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. 
 

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. 
 

Konzepte für Transportanwendungen 
 

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 Kettenvorgelege, 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 Materialen und Schmiertechnologien bei Förderbändern und -ketten 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. 
 

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. 
 

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 perfekt aufeinander abgestimmte Komponenten – Mechanik, Elektronik und Ansteuerung – erzielt werden. Auch der benötigte Schaltschrankplatz wird dank der mechatronischen Antriebseinheiten mit integrierten Umrichtern auf ein Minimum reduziert. Insbesondere bei der Planung von Neuanlagen kann dieser Raum optimal 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. 
 

Kompaktes Design 
 

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 maximale Integration dieser Komponenten ermöglicht im Vergleich zu klassischen, dezentralen Antriebssystemen ein deutlich kompakteres Design der mechatronischen Gesamtlösung und einen optimalen Systemwirkungsgrad. Durch umfassende Ausnutzung der jeweiligen Komponenteneigenschaften lässt sich in realen Anlagen zudem die Zahl der eingesetzten Varianten reduzieren. 

Nachhaltige energetische Vorteile 

Dank Erfüllung von IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2, der höchsten definierten Energieeffizienzklasse des Motors sowie der maximalen Systemeffizienz gemäß IEC 61800-9-2 übertrifft Movigear performance bisherige, marktübliche Lösungen. Durch den Einsatz dieser Antriebe lassen sich regelmäßig Energieeinsparungen bis 50 % und mehr erzielen. Dadurch können die Betriebskosten 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. 

Installations- und Kommunikationsnetzwerk 

Dank der integrierten digitalen Schnittstelle findet die Übertragung des elektronischen Typenschilds und diverser Sensorsignale vom Motor zum Umrichter ohne zusätzliche Installationsaufwände statt. Die digitale Motorintegration ermöglicht es, den Antrieb mit nur einem einzigen Kabel mit dem Umrichter zu verbinden. Durch ein standardisiertes Hybridkabel wird die Leistungsversorgung sowie Datenverbindung zwischen Umrichter und Antrieb hergestellt. Informationen des elektronischen Typenschildes und Diagnosedaten, z. B. Temperatursensor- und Motorgebersignale des Antriebs, können dadurch direkt an den Umrichter übermittelt werden und ermöglichen somit eine einfache und schnelle Inbetriebnahme. Die Kommunikation zur Steuerung erfolgt über Feldbusschnittstellen wie Profinet IO, Ethernet/IP und Modbus TCP sowie integrierte, digitale Ein- und Ausgänge. Movigear performance ist damit der ideale Begleiter für dynamische Förderapplikationen.

Flexibler Getriebeanbau 

Movimot performance vereint den hochdynamischen Synchronmotor der Baureihe CM3C.. mit dem bewährten dezentralen Frequenzumrichter zu einer kompakten, dynamischen und überlastfähigen Antriebseinheit. Movimot performance kann flexibel mit jedem Standard- oder Servogetriebe kombiniert werden. Sein Einsatz als IEC-Flanschmotor ermöglicht auch die variable Verwendung als Direktantrieb.

Dieser Motor lässt sich an allen gängigen Ethernet-basierten Infrastrukturen betreiben. Dank integrierter digitaler Schnittstelle findet eine schnelle, einfache und komfortable Inbetriebnahme statt – auch bei höchster Optionsvielfalt des Getriebemotors. Geber- oder Sensorsignale können ohne zusätzlichen Installationsaufwand ausgewertet werden. Die Kombinierbarkeit mit allen Standardgetrieben der Baureihen 7 und 9 ermöglicht den vielfältigen und flexiblen Einsatz des Movimot performance. Darüber kann die Antriebseinheit auch mit Servogetrieben von SEW-Eurodrive kombiniert werden. Die Integration in verschiedene Automatisierungs-Topologien erfolgt durchgängig zu weiteren MOVI-C-Produkten mit allen gängigen Kommunikationsarten. 

Optionale Bremsfunktion 

Durch den Wegfall der elektromechanischen Bremse, die in horizontalen Förderstrecken keine betriebsmäßige Notwendigkeit hat und bei geregeltem Antriebssystem nicht zur Verzögerung benötigt wird, reduziert sich die Energieaufnahme des Gesamtsystems – im Vergleich zu Standardlösungen – weiter. Eine optionale, elektromechanische Bremse ist nur dort erforderlich, wo sie aufgrund der potenziellen Energie im System zum Halten benötigt wird, z. B. bei vertikalen Applikationen. In vielen Fällen kann auch die optionale, elektrodynamische Hemmfunktion Dynastop eine mechanische Bremse ersetzen und somit die Kosten senken und den Verschleiß minimieren. 

Hygineausstattung im Getränkebereich 

Die Ausstattung der mechatronischen Antriebseinheiten von SEW-Eurodrive entspricht allen Anforderungen für den Einsatz in hygienisch sensiblen Bereichen. Dazu gehören eine lebensmittelverträgliche Getriebeschmierung sowie eine Edelstahlwelle. Außerdem bietet die Antriebseinheit Movigear classic mit ihrem neuen Hygienic Design die passende Lösung für den Einsatz in Anlagen mit speziellen Umgebungsbedingungen. Die Nassbereichsausführung ist mit dem Oberflächenschutz HCP200 in den Farben Papyrusweiß, Ultramarinblau, Weißaluminium und Tiefschwarz lieferbar. Den Oberflächenschutz HCP200F mit der FDA-Zertifizierung der US-Behörde für Lebens- und Arzneimittel gibt es in den Farben Papyrusweiß und Tiefschwarz.

Movigear classic ist auch mit einer neuen Nassbereichsausführung erhältlich. Sie eignet sich besonders für Anwendungen in Bereichen mit regelmäßiger Reinigung oder Nassschmierung, z. B. in der Getränke- oder Lebensmittelindustrie. Bei dieser Ausführung in Schutzart IP66 sind die Abtriebswelle, Schrauben und das Entlüftungsventil aus nichtrostendem Stahl gefertigt. Diese Nassbereichsausführung ist mit einer Druckausgleichsverschraubung ausgestattet und weist eine Abdeckhaube für die Abtriebswelle (B-Seite) auf. 

Hoher Integrationsgrad 

Nicht eine einzelne Komponente, sondern mechatronische Antriebssysteme bieten ein umfassendes Potenzial zur Anlagenoptimierung. Durch die Systementwicklung und den hohen Integrationsgrad aller Bauteile wird eine hohe Zuverlässigkeit erzielt. Der gute Wirkungsgrad aller Komponenten – Getriebe, Motor, und Elektronik – trägt zur Reduzierung der Gesamt- und Betriebskosten von Förderanlagen in der Getränkeindustrie bei. Weitere Vorteile sind die kompakte Bauweise, hohe Schutzart und geringe Geräuschemission. Die Oberflächengestaltung im Hygienic Design prädestiniert die mechatronischen Systeme von SEW-Eurodrive für Anwendungen im Getränkebereich.