Dezentrale Antriebe für die Getränkeindustrie
Flexibel, überlastfähig und hygienisch
Die Getränkebranche stellt besondere Anforderungen an die Fördereinrichtungen und ihre Antriebe. Bei der Modernisierung ihrer Abfüll-, Sortier- und Förderanlagen setzen Brauereien zunehmend auf energieeffiziente Antriebe im Hygienic Design. Dabei kann SEW-Eurodrive unterschiedlichste Anforderungen erfüllen: Der Automatisierungsbaukasten Movi-C beinhaltet funktional identische Lösungen für die zentrale und die dezentrale Installation.
Das mechatronische Antriebssystem Movigear performance vereinigt Synchronmotor, Getriebe und Frequenzumrichter als vollintegrierte Einheit in einem kompakten Gehäuse. Es wurde speziell für die horizontale Fördertechnik entwickelt und kommt in zahlreichen Brauereien zum Einsatz.
Das mechatronische Antriebssystem Movigear performance vereinigt Synchronmotor, Getriebe und Frequenzumrichter als vollintegrierte Einheit in einem kompakten Gehäuse. Es wurde speziell für die horizontale Fördertechnik entwickelt und kommt in zahlreichen Brauereien zum Einsatz.Titelbild-Sponsor: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Energiesparen ist heute eines der wichtigsten Ziele bei der Modernisierung von Maschinen und Anlagen. Hier liegt oftmals ein großes Sparpotenzial, das letztlich bares Geld bedeutet. Beim Retrofit der Transportanlagen in der Getränkeindustrie tragen Antriebssysteme von SEW-Eurodrive maßgeblich zur Gesamtenergieeinsparung bei. Dadurch lässt sich der CO2-Ausstoß deutlich reduzieren. Auch das Controlling kann zufrieden sein, denn die Antriebe amortisieren sich oftmals schon innerhalb von weniger als zwei Jahren.

Eine entscheidende Kenngröße für die Energieeffizienz einer Transportanlage im Getränkebereich ist der Gesamtwirkungsgrad des Systems. Die Antriebstechnik – einschließlich der intelligenten Prozesssteuerung – nimmt hierbei einen hohen Stellenwert ein. Durch flexible Anpassung der Drehzahlen in einem großen Stellbereich kann in einer Anlage schnell und vor allem produktschonend auf Änderungen des Durchsatzes, des Transportguts oder Gebindeformats reagiert werden. Mögliche Stillstände und darauffolgende Anlaufsituationen lassen sich vermeiden. Einheitliche Steuer- und Antriebskonzepte ermöglichen zudem eine nachhaltige Reduzierung der laufenden Betriebskosten bei relativ kurzfristiger Amortisierung der Investitionen.

Die Antriebsauswahl hat auch eine wichtige Bedeutung in Bezug auf die Applikation. Durch den Einsatz von Hohlwellengetrieben wird der Antrieb direkt auf die Transporteurwelle aufgesteckt. Dadurch vermeidet man verlustbehaftete und wartungsintensive Übertragungselemente wie Ketten, Riemen usw. Darüber hinaus werden die mechanischen Konstruktionen ebenso kontinuierlich optimiert, um die Verluste bei der Umwandlung der Rotationsenergie der Antriebe in eine Linearbewegung zu minimieren. Jedes mechanische Übertragungselement beeinflusst die Leistungsaufnahme und muss zur Optimierung in Betracht gezogen werden. So wird durch den Einsatz neuer Kettenmaterialen und Schmiertechnologien der Reibwert sowohl im Dauerbetrieb als auch im Anlauf reduziert. Allerdings liegen diese Einsparpotenziale meist im einstelligen Prozentbereich. Durch den Einsatz von hocheffizienten Antriebssystemen sind deutlich höhere Einsparungen möglich.

  Durch die Symbiose von energieeffizienten Synchronmotoren mit dezentralem Umrichter wurde die Antriebseinheit weiterentwickelt.
Durch die Symbiose von energieeffizienten Synchronmotoren mit dezentralem Umrichter wurde die Antriebseinheit weiterentwickelt.Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Ausgeprägte Überlastfähigkeit

Im realen Betrieb kommt es prozessbedingt zu Situationen, in denen ein Motor beim Anlauf eine hohe Massenträgheit kombiniert mit der Haftreibung im System überwinden muss, z.B. wenn ein Transportband oder ein Puffertisch komplett mit Flaschen gefüllt ist und dann wieder anlaufen soll. Ein Permanentmagnetmotor kann auch in diesen Sondersituationen problemlos anlaufen, weil er im Vergleich zum Asynchronmotor eine deutlich höhere Überlastfähigkeit aufweist. Wird dies bei der Antriebsauswahl berücksichtigt, kann der Antrieb im Dauerbetrieb, wo ausschließlich die Gleitreibung als Widerstand zu überwinden ist, nahe dem Bemessungsmoment – also bei optimalem Wirkungsgrad – betrieben werden. Der Permanentmagnetmotor hat den entscheidenden Vorteil, dass er ein konstantes Moment über seinen gesamten Stellbereich erzeugt. Weil die Lasten in der Regel nicht von der Geschwindigkeit abhängen, lässt sich der Antrieb ohne spezielle Projektierung flexibel und effizient in der Anlage betreiben.

