Retrofit erhöht Kapazität

Retrofit erhöht Kapazität

Neue Antriebe für die Fördertechnik in der Zuckerproduktion

Im Werk Offstein verarbeitet die Südzucker AG täglich bis zu 16.000 Tonnen Zuckerrüben. Eine unersetzliche Rolle im Verarbeitungsprozess spielt ein zentrales Förderband, mit dem die Rüben zu den Schneidmaschinen gefördert werden. Im Rahmen eines Retrofits wurde es komplett neu gebaut und mit neuen Industriegetrieben und Motoren ausgerüstet.

1. Motor und Getriebe sind platzsparend angeflanscht.  (Quelle: SEW)
2. Kompetente Projektpartner: Bernhard Lang, SEW-Eurodrive (li.) und Maximilian Krantz, Südzucker AG – jeder brachte sich mit seinem Wissen ein, was zu einem guten Ergebnis führte.  (Quelle: SEW)
Retrofit für Neukomponenten
Der Service von SEW-Eurodrive im Detail

Mit dem Retrofit-Service und der Integration aktueller Antriebs- und Automatisierungstechnik von SEW-Eurodrive lassen sich die Verfügbarkeit und Prozesssicherheit bestehender Anlagen optimieren. Darüber hinaus kann man mit neuen Antrieben Energiekosten sparen und die Funktionalitäten von Maschinen oder Anlagen erweitern.

Für eine gewinnbringende Integration neuer Komponenten bietet SEW-Eurodrive verschiedene Leistungen an: Analyse der installierten Antriebstechnik und Applikationslösungen, auch für Produkte anderer Hersteller. Die Antriebsauslegung erfolgt nach Kundenforderung auf Basis der neuesten Technologie. Ferner sorgt SEW-Eurodrive für die Demontage und Montage der neuen Komponenten (auf Wunsch auch nur begleitend) sowie für die Durchführung erforderlicher Umbauarbeiten im Bereich der Antriebstechnik.

Weitere Dienstleistungsangebote sind die Schaltschrankplanung und -montage, die SPS- und Visualisierungsprogrammierung sowie Inbetriebnahme und Produktionsbegleitung.

Die Südzucker AG ist nicht nur Weltmarktführer bei der Zuckerherstellung, sondern gehört europaweit auch zu den führenden Anbietern von verarbeiteten Zuckerprodukten. Bei Spezialitäten wie Crop Energies und Frucht ist das Unternehmen einer der Top Player auf dem Weltmarkt. In Deutschland unterhält die Südzucker AG neben dem Hauptsitz in Mannheim neun Standorte, an denen Zucker produziert wird. Einer der ältesten davon ist das zehm Kilometer westlich von Worms gelegene Werk Offstein, das seit 1885 in Betrieb ist. Hier werden während der jährlichen Zeit der Rübenverarbeitung, täglich bis zu 16.000 Tonnen Zuckerrüben zu rund 2.000 Tonnen Dicksaft und Zucker verarbeitet.

Der Zucker wird teilweise in Silos mit einer Lagerkapazität von 95.000 Tonnen gelagert und ein Teil im Verlauf eines Jahres zu Produkten, wie Flüssigzucker, Fruktose, Karamellsirup und Isomalt, weiterverarbeitet. Ein Teil des Dicksaftes wird ebenfalls zwischengelagert und während der Dicksaftkampagne im Mai und Juni des folgenden Jahres zu Weißzucker verarbeitet.

Neue Schneidmaschinen, neues Förderband

Vor einigen Jahren erneuerte die Südzucker AG einen Teil der Produktionsanlagen im Werk Offstein. Dabei wurden vor allem die Schneidmaschinen ersetzt, mit denen die Zuckerrüben zu kleinen Schnitzeln geschnitten werden, um den Zucker besser auslaugen zu können. Im Zuge der Umrüstung wurde auch der Rübenbunker über den Schneidmaschinen vergrößert, um einen größeren Puffer für die kontinuierliche Zuführung der Rüben zu erhalten.

Wegen der veränderten Geometrie der neuen Schneidmaschine und der Erweiterung des Rübenbunkers musste allerdings der gesamte Stahlbau verändert werden, und das Gebäude wuchs um rund 2,5 Meter in die Höhe. Das hatte nicht zuletzt auch Auswirkungen auf das zentrale Förderband, über das die Rüben von der Waschanlage hinauf in den Rübenbunker gefördert werden. Eine Anpassung kam allerdings nicht in Frage, weil das alte Förderband ohnehin überholt werden musste. Aus diesem Grund entschied sich das Unternehmen Südzucker dafür, es durch ein komplett neues Band zu ersetzen.

