Elektromotor für den Mischer einer Asphaltmischanlage: heiße Umgebung und wechselnde Last

In der Asphaltmischanlage treibt der Mischermotor den Doppelwellenmischer (Pugmill) an, der das heiße Mischgut in kurzer Zeit homogenisiert. Für diesen Elektromotor sind zwei Bedingungen maßgeblich: die Wärme, die vom Mischergehäuse und vom heißen Gestein abstrahlt, und die Last, die in jeder Charge rasch zwischen leer und voll wechselt. Die Auswahl des Elektromotors richtet sich daher nicht nur nach der Leistung, sondern auch nach einem gut belüfteten Einbauort fern der heißen Zone, nach der Getriebeanbindung und nach der Vorbereitung auf einen Anlauf mit gefülltem Mischer.

Antriebsanordnung des Asphaltmischers

In Chargen-Asphaltmischanlagen besteht der Mischer aus zwei parallelen Wellen mit Armen und Schaufeln. Die beiden Wellen drehen gegenläufig; durch diese Bewegung werden Gestein, Füller und Bitumen vermischt. Der Antrieb erfolgt meist über eine der beiden folgenden Anordnungen:

• Ein Elektromotor und Synchronzahnräder: Ein Elektromotor dreht über Riemen und Getriebe eine Welle; die zweite Welle dreht über die Synchronzahnräder zwischen den Wellen gegenläufig.
• Zwei Elektromotoren und zwei Getriebe: Jede Welle dreht über ihren eigenen Elektromotor und ihr eigenes Getriebe; die Wellen sind weiterhin über Synchronzahnräder verbunden.

In beiden Anordnungen ist der Elektromotor nicht direkt mit dem Mischer verbunden, sondern über ein Getriebe oder eine Kombination aus Riemen und Getriebe. Beim Austausch sind daher Getriebeeingang und Riemenscheibenanordnung ebenso wichtig wie die Leistung.

In kontinuierlichen Anlagen (Drum Mix) wird in der Trommel gemischt; gibt es keinen separaten Mischermotor, gilt die Bewertung in diesem Beitrag nicht für den Trommelantrieb.

Heiße Umgebung: Wo sollte der Elektromotor stehen?

Das Asphaltmischgut gelangt mit hoher Temperatur in den Mischer. Mischergehäuse, Bitumenleitungen und die Umgebung des Heißsiebs erwärmen sich. Für den Elektromotor zählt die Temperatur seiner eigenen Kühlluft: Er kühlt sich mit der Luft, die sein Lüfter ansaugt. Je heißer diese Luft, desto stärker erwärmt sich die Wicklung.

• Einbauort: Der Elektromotor sollte so angeordnet sein, dass er Mischergehäuse und heiße Leitungen nicht direkt berührt und außerhalb geschlossener Abteile liegt, in denen sich erwärmte Luft staut. Ein Standard-Elektromotor wird nicht in der heißen Zone platziert.
• Belüftung: Wird in geschlossenen Bereichen auf der Mischerebene die Luft abgeführt, sinkt die Temperatur um den Elektromotor.
• Wärmeleitung: Verbindung und Sockel zwischen Elektromotor und Getriebe können Wärme vom heißen Gehäuse zum Elektromotor leiten; Zwischenstücke und Sockelanordnung werden daraufhin geprüft.
• Sonne und Regen: Die meisten Anlagen stehen im Freien. Ein Schutzdach über dem Elektromotor, das den Lüfterluftstrom nicht behindert, verringert im Sommer die Gehäusetemperatur und hält Regenwasser ab.

Die Modelle von HEM Motor im Programm haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F. Die Umgebungstemperatur am Einbauort sollte bei der Bestellung angegeben werden; liegt sie über den Standardwerten, wird die Auswahl des Elektromotors entsprechend bewertet. Für eine Anwendung direkt im Heißgas oder unmittelbar am heißen Gehäuse ist ein Sondermotor nötig; das kann außerhalb des Umfangs der Standardbaureihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen. Sprechen Sie uns mit den Details Ihrer Anwendung an.

Wechselnde Last: von Charge zu Charge

In der Chargenanlage arbeitet der Mischer in einem Zyklus: Während er leer läuft, wird Gestein eingefüllt, trocken gemischt, Bitumen eingesprüht, nass gemischt und schließlich die Klappe geöffnet und das Mischgut entleert. Dieser Zyklus wiederholt sich bei jeder Charge. Aus Sicht des Elektromotors ändert sich die Last so:

• Im Leerlauf ist die Last gering.
• Beim Einfüllen des Gesteins steigt die Last rasch an.
• Mit Zugabe des Bitumens wird das Mischgut schwerer, und mit der Konsistenz schwankt das Drehmoment.
• Beim Entleeren sinkt die Last wieder.

Bei einer solchen schwankenden Last hängt die Wicklungstemperatur weniger von der höchsten Momentanlast ab als vom Zyklusmittel. Dennoch wachsen die Lastspitzen, wenn das Mischgut zu kalt ist, der Grobkornanteil steigt oder das Chargengewicht erhöht wurde. Wer zur Kapazitätssteigerung das Chargengewicht erhöht, kann Elektromotor und Getriebe über ihre Auslegungsgrenze bringen; diese Entscheidung ist anhand der Daten des Anlagenherstellers zu treffen.

