Bruchfest und spannungssicher

Für den energiehungrigen chinesischen Markt lieferte die oberfränkische WALTEC Maschinen GmbH (ehemals J. Walter Co. Maschinen GmbH) eine komplette Anlage zur Herstellung von Glasisolatoren. Damit die Isolatoren den hohen Umweltbelastungen Stand halten und die elektrischen Werte garantieren, muss das Glas sorgfältig behandelt und außerdem gehärtet werden. Dieser thermisch sensible Prozess stellt nicht nur höchste Ansprüche an die Prozessregelung, sondern auch an die Genauigkeit des Steuerungssystems.

Am Anfang der 30 Meter langen Anlage, die der Glasmaschinenspezialist WALTEC für den chinesischen Markt entwickelt hat, steht das elektronische Tropfenspeiser-Scherensystem. Dort dosiert der Plunger das ca. 1100 °Celsius heiße Glas zyklisch in zehn Pressformen, die sich auf einem Rundtakttisch befinden. Bei der Zuführung der Glasmasse sorgen zwei servogeregelte Frequenzumrichter Simovert Masterdrives Motion Control (MC) dafür, dass sich bei gleich bleibender Zykluszeit zwei verschiedene Tropfengewichte nacheinander exakt dosieren lassen.

Die im Antrieb integrierte Funktion „elektronische Kurvenscheibe" garantiert bei Feeder und Schere ein sehr genaues und reproduzierbares Tropfengewicht. Der Rundtakttisch taktet die zehn Formen dann in die hydraulische Pressstation, wo der Glasartikel ausgepresst wird. Nach dem Pressvorgang wird mit einem exzentrisch rotierenden Stempel ein Nutensystem in das noch plastische Glas eingewalzt. Auf einem gasbeheizten Temperaturkonditionierungsofen werden die etwas abgekühlten Isolatoren auf einer Temperatur von 500 bis 600 °Celsius gehalten und sind damit bestens präpariert für den nachfolgenden Härtevorgang.

Alles im Griff mit durchgängiger Steuerung und Antrieben

In der Härtemaschine werden die Glasisolatoren mittels Luftkühlung abgeschreckt. Dadurch entsteht eine kontrollierte Spannung im Glas, die dessen extreme Stabilität bewirkt. Gekühlt werden die Isolatoren auf jeweils 20 rotierenden Tellern mit einer eigenen Spindel, die über eine eigene Achse angetrieben wird. Da nur reine Drehzahlaufgaben zu bewältigen sind, setzt WALTEC hier die dezentralen Antriebe Micromaster 440 ein. Durch ihre ausgefeilte Vektorregelung sichern sie höchste Antriebsqualität - auch bei plötzlichen Laständerungen.

Sämtliche Achsen sowie der Hauptantrieb für den Rundtakttisch und die Ofenlinie werden über das modulare Umrichtersystem Simodrive 611 angetrieben. Dieses besteht aus Einspeise-, Regelungs- und Antriebsmodul, die zu individuellen Antriebsverbänden kombiniert und schnell auf die Antriebsleistung und Achszahl der jeweiligen Maschine abgestimmt werden können. Die Kommunikation sämtlicher Antriebe erfolgt über Profibus DP.

Für die Steuerung der komplexen und zeitkritischen Vorgänge auf der temperatursensiblen Anlage benötigt WALTEC ein System, bei dem alle Komponenten optimal zusammenspielen. Als zentraler Controller fungiert eine Simatic S7-318, die auch bei Umgebungstemperaturen von 40 bis 50°Celsius im 24-Stunden-Betrieb ihre volle Leistung bringt. Auf dem grafischen Display Simatic Multi Panel MP370 kann der Anwender die Parameter für die einzelnen Anlagenteile einfach eingeben. Haben die Glasisolatoren alle Härteschritte durchlaufen, sind sie so stabil, dass sie sogar einen Sturz aus zwei Meter Höhe bruchlos überstehen.