Trommelmotoren eignen sich daher für den Aufbau besonders kompakter und energieeffizienter Förderlösungen.
Trommelmotoren eignen sich daher für den Aufbau besonders kompakter und energieeffizienter Förderlösungen.

Bandförderer gehören zu den Herzstücken des modernen Materialflusses. Trommelmotoren als kompakte Antriebe für Bandförderer gibt es in asynchroner und synchroner Bauart. Wo liegen die Unterschiede beider Technologien? Welche Technik bietet welche Anwendungsvorteile?

Die Menge zu befördernder Güter im betrieblichen Umfeld nimmt ständig zu, zudem wird die Welt der Waren immer individueller und komplexer. Als Antriebe für Förderbänder werden üblicherweise Elektromotoren verwendet, der Trend geht aber zum Einsatz von Trommelmotoren. Im Gegensatz zu klassischen Getriebemotoren, die meist unterhalb oder neben der Förderstrecke montiert werden und über ein Kraftübertragungssystem eine oder mehrere Förderrollen antreiben, ist bei Trommelmotoren der Antrieb bereits in der Rolle integriert. So wird eine zusätzliche Übertragungsmechanik überflüssig.

Trommelmotoren eignen sich daher für den Aufbau besonders kompakter und energieeffizienter Förderlösungen. Sie lassen sich zudem sehr leicht und mit geringem Kostenaufwand montieren, auch Wartungs- und Reparaturarbeiten gestalten sich vergleichsweise einfach. Durch ihre hermetisch geschlossene Bauweise kann diese Motorenbauform Vorteile in hygienisch sensiblen Bereichen, die eine häufige und gründliche Reinigung erfordern, für sich verbuchen.

Asynchrone und synchrone Trommelmotoren stehen zur Wahl

Bevorzugt werden bürstenlose Motorenvarianten eingesetzt, die sich durch ihren naturgemäss geringeren Verschleiss und eine sehr geringe Störanfälligkeit auszeichnen. Hier muss grundsätzlich zwischen Synchron- und Asynchronmotoren unterschieden werden.

Asynchronmotoren stellen bei industriellen Anwendungen heute die mit Abstand am weitesten verbreitete Form von Elektromotoren dar. Sie sind robust und können vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden. Sie besitzen einen guten Wirkungsgrad und lassen sich für konstante Transportgeschwindigkeiten ohne zusätzlich Steuerelektronik betreiben. Für Anwendungen, bei denen es um einen gleichmässigen Fluss mittelschwerer Waren in normalen Geschwindigkeitsbereichen geht, sind Asynchronmotoren daher meist die erste Wahl. Üblicherweise lassen sich mit ihnen Warentransportgeschwindigkeiten im Bereich von etwa 0,1 bis 1 Meter pro Sekunde realisieren. 

Synchronmotoren mit deutlich grösserer Anwendungsbandbreite

Bei Verwendung von Synchron-Trommelmotoren ist die Spanne der möglichen Transportgeschwindigkeiten deutlich grösser, sie reicht von rund 0,01 bis knapp 3 Metern pro Sekunde. Damit eignen sich diese Antriebe einerseits auch für sehr langsam fliessende Prozesse, bei denen Güter zum Beispiel manuell bearbeitet werden müssen. Andererseits können auch Fliessprozesse in Hochgeschwindigkeit realisiert werden, wie sie etwa in Distributionszentren, für Gepäckbänder oder in automatischen Verpackungsanlagen erforderlich sind.

Synchron-Trommelmotoren: Start-/Stopp-Anwendungen und exakte Positionierung im Materialfluss realisierbar

Nur über Synchron-Trommelmotoren lassen sich sehr schnelle und häufige Start-/Stopp-Vorgänge realisieren, was sie immer dann zur ersten Wahl macht, wenn ein intermittierender Warenfluss vorliegt – also zum Beispiel bei automatisierten Befüllungs- oder Bearbeitungsprozessen. Mit entsprechender Sensorik ausgerüstet, ermöglichen Synchronmotoren zudem ein sehr präzises Geschwindigkeits- und Positionierungsverhalten, wie es etwa bei automatischen Schneideprozessen nötig ist. Ausserdem bieten sie im Vergleich zu Asynchronmotoren über alle Geschwindigkeitsbereiche hinweg ein deutlich höheres Drehmoment, was auch den Transport schwererer Güter ermöglicht.

