3 Anforderungen an Antriebstechnik bei Abfüllanlagen

Claus Beaury und Markus Herzog, beide SEW-Eurodrive

Im Norden von Italien, wo sich Berge an eine wunderschöne Küstenlinie schmiegen, findet man die kleine Gemeinde Calizzano. Der hier ansässige Getränkehersteller Acqua Minerale Calizzano steht seit 1961 weltweit für Produkte mit hohem Qualitätsstandard in den Produktbereichen Wasser und Softdrinks. Für die Wasserabfüllung in Glasflaschen hat der Getränkeanlagen-Hersteller Krones eine neue Abfüllanlage realisiert. Die Gesamtanlage aus einer Hand umfasst die Flaschenreinigungsmaschine, den Füller, den Etikettierer, den Packer und Palettierer sowie die verbindende Fördertechnik.

Die Fördertechnik dieser Anlage benötigt in Summe 108 Antriebe. Sie verteilen sich im Nass- und Trockenteil auf den Behälter- und Gebindetransport. Hierbei setzt Krones schon seit Jahren auf die kompakte Antriebseinheit Movigear classic von SEW-Eurodrive. Hartmut Davidson, Leiter F&E-Antriebstechnik bei Krones, bestätigt das: „Mit Movigear classic haben wir seit Jahren die besten Erfahrungen gemacht. Die Zuverlässigkeit dieser Antriebseinheit ist aus meiner Sicht herausragend.“

Durch den Einsatz des Schaltschrankumrichters Movitrac advanced wird in der Transporttechnik von Krones nun der gesamte Antriebstrang von SEW-Eurodrive geliefert. So entsteht aus der Kombination von Movigear classic und Movitrac advanced auch für die klassische Anlagentopologie mit zentralen Schaltschränken ein abgestimmter Antriebsstrang.

Inbetriebnahme- und Instandhaltungspersonal sollte nicht mit unnötigen Schnittstellen belastet werden. Ein Grundsatz, der durch die oben genannte und optimal aufeinander abgestimmte Antriebstechnik mit hoher Systemintegration bestens realisiert ist. Effizienz bedeutet nicht nur Energie sparen, sondern auch Komplexität reduzieren. So stellt SEW-Eurodrive die Frequenzumrichter ab Werk mit spezifischen, vorkonfigurierten Setups für die Antriebseinheit Movigear classic bereit. Damit ist jeder Antriebsstrang unmittelbar nach der elektrischen Installation ready-to-use für die Sollwertvorgabe über Profinet. Dies führt zu einer deutlichen Zeitersparnis für das Inbetriebnahmepersonal und minimiert den Qualifizierungsbedarf hinsichtlich der Softwaretools.

Einfache Handhabung und bestmögliche Diagnosefähigkeit spielen natürlich für das Instandhaltungspersonal beim Getränkehersteller vor Ort ebenfalls eine entscheidende Rolle. Wie bei den meisten modernen Anlagen wird auch bei Acqua Minerale Calizzano Profinet als ethernetbasierter Feldbus eingesetzt. Weil der Umrichter Movitrac advanced für Diagnosezwecke mit einem integrierten Webserver ausgestattet ist, kann das Instandhaltungspersonal ohne spezifische Softwaretools auf die Diagnoseseite eines jeden Antriebsstrangs mit einem beliebigen Webbrowser zugreifen.

Die Anforderungen an den Wirkungsgrad von Antriebskomponenten werden zunehmend höher. Dabei kann das volle Effizienzpotenzial von modernen permanenterregten Synchronmaschinen nur durch ein perfekt abgestimmtes mechatronisches System ausgeschöpft werden. Dafür arbeitet Movitrac advanced für Anwendungen in der horizontalen Fördertechnik mit dem Regelverfahren ELSM (encoderless synchrounous machine). Es ermöglicht den geberlosen, drehzahlgeregelten Betrieb von synchronen Servomotoren CMP. Das Verfahren hat eine Fangfunktion für das Aufsynchronisieren auf den drehenden Motor.

In Kombination mit den detaillierten, aber bestens bekannten Motordaten der Antriebseinheit Movigear classic werden bezüglich Kraftentfaltung und Drehzahlstellbereich erhebliche Vorteile erzielt. „Mit Movitrac advanced bietet SEW-Eurodrive einen Frequenzumrichter an, der Movigear classic hervorragend ergänzt“, führt Hans-Jürgen Menzl, F&E-Antriebstechnik bei Krones, aus. „In Summe erhält man einen sehr gut abgestimmten Antriebsstrang mit einem hohen geberlosen Drehzahlstellbereich von 1:40.“

Der Getränkehersteller profitiert von effizienten und zuverlässigen Antriebskomponenten, die seine Energiekosten senken. So liegt die Energie-Effizienz der Antriebseinheit Movigear classic deutlich über der Normvorgabe der Wirkungsgradklasse IE5. Als Nebeneffekt führt Movigear classic, bestehend aus Flachgetriebe und Synchronmotor, auch noch zu einer deutlichen Geräuschreduzierung in der Anlage und sorgt für ein angenehmeres Arbeitsumfeld.

Das primäre Ziel der Effizienzsteigerung durch den Einsatz von Synchronmotoren führt dazu, dass geringe Abwärme entsteht. Damit ergeben sich implizit Systemeigenschaften, die für die Getränkeindustrie von erheblicher Bedeutung sind: Konvektionsgekühlte Antriebe mit glatten und hygienisch optimierten Oberflächen.