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Korrosionsresistente Sensortechnik im Salzlager

Bild 1. Holz ist ein ungewöhnlicher Baustoff für ein Hochregallager, für das Salzlager der Salinen Austria AG jedoch ideal

Bild 2. Auf dem Kunststoffband des BPS 34 sind die Absolutdistanzen codiert. Hier, an der Vertikalachse eines Regalbediengeräts

Bild 3. Der Lesekopf des BPS 34 liest immer mehrere Codierungen auf dem Codeband gleichzeitig (Quelle: LTW Intralogistics GmbH)

Bild 4. Datenübertragungs-Lichtschranken DDLS 200 an den Regalbediengeräten ermöglichen die kontaktlose und verschleißfreie optische Kommunikation. Rechts: Großaufnahme der Datenübertragungs-Lichtschranke

Aufgrund der Erweiterung der Produktionskapazität wurde bei Österreichs größtem Salzproduzenten, der Salinen Austria AG, ein neues Hochregallager erforderlich. Dabei kam durch die korrosiven Eigenschaften des Salzes ein recht ungewöhnlicher Werkstoff für dieses zum Einsatz: Holz. Aber nicht nur bei den Regalen wurde großer Wert auf Korrosionsresistenz gelegt, sondern auch bei den im Hochregallager zum Einsatz kommenden Sensoren. Hier lieferte Leuze Electronic die passenden Lösungen.

Die Salinen Austria AG weitete ihre Produktionskapazität am Produktionsstandort in Ebensee auf mehr als 1 Mio. t Salz pro Jahr aus. Vor diesem Hintergrund war der Bau eines neuen Hochregallagers notwendig. „Zudem macht die Realisierung einer automatisierten einstufigen Distribution Einsparungen von bis zu 40 % bei den Transportkosten aus“, berichtet der verantwortliche Logistikleiter der Salinen Austria AG. Die Umsetzung der gesamten Logistikinfrastruktur erfolgte durch LTW Intralogistics. Das Unternehmen liefert als Generalunternehmer zumeist komplette Systeme bestehend aus Regalbediengeräten, Förderanlagen, Steuerungstechnik und Software aus. Bei der Sensortechnik entschieden sich die Spezialisten für Produkte von Leuze Electronic.

Zum Einsatz kommen hier Barcode-Positioniersysteme BPS 34, Datenübertragungs-Lichtschranken DDLS 200, Lichttaster HRT 96 oder Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken Robust. „Sie bieten uns die für den vollautomatischen Betrieb notwendige hohe Prozessverfügbarkeit“, bestätigt LTW, wo man im Zusammenhang mit der für die Salinen Austria AG realisierten Anlage vor allem die weitgehend korrosionsresistenten Ausführungen der Geräte schätzt. Dies sind auch die Gründe für den „Holzbau“ des Lagers. So stellt hier das Salz die besondere Herausforderung dar, dessen Lagerung aufwendige Korrosionsschutmaßnahmen an dem üblicherweise zum Bau für Hochregallager verwendeten Stahl erfordert. Deshalb war Holz hier die bessere Lösung.

Holz ist auch ohne besondere Behandlung weitgehend resistent im direkten Kontakt mit Salz und gegen die im Salzlager hochgradig salzhaltige Luft (Bild 1). Es wurde sogar auf Metallverschraubungen verzichtet und stattdessen in alter Zimmermannstradition Schwalbenschwanzverbindungen gewählt. Was möglich war, wurde in Holz gefertigt, einschließlich der Leitern, mit denen die Regalbediengeräte für Wartungszwecke ausgestattet sind oder der Ständer für die Schaltpulte. Viele weitere Anlagenteile, zum Beispiel die Regalbediengeräte, wurden feuerverzinkt und zusätzlich dreifach beschichtet. Insgesamt sechs Regalbediengeräte mit einer Bauhöhe von rund 23 m sorgen mit Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 4 m/s und Hubgeschwindigkeiten von bis zu 1,5 m/s für einen schnellen Warenfluss. Jedes der Regalbediengeräte bewegt stündlich bis zu 92 Paletten.

