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Brammendetektion auf Rollgängen im Außenbereich

Brammen können glühend heiß oder bereits vollständig abgekühlt sein. Besonders auf Rollgängen im Außenbereich erschweren Strahlungswärme, Regen, Schnee, Sonne, Nebel, Dampf, Frost, Zunder und Verschmutzung die sichere Materialerkennung. Für diese anspruchsvolle Aufgabe empfiehlt Proxitron in der Regel eine leistungsstarke Durchlicht-Lichtschranke der LX_600-Serie. Sie erkennt die Unterbrechung des Lichtwegs und arbeitet damit weitgehend unabhängig von Temperatur, Farbe, Glanz und Oberfläche der Bramme.

Heiße Bramme auf einem Rollgang im Außenbereich eines Stahlwerks

Typische Einsatzbereiche

Brammendetektion, Brammenerkennung oder Brammenerfassung wird in Stahlwerken überall dort benötigt, wo Material auf außenliegenden Rollgängen automatisch transportiert, positioniert oder einem weiteren Prozessschritt zugeführt wird. Für Anwendungen innerhalb von Hallen gelten teilweise andere Randbedingungen, die separat betrachtet werden können.

Ofenauslauf und Vorrollgang im Warmwalzwerk
Außenrollgänge, Brammenlager und Kühlstrecken
Stranggießanlagen und Bereiche nach dem Brennschneiden
Übergabestationen, Verschiebewagen und Querteilungen
Kaltbereiche, Inspektion, Sortierung und Versand

Herausforderungen bei der Brammenerkennung

Auf Außenrollgängen muss die Sensorik hoher Strahlungswärme, dauerhafter Feuchtigkeit, direkter Sonneneinstrahlung, Frost, starken Temperaturwechseln und schlechter Sicht widerstehen. Dabei können heiße Brammen Temperaturen bis 1.000 °C erreichen. Für die tatsächliche Sensorbelastung sind zusätzlich Brammengröße, Abstand, Geschwindigkeit und mögliche Stillstandszeiten entscheidend. Ablagerungen auf den optischen Flächen dürfen die Erfassung nicht unbemerkt beeinträchtigen.

Folgen einer fehlerhaften Erfassung

Wird eine Bramme nicht, zu spät oder an der falschen Position erkannt, können falsche Rollgangsfreigaben, fehlerhafte Materialübergaben und Unterbrechungen des Produktionsablaufs entstehen. Je nach Anlagenfunktion sind auch Kollisionen, Beschädigungen an nachfolgenden Anlagenteilen oder ungeplante Stillstände möglich. Eine zuverlässige Anwesenheits- und Positionserkennung unterstützt deshalb einen kontrollierten Materialfluss.

Empfohlene Sensorlösung

Proxitron Sender-Empfänger-Lichtschranken der LX_600-Serie arbeiten mit sehr hoher Lichtleistung und bis zu 2500 m Reichweite, bieten dadurch im Nahbereich eine große optische Funktionsreserve. Sender und Empfänger stehen sich gegenüber; die Bramme unterbricht den Lichtstrahl. Die Erfassung ist weder auf reflektiertes Licht noch auf die Eigenstrahlung des Materials angewiesen. Je nach Wärmeeintrag stehen kompakte ungekühlte, wassergekühlte oder lichtleiterbasierte Ausführungen zur Verfügung. Auch ein Mischbetrieb ist möglich, wenn nur eine Seite des Rollgangs besonders stark thermisch belastet wird.

Proxitron Sender und Empfänger einer Einweg-Lichtschranke zur Brammendetektion auf einem Außenrollgang

Proxitron Hochleistungslichtschranken für anspruchsvolle Außenbereiche

Die LX_600-Serie verbindet hohe optische Leistung mit einer für die Stahlindustrie ausgelegten robusten Bauweise. Das widerstandsfähige Edelstahlgehäuse unterstützt den Einsatz bei Feuchtigkeit, Schmutz und wechselnden Außentemperaturen. Vielfältige Einstellmöglichkeiten erleichtern die Anpassung an Lichtstrecke und Anlagenbedingungen. Eine Verschmutzungswarnung beziehungsweise die Überwachung der Signalreserve kann eine nachlassende Funktionsreserve frühzeitig melden, bevor die Brammenerfassung beeinträchtigt wird. Abhängig von Einbausituation und Erfassungsaufgabe können auch weitere Proxitron Sensorlösungen geeignet sein. Dieser Anwendungsbericht konzentriert sich bewusst auf die LX_600-Serie als besonders robuste Lösung für die Brammendetektion im Außenbereich.

