Vollintegrierte Antriebspakete im Verteilzentrum

Mit einer Kapazität von 35.000 Paketen pro Stunde sichert das neue Sortier- und Verteilzentrum in Melbourne dem größten australischen Speditionsunternehmen Toll IPEC eine gute Position im Wettbewerb um Versandaufträge aus dem wachsenden Internetgeschäft. Der Fördertechnikhersteller BCS hat eine modulare, intelligente Anlage errichtet, die Paketsendungen schnell und effizient annimmt, sortiert und auf Lkw verteilt. Für die Konfiguration der Antriebstechnik nutzte BCS die Expertise von NORD DRIVESYSTEMS. Bei der Auswahl der zahlreichen NORD-Antriebe kam es besonders auf eine einfache Installation und Instandhaltung an.

Bild 1: Mehr als 1.000 Antriebe bewegen die Förderbänder in der modularen Anlage des Paketverteilzentrums

Ein neues Verteilzentrum in Melbourne mit einer Sortieranlage für stündlich bis zu 35.000 Pakete hat die Kapazitäten des Kurierdienstes Toll IPEC an diesem großen australischen Bevölkerungszentrum und wichtigen Verkehrsknotenpunkt mit internationalem Flughafen auf einen Schlag verdreifacht. Die Einrichtung ist bis dato die schnellste Paketsortieranlage auf dem Fünften Kontinent. Die automatisierte Anlage mit mehr als 1.000 Fördertechnikmodulen wurde vollständig von dem Hersteller BCS konzipiert und umgesetzt: Eingang und Erfassung von Paketen, durchgängige Verfolgung durch die Anlage, Anlagensteuerung, Hochgeschwindigkeitssortierung und Bereitstellung zur Verladung auf Lkw. Es müssen Hunderte Meter und mehrere Ebenen überwunden werden, und oftmals ist es nötig, die Bändergeschwindigkeiten zu verändern oder die Laufrichtung zu reversieren. „Wir benötigten über 1.000 geregelte Getriebemotoren“, berichtet Frank Kassai, Group Engineering Manager bei BCS. „Die Leistungen variieren von 0,37 kW bis 5,5 kW.“

Paketlösung aus einer Hand

Alle für die Anlage benötigten Antriebsgrößen hat NORD DRIVESYSTEMS aus Getriebemotoren und Frequenzumrichtern aus eigener Fertigung konfiguriert. Dabei kamen zweistufige NORDBLOC.1-Kegelstirnradgetriebe zum Einsatz, die NORD mit einem speziellen Augenmerk auf Anwendungen in der Intralogistik entwickelt hat. Die Getriebe sind besonders kompakt und leicht zu handhaben. Nichtsdestotrotz bieten sie eine hohe Belastbarkeit und lange Lebensdauer. Die breite Übersetzungs-Palette (i = 3,58 bis 70) ermöglicht eine sehr passgenaue Auslegung für den jeweiligen Bedarf. Wichtig für BCS ist, dass die Getriebe sich auf unterschiedlich große Wellen montieren lassen, ohne dass die Wellen verändert werden müssen. Dadurch ist die Variantenvielfalt selbst angesichts der diversen Typen von Fördertechnikmodulen auf ein überschaubares Maß beschränkt. Außerdem hebt Kassai die hohe Effizienz der Getriebe hervor. Auch die Frequenzumrichter sind speziell für fördertechnische Anwendungen ausgelegt. Sie werden vorzugsweise direkt auf den Klemmkasten eines Getriebemotors montiert, um vollintegrierte mechatronische Antriebseinheiten für den Einsatz im Feld zu schaffen. Die Baureihe NORDAC FLEX deckt Motorleistungen von 0,25 bis 22 kW ab. Für die Vernetzung und Anbindung an die Anlagensteuerung stehen Schnittstellen für alle marktüblichen Feldbusse wie zum Beispiel Industrial-Ethernet-Protokolle zur Verfügung.

Bild 2: Die Antriebe bestehen aus einem besonders schlanken Kegelstirnradgetriebe, einem Hocheffizienzmotor und einem Frequenzumrichter NORDAC FLEX

