Schnelle Kommuni- kation im Steuerungs- und Anlagenbau
Schnelle Kommuni- kation im Steuerungs- und Anlagenbau
Schnelle Kommuni- kation im Steuerungs- und Anlagenbau
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Waagen-Kissling GmbH<br />
Bahnhofstraße 17A<br />
64668 R<strong>im</strong>bach<br />
Tel.: 06253-9820-0<br />
eMail: info@waagen-kissling.de<br />
www.waagen-kissling.de
WÄGERAUM<br />
■ <strong>Schnelle</strong> <strong>Kommuni</strong><strong>kation</strong><br />
<strong>im</strong> <strong>Steuerungs</strong><strong>und</strong><br />
<strong>Anlagenbau</strong><br />
Der neue PR 5210<br />
Profibus Transmitter<br />
von GWT<br />
Seite 7<br />
■ Junges Gemüse<br />
Allpress Farms von<br />
Boekels Kontrollwaagen<br />
sichtlich beeindruckt<br />
Seite 10<br />
■ Schneeflöckchen,<br />
weiß’ Röckchen...<br />
Die Untersuchung von<br />
Gashydraten bei eisigen<br />
Bedingungen mit<br />
LA-Premium-Waagen<br />
Seite 12<br />
■ Damit Sie auch<br />
morgen noch sicher<br />
Auto fahren können<br />
Altenrath GmbH – das<br />
Unternehmen für Mikrodosierung<br />
<strong>im</strong> Ex-Bereich<br />
Seite 17<br />
7
Impressum<br />
2|<br />
Produkte Inhalt<br />
Ausgabe: 7 | 2003<br />
Herausgeber: Sartorius AG, 37070 Göttingen<br />
www.sartorius.com<br />
Redakteurin: Christiane Schulze<br />
Layout: Weckner Fotosatz GmbH, Media + Print<br />
Druck: Goltze-Druck<br />
Die Kopie einzelner Beiträge ist nur nach<br />
vorheriger Rücksprache mit der Redaktion<br />
gestattet.<br />
Christiane Schulze<br />
Telefon: 0551.308.1695 | Fax: 0551.308.3495<br />
e-mail: christiane.schulze@sartorius.com<br />
Titelbild:<br />
100 µm + 100 µm großer Ausschnitt<br />
eines Schneekristalls.<br />
Forschungen dazu werden in der<br />
Kristallographie des Geowissenschaftlichen<br />
Zentrums der Uni<br />
Göttingen betrieben. Im Artikel ab<br />
Seite 12 lesen Sie mehr dazu.<br />
Qualität 4<br />
Produkte 6<br />
7<br />
Appli<strong>kation</strong> 8<br />
9<br />
10<br />
12<br />
15<br />
Sartorius Inside 17<br />
Metrologie 19<br />
Internes 20<br />
20<br />
Training 21<br />
Richtigstellung<br />
Leicht verständlich notiert…<br />
Gerätequalifizierung pH-Meter, Ionenmeter,<br />
Konduktometer<br />
Tropfen für Tropfen<br />
Neue GENIUS für den Einsatz in Pipettenkalibrierstationen<br />
<strong>und</strong> automatisierten<br />
Systemen<br />
<strong>Schnelle</strong> <strong>Kommuni</strong><strong>kation</strong> <strong>im</strong><br />
<strong>Steuerungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Anlagenbau</strong><br />
Der neue PR 5210 Profibus Transmitter<br />
von GWT<br />
Combics. Mobil<br />
Mit Plattform „unterwegs“ in der<br />
Produktionshalle<br />
Combics. Wo Flexibilität kein<br />
Fremdwort ist…<br />
Untergestell maßgeschneidert angepasst<br />
Junges Gemüse<br />
Allpress Farms von Boekels Kontrollwaagen<br />
sichtlich beeindruckt<br />
Schneeflöckchen, weiß’ Röckchen...<br />
Die Untersuchung von Gashydraten<br />
bei eisigen Bedingungen mit<br />
LA-Premium-Waagen<br />
Häusle bauen?<br />
RotoMis – die intelligente Lösung zur<br />
Zementabfüllung<br />
Damit Sie auch morgen noch sicher<br />
Auto fahren können<br />
Altenrath GmbH – das Unternehmen für<br />
Mikrodosierung <strong>im</strong> Ex-Bereich<br />
273 Wägungen pro Minute,<br />
geeicht – geht das?<br />
R51-Prüflabor bei der Sartorius AG<br />
Filmdreh einmal anders<br />
GWT fördert Film-AG des Heinrich-Heine-<br />
Gymnasium<br />
Sartorius VIP-K<strong>und</strong>entag auf der ACHEMA<br />
DIN ISO 8655<br />
Neuregelung der Norm zur grav<strong>im</strong>etrischen<br />
Pipettenkalibration<br />
In unserer letzten Ausgabe Nr. 6 des „Wägeraums“ berichten wir<br />
über das Service-Dienstleistungs-Angebot von Sartorius. Durch die<br />
Darstellung – insbesondere die Abbildung auf Seite 36 – kann irrtümlich<br />
der Eindruck entstehen, Sartorius verfüge über die Berechtigung<br />
zur Nacheichung von Waagen.<br />
Wir möchten richtig stellen, dass wir vom Niedersächsischen<br />
Landesverwaltungsamt – Eichwesen –, Hannover, benannte Stelle<br />
der Kommission der Europäischen Gemeinschaften Nr. 0111, die<br />
Berechtigung haben, an nichtselbsttätigen Waagen Ersteichungen<br />
gemäß der Eichordnung vorzunehmen. Nacheichungen sind davon<br />
unberührt. Diese müssen nach wie vor von den jeweils zuständigen<br />
Eichämtern durchgeführt werden.<br />
Auf der Seite 11 vom „Wägeraum“ Nr. 6 ist das „v“ in den ersten<br />
beiden Formeln falsch <strong>und</strong> muss in einen Pfeil umgewandelt werden:<br />
Kathodenreaktion: 4H + + 4e – ➝ 2H 2<br />
Anodenreaktion: P 4O 12 4– ➝ P40 10 + 0 2 + 4e –
Liebe Leserin, lieber Leser!<br />
Im Mai diesen Jahres fand in Frankfurt am<br />
Main die 27. ACHEMA statt, die bedeutendste<br />
internationale Fachmesse für die Ausrüster<br />
der Chemischen <strong>und</strong> verarbeitenden Industrien.<br />
Seit Gründung dieses Forums gehört<br />
Sartorius zu der „Handvoll“ Unternehmen, die<br />
bisher <strong>im</strong>mer dort vertreten waren.<br />
In diesem Jahr war Sartorius mit insgesamt<br />
4 Ständen auf einer Fläche von fast 400 m 2<br />
präsent, zugeordnet den Bereichen Labor<strong>und</strong><br />
Analysentechnik, Biotechnologie,<br />
Pharma-, Verpackungs- <strong>und</strong> Lagertechnik<br />
sowie Mess-, Regel- <strong>und</strong> Prozesstechnik.<br />
Dadurch wurde den verschiedenen Interessenlagen<br />
der Fachbesucher Rechnung getragen.<br />
Im Vordergr<strong>und</strong> stand auf allen Ständen<br />
das Thema „Prozesstechnik“. Der neue<br />
„transparente“ Messe-Auftritt, passend zum<br />
Motto „Discover Sartorius…“ lud <strong>im</strong> wahrsten<br />
Sinne des Wortes ein, neben exzellenten<br />
Produkten die gesamte Vielfalt des Angebotes<br />
der Sartorius Gruppe zu entdecken.<br />
Obwohl wir insgesamt einen leichten Rückgang<br />
der Besucherzahlen verzeichneten, so<br />
war die Anzahl der qualifizierten Gespräche<br />
<strong>und</strong> internationalen Kontakte deutlich höher<br />
als noch vor 3 Jahren. So können wir auch<br />
die diesjährige ACHEMA als Erfolg für den<br />
Gesamt-Konzern verbuchen. Viele neue <strong>und</strong><br />
innovative Produkte aus allen Bereichen<br />
der Sartorius Gruppe wurden erstmalig ausgestellt<br />
<strong>und</strong> dem internationalen Publikum<br />
präsentiert. Dabei wurde das Stand-Team,<br />
bestehend aus der deutschen Vertriebs-<br />
<strong>und</strong> Produktmanagement-Mannschaft, tatkräftig<br />
von Kollegen aus Europa <strong>und</strong> Asien<br />
unterstützt.<br />
Einer der 4 Sartorius Messestände auf der ACHEMA.<br />
Die DECHEMA e.V. vermerkt in ihrem<br />
Schlussbericht:<br />
Die ACHEMA 2003 war für Aussteller <strong>und</strong><br />
Besucher ein Erfolg! Die hohen Erwartungen<br />
an diese weltgrößte Leistungsschau <strong>und</strong><br />
Kontaktbörse für Chemische Technik, Biotechnologie<br />
<strong>und</strong> Umweltschutz wurden<br />
trotz schwierigem wirtschaftlichen Umfeld<br />
mehr als erfüllt. 3.819 Aussteller aus<br />
48 Ländern präsentierten vom 19. bis 24. Mai<br />
2003 auf dem Frankfurter Messegelände<br />
in 12 Ausstellungsgruppen auf 138.345 Quadratmetern<br />
Nettoausstellungsfläche technologische<br />
Kompetenz, Neuentwicklungen<br />
<strong>und</strong> Service für die Prozeßindustrien.<br />
Insgesamt 192.161 Teilnehmer aus über<br />
100 Ländern nutzen die ACHEMA zum Erfahrungsaustausch.<br />
Mit fre<strong>und</strong>lichen Grüßen<br />
Christiane Schulze<br />
Marketing Mechatronik <strong>und</strong> Redaktion<br />
„Wägeraum“<br />
Produkte Editorial<br />
Bitte nutzen Sie die Fax-Antwort<br />
um nähere Informationen zu<br />
einzelnen Artikeln oder Produkt-<br />
Informationen anzufordern.<br />
Hier können Sie – falls noch nicht<br />
geschehen – auch angeben, ob<br />
Sie den „Wägeraum“ in Zukunft<br />
weiterhin kostenfrei beziehen<br />
möchten oder nicht.<br />
Auch auf der Sartorius Website<br />
www.sartorius.de besteht die<br />
Möglichkeit, sich zu registrieren.<br />
Klicken Sie einfach auf das<br />
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füllen Sie bitte das Formular<br />
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am Ende, ob Sie den „Wägeraum“<br />
zukünftig in der Print- <strong>und</strong>/oder<br />
PDF-Version beziehen möchten.<br />
Ihre Meinung ist gefragt! Haben<br />
Sie Kritik oder Anregungen?<br />
Schicken Sie mir eine e-mail:<br />
christiane.schulze@sartorius.com<br />
Unter 0551.308.1695 können Sie<br />
mich telefonisch erreichen.<br />
| 3
4|<br />
Qualität<br />
Sartorius PP-50: kombiniertes pH-,<br />
Ionen- <strong>und</strong> Konduktometer.<br />
Leicht verständlich notiert…<br />
… Gerätequalifizierung pH-Meter, Ionenmeter, Konduktometer<br />
Gr<strong>und</strong>sätzliches Ziel jeder Gerätequalifizierung<br />
ist, die Eignung des Messgerätes<br />
für die jeweilige Messaufgabe innerhalb<br />
eines Prozesses nachzuweisen <strong>und</strong> zu<br />
dokumentieren.<br />
Die Vergleichbarkeit von Messergebnissen<br />
untereinander oder ihre Interpretierbarkeit<br />
<strong>im</strong> Hinblick z.B. auf das Einhalten best<strong>im</strong>mter<br />
Grenzwerte haben in der analytischen Messtechnik<br />
dazu geführt, dass <strong>im</strong>mer häufiger<br />
Zertifikate gefordert sind, die dokumentieren,<br />
dass das einzelne Analysenergebnis den<br />
jeweiligen Ansprüchen genügt. Analysen oder<br />
Messungen sollten nicht gr<strong>und</strong>sätzlich mit<br />
der größtmöglichen sondern mit der <strong>im</strong><br />
Einzelfall notwendigen Genauigkeit durchgeführt<br />
werden. Die Messgenauigkeit muss<br />
jedoch bekannt sein <strong>und</strong> z.B. in Form der<br />
Messunsicherheit zusammen mit dem Analysenergebnis<br />
angegeben werden – nur so sind<br />
die Ergebnisse wirklich aussagekräftig <strong>und</strong><br />
interpretierbar.<br />
In Wägeraum Nr. 5 2003, S. 4–7 wurde ein<br />
kurzer Überblick über die wichtigsten Qualitätsmangement-Systeme<br />
<strong>und</strong> die allgemeinen<br />
Forderungen an die Mess- <strong>und</strong> Prüfmittelüberwachung<br />
nach DIN ISO 10012<br />
gegeben. Die praktische Umsetzung dieser<br />
Anforderungen für pH-Meter, Ionen-Meter<br />
<strong>und</strong> Konduktometer soll <strong>im</strong> Folgenden<br />
gezeigt werden:<br />
Die Qualifizierung (nach DIN ISO 10012 <strong>und</strong><br />
GLP/GMP) dient als dokumentierter Eignungsnachweis<br />
für den Einsatz eines Prüfmittels für<br />
eine best<strong>im</strong>mte Aufgabe. Es soll sichergestellt<br />
werden, dass das Messgerät die erforderliche<br />
Leistungsfähigkeit <strong>und</strong> Messgenauigkeit aufweist.<br />
Die Dokumentation der Qualifizierung<br />
erfolgt in den sogenannten Logbüchern.<br />
Die wichtigsten Schritte einer Qualifizierung:<br />
DQ – Design-Qualifizierung<br />
(Design Qualification).<br />
Die Design-Qualifizierung erfolgt gr<strong>und</strong>sätzlich<br />
vor der Anschaffung des Messgerätes <strong>und</strong><br />
muss vom Anwender durchgeführt werden.<br />
Definiert – <strong>und</strong> dokumentiert – werden z.B.<br />
die zu verwendenden Messmethoden, die das<br />
Messgerät unterstützen muss, die Messgenauigkeit<br />
oder die „angestrebte Unsicherheit“ als<br />
maßgeblicher Wert für die max<strong>im</strong>al zulässige<br />
erweiterte Unsicherheit. Dieser Wert hängt<br />
vom Zweck der Messung bzw. des Messergebnisses<br />
ab <strong>und</strong> dient als Vorgabe für die<br />
Spezifi<strong>kation</strong> der Messeinrichtung sowie<br />
der Messbedingungen.<br />
IQ – Installationsqualifizierung<br />
(Installation Qualification).<br />
Die IQ umfasst die Aufstellung <strong>und</strong> Inbetriebnahme<br />
der Messeinrichtung vor Ort einschließlich<br />
der Prüfung auf Vollständigkeit<br />
des erforderlichen Zubehörs. Dazu gehören<br />
auch eine detaillierte Betriebsanleitung sowie<br />
eine kurze praktische Einführung in die<br />
Bedienung des Gerätes.<br />
OQ – Funktionsqualifizierung<br />
(Operational Qualification).<br />
Wie die IQ kann auch die OQ – die Funktionsqualifizierung<br />
- sowohl vom Anwender selbst<br />
als auch vom Gerätehersteller durchgeführt<br />
werden. Die funktionstechnische Überprüfung<br />
bei elektrochemischen Messeinrichtungen<br />
wie z.B. pH-Metern erfolgt in zwei<br />
Schritten: Zunächst wird das Messgerät<br />
Funktionsqualifizierung eines Sartorius Professional Meter<br />
mithilfe des Kalibrators.
