Bei der kathodischen Tauchlackierung von Karosserien kommen bisher meist herkömmliche Thyristor-Gleichrichter zum Einsatz, mit denen allenfalls eine grobe Segmentierung des Beschichtungsstroms möglich ist. Das hat den entscheidenden Nachteil, dass bei Ausfall eines solchen Gleichrichters sofort ein großer Teil des Beschichtungsstroms wegfällt – mit der Folge, dass die Lackierung großflächig fehlerhaft erfolgt und die Karosserie daraufhin unbrauchbar ist. Diese Gefahr hat Dürr Systems, einer der weltweit führenden Maschinen- und Anlagenbauer, jetzt gebannt. Mit EcoDC MACS unterteilt Dürr zukünftig die ehemals großen Thyristor-Gleichrichter in viele kleine Gleichrichtermodule, die jeweils nur einen kleinen Abschnitt des Tauchbades mit Spannung versorgen. Im Falle eines Defektes eines einzelnen Moduls bleibt die Beschichtungsqualität davon unbetroffen. Die Aufteilung in viele kleine Einheiten hat aber noch einen weiteren Vorteil: Dadurch, dass EcoDC MACS im Bedarfsfall jede Anode einzeln ansteuern kann, lässt sich die Spannung im Tauchbecken sehr viel genauer regulieren und ermöglicht so optimierte Spannungsprofile – flexibel ausgelegt für vielfältige Karosseriemodelle. Und da die kleineren Einheiten im Vergleich zu herkömmlichen Thyristor-Gleichrichtern nur einen Bruchteil kosten, reduziert sich auch der Invest für Ersatzeinheiten signifikant.

Höherer Wirkungsgrad spart zudem Energie und senkt Betriebs- wie Investitionskosten

Des Weiteren hat Dürr den Wirkungsgrad von EcoDC MACS auf bis zu 96 Prozent gesteigert, indem man herkömmlichen IGBT-Module durch moderne Halbleiter aus Siliziumkarbid (SiC) ersetzt hat. Daraus resultieren trotz Mehrleistung messbare Energieeinsparungen, die auf eine geringere Abwärme und eine dadurch verringerte Kühlluftzufuhr zurückzuführen sind. Eine Beispielrechnung für eine Lackieranlage mit 58 Karosserien pro Stunde ergab, dass die Umstellung auf SiC-Halbleiter eine Energiekostenersparnis von rund 43.000 Euro pro Jahr generieren kann. Noch nicht eingerechnet sind dabei die Einsparungen aufgrund der besseren Netzqualität und der damit einhergehenden minimalen Blindleistung.

Aktive Oberwellenkompensation

Aber auch damit hat sich Dürr noch nicht zufrieden gegeben. Dank einer weiteren Innovation, der linearen Stromaufnahme durch die integrierte Active Front End (AFE) Technologie, werden Oberwellenströme ausgeglichen, die im schlechtesten Fall zur Abschaltung und zu Stillständen von Anlagen führen konnten. Die AFE Technologie macht Investitionen in eine zusätzliche Kompensationsanlage hinfällig, da der Leistungsfaktor auf ungefähr 1 erhöht wird. Darüber hinaus garantiert die aktive Oberwellenkompensation die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte für die Netzspannungsqualität.

Neues Bussystem erleichtert Fehlersuche

Schließlich hat Dürr auch noch die Datenübertragung vom Gleichrichter-Modul an die Steuerungseinheit optimiert. Während dafür bisher ein spezielles Ringbussystem benutzt wurde, werden Daten jetzt über eine marktübliche Profinet- oder Ethernet-IP-Schnittstelle übertragen. Das soll vor allem die Fehlersuche vereinfachen und dadurch eine höhere Anlagenverfügbarkeit gewährleisten. Zudem ist ein leistungsfähiges Bussystem Voraussetzung für Industrie-4.0-Lösungen mit zusätzlichen Diagnosemöglichkeiten.

Höhere Spannung für neue Lacke

Mit diesem Gesamtpaket, insbesondere mit den neuen SiC-Gleichrichter-Modulen, sind Anlagenbetreiber auch für die Zukunft bestens aufgestellt, denn neue Lackgenerationen erfordern möglicherweise höhere Beschichtungsströme oder -spannungen. Dürrs EcoDC MACS ist für eine höhere Gleichspannung von maximal 450 Volt DC und für mehr Strom pro Gleichrichtermodus bis maximal 120 Ampere DC ausgelegt.

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