Motorstarter in Abfüll- und Verpackungsmaschinen Hybridtechnik überzeugt mit viel Funktion

Autor / Redakteur: Matthias Borutta* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Die Abfüll- und Verpackungsmaschinen müssen leistungsfähig sein, dürfen aber nur wenig Raum beanspruchen. Dafür steht DMP. Für den Schutz der Antriebe steht also nur wenig Platz im Schaltschrank zur Verfügung. Deshalb schwört der Sondermaschinenbauer auf Hybrid-Motorstarter - die mehrere Funktionen im schmalen Gehäuse kombinieren.

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DMP stellt Abfüll- und Verpackungsmaschinen für die Kosmetik-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie her. Deren Antriebe müssen mit den entsprechenden Schalt- und Schutzelementen ausgestattet werden.
DMP stellt Abfüll- und Verpackungsmaschinen für die Kosmetik-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie her. Deren Antriebe müssen mit den entsprechenden Schalt- und Schutzelementen ausgestattet werden.
(Bild: Phoenix Contact)

Die DMP Sondermaschinenbau GmbH wurde 1995 von Franz-Josef Diekstall und Siegfried Müller in Lohne im Landkreis Vechta gegründet. Seit dem Ausscheiden von Siegfried Müller im Jahr 2004 handelt es sich um ein reines Familienunternehmen, das 27 Mitarbeiter beschäftigt. Einen Namen gemacht hat es sich mit seinen effizienten Lösungen für individuelle Produkte. Von der Entwicklung, Konstruktion und Umsetzung von Sondermaschinen, Bauteilen und Komponenten bis zur kompletten Abfüll- und Verpackungslinie liefern die Niedersachsen alles aus einer Hand. Aufgrund der hohen Fertigungstiefe wird die Metallbearbeitung weitgehend im eigenen Unternehmen durchgeführt. Das macht sie flexibel und spart zudem Zeit bei der Erstellung der Anlagen ein.

Abfüll- und Verpackungsmaschinen aus verschiedenen Modulen

Das Portfolio des Maschinenbauers umfasst darüber hinaus die Wartung der Anlagen sowie die Beratung von Anwendern, die sich mit dem Kauf einer neuer Anlage befassen. Durch die hohe Leistungsfähigkeit und die reduzierte Baugröße seiner Abfüll- und Verpackungslösungen eröffnet DMP den Kunden seit Jahren einen entscheidenden Wettbewerbsvorsprung. Geschäftsführung und Mitarbeiter sind stolz auf den weltweiten Erfolg und zufriedene Anwender, zu denen unter anderem Beiersdorf, Florena, Gilette, Schwarzkopf und Wernsing zählen. Hochmotiviert spürt das Team stets neue Ansätze auf, um die Kundenanforderungen noch besser erfüllen zu können.

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Die Abfüll- und Verpackungsmaschinen für die Kosmetik-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie setzen sich aus verschiedenen Modulen zusammen. Dazu gehören Sortierer, Flaschenaufsteller, Zuführeinrichtungen, Cleaner, Füll- und Verschließmaschinen, Montageautomaten sowie Ausheber/Umsetzer und Depalettierer/Palettierer. Deren Antriebe müssen mit den entsprechenden Schalt- und Schutzelementen ausgestattet werden.

Hohe Verfügbarkeit durch zehnfach längere Lebensdauer

Auf der Suche nach Alternativen für das Schalten der Motoren sind die Verantwortlichen auf die Hybrid-Motorstarter der Produktfamilie Contactron von Phoenix Contact gestoßen. Da deren Vorteile sofort ersichtlich waren, wurden diese umgehend in neue Anlagen eingebaut.

Bislang verwendete DMP mechanische Schütze und einen passenden Motorschutz für die unterschiedlichen Funktionen. Durch den Einsatz von Contactron sinkt der Platzbedarf im Schaltschrank jetzt deutlich. Denn auf einer Baubreite von nur 22,5 mm fassen die Geräte 4 Funktionen in einem Gehäuse zusammen. Gleichzeitig zeichnen sich die Hybrid-Motorstarter durch eine hohe Verfügbarkeit aus, weil die Hybrid-Technik wesentlich verschleißärmer als konventionelle Schütze ist.

Die Module schalten und reversieren Drehstrom-Asynchronmotoren in Flaschenaufstellern, Sortierern und weiteren Anlagenteilen. Ferner schützen sie die Motoren vor Überlast, indem diese in einem solchen Fall zuverlässig abgeschaltet werden. Um sicherzustellen, dass der Bediener keinerlei Gefahren ausgesetzt ist, übernehmen sie auch die Not-Halt-Funktion. Wie beschrieben spart das Platz im Schaltschrank ein und verringert zudem den Verdrahtungsaufwand. Im Gegensatz zu mechanischen Schützen, die relativ schnell das Ende ihres Lebenszyklus erreichen, arbeiten die Contactron-Module bis zu 30 Mio. elektrische Schaltspiele einwandfrei. Das entspricht etwa dem zehnfachen Wert der mechanischen Lösung, sodass eine hohe Zuverlässigkeit bei niedrigeren Wartungskosten gegeben ist.