allein mit Hilfe eines kalibrierten Spannungsgebers<br />
<strong>und</strong> kalibrierter Widerstände<br />
geprüft. Anschließend werden die externen<br />
Sensoren (die Messketten) angeschlossen <strong>und</strong><br />
das vollständige System aus Messgerät <strong>und</strong><br />
elektrochemischem Sensor wird mit zertifizierten<br />
Referenzlösungen bekannter Messunsicherheit<br />
geprüft.<br />
PQ – Leistungsqualifizierung<br />
(Performance Qualification).<br />
Die Qualifizierung der Messsysteme in einer<br />
speziellen Appli<strong>kation</strong> kann nur nach individueller<br />
Abst<strong>im</strong>mung <strong>und</strong> genauer Definition<br />
der Prüfbedingungen erfolgen. Hier sind –<br />
insbesondere bei der Verwendung von ionenselektiven<br />
Elektroden – zahlreiche spezielle<br />
Anwendungen denkbar. Beispiele hierfür sind<br />
eine Best<strong>im</strong>mung der Ca 2+ -Konzentration<br />
nach dem Standard-Additionsverfahren oder<br />
eine TDS-Best<strong>im</strong>mung (Total Dissolved Solids)<br />
aus der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit<br />
einer wässrigen Lösung.<br />
Im Folgenden wird die Funktionsqualifizierung<br />
eines kombinierten pH-, Ionen- <strong>und</strong><br />
Konduktometers (OQ) näher beschrieben,<br />
zunächst jedoch einige Anmerkungen zu den<br />
benötigten Hilfsmitteln – dem Kalibrator<br />
<strong>und</strong> den Referenzlösungen.<br />
Kalibrator:<br />
Der Kalibrator ist ein Gerät zur Überprüfung<br />
von pH- <strong>und</strong> Leitfähigkeitsmessgeräten, dabei<br />
ersetzt er die jeweilige Elektrode bzw. deren<br />
Temperatursensor. Für den Kalibrator liegt ein<br />
DKD-Kalibrierschein vor. Es stehen drei definierte<br />
Gleichspannungen <strong>und</strong> fünf definierte<br />
Gleichstromwiderstände zur Prüfung der<br />
Messgeräte zur Verfügung. Die Spannungsversorgung<br />
des Kalibrators erfolgt netzunabhängig<br />
über Solarzellen.<br />
Standardreferenzlösungen:<br />
Die bei der Qualifizierung zur Prüfung des<br />
kompletten Messsystems verwendeten<br />
pH-Wert-Referenzpufferlösungen werden<br />
hergestellt nach DIN 19266. Die Referenzpufferlösungen<br />
sind auf pr<strong>im</strong>äre Standards<br />
rückgeführt: Der pH-Wert wird über Vergleichsmessungen<br />
gegen sek<strong>und</strong>äre Referenzmaterialien<br />
best<strong>im</strong>mt, der pH-Wert des<br />
sek<strong>und</strong>ären Referenzmaterials wurde durch<br />
Absolutmessung in einer Bezugsnormalmesseinrichtung,<br />
die durch pr<strong>im</strong>äre Referenzmaterialien<br />
des NIST / der PTB auf internationale<br />
Standards rückgeführt wurde, best<strong>im</strong>mt.<br />
Die pH-Werte einschließlich der erweiterten<br />
Messunsicherheit sowie die Rückführbarkeit<br />
werden in einem DKD-Kalibrierschein<br />
bescheinigt.<br />
Ähnlich wie für die pH-Wert-Best<strong>im</strong>mung<br />
werden auch für die Qualifizierung von<br />
Konduktometern „Referenzflüssigkeiten für<br />
die elektrische Leitfähigkeit“ mit DKD-Kalibrierzertifikat<br />
eingesetzt; diese sind rückgeführt<br />
auf Transfernormallösungen, gemessen<br />
von der PTB.<br />
Für die Überprüfung von Ionenmetern <strong>und</strong><br />
ionenselektiven Elektroden existieren bisher<br />
keine Referenzlösungen (vergleichbar den<br />
pH-Wert-Referenzpufferlösungen), die auf<br />
pr<strong>im</strong>äre internationale Standard-Referenzmaterialien<br />
rückgeführt sind. Es werden für<br />
die Qualifizierung daher Standardlösungen<br />
eingesetzt, die mit einem Herstellerzertifikat<br />
geliefert werden, so dass unter den gegebenen<br />
Voraussetzungen eine möglichst sichere<br />
Bezugsgröße für die Kalibrierung <strong>und</strong> Qualifizierung<br />
von Ionenmetern verwendet wird.<br />
Dasselbe gilt sinngemäß auch für Redox-<br />
Standards.<br />
Funktionsqualifizierung (OQ):<br />
Nach erfolgreichem Abschluss der Installationsqualifizierung<br />
wird zunächst das Messgerät<br />
alleine (<strong>im</strong> Beispiel ein PP-50 von<br />
Sartorius) mit dem Kalibrator auf Einhalten<br />
der Sollwerte der Spezifi<strong>kation</strong> geprüft.<br />
Die Messkanäle für die pH-, Ionen- <strong>und</strong> die<br />
Redoxmessung werden mithilfe von drei<br />
Gleichstromspannungen kalibriert. Der<br />
Messkanal für Leitfähigkeits- bzw. Widerstandsmessungen<br />
wird mithilfe der fünf<br />
Gleichstromwiderstände geprüft. Die Temperaturmessung<br />
wird ebenfalls mit einem der<br />
definierten Widerstände des Kalibrators<br />
geprüft.<br />
Anschließend werden die zu prüfenden<br />
Messketten – pH-Elektrode, Leitfähigkeitsmesszelle,<br />
ionenselektive Elektrode oder<br />
Redoxmesskette – an das Sartorius PP-50<br />
angeschlossen. In mehreren Referenzlösungen<br />
erfolgt nun die Prüfung des Gesamtsystems<br />
auf Einhalten der vorgegebenen Toleranzen.<br />
Alle Einzelergebnisse sowie der erfolgreiche<br />
Abschluss der Prüfung werden <strong>im</strong> Logbuch<br />
dokumentiert.<br />
(Übrigens können Sie – wenn Sie eine Geräte-<br />
Qualifizieung selber durchführen wollen – bei<br />
uns auch nur die SOP mit Logbuch beziehen.)<br />
Kennziffer: 035<br />
Quellennachweis:<br />
Deutscher Akkreditierungsrat: DAR-4-INF-08,<br />
Anforderungen an Prüflaboratorien <strong>und</strong> Akkreditierungsstellen<br />
bezüglich der Messunsicherheitsabschätzung<br />
nach ISO/IEC 17025 (5.4.6/5.10.3); Version 1.0 bestätigt<br />
am 10.10.2001<br />
Swedish National Testing and Research Institute:<br />
Wichtige Informationen für unsere K<strong>und</strong>en bezüglich<br />
der Qualität von Messungen (Übersetung von „Important<br />
information to our customers concerning the quality<br />
of measurements“); www.dar.bam.de/pdf/qualitaet_<br />
Qualität<br />
Standardarbeitsanweisung mit Logbuch<br />
für Ihre Installations-, Funktions- <strong>und</strong><br />
Leistungsqualifizierung.<br />
Beispiel für DKD Zertifikat einer Referenzlösung<br />
zur Prüfung des Gesamt-Systems<br />
(Messgerät + Messkette).<br />
messungen.pdf | 5
6|<br />
Produkte<br />
Pipettieren leicht gemacht –<br />
durch verschließbare Öffnung <strong>im</strong> Windschutz.<br />
Tropfen für Tropfen<br />
Neue GENIUS für den Einsatz in Pipettenkalibrierstationen<br />
<strong>und</strong> automatisierten Systemen<br />
Die Sem<strong>im</strong>ikro- <strong>und</strong> Analysenwaagenbaureihe<br />
GENIUS ME wurde durch das Modell<br />
ME235P-SD mit einem gekürzten Windschutz<br />
erweitert. Wägebereichsstruktur <strong>und</strong> Ablesbarkeit<br />
entsprechen mit 60/110/210 g <strong>und</strong><br />
0,01/0,02/0,05 mg der ME235P. Gegenüber<br />
der Standardausführung ist die obere Windschutztür<br />
um 58 mm in der Höhe reduziert.<br />
Zusätzlich wurde das Windschutzelement<br />
mit einer Öffnung von 60 mm Durchmesser<br />
versehen.<br />
Be<strong>im</strong> Pipettieren entfallen somit das Öffnen<br />
<strong>und</strong> Schließen des oberen Elementes,<br />
wodurch eine erhebliche Zeitersparnis in<br />
Serienbest<strong>im</strong>mungen erzielt wird. Der mitgelieferte<br />
Deckel kann während eines<br />
Wägevorgangs schnell verschlossen werden.<br />
Selbstverständlich lässt sich das obere Windschutzelement<br />
auch über das Windschutzkonzept<br />
F.A.S.T. motorisch <strong>und</strong> vollautomatisch<br />
über die seitlich an der Displayeinheit<br />
angebrachten Tasten bedienen. Die Waage<br />
kann über ihren Einsatz be<strong>im</strong> Pipettieren hinaus,<br />
unter Berücksichtigung der reduzierten<br />
Windschutzhöhe, auch als vollwertige Laborwaage<br />
genutzt werden.<br />
Ferner ist der Einsatz des gekürzten Windschutzes<br />
bei automatisierten Wägeprozessen<br />
von Vorteil. Aufgr<strong>und</strong> der geringen Luftumwälzung<br />
be<strong>im</strong> Öffnen des oberen Windschutzelementes<br />
wird bei der Beladung von<br />
oben eine noch schnellere Wägung realisiert.<br />
Durch die verringerten Volumenausmaße<br />
erlaubt dieses spezielle GENIUS-Modell eine<br />
freiere Bewegung des Roboterarms.<br />
Kennziffer: 036<br />
Zusammen mit dem Pipettenkalibrierset YCP03,<br />
der PC-Software PICASO <strong>und</strong> einer Verdunstungsfalle<br />
entsteht aus der GENIUS ME235P-SD eine komplette<br />
Pipettenkalibrierstation.
