Präzise Messung von Bäckereizutaten [Erfolgsstory]

Abbildung: Wilkinson Bread Bakery

Wilkinson Bread Bakery in Betrieb bei Super 1 Foods in Walla Walla, WA

Anforderungen des Kunden: Konsistente, präzise Messung von trockenen und flüssigen Zutaten für die vollautomatische Brotbackmaschine in den Filialen 

Lösung: Sensor mit einstellbarer Hintergrundausblendung Q60AFV, Ultraschallsensor U-GAGE® S18U, K50FL EZ-LIGHT® 

Warum Banner? Hintergrundausblendung – erfasst Objekte innerhalb eines definierten Erfassungsfeldes und ignoriert Objekte jenseits der Ausblendgrenze.

Bauweise – Ein rechtwinkliger Messkopf auf dem U-GAGE S18U sparte wertvollen vertikalen Platz in einer kompakten Installation.

Einfachheit – Das Flat-Pack-Design erleichterte die Installation der EZ-LIGHT auf der Brotbackmaschine. 

Vorteile für den Kunden

Einfache Bedienung – Mit Drucktastern und externer Programmierung ist die Einrichtung schnell und einfach.

Konsistenz – Mikroprozessor-Bauweise auf dem S18U sorgt für zuverlässige Leistung im gesamten Erfassungsbereich.

Langlebigkeit – Die LEDs der K50FL verbrauchen wenig Strom und bieten einen jahrelangen zuverlässigen Betrieb.

Hintergrund

Beim Backen sind Kreativität, Präzision und Liebe zum Detail gefragt. Die Wilkinson Baking Company hat technische Innovationen dazugemischt. Die Wilkinson Bread Bakery ist eine kompakte, komplett eigenständige und vollautomatische Brotbackmaschine. Diese einzigartige Maschine verbindet Technologie mit Tradition, um einfache Rohzutaten zu frisch gebackenem Brot zu verarbeiten - 40 Laibe pro Stunde.

Dieses neue Konzept der Bäckerei im Laden wurde für den Einsatz in Lebensmittelgeschäften und vergleichbaren Einzelhandelsgeschäften entwickelt. Bei der Bauweise standen Funktionalität und attraktive Wirkung im Vordergrund. Dank der transparenten Bauweise können die Kunden alle Primärfunktionen der Brotbackmaschine sehen: vom Abmessen und Mischen der Zutaten über das Kneten bis hin zur Formung des Brotteigs zu Laiben, zur Gärung und schließlich zum Backen und Auskühlen. 

Präzision ist beim Backen entscheidend. Falsche Berechnungen können leicht das Enderzeugnis verderben. Wilkinson brauchte Sensoren, die exakte Messungen ausführen können, und zwar mit durchgehend hoher Messpräzision über längere Zeit. Die Sensoren mussten kompakt sein und sich diskret in einen engen Raum einbauen lassen, in dem Staub, Feuchtigkeit und hohe Temperaturen eine permanente Herausforderung darstellen. Wilkinson wollte außerdem eine Statuslampe integrieren, die den Füllstand der Zutaten auf einen Blick anzeigt. 

Abbildung: Trockenzutaten

Die Q60AFV-Sensoren mit einstellbarer Hintergrundausblendung werden bei der Messung von Brotmischungen in Trichtern aus hochpoliertem Edelstahl eingesetzt.

Abbildung: Wilkinson Bread Bakery

Ansicht der Bread Bakery mit Trichtern für Trockenzutaten, Wasser und Mischkammern.

Trockenzutaten

Am Anfang des Prozesses werden Trockenzutaten in den Trichter der Brotbackmaschine eingefüllt. Von dort aus werden die Zutaten automatisch abgemessen und in die Mischkammer für die Portionen pro Brotlaib eingefüllt. Uneinheitliche Oberflächen, das geringe Reflexionsvermögen der Zutaten und sogar der Behälter selbst können die Sensorgenauigkeit erschweren. Die feinkörnige Konsistenz der Zutaten kann dazu führen, dass sich Staub an den Innenflächen und auf dem Sensor selbst ablagert. Dies kann Leistung und Lebensdauer beeinträchtigen.

