Grillspieße erfreuen sich nicht nur in der Sommerzeit großer Beliebtheit. Um unterschiedliche Bedürfnisse zu decken, hat die Firma Busch & Busch eine Maschine für eine effiziente und hygienische Produktion von Gemüse- und Fleischspießen entwickelt. Für reibungslose Abläufe sorgt dabei die Antriebstechnik von SEW-Eurodrive.

Grillspieße sind eine feine Sache und schmecken wunderbar. Man kann sie selbst herstellen oder man spart sich die Zeit in der Küche und kauft sie fertig mariniert. Dass sie in einer breiten Auswahl im Handel zur Verfügung stehen, dafür sorgt das Maschinenbauunternehmen Busch & Busch. Der Spezialist aus Delbrück bei Paderborn entwickelt Sonderlösungen für die Förder- und Dosiertechnik sowie für die Weiterverarbeitung von Produkten in der Lebensmittelindustrie. Die neue Spießmaschine V-SPM-6 wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Steuerungsbauer Granitza Automation und SEW-Eurodrive im Hygienic Design realisiert und kann – je nach Ausführung – bis zu 6.000 Spieße pro Stunde herstellen.

Spieße: exakt positioniert

Bei der Produktion von Fleisch- oder Gemüsespießen kommt es maßgeblich auf Präzision, Flexibilität und Kompaktheit an. Das beginnt schon beim Bestücken der Maschine. Die Fleisch- oder Gemüsestücke werden in die Schalen eines Förderbands eingelegt, das in der Betriebsart „Modulo-Positionierung“ taktet. In dieser Betriebsart wird bei Rotationsbewegungen die Positionierachse auf einen Zahlenkreis von 0 bis 360° abgebildet. Mit der Modulo-Funktion wird auch eine nicht ganzzahlige Anzahl an Inkrementen berücksichtigt und gewährleistet, dass immer die exakte Spießposition angefahren wird.  
Durch den unkomplizierten Austausch der Schalen kann man die Größe und Form des Produktes beeinflussen. Je nach gewünschter Taktzeit ergibt sich die Anzahl der erforderlichen Mitarbeiter zum Einlegen. Daher lässt sich die Bandlänge bei Auslegung der Anlage flexibel nach Kundenwunsch gestalten.

Zur einfachen Reinigung des Schalenbandes ist über Tippbetrieb ein Vor- bzw. Rückwärtsfördern im Dauerlauf durch Tastendruck möglich. Bei erneutem Einschalten des Modulo-Betriebs wird die nächste Position angefahren.

Taktzeit: flexibel einstellbar

Über das Schalenförderband werden nun die Gemüse- oder Fleischstücke der Maschine zugeführt. Der Förderbandantrieb taktet diese präzise in die Spießposition. Die Holzspieße werden auf einem zweiten, parallel verlaufenden Band gefördert. Im nächsten Schritt wird die Andruckeinheit heruntergefahren. Sie fixiert so das Produkt gezielt in der Schale und sorgt gleichzeitig für die Führung der Spießdorne und der Holzspieße. Jetzt werden die Edelstahldorne vor- und wieder zurückgefahren. Anschließend hebt sich die Andruckeinheit zurück in die Grundstellung – ein neuer Takt beginnt. Die Taktzeit kann an einem Touchpanel flexibel eingestellt werden.
Die Antriebe der Andruckeinheit und der Spießdorne werden in der Betriebsart „Buspositionierung“ gesteuert. Die Nullposition wird per Referenzfahrt gegen den hinteren Festanschlag gefunden. Das fertige Produkt kann anschließend – je nach Kundenwunsch – durch eine Rutsche oder Förderband abtransportiert werden.

Komponenten: aus einer Hand

Mit Antriebstechnik von SEW-Eurodrive hat sich Busch & Busch für ein platzsparendes und aufeinander abgestimmtes Komplettpaket entschieden, das aus Getriebemotor, Umrichter und Einkabellösung besteht. In der gesamten Spießmaschine kommen drei synchrone Servomotoren des Typs CM3C63S zum Einsatz in Kombination mit einem Kegelradgetriebe KH19 oder Schneckengetriebe SH37. Alle Getriebemotoren sind mit Oberflächenschutz OS4 ausgeführt und so auf den hygienischen Einsatz in der lebensmittelproduzierenden Maschine abgestimmt. „Ein zentraler Punkt ist die Möglichkeit zur einfachen Reinigung der Materialien, Oberflächen und konstruktiven Elemente. Die Getriebemotoren von SEW-Eurodrive mit der Einkabellösung tragen dazu bei“, erläutert Geschäftsführer Alexander Busch. „Denn Verschmutzungen aller Art dürfen sich nicht festsetzen oder dauerhaft verbleiben, sondern müssen leicht zu entfernen sein.“

Angesteuert werden die Getriebemotoren durch den Schaltschrankumrichter Movitrac advanced aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C. Für die Verbindung von Motor und Umrichter kommt ein Hybridkabel zum Einsatz, das gleichermaßen für die Leistungsversorgung und die Geberrückmeldung verwendet wird. Ein separates Geberkabel wird damit eingespart. Die Datenübermittlung der Gebersignale erfolgt über eine koaxiale Datenleitung, die auch für die Übertragung der Daten aus dem elektronischen Typenschild der SEW-Getriebemotoren verwendet wird.