Einfache und zeitsparende Montage und Inbetriebnahme

„Das Toll-Verteilzentrum in Melbourne war für uns das bisher größte Projekt seiner Art in Australien“, erzählt Kassai. „Daher ist es schon eine Besonderheit, dass es keine Verzögerungen beim Aufbau und bei der Inbetriebnahme gab. Die Inbetriebnahme war deutlich verkürzt dadurch, dass NORD die Antriebe als Komplettpakete geliefert hat – fertig installiert und vorparametriert.“ Die einzelnen Einheiten wurden für ihren jeweiligen Installationsort durchnummeriert, sodass sie sich bei der Installation eindeutig dem richtigen Fördertechnikmodul zuordnen ließen. Die Hohlwellengetriebe wurden mit Schrumpfscheiben direkt auf den Maschinenwellen befestigt. Sie sind alle mit einer Drehmomentstütze versehen, die nur an einem Punkt mit dem Anlagengerüst verschraubt werden musste. Dadurch war der Montageaufwand im Gegensatz zu einer Flanschbefestigung mit bis zu acht Schrauben weitaus geringer. Kassai ergänzt: „Außerdem hat NORD die Antriebe mit steckbaren Anschlüssen ausgestattet. Das erleichtert die Wartung sowie die Montage. Anlagenbediener können einen Motor mit dem aufgesetzten Umrichter in ein paar Minuten austauschen und müssen nicht extra einen Elektriker herbeirufen, damit er den Motor neu verdrahtet.“ Jeder Umrichter wurde mit einem Wartungsschalter versehen, mit dem sich die Geräte einfach und sicher spannungsfrei schalten lassen. Die Parametrierung eines Umrichters lässt sich über einen steckbaren EEPROM-Baustein in die Austauscheinheit übernehmen.

Bild 3: Ein Wartungsschalter direkt an der Antriebselektronikeinheit ermöglicht eine sichere Trennung vom Netz und somit den unkomplizierten Austausch eines geregelten Motors

Mit Lastmonitor und Bremsenmanagement

Die Lieferung als vollintegrierte, steckbare Antriebseinheiten, die für BCS einen stark verminderten Verkabelungsaufwand bedeutete, wird ermöglicht durch die entsprechend robuste Ausführung der Antriebselektronik. Die dezentralen Umrichter sind mechanisch unempfindlich, stark überlastbar und resistent gegen typische Störfaktoren wie schwankende Netzspannungen oder rasche Temperaturwechsel. Da sie zudem umfangreiche Schutzmechanismen integrieren, ersparen sie BCS zusätzlich den Aufwand für die Schaltschrankinstallation sowie Verdrahtung von Komponenten wie Motorschutzschaltern und Wendeschützschaltern. Die Umrichter überwachen Überspannung, Unterspannung, Übertemperatur, Kurzschluss, Erdschluss und Überstrom (I²t) und verhindern damit Anlagenstillstände, Beschädigungen des Antriebs und Rückwirkungen auf das Netz. Neben horizontalen Bändern kommen sie im Verteilzentrum von Toll IPEC auch an Schrägförderern zum Einsatz. Auch Hubtechnik zählt zu ihren designierten Einsatzfeldern – und sie sind darin vielfach praxisbewährt. Die Umrichter unterstützen den Vierquadrantenbetrieb, d.h. das Antreiben und Bremsen in beide Drehrichtungen. Sie sorgen für ein verschleißfreies Schalten der Bremse, hohe Regelgüte, hohe Anlaufmomente und ein sicheres Drehmoment.

Bild 4: Antriebe auf Basis des dezentralen Umrichters NORDAC FLEX bewegen horizontale Bänder ebenso wie Schrägförderer – mit entsprechend höheren Anforderungen an das Bremsenmanagement

Fazit

Das Verteilzentrum ist nicht das erste gemeinsame Projekt von BCS und NORD DRIVESYSTEMS und wird auch nicht das letzte sein. Neben weiteren Anlagen dieser Art haben die Unternehmen auch schon Gepäckfördersysteme in australischen Flughäfen gemeinsam in Bewegung gebracht. Ausschlaggebend für die fortgesetzte Zusammenarbeit ist vor allem, dass der Kundendienst von NORD die hohen Erwartungen von BCS erfüllt. Kassai bestätigt: „Es gab überhaupt keine Schwierigkeiten. Wir sind mit der Betreuung durch NORD sehr zufrieden.“

>>> Kasten: Über BCS

BCS mit Hauptsitz in Auckland, Neuseeland, wurde 1993 als Integrator von industriellen Automatisierungslösungen gegründet. Das Unternehmen beschäftigt mehr als 300 Mitarbeiter in Neuseeland, Australien, Malaysia, Indonesien, den Philippinen, Mexiko, Brasilien und den USA und unterhält Partnerschaften rund um den Globus. Ein Hauptgeschäftsfeld liegt heute bei Gepäcklogistikanlagen für Flughäfen. Die Übernahme durch die japanische Daifuku-Gruppe Ende 2014 schuf die Voraussetzungen für ein verstärktes Engagement im Bereich Logistik- und Postverteilzentren.

  Fordern Sie weitere Informationen an…