Sofortige Visualisierung von Störungen

Die Hybrid-Technologie der Motorstarter verbindet die Robustheit der mechanischen Relais mit der Langlebigkeit der Solid-State-Variante. Ein Mikrocontroller steuert den zeitlichen Ablauf und überwacht das Modul. Tritt ein Fehler auf, wird er über LEDs und einen potentialfreien Ausgang gemeldet. Das Gerät zeigt die unterschiedlichen Störungsarten – wie Überlast oder Symmetrie – differenziert über die LEDs an. Auf diese Weise lassen sich Probleme umgehend beheben. Weil technologiebedingt kein Kühlkörper benötigt wird, weisen die Hybrid-Motorstarter, die für Motoren bis 4 kW konzipiert sind, eine geringe Verlustleistung auf.

Sebastian Diekstall, Leiter der Elektrotechnik bei DMP, erläutert: „Auf der Suche nach kompakten und zuverlässigen Komponenten haben wir die Hybrid-Motorstarter von Phoenix Contact entdeckt. Unser erster vielversprechender Eindruck bestätigte sich dann im praktischen Einsatz. Deshalb nutzen wir Contactron seit diesem Zeitpunkt aus Überzeugung in unseren Anlagen. Die Module haben zur Verkleinerung der Schaltschränke beigetragen. Darüber hinaus ist der Verschleiß der Schaltelemente nun kein Thema mehr für uns. Wegen dieser guten Erfahrungen verwenden wir die Motorstarter ebenfalls in zukünftige Projekten“.

Sichere Abschaltung bis SIL 3 und PL e

Immer wenn Motorstarter in schmaler Bauform für Drehstrom-Asynchronmotoren bis 4 kW (3 x 9 A) benötigt werden, bietet sich Contactron an. Auf einer Baubreite von 22,5 mm vereinen die Module das Starten, Reversieren und Schützen von Motoren in einem Gehäuse. Der für den Motorschutz erforderliche Motornennstrom wird über ein Potentiometer direkt am Gerät eingestellt und der Wert über die LEDs visualisiert.

Die Hybrid-Motorstarter sind so aufgebaut, dass der Motorstrom nicht versehentlich verstellt werden kann. Sie übernehmen außerdem die Not-Halt-Funktion bis zur höchsten Sicherheitskategorie SIL 3 und PL e, um den Motor sicher auszuschalten. Eine bis zu zehnmal höhere elektrische Schaltspielzahl als bei konventionellen Schützen sorgt für große Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer. Daraus resultieren entsprechend geringere Wartungskosten. Auch raue Umgebungsbedingungen bereiten den Motorstartern kein Problem, denn die integrierte Schutzbeschaltung steht hier ebenfalls für eine stabile Funktionsweise.

Deutliche Reduzierung des Verdrahtungsaufwands

Die Hybrid-Motorstarter lassen sich direkt aus einer SPS ansteuern, weil das Gerät nur niedrige Einschaltströme aufweist. Aufgrund des guten Preis-/Leistungsverhältnisses zeigt sich Contactron selbst bei verschiedenen Anforderungen als eine wirtschaftliche Alternative zu mechanischen Komponenten. Finanzielle Einsparungen werden ebenso durch die Reduzierung des Verdrahtungsaufwands und den geringeren Bedarf an Schaltschrankplatz erzielt.

Zur Vereinfachung der Einspeisung auf der Lastseite steht passendes Brückungsmaterial als Zubehör zur Verfügung, was die Kosten weiter senkt. Zulassungen wie Atex, GL und UL erlauben den Einsatz der Hybrid-Motorstarter in vielen industriellen Bereichen wie der Prozesstechnik und dem Schiffbau. Vor diesem Hintergrund stellt Sebastian Diekstall abschließend fest: „Contactron hat uns durch vielfältige Vorteile überzeugt. Die Motorstarter tragen zur hohen Qualität und Zuverlässigkeit unserer Maschinen bei und werden daher weiterhin genutzt. Natürlich verwenden wir auch weitere Komponenten von Phoenix Contact, beispielsweise Reihenklemmen, Stromversorgungen, Übergabemodule mit D-SUB-Stecker und vorkonfektionierte D-SUB-Kabel“.

* Dipl.-Ing. Matthias Borutta, Produktmanager Digitale Interface, Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont

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