Energieeffizienter abfüllen

Technik Antriebstechnik

Frequenzumrichter – Energieeffizientere Antriebe von Danfoss senken die Energiekosten einer Abfüllanlage bei Vöslauer Mineralwasser, und zudem spart die Umrüstung dem Unternehmen auch noch Lagerhaltungskosten ein.

17. August 2016

Der Klimaaktiv Pakt 2020 ist Österreichs Ökoprogramm für Großbetriebe. Mit der Unterzeichnung verpflichten sich die teilnehmenden Partner dazu, die österreichischen Klimaziele bis zum Jahr 2020 zu erreichen oder zu übertreffen. Gefordert werden 16 Prozent weniger Emission des Treibhausgases, 20 Prozent höhere Energieeffizienz, der Anteil der erneuerbaren Energien soll 34 Prozent des gesamten Energieverbrauchs ausmachen sowie 10 Prozent erneuerbare Energien im Verkehrsbereich. Bezugswerte sind die Werte von 2005.

Die Vöslauer Mineralwasser AG versorgt seit 1936, damals noch unter dem Namen Vöslauer Heilquellenverwertungs Gesellschaft, den österreichischen Getränkemarkt mit Mineralwasser und Wohlfühlgetränken. Heute ist Vöslauer mit einem Anteil von über 40 Prozent bei Mineralwasser Marktführer in Österreich. Auch das Unternehmen hat sich verpflichtet, diese Ziele zu erreichen. Um dies zu schaffen, lässt man die Antriebe der Transportbänder der Getränke-Abfüllanlage modernisieren. Ziel ist es, die Energieeffizienz der Anlage zu steigern und dadurch auch den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Aufgrund der guten Erfahrungen mit den VLT-2800-Frequenzumrichtern von Danfoss entschied man sich mit der für den Umbau zuständigen Firma Barth E-Motoren & Trafos den VLT FlexConcept einzusetzen.

Genaue Planung

In der Planungsphase unterstützte Danfoss den österreichischen Abfüller bei den Vorarbeiten und Berechnungen, die für eine zügige Umsetzung der Modernisierungsarbeiten nötig waren. Um lange Stillstandszeiten zu vermeiden, bauten die Techniker der Barth E-Motoren & Trafos sowie die Förderanlagen-Schlosserei Werfring etwa 27 Frequenzumrichter FC 302 und 27 Antriebe VLT OneGearDrive ein. Das Besondere an der Umrüstung der Anlage ist das von Werfring entwickelte Adapterstück, das einige der alten Wellen mit dem neuen Antrieb verbindet. Die alten Wellen waren etwas zu kurz, um den neuen Antrieb sicher daran montieren zu können.

Das Adapterstück verlängert die Wellen jedoch nicht nur, es passt außerdem die unterschiedlichen Wellendurchmesser auf eine einheitliche Größe von 40 Millimeter Hohlwelle an.

Der Antrieb OneGearDrive ist speziell für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie entwickelt worden. Das kompakte Design ermöglicht den Einsatz in vielen unterschiedlichen Anwendungen wie Transport- und Fördersystemen oder in Maschinen. Er erfüllt die dort geforderten hohen Hygienestandards. Durch die vollständig glatte Oberfläche ist er leicht zu reinigen. Zudem verfügt der Antrieb über keine Kühlrippen, Lüfter oder sonstige Kanten und Einbuchtungen und bietet daher keine Möglichkeiten zur Bildung von Schmutznestern. Durch den Wegfall des Lüfters reduziert sich die Keimbelastung der Luft deutlich. Lüfter können schnell ein Problem darstellen, da sich hier bei Stillstand unter der Haube besonders leicht Keime ansammeln können, die der Lüfter dann beim erneuten Anlauf aufwirbelt. Auf diese Weise können die Keime schlimmstenfalls in bereits abgefüllte, aber nicht verschlossene Produkte gelangen.

Ein weiterer Vorteil des OGD ist die Schutzklasse. Der Antrieb hält serienmäßig je nach Ausstattung die Schutzklasse IP65 oder IP67 ein und eignet sich damit für den Einsatz in trockenen und nassen Produktionsbereichen. In der Hygienic-Ausführung ist er in den Schutzklassen IP67 sowie IP69K erhältlich.

Alles mit einer Baugröße

Normalerweise kommen in einer Abfüllanlage viele unterschiedliche Antriebe an den Transportbändern zum Einsatz. Der Grund dafür sind die unterschiedlichen Anforderungen vom Trocken- über den Nassbereich bis hin zum aseptischen Bereich. Da die Einsatzbedingungen vielfältig sind, müssen die Antriebe die jeweiligen Voraussetzungen für den Einsatzort mitbringen. Vöslauer war daher gezwungen, unterschiedliche Motoren zu verwenden und dementsprechend eine hohe Zahl an Ersatzteilen auf Lager zu halten.

Der VLT OneGearDrive kann abhängig vom Momentenbedarf mit maximal drei Umrichtergrößen die Transportantriebe der kompletten Anlage übernehmen. Zudem ist er in drei Getriebeübersetzungen erhältlich und lässt sich sowohl mit zentralem als auch dezentralem Frequenzumrichter integrieren.

Bereits vor dem Umbau waren die Frequenzumrichter in der Getränke-Abfüllanlage im Einsatz. Dies erleichterte die Umrüstung. Lediglich der Profibus musste in der Steuerung umprogrammiert werden. Die neuen Geräte können zudem die bereits vorhandene Verkabelung nutzen. Der Frequenzumrichter FC 302 unterstützt alle gängigen Feldbusse. Sollten zu einem späteren Zeitpunkt Änderungen an der Kommunikationsplattform erforderlich sein, lässt sich der Umrichter leicht mit einer entsprechenden Feldbusoption anpassen, die einfach vor Ort durch Plug and play einzusetzen ist.

Sicherheit inklusive

Über eine grafische Bedieneinheit ist die Steuerung auch vor Ort möglich. Zusätzlich kann das Display voreingestellte Parameter darstellen. Zum Schutz von Anlange und Bediener ist der Frequenzumrichter serienmäßig mit der Funktion Sicher abgeschaltetes Moment (STO – Safe Torque Off) ausgestattet.

Über weitere Steckoptionen lassen sich zusätzliche Sicherheitsfunktionen wie beispielsweise SS1, SLS oder SMS realisieren. Mit der Option VLT Motion Control lassen sich zudem eine genaue, dynamische Bewegungsregelung, Synchronisierung, Positionierung und eine präzise elektronische CAM-Steuerung implementieren. Für die sichere Feldbuskommunikation auch bei einem Stromausfall sorgt die optionale, externe 24-V-DC-Versorgung.

Auf einen Blick

OneGearDrive Danfoss

• Permanentmagneterregter, dreiphasiger Synchronmotor mit optimiertem Kegelradgetriebe.

• Steigert die Produktivität und senkt die Energiekosten deutlich.

• Mit einem Motortyp und drei Ge-triebeübersetzungen alle Varian-ten von Förderbändern antreiben.

• Einsatz vor allem in der Lebens-mittel- und Getränkeindustrie. 

• Lagerhaltung vereinfachen.

• Standardausführung für trockene und nasse Umgebungen, Hygienic für reinigungsintensive und asep-tische Bereiche sowie Reinräume.

Erschienen in Ausgabe: 06/2016