Gehäuse Gehäuse für die Wasseraufbereitung

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Mit dem Online-Analyse-System Typ 8905 hat Bürkert ein kompaktes, modular erweiterbares Komplettsystem auf den Markt gebracht, um die Aufbereitung von Trinkwasser und industriellem Prozesswasser zu überwachen. Zum Schutz der Elektronik und Sensormodule hat Bopla ein robustes, zweiteiliges Gehäuse entwickelt.

Wasser ist eine wertvolle Ressource, denn es ist Grundvoraussetzung jeglichen Lebens. Weltweit wird es jedoch immer knapper. Daher gilt es, bedacht damit umzugehen. So müssen Trinkwasser sowie industrielles Prozess- oder Abwässer gewissen Grenzwerte und Richtlinien einhalten.

Das Unternehmenssegment „Water“ von Bürkert Fluid Control Systems stellt für die Wasseraufbereitung und -analyse spezielle Überwachungsgeräte inklusive Sensoren, Aktoren, Regelelementen und Transmittern her; beispielsweise das Online-Analyse-System Typ 8905. Damit lassen sich die wichtigsten Parameter im Rohwasser und im behandelten Wasser mit einem Gerät überprüfen und speichern. Es richtet sich an Anlagenbauer und Betreiber von Wasserwerken.

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Online-Analyse-System überwacht Wasseraufbereitung

Bei Abweichungen oder Grenzwertüberschreitungen reagiert das Gerät seiner Programmierung entsprechend zum Beispiel durch Eingriffe in den Aufbereitungsprozess oder Meldungen an den verantwortlichen Wassermeister. Zum Schutz der empfindlichen Elektronik verwendet Bürkert ein Sondergehäuse von Bopla.

Bei der Entwicklung des Systems legte das Unternehmen besonders viel Wert auf Miniaturisierung und Modularisierung, was ein besonderes Gehäusekonzept voraussetzte: „Die Entwickler in Frankreich hatten bereits eine Idee, wie das Kunststoffgehäuse aussehen soll und hat einen Prototypen für die Applikation erstellt. Wir haben das Ganze dann im Kunststoffspritzguss umgesetzt“, sagt Holger Ransiek, Konstruktionsmitarbeiter bei Bopla. „Wir liefern aber nicht nur Spitzgussteile für Kunststoffgehäuse, bei anderen Projekten bieten wir beispielsweise auch die komplette Elektronik oder die passenden Folientastaturen mit an.“

Kundenspezifisches Gehäusekonzept

Bei der Entwicklung des Online-Analyse-Systems galt es zudem, einen Gehäusehersteller zu finden, der die relativ großen Teile in der geforderten Qualität herstellen kann. „ Bürkert arbeitet schon seit einigen Jahren mit Bopla zusammen“, sagt Andreas Ulsperger, Produktmanager bei Bürkert. „Dort bekommen wir Systemlösungen, die weit über ein einfaches Kunststoffgehäuse hinausgehen.“ Gefordert war im Fall des Analyse-Systems ein modular erweiterbares, zweigeteiltes Gehäuse mit Scharnierdeckel und einem Multitouch-Display. Außerdem sollte das Kunststoffgehäuse die Anforderungen der Schutzart IP65 erfüllen.

Bei dieser Sonderlösung können die Messstationen in einem oder mehreren zusammenhängenden Gehäusen untergebracht werden. Im oberen Teil ist das Touch-Display verbaut, das für eine einfache Bedienung und Konfiguration der Module sorgt, sowie die Steuerungselektronik. Im unteren Teil können bis zu sechs Sensor-Baugruppen untergebracht werden. Links und rechts lassen sich bei Bedarf weitere Gehäusesysteme anschließen. „Das Wasseranalyse-System an sich ist schon modular strukturiert und das sollte beim Gehäuse natürlich nicht aufhören“, sagt Ulsperger. Ein weiterer wichtiger Punkt war bei der Gehäuseentwicklung neben dem Design auch die Adaptierbarkeit: „Bei diesem Projekt geht es nämlich eigentlich um zwei gleiche Gehäuse, die durch einen speziell für diese Anwendung konzipierten Konnektor miteinander verbunden werden“, erklärt Holger Ransiek.

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Modular erweiterbare Analyse-Plattform

Das ausgeklügelte Gehäusekonzept spiegelt sich auch im Inneren der Schutzlösung wieder. Dort können einzelne Module individuell zusammengestellt und aneinandergereiht werden. „Der Vorteil unserer Analyseplattform ist, dass alle wichtigen Parameter zur Wasseraufbereitung mit einem kompakten Tool erfasst werden können“, sagt Andreas Ulsperger. „Somit müssen nicht mehr die Komponenten verschiedener Hersteller kombiniert werden und dies macht unser System so wirtschaftlich.“

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Das kompakte und modulare Design des Überwachungssystems realisiert Bürkert durch den Einsatz von Mikro-Elektro-Mechanischen-Systemen (MEMS). Dabei handelt es sich um miniaturisierte Bauteile, die zum Beispiel Logikelemente und mikromechanische Strukturen in einem Chip vereinen.

Die Sensor-Chips werden in sogenannte Analyse-Cubes integriert. In der Grundversion waren ursprünglich fünf Messparameter zur Wasseranalyse vorgesehen: pH-Wert, Redox-Potenzial (ORP), Leitfähigkeit, freies Chlor und Trübung. Jeder Cube findet in einem Gehäuse von 7 cm × 7 cm × 4 cm Platz. Die hot-swap-fähigen Module lassen sich während des Betriebs ein- und ausstecken. Wird ein neuer Sensor in einen freien Steckplatz der Fluidik-Backplane eingesteckt, meldet sich dieser automatisch beim System an und stellt den anderen Modulen seine Funktionen zur Verfügung.

Funktionen und Kommunikationsmöglichkeiten ergänzen

Die einzelnen Module lassen sich über ein 7''-Touchdisplay bedienen, das im oberen Teil des Bopla-Gehäuses integriert ist. Dort sind auch alle elektronischen Module zur Steuerung und Anbindung an die technischen Prozesse enthalten. Die Bedienung des Systems ist ebenfalls über einen PC via USB-Kabel möglich, wodurch zusätzliche Funktionen zur Programmierung und Konfiguration zur Verfügung stehen.

Außerdem hat Bürkert zusätzliche Analyse-Cubes für weitere Messparameter des Überwachungssystems entwickelt. Auch die elektronische Steuerung lässt sich bei Bedarf mit weiteren Funktionen und Kommunikationsmöglichkeiten ergänzen. Das Sondergehäuse von Bopla macht solche Erweiterungen jederzeit möglich. (sh)

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* Thomas Lüke ist Leiter Vertrieb bei der BOPLA Gehäuse Systeme GmbH in Bünde

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