Inbetriebnahme: einfach und schnell

Eine manuelle Erstellung der Antriebskomponenten in der Engineeringsoftware ist somit nicht notwendig, da Motor und Getriebe erkannt und im Inbetriebnahmeassistent angezeigt werden. Für die vollständige Inbetriebnahme des Antriebsstrangs müssen anschließend lediglich die applikationsspezifischen Parameter wie Vorgelege oder Anwendereinheiten angegeben werden.

Thorsten Granitza, Geschäftsführer der Granitza Automation, bringt es auf den Punkt: „Einfache Inbetriebnahme und Auto-IBN, Verkürzung der Inbetriebnahmezeit! Die Ansteuerung der Umrichter erfolgt von der übergeordneten Anlagensteuerung via Profinet über das Softwarepaket Movikit Positioning Drive mit standartisierter Prozessdatenschnittstelle für die gewünschten Positionieranwendungen. So hat man in kürzester Zeit die Antriebe mit voller Funktionalität in Bewegung.“ Und Frank Lampe, Vertriebsingenieur im Technischen Büro Herford von SEW-Eurodrive, ergänzt: „Als großer Vorteil für die Firma Granitza Automation erwies sich, dass Antriebs- und Steuerungskomponenten sowie Software aus einer Hand geliefert wurden und damit perfekt auf einander abgestimmt sind.“

Umrichter: kompakt und zuverlässig

Mit der Weiterentwicklung der Spießmaschine war auch der Wunsch an SEW-Eurodrive zur Reduzierung der Schaltschrankgröße ein wichtiges Thema, um die Maschine möglichst kompakt auszuführen. Beim neuen Schaltschrankumrichter Movitrac advanced aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C wurden alle Funktionsbaugruppen integriert, was den Bauraum erheblich reduziert. So war es möglich, drei Umrichter einschließlich Steuerung, Netzteil und Sicherheitsschaltgerät in einem Schrank mit den Abmessungen 600 x 600 x 210 mm zu verbauen. „Der erforderliche Platzbedarf der Frequenzumrichter im Schaltschrank wird durch die neue Generation Movitrac advanced erheblich verringert“, resümiert Thorsten Granitza. „Mit bisherigen Geräten musste man einen wesentlich größeren Schaltschrank einplanen“.

Autorin: Andrea Balser, Fachpressereferentin, SEW-Eurodrive

__________
Maschinen und Anlagen
Busch & Busch aus Delbrück bei Paderborn entwickelt Maschinen und Anlagen für die Lebensmittelindustrie. Die 16 Mitarbeitenden kümmern sich auch und die Wartung, Reparatur und Montage von eigenen und von Fremdanlagen. Auf Kundenwunsch fertigt das Unternehmen Maschinenersatzteile in Einzel- und Serienfertigung. Ein Video zur Spießmaschine von Busch & Busch findet sich unter: https://youtu.be/hPC-Hg1Y1jE

__________
Modulare Automatisierung
Movitrac advanced ist Teil des Automatisierungsbaukastens Movi-C. Der kompakte Standardumrichter kann sowohl synchrone und asynchrone Drehstrommotoren ohne/mit Geber regeln und überwachen, aber auch Asynchronmotoren mit LSPM-Technologie oder synchrone und asynchrone Linearmotoren. Dabei hat der Umrichter einen weiten Leistungsbereich von 0,25 kW bis 315 kW und eine Überlastfähigkeit von 150 %. Eine integrierte Kommunikationsschnittstelle ermöglicht eine Anbindung an gängige Steuerungssysteme. Hierüber kann der Movitrac advanced wahlweise über Profinet, Ethernet/IPTM, EtherCAT/SBusPLUS, Modus TCP, EtherCAT CiA402 oder Powerlink CiA402 angebunden werden. Auch die funktionale Sicherheit kann bei diesem Umrichter konfiguriert werden – von der integrierten Sicherheitsfunktion STO bis zu höherwertigen Sicherheitsfunktionen sowie sicherer Kommunikation. Movitrac advanced eignet sich für Förder- und Bewegungsapplikationen in zahlreichen Branchen.