Lichtschranken mit speziellen Optiken erfassen in bis zu 1200°C heißen Hubbalkenöfen in Stahlwerken die Belegung und Position des Walzguts. In Kombination mit einem Ofenfenster werden die Sender- und die Empfängeroptik zusätzlich geschützt.

Hubbalkenöfen gehören zu den so genannten Durchlauf- oder Tunnelöfen. In einem Durchlaufofen wird das zu beheizende Gut im Ofen bewegt. Es kann auf einer Fördereinrichtung liegen oder stehen oder auch hängend durch den Durchlaufofen transportiert werden. Die Durchläufe erfolgen automatisch. Hubbalken-Ofenanlagen dienen der Erwärmung von Brammen, Knüppeln oder Stäben vor dem Walzprozess. Eine Temperatur in einem Hubbalkenofen von bis zu 1200°C ist keine Seltenheit.

Heiße Materialien erfassen

Wie lassen sich unter den rauen, extremen Umgebungsbedingungen in einem Ofen heiße Materialien erfassen? Hot-Metal-Detektoren scheiden aus, da sich die Materialtemperatur nicht wesentlich von der Ofentemperatur unterscheidet. Der Einsatz von Näherungsschaltern scheidet bei diesen Temperaturen ebenfalls aus. Um aufwändige, mechanische Lösungen, die eine direkte Berührung des Materials im Ofen benötigen, zu vermeiden, können Lichtschranken eingesetzt werden. Diese können die Belegung und Position des Walzguts berührungslos erfassen und so die Bewegung im Ofen steuern.

Hohe Hintergrundstrahlung und Störungen durch unterschiedlich heiße Luftschichten erschweren jedoch die Objekterkennung innerhalb von Tunnel- und Glühöfen. Herkömmliche Lichtschranken sind in diesen Einsatzfällen oftmals überfordert. Anordnungen mit den Piros Lichtschranken der Baureihe LAD / LSD 600 von Proxitron haben sich in diesem Umfeld als zuverlässig erwiesen. Die Sensoren zur Materialverfolgung ermöglichen die sichere Erkennung heißer oder kalter Objekte auch bei großer Messstrecke und hoher Hintergrundstrahlung.

Die Baureihe bietet eine sehr hohe Schrankenweite und Funktionsreserve sowie optimale Resistenz gegen Störeinflüsse. In Kombination mit separater Optik und Lichtleitkabel kann die Elektronik auch außerhalb des warmen Bereiches montiert werden. Sie verfügt über eine optische Justierhilfe und Verschmutzungsanzeige sowie einen Alarm-Ausgang für den Fall der Verschmutzung.

Die Sensoren werden seit Jahren zur Materialverfolgung in Stahlwerken eingesetzt und haben sich im harten Einsatz bewährt. In der Grundversion LAA 600 (Sender) mit LSA 600 (Empfänger) wird eine Schrankenweite von bis zu 2500 m erreicht, welche ein sehr hohes Maß an Betriebsreserve gewährleistet und für eine Umgebungstemperatur von bis zu 70° C ausgelegt ist. Sender und Empfänger können aber auch, je nach Einbausituation, mit einem Kühlmantelgehäuse oder über Lichtleiter und separaten Optiken für Umgebungstemperaturen bis 600° C genutzt werden.

In einer Applikation beim Weltmarktführer für Premiumlösungen von Rohranwendungen hat Proxitron die Lichtschranke Sender LAA 600.3 und den Empfänger LSD 600.38 GV mit Lichtleitkabel und Optik OACF 154 erfolgreich eingesetzt. Mit dem Lichtschrankensignal wird in der Anlage das in den Ofen fahrende Rohr gestoppt, und die Belegung des Hubbalkens wird kontrolliert. Die Testfunktion des Senders bewirkt eine Funktionsprüfung der Lichtschranke auch ohne Objekterkennung und erlaubt so die Simulation unterschiedlicher Anlagenzustände.

Erweitert wird diese Kombination durch das Ofenfenster HL 133. Das Ofenfenster verhindert mittels Überdruckerzeugung einen möglichen Flammenaustritt und schützt so die Sender- und die Empfängeroptik. Der Verschmutzungsausgang meldet darüber hinaus die Unterschreitung der minimalen Betriebsreserve und ermöglicht so den rechtzeitigen Eingriff im Falle zunehmender Verschmutzung, bevor die Lichtschranke funktionsunfähig wird.