Mittels Barcode exakt positionieren
Die Positionierung der Regalbediengeräte im Hochregallager sowie der Verschiebewagen in der Vorzone erfolgt mit Barcode-Positioniersystemen BPS 34 . Sie bestehen aus jeweils zwei Komponenten: einem Lesekopf und dem Barcode-Band. Aufgrund ihrer hohen Funktionssicherheit und ihrem geringen Wartungsaufwand sind die Systeme für den Einsatz in solchen anspruchsvollen Applikationen prädestiniert. Dazu trägt maßgeblich das Kunststoff-Codeband bei, auf dem die Absolutdistanzen codiert sind (Bild 2). Der Code ist nahezu zerstörungssicher sowie unempfindlich gegen UV-Licht und viele industrielle Umwelteinflüsse, wie diverse Öle und Chemikalien, Feuchtigkeit und dergleichen. Das für die einfache Montage selbstklebend auf einem V4A-Edelstahl ausgeführte Band stammt von der Schmachtl GmbH in Linz, dem österreichischen Partner von Leuze Electronic. Das Band kann mit Kunststoffhaltern auf dem Untergrund angebracht werden.

Beim Lesesystem tastet ein Laser die Positionsinformation mit einer Reproduzierbarkeit von ±1 mm ab. Das Positioniersystem gibt in 2-ms-Intervallen den jeweils berechneten Positionswert an die Steuerung weiter. Eine Besonderheit hierbei ist, dass der Lesekopf immer mehrere Codierungen auf dem Codeband gleichzeitig liest (Bild 3). Somit beeinträchtigen einzelne verschmutzte oder beschädigte Codierungen das absolut arbeitende Messsystem nicht und die sichere Positionserkennung ist gewährleistet.

Optische Datenübermittlung ohne Störeinflüsse
Der Datenaustausch zwischen den Regalbediengeräten sowie den Verschiebewagen und der Steuerung erfolgt mit Datenübertragungs-Lichtschranken vom Typ DDLS 200 . Sie ermöglichen die kontaktlose und verschleißfreie optische Kommunikation ohne Störeinflüsse mit einer Übertragungsrate von bis zu 2 Mbit/s über Distanzen bis zu 500 m (Bild 4).
Die hier verwendeten Gerätevarianten sind auf Gassenlängen von bis zu 120 m ausgelegt. Sie bestehen jeweils aus einem Paar von zwei Sende- und Empfangseinheiten, die die Daten auf unterschiedlichen Frequenzen über einen gepulsten, nicht sichtbaren infraroten Laserstrahl senden und empfangen. Dabei ist der Laserstrahl des Senders exakt auf die Frequenz des gegenüberliegenden Empfängers abgestimmt. Das ermöglicht ein bidirektionales Kommunizieren und verhindert die gegenseitige Beeinflussung oder Reflexionen.
Neben der Leistungsfähigkeit der Geräte hebt LTW Intralogistics die einfache Inbetriebnahme der Lichtschranken. So erlaubt das patentierte SHA- (Single Hand Adjustment)Verfahren zur Ein-Mann-Justage einer einzelnen Person das präzise Ausrichten des Datenlichtstrahls.

Auch im Bereich der Platzbelegterkennung im Rahmen der doppeltiefen Lagerung im Hochregallager kommen bei der Salinen Austria AG weitere Produkte von Leuze Electronic zum Einsatz. Beispielsweise werden Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung der Baureihe 96 verwendet. Die Laser-Lichttaster verfügen über einen weiten Detektionsbereich. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Lichtlaufzeitmessung und ermöglichen den Einsatz unter extremen Bedingungen hinsichtlich Licht und Glanz. Außerdem bieten sie ein gutes Schwarz-Weiß-Verhalten über den gesamten Einstellbereich und ein von der Einfahrrichtung unabhängiges Schaltverhalten.
Im Bereich der Verschiebewagen runden Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken der Baureihe Robust die Palette der eingesetzten Sensorik ab. Mit einem Optikabstand von 500 mm bieten diese zweistrahligen Typ-2-Sicherheits-Sensoren den erforderlichen Personenschutz im Sinn der Arbeitssicherheit.

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Autor: Matthias May ist im Bereich Marketing/Media/Kommunikation bei der Leuze Electronic GmbH & Co. KG im Geschäftsbereich Safety Systems in Fürstenfeldbruck tätig.