  Der dezentrale Umrichter Movimot Flexible ist für die motornahe Installation. Er kann drei unterschiedliche Motortypen ansteuern: Asynchronmotoren der Baureihe DRN.., Synchronmotoren der Baureihe CM3C sowie Synchronmotoren mit Getriebe der Baureihe Movigear Classic.
Der dezentrale Umrichter Movimot Flexible ist für die motornahe Installation. Er kann drei unterschiedliche Motortypen ansteuern: Asynchronmotoren der Baureihe DRN.., Synchronmotoren der Baureihe CM3C sowie Synchronmotoren mit Getriebe der Baureihe Movigear Classic.Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Hoher Systemwirkungsgrad

Der Gesamtwirkungsgrad einer Anlage ist das Produkt der jeweiligen Einzelwirkungsgrade seiner Komponenten Umrichter, Motor, Getriebe und Kabel. Sie müssen jeweils auf den realen Bedarf dimensioniert werden. Die Optimierung der mechanischen Übertragung oder des Motorwirkungsgrades allein genügt nicht. Deutliche Energieeinsparungen können nur durch bestmöglich aufeinander abgestimmte Komponenten – Mechanik, Elektronik und Ansteuerung – erzielt werden. Auch der benötigte Schaltschrankplatz wird dank der mechatronischen Antriebseinheiten mit integrierten Umrichtern deutlich reduziert. Insbesondere bei der Planung von Neuanlagen kann dieser Raum für eine effiziente Anlagengestaltung genutzt werden.

Bei der Entwicklung, Produktion und Vermarktung derartiger Antriebssysteme nimmt SEW-Eurodrive eine Vorreiterrolle ein. Durch die Symbiose von energieeffizienten Synchronmotoren mit dem neuen, dezentralen Umrichter aus dem modularen Automatisierungsbaukasten Movi-C wurden die Antriebseinheiten Movigear und Movimot weiterentwickelt. Movigear Performance, Movimot Performance und Movimot Flexible in Kombination mit Movigear Classic ergänzen die bisherigen Produkte hinsichtlich Funktionalität und Durchgängigkeit. Sie erweitern damit die Anwendungsmöglichkeiten der bereits seit Jahrzehnten bewährten, dezentralen Antriebstechnik.

Movigear Performance vereinigt Synchronmotor, Getriebe und Frequenzumrichter als mechatronische Einheit in einem Gehäuse. Alle Komponenten wurden für das gemeinsame Zusammenwirken optimiert – bis zur Wicklung des Motors, der Ausführung des Getriebes und der Eigenschaften des Umrichters. Die hohe Integration dieser Komponenten ermöglicht im Vergleich zu klassischen, dezentralen Antriebssystemen ein deutlich kompakteres Design der mechatronischen Gesamtlösung und einen sehr hohen Systemwirkungsgrad. Durch umfassende Ausnutzung der jeweiligen Komponenteneigenschaften lässt sich in realen Anlagen zudem die Zahl der eingesetzten Varianten reduzieren.

  Die Antriebseinheit Movigear Classic ist in drei Baugrößen bzw. vier Drehmomentklassen im Leistungsbereich von 0,4 bis 3kW lieferbar. Das abgegebene Moment ist über den gesamten Drehzahlstellbereich konstant.
Die Antriebseinheit Movigear Classic ist in drei Baugrößen bzw. vier Drehmomentklassen im Leistungsbereich von 0,4 bis 3kW lieferbar. Das abgegebene Moment ist über den gesamten Drehzahlstellbereich konstant. Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Nachhaltige energetische Vorteile

Dank Erfüllung von IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2, der obersten definierten Energieeffizienzklasse des Motors, sowie der höchsten Systemeffizienz gemäß IEC61800-9-2, übertrifft Movigear Performance bisherige, marktübliche Lösungen. Durch den Einsatz dieser Antriebe lassen sich regelmäßig Energieeinsparungen bis 50% und mehr erzielen. Dadurch können die Betriebskosten z.B. in Brauereien nachhaltig gesenkt werden. Fließen diese Erkenntnisse schon in die Anlagenplanung mit ein, lassen sich oftmals auch der Einspeisestrom, sogar die installierte Einspeiseleistung ganzer Transportlinien verringern. Gleichzeitig kann man durch die Entscheidung für die Produktfamilie Movigear bisherige, große Ersatzteilbestände und die damit verbundenen Kosten reduzieren. Ein weiterer Vorteil der geräuscharmen mechatronischen Antriebssysteme ist die geringere Lärmbeeinträchtigung an den Arbeitsplätzen.

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