Das neue Förderband sollte auf eine maximale Förderkapazität von 1.100 Tonnen pro Stunde ausgelegt werden, um das noch nicht genau bekannte Verarbeitungspotenzial der neuen Schneidmaschinen in jedem Fall vollständig ausschöpfen zu können.

Antriebstechnik aus Bruchsal

Der Auftrag, ein neues Förderband zu konstruieren und zu bauen, ging an die Westa Fördertechnik GmbH im 15 Kilometer entfernten Göllheim, einen langjährigen Zulieferer für das Werk Offstein. Das Unternehmen entwickelt und baut seit Jahrzehnten Förderanlagen für den Schütt- und Stückguttransport in der Lebensmittelbranche, in der chemischen Industrie und im Automobilbau.

Im Werk Offstein hat Westa Fördertechnik für Südzucker schon zahlreiche Projekte realisiert und dabei zum Beispiel neue Gurtförderer eingebaut, vorhandene Fördertechnik aufbereitet, Förderbänder verlängert, neu positioniert oder mit neuen Antrieben ausgestattet. Der Anlagenbauer ist also mit den Anforderungen der Südzucker AG bestens vertraut. Dennoch stellte sich mit der Neukonstruktion des Förderbandes im Werk Offstein eine besondere Herausforderung. „Das Förderband ist die zentrale Zuführung der Rüben in den Produktionsprozess, und sein Ausfall würde einen Stillstand der gesamten Produktion bedeuten“, erläutert Dipl.-Ing. (FH) Mario Stolzenberg, der als Projektleiter bei Westa Fördertechnik die Konstruktion und den Bau des Förderbandes maßgeblich geleitet hat. „Daher lag unser Hauptaugenmerk vor allem auf einer hohen Zuverlässigkeit. Bei einem Förderband mit einer Länge von 132 Metern, bei dem allein der Gurt neun Tonnen wiegt, gibt es aber viele Einflussgrößen, die sich im Vorfeld nicht exakt ermitteln lassen. So war uns zum Beispiel nicht genau bekannt, welche Leistung durch die eingesetzten Doppelabstreifer aufgenommen wird, die Anhaftungen vom Gurt abstreifen und damit die Verschmutzung der gesamten Anlage vermindern. Um mit der Auslegung auf der sicheren Seite zu bleiben, berücksichtigten wir in Abstimmung mit SEW-Eurodrive und den Verantwortlichen bei Südzucker einen ausreichenden Sicherheitszuschlag bei der Dimensionierung der Antriebe. Dazu haben wir die rechnerische Bandgeschwindigkeit sicherheitshalber erhöht und die Getriebe entsprechend größer dimensioniert, was sich auch positiv auf die Lebensdauer auswirkt.“

Gerade bei der Auswahl der Einzelkomponenten ist Westa Fördertechnik auf Nummer sicher gegangen. Um die höchste Produktionssicherheit gewährleisten zu können, wurden ausschließlich namhafte und zuverlässige Lieferanten berücksichtigt. „Bei den Antrieben hieß das für uns ganz klar, dass wir auf SEW-Eurodrive setzen“, sagt Projektleiter Stolzenberg. „Denn aus unserer jahrzehntelangen Erfahrung wissen wir, dass wir hier eine extrem langlebige Qualität bekommen und uns jederzeit auf den schnellen Service von SEW-Eurodrive verlassen können.“

Redundante Antriebe

Um die Produktionssicherheit zu maximieren, wurde das neue Förderband mit zwei fast identischen Antrieben ausgestattet. Die beiden Getriebemotoren sind über eine Bolzenkupplung mit der Antriebstrommel verbunden. Für den Wechsel von einem Getriebe zum anderen müssen die beiden Kupplungen wechselseitig mechanisch umgebaut werden. Diese Arbeiten lassen sich in nur zwei Stunden erledigen. Die beiden energiesparenden IE3-Drehstrommotoren DRN von SEW-Eurodrive haben eine Leistung von je 200 Kilowatt. Sie arbeiten mit fester Drehzahl, sind aber mit einem Sanftanlauf ausgestattet. Die Motoren übertragen ihr Drehmoment über zwei große Industriegetriebe auf das Förderband. Es handelt sich dabei um dreistufige Kegelstirnradgetriebe des Typs X3KS210/HU/B, die für ein Getriebenennmoment von 90 Kilonewtonmeter ausgelegt sind und die Motordrehzahl von 1.489 min-1 auf die Abtriebsdrehzahl von 33 min-1 reduzieren.