<strong>Schnelle</strong> <strong>Kommuni</strong><strong>kation</strong><br />
<strong>im</strong> <strong>Steuerungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Anlagenbau</strong><br />
Der neue PR 5210 Profibus Transmitter von GWT<br />
Der Profibus Transmitter PR 5210 ist die<br />
neueste Entwicklung auf dem Gebiet der<br />
Digital-Transmitter <strong>und</strong> ist ideal für den<br />
<strong>Steuerungs</strong>- <strong>und</strong> <strong>Anlagenbau</strong> geeignet. Das<br />
Gerät wurde von Gr<strong>und</strong> auf neu konzipiert<br />
<strong>und</strong> baut auf der neuesten Generation von<br />
Hochleistungsprozessoren auf.<br />
Der hochstabile Eingangsverstärker <strong>und</strong> der<br />
aufwändige Sense-Verstärker garantieren<br />
beste Signalstabilität auch unter schwierigen<br />
Bedingungen <strong>und</strong> über große Distanzen.<br />
Ebenfalls neu ist eine besonders schnelle <strong>und</strong><br />
hochauflösende A/D-Wandlung <strong>und</strong> die<br />
zugehörige digitale Signalverarbeitung. Diese<br />
garantiert schnelle Messwerte (bis zu 10 ms<br />
Wandlungszeit) sowie höchste Präzision (bis<br />
zu 4.8 Mio. Teile interne Auflösung). Der<br />
gefilterte <strong>und</strong> skalierte Gewichtswert steht<br />
an der schnellen Profibus-DP Schnittstelle<br />
(12 Mbit) an <strong>und</strong> lässt sich von dort einfach<br />
in die Steuerung übernehmen.<br />
Ein besonderes Highlight ist die bequeme<br />
Konfigurierung des Gerätes. Diese kann wahlweise<br />
über das mitgelieferte Windows Konfigurationstool<br />
oder einen PDA der Palm-Serie<br />
(z.B. m105 oder m130) über die frontseitig<br />
zugängliche RS-232 Schnittstelle geschehen.<br />
Das notwendige Kabel zur Verbindung mit<br />
dem PC/Laptop ist <strong>im</strong> Lieferumfang bereits<br />
enthalten.<br />
Das Gerät präsentiert sich <strong>im</strong> platzsparenden<br />
Kompaktgehäuse für die Hutschienenmontage.<br />
Die moderne Anschlusstechnik mit<br />
hochwertigen, steckbaren Schraubterminals<br />
macht Montage <strong>und</strong> Wartung besonders einfach,<br />
ohne bei der Kontaktsicherheit unnötige<br />
Kompromisse eingehen zu müssen.<br />
Die integrierten digitalen Ein- <strong>und</strong> Ausgänge<br />
(jeweils 3) ermöglichen das Schalten von<br />
Grenzwerten <strong>und</strong> das Reagieren auf externe<br />
Signale (z.B. Tarieren) <strong>und</strong> sind galvanisch<br />
vom Gerät getrennt. Damit sind einfache<br />
<strong>Steuerungs</strong>aufgaben, wie die Grenzwertüberwachung,<br />
Überfüllschutz oder Trockenlaufschutz<br />
sowie das Initiieren, beispielsweise<br />
einer automatischen Nachfüllung, problemlos<br />
<strong>und</strong> ohne Programmieraufwand möglich.<br />
Der hochauflösende 4..20 mA-Analogausgang<br />
ist konfigurierbar (brutto, netto, Verhalten<br />
<strong>im</strong> Fehlerfall) <strong>und</strong> galvanisch vollständig<br />
vom Sensorschaltkreis sowie der Hilfsenergie<br />
getrennt. Die serielle Schnittstelle RS-422/<br />
485 ermöglicht den Anschluss einer<br />
Fernanzeige.<br />
Das Gerät ist eines der wenigen dieser Klasse,<br />
welches vollständig den strengen Richtlinien<br />
der NAMUR in Bezug auf Ausfall- <strong>und</strong><br />
Störsicherheit durch elektromagnetische<br />
Einstrahlung entspricht. Durch die ausschließliche<br />
Verwendung hochwertiger Komponenten<br />
<strong>und</strong> die Anwendung modernster Fertigungsstandards<br />
überzeugt das Geräte durch<br />
seine hohe Qualität <strong>und</strong> Zuverlässigkeit, seine<br />
hervorragenden Leistungsdaten <strong>und</strong> ein<br />
besonders gutes Preis-Leistungsverhältnis.<br />
Kennziffer: 037<br />
Neueste Entwicklung <strong>im</strong> Bereich der Digital-Transmitter:<br />
GWT Profibus Transmitter PR 5210.<br />
Produkte<br />
| 7
8|<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Combics. Mobil<br />
Mit Plattform „unterwegs“ in der Produktionshalle<br />
Prozessorientierung <strong>und</strong> -opt<strong>im</strong>ierung sind<br />
die Schlagworte unserer Zeit, <strong>und</strong> speziell<br />
<strong>im</strong> sek<strong>und</strong>ären Sektor setzt man sich damit<br />
auseinander. In großen Produktionshallen<br />
werden verschiedene Arbeitsschritte <strong>im</strong>mer<br />
schneller, besser <strong>und</strong> angepasster an die<br />
jeweiligen Umgebungsbedingungen durchgeführt.<br />
In diesem Zusammenhang ist auch<br />
Höchstleistung vom Prüfmittel Waage<br />
gefordert. So ist nicht mehr nur Robustheit,<br />
Flexibilität <strong>und</strong> Modularität verlangt, sondern<br />
vor allem die Anpassung an den Produktionsprozess.<br />
Infolge dieser Überlegungen rückte eine<br />
Combics Wägeplattform des Types<br />
CAPS4-150IG-I mit 150 kg Wägebereich <strong>und</strong><br />
den Abmessungen 800 + 600 mm in das<br />
Interesse des Betrachters. Ein „Sonder-Aufstellbock“<br />
aus Edelstahl, mit Stativ <strong>und</strong> vor<br />
allem Rollen, zum schnellen Transport, war<br />
der Wunsch des K<strong>und</strong>en, den es zu realisieren<br />
galt. Diese spezielle Anfrage konnte durch<br />
die ICE-Abteilung 1 der Sartorius AG bearbeitet<br />
<strong>und</strong> realisiert werden.<br />
Mobile Plattform „auf Rollen“.<br />
Combics Plattformen sind in der mobilen<br />
Version abgest<strong>im</strong>mt auf individuelle Produktionsprozesse<br />
<strong>und</strong> liefern natürlich auch in<br />
dieser Ausführung be<strong>im</strong> Kontrollieren, Dosieren<br />
<strong>und</strong> Rezeptieren eine fein abgest<strong>im</strong>mte<br />
Dosis Qualität, „unterfüttert“ mit einem weltweit<br />
agierenden Service-Team.<br />
Kennziffer: 038
Combics. Wo Flexibilität kein<br />
Fremdwort ist…<br />
Untergestell maßgeschneidert angepasst<br />
Seit vielen Jahren steht die Lebensmittelindustrie<br />
<strong>im</strong> Fokus von Wirtschaft <strong>und</strong> Politik.<br />
Immer neue Regelwerke <strong>und</strong> Regularien,<br />
Gesetze <strong>und</strong> Verordnungen, von Gremien der<br />
Europäischen Gemeinschaft <strong>und</strong> weltweiten<br />
Organisationen, stellen Unternehmen der<br />
Nahrungsmittelindustrie vor neue Herausforderungen<br />
<strong>und</strong> verlangen die permanente<br />
Anpassung an verschärfte Bedingungen<br />
<strong>im</strong> Bereich der Produktionsmittel <strong>und</strong><br />
-umgebung.<br />
Als wichtiges Prüfmittel kommen auch<br />
Waagen <strong>im</strong> Verlauf des Produktionsprozesses<br />
zum Einsatz. Mit den Sartorius Plattformen<br />
aus Edelstahl der Sorten „poliert“, „elektropoliert“<br />
<strong>und</strong> „Tränenblechstruktur“ ist die<br />
Festlegung geeigneter Maßnahmen zur<br />
Vermeidung von Kontaminationen stark<br />
vereinfacht.<br />
Folgendes Beispiel zeigt, dass man mit der<br />
Wahl des richtigen Kooperationspartners<br />
schnell <strong>und</strong> flexibel auch kleinere Anpassungen<br />
bei Standardprodukten durchführen <strong>und</strong><br />
einfache Lösungen finden kann, die das<br />
Arbeiten in der Praxis deutlich verbessern.<br />
Die Firma Unifine Döhler aus Belgien suchte<br />
zum Kommisionieren von kleinen <strong>und</strong> großen<br />
Gebinden von Früchten <strong>und</strong> Schokolade ein<br />
geeignetes Produkt. Die Sartorius Combics<br />
Wägeplattform CAPS4-1500NL-I mit einem<br />
Wägebereich von 1,5 Tonnen eignete sich<br />
hervorragend für diese Anwendung.<br />
Praktische Kombination: Wägeplattform mit Untergestell<br />
aus Edelstahl bei der wägetechnischen Prüfung bei<br />
1,5 Tonnen Belastung.<br />
Jedoch kann durch die Bauweise des Hochhubwagens<br />
(siehe Foto), welcher durch den<br />
tiefen Schwerpunkt eine besondere Standfestigkeit<br />
aufweist, eine auf dem Boden<br />
stehende Wägeplattform nicht ohne Weiteres<br />
erreicht werden. Demzufolge benötigte der<br />
K<strong>und</strong>e ein entsprechendes Untergestell, um<br />
die Plattform vom Hochhubwagen aus überhaupt<br />
beladen zu können. Weiterhin sollte<br />
das leichte Reinigen <strong>und</strong> Desinfizieren<br />
gewährleistet sein. In bester Kooperation<br />
mit dem Endk<strong>und</strong>en wurde ein spezielles<br />
Untergestell entworfen <strong>und</strong> später <strong>im</strong> ICE-<br />
Team 1 in Göttingen gebaut. Heute hat sich<br />
diese ursprüngliche Sonderlösung <strong>im</strong> Markt<br />
etabliert <strong>und</strong> die Kombination Plattform<br />
inklusive Untergestell wird von vielen K<strong>und</strong>en<br />
nachgefragt.<br />
Kennziffer: 038<br />
1 ICE-Abteilung, kurz für Industrial Customer Engineering<br />
Group, Göttingen. Eine Abteilung, die spezialisiert ist auf<br />
die individuelle Anpassung der Standardprodukte an<br />
spezielle K<strong>und</strong>enbedürfnisse. Hier werden Modifi<strong>kation</strong>en<br />
