antriebstechnik 9/2020

UMRICHTERTECHNIK

UMRICHTERTECHNIK VERFAHRENSTECHNIK FÜR JEDE TUBE DEN PASSENDEN UMRICHTER Die Extrusionssysteme der Firma Breyer produzieren Kosmetiktuben in allen Varianten und Formen. Frequenzumrichter regeln präzise und geberlos die Antriebsmotoren der Extruder des Unternehmens. Eine Produktverpackung spielt für die Verkaufsentscheidung eine bedeutende Rolle. Insbesondere Kosmetikprodukte sollen durch ein attraktives Äußeres ihrer Verpackungen überzeugen. Die Variantenvielfalt von Tuben z. B. erfordert unterschiedliche Durchmesser, Schichtkonfigurationen und Längen, ergänzt durch eine enorme Vielzahl an Dekorationen. Auch das Tubendesign unterliegt häufigen Änderungen. Ihre Herstellung mittels Extrusionssystemen und deren Folgemaschinen erfordert deshalb ein hohes Maß an Flexibilität. EXTRUSIONSANLAGEN MÜSSEN FLEXIBEL SEIN Ziel des Extrusionsverfahrens ist die Fertigung einer mehrschichtigen Flachfolie, die anschließend in schmale Bahnen geschnitten wird. Jede Bahn wird zu einem Schlauch geformt und mit einer Marius Steinmann ist Vertriebsingenieur bei der ABB Automation Products GmbH in Ladenburg Längsnaht verschweißt. In Folgeprozessen entsteht aus diesem Schlauch dann eine fertige Tube. Bei der Breyer Maschinenfabrik GmbH aus Singen (Baden-Württemberg) können Kunststoffverarbeiter Extrusionsanlagen für die Produktion von Schläuchen für Kosmetiktuben erwerben. Sein Sortiment hat das mittelständische Familienunternehmen jetzt mit der Extrusionsanlage Tubeflex ergänzt. Sie basiert auf den Erfahrungen mit Extrusionssystemen für Flachfolien und extrudierten Rundtuben. Damit können vielfältige Anforderungen aus der Kosmetikindustrie abgedeckt werden. Die Extrusionslinie mit Arbeitsbreiten von 1 600, 800 und 400 mm ermöglicht die Herstellung von Flachfolien mit einer flexiblen Konfiguration verschiedener Schichten (drei, fünf oder mehr). Darüber hinaus können Eigenschaften wie Farbe und Haptik, die für den ersten Eindruck des Tubenprodukts am wichtigsten sind, durch Verwendung verschiedener Polymere wie PET, PP, PA, PE oder anderer gemischter Polyolefine leicht angepasst werden. Eine isolierte innere Schicht ermöglicht zudem den Einsatz recycelten Materials, sodass dies nicht mit dem Produkt in der Tube in Kontakt kommt. 24 antriebstechnik 2020/09 www.antriebstechnik.de

Das breite Spektrum an Frequenzumrichtern reicht von Single Drives mit 5,5 kW Leistung bis zu Schrankgeräten mit 630 kW FREQUENZUMRICHTER MIT LINEAREM DREHMOMENT In der Tubeflex wie auch in der Topline, einer Hochleistungs-Extrusionsanlage für die Tubenproduktion, regeln ABB Industrial Drives die Motoren der Extruder. In Tapeflex- Anlagen übernehmen Frequenzumrichter von ABB zusätzlich noch die Motorenregelung für die Schmelzepumpen. Tapeflex ist eine Extrusionsanlage für unidirektional faserverstärkte Thermoplast-Tapes, die eine Verarbeitung verschiedener Thermoplaste ermöglicht. Auch in anderen Anlagen hat Breyer ein breites Spektrum von ABB-Frequenzumrichtern eingebaut. Das reicht von Single Drives ACS880-01 mit 5,5 kW Leistung bis zu Schrankgeräten ACS880-07 mit 630 kW. „Den Anfang hat ein ACS600 für eine 450-kW-Asynchronmaschine für einen Extruder zur Verarbeitung von APET-Kunststoffen gemacht. Seit 2008 setzen wir flächendeckend ABB-Frequenzumrichter für den Antrieb der Tubenschlauchextruder ein, seit 2015 auch flächendeckend bei den Platten- und Folienanlagen“, erklärt Andreas Kist, Technischer Leiter Automatisierungstechnik bei Breyer. Die Frequenzumrichter gewährleisten einen geberlosen Betrieb der Asynchronmotoren, Synchron-Servomotoren sowie Synchron-Servo-Torque-Motoren der Breyer Extruder und Schmelzepumpen. Neben einer hohen Gleichlaufgüte muss, nach Aussage von Andreas Kist, ein lineares volles Drehmoment von Drehzahl Null bis zur Nenndrehzahl sichergestellt sein. Das vom Umrichter ACS880 errechnete Drehmoment muss verlässlich stimmen, um die verbaute Hardware bestmöglich zu schützen. Der Technische Leiter schätzt an den Industrial Drives den geringen Platzbedarf, die integrierten Netzrückwirkungskomponenten sowie die rasche Inbetriebnahme – auch an unbekannten Motoren. Zudem würden ACS880-04-Frequenzumrichtermodule den Schaltschrankbau beschleunigen. Ein umfassendes Serviceangebot von ABB unterstützt darüber hinaus das Ziel einer störungsfreien Produktion MEHR FUNKTIONEN MIT FSPS-21 Im Rahmen einer Pilotphase setzt Breyer bei allen Extrudern der neuesten Generation von Tubenschlauchanlagen das FSPS-21 Profisafe-Sicherheitsfunktionsmodul von ABB ein. Das Modul bietet eine sichere Ethernet-Verbindung zwischen dem Antrieb und einer Sicherheits-SPS mittels Profisafe over Profinet IO-Protokoll. FSPS-21 unterstützt neben der Funktion „Sicher abgeschaltetes Drehmoment“ (STO) auch den „Sicheren Stopp“ (SS1-t). Alle im Antrieb integrierten Sicherheitsfunktionen sind gemäß EN/IEC 61800-5-2 realisiert und erfüllen die Anforderungen der europäischen Maschinenrichtlinie. Die Vorteile des FSPS-21 Profisafe-Sicherheitsfunktionsmoduls beschreibt Andreas Kist so: „Das Modul spart Verdrahtungsaufwand sowie Hardwaremodule in der Sicherheits-SPS, die zur STO-Ansteuerung normalerweise notwendig wären. Es ermöglicht darüber hinaus einen einfachen Umstieg von Profibus auf Profinet.“ Fotos: Breyer, ABB Automation Products GmbH www.new.abb.com/de DIE IDEE „Maschinen und Anlagen müssen bei Fehlern oder Gefahren schnell gestoppt werden können. Um die hohen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, wurden in der Vergangenheit die Sicherheitsfunktionen mithilfe externer verdrahteter Geräte realisiert. Das Profisafe-Sicherheitsfunktionsmodul FSPS-21 für ABB- Frequenzumrichter ist mit integrierten Sicherheitsfunktionen ausgestattet. Anwender haben den Vorteil, dass der Engineering-Aufwand reduziert und die Installation und Inbetriebnahme vereinfacht werden.“ Marius Steinmann, Vertriebsingenieur, ABB Automation Products GmbH www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/09 25