Wilkinson entschied sich für die Zusammenarbeit mit Automation Solutions, einem Partner von Banner, der den Westen der USA bedient, und wählte den Q60AFV-Sensor mit einstellbarer Hintergrundausblendung. Dieser robuste Sensor verwendet die optische Triangulierung für eine zuverlässige Objekterfassung, unabhängig von Faktoren wie Farbe, Reflexionsvermögen, Unregelmäßigkeiten der Oberfläche oder Hintergrundbedingungen. Durch die einfache Justierung mit einem Schraubendreher konnte Wilkinson eine präzise Erfassungsreichweite definieren. Dank der Drucktaster und der externen Programmierfunktionen war die Einrichtung einfach zu bewerkstelligen. Das versiegelte Gehäuse und die geschützten Schaltungen sorgten dafür, dass der Q60 unabhängig von den schwierigen Umgebungsbedingungen eine zuverlässige Leistung bieten konnte.  

Zusätzlich installierte Wilkinson die K50FL EZ-LIGHT® auf der Brotbackmaschine. Die dreifarbige Kuppel zeigt den Füllstand der Trockenzutaten im Trichter an und warnt den Bediener der Anlage bei niedrigem Füllstand. Die EZ-LIGHT war leicht installierbar und erfüllte Wilkinsons Anforderungen an Funktionalität und Ästhetik. 

Flüssige Zutaten

Nach dem Hinzufügen der Trockenzutaten misst die Brotbackmaschine die benötigte Menge Wasser für einen Brotlaib und gibt diese zur Mischkammer hinzu. Klare Flüssigkeiten wie Wasser können für optoelektronische Standardsensoren sehr schwer zu erfassen sein. Hinzu kommt, dass die damit verbundene Feuchtigkeit den Sensorbetrieb und die Sensorzuverlässigkeit beeinträchtigen kann. 

Automation Solutions empfahl den Ultraschallsensor U-GAGE® S18U. Dieser hochpräzise Sensor nutzt für die Erfassung von Präsenz und Füllstand des Objekts Schallwellen statt Lichtwellen. Durch Temperaturausgleichsschaltungen werden Schwankungen der Umgebungstemperatur korrigiert. Mit dem verfügbaren rechtwinkligen Messkopf ließ sich der Sensor leicht installieren. Der S18U bietet die programmierbare Hintergrundausblendung mit Drucktastern auf dem Bedienfeld oder über einen externen Programmierleiter. Das dicht verkapselte Gehäuse schützt den Sensor vor Feuchtigkeit.

Abbildung: Wasserzylinder

Die U-GAGE® S18U-Ultraschallsensoren werden für die Erfassung des Wasserfüllstands in versiegelten Kammern eingesetzt.

Fazit

Wilkinson benötigte Sensoren, die über viele Betriebsstunden eine präzise Messung von Zutaten leisten konnten. Aufgrund seiner robusten Erfassungs- und Hintergrundausblendungsfunktionen erwies sich der Q60AFV-Sensor mit einstellbarer Hintergrundausblendung als ideal für die Erfassung von Trockenzutaten. Der U-GAGE S18U bot eine herausragende Messpräzision für flüssige Zutaten, und die kompakte Größe und der rechtwinklige Messkopf ermöglichten eine problemlose Integration in die Brotbackmaschine. Die K50FL EZ-LIGHT diente Wilkinson als Anzeigeleuchte für das einfache Ablesen des Füllstands der Zutaten. Die Banner-Produkte boten der Wilkinson Bread Bakery die Messpräzision und Leistungskonsistenz, die für die Produktion von 40 frisch gebackenen Brotlaiben pro Stunde über tausende Betriebsstunden benötigt wurden.


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