an bestehenden Geräten durchgeführt, die der K<strong>und</strong>e<br />
wünscht.<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Der Hochhubwagen kann die durch<br />
das Untergestell erhöhte Plattform<br />
problemlos beladen.<br />
Hochhubwagen mit tiefem Schwerpunkt.<br />
Erst durch das Untergestell<br />
der Plattform ist ein Abstellen der<br />
Paletten möglich.<br />
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10 |<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Boekels Kontrollwaage EWK 1000 am Ende der<br />
Verarbeitungssstraße zur Erkennung über- <strong>und</strong> untergewichtiger<br />
Lauch-Packungen.<br />
Junges Gemüse<br />
Allpress Farms von Boekels Kontrollwaagen sichtlich beeindruckt<br />
Allpress Farms in der englischen Grafschaft<br />
Cambridgeshire zählt zu den führenden<br />
Anbauern von Lauch-Gemüse. Beliefert werden<br />
sowohl K<strong>und</strong>en <strong>im</strong> Vereinigten Königreich<br />
als auch in ganz Europa. Da zu den<br />
Abnehmern unter anderem der Lebensmittelkonzern<br />
J. Sainsbury’s gehört, muss Allpress<br />
Farms sein Lauch-Gemüse nicht nur in „loser“<br />
Form, sondern an verschiedene Supermarktketten<br />
bereits abgepackt ausliefern.<br />
Die Ware wird nach den Anforderungen der<br />
Fertigpackungsverordnung abgepackt.<br />
Das bedeutet, Allpress Farms ist sowohl <strong>im</strong><br />
Sinne der geltenden Handelsvorschriften als<br />
auch seinen K<strong>und</strong>en gegenüber dafür verantwortlich,<br />
dass die ausgelieferten Produkte<br />
kein Untergewicht aufweisen. Vor diesem<br />
Hintergr<strong>und</strong> entschied man sich bei Allpress<br />
Farms dazu, eine dynamische Kontrollwaage<br />
anzuschaffen, die untergewichtige Gebinde<br />
zuverlässig identifiziert, ohne den Durchsatz<br />
von 60 Packungen pro Minute herabsetzen<br />
zu müssen.<br />
Endverpackung der „guten“<br />
Packungen nach Durchlauf<br />
über die Kontrollwaage<br />
EWK 1000.<br />
Doch bei der Wahl der geeigneten Kontrollwaage<br />
spielten nicht nur die Schutzmaßnahmen<br />
gegen untergewichtige Packungen,<br />
sondern auch andere Einflussfaktoren eine<br />
entscheidende Rolle, wie Stuart Threadgill,<br />
Produktkoordinator bei Allpress Farms,<br />
erläuterte:<br />
„Unsere Herstellungsprozesse werden zwar<br />
engmaschig überwacht, doch bei Lauch<br />
handelt es sich um ein Gemüse mit einem<br />
relativ hohen Feuchtegehalt, das schnell<br />
beschädigt werden kann. So können sich<br />
Gemüseabfälle leicht in den Maschinen<br />
<strong>und</strong> Fließbandanlagen verfangen, wo sie<br />
einen idealen Nährboden für Bakterien<br />
darstellen.“<br />
Um einer solchen Verunreinigung der Anlagen<br />
vorzubeugen, fiel die Entscheidung bei Allpress<br />
Farms zugunsten der Boekels Kontrollwaage<br />
EWK1000 aus, einer kompakten,<br />
robusten <strong>und</strong> leicht zu reinigenden Kontrollwaage.<br />
Diese Investition in die Boekels-Waage<br />
hat sich von Anfang an bewährt. Da die Kontrollwaage<br />
zusätzlich über Möglichkeiten<br />
zur Datenerfassung verfügt, ist es dem Unternehmen<br />
gelungen, auch Übergewicht von<br />
Verpackungen zu identifizieren <strong>und</strong> entsprechend<br />
zu korrigieren, wodurch sich die<br />
Kosten <strong>im</strong> Bereich der Verarbeitungsstraße<br />
verringern lassen. Außerdem kann die<br />
Kontrollwaage auch in Verbindung mit einer<br />
Mehrkopfwaage eingesetzt werden.
Doch die Boekels Kontrollwaage von Sartorius<br />
erfüllt bei Allpress Farms nicht nur die Anforderungen<br />
an Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit<br />
<strong>und</strong> einfache Reinigung.<br />
Sie besticht auch durch ihren attraktiven<br />
Preis. Stuart Threadgill ist der Überzeugung,<br />
dass die Kontrollwaage einen entscheidenden<br />
Einfluss auf den Herstellungsprozess bei<br />
Allpress Farms hat:<br />
“Insgesamt gesehen erhöht die Kontrollwaage<br />
unsere Wettbewerbsfähigkeit als<br />
Lieferant, wovon letzten Endes neben<br />
unseren K<strong>und</strong>en auch die Frischprodukteherstellung<br />
profitieren wird”.<br />
Kennziffer: 039<br />
Lauchgemüse vor dem Verpacken. Lauchgemüse nach dem Verpacken.<br />
Die Lauch-Packungen laufen über die Kontrollwaage,<br />
rechts der weiße „Pusher“ zum Ausstoß der über- <strong>und</strong><br />
untergewichtigen Packungen.<br />
Wussten Sie<br />
schon…?<br />
ab sofort können Sie den neuen Gesamtkatalog<br />
INDUSTRIE <strong>und</strong> den Gesamtkatalog<br />
LABOR bei uns anfordern!<br />
Die komplette Produktpalette der industriellen<br />
Mechatronik von Sartorius finden Sie<br />
übersichtlich sortiert nach Einsatzbereichen<br />
in der Broschüre „Unser Leistungsspektrum<br />
für industrielle Wägetechnik 2003“. Die<br />
Wägetechnik für das Labor ist Inhalt vom<br />
„Gesamtkatalog Mechatronik Labor“, der nach<br />
Produktreihen geclustert, alle Geräte zeigt<br />
die Sartorius anbietet.<br />
Wenn Sie in der Branche Food, Pharma oder<br />
Chemie tätig sind, können Sie auch unsere<br />
Branchen-Broschüren anfordern, um sich<br />
über die Wägetechnik zu informieren, die wir<br />
für Ihre Appli<strong>kation</strong>en entwickelt haben.<br />
Benutzen Sie einfach unsere Kennziffern:<br />
Industrie-Katalog 040<br />
Labor-Katalog 041<br />
Broschüre Food 042<br />
Broschüre Pharma 043<br />
Broschüre Chemie 044<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
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12 |<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Bei 60 bar <strong>und</strong> ca. –10°C künstlich hergestellte, poröse<br />
Gashydrat-Probe zur Untersuchung der Poren.<br />
Schneeflöckchen, weiß’ Röckchen…<br />
Die Untersuchung von Gashydraten bei eisigen Bedingungen<br />
mit LA-Premium-Waagen<br />
Schneeflocken sind Eiskristalle<br />
…die aus dem Wasserdampf der Wolken<br />
entstehen <strong>und</strong> auf dem Weg zur Erdoberfläche<br />
zahlreiche Veränderungen durchlaufen.<br />
Gashydrate sind Feststoffe<br />
…die so ähnlich aussehen wie Eis. Sie finden<br />
sich unter dem ewigen Eis der Arktis, in Permafrostböden<br />
Russlands, Kanadas, Alaskas<br />
<strong>und</strong> in den Ozeanböden, da sie entweder tiefe<br />
Temperaturen oder hohe Drücke benötigen,<br />
um stabil zu sein.<br />
Natürliches Gashydrat.<br />
Sie enthalten größtenteils Methan (CH 4 ), aber<br />
auch Stickstoff, Kohlendioxid <strong>und</strong> einige<br />
andere Gase in hoher Dichte. Wissenschaftler<br />
untersuchen die weltweit vorkommenden<br />
Gashydrate, da sie als zukünftige fossile Energieressourcen<br />
Erdöl ersetzen könnten.<br />
Methan ist jedoch ein hoch wirksames Treibhausgas,<br />
<strong>und</strong> noch sind keine Methoden zur<br />
Förderung des Gashydrats gef<strong>und</strong>en worden,<br />
die nicht erhebliche Risiken für die Ozeane,<br />
die Atmosphäre <strong>und</strong> den Menschen in sich<br />
bergen.<br />
Modell eines einzelnen CH 4 -Hydrat-Käfigs, der elementare<br />
Baustein von Gashydraten.<br />
Gemessen an dem in diesen Gashydraten<br />
enthaltenen Anteil an Kohlenstoff übertreffen<br />
die Gashydratvorkommen der ganzen<br />
Erde alle anderen fossilen Brennstoffe um das<br />
Doppelte. Methan setzt jedoch bei der<br />
Verbrennung mit gleichem Energiegewinn<br />
weniger CO 2 frei als Erdöl <strong>und</strong> Kohle.<br />
Gashydrate sind heute weltweit ins Blickfeld<br />
der Forschung gerückt. In einigen Ländern,<br />
wie zum Beispiel in Japan, ist man sogar<br />
entschlossen, diese Energiequelle zukünftig<br />
kommerziell zu nutzen. Auch in Deutschland<br />
wird der Gashydratforschung eine hohe<br />
Priorität beigemessen.<br />
Das Hauptaugenmerk deutscher Wissenschaftler<br />
richtet sich jedoch nicht auf das<br />
mögliche Energiepotenzial der Gashydrate.<br />
Viel bedeutender ist ihre Rolle <strong>im</strong> Kohlenstoffkreislauf,<br />
ihre mögliche Kl<strong>im</strong>awirksamkeit<br />
<strong>und</strong> das Risikopotenzial.<br />
Erst kürzlich wurde <strong>im</strong> Rahmen einer bislang<br />
beispiellosen internationalen Zusammenarbeit<br />
ein fast nur aus Gashydraten bestehender<br />
Gebirgsrücken vor der Küste des US-<br />
Staates Oregon mit Messstationen für Langzeitexper<strong>im</strong>ente<br />
bestückt. Mit neuartigen<br />
Beprobungstechnologien <strong>und</strong> der Entwicklung<br />
von Druck- <strong>und</strong> Exper<strong>im</strong>entierkammern<br />
wird es zudem erstmals möglich sein, Gashydrate<br />
unter den realen Druck- <strong>und</strong> Temperaturbedingungen<br />
des Meeresbodens zu<br />
untersuchen <strong>und</strong> für weitere Exper<strong>im</strong>ente<br />
<strong>im</strong> Labor zu nutzen.<br />
Versuchsapparatur für BET-Oberflächenmessungen.