Diagnose vor dem Ausfall

Bei geeigneten Proxitron Ausführungen können eine abnehmende Funktionsreserve und eine erhöhte Gerätetemperatur frühzeitig an die Anlagensteuerung gemeldet werden. Dadurch lassen sich Reinigung, Kontrolle oder Kühlungsprüfung veranlassen, bevor die sichere Brammenerkennung beeinträchtigt wird. Die Diagnose unterstützt eine zustandsorientierte Wartung und reduziert ungeplante Eingriffe.

Zubehör und Schutzmaßnahmen

Je nach Einbausituation können Tuben, Kühlungen, Lichtleitkabel, Hochtemperaturoptiken, Montagehalterungen und zusätzliche Schutzvorrichtungen erforderlich sein. Das Proxitron Zubehör reduziert den Wärmeeintrag, schützt die optischen Flächen und unterstützt eine dauerhaft stabile Ausrichtung von Sender und Empfänger. Bei wassergekühlten Ausführungen im Außenbereich müssen Kühlleitungen und Kühlmedium außerdem gegen Frost geschützt werden.

Proxitron Lösungsvarianten und Temperaturbereiche

Ausführung	Geeignet für	Zu beachten
Kompakte LX_A 600 Einweg-Lichtschranke	Bereiche mit hoher Wärmestrahlung und Umgebungstemperaturen bis +70 °C.	Zulässige Gerätetemperatur einschließlich Strahlungswärme einhalten; ein Tubus kann den Wärmeeintrag reduzieren.
Wassergekühlte LX_B 600 Lichtschranke	Hohe Wärmestrahlung und Umgebungstemperaturen bis +200 °C.	Zuverlässige Kühlwasserversorgung sicherstellen; im Außenbereich Kühlleitungen und Kühlmedium gegen Frost schützen.
LX_D 600 Lichtschranke mit Lichtleitkabel und Hochtemperaturoptiken Mischbetrieb	Bereiche ohne Kühlmöglichkeit. Lichtleitkabel und Optiken bis +290 °C; geeignete Optiken auf der Optikseite im Extremfall bis +600 °C. Unterschiedliche thermische Belastung auf beiden Seiten des Außenrollgangs.	Geringere Funktionsreserve als bei kompakten Geräten bei der Auslegung berücksichtigen. Kompaktes Gerät und Lichtleiterseite auf Lichtstrecke und Einbaubedingungen abstimmen.

Vor- und Nachteile

Vorteile

Proxitron Einweg-Lichtschranken der LX_600-Serie erkennen heiße und kalte Brammen weitgehend unabhängig von Farbe, Mattheit, Glanz und Zunder. Die sehr hohe Lichtleistung schafft sehr viel Funktionsreserve bei Schmutz, Regen, Schnee, Sonne, Nebel und Dampf. Robuste Edelstahlgehäuse, vielfältige Einstellmöglichkeiten sowie Diagnosefunktionen zur Überwachung von Signalreserve und Gerätetemperatur unterstützen den zuverlässigen Einsatz im Außenbereich. Lichtleitkabel ermöglichen den Einsatz in besonders heißen Bereichen.

Nachteile

Sender und Empfänger benötigen gegenüberliegende Montagepunkte. Wassergekühlte Systeme erhöhen den Installationsaufwand und erfordern im Außenbereich einen geeigneten Frostschutz. Sensoren mit Licht reduzieren jedoch die verfügbare optische Funktionsreserve.

FAQ - Häufige Fragen zur Brammendetektion

Allgemeine Brammenerkennung

Wie können Brammen auf einem Rollgang zuverlässig erkannt werden?

Für die zuverlässige Anwesenheitserkennung auf Außenrollgängen empfiehlt Proxitron meist eine leistungsstarke Lichtschranke mit getrenntem Sender und Empfänger der LX_600-Serie. Die Bramme unterbricht den Lichtweg zwischen Sender und Empfänger. Das Verfahren ist weitgehend unabhängig von wechselnden Materialoberflächen und bietet eine sehr hohe Funktionsreserve bei Witterung und Verschmutzung.

Welche Sensoren eignen sich zur Brammendetektion?

Robuste Proxitron optische Einweg-Lichtschranken der LX_600-Serie bieten in der Regel die größte Funktionsreserve. Abhängig von der thermischen Belastung können kompakte ungekühlte, wassergekühlte oder lichtleiterbasierte Ausführungen eingesetzt werden.

Lassen sich heiße und kalte Brammen mit demselben Sensor erkennen?

Ja. Ein Durchlichtsensor wertet die Unterbrechung ihres eigenen Lichtstrahls aus. Sie ist daher weder auf die Wärmestrahlung einer heißen Bramme noch auf eine bestimmte Oberflächenreflexion angewiesen.

Können auch vollständig abgekühlte Brammen erkannt werden?

Ja. Auch Brammen auf Umgebungstemperatur können erkannt werden, weil die Lichtschranke nicht die Eigenstrahlung des Materials auswertet.

Ist die Erfassung unabhängig von Farbe und Oberfläche der Bramme?

