Fördertechnik Kraftschlüssiges Antriebssystem macht Sorteranlage effizient

Ein Belt Tray Sorter, der zur Cemat 2014 ausgestellt war, kann beispielsweise mit einem Handaufgabeplatz und einer semi-automatischen Einschleusung mit Kamera-System ausgestattet werden. Highlight der Anlage ist das kraftschlüssige Antriebssystem Optidrive.

Anbieter zum Thema

Klinkhammer Intralogistics GmbH

psb intralogistics GmbH

Malorg Consulting GmbH

BEUMER Group GmbH & Co. KG

Die Beumer-Hochleistungssortieranlagen werden zur Sortierung und Kommissionierung unterschiedlicher Artikel wie Postsendungen, Textilien, Versandartikel sowie Nahrungsmittel oder Fluggepäck eingesetzt. In Hannover präsentierte die Unternehmensgruppe den Sorter BS7 BT mit einer kleinstmöglichen Teilung von 400 mm. Für die spezielle Anwendung auf der Cemat hatte Beumer eine Geschwindigkeit von 1,75 m/s festgelegt. Damit erreicht das System eine Sortierleistung von 15.750 Teilen pro Stunde. Bei einer maximalen Geschwindigkeit von 2,5 m/s erhöht sich die Maschinenleistung auf 22.500 Teile pro Stunde.

Ein höherer Wirkungsgrad reduziert die Kosten

Mit den verschiedenen Modulen und Funktionen demonstrierte Beumer, wie sich individuelle Anforderungen der Anwender optimal lösen lassen. Denn die Anforderungen am Markt steigen stetig. Der Handaufgabeplatz stellt zum Beispiel eine kostengünstige Variante dar, Güter auf den Sorter einzuschleusen. Weil der Mitarbeiter die Waren manuell auf eine Schale des Sorters legt, kann er vor dem automatischen Sortierprozess noch einmal das Produkt begutachten. Stellt er Schäden an der Ware fest, nimmt er diese rechtzeitig aus dem Sortierprozess. Weil Handaufgaben sehr flexibel eingesetzt werden und die Anwender schnell auf Leistungsspitzen reagieren können, kommen diese Lösungen insbesondere in Branchen mit starken Peak-Phasen zum Einsatz.

Bildergalerie

Einen immer größeren Stellenwert nehmen energieeffiziente Anlagen ein. Denn darin liegt ein enormes Potenzial, Betriebskosten zu sparen und Ressourcen zu schonen. Auf der Messe war der Sorter mit dem innovativen Optidrive-Antriebssystem ausgestattet, den die Ostwestfalen entwickelt und patentiert haben. Durch den Einsatz der Optidrive-Technik kann der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Sorterantrieben um circa 80 % reduziert werden.

Nachdem Beumer bereits 2010 für die Hochleistungssorter der kleineren Baugröße BS7 die neue Optidrive-Technik eingeführt hat, setzte der Intralogistikspezialist diese nun auch für die größeren Baugrößen BS25 bis BS60 mit mechanisch oder elektrisch betriebenen Lastaufnahmeelementen um. Bisher kamen in diesen Anlagen Doppelkamm-Asynchron-Linearmotorantriebe zum Einsatz. Das Ziel war jedoch, den Wirkungsgrad zu steigern und gleichzeitig die Anschaffungskosten zu senken. Darüber hinaus sollte eine hohe Verfügbarkeit bei minimalem Wartungs- und Instandhaltungsaufwand sichergestellt sein.

