Wirbelfrequenz-Durchflussmessung von Trägerluft

Die NSM Packtec GmbH aus dem münsterländischen Ahaus konstruiert, fertigt und montiert Hochleistungsverpackungsmaschinen für internationale Unternehmen aus der Milch- und Getränkeindustrie nach kundenspezifischen Anforderungen. Zum Portfolio von NSM zählen unter anderem Becher -Form-, Füll- und Verschließmaschinen (FFV). Diese Anlagen sind nach einem ganzheitlichen Aseptikkonzept konstruiert und beinhalten eine inline Sterilisation sämtlicher Verpackungsmaterialien mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂).

Für einen milchverarbeitenden Betrieb in den USA fertigte NSM eine Verpackungsmaschine mit einem solchen Sterilisationssystem nach dem H₂O₂-Sprühverfahren. Bei diesem Verfahren werden die zu sterilisierenden Materialien mit einem aufgeheizten H₂O₂ -Aerosol besprüht, was materialschonend und flexibel einsetzbar ist. Dabei wird einer Aerosol-Laterne aufgeheizte, sterile Trägerluft zugeführt, um das dort erzeugte H₂O₂ -Aerosol in eine Sprühkammer zu fördern, in der es zur Sterilisation wiederum auf eine Siegelfolie aufgesprüht wird. Die Siegelfolie wird anschließend in der Verpackungsmaschine als Verschluss für Joghurtbecher aufgebracht. Um einen lückenlosen, gleichmäßigen Auftrag zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass die Trägerluft in definierter Menge zuströmt. Um den Durchfluss der Trägerluft präzise auch bei schwankenden Drücken (6…8 bar) und Temperaturbedingungen (ca. 40 °C) überwachen zu können, suchte der Anlagenbauer ein geeignetes Durchflussmessgerät.

NSM entschied sich für den Einsatz des OPTISWIRL 4200 C. Das Wirbelfrequenz- Durchflussmessgerät in DN 25 wurde dazu im nichtsterilen Bereich der Sterilisierungsanlage installiert. Das Gerät misst den Normvolumen- Durchfluss der Trägerluft für die Aerosol-Laterne. Dabei wird die Luft auf den Anlagenbetriebsdruck reduziert bzw. geregelt, über Sterilfilter gereinigt, aufgeheizt und zur Aerosol-Laterne gefördert. Aufgrund der schwankenden Prozessbedingungen empfahl KROHNE, das Messgerät jeweils mit integrierter Druck- und Temperaturkompensation einzusetzen. Dadurch ist der OPTISWIRL 4200 in der Lage, selbst schwankende Prozessbedingungen bei der Berechnung des Normvolumens zu berücksichtigen und eine entsprechend hohe Genauigkeit zu gewährleisten.

Durch den Einsatz des OPTISWIRL 4200 C ist eine kontinuierliche Sterilisierung der Siegelfolie zum Verschluss der Joghurtbecher sichergestellt. Da das Wirbelfrequenz-Durchflussmessgerät neben dem Volumenstrom auch Druck und Temperatur in einem Gerät bestimmt, entstehen keine zusätzlichen Installationskosten für separate Druck- und Temperatursensoren. Zudem entfallen die bekannten Messfehler, da der OPTISWIRL  4200 alle Parameter an einer einzigen Stelle misst.

Neben einer erhöhten Genauigkeit und Prozesssicherheit profitiert der Endkunde aus der Molkereiindustrie auch von der Möglichkeit einer Mengenbilanzierung des Messgeräts. Dies erlaubt eine flexible Anpassung der Sterilisierung und Versiegelung bei sich ändernden Anforderungen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise die Versiegelung der Joghurtbecher entsprechend wechselnder Folienmaterialien und -abmessungen einstellen.