Beim Einwegprinzip haben Farbe, Zunder, Rauheit, Mattheit und metallischer Glanz deutlich weniger Einfluss als bei einem Lichttaster, weil kein vom Objekt zurückgeworfenes Licht ausgewertet wird.

Hitze und Kühlung

Ist das optische System der Sensoren temperaturfest?

Ja, die Linsen bestehen aus gehärtetem Quarzglas, das speziell für den Einsatz bei hoher thermischer Belastung ausgelegt ist. Außerdem sind sie mechanisch robust und kratzfest, so dass der Sensor einfach gereinigt werden kann.

Welche Sensoren eignen sich für heiße Brammen bis 1.000 °C?

Entscheidend ist nicht allein die Brammentemperatur. Auch Größe, Abstand, Geschwindigkeit und Verweildauer bestimmen den Wärmeeintrag in die Sensorik. Je nach Belastung kommen ungekühlte, wassergekühlte oder räumlich abgesetzte Lösungen mit Lichtleitkabel und Hochtemperaturoptik infrage.

Wann reicht eine ungekühlte Lichtschranke aus?

Kompakte ungekühlte Ausführungen der LX_600-Serie können eingesetzt werden bis zu einer maximalen Geräte-Innentemperatur von +70 °C, die durch die Umgebungstemperatur und zusätzliche durch die Wärmestrahlung der heißen Objekte beeinflusst wird. Die Geräteinnentemperatur lässt sich elektronisch überwachen und kann bei Überschreitung gemeldet werden. Die konkrete Einbausituation sollte vorab geprüft werden.

Wann ist eine Wasserkühlung erforderlich?

Wassergekühlte Ausführungen ermöglichen den Einsatz bei Umgebungstemperaturen bzw. Strahlungswärme bis +200 °C. Sie werden sinnvoll, wenn hohe Wärmestrahlung, ein geringer Abstand oder eine längere Verweildauer heißer Objekte vor dem Sensor die zulässige Sensorinnentemperatur überschreiten könnten.

Was ist bei Wasserkühlung und Frost zu beachten?

Bei wassergekühlten Lichtschranken auf Außenrollgängen müssen Kühlleitungen und Kühlmedium gegen Einfrieren geschützt werden. Je nach Anlage können geeigneter Frostschutz, isolierte oder beheizte Leitungen sowie eine Überwachung des Kühlmittelflusses erforderlich sein. Die Verträglichkeit des Kühlmediums mit dem Kühlsystem ist zu prüfen.

Kann ein Tubus den Sensor vor Wärmestrahlung schützen?

Ein vorgesetzter Tubus kann den direkten Wärmeeintrag reduzieren und die optische Fläche zusätzlich abschirmen. Ob dies ausreicht, hängt von Temperatur, Abstand, Brammengröße, Verweildauer und Einbaulage ab.

Was passiert, wenn eine heiße Bramme vor dem Sensor stehen bleibt?

Ein Stillstand verlängert die thermische Belastung erheblich. Deshalb sollte die Auslegung nicht nur den normalen Transport, sondern auch mögliche Anlagenstopps berücksichtigen. Gegebenenfalls sind Kühlung oder Lichtleitertechnik erforderlich.

Witterung und Verschmutzung

Sind Proxitron Lichtschranken für Außenrollgänge geeignet?

Ja. Die IR-Lichtschranke der LX_600-Serie ist für anspruchsvolle Industrieanwendungen im Außenbereich ausgelegt. Hohe Lichtleistung, robuste Edelstahlgehäuse und Diagnosemöglichkeiten unterstützen den Betrieb bei Regen, Schnee, Sonne, Nebel, Dampf, Frost, Feuchtigkeit und Verschmutzung. Die konkrete Montage- und Temperatursituation muss dennoch anwendungsbezogen geprüft werden.

Funktioniert die Brammenerkennung bei Regen, Schnee, Nebel oder Frost?

Eine hohe Sendeleistung und eine große Funktionsreserve verbessern die Erfassung bei eingeschränkter Sicht. Montageposition, Reichweite und mögliche Ablagerungen aus Wasser, Schnee oder Eis sollten dennoch berücksichtigt werden.

Wie arbeitet die Lichtschranke bei Dampf, Staub und Zunder?

Die sehr hohe Lichtleistung der Infrarot-Lichtschranke ermöglicht, dass trotz einer teilweisen Abschwächung noch genügend Nutzlicht am Empfänger ankommt. Bei sehr starker oder dauerhafter Sichtbehinderung ist die Anwendung individuell zu prüfen.

Wie lässt sich eine zunehmende Verschmutzung erkennen?

Geeignete Geräte können eine abnehmende Signalreserve melden. So kann die Reinigung erfolgen, bevor Verschmutzung die sichere Brammenerfassung verhindert.

