Antriebssystem Am Flughafen: IE4-Systeme fördern Koffer für Koffer

Auf dem dem Victoria Airport schleust eine Gepäckförderanlage von Glidepath bis zu 750 Koffer pro Stunde. Sämtliche Antriebsaufgaben erledigen dabei IE4-Systeme von Nord. Die Antriebe lassen sich gleichzeitig auch zur Positionierung nutzen.

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Am Südzipfel von Vancouver Island liegt der zweitgrößte Flughafen von British Columbia, der kanadische Victoria Airport, der vor allem Flüge im Inland und in Nordamerika abwickelt. Am YYJ, so der IATA-Flughafencode, checken täglich rund 2.500 Fluggäste ein oder aus, knapp zwei Millionen Passagiere jährlich.

Trotz moderater Passagierzahlen stellt auch der Victoria Airport an Betreiber und Ausrüster besondere Anforderungen. Und das galt auch für das Projekt einer neuen Gepäckförderanlage. Wenn auch das Gepäckvolumen mit dem internationaler Großflughäfen nicht zu vergleichen ist, so müssen doch alle typischen Module vom Check-in über die Sicherheitskontrolle bis zur Sortierung integriert werden – und das im Fall des YYJ auf einem relativ engem Raum.

Dafür beauftragte der Flughafenbetreiber den Anlagenbauer Glidepath, der sich auf Gepäckförderung, Paketsortierung und Frachtlogistik spezialisiert hat. Glidepath ist eine internationale Unternehmensgruppe mit Hauptsitz im neuseeländischen Auckland und Tochtergesellschaft vor Ort in Kanada. Sie plante und installierte die neue Gepäckförderanlage im Victoria International Airport, mit einer Kapazität von 750 Gepäckstücken pro Stunde.

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„Die Gepäckförderanlage besteht aus 85 neuen Fördermodulen mit einer Gesamtlänge von etwa 250 m“, skizziert Jason Williams, Projektingenieur bei Glidepath, das Projekt. Sie umfasst zudem zwei CT-Scanner für eine integrierte Gepäckdurchleuchtung. Es gibt zwei Zuführli­nien und zwei Sortierstellen. „Diese Anlage auf so kleinem Raum zu installieren, stellte von Anfang an eine ziemlich anspruchsvolle Aufgabe dar. Wir haben die maximale Zahl unterschiedlicher Komponenten verbaut, Vierwegesortierer, Spiralförderer und Gepäckausrichtungssysteme, zudem noch einen Schrägförderer und Glidepaths eigene Weichen und Kurvenförderer“, ergänzt Williams.

Frequenzumrichter in jeder Antriebseinheit

IE4-Antriebssystemen von Nord Drivesystems führen dabei alle Antriebsaufgaben aus. Jede Antriebseinheit besteht aus einem IE4-Permanentmagnetsynchronmotor, einem dezentral integrierten Frequenzumrichter der Baureihe Nordac Flex und einem zweistufigen Kegelradgetriebe. Die Hohlwellengetriebe sind mit einer Gripmaxx-Buchse auf der Antriebsachse montiert. Diese Fixierung sorgt für eine sichere, wartungsfreundliche Verbindung ohne Passfedern. Die Antriebssysteme erreichen auch im Teillastbereich und bei niedrigen Drehzahlen gute Wirkungsgrade. Damit sollen sie sich binnen weniger Jahre, teils schon nach Monaten, amortisieren und die Gesamtkosten über die Produktlebensdauer hinweg verringern.

Die Frequenzumrichter sind entsprechend der Spezifikationen von Glidepath konfiguriert: mit Steckverbindungen für Leistung, Kommunikation, Drehgeber und Sensoren. Sie verfügen über eine interne EtherNet/IP-Schnittstelle und sind für eine einfache, durchgeschleifte Installation ausgelegt.

