RMF heißt der Maschinentyp der Roda Converting, der in der Verpackungsindustrie den Hunger von Druck- oder Stanzmaschinen nach Wellpappe stillt. Die Abkürzung RMF steht für Roda Modular Feeder. „Das M in der Mitte ist wichtig. Der Buchstabe steht für Modularität - der Clou bei der neuen Anlage", unterstreicht Achim Helgert, der bei der Roda-Muttergesellschaft BHS Corrugated für die Antriebstechnik verantwortlich ist.

Der RMF ist mit einer Vielzahl von Optionen individuell auf die speziellen Anforderungen der Anwender hin kombinierbar und lässt sich auch in bereits bestehende Produktionen integrieren. „In der Verpackungsindustrie sprechen wir von einer Anlagenlebensdauer von bis zu 25 Jahren.

Bis zu 20 000 Bögen in der Stunde – oder sechs in der Sekunde: Der Roda Modular Feeder (RMF) sorgt in der Verpackungsindustrie für den Nachschub an Wellpappe.

© Lenze, Roda

Niemand tauscht eine komplette Produktionsstraße aus, nur weil der Feeder nicht mehr dem Tempo folgen kann", ergänzt Stephan Gradl, verantwortlich für die Elektrik des RMF. In der Tat: Der kurz vor der Auslieferung stehende RMF, vor dem Helgert in der Roda-Fertigungshalle im tschechischen Tachov steht, wird eine Anlage ersetzen, die Roda Converting in 1982 mit der Typennummer 2 ausgeliefert hat.

Die neue Lösung soll dort „Tempo machen": 14 000 Bögen in der Stunde schafft sie serienmäßig, eine Steigerung auf 20 000 ist möglich. „Das ist die momentane Obergrenze im High-End-Druckbereich", betont Helgert.

Im Fertigungsprozess sind Feeder der Weiterverarbeitung vorgelagert und sorgen für den kontinuierlichen Materialnachschub für Druck- und Stanzmaschinen. Der typischerweise rund 1,5 Meter hohe Stapel mit Wellpappe-Bögen wird auf dem Belade-Lift der Anlage abgesetzt und zentriert. Ein Abschieber mit Greifer streift dann einen etwa 10 cm hohen Stapel auf einen Entlade-Lift, von dem aus ein so genanntes Schuppband die Bögen vereinzelt und zu den nachgelagerten Prozessen transportiert.

Sämtliche Bewegungen der beiden Lifte und der Greifereinheit sind positions- beziehungsweise momentengesteuert - in der Vergangenheit eine Aufgabe für die Servotechnik, denn die Spitzengeschwindigkeiten der Hubantriebe bewegen sich zwischen 0,75 und 1,5 m/s, bei Beschleunigungen bis 1,5 m/s2. Gleichzeitig ist eine Positioniergenauigkeit von ±0,5 bis ±1 mm erforderlich.

Umrichter entlastet SPS

In Zusammenarbeit mit Lenze hat Roda stattdessen eine Antriebslösung entwickelt, die auf die Frequenzumrichtertechnik setzt. Die konkret eingesetzten „Inverter Drives 8400" sind deshalb eine gute Alternative, weil sie laut Achim Helgert „in der skalierbaren Gerätetopologie die vergleichsweise einfache FU-Technik mit einer leistungsstarken Tabellenpositionierung vereinen". Der Vorteil: Die Maschinensteuerung muss nur noch die Positioniervorgänge koordinieren, da sie von der aufwendigen Verwaltung der Positionstabellen und Umrechnung der Absolutwerte auf Encoderpositionen befreit wird.

Zwei Motoren an einem Umrichter für die Lifte: Die Drehzahlsynchronität hat Roda mechanisch mit einer schlanken Welle zwischen den beiden motorseitigen B-Lagern auf der Motoreingangsseite hergestellt.

© Lenze, Roda

Für die eingesetzten Frequenzumrichter sind fertige Technologie-Applikationen verfügbar, die mit ihrer Grundfunktionalität bereits die häufigsten Aufgabenstellungen abdecken. Die Parametrierung lässt sich über die Engineering-Software „Lforce Engineer" komfortabel vornehmen. Ferner verfügt die Reihe über eine frei editierbare Verschaltung zur Implementierung von Logikprogrammen, Arithmetik und mathematischen Operationen durch grafische Programmierung. Beliebige Signalverknüpfungen - initiiert durch Steuerworte oder Steuerklemmen - sind auf einfache Art realisierbar.

Hoch komplexe Antriebsanforderungen werden so durch übersichtliche und klar dokumentierte Funktionsblöcke abgebildet. Zur zeiteinsparenden Geräte-Integration steht dem Entwickler zudem ein Profibus-DP/S7- Anschaltbaustein für Positionieraufgaben zur Verfügung. Auf dem steckbaren Memory-Modul des Umrichters lassen sich bis zu 15 separate Fahrprofile speichern. Die Positionierung selbst erfolgt absolut oder relativ in Form linearer oder ruckfreier Fahrprofile.

Hinzu kommt die 100-kHz-Rückführung, die in Kombination mit hoch auflösenden Encodern (128 bis 1024 Imp/U) die Grundlage für Produktivitäts- und Qualitätssteigerungen als Folge schnellerer Taktzyklen mit höherer Dynamik und Genauigkeit schafft. Alle Parameter des Gerätes sind vor der Inbetriebnahme definierbar.

Vor Ort wird nur noch das Modul in den Umrichter gesteckt - und die Antriebsachse ist betriebsbereit. Achim Helgert streicht noch einen weiteren Vorteil im Service heraus: „Statt bei einem Gerätetausch erst die aufwendige Neuprogrammierung zu starten, wird einfach das Memory- Modul eingesteckt - fertig. Diese Arbeit kann auch das Wartungspersonal in einem Fertigungsbetrieb weit weg von Roda selbst übernehmen - ohne Gefahr zu laufen, dabei wichtige Einstellungen oder das passende Kabel für den Laptop zu vergessen. „Die Mitarbeiter vor Ort tauschen einfach nur ein Kärtchen", fasst Helgert zusammen.

Viel Technik mit wenigen Komponenten

„Wir wollten mit der neuen Maschinengeneration bei der Antriebstechnik viel Technik mit möglichst wenig Komponenten in der Anlage haben", resümiert der Antriebstechnik-Experte bei BHS und verweist in diesem Zusammenhang auf den hohen Integrationsgrad der umgesetzten Lösung. Das senkt über die reduzierte Teile-Anzahl die Logistikkosten sowie die Service- und Lagerkosten über den Lebenszyklus der Maschine. Eingespart werden zum Beispiel die SPS-Zählerkarte und der dafür notwendige Steckplatz sowie die Eingabe/Ausgabe- Module in der SPS für die Ansteuerung der Regler. Auch die Kraftmess-Sensoren und deren Auswertung in der SPS entfallen.