„Solche kleinen Übersetzungen bei großen Leistungen führen zwangsläufig zu Wärmeverlusten im Getriebe“, erläutert Bernhard Lang, Vertriebsingenieur im Technischen Büro Mannheim von SEW-Eurodrive. „Um die entstehende Verlustwärme abzuführen haben wir aber keinen sonst üblichen, separaten Öl-/Luft-Kühler eingesetzt. Das hätte ein zusätzliches, ausfallfähiges Bauteil bedeutet. Und es wäre eine eigene Aggregatesteuerung nötig gewesen. Stattdessen setzten wir zwischen Getriebe und Motor einen zusätzlichen, speziell optimierten Axiallüfter ein, der mit Motordrehzahl läuft. Diese einfache und sehr effektive Lösung ist wartungsfrei und erhöht damit zusätzlich die Produktionssicherheit der Anlage.“ In diesem Projekt konnte SEW-Eurodrive seine jahrelangen Erfahrungen aus weltweiten Projekten mit stationären Förderstrecken einbringen. Dem Kunden wurde eine individuelle Lösung geboten, von der Auslegung des Antriebs über die modifizierte Antriebseinheit bis zum After-Sales-Service. „Wenn auf jeder Seite des Tisches kompetente Ansprechpartner sitzen“, so Lang, „macht die Arbeit Spaß, jeder bringt sich mit seinem Wissen ein und das führt letztlich zu einem sehr guten Ergebnis.“

Vorsorge gegen Ausfälle

Wenn zwei Antriebe links und rechts an eine Fördertrommel angeflanscht werden, müssen entweder die Motoren oder die Getriebe mit unterschiedlichen Drehrichtungen arbeiten. „Um die Motoren austauschbar zu halten, haben wir zwei Getriebe mit unterschiedlicher Drehrichtung eingesetzt“, erläutert Maximilian Krantz, M. Sc., der bei Südzucker für den Bereich Verfahrenstechnik zuständig ist. „Das führt dazu, dass die Drehrichtung der beiden Motoren gleich ist und sie im Notfall gegeneinander ausgetauscht werden können. Dadurch haben wir auch hier eine hohe Redundanz gewonnen, sichern uns wirkungsvoll gegen Ausfälle ab und vereinfachen auch unsere Lagerhaltung für Ersatzteile.“

Die Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive hat sich auch bei diesem Projekt wieder einmal bewährt – sowohl für Westa als auch für Südzucker. „Im Werk Offstein haben wir viele Antriebe von SEW verbaut, und nach den langjährigen guten Erfahrungen ist SEW-Eurodrive praktisch eine unserer Hausmarken“, sagt Maximilian Krantz. „Wenn wir eine Ausschreibung machen, dann ist SEW einer unsere bevorzugten Lieferanten. Nicht nur bei Förderschnecken oder -bändern, sondern auch bei vielen anderen Antriebsaufgaben im Werk setzen wir auf Motoren und Getriebe aus Bruchsal.“

Möglich wird das vor allem durch die umfangreiche Produktpalette, die SEW-Eurodrive seinen Kunden bietet. SEW stellt eine große Bandbreite an Antrieben im Leistungsbereich von 0,09 Kilowatt bis 200 Kilowatt zur Verfügung. Die Industriegetriebe können noch höhere Leistungen übertragen, die Baureihe XP sogar bis in den Megawattbereich. Das Bruchsaler Unternehmen führt praktisch alle Fertigungsschritte im Haus durch, hat eine eigene Getriebefertigung und wickelt auch die Motoren selbst. Dadurch sind die verschiedenen Komponenten genau aufeinander abgestimmt – sowohl die Motoren und Getriebe als auch die Steuerungen. „Auch Sonderwünsche werden problemlos erfüllt, und so haben wir für unser Förderband nicht nur den gewünschten Temperatursensor für unser Getriebe bekommen, sondern auch ein von uns freigegebenes, lebensmittelverträgliches Öl für die Getriebe und ein spezielles lebensmittelverträgliches Fett für die Rillenkugellager der Motoren. SEW-Eurodrive bietet uns nicht nur eine überzeugende Produktpalette, sondern auch eine vollständig überzeugende Zusammenarbeit, die wir daher auch in Zukunft fortsetzen werden“, resümiert Maximilian Krantz.

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