Busch & Busch entwickelt Sonderlösungen für die Förder- und Dosiertechnik sowie für die Weiterverarbeitung von Produkten in der Lebensmittelindustrie. Die Spießmaschine V-SPM-6 im Hygienic Design wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Steuerungsbauer Granitza Automation und SEW-Eurodrive realisiert und kann je nach Ausführung bis zu 6.000 Spieße pro Stunde herstellen.
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. Bei nicht ganzzahligen Über-/Untersetzungen würde eine Umdrehung einer nicht ganzzahligen Anzahl von Inkrementen entsprechen, womit der Positionsnullpunkt mit jeder Umdrehung langsam weg wandert, wenn in eine feste Drehrichtung getaktet wird. Mit der Modulo-Funktion wird die nicht ganzzahlige Anzahl an Inkrementen berücksichtigt und gewährleistet das wiederholgenau die exakte Spießposition angefahren wird.
Durch den einfachen Austausch der Schalen kann man die Größe und Form vom Produkt 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 Modulobetriebs wird die nächste Position angefahren.
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, 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.

Komplettpaket aus Getriebemotor, Einkabellösung und Umrichter

Mit Antriebstechnik von SEW-Eurodrive hat sich die Firma Busch & Busch für ein platzsparendes und aufeinander abgestimmtes Komplettpaket bestehend aus Getriebemotor, Einkabellösung und Umrichter entschieden. In der gesamten Spießmaschine sind drei synchrone  Servomotoren des Typs CM3C63S in Kombination mit einem Kegelradgetriebe KH19 oder Schneckengetriebe SH37 verbaut. Alle Getriebemotoren sind mit Oberflächenschutz OS4 ausgeführt und so auf den hygienischen Einsatz in der lebensmittelproduzierenden Maschine abgestimmt.
Geregelt werden die Getriebemotoren mit dem Schaltschrankumrichter Movitrac advanced aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C. Für die Verbindung von Motor und Umrichter kommt ein Hybridkabel zum Einsatz, das sowohl für die Leistungsversorgung als auch 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. Eine manuelle Erstellung der Antriebskomponenten in der Engineering-Software ist somit nicht notwendig, da Motor und Getriebe erkannt und im Inbetriebnahme-Assistent angezeigt werden. Für eine vollständige Inbetriebnahme des Antriebsstrangs müssen anschließend lediglich die applikationsspezifischen Parameter wie Vorgelege oder Anwendereinheiten angegeben werden.

Kompakter Umrichter für weniger Schaltschrank

Mit der Weiterentwicklung der Spießmaschine war auch die Möglichkeit der Schaltschrankreduzierung ein Thema, um die Maschine möglichst kompakt auszuführen. Durch das konfigurierbare Gerätekonzept werden bei Movitrac advanced alle (zusätzlichen) Funktionsbaugruppen integriert, was den Bauraum des Umrichters erheblich reduziert. So ist es möglich, die drei Umrichter einschließlich Steuerung, Netzteil und Sicherheitsschaltgerät in einem Schrank mit den Abmessungen 600 x 600 x 210 mm zu verbauen.
Der Standard-Umrichter Movitrac advanced ist Teil des Automatisierungsbaukastens ­Movi-C. Er 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 Umrichter einen weiten Leistungsbereich von 0,25 kW bis 315 kW und eine Überlastfähigkeit von 150 Prozent. 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 Sicherheitsfunktionen sowie sicherer Kommunikation. Movitrac advanced eignet sich für Förder- und Bewegungsapplikationen in zahlreichen Branchen.

Synchrone Servomotoren der Baureihe CM3C..

Die Servomotoren-Baureihe CM3C.. hat eine erhöhte Massenträgheit. Damit eignen sich diese Motoren für alle Automatisierungs-, Handlings- und Fahrapplikationen mit großem Lastträgheitsmoment. Mit ihren vier Baugrößen 63, 71, 80 und 100 können sie Stillstandsdrehmomente von 2,7 bis 40 Nm abdecken. Gleichzeitig sind die Servomotoren klein und platzsparend dimensioniert. Durch die Möglichkeit, den Motor direkt an die Getriebe zu bauen (Motordirektanbau) können Adapter und Kupplungen entfallen.

Autorin
Andrea Balser,
Referentin Fachpresse bei SEW-Eurodrive