Es ist heiß. Sehr heiß. Es muss hart sein, als zarter Keramikfilter langsam durch einen Rollenofen mit 2372°F/1300°C zu fahren. Der von der Drache Umwelttechnik GmbH eingesetzte Rollenofen ist nur eines der zahlreichen Stresselemente, denen diese komplexen Produkte im Laufe der Fertigungslinie ausgesetzt sind. Das Endprodukt wird für die Schmelzefiltration von Gussmetallen verwendet - eine schwierige Aufgabe für derart leichtgewichtige Teile.
Bevor diese Keramikfilter verwendet werden können, müssen sie strenge Qualitätskontrollen über sich ergehen lassen. Doch auch Filterhersteller sind nicht gegen Blockierungen gefeit - im Rollenofen von Drache geschieht dies durchschnittlich einmal pro Jahr. Sobald ein Filter die vorgesehene Bahn im Rollenofen verlässt, führt dies zu einer Blockierung und die Anlage steht still. Außerdem kann aufgrund der Blockierung durch den Filter die Hitze nicht mehr aus dem Ofen entweichen, was zu noch ernsthafteren Problemen führt. Die dadurch entstehenden Temperaturen zerstören die Wärmeisolierung des Ofens und verursachen damit einen einwöchigen Produktionsstillstand, da die Isolierung ausgetauscht werden muss, was alles in allem sehr kostspielig ist.
Das Feuer im „Auge“ behalten
Dieses Problem war für das mittelständische Familienunternehmen aus Dietz in Rheinland-Pfalz Anlass genug, sich eingehender mit diesem Thema der Qualitätskontrolle zu befassen. Die Lösung umfasste die Installation eines neuen Kameraüberwachungssystems in Zusammenarbeit mit Hesselmann & Köhler Prozessautomation. Hesselmann & Köhler Prozessautomation mit Sitz in Limburg an der Lahn, Deutschland, ist auf die Planung, Fertigung und Inbetriebnahme von Anlagen in den Bereichen Elektrotechnik, Automatisierung und Verfahrenstechnik spezialisiert. Vier Cognex In-Sight 8000-Kamerasysteme bilden das Herzstück eines effektiven Frühwarnnetzwerks, das die ersten Anzeichen einer Ofenblockade erkennt.
Normalerweise sollten sich die Keramikfilter in gerader Linie direkt zum Ausgang des Rollenofens hin bewegen. Driften die Filter jedoch in den seitlichen oder oberen Bereich des Ofens ab, führt dies zu Problemen. Nach eingehender Analyse wurden die vier In-Sight 8000 Kameras so angeordnet, dass sie den Innenraum des Ofens zwischen den Eingangs- und Ausgangspunkten überwachen. Sobald nun Filter von der Linie abkommen, wird das vom Gasbrenner ausgehende Licht von ihnen abgedunkelt. Dies ist das erste Anzeichen für eine Fehlausrichtung des Filters, die zu einer Verstopfung führen kann. In solchen Fällen können die mit einem Infrarotfilter ausgestatteten Bildverarbeitungssysteme von Cognex den Abfall der Helligkeitswerte erkennen und über eine BUS-Verbindung automatisch ein akustisches Warnsignal auslösen. So werden die Arbeiter von einer bevorstehenden Blockierung in Kenntnis gesetzt und das Problem kann rasch gelöst werden, noch bevor es außer Kontrolle gerät.
Automatisches Prüfen
Darüber hinaus wurden noch weitere Vorsorgemaßnahmen getroffen, um Blockierungen so früh wie möglich festzustellen. Ein Industrie-PC ist mit den Kameras verbunden, welche die vier Bilder des Ofens anzeigen, die von den In-Sight Kameras geliefert werden. Der Bediener kann nun jederzeit beobachten, was im Rollofen geschieht. Zur maximalen Qualitätskontrolle ertönt zusätzlich noch alle 30 Minuten ein akustisches Signal, um das Werkspersonal zum Nachsehen auf dem Bildschirm zu veranlassen. Sobald der jeweilige Arbeiter die Prüfung bestätigt, stoppt der Alarm und die Prüfung wird aufgezeichnet. Mit dieser Vorgehensweise verfügt Drache Umwelttechnik über ein umfassendes System für maximale Zuverlässigkeit. Die Kombination aus unabhängiger Prüfung via BUS-Verbindung und vernetztem Industrie-PC gewährleistet eine kontinuierliche Überwachung der Brennprozesse im Rollenofen, wodurch Schäden durch die heiklen Keramikfilter vemieden werden.
Stolze Entwickler
Thomas Köhler, Geschäftsführer, und Christian Schmitt, Anwendungsentwickler, von Hesselmann & Köhler Prozessautomation haben ein Blockierungserkennungssystem entwickelt und implementiert, das Drache Umwelttechnik eine entscheidende Verbesserung der Produktionssicherheit ermöglicht hat. Durch die Minimierung der Kosten, die durch Produktionsausfälle entstehen, leistet das System einen nachhaltigen Beitrag zur Stärkung der Marktposition dieses Spezialisten für Keramikfilter.