Geo-Institut.<br />
In der Kristallographie des Geowissenschaftlichen<br />
Zentrums der Uni Göttingen befindet<br />
sich ebenfalls ein Forschungsstandort für<br />
Gashydrate.<br />
Es gibt die Kristallographie <strong>im</strong> klassischen<br />
Sinne, das heißt, es werden verschiedene<br />
Stoffe auf ihre Kristallstruktur <strong>und</strong> ihre verschiedenen<br />
physikalischen Eigenschaften<br />
untersucht. Die verschiedenen festen Phasen<br />
des Wassers (Eis) sind einige davon.<br />
Der Hauptforschungsschwerpunkt <strong>im</strong><br />
Moment ist zweifelsohne die Gashydratforschung.<br />
Hier sind nur einige Ansätze kurz<br />
erwähnt: Phasendiagramme werden ermittelt,<br />
Formationsbedingungen werden untersucht.<br />
Das heißt, es werden z.B. CO 2 -Hydrate unter<br />
Druck <strong>und</strong> Temperaturbedingungen des Mars<br />
geprüft. Molekülstrukturen werden theoretisch<br />
errechnet <strong>und</strong> auf ihre Wandlungsmöglichkeiten<br />
untersucht.<br />
Die Wissenschaftlichen Methoden reichen<br />
von Massenspektronomie, Röntgendiffraktromie,<br />
Ramanspektroskopie, bis hin zu AFM<strong>und</strong><br />
Rasterelektronenmikroskopie <strong>und</strong> reiner<br />
Modellierung. Es werden natürliche Gashydratproben<br />
auf ihre Zusammensetzung <strong>und</strong><br />
Eigenschaften untersucht, oder auch Gashydrate<br />
aus verschiedenen Gasen <strong>im</strong> Labor<br />
unter kontrollierten Bedingungen hergestellt.<br />
Um genaueres zu erfahren sei hier die<br />
Homepage des Institutes empfohlen:<br />
http://kristall.uni-mki.gwdg.de/<br />
Bei der Auswertung von Elektronenmikroskopbildern<br />
wurden hier z.B. zum ersten Mal<br />
Poren in Gashydraten entdeckt. Gut kristallisierte<br />
(10–100 nm) mesoporöse Materialien<br />
sind sonst nicht bekannt <strong>und</strong> so war das<br />
Interesse für weitere Forschung geweckt.<br />
Verschiedenen Stadien der<br />
Metamorphose natürlicher<br />
Schneekristalle.<br />
Messung der spezifischen Oberfläche<br />
von Gashydraten.<br />
Das Vorhandensein von Poren ändert einige<br />
physikalische Parameter des zu untersuchenden<br />
Stoffes, des Gashydrates. Zu nennen sind<br />
hier: Permeabilität, Stabilität <strong>und</strong> vor allem<br />
die Reflexion <strong>und</strong> Durchlässigkeit seismischer<br />
Wellen. Da die Interpretation letzterer dazu<br />
dient, Informationen über die Beschaffenheit<br />
geologischer Strukturen, wie zum Beispiel<br />
Gashydratvorkommen, zu liefern, interessiert<br />
man sich für die Häufigkeit <strong>und</strong> Beschaffenheit<br />
der Poren natürlicher Gashydrate.<br />
Da ein direkter Zusammenhang zwischen dem<br />
Auftreten von Poren <strong>und</strong> der Größe der<br />
Hydrat-Oberfläche existiert, wird <strong>im</strong> Rahmen<br />
einer Diplomarbeit die spezifische Oberfläche<br />
von Gashydraten exper<strong>im</strong>entell ermittelt.<br />
Dabei wird die so genannte BET-Methode<br />
benutzt. Die Methode ist nach ihren Erfindern,<br />
den drei Physikern Brunauer, Emmet<br />
<strong>und</strong> Teller benannt. Dies ist eine Gas-Adsorptionsmessung,<br />
bei der über die Anzahl der<br />
adsorbierten Gas-Moleküle auf der Hydratoberfläche<br />
bei verschiedenen Drücken die<br />
spezifische Oberfläche (Fläche/g) ermittelt<br />
wird.<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
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14 |<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Herr Hensel, technischer Ingenieur des Geo-Instituts<br />
<strong>und</strong> Andreas Zeller, der <strong>im</strong> Rahmen seiner Diplomarbeit<br />
Forschungen an Gashydraten durchführt, in der Kältekammer.<br />
Das Gashydrat-Pulver wird zur Gewichtsbest<strong>im</strong>mung<br />
auf der Waage platziert.<br />
Um während der Messung <strong>und</strong> dem späteren<br />
Wägevorgang innerhalb des Stabilitätsbereiches<br />
für Druck <strong>und</strong> Temperatur des Gashydrats<br />
zu bleiben, muss die Probe auf ca.<br />
–196°C (Temperatur von Flüssigstickstoff bei<br />
Atmosphärendruck) abgekühlt werden.<br />
Man kann sich leicht vorstellen, dass das<br />
Wägen sehr kalter Proben große Probleme<br />
bereitet, bedingt durch den starken Temperaturunterschied,<br />
da eine erhebliche Menge<br />
Luftfeuchtigkeit am Probengefäß kondensiert<br />
<strong>und</strong> damit zu Ungenauigkeiten führt. Auch<br />
eine weitere Methode, die Probe direkt <strong>im</strong><br />
Flüssigstickstoff zu wägen, brachte keine<br />
zufriedenstellenden Ergebnisse.<br />
Aus diesem Gr<strong>und</strong> suchte man <strong>im</strong> Institut<br />
der Universität Göttingen nach einer hochwertigen<br />
Waage, die auch unter schwierigsten<br />
Bedingungen, wie zum Beispiel extrem<br />
niedriger Temperaturbereich, sicher, zuverlässig<br />
<strong>und</strong> stabil arbeitet, um letztlich in der<br />
institutseigenen Kältekammer (–10°C,<br />
geringe relative Luftfeuchte) das Gewicht der<br />
Proben zu ermitteln. Das Prüfmittel sollte<br />
einfach zu bedienen sein <strong>und</strong> trotzdem größtmögliche<br />
Funktionalität bieten <strong>und</strong> außerdem<br />
den extrem hohen Ansprüchen an Genauigkeit<br />
<strong>und</strong> Zuverlässigkeit der Wägeergebnisse<br />
gerecht werden.<br />
Die Sartorius Master pro LA Premium-Waage<br />
erfüllt die Anforderungen opt<strong>im</strong>al. Sie steht<br />
heute in der Kältekammer des Geo-Instituts<br />
<strong>und</strong> die Proben werden direkt in einem Edelstahlgefäß,<br />
welches zuvor in Flüssigstückstoff<br />
gekühlt wird, auf die Waageschale gestellt.<br />
Produktfoto der Präzisionswaage LA4200, die <strong>im</strong><br />
Geo-Institut <strong>im</strong> Einsatz ist.<br />
Der modulare Aufbau ermöglicht die Platzierung<br />
der Bedien- <strong>und</strong> Anzeigeeinheit außerhalb<br />
der Kältekammer (siehe Foto).<br />
In der Kältekammer spielt sich Folgendes ab:<br />
nachdem der Flüssigstickstoff außen verdampft<br />
ist, kann ein stabiles Gewicht<br />
ermittelt werden. Durch mehrmaliges Wägen<br />
der gekühlten <strong>und</strong> temperierten Probengefäße<br />
konnte die Differenz des scheinbaren<br />
Gewichtes infolge des kalten Luftstromes<br />
beziehungsweise der kälteren Luft innerhalb<br />
des Gefäßes reproduzierbar ermittelt<br />
werden. Dadurch ist es gelungen, den Fehler<br />
der Gewichtsmessung innerhalb der Messgenauigkeit<br />
der Waage zu halten.<br />
„Wir sind mit der Waage sehr zufrieden <strong>und</strong><br />
hoffen, die Oberflächenmessung mit <strong>im</strong>mer<br />
kleineren Probenmengen zu verwirklichen“, so<br />
Andreas Zeller, der gerade am Institut seine<br />
Diplomarbeit über dieses Thema schreibt <strong>und</strong><br />
die Exper<strong>im</strong>ente durchführt <strong>und</strong> betreut.<br />
Bisherige Messungen ergaben Oberflächenwerte<br />
zwischen ca. 0.1 <strong>und</strong> 1.5 [m 2 /g] je<br />
nachdem, wie weit die Formation des Gashydrates<br />
aus Eis fortgeschritten war bzw.<br />
die Hydratprobe zerkleinert wurde, da die<br />
Oberfläche mit abnehmender durchschnittlicher<br />
Korngröße zun<strong>im</strong>mt.<br />
Die Hauptaufgabe in der näheren Zukunft<br />
wird sein, das Modell des Porösen Hydrates<br />
<strong>und</strong> die Probenherstellung so weit zu verfeinern,<br />
dass man die Effekte durch<br />
Oberflächenvergrößerung aufgr<strong>und</strong> unterschiedlicher<br />
Korngrößen herausrechnen kann,<br />
um letztlich eindeutige Aussagen über die<br />
Porösität (Poren/Gesamtvolumen), auch<br />
in natürlichem Gashydrat mittels der Oberflächenmessung,<br />
treffen zu können.<br />
Kennziffer: 045
Häusle bauen?<br />
RotoMis – die intelligente Lösung zur Zementabfüllung<br />
In vielen Herstellprozessen ist das Gewicht zur<br />
Kennzeichnung der Stoffmenge ein wichtiger<br />
Parameter. Die Integration von Wägetechnik<br />
in Maschinen ist eine Entscheidung, die<br />
<strong>im</strong>mer mehr Unternehmen, auch aus Gründen<br />
der Wirtschaftlichkeit, zu treffen haben.<br />
Eine Zementabfüllanlage ohne einen Rotopacker<br />
ist heutzutage nur eine halbe Sache.<br />
Ein Rotopacker ist so konstruiert, dass er<br />
Zementsäcke innerhalb einer oder einer<br />
halben Drehung bis zu einer best<strong>im</strong>mten<br />
Einstellmarkierung befüllt <strong>und</strong> anschließend<br />
können die gefüllten Säcke auf Transportbänder<br />
abgelegt werden. Danach werden die<br />
Säcke für den Vertrieb auf LKWs oder andere<br />
Fahrzeuge verladen. Über ein intelligentes<br />
<strong>Steuerungs</strong>instrument wird der gesamte<br />
Abfüll- <strong>und</strong> Verladevorgang kontrolliert.<br />
Worum handelt es sich bei RotoMIS?<br />
RotoMIS ist eine Anwendungssoftware, die<br />
von Sartorius Mechatronics India Pvt L<strong>im</strong>ited<br />
– einer Tochtergesellschaft der Sartorius AG –<br />
entwickelt wurde. Als integrativer Bestandteil<br />
der Kontrollwägung erleichtert RotoMIS die<br />
Online-Überwachung <strong>und</strong> Steuerung des<br />
Blockdiagramm des RotoMIS<br />
2.5<br />
RPM<br />
Rotosoft<br />
(Verwaltung der<br />
Abfüllparameter <strong>und</strong><br />
Berichterstattung<br />
RS485-<br />
RS232<br />
Rotopackers. Ferner können damit verschiedene<br />
MIS-Berichte (MIS = Management<br />
Information System) für die Produktionsoder<br />
Geschäftsleitung erstellt werden <strong>und</strong> es<br />
ist außerdem in ein bestehendes ERP-System<br />
(= Enterprise Resource Planning, z.B. SAP)<br />
integrierbar.<br />
Ausgangssituation.<br />
Bei laufendem Betrieb lassen sich Online-<br />
Daten über die Leistung einer Abfüllanlage<br />
nur schwer erstellen. Wenn an der Anlage zu<br />
wenig oder zu viel Zement in die Säcke abgefüllt<br />
wird, ist dies erst auf der Brückenwaage<br />
am Warenausgang erkennbar, wenn der beladene<br />
LKW hier Über- oder Untergewicht aufweist.<br />
Eine Korrektur ist zu diesem Zeitpunkt<br />
kaum noch durchführbar. Die einzige Möglichkeit<br />
bestünde darin, den LKW zurückzuhalten,<br />
die Säcke auszuleeren <strong>und</strong> einen<br />
erneuten Abfüllvorgang vorzunehmen. Dies<br />
wäre jedoch gleichbedeutend mit einem<br />
beträchtlichen Verlust an Zeit <strong>und</strong> Geld.<br />
Selbst wenn sich ein Über- oder Untergewicht<br />
der Zementsäcke zu einem früheren<br />
Zeitpunkt feststellen ließe, sind die in diesem<br />
Fall erforderlich werdenden Korrekturmaßnahmen<br />
sehr zeitaufwändig: Die Abfüllanlage<br />
müsste angehalten, die korrigierten Werte<br />
in die <strong>Steuerungs</strong>einheiten eingegeben <strong>und</strong><br />