Glidepath sparte durch die Steckverbinder Zeit bei Installation und Inbetriebnahme. Die codierten Anschlüsse erlauben ein schnelles, fehlerfreies Verbinden. „Wir haben den größten Teil unserer Feldgeräte direkt an die Frequenzumrichter anschließen können“, äußert sich Williams zu den Schnittstellen. Über die Industrial-Ethernet-Kommunikationsanbindung kann der Betreiber daher nicht nur alle Antriebsachsen fernüberwachen und -steuern, sondern auch jederzeit den Status von Sensoren und Aktoren einsehen. Für Williams war dies ein entscheidendes Auswahlkriterium: „Ein sehr wichtiger Vorteil der Antriebssysteme ist, dass sie Hochgeschwindigkeits-Ethernet unterstützen.“ Dies ermöglicht eine zuverlässige, durchgängige Verfolgung aller Gepäckstücke durch die ganze Anlage. „Unser Leitsystem kann die auf die Frequenzumrichter verdrahteten Drehgeber zentral auslesen. Typischerweise sind das hochfrequente I/O-Signale.“

Positioniersteuerung hilft beim Gepäcksortieren

Die Antriebssysteme erfüllen an den Gepäckfördermodulen verschiedene Aufgaben. Sie bewegen das Gepäck mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von einem Band zum nächsten. Am Schrägförderer übernehmen sie außerdem auch die genaue Höhenverstellung. Zusätzlich verfügen die Antriebe über eine intelligente Positioniersteuerung, die unter anderem an den Sortierern zum Einsatz kommt. Die Umrichter regeln alle Antriebe mit sanften Anfahr- und Bremsrampen, sodass die Anlage Gepäckstücke immer schonend bewegt. Bei der Positioniersteuerung handelt es sich um eine integrierte Funktion der Umrichterbaureihe Nordac Flex, die sich für Glidepath erst nach der Anschaffung der Antriebe voll herauskristallisierte. Die Nord-Ingenieure, die After-Sales-Service leisteten, nahmen die Parameter der einzelnen Applikationen auf und waren sich so gleich im Klaren, dass diese Funktion für Sortierer die optimale Lösung sei. „Wir haben uns die Positionierfunktion der Nord-Antriebe bei unseren Vierwegesortierern zunutze gemacht und sind extrem zufrieden mit dem Ergebnis“, sagt Glidepath-Projekt​ingenieur Williams. „Eine Kombination aus einem IE4-Motor, einem Drehgeber und einem motoraufgebauten Umrichter erlaubt uns, den Antrieb als äußerst präzises Positioniersystem für die drei verschiedenen Positionen der Vierwegesortierer zu nutzen.“

Der Nord-Branchenmanager unterstützte Glidepath durch Standardisierung. „Er half uns, bei der Auswahl der Getriebeübersetzungen und Motorbaugrößen die Zahl unterschiedlichen Varianten zu reduzieren“, erklärt Williams. „Für dieses Projekt haben wir nun lediglich fünf verschiedene Übersetzungen und drei Motorbaugrößen bei einer Gesamtanzahl von über 90 Antrieben. Als Konsequenz brauchen wir nur noch einen Ersatzantrieb pro Getriebetyp und Motorgröße.“

Zudem habe es keinerlei Probleme bei der Inbetriebnahme der Nord-Produkte gegeben. „Wir haben die Vorinbetriebnahme allein durchgeführt und hatten dann bei der Inbetriebnahme im Victoria Airport, die vier Tage dauerte, einen Nord-Ingenieur vor Ort“, berichtet Williams von der Projektdurchführung. „Er hat uns die Programmierung und Parametrierung mit der Software Nord Con und mit Handbediengeräten genau erklärt. Insbesondere hat er uns bei der Einrichtung der Positionierung unterstützt, mit der wir noch keine Erfahrung hatten.“ Williams zeigt sich auch nach mit Blick auf den regulären Betrieb über die Zusammenarbeit mit Glidepath und Nord zufrieden: „Alles funktioniert.“

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