Sensorwahl und Montage

Warum ist eine Einweg-Lichtschranke besser geeignet als ein Lichttaster?

Ein Lichttaster benötigt eine ausreichende Rückreflexion von der Bramme. Dunkle, matte, raue oder ungünstig ausgerichtete Oberflächen können das Signal schwächen. Die photoelektrische Einweg-Lichtschranke ist davon weitgehend unabhängig.

Wann kann eine Reflexionslichtschranke eingesetzt werden?

Sie kann eine Alternative sein, wenn keine gegenüberliegende aktive Geräteseite möglich ist. Reflektorverschmutzung und mögliche Fremdreflexionen durch stark glänzende Brammen müssen jedoch geprüft werden.

Ist die Ausrichtung der Lichtschranke schwierig?

Nein, der große Lichtkegel der optoelektronischen Einweg-Lichtschranke und die hohe Sendeleistung ermöglicht eine hohe Funktionsreserve auch bei nicht optimaler Ausrichtung. Außerdem zeigt eine gut sichtbare LED-Anzeige oder die Anzeige in einer Software, wann Sender und Empfänger optimal aufeinander ausgerichtet sind.

Warum werden Lasersensoren auf Außenrollgängen meist nicht bevorzugt?

Der schmale Laserstrahl bietet bei Regen, Schnee, Nebel, Dampf, Schmutz oder Fehlausrichtung häufig weniger Funktionsreserve. Außerdem muss der Lasersensor sorgfältig gegen die Wärmestrahlung heißer Brammen geschützt werden. Abhängig von der Laserklasse und Einbausituation ist zusätzlich eine laserspezifische Sicherheitsbewertung erforderlich. Eine Proxitron Infrarot Einweg-Lichtschranke benötigt keine solche Laser-Sicherheitsbewertung; die allgemeine Maschinen- und Anlagensicherheit bleibt davon unberührt.

Wann werden Lichtleitkabel und Hochtemperaturoptiken eingesetzt?

Sie sind sinnvoll, wenn die Sensorelektronik aus einem sehr heißen Bereich herausgesetzt werden muss oder keine Wasserkühlung möglich ist. Die gegenüber kompakten Geräten geringere Funktionsreserve muss berücksichtigt werden.

Kann eine kompakte Lichtschranke mit einer Lichtleiterlösung kombiniert werden?

Ja. Bei einer einseitig besonders hohen Wärmebelastung kann ein Mischbetrieb sinnvoll sein. Eine Seite arbeitet dann mit Lichtleitkabel und Optik, die andere mit einem kompakten gekühlten oder ungekühlten Gerät. Dieser Mischbetrieb erhöht die Funktionsreserve deutlich gegenüber einer reinen Lichtleiterlösung.

Welche Angaben werden für die Auswahl der Zweigeräte-Lichtschranke benötigt?

Benötigt werden Brammentemperatur und Abmessungen, Abstand zur Sensorik, Transportgeschwindigkeit, mögliche Stillstandszeit, Länge der Lichtstrecke, Umgebungsbedingungen, Einbaulage, Montagemöglichkeiten, Kühlwasserverfügbarkeit und gewünschte Diagnosefunktionen..

Wo sollte die Lichtschranke am Rollgang montiert werden?

Die Lichtachse muss von der Bramme sicher unterbrochen werden. Gleichzeitig sollten Sender und Empfänger möglichst gut vor direkter Wärmestrahlung, mechanischen Einwirkungen und dauerhaften Ablagerungen geschützt und für Wartungsarbeiten erreichbar sein

Brammenerkennung individuell prüfen lassen

Jeder Außenrollgang stellt andere Anforderungen an Lichtstrecke, Funktionsreserve, Witterungsschutz und thermische Auslegung. Proxitron prüft gemeinsam mit Ihnen, welche Ausführung der LX_600-Serie und welches Zubehör für den konkreten Einbauort geeignet sind.

Angaben für die Anwendungsprüfung

maximale und typische Brammentemperatur
Abmessungen und Lage der Bramme auf dem Rollgang
Abstand zwischen Bramme und Sensorik
Transportgeschwindigkeit und mögliche Stillstandszeit
benötigte Lichtstrecke zwischen Sender und Empfänger
Außenbereich sowie vorhandene Einflüsse durch Regen, Schnee, Sonne, Nebel und Frost
Dampf, Staub, Zunder und weitere Sichtbehinderungen
Montagemöglichkeiten auf beiden Seiten des Rollgangs
Verfügbarkeit einer Wasserkühlung
Frostschutz und Überwachung der Kühlwasserversorgung
gewünschte Diagnose- und Warnfunktionen

Kontaktieren Sie uns telefonisch unter +49 4121 2621-0, per E-Mail an sales(a)proxitron.de oder über das Kontaktformular.

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