die Anlage wieder hochgefahren werden.<br />
RS485<br />
Schleifringe<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
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16 |<br />
Appli<strong>kation</strong><br />
Andererseits ist es ausgesprochen schwierig,<br />
Parameter zu beschaffen, mit denen die<br />
Leistung <strong>und</strong> der Durchsatz (damit also die<br />
Effizienz) der Abfüllanlage bewertet werden<br />
können. Der einzig mögliche Weg ist in diesem<br />
Fall die Beschaffung der Berichte über<br />
die Gewichtsdaten am Warenausgang, die mit<br />
Hilfe der Brückenwaage erstellt werden, <strong>und</strong><br />
der Versuch, aus diesen Daten die relevanten<br />
Informationen herauszufiltern. Aber auch dies<br />
ist ein zeitraubendes Unterfangen, das nicht<br />
notwendigerweise eine korrekte Information<br />
der Leistungsfähigkeit <strong>und</strong> des Durchsatzes<br />
der Abfüllanlage liefert.<br />
Moderne Herstellungsbetriebe verlangen<br />
ein Höchstmaß an Integration. Dazu ist<br />
es erforderlich, dass für jeden relevanten<br />
Herstellungsprozess eine Dokumentation<br />
erstellt wird, die die Geschäftsführung in die<br />
Lage versetzen, die notwendigen Entscheidungen<br />
zu treffen. Das Gebot der St<strong>und</strong>e<br />
ist daher eine sorgfältige Online-Berichterstattung<br />
<strong>und</strong> Integration der Systeme in<br />
ein MIS-/ERP-System.<br />
Herausragende Merkmale der RotoMIS.<br />
Mit der Software RotoMIS eröffnet sich die<br />
Möglichkeit der Online-Überwachung <strong>und</strong><br />
Online-Steuerung des aktuellen Rotopacker-<br />
Zustands. Relevant sind daher die nachfolgend<br />
aufgeführten Softwaremerkmale:<br />
• Für jeden abgefüllten Sack Zement<br />
lässt sich das aktuelle Gewicht auf dem<br />
Bildschirm anzeigen.<br />
• Der Zustand der einzelnen Abfüllstutzen<br />
(am Rotopacker) kann dargestellt<br />
werden.<br />
Firma Enexco aus Indien ist von RotoMIS begeistert <strong>und</strong><br />
setzt diese Technik in allen Anlagen ein.<br />
• Die <strong>Steuerungs</strong>parameter der einzelnen<br />
Abfüllstationen können online geändert<br />
werden. Bei Identifizierung eines fehlerhaft<br />
arbeitenden Abfüllrohres lassen sich die<br />
Parameter für dieses Rohr durch einfachen<br />
Tastendruck am PC korrigieren.<br />
• Über die historische Datenaufzeichnung<br />
(Historical Data Logging) kann das Gewicht<br />
der Zementsäcke in Form von Langzeitstatistiken<br />
festgehalten werden.<br />
• Es können Daten gesammelt <strong>und</strong> Berichte<br />
<strong>und</strong> Dokumentationen erstellt werden.<br />
• Eine einzige RotoMIS erlaubt die Integration<br />
mehrerer Rotopacker.<br />
• Optional können die Daten per Funk an die<br />
RotoMIS übertragen werden.<br />
• Möglich ist auch ein Aufwärtsanschluss an<br />
ERP-Systeme wie z.B. SAP etc.<br />
• Stets aktuelle Informationen, wann das Silo<br />
nachgefüllt werden muss.<br />
Der auf dem Foto abgebildete Rotopacker der<br />
Firma Enexco ist an die Controller PR1713<br />
von GWT angeschlossen, welche die automatische<br />
Dosierung der Zementsäcke steuern.<br />
Die Firma Enexco aus Indien war so begeistert<br />
von der Sartorius Software-Komplett-Lösung,<br />
dass alle Maschinen in Zukunft nur noch mit<br />
dem RotoMIS an den Endk<strong>und</strong>en ausgeliefert<br />
werden.<br />
Die indische Firma Enexco verwendet für alle<br />
Rotopacker die RotoMIS Komplettlösung von<br />
Sartorius Mechatronics India Pvt L<strong>im</strong>ited.<br />
Kennziffer: 046
Damit Sie auch morgen noch sicher<br />
Auto fahren können<br />
Altenrath GmbH – das Unternehmen für Mikrodosierung<br />
<strong>im</strong> Ex-Bereich<br />
Hoffentlich haben Sie ihn noch nicht<br />
gebraucht – den Airbag in Ihrem Fahrzeug!<br />
Dennoch schützt <strong>und</strong> rettet er Leben in<br />
gefährlichen Unfall-Situationen. Die ersten<br />
Patente zum KfZ-Airbag wurden bereits in<br />
den 50er Jahren in Deutschland angemeldet.<br />
Die eigentliche Entwicklung der heute<br />
üblichen Gasgeneratoren begann erst<br />
1968/69 bei Mercedes Benz in Stuttgart.<br />
Heute gibt es viele Firmen, die sich mit der<br />
Herstellung von Airbags beschäftigen. Auch<br />
die Autofirmen entwickeln den Airbag intern<br />
<strong>im</strong>mer weiter.<br />
Seit 25 Jahren beschäftigt sich die Firma<br />
Altenrath mit dem Bau von Sonderanlagen.<br />
Spezialisiert hat sich das Wuppertaler Unternehmen<br />
auf die Entwicklung, Konstruktion,<br />
Montage <strong>und</strong> Service von Anlagen zum<br />
Abfüllen von kleinen Mengen. Gehandelt<br />
werden neben Feststoffen auch Flüssigkeiten,<br />
Gase <strong>und</strong> Pellets. Weiterhin stellt die Altenrath<br />
GmbH Kontrollanlagen her. Zu den<br />
K<strong>und</strong>en gehören Unternehmen der Automobilzuliefer-,<br />
Nahrungsmittel-, Pyro-, Gas<strong>und</strong><br />
Pharmaindustrie.<br />
Ein interessantes Aufgabenfeld ist die Automobilzulieferer-Branche.<br />
In diesem Markt-<br />
Segment ist die Altenrath GmbH weltweit<br />
führend in der Abfüllung von Airbagzündern<br />
<strong>und</strong> –treibladungen. Die Kooperation mit<br />
international tätigen Airbag-Herstellern<br />
kennzeichnet dieses Geschäft. Die Abfüllanlage<br />
AEW 814-KL-Dual mit Volumendosierer<br />
ist eine Abfüllanlage für Airbag-Anzündmischungen,<br />
die mit einer Leistung von<br />
30–60 Takten in der Minute fährt. Bei einer<br />
Füllmenge zwischen 30 <strong>und</strong> 5000 mg gibt es<br />
eine Fülltoleranz ab +/– 2 mg. Hier werden<br />
Sartorius Wägezellen zur Messwertermittlung<br />
verwendet, um den hohen Anforderungen<br />
an Genauigkeit <strong>und</strong> Schnelligkeit gerecht<br />
zu werden.<br />
Kontrollanlagen werden ebenfalls von der<br />
Automobilzuliefer-Industrie benötigt. Mittels<br />
der Kontrollanlagen der Altenrath GmbH<br />
werden beispielsweise Sinter- <strong>und</strong> Schmiedeteile<br />
kontrolliert.<br />
Die „Nadellose Spritze“ ist eine echte Innovation<br />
aus der Pharma-Industrie <strong>und</strong> die Technologie<br />
der Zukunft für die Verabreichung<br />
von Medikamenten oder Impfstoffen. Die<br />
Firma Altenrath baute die erste Anlage zur<br />
Abfüllung eines Gasgenerators, welcher wichtiger<br />
Bestandteil der „Nadellosen Spritze“ ist.<br />
Mit der abgebildeten Anlage AEW 855 KL<br />
kann eine Leistung von 5–60 Takten in der<br />
Minute gefahren werden <strong>und</strong> eine Füllmenge<br />
zwischen 0,2 mg <strong>und</strong> 500 mg gewählt<br />
werden. Für die Messwertermittlung sind<br />
Sartorius MC5-Wägezellen <strong>im</strong> Einsatz, gut<br />
sichtbar <strong>im</strong> Bild durch das weiße Elektronik-<br />
Gehäuse mit Anzeigeelement. Neben ihrer<br />
hohen Präzision zeichnen sich die Sartorius<br />
Wägezellen durch eine schnelle Messwertermittlung<br />
aus. Von diesen Hochleistungsmerkmalen<br />
überzeugt <strong>und</strong> aufgr<strong>und</strong> des<br />
weltweiten Service-Netzwerkes hatte man<br />
sich bereits 1978 für Sartorius als Lieferanten<br />
von Wägetechnik entschieden.<br />
AEW 855 KL – Abfüllanlage für Gasgeneratoren der Firma<br />
Altenrath, sichtbar die Sartorius MC5 Elektronik <strong>im</strong> weißen<br />
Gehäuse mit Anzeige.<br />
Sartorius<br />
Inside<br />
Sartorius WZ Wägezellen.<br />
Vielfältig verwendbar für Ihre<br />
individuelle Mess-Appli<strong>kation</strong>.<br />
| 17
18 |<br />
Sartorius<br />
Inside<br />
AEW 814 KL-Dual mit Volumendosierer für Airbag-<br />
Anzündmischungen.<br />
Apparaturen zum Abfüllen von Feststoffen<br />
finden verstärkt in der Lebensmittel-Branche<br />
Anwendung. Für die Gasindustrie werden<br />
Anlagen zur Abfüllung von Mischgasen <strong>und</strong><br />
medizinischen Gasen hergestellt, wohingegen<br />
die Pyrotechnik mit Anlagen zur Befüllung<br />
von Feuerwerken beliefert wird.<br />
Um weiterhin innovative Produkte anbieten<br />
zu können, wird die Forschung <strong>und</strong> Entwicklung<br />
<strong>im</strong> Hause Altenrath sehr groß geschrieben.<br />
So werden ständig innovative Prozess-<br />
Lösungen für den Endk<strong>und</strong>en entwickelt,<br />
beispielsweise neue Antriebsformen, um die<br />
opt<strong>im</strong>ale Fördermöglichkeit der Stoffe zu<br />
erreichen oder den IP65-Schutz sicherzustellen.<br />
Daneben werden Sicherheitseinrichtungen,<br />
die bei den Anlagen <strong>im</strong> explosiven<br />
Bereich eingesetzt werden, regelmäßig<br />
Abbrandversuchen ausgesetzt, um die Bediener<br />
der Anlagen <strong>im</strong> laufenden Betrieb keinen<br />
Gefahren auszusetzen. Dies geschieht teilweise<br />
sogar videogestützt, um den K<strong>und</strong>en<br />
auf den aktuellen Stand zu bringen.<br />
Im Jahre 2001 wurde neben dem Wuppertaler<br />
Unternehmen die Altenrath LLC mit Sitz in<br />
Denver, Colorado, USA gegründet. Die Expansion<br />
auf den amerikanischen Markt war wichtig,<br />
da auch hier ein großer Bedarf an Anlagen<br />
zur Abfüllung von kleinsten Mengen<br />
besteht. Die Altenrath LLC bedient den amerikanischen<br />
Markt, während das Wuppertaler<br />
Unternehmen in Europa aktiv ist. Zur Zeit gibt<br />
es Überlegungen, nach Asien zu expandieren.<br />
Um dieses interessante Geschäftsfeld international<br />
bedienen zu können, wird bei Altenrath<br />
viel „Menpower“ an den Tag gelegt. Dipl.-Ing.<br />
Klaus Altenrath leitet das Unternehmen seit<br />
seiner Gründung <strong>und</strong> ist ein gutes Vorbild für<br />
seine Mitarbeiter. Die Belegschaft setzt sich<br />
zu einem großen Anteil aus Diplom-Ingenieuren<br />
zusammen, die für die Entwicklung, Herstellung<br />
<strong>und</strong> Betreuung der hochkomplizierten<br />
Anlagen verantwortlich sind.<br />
Die Altenrath GmbH erhielt in diesem Jahr<br />
den „Bergischen Award“ für lebendige Unternehmenskultur.<br />
Bei dieser Verleihung werden<br />
innovative Unternehmen geehrt.<br />
Durch die enge Zusammenarbeit bei der<br />
Entwicklung neuer Produkte erwarten beide<br />
Firmen auch in Zukunft wachsende Erfolge.<br />
Für weitere Informationen wenden Sie sich<br />
bitte an:<br />
Altenrath GmbH<br />
Monschaustr. 22–24<br />
42369 Wuppertal<br />
Tel. 02 02-47 82 90<br />
Fax 02 02-4 78 29 29<br />
E-Mail info@altenrath.de<br />
Kennziffer: 047
273 Wägungen pro Minute, geeicht –<br />
geht das?<br />
R51-Prüflabor bei der Sartorius AG<br />
In Zusammenarbeit mit der Tochtergesellschaft<br />
Boekels hat sich die Sartorius AG mit<br />
den selbsttätigen Kontrollwaagen (sogenannte<br />
Checkweigher) <strong>und</strong> den selbsttätigen<br />
Waagen für Einzelwägungen (sogenannte<br />
Catchweigher) ein völlig neues Geschäftsfeld<br />
