Mit gutem Grund ist in der Abfüllanlage der Valser Mineralquellen die Mechanikwerkstatt nahe an der Anlage. In dem Betrieb in Vals im Schweizer Kanton Graubünden waren bis vor kurzem an die 40 verschiedene Motor-/Getriebevarianten mit und ohne Bremsen im Einsatz. Nur zu oft mussten die Wartungstechniker im Servicefall einen lagernden Motor mit dem passenden Getriebe erst einmal zur richtigen Kombination umbauen. Im modernisierten Anlagenteil findet sich nun nur noch ein einziger Motortyp: Danfoss VLT OneGearDrive (OGD). Das spart neben den Kosten der Lagerhaltung der ganzen Ersatzteiltypen viel Aufwand. Nur noch drei Motoren und ein Frequenzumrichter liegen ständig auf Lager. „Das vereinfacht für uns den Betrieb ungemein. Zudem arbeiten die OGD sehr energieeffizient: unser direkter Stromverbrauch hat sich um zehn Prozent verringert“, so Roman Schmid, Maintenance Planner bei Valser Mineralquellen. „Weiter haben sich die Nullleiterströme um bis zu 50 Prozent reduziert, es gibt weniger Oberwellen und Spannungs- bzw. Frequenzabweichungen, und die Phasenbelastung ist gleichmäßiger.“
Kostendruck, zu verringernde Komplexität und hohe Verfügbarkeit sind nicht nur in Vals ständige Themen. In der gesamten Getränke- und Lebensmittelindustrie erforderten die unterschiedlichen Bereiche wie Produktion, Abfüllung und Verpackung, Kommissionierung und Lagerung in der Vergangenheit unterschiedliche Antriebskonzepte. Oft wurden mehrere hundert Antriebe in den verschiedensten Bauformen und Leistungsgrößen benötigt, um die vielen Transporteure anzutreiben, die einzelne Produktionsmaschinen miteinander verbinden. Viele Betriebe haben daher heute mit hohen Lagerbeständen an Ersatzantrieben, entsprechendem Wartungsaufwand und hohen Energiekosten zu kämpfen: unter anderem wegen der bisher eingesetzten Asynchron-Standardmotoren. Der Danfoss VLT OneGearDrive bietet einen Weg aus diesem Dilemma. Der Antrieb deckt mit nur einer Baugröße praktisch alle Anforderungen innerhalb der Transporteuranlagen von Getränkeabfüllanlagen ab. Der OGD ist in den mechanischen Abmessungen stets identisch: Seine drei Getriebeübersetzungen erlauben den universellen Einsatz in den Förderanlagen, sinnvollerweise in Verbindung mit einem VLT Frequenzumrichter zur Steuerung der Drehzahl. Er ist Teil des VLT FlexConcepts, eines Antriebssystem, das die Variantenzahl an Antrieben in typischen Anlagen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie des Materialtransports erheblich verringert. Dies führt nicht nur zu deutlichen Einsparungen bei den Planungs-, Inbetriebnahme-, Wartungs- und Lagerhaltungskosten. Das eingesetzte Kegelradgetriebe ist effizienter als die üblicherweise verwendeten Schneckengetriebe. Als System, bestehend aus Permanentmagnetmotor, Getriebeeinheit und Frequenzumrichter, erreicht der Antrieb einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 90 Prozent, wodurch der Anwender im Vergleich zu traditionellen Antriebslösungen bis zu 25 Prozent an Energie spart. Der VLT OneGearDrive ist in zwei Ausführungen erhältlich: VLT OneGearDrive Standard für den Einsatz in trockenen und nassen Anlagenbereichen und VLT OneGearDrive Hygienic für den Einsatz in hygienekritischen Bereichen und solchen, in denen gründliche Reinigung erforderlich ist, sowie in sterilen Umgebungen und Reinräumen. Für die Standardausführung (IP65 und IP67) steht optional ein integrierter Resolver bereit. So lassen sich neben dem normalen Betrieb ohne Geber (open Loop) an Transportbändern auch Synchronisierungs- und Positionierungsapplikationen realisieren.
Hygieneausführung mit „sauberem“ Anschluss
Beim OGD Hygienic sind die Hohlwellen in Edelstahl (AISI 316 Ti) ausgeführt. Er erfüllt die Voraussetzungen für IP67 sowie IP69k. Zudem besitzt er standardmäßig eine Aseptic-Lackierung, die zwischen pH 2 und 12 beständig gegen alle branchenüblichen Reinigungs- und Desinfektionsmittel ist. Kennzeichnend ist daneben das Motoranschlusskonzept mittels Edelstahlrundstecker vom Typ CleanConnect. Der verpolsicher kodierte CleanConnect ermöglicht den sicheren Anschluss in feuchten Bereichen, einen schnellen Austausch allein durch Mechaniker und einfache Reinigung sowie Wartung. Die Hygienic-Ausführung ist von der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) und dem Fraunhofer IPA zertifiziert. Er erfüllt alle gültigen Anforderungen und Regularien für die Verwendung und den Einsatz im Aseptik-, Reinraum- und Pharmabereich. Dem VLT OneGearDrive liegt prinzipiell immer nur eine Getriebegröße zu Grunde. Danfoss hat diese eine Baugröße und die definierten drei Standardübersetzungen so gewählt, dass eine möglichst hohe Anzahl der unterschiedlichsten Drehmoment-/ Drehzahlanforderungen mit diesen wenigen Varianten realisierbar ist. In Verbindung mit der gewählten Leistungsgröße des PM-Motors von 3 kW kann man so alle gängigen Applikationen abdecken. Ein weiterer Systemvorteil ist der geringe Platzbedarf. Durch die Verwendung des Kegelradgetriebes werden Durchgänge zwischen den Transporteuren nicht behindert. Der Radius von Mitte Hohlwelle bis Getriebegehäuse von nur 74 mm ist kleiner als der Radius des Antriebsritzels einer Scharnierbandkette mit 82,5 mm Breite. Hierdurch lassen sich sehr kleine Bandübergänge realisieren. Ein Ölwechsel ist im Teillastbetrieb bei Verwendung von H1-Lebensmittel-Öl erst nach 35.000 Stunden erforderlich. Dies wirkt sich zusätzlich positiv auf die Wartungsintervalle und damit auf die Betriebskosten aus. „Zusammen mit der verringerten Ersatzteilhaltung und der einfachen Installation ist der OGD eine deutliche Verbesserung für unsere Abfüllanlage“, so Maintenance Planner Schmid. „Und im Zug der Erneuerung konnten wir auch den Lauf unserer Förderanlage verbessern, die Anlage läuft viel ruhiger - auch bei geringen Geschwindigkeiten kommt es nicht mehr zum früher auftretenden Rucken.“