Optidrive basiert auf der Technik eines Reibradantriebs, wobei sich die Anpresskraft, mit der das Antriebsrad an die bewegliche Reib-leiste des umlaufenden Fahrwagensystems angedrückt wird, automatisch proportional zu der geforderten Antriebskraft einstellt. Somit arbeitet das Antriebsrad selbsttätig immer in einem optimalen Arbeitspunkt. Das ermöglicht auf der einen Seite das sichere und schlupffreie Anfahren der Sortieranlage aus dem Stand. Auf der anderen Seite wird der Wirkungsgrad im überwiegend vorkommenden Teillastbereich verbessert und gleichzeitig die Lebensdauer der Antriebsräder erhöht. Die eigentliche Innovation des neuen Systems ist die sogenannte doppelt wirkende proportionale Anpressung. Diese arbeitet in beiden Wirkrichtungen – sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen. Die Optidrive-Antriebe sind auch mit integrierter Haltebremse verfügbar, dadurch kann auf den Einsatz von externen Haltebremsen verzichtet werden. Im Vergleich zu Einfachkamm-Linearmotorantrieben entstehen bei dieser Lösung keine Anziehungskräfte zwischen Antrieb und Fahrwagen. Das verringert die Belastung der Wagen und mindert den Verschleiß.

Von der Antriebseinheit gelangen keine Querkräfte in die Fahrwagen

Bei dem Antriebsprinzip trägt jeder Fahrwagen mittig auf der Unterseite ein sogenanntes Schwert, das als Reibleiste fungiert. Dazu wird es zwischen dem Reibrad und einer gegenüberliegenden Druckrolle eingespannt und vorwärts geschoben. Über dieses Schwert erfolgt die Krafteinleitung des Antriebs in das Fahrwagensystem. Die Antriebseinheit ist über einen Drehpunkt mit dem Sortergerüst verbunden. Diese „schwimmende“ Verlagerung stellt sicher, dass zu keinem Zeitpunkt Querkräfte von der Antriebseinheit in die Fahrwagen eingeleitet werden. Angetrieben wird der Optidrive mit einem modernen, hocheffizienten und getriebelosen Synchron-Servomotor. Das Antriebsrad ist direkt auf der Motorwelle montiert.

Durch den konsequenten Verzicht auf Übertragungselemente wie Zahnrad- oder Riementriebe wird der maximale Wirkungsgrad des Antriebs ausgenutzt. Darüber hinaus werden Geräuschquellen und potenzielle Wartungsstellen konsequent vermieden. Der Direktantrieb ermöglicht zudem eine sehr kompakte Bauweise. Anders als bei den zentralen Umrichtern der Asynchron-Linearmotorantriebe hat beim Optidrive-Konzept jeder Antrieb einen eigenen Regler, der dezentral im Feld installiert ist. Die Regler stehen in unmittelbarer Nähe zum Antrieb. Die einzelnen Antriebsregler kommunizieren über Profinet mit der Sortersteuerung.

Gleiche Belastung der Antriebe dank speziellem Regelalgorithmus

Die Profinet-Installation erfolgt ebenso wie die Energieversorgung der Antriebe nach dem so genannten Daisy-Chain-Prinzip. Dieses reduziert die erforderlichen Kabellängen sowie den Installationsaufwand. Durch einen speziellen Regelalgorithmus wird sichergestellt, dass alle Antriebe jederzeit die gleiche Vorschubkraft in das Fahrwagensystem einleiten. Das hat den Vorteil, dass alle Antriebe gleich stark belastet werden und der Kraftverlauf im Fahrwagensystem optimiert wird.

Der Beumer-Optidrive BS25/55 ist für eine permanente Vorschubkraft von 600 N und eine kurzzeitige Vorschubkraft von 1000 N sowie für Sortergeschwindigkeiten bis zu 3,2 m/s ausgelegt. Das System wird mit zahlreichen Diagnosesystemen überwacht. Etwaige Störungen werden dem Betreiber frühzeitig angezeigt. Über eine Online-Diagnose kann der Benutzer das Antriebssystem fernwarten. Mit einem Remote-Zugriff hat Beumer in Beckum die Möglichkeit, per Fernwartung weltweit auf jeden einzelnen Antrieb zuzugreifen, um so dem Kunden vor Ort unmittelbar den bestmöglichen Support zu bieten. MM

* Heino Heitplatz ist Teamleiter Forschung und Entwicklung und stellvertretender Entwicklungsleiter bei der Beumer Group GmbH & Co. KG in 59269 Beckum, Tel. (0 25 21) 24-0, thomas.wiesmann@beumer.com

(ID:42695484)