erschlossen. Check-/Catchweigher sind<br />
Waagen, mit denen selbsttätig, ohne Eingriff<br />
von Bedienpersonal, gemessen wird. Sie werden<br />
nach OIML R51 geprüft <strong>und</strong> zertifiziert.<br />
Bisher verfügte die Sartorius AG über ein von<br />
der Physikalisch-Technischen-B<strong>und</strong>esanstalt<br />
(PTB) anerkanntes <strong>und</strong> zertifiziertes R76-<br />
Prüflabor in der Abteilung Metrologiezentrum.<br />
Dadurch werden die Messungen <strong>im</strong><br />
Rahmen der eigenen EG-Bauartzulassungen<br />
<strong>und</strong> OIML-Reports, die hier durchgeführt <strong>und</strong><br />
von der PTB übernommen werden, weltweit<br />
anerkannt. Mit diesen Erfahrungen <strong>im</strong> Hintergr<strong>und</strong><br />
lag es nah, das Prüflabor auf Messungen<br />
nach R51 zu erweitern.<br />
Die R51 ist eine internationale Empfehlung,<br />
die messtechnische <strong>und</strong> technische<br />
Anforderungen sowie Prüfverfahren für<br />
selbsttätige Waagen für Einzelwägungen,<br />
die der nationalen Kontrolle unterliegen,<br />
festlegt. Ihr Zweck ist es, standardisierte<br />
Anforderungen <strong>und</strong> Prüfverfahren zur<br />
Verfügung zu stellen, damit die messtechnischen<br />
<strong>und</strong> technischen Merkmale einheitlich<br />
<strong>und</strong> rückverfolgbar bewertet werden<br />
können. Diese Empfehlung gilt für alle<br />
Waagen, die einzelne Lasten selbsttätig<br />
wiegen. Unter diese Waagen fallen die<br />
Check- <strong>und</strong> Catchweigher.<br />
Um dies zu erreichen, waren noch einige<br />
Aufgaben von den Abteilungen Entwicklung<br />
Mechatronik, Metrologiezentrum der<br />
Sartorius AG <strong>und</strong> der Firma Boekels zu lösen.<br />
Ein Kl<strong>im</strong>araum musste gef<strong>und</strong>en werden, in<br />
dem die raumgreifenden Anlagen mit ihren<br />
Zuführ- <strong>und</strong> Abzugsbändern – eines der Testgeräte<br />
war ca. 7 m lang – aufgestellt <strong>und</strong><br />
bei Temperaturen zwischen 0 <strong>und</strong> 40°C<br />
gemessen werden konnten. Der große Kl<strong>im</strong>araum<br />
der Entwicklung Mechatronik, mit<br />
einem Temperaturbereich von –20 bis + 50°C,<br />
war mit seinen räumlichen Gegebenheiten<br />
ausschlaggebend, die Messungen <strong>im</strong> Hauptwerk<br />
der Sartorius AG in Göttingen durchzuführen.<br />
Nachdem alle notwendigen statischen R76-<br />
Messungen erfolgreich abgeschlossen waren,<br />
kam das Projekt mit den R51-Prüfungen<br />
richtig in Fahrt. Zum ersten Mal wurden<br />
Sartorius-Wägesysteme bei selbsttätigen<br />
Wägungen eingesetzt. Das Ziel war, eine<br />
angestrebte Wägeleistung von 273 Wägungen/min<br />
in den vorgeschriebenen Fehlergrenzen<br />
zu erreichen. Dazu mussten einige Voraussetzungen<br />
geschaffen werden. Eine<br />
verwindungssteife <strong>und</strong> vibrationsfreie Aufstellung<br />
der Wägesysteme musste gewährleistet<br />
sein. Die Übergänge zwischen den einzelnen<br />
Bändern mussten eine stoßfreie Übergabe<br />
des Gewichtes ermöglichen. Die Ebenheit des<br />
Wägetisches erforderte höchste Präzision <strong>und</strong><br />
durfte sich <strong>im</strong> vorgegebenen Temperaturbereich<br />
nicht verändern. Das Gleiche galt für die<br />
Transportgeschwindigkeit. Neu waren auch<br />
die Gewichte, mit denen man die R51-Messungen<br />
durchführte. Es wurden nämlich bei<br />
den dynamischen Prüfungen nicht die<br />
Gewichtsnormale genommen, wie man sie bei<br />
R76-Messungen verwendet, sondern verwendungstypische<br />
Packungen. Beschleunigt vom<br />
Zuführband liefen diese Packungen (<strong>im</strong><br />
Gewichtsbereich von 5–1000 g) bei Temperaturen<br />
zwischen 0 <strong>und</strong> 40°C mit einer Förderbandgeschwindigkeit<br />
von bis zu 1,5 m/sec<br />
über den Wägetisch, um danach auf dem<br />
Abzugsband abgebremst zu werden. Das entspricht<br />
in der Praxis einer Stückzahl von 273<br />
Packungen pro Minute. So wurden letztendlich<br />
auch die R51-Anforderungen erfolgreich<br />
bestanden.<br />
Da es bis zum heutigen Tag keine EU-Bauartzulassung<br />
für selbsttätige Waagen gibt, war<br />
der Anfang eine nationale Zulassung in<br />
Deutschland <strong>und</strong> ein OIML-Report. Zulassungen<br />
in anderen Ländern werden folgen.<br />
Mittlerweile sind alle beantragten Eichzulassungen<br />
nach R76 <strong>und</strong> R51 durch die PTB<br />
erteilt worden.<br />
Im März diesen Jahres wurde ein Audit<br />
durchgeführt, bei dem das Labor des Metrologie-Zentrums<br />
durch die entsprechende<br />
PTB-Fachabteilung für R51-Messungen<br />
zertifiziert wurde.<br />
Metrologie<br />
Der Boekels Checkweigher mit Wägetisch <strong>und</strong> kurzem<br />
Zuführ- <strong>und</strong> Abzugsband.<br />
Blick in den großen Kl<strong>im</strong>araum der Entwicklungsabteilung<br />
– rechts <strong>und</strong> links vom Checkweigher die langen Zuführ<strong>und</strong><br />
Abzugsbänder.<br />
| 19
20 |<br />
Internes<br />
Übergabe des Spendenscheck an die Film-AG des<br />
Heinrich-Heine-Gymnasiums, von links:<br />
Valentin Fuhlenbrock, Rainer Boncke, Sabine Schmidt<br />
(GWT), Leonard Hollmann, Hauke Herrnring<br />
Filmdreh einmal anders<br />
GWT fördert Film-AG des Heinrich-Heine-Gymnasium<br />
GWT Global Weighing Technologies GmbH,<br />
ein Unternehmen der Sartorius Gruppe, ist<br />
einer der führenden Hersteller von industrieller<br />
Wägetechnik. R<strong>und</strong> 170 Mitarbeiter stehen<br />
am Standort Deutschland <strong>im</strong> Nordosten<br />
Hamburgs für die innovative Entwicklung,<br />
modernste Fertigung <strong>und</strong> Prozesskontrolle<br />
von Wägezellen <strong>und</strong> Wägeelektronik zur Verfügung.<br />
Im Rahmen einer zwe<strong>im</strong>onatigen engen<br />
Zusammenarbeit zwischen Schülern des Heinrich-Heine-Gymnasiums<br />
<strong>und</strong> der Marketingabteilung<br />
von GWT ist der Film „Die Bedeutung<br />
des Kabelverbindungskastens für die<br />
Messgenauigkeit“ entstanden. Zunächst sollte<br />
ein schlichter Versuchsaufbau gedreht werden.<br />
Später wurde durch die tatkräftiger Hilfe<br />
der kreativen <strong>und</strong> gestalterischen Ideen der<br />
Schüler <strong>und</strong> deren Lehrer – Herrn Rainer<br />
Bonke – ein richtiges Filmprojekt. Der Film<br />
zeigt die Entstehung, Entwicklung <strong>und</strong> den<br />
Einsatz von Kabelkästen für den industriellen<br />
Bereich. Das Schreiben eines kleinen „Storyboards“,<br />
das Filmen der einzelnen Abschnitte<br />
sowie Auswahl <strong>und</strong> Schneiden der einzelnen<br />
Sequenzen bis hin zur Hinterlegung des Filmmaterials<br />
mit selbstkomponierter Musik lag<br />
in der Verantwortung des Projektteams <strong>und</strong><br />
der Schüler. Das Ergebnis kann sich sehen<br />
lassen <strong>und</strong> braucht sich nicht hinter den Filmprojekten<br />
eines professionellen Filmteams<br />
zu verstecken. Auf der ACHEMA 2003 konnte<br />
GWT den Film bereits erfolgreich einsetzen.<br />
Als Dankeschön für die gelungene Arbeit stiftete<br />
GWT dem Heinrich-Heine-Gymnasium<br />
eine neue Digitalkamera <strong>im</strong> Wert von 1.500 ¤<br />
für zukünftige Projekte der Film-AG. Für GWT<br />
ist die Ausbildungsförderung ein wichtiger<br />
Faktor der unternehmerischen Verantwortung.<br />
Neben dem ständigen Angebot an<br />
Ausbildungsplätzen in unterschiedlichen<br />
Industrieberufen sind außerbetriebliche<br />
jugendfördernde Aktivitäten für GWT von<br />
großer Bedeutung.<br />
Sartorius VIP-K<strong>und</strong>entag auf der ACHEMA<br />
Die alle drei Jahre stattfindende ACHEMA<br />
öffnete <strong>im</strong> Mai dieses Jahres erneut in Frankfurt<br />
am Main ihre Pforten. Gemessen an der<br />
Anzahl der Aussteller <strong>und</strong> Fachbesucher ist<br />
die ACHEMA sicher das weltweit bedeutendste<br />
Forum für die Ausrüster aller Branchen<br />
der stoffumwandelnden Industrien, insbesondere<br />
der chemischen Industrie.<br />
Wer eine Messe dieser Größenordnung<br />
besucht, der weiß, welch hoher Stellenwert<br />
der intensiven Vorbereitung eines möglichst<br />
effektiven Besuchs zu widmen ist. Selbst<br />
unter dieser Voraussetzung ist es aber oftmals<br />
nicht einfach, die für die eigene Arbeit<br />
essentiellen Innovationen in der Fülle des<br />
Angebots schnell auszumachen <strong>und</strong> effektiv<br />
zu bewerten. Einem eindringlichen Beispiel<br />
für diese Problematik sah sich auch Sartorius<br />
bei der Vorbereitung der ACHEMA gegenüber.<br />
Zwischenzeitlich ist das Angebot der<br />
Sartorius Group auf einen Umfang angewachsen,<br />
der die Präsentation in unterschiedlichen<br />
Messehallen mit entsprechenden<br />
Themenschwerpunkten notwendig machte:<br />
Labor- <strong>und</strong> Analysetechnik, Biotechnologie,<br />
Mess-/Regel- <strong>und</strong> Prozessleittechnik sowie<br />
Pharma-/Verpackungs- <strong>und</strong> Lagertechnik.<br />
Aus den genannten Gründen hatten wir uns<br />
<strong>im</strong> Vorfeld zur ACHEMA dazu entschlossen,<br />
unsere wichtigsten K<strong>und</strong>en, die häufig auf<br />
mehreren Anwendungsebenen mit uns<br />
zusammenarbeiten, zu einem Treffen abseits<br />
des Messetrubels einzuladen. Den Mittelpunkt<br />
dieser Veranstaltung bildete eine Präsentation,<br />
in der wir nicht nur über die aktuelle<br />
Situation des Unternehmens <strong>und</strong> die Messeneuheiten<br />
sondern auch über unsere künftige<br />
strategische Ausrichtung berichteten. Mit<br />
diesen Informationen, die <strong>im</strong> allgemeinen<br />
nicht der Öffentlichkeit zugänglich sind, wollten<br />
wir die in der Regel seit Jahren bestehende<br />
Zusammenarbeit auf eine vertrauensvolle,<br />
breitere Basis stellen <strong>und</strong> unseren VIP-K<strong>und</strong>en<br />
die Botschaft vermitteln, dass Sartorius auch<br />
in Zukunft als kompetenter Partner an ihrer<br />
Seite steht.<br />
Im Anschluss daran bestand für die Teilnehmer<br />
die Gelegenheit, die aktuellen<br />
Produktinnovationen näher in Augenschein<br />
zu nehmen <strong>und</strong> mit den zuständigen<br />
Produktmanagern detaillierte Fragestellungen<br />
zu diskutieren. Den Abschluss bildete ein<br />
gemeinsames Mittagessen.<br />
Wir haben uns über den großen Zuspruch an<br />
dieser Veranstaltung <strong>und</strong> die aktive Mitarbeit<br />
unserer Gäste sehr gefreut. Der Erfolg dieses<br />
K<strong>und</strong>entags <strong>und</strong> die Vielzahl der positiven<br />
Rückmeldungen ermuntern uns, den Kontakt<br />
weiterhin auf dieser Basis zu pflegen <strong>und</strong> auszubauen.<br />
Vielleicht gibt es schon ein Wiedersehen<br />
zur ANALYTICA 2004.
