Eine Publikation der Binkert Medien AG
Mehr Effizienz bei Pökelinjektoren in der Lebensmittelindustrie : Ausgabe 02/2014, 08.10.2014

Wettbewerbsfähiger dank Frequenzumrichter

Immer mehr Technik, die im grossen Stil in Industrieanlagen zum Einsatz kommt, hält auch Einzug in kleinere Maschinen. Allerdings muss sich das rechnen. Unter diesem Gesichtspunkt hat Günther Maschinenbau, Spezialist für Foodprocessing, sein Angebot an Pökelinjektoren für den Handwerkssektor weiterentwickelt. Dabei helfen PowerXL-Frequenzumrichter von Eaton, die Maschinen zu automatisieren.

Als Konservierungsmethode für Fleisch- und Wurstwaren ist das Pökeln bereits seit der Antike bekannt. Dabei verzögert das Pökelsalz die Vermehrung von Mikroorganismen, die teilweise gesundheitlich bedenklich sein können. Je nach Beimischung von weiteren Gewürzen erhält das Fleisch zudem ein entsprechendes Aroma. Für das Pökeln gibt es verschiedene Verfahren. Auf traditionellem Weg, bei dem man die Ware trocken oder nass einlegt, kann der Prozess bis zu einigen Wochen dauern. Um diesen zu beschleunigen, kommen heute in der Regel Techniken zum Einsatz, bei denen man das Pökelsalz in flüssiger Form direkt in das Fleisch injiziert.

Die Günther Maschinenbau GmbH aus dem hessischen Dieburg ist spezialisiert auf die Entwicklung und Fertigung von Maschinen für die Lebensmittelindustrie. Das Unternehmen gehört insbesondere bei grossen Industrieanlagen zu den Marktführern im Bereich der Fleischwirtschaft. Als es um die Weiterentwicklung der Pökelinjektoren für kleinere und mittlere Fleischereibetriebe ging, bestand das Ziel unter anderem darin, dem Kunden auch hier einen grösseren Mehrwert durch Automation zu bieten und die Maschinen energieeffizienter zu gestalten.

Pumpensteuerung optimieren

Die Pökelinjektoren im Marktsegment für das Fleischerhandwerk sind in der Regel mit etwa 15 bis 60 Injektionsnadeln ausgerüstet. Die Maschine drückt in Hüben einen Nadelbalken in das Fleisch und spritzt darüber Pökellake in die Ware ein. In der Vergangenheit mussten die Anwender den Einspritzdruck für die Pökelnadeln manuell über einen mechanischen Bypass regeln. Das heisst, die Person hat über ein Manometer den gewünschten Druck eingestellt, während die elektrische Pumpe zur Förderung der Pökellake dauerhaft im Volllastbetrieb lief. Die Differenz zum maximalen Druck wurde über ein Dreiwegeventil in den Tank abgelassen, sodass nur ein bestimmter Prozentsatz zum Pökeln des Fleisches Verwendung fand. Um die Maschine effizienter zu gestalten, entschloss sich Günther Maschinenbau, die 1,5-kW-Pumpe in Zukunft mithilfe eines Frequenzumrichters anzusteuern.

Kompakter und leistungsstarker Frequenzumrichter

Hier überzeugte Eatons neue PowerXL-Serie den Maschinenbauer. Zum Einsatz kommt der DC1, der für Leistungen von 0,37 bis 11 kW ausgelegt ist und für Anwendungen entwi- ckelt ist, bei denen Robustheit, Verfügbarkeit und universelle Funktionalität im Vordergrund stehen. Da der Platz in den Pökelinjektoren begrenzt ist, spielte das Bauvolumen eine entscheidende Rolle. Zudem wollte der Maschinenbauer sicherstellen, dass die Kommunikation mit der Steuerung einfach realisierbar und die Lösung kosteneffizient ist.

Der DC1 ist ein sehr kompaktes und gleichzeitig leistungsstarkes Gerät, das Motoren über den U/f-Kennlinienbetrieb steuert und dabei eine Drehmomenterhöhung erlaubt. So kann der Anwender den Motor für 60 s auch bei 150 Prozent der Nennleistung fahren und für 2 s bei 175 Prozent.

