Antriebseinheit mit Umrichter
Mechatronik in der
Getränkeindustrie
In vielen dezentralen Automatisierungsanwendungen bieten sich mechatronische Antriebseinheiten an, bei denen Umrichter und Elektronik direkt mit Motor und Getriebe kombiniert sind. Ein Konzept das u.a. bei Förderanwendungen in vielen Branchen gut ankommt – so auch in der Getränkeindustrie.
Das mechatronische Antriebssystem Movigear von SEW-Eurodrive vereint Motor, Getriebe und die darauf abgestimmte Antriebselektronik in einem System. Es ist flexibel für verschiedene Kommunikationsinfrastrukturen ausgelegt und eignet sich damit für dezentralen Anwendungen im Feld. Eine Branche in der das System bereits vielfach eingesetzt wird, ist die Getränkeindustrie, wie die folgenden Beispiele zeigen.
Flaschenpacker ohne Umrüstung
Die Mohrenbrauerei im österreichischen Dornbirn stellt zahlreiche Biersorten her, die sowohl in Glas-, als auch in PET-Flaschen mit speziellen Verschlüssen abgefüllt werden. Der dezentrale Packer von RST Automatisierungstechnik verarbeitet alle Flaschen ohne Umrüstung. Das Rückgrat in den Transportbereichen der Anlage bilden dabei Movigear-Antriebseinheiten. Eine Besonderheit der Brauerei ist der Verschluss der PET-Flasche, der sogenannte Easy Open Cap. Dieser Verschluss des österreichischen Verpackungsanbieters Alpla trägt an der Seite eine längere Lasche. Sie ist vorteilhaft für den Konsumenten, stellt aus Produktionssicht jedoch eine Herausforderung dar, weil sich der Flaschenhals durch dieses Anbauteil von den üblichen Glasflaschen stark unterscheidet. Bei der Modernisierung von Teilen der Abfüllanlage wurde die Packtulpe so gestaltet, dass sie deutlich tiefer am Flaschenhals ansetzt als üblich. RST lieferte einen Vierkopfpacker, der ganz unterschiedliche Flaschenformen ohne Umrüstung handhabt. Mit Vakuumtechnik wird jedes einzelne Gebinde gleichzeitig schonend und sicher in den Kasten gehoben. Vier mal 20 Flaschen werden dabei vom dezentralen Packer in einem Arbeitsgang bewegt. Massive Gliederkettenbänder in der Zu- und Abführung der Flaschenkästen werden von den kompakten Movigear-Einheiten bewegt. Das gekapselte Antriebssystem aus Motor, Getriebe und Ansteuerelektronik erreicht einen hohen Wirkungsgrad und entspricht bereits heute der Effizienzklasse IE4 für Motoren. Nach Angaben des Herstellers spart der Anwender gegenüber herkömmlichen Antriebslösungen bis zu 50% Energie. Im Packer arbeiten noch weitere Elektromotoren und Getriebe von SEW-Eurodrive: Ein Kegelradgetriebemotor mit integriertem Geber bewegt den Zentrierrahmen und das zweiachsige Portal des Roboters wird von präzisen Servogetriebemotoren aus der Baureihe CMP positioniert. Über 32.000 Flaschen pro Stunde durchlaufen mit diesen drehmomentstarken Antrieben den Vierkopfpacker.
Antriebssystem mit Langzeiterfahrung
Die Veltins-Brauerei setzt das mechatronische Antriebssystem bereits seit 2007 ein. Seitdem läuft es seit über 35.000 Betriebsstunden quasi in Dauerschleife. Vier Abfüllanlagen zählt die Brauerei am Standort Grevenstein, die jüngste in diesem Quartett hat eine Produktivität von 60.000 Flaschen in der Stunde. Für die Abfüll- und Fördertechnik ist eine hohe Verfügbarkeit sehr wichtig: Je nach Saison produziert Veltins dreischichtig, in Spitzenzeiten auch am Samstag. Die Abfüllanlage umfasst 176 Movigear-Einheiten im Kasten- und Flaschentransport. Weil gerade dort Bauraum knapp ist, sind die Einheiten kompakt aufgebaut und auf die spezifischen Anforderungen in Fördereinrichtungen zugeschnitten. Anstelle von Asynchronmotoren kommen Synchronmotoren zum Einsatz. Die höhere Leistungsdichte macht die Antriebe kleiner. Zudem haben die permanenterregten Motoren ein höheres Überlastdrehmoment. Die direkte Folge: Movigear lässt sich innerhalb einer Standardisierung sehr flexibel einsetzen, ohne dass der Antrieb überdimensioniert werden muss. Ein weiterer Vorteil ist die Single Line Network Installation (SNI) von SEW-Eurodrive, die neben der Leistungsversorgung der Motoren auch die komplette Kommunikation beinhaltet. Sie verbindet bis zu zehn Antriebe auf einer Strecke bis 100m zu einem Strang – eine ausreichende Länge selbst für die weit ausgedehnten Anlagen einer Brauerei. Der komplette Flaschen- und Kastenbereich wurde hiermit ausgestattet. Die Veltins-Anlagen haben mit Movigear bereits mehr als eine Milliarde Flaschen transportiert.