DIN ISO 8655<br />
Neuregelung der Norm zur grav<strong>im</strong>etrischen Pipettenkalibration<br />
Im Januar 2003 wurden in der Europäischen<br />
Union die nationalen Normen zur<br />
Kalibration von Kolbenhubpipetten (in<br />
Deutschland die DIN 12650) durch die<br />
ISO 8655 abgelöst. Insgesamt 22 Länder<br />
haben dieses Regelwerk gemeinsam<br />
erarbeitet <strong>und</strong> in nationales Recht umgesetzt.<br />
Darüber hinaus orientieren sich<br />
viele Nicht-EU-Länder an der ISO 8655.<br />
Für die Betreiber einer Pipettenkalibrierstation<br />
oder Anwender, die sich mit der Installation<br />
einer eigenen Prüfmittelüberwachung<br />
für Mikroliterpipetten befassen, stellt sich<br />
nunmehr die Frage, welche Anforderungen<br />
für sie aus der neuen Norm erwachsen. In<br />
Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut<br />
für Silikatforschung <strong>und</strong> der Fa. Brandt GmbH<br />
führte die Sartorius AG am 1.+2. Juli 2003<br />
zwei K<strong>und</strong>enseminare durch, um diese Fragen<br />
zu klären.<br />
Seminar “Pipettenkalibration*”.<br />
Verb<strong>und</strong>en mit einem praktischen Workshop<br />
konnten sich die Seminarteilnehmer über die<br />
Inhalte der neuen DIN ISO 8655 informieren.<br />
Herr Dr. Lochner vom Institut für Silikatforschung,<br />
selbst Mitglied <strong>im</strong> Normungsausschuss<br />
für Volumenmessgeräte, berichtete<br />
ausführlich über die Neuerungen der Norm<br />
<strong>und</strong> erläuterte anhand eigener Untersuchungen<br />
die Störgrößen, die die Qualität einer<br />
Pipettenkalibration beeinflussen. Wie die Teilnehmer<br />
<strong>im</strong> anschließenden Praxisteil bestätigen<br />
konnten, gilt der Mensch dabei als eine<br />
der größten Fehlerquellen.<br />
Herr Dr. Romaguera von der Fa. Brand<br />
ergänzte die Ausführungen mit Informationen<br />
um die Kalibration von Glas–Volumenmessgeräten,<br />
gemäß der ISO 4787. Dieser Beitrag<br />
fand ein besonderes Interesse. Zeigte es<br />
sich doch <strong>im</strong> Gespräch mit den Seminarteilnehmern,<br />
dass die Überprüfung von Glaspipetten<br />
<strong>im</strong> Laboralltag bisher wenig Beachtung<br />
findet, obgleich sie in ihrer Bedeutung<br />
mit der Prüfmittelüberwachung von Kolbenhubpipetten<br />
gleichzusetzen ist.<br />
Im praktischen Teil der Veranstaltung konnten<br />
die Teilnehmer noch verschiedene Softwarelösungen<br />
zur Pipettenkalibration von Brand<br />
<strong>und</strong> Sartorius testen [Abb. 1.]. Darüber hinaus<br />
wurden Lösungen zur Validierung einer Pipettenkalibrierstation<br />
erarbeitet.<br />
* Auf Anfrage sind die Seminarunterlagen bei der<br />
Sartorius AG erhältlich. Aufgr<strong>und</strong> der hohen Nachfrage<br />
werden weitere Seminare vorbereitet, die bei entsprechender<br />
Teilnehmerzahl auf Wunsch auch be<strong>im</strong> K<strong>und</strong>en durchgeführt<br />
werden können.<br />
ISO 8655.<br />
Die Teile 1.–5. befassen sich mit allgemeinen<br />
Anforderungen <strong>und</strong> den verschiedenen Volumenmessgeräten,<br />
wie Kolbenhubpipetten,<br />
Dilutoren oder Dispensern. Teil 6. beschreibt<br />
die grav<strong>im</strong>etrische Pipettenkalibration, Teil 7.<br />
(noch nicht gültig) die nicht grav<strong>im</strong>etrischen<br />
Methoden. Für die grav<strong>im</strong>etrische Pipettenkalibration<br />
sind die Teile 2.+6. von Bedeutung.<br />
Für Anwender der alten DIN 12650<br />
besonders wichtig: diese DIN hat ihre Gültigkeit<br />
verloren <strong>und</strong> darf nicht mehr genutzt<br />
werden! Diese Regelung hat auch Auswirkungen<br />
auf die Bewertung der Messergebnisse<br />
einer Kalibration. Die Regelung zur Anwendung<br />
der Fehler- oder Gebrauchsfehlergrenze<br />
ist in der ISO 8655 nicht mehr enthalten. Zur<br />
Bewertung der Pipette werden nunmehr die<br />
systematische <strong>und</strong> die zufällige Messabweichung<br />
herangezogen. Diese waren zwar auch<br />
schon in der DIN 12650 bekannt, sind <strong>im</strong> Entstehungsprozess<br />
der ISO 8655 allerdings<br />
überarbeitet worden. Lag z.B. die Fehlergrenze<br />
einer 100 µl-Pipette in der DIN 12650 bei<br />
± 1,5 µl (= 1,5%), so beträgt sie nun in der<br />
ISO 8655 ± 0,8 µl (= 0,8%). Für die Prüfung<br />
von Zwischenvolumen ist künftig die absolute<br />
Fehlergrenze des nächst größeren Nennvolumens<br />
anzuwenden, in der DIN 12650 wurde<br />
auf die relative Fehlergrenze des nächst gelegenen<br />
bzw. nächst kleineren Nennvolumens<br />
zurückgegriffen (ISO 8655, Teil 2., Abschnitt<br />
7.2). Für Mehrkanalpipetten gilt nun, dass<br />
jeder Kanal einzeln die Bewertungskriterien<br />
erfüllen muss <strong>und</strong> nicht wie in früheren<br />
Regelwerken der Durchschnitt aus allen<br />
Kanälen zu verwenden ist.<br />
Training<br />
Abb. 1. Praktisches Arbeiten an einer<br />
Pipettenkalibrierstation.<br />
| 21
22 |<br />
Training<br />
Funktionsweise der Verdunstungsfalle<br />
V 1 < 250 µg/min.*, bei 15 sec. Wägung < 62,5 µg<br />
V1 < 10 µg/min.*, bei 15 sec. Wägung < 2,5 µg<br />
* PTB-Mitteilung 105 aus 6/95<br />
offenes Becherglas<br />
Abb. 2. Funktionsweise einer Verdunstungsfalle.<br />
verdunstende Flüssigkeit<br />
Prüfflüssigkeit<br />
Wägeteller<br />
Deckel<br />
gesättigte Luft<br />
Flüssigkeitsreservoir<br />
Zylinder mit Prüfflüssigkeit<br />
Systemadapter<br />
Abb. 3. Verdunstungsfalle<br />
in einer Halbmikrowaage<br />
ME215P-SD, mit gekürztem<br />
Windschutz.<br />
Fehlererkennung = Fehlervermeidung.<br />
Neben überarbeiteten Messtoleranzen wird<br />
in der ISO 8655 viel Wert auf die Erkennung<br />
<strong>und</strong> Vermeidung von Fehlern durch falsche<br />
Handhabung oder Fehlinterpretation gelegt.<br />
Beachtenswert ist hierzu die Tabelle <strong>im</strong> Teil 2.,<br />
Anhang B., die über die wichtigsten Fehlerursachen<br />
<strong>und</strong> ihre Einflussgröße auf den Messwert<br />
Auskunft gibt. Eine der größten Fehlerquellen<br />
während der Messung stellt die<br />
Verdunstung von Prüfflüssigkeit dar.<br />
Besonders bei Volumina < 50 µl kann allein<br />
dieser Fehler bereits darüber entscheiden, ob<br />
eine Pipette innerhalb oder außerhalb der<br />
Toleranzen gemessen wurde. Um diesen Fehler<br />
nahezu gänzlich auszuschließen, hat sich<br />
der Einsatz einer sogenannten Verdunstungsfalle<br />
[Abb. 2.+3.] als geeignet erwiesen. Durch<br />
die Anreicherung der umgebenden Luft mit<br />
Wasserdampf wird die Verdunstung von Prüfflüssigkeit<br />
auf ein nicht mehr messrelevantes<br />
Maß reduziert.<br />
Wahl der richtigen Waage.<br />
Große Unsicherheit besteht be<strong>im</strong> Anwender<br />
oftmals darüber, welche Wägewertauflösung<br />
die verwendete Waage besitzen muss. Deshalb<br />
als Auszug aus Teil 6., Abschnitt 4.1 eine<br />
Tabelle [Tab. 1.] mit der Zuordnung von zu<br />
prüfenden Nennvolumina der Pipette zur<br />
Wägewertauflösung der Waage:<br />
Gewähltes Volumen Auflösung<br />
des zu prüfenden der Waage<br />
Geräts (mg)<br />
1 µl – 10 µl 0,001<br />
> 10 µl – 100 µl 0,01<br />
> 100 µl – 1000 µl 0,1<br />
> 1 ml – 10 ml 0,1<br />
> 10 ml – 200 ml 1<br />
Tab. 1. Zuordnung von zu prüfendes Nennvolumen<br />
zur Wägewertauflösung<br />
Trotz dieser Hilfe stößt der Anwender bei der<br />
Wahl der richtigen Waage schnell an die<br />
Grenzen der Messgenauigkeit, wenn es um<br />
die Best<strong>im</strong>mung kleinster Massen oder wie in<br />
diesem Fall kleinster Volumina geht. Dies<br />
wird in der Betrachtung zur Kalibration einer<br />
10 µl – Pipette sehr deutlich:<br />
Setzt man 10 µl gleich 10 mg, so wird klar,<br />
dass selbst auf einer Halbmikrowaage nur<br />
0,01000 g = 1000 Ziffernschritte angezeigt<br />
werden. Da ein Messgerät seine größte<br />
relative Unsicherheit am Anfang seines Mess-,<br />
hier Wägebereiches hat, machen sich kleinste<br />
physikalische Einflüsse besonders störend<br />
bei der Ermittlung der Standardabweichung<br />
bemerkbar. Aus gleichem Gr<strong>und</strong> gibt es eine<br />
Mindestlast bei eichfähigen Waagen bzw.<br />
wird <strong>im</strong> Pharmabereich nach USP eine<br />
Mindestlastbest<strong>im</strong>mung durchgeführt. Kurz,<br />
die Verwendung einer Mikrowaage bei<br />
kleinerem Pipettenvolumen führt (bei 10 µl =<br />
0,010000 g) zu einer 10-fach höheren<br />
Messgenauigkeit. Für die Überprüfung von<br />
Nennvolumina < 10 µl hat Sartorius daher<br />
eigens eine Verdunstungsfalle für die Mikrowaage<br />
MC5 entwickelt [Abb. 4.]. In Verbindung<br />
mit einem leicht veränderten Windschutz,<br />
der eine ergonomische Handhabung<br />
der Pipette ermöglicht, ist so ein sicheres<br />
Arbeiten, auch mit Kleinstvolumina,<br />
gewährleistet.<br />
für Seminarunterlagen: Kennziffer: 048<br />
für Infos zu Trainings: Kennziffer: 049<br />
Abb. 4. Mikrowaage MC5 mit<br />
Verdunstungsfalle.
K<strong>und</strong>enzeitschrift „Wägeraum“<br />
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Wägetechnik für das Labor Industrielle Wägetechnik<br />
Feuchtemessung Komplettwaagen<br />
Differenzwägung Transmitter | Digital-Analog Wandler<br />
Tierwägung Indikatoren<br />
Dichtebest<strong>im</strong>mung Wägezellen<br />
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W3A000 · G