Asynchronmotoren, insbesondere bei kleineren Motorleistungen, haben im Vergleich zu Synchronmotoren baulich bedingt wesentlich schlechtere Wirkungsgrade. Das heisst nicht nur, dass Synchronmotoren den Stromverbrauch und damit die laufenden Kosten einer Warenflussanlage verringern. Als direkte Folge davon bleiben sie auch kühler als Asynchronmotoren, da ein geringerer Anteil der zugeführten elektrischen Energie in Wärme umgewandelt wird. Dies erhöht zugleich ihre Eignung zum Einsatz bei temperaturkritischen Anwendungen, etwa im Bereich der Lebensmittelverarbeitung.

Kompakte Lösung: Sogar eine Umrüstung auf Synchronmotoren kann sich lohnen

Ein weiterer Vorteil von Synchronmotoren ist ihre bei gleicher Leistung geringere Baugrösse, die sich vor allem durch den wesentlich kompakteren Permanentmagnet-Rotor ergibt. So etwa hat der bis 700 Watt belastbare Interroll Synchron-Trommelmotor nur einen Durchmesser von rund 81,5 Millimeter bei einer Mindesteinbaulänge von 290 Millimeter. Ein vergleichbarer Asynchron-Trommelmotor mit Nennleistung von 750 Watt hat einen Aussendurchmesser von 138 Millimeter bei einer Mindestlänge von 350 Millimeter. Durch den kleineren Durchmesser von Synchron-Trommelmotoren sind entsprechend ausgerüstete Förderanlagen wesentlich besser dazu geeignet, auch kleinere Güter zu transportieren.

Nicht nur bei der Konzeption von neuen Anlagen, auch dort, wo vorhandene Warenflussanlagen modernisiert werden sollen, bietet die Umrüstung von Asynchron- auf Synchrontechnik also zahlreiche Vorteile. Werden vorhandene Asynchronmotoren durch vergleichbare Synchronmotoren ausgetauscht, ergeben sich eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit und Flexibilität, so dass auch künftige, sich ändernde Anforderungen an den Materialfluss erfüllt werden können.

Warum Trommelmotoren Getriebemotoren uebertreffen

Die Einhaltung der Hygieneanforderungen ist für die Lebensmittelindustrie von besonderer Bedeutung. Die Lebensmittelverarbeitung im Nassbereich erfordert eine Technologie, die der Hochdruckreinigung mit Chemikalien standhält, ohne dass es zu Ausfallzeiten kommt. 

Interroll-Trommelmotoren sind mit dem höchsten IP69k-Schutz ausgestattet, was die Reinigung der Anlage viel schneller und einfacher macht und das Risiko einer Produktverunreiningung im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben verringert. Interroll-Trommelmotoren wurden gemäss den EHEDG-Richtlinien entwickelt, um Ihnen dabei zu helfen, den höchstmöglichen Hygienestandard zu erreichen.

Neue EHEDG-Richtlinien zur Verarbeitung von Frischfisch veröffentlicht

Die Richtlinie soll Herstellern bei der Planung einer Anlage Leitlinien zu hygienischen Design-Kriterien geben. Die Fischindustrie profitiert davon während des Beschaffungsprozesses und der Installation, der Anlagenplanung und der mikrobiologischen Probenahme. Es betont die derzeit besten Praktiken bei der Auslegung von Fischverarbeitungsgeräten und -anlagen, um typische Gefahren und Herausforderungen der Fischverarbeitung hervorzuheben, und unterstreicht die Bedeutung der Kontrolle der Umwelt.

Interroll interessiert sich sehr für Hygienetechnik in der Nahrungsmittelindustrie und ist Mitglied der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Stefan Hamacher, technischer Vertriebsexperte für Trommelmotoren und Steuerungen bei Interroll, ist Teil der EHEDG-Arbeitsgruppe "Fischverarbeitung", die kürzlich die neue Richtlinie "Hygienic Design Requirements für die Verarbeitung von Frischfisch" veröffentlicht hat.

Die European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) wurde 1989 als Non-Profit-Konsortium aus Geräteherstellern, Lebensmittelherstellern, Zulieferern der Lebensmittelindustrie, Forschungsinstituten und Universitäten, Gesundheitsbehörden und Regierungsorganisationen gegründet. Das Hauptziel von EHEDG ist die Förderung von sicheren Lebensmitteln durch Verbesserung der hygienischen Technik und Design in allen Aspekten der Lebensmittelherstellung. Das Dokument ist auf www.EHEDG.org verfügbar. 


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Kommentare

stéphane larquier

27.07.2018

Merci pour ce comparatif complet, clair et fort utile.

Interroll

30.07.2018

Thank you Stéphane! Please feel free to pass on the content to anyone you think it is useful for.