Ob am Autositz, an der Matratze oder am Stiefel – ohne Reißverschlüsse läuft so gut wie nichts mehr. Der Hersteller von Reißverschlüssen Coats Opti hat seinen Produktionsstandort mitten in Ostfriesland. In der Färberei stehen 23 Autoklaven, in denen der individuelle Färbevorgang stattfindet. Die großen Kessel werden nach einer bestimmten Rezeptur mit heißem Wasser, Farbe und einigen Zusätzen betrieben, damit die Polyesterbänder am Ende genau den Farbton erhalten, der zur Jacke oder zum Schuh passt. Dazu werden die Endlosbänder auf große Spulen gewickelt, deren Nabe gelocht ist. So drückt die Flüssigkeit immer wieder von innen nach außen und von außen nach innen und durchströmt alle Fasern des Reißverschlussbandes gleichmäßig.
Versorgt werden diese Autoklaven über eine zentrale Pumpe. Sie stammt aus den 80er-Jahren und hält permanent die Versorgungsleitung für die Färberei unter Druck. Bisher lief sie nonstop unter Volllast – sehr zum Leidwesen des technischen Leiters Dirk Ewen, der diese Energieverschwendung nicht länger hinnehmen wollte. „Wir sind ständig auf der Suche nach Einsparpotenzialen im Unternehmen“, sagt er. „Da war uns die Pumpe schon lange ein Dorn im Auge – allerdings gab es bisher keine energiesparenden Antriebspakete, die die 37 Kilowatt, die unsere Pumpe aufnimmt, regeln konnten.“ Fündig wurde der technische Leiter schließlich bei Vipa. Dessen Zusammenarbeit mit dem japanischen Hersteller für Antriebstechnik Yaskawa machte eine leistungsfähige Systemlösung möglich. „Wir tauschten im Zuge der Modernisierung den alten Motor gegen einen neuen Yaskawa IE4 Motor aus, der statt 628 Kilowattstunden pro Tag nur noch 528 pro Tag verbraucht“, sagt Holger Müsker, der bei Coats Opti für die Elektrik zuständig ist. Durch die Verbesserung von 50 auf 100 Hertz kann er feiner als das Vorgängermodell geregelt werden.
Ein analoger Drucksensor liefert nun die erforderlichen Daten für die Pumpenregelung, die über eine Slio SPS von Vipa erfolgt. Dank ihrer modularen Bauweise erhalten Kunden genau das, was sie für ihre Anwendung auch wirklich benötigen. In Fall von Coats Opti wandelt sie den Analogwert um und gibt alle erforderlichen Daten an den Frequenzumrichter weiter, der dann den Motor antreibt. „Wir setzen Vipa-Steuerungen schon länger ein, weil wir mit der vertrauten Step 7 Programmierung arbeiten können“, so Müsker.
Auswertung des Energieverbrauchs
Auch bei dem gemeinsamen Pumpenprojekt waren Flexibilität und Service gefragt. „Zum damaligen Zeitpunkt lagen die 37 Kilowatt gerade an der Grenze dessen, was die IE4 Antriebspakete von Yaskawa regeln konnten“, sagt Michael Helmer. Er betreut als Außendienstmitarbeiter von Vipa Coats Opti vor Ort. Um ganz sicher zu gehen, stellte man damals einen Motor zu Testzwecken zur Verfügung. „Wir haben den Motor geliefert, Holger Müsker hat sich um den passenden Adapter zum Anflanschen des kleineren Motors gekümmert und innerhalb kürzester Zeit war alles umgerüstet.“
Vor und nach der Umrüstung wurde eine Woche lang der Energieverbrauch aufgezeichnet – mit dem Ergebnis, dass man den wöchentlichen Verbrauch von 4400 auf 3700 Kilowattstunden reduzieren konnte. Erst danach wurden Drucksensor und SPS ergänzt, was noch mehr Einsparungen mit sich brachte. Damit hat sich die gesamte Investition in weniger als einem Jahr amortisiert. Seit Frühling 2015 arbeitet das neue System und die nächsten Umrüstungen sind in Planung: „Nach den guten Erfahrungen machen wir natürlich weiter. Leichter und effektiver kann man den Energieverbrauch kaum reduzieren“, ist Ewen überzeugt. Da die neuen Antriebspakete IE4 von Yaskawa sogar 45 Kilowatt regeln können, sind auch bei größeren Pumpen kaum noch Grenzen gesetzt.
Antriebspaket für die Pumpenregelung
Frequenzumrichter und SPS finden dank kompakter Abmessungen Platz im Schaltschrank. Verbaut wurden die CPU 015 mit Speed7 Technologie, das analoge Slio Eingabemodul SM 031 und ein Yaskawa IE4-Antriebspaket SPRiPM, das 37 Kilowatt regelt. Es beinhaltet den Frequenzumrichter A1000 mit Hochleistungsvektorregelung und einem Leistungsspektrum von 0,4 bis 630 Kilowatt. Der A1000 verfügt über die Funktion „sicherer Halt“ STO und ist einfach in Betrieb zu nehmen, da er automatisch die erforderlichen Parameter für die wichtigsten Anwendungen einrichtet. Sein Design ist zudem auf einen wartungsfreien Betrieb mit einer Lebensdauer von zehn Jahren ausgelegt. Der Frequenzumrichter nutzt Steuerklemmen mit Federzugtechnik und Parameterspeicher und weist eine minimale Verlustleistung bei Normal-Duty-Betrieb auf. Er besitzt Optionskarten für die wichtigsten Feldbusse.
