Wo gehobelt wird …

Bild 1 | Fußbodendielen gehören zu den Produkten, die Binderholz am Standort Fügen mit Hilfe der Infrarotmesstechnik von Optris produziert. Insgesamt sind an zwei Hobellinien elf IR-Kameras installiert.
Bild 1 | Fußbodendielen gehören zu den Produkten, die Binderholz am Standort Fügen mit Hilfe der Infrarotmesstechnik von Optris produziert. Insgesamt sind an zwei Hobellinien elf IR-Kameras installiert.
Bild 1 | Fußbodendielen gehören zu den Produkten, die Binderholz am Standort Fügen mit Hilfe der Infrarotmesstechnik von Optris produziert. Insgesamt sind an zwei Hobellinien elf IR-Kameras installiert.
Bild 1 | Fußbodendielen gehören zu den Produkten, die Binderholz am Standort Fügen mit Hilfe der Infrarotmesstechnik von Optris produziert. Insgesamt sind an zwei Hobellinien elf IR-Kameras installiert. Bild: Binderholz GmbH

Die österreichische Binderholz GmbH ist Europas Marktführer für Massivholzprodukte und innovative Baulösungen. Am Standort Fügen produziert die Firma unter anderem Lamellen für Leimbinder und Profilbretter sowie Fußbodendielen. Die sägerauen Massivholzteile werden auf einer Hobelmaschine geglättet, abgerichtet und ggf. profiliert. Die etwa 12m lange Mehrseiten-Hobelmaschine hat insgesamt elf Spindeln, die das Werkstück in einem Durchlauf von allen Seiten bearbeiten kann. Das Holz bewegt sich dabei mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3,4m/s durch die Hobellinie. So genannte Einführungslineale und Druckschuhe, die pneumatisch verstellt werden, pressen die Holzteile gegen die Spindeln. „Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten ist die korrekte Einstellung des Anpressdrucks sehr wichtig“, sagt der Elektro-Betriebstechniker, der bei binderholz für die Ausrüstung der Hobellinien zuständig ist. Ist der Druck zu hoch, überhitzen die Lineale durch die große Reibung, was im schlimmsten Fall zu einem Brand führen kann.

Bild 2 | Der Hotspot kann innerhalb des Bildes angezeigt und ausgewertet werden.
Bild 2 | Der Hotspot kann innerhalb des Bildes angezeigt und ausgewertet werden. Bild: Binderholz GmbH

Temperaturüberwachung an der Hobellinie

Um die Brandgefahr durch heiße Maschinenteile zu bannen, setzt binderholz auf eine Temperaturüberwachung in der Hobellinie. Eine Temperaturmessung mit herkömmlichen Messfühlern war in der Anlage nicht realisierbar, da der Verkabelungsaufwand schlicht zu groß gewesen wäre, da an vielen Stellen die Temperaturen gemessen werden sollten. Hinzu kommt, dass die Kabel vor Beschädigungen etwa durch Späne hätten geschützt werden müssen. Die Lösung brachte der Einsatz von Optris Infrarotkameras. Zum Einsatz kommen die Kameramodelle PI 400 und PI 640. Die Kameras vom Typ PI 400 haben eine Auflösung von 382×288 Pixel; bei der PI 640 sind es 640×480 Pixel. Für jeden Bildpunkt messen die IR-Kameras einen eigenen Temperaturwert mit bis zu 125Hz.

Insgesamt sind bei binderholz an zwei Hobellinien elf Infrarotkameras installiert. Diese haben alle kritischen Komponenten der Hobelmaschinen im Blick, die bei zu hohen Temperaturen Schaden nehmen oder einen Brand verursachen könnten. Neben den genannten Linealen, die bei zu großem Druck durch die Reibung überhitzen können, zählen dazu auch Teile der Antriebstechnik, wie Getriebe, Motoren und Antriebswellen. Die Software der Kameras hat eine für den Brandschutz besonders wichtige Funktionalität: Die Temperatur des heißesten Punktes kann innerhalb des Bildes (Hotspot) angezeigt und ausgewertet werden. In der Software lassen sich Schwellwerte für die Temperatur festlegen, bei denen bestimmte Aktionen ausgelöst werden. Für den Brandschutz gibt es zwei Alarmierungsstufen: Bei einer Temperatur von 120°C wird ein Voralarm ausgelöst, der durch eine Rundum-Meldeleuchte signalisiert wird. Wird eine Temperatur von 130°C überschritten, löst das System den Hauptalarm aus und die Hobelmaschine wird gestoppt. Die Temperaturschwellen können vom Bedienstand der Hobellinie aus in der Visualisierung verändert werden. Je nach Produkt und Holzart sind verschiedene Schwellwerte notwendig. Bisher konnten mit dem System schon mehrmals Überhitzungen detektiert werden. Werden solche Schäden frühzeitig erkannt, kann die Instandhaltung die entsprechenden Teile austauschen, bevor es zum Schaden kommt. Ein Ausfall mit längerem Produktionsstillstand wird so vermieden.

Überwachung Holzoberflächen

Die Überwachung von Temperaturen bietet aber noch mehr Möglichkeiten, die über den präventiven Brandschutz hinausgehen. So lässt sich die Temperatur der Holzoberfläche ebenfalls auswerten. Je nach Anpressdruck der Anschlaglineale kann sich die Holzoberfläche ebenfalls beträchtlich erwärmen. Neben der Brandgefahr können, wenn die Temperaturen zu hoch sind, Verfärbungen oder sogar Brandspuren die Qualität der Oberfläche beeinträchtigen. Direkt nach der Hobellinie gibt es eine Qualitätskontrolle, aber bis die Verfärbungen dort bemerkt werden, sind schon viele weitere Bretter gehobelt worden. Um solche Qualitätseinbußen zu verhindern, werden ebenfalls die IR-Kameras verwendet. Somit lässt sich auch hier die Ausschuss-Menge reduzieren.

Einfache Integration in die Steuerungstechnik

Durch die kompakte Bauweise der IR-Kameras (46x56x76mm) können die Messgeräte auch in beengten Räumlichkeiten eingesetzt werden. Für den Elektro-Betriebstechniker war ebenso wichtig, dass sich die Kameras einfach in die Steuerungs- und Bedienarchitektur der Hobelanlage integrieren lassen. Im ersten Schritt wurde bei Erreichen der verschiedenen Temperatur-Schwellwerte über den digitalen Ausgang ein Signal an die SPS übermittelt, die dann entsprechend reagiert. „Inzwischen lesen wir den Temperaturmesswert in die SPS ein und verfolgen so den Temperaturverlauf“, erläutert er weiter. Für den präventiven Brandschutz werden die IR-Bilder der Kameras zusätzlich auf einem PC dargestellt. Dort läuft die lizenz- und kostenfreie Software PIX Connect von Optris. Die Software bietet zahlreiche Funktionen zur Analyse und Dokumentation der Messdaten. Sie lässt sich individuell anpassen und ermöglicht die Einstellung der Alarme, für verschiedene Temperaturen. Besonders wichtig ist die Anzeige des Hotspots innerhalb des aufgenommenen Bereichs. Dadurch erkennt der Maschinenbediener im Fall eines Alarms mit einem Blick, welcher Teil der Maschine aktuell zu heiß ist, so dass er entsprechende Maßnahmen einleiten kann. Das System hat die Verantwortlichen so überzeugt, dass schon jetzt weitere Installationen in den Werken des Unternehmens in Österreich und Deutschland umgesetzt wurden. „Die Systeme laufen absolut stabil und sind sehr ausfallsicher“, fasst der Experte die positiven Erfahrungen zusammen.

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