Die Traubensortieranlage von Armbruster Kelterei-Technologie überzeugt in zwei Disziplinen. Zum einen in der exakten Ausscheidung von nicht erwünschten Partikeln und zum anderen in einer hygienischen und leicht zu reinigenden Fördertechnik. Letztere besteht aus Trommelmotoren von Rulmeca. Die gesamte Anlage wurde in einem ZIM-Projekt des BMWi gefördert und in Zusammenarbeit mit der Hochschule Geisenheim und dem Fraunhofer-Institut IOSB in Karlsruhe entwickelt.
Das Ziel des Entwicklungsprojekts war es, die optischen Komponenten sowie die digitale Bildauswertung zu optimieren. Neben der Aussortierung von Fremdkörpern stand dabei auch die Sortierung einzelner Trauben mit verschiedenen Reifekriterien im Fokus. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, die Maische- und Mostqualität zu steigern und damit auch die Qualität des Endprodukts.
Herausfordernde Voraussetzungen
Um optimale Rahmenbedingungen für die Selektion der Trauben zu schaffen, wurde die Fördertechnik von Armbruster so ausgelegt, dass es zu einer vollständigen Materialberuhigung während der Förderung auf einem Förderband mit glatter Oberfläche kommt. Würden sich die Trauben bewegen, entstünden Unschärfen bei der Bilderkennung, was den Ausleseprozess behindert. Aus diesem Grund galt es bei der neuen Anlage ein Verfahren zu entwickeln, bei dem die Trauben sich trotz 3 m/s schnellem Antrieb des Förderbands nicht bewegen. Nach der mechanischen Selektion der Trauben nach verschiedenen Reifeparametern, dem Abbeeren und der darauf folgenden Traubenvereinzelung mussten die Beeren folglich auf die etwa 3 m/s beschleunigt werden, um zuverlässig ohne Eigenbewegung auf dem Förderband der optischen Sortiereinheit zugeführt zu werden.
Auf dem Weg zur Serienreife
Durch die im Zuge des Forschungsprojekts gewonnenen Erkenntnisse wurde die optische Sortieranlage Grapesort sodann zur Serienreife entwickelt. Mit einer intuitiven Softwarebedienung ausgerüstet – damit auch Laien hervorragende Sortierqualitäten erzielen – hat man sie im Jahr 2016 erstmals unter realen Lesebedingungen in Kalifornien in Betrieb genommen. Der Schwerpunkt der ersten Sortieranlage lag dabei auf der Trennung von MOG (Material Other than Grapes). Ergebnis: Die Anwender waren von der hohen Präzision, mit der die Anlage die Trauben von den Fremdkörpern trennte, beeindruckend.
Die Fördertechnologie im Fokus
Bei der Auslegung der Fördertechnik setzte Armbruster ebenfalls auf neue Technologie. Das Ziel war die beschleunigte und erleichterte Reinigung und Wartung durch eine offene Bauweise für möglichst einfachen Zugang zu alle Komponenten, eine erleichterte Gurtentnahme vom Förderband mit pneumatischer Schnellspanneinrichtung sowie der Einsatz von Trommelmotoren aus dem Hause Rulmeca. Sie überzeugen durch ihre All-in-One-Konstruktion des Antriebs, der drei wichtige Vorteile bietet: Die Konstruktion ist besonders hygienisch, sie braucht wenig Platz und der Antrieb hat zudem eine höhere Energieeffizienz als alternative Konstruktionen.
Trommelmotoren integrieren den Elektromotor und das Getriebe in die ohnehin benötigte Trommel. Bei anderen Konstruktionen sind Motor und Getriebe immer als zusätzliche Komponente ausgeführt. Das ist eine Komponente mehr, die verschmutzen kann und die gereinigt werden muss. Konventionelle Antriebe sind in der Regel nicht so gebaut, dass sie hygienisch und leicht zu reinigen sind. Das hygienische Design der Trommelmotoren geht auch einher mit dem Vorteil der Platzeinsparung. Einen Gurtantrieb mittels Trommelmotor erkennt man deshalb selten auf den ersten Blick, einen seitlich am Profil angeflanschten Getriebemotor sieht man aber sofort. Das stört nicht nur das Auge, sondern ist auch störend bei engen Platzverhältnissen und wenig ergonomisch. Dazu kommen einfachere Anlagenkonstruktion und Montage, hohe Laufruhe sowie verringerte Bauteilevielfalt.
Ein hoher Gesamtwirkungsgrad
Kostensenkend ist zudem auch die hohe Energieeffizienz von Trommelmotoren, denn alternativ im Einsatz befindliche Schnecken-Getriebemotoren haben signifikant schlechtere Gesamtwirkungsgrade. Konkret erreichen Rulmecas 113-LS-Trommelmotoren beispielsweise in der 0,37-kW-Ausführung einen elektrischen Wirkungsgrad von mehr als 77 %. Diesen hohen Wert paart der Trommelmotor mit einem besonders guten mechanischen Wirkungsgrad des integrierten Stirnradgetriebes, das die Motorleistung dem Gurt oder Kunststoffmodulband nahezu verlustfrei zur Verfügung stellt (94 bis 97 %). Wichtig war Armbruster Kelterei-Technologie auch die hohe Schutzart IP 66/69plus. Doch was bedeutet diese Schutzart mit dem Plus genau?
Motorschutz im laufenden Betrieb
Die IP-Pus-Spezifikationen hat Rulmeca deshalb eingeführt, weil IP-Tests bei Stillstand gefahren werden. Wie sieht es aber bei Förderanlagen aus, die mit laufendem Motor gereinigt werden? Für solche Anwendungen müssten Trommelmotoren auch im laufenden Betrieb einen IP 66/69-Schutz aufweisen. Wie unterscheidet sich diese Anforderung?
Bei montiertem und drehendem Motor belasten die Bandkräfte das Lager der Achse einseitig. Dadurch können mikroskopisch kleine Spalten auftreten, die bei Stillstand nicht vorhanden sind. Diese Spalten können zu einem Eindringen von Reinigungsmitteln und Wasser führen, was die Standzeit der Motoren reduzieren und den Wartungsaufwand erhöhen kann. Um Anwender vor solchen unnötigen Risiken und Aufwänden zu schützen, hat Rulmeca seine Trommelmotoren deshalb als – nach eigenen Angaben – erstes Unternehmen der Branche auch im laufenden Betrieb getestet. Und auch bei Betrieb konnte nachgewiesen werden, dass die Motoren einen zuverlässigen Schutz sowohl unter IP 66 als auch unter IP 69-Bedingungen bieten.
Suchwort: dei1218rulmeca
Autor: Andreas Flies
Sales Manager
Unit Handling,
Rulmeca