Hohe Anwenderfreundlichkeit und direkte Kommunikation

Selbsterklärende Typenschlüssel, Auto-Tune-Funktion und bequeme Parametrierung – mit nur 14 Standardparametern – tragen zur Anwenderfreundlichkeit bei und erleichtern Projektierung und Inbetriebnahme. Zusätzlich zur Programmierung über die Tasten am Gerät oder alternativ über einen PC kann der Maschinenbauer mithilfe eines Bluetooth-PC-Sticks mit RJ45-Schnittstelle schnell und einfach die Parametrierung von einem Gerät auf weitere kopieren.

Die PowerXL-Frequenzumrichter sind standardmässig mit dem Feldbussystem Modbus RTU und CANopen ausgerüstet, sodass die Steuerung der Pökelinjektoren direkt mit dem DC1 kommunizieren kann. Auch mit den Drucksensoren ist der Frequenzumrichter in der Lage, über seine analogen Eingänge Daten auszutauschen. Die Positionsendschalter der Nadelbalken fragt der DC1 unmittelbar über die digitalen Eingänge ab.

Energieeinsparung von rund 25 Prozent

Dadurch, dass der Frequenzumrichter nun den Einspritzdruck steuert, lässt sich dieser deutlich effizienter und präziser justieren. Jörg Schwebel, für die Elektrotechnik bei Günther Maschinenbau verantwortlich, schätzt die Energieeinsparungen derzeit auf mindestens 25 Prozent. Weitere Vorteile sieht er darin, dass sich dank der vielseitigen Schnittstellen des DC1 der Verkabelungsaufwand minimiert hat und zudem der Verschleiss an der Maschine insgesamt deutlich geringer ausfällt. Die Pumpe läuft nicht mehr ständig auf Hochtouren, Dichtungen werden weniger in Mitleidenschaft gezogen, Lager- und Führungsrollen laufen langsamer usw. Somit profitiert auch der Endanwender von geringeren Wartungsaufwänden und längerer Lebensdauer der Maschine.

Beim mechanischen Bypass bestand die einzige Möglichkeit zur Regelung der Einspritzmenge im Parameter Einspritzdruck, denn der Nadelbalken hebt und senkt sich immer mit der gleichen Hubzahl. Im Gegensatz dazu kann Günther Maschinenbau mit der neuen Lösung auch die Nadelgeschwindigkeit verändern, denn ein zweiter DC1 regelt die Hubbewegung der Nadeln. Damit ist die Taktzahl stufenlos regelbar und variiert zwischen 10 und 65 Hüben pro Minute. Statt eventuell mehrere Pökelzyklen fahren zu müssen, kann der Endanwender den Prozess beschleunigen und spart Zeit und Arbeitsaufwand.

Zusammenarbeit auch für weitere Projekte

Günther Maschinebau ist laut eigenen Aussagen das erste Unternehmen, das dem Handwerksbereich seit 2013 eine solch automatisierte Maschine anbietet. Die Kunden hätten sehr positiv reagiert, und die Verantwortlichen erhoffen sich in diesem Marktsegment mit der Lösung einen entsprechenden Wettbewerbsvorteil. Daher planen sie, auch weitere ihrer Maschinen wie Tumbler in Zukunft umfassender zu automatisieren – und auch dafür Eaton mit ins Boot zu holen.

Produktinfo PowerXL: 02_14.53.pdf

Infoservice

Eaton Industries II GmbH, Electrical Sector
Im Langhag 14, 8307 Effretikon
Tel. 058 458 14 14, Fax 058 458 14 88
infoeffretikon@eaton.com, www.eaton.ch



Dank dem Einsatz von Frequenzum-richtern lassen sich in den Pökelinjektoren der Günther Maschinenbau GmbH mindestens 25 Prozent Energie einsparen


Für Jörg Schwebel, verantwortlich für die Elektrotechnik, spielten bei der Wahl des Umrichters die Themen Kosten, Bauvolumen und Kommunikation eine wichtige Rolle


Zum Einsatz kommen zwei PowerXL-Frequenzumrichter DC1, einer regelt den Einspritzdruck und ein zweiter die Hubbewegung der Nadeln

Eaton im swissT.net

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