Die Last über die Strommessung ablesen

Den Strom des Mischermotors über einen Chargenzyklus zu messen, ist der praktischste Weg, seine tatsächliche Last zu verstehen. Nähert sich der Strom häufig dem Nennstrom auf dem Typenschild oder überschreitet ihn, sollten Chargengewicht, Mischguttemperatur und Schaufelverschleiß geprüft werden. Verschlissene Schaufeln und Arme erschweren das Mischen und können die Last erhöhen.

Anlauf mit gefülltem Mischer

Ein Stromausfall oder Not-Halt kann den Mischer gefüllt zurücklassen. Kühlt das Mischgut ab, erstarrt das Bitumen, und die Wellen sitzen regelrecht fest. Das Anlaufdrehmoment des Elektromotors arbeitet dann gegen einen viel größeren Widerstand als beim normalen Leeranlauf.

• Beim Stern-Dreieck-Anlauf sinkt das Anlaufdrehmoment; bei gefülltem, abgekühltem Mischer läuft der Elektromotor womöglich nicht an.
• Ein kontrollierter Anlauf mit Umrichter beherrscht das Drehmoment besser, doch festsitzendes Mischgut zu lösen ist Aufgabe des Betriebs, nicht des Elektromotors.
• Das Mischgut vor dem Abkühlen zu entleeren oder den Mischer durch Erwärmen zu lösen, ist der sicherste Weg, Elektromotor und Getriebe zu schützen.

Beim Anlauf unter Füllung kann der Motorschutz ansprechen; wer den Schutz überbrückt und wiederholt Anlaufversuche unternimmt, belastet Wicklung und Getriebe. Soll mit Stern-Dreieck angelaufen werden, wird am 400-V-Netz ein Elektromotor mit 400/690 V (Δ/Y) auf dem Typenschild gewählt. Zum Umrichterbetrieb sei angemerkt: Unsere Drehstrom-Baureihen eignen sich für die Drehzahlregelung am Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter nötig sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dU/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen werden bei der Bestellung angegeben.

Getriebeanbindung und Anordnung mit zwei Elektromotoren

Der Mischermotor wird meist über Riementrieb oder direkt per Flansch mit dem Getriebe verbunden. Beim Austausch ist zu prüfen:

• Baugröße und Wellenende: Beim Riementrieb muss die Scheibennabe, bei Flanschanbau die Eingangsbuchse des Getriebes auf die Welle des neuen Elektromotors passen. Eine gleiche IEC-Baugröße erleichtert die Kompatibilität.
• Flansch: Das Maß des Getriebe-Eingangsflansches wird bei der Bestellung bestätigt; allein aus der Bezeichnung „B5“ ergibt sich noch keine Eignung.
• Polzahl: Die Drehzahl der Mischerwellen hängt von der Motordrehzahl ab. Ändert sich die Polzahl, ändern sich Mischgeschwindigkeit und Drehmoment am Getriebe.

Bei der Anordnung mit zwei Elektromotoren sind die beiden Wellen über Synchronzahnräder verbunden; die Elektromotoren dürfen daher nicht gegeneinander arbeiten. Beide müssen dasselbe Modell sein, gemeinsam anlaufen und stoppen und jeweils einen eigenen Schutz haben. Fällt ein Elektromotor aus, erhält ein neuer Elektromotor mit demselben Modellcode wie der verbleibende die Lastverteilung.

Allgemeine Informationen zur Auswahl von Elektromotoren für Getriebeantriebe finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Getriebe. Wellenende und Flanschmaße können Sie anhand der 2D-Zeichnungen vergleichen.

Modelle von HEM Motor in Leistung und Baugröße passend zum Mischerantrieb finden Sie mit aktuellen Preisen auf der Seite Elektromotor kaufen.

Beispielmodelle für Asphaltmischer

Die Leistung des Mischermotors hängt von Anlagenkapazität, Chargengewicht und Antriebsanordnung (ein oder zwei Elektromotoren) ab; der genaue Wert wird dem Anlagentypenschild oder den Herstellerdaten entnommen. Die folgenden Graugussmodelle sind Beispiele; alle drei sind 4-polig und werden mit 400/690 V (Δ/Y) und 50 Hz, Schutzart IP55 und Isolationsklasse F angeboten:

• 180L-4: 22 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1470 U/min, IEC 180L, 39,7 A (400 V), Nenndrehmoment 142,9 Nm.
• 200L-4: 30 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1475 U/min, IEC 200L, 53,8 A (400 V), Nenndrehmoment 194,2 Nm.
• 180M-4: 18,5 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1470 U/min, IEC 180M, 33,5 A (400 V), Nenndrehmoment 120,2 Nm.

Das Graugussgehäuse überzeugt in der vibrierenden, staubigen Anlagenumgebung durch seine Steifigkeit. 180M und 180L haben dieselbe Achshöhe, aber unterschiedliche Länge; 200L ist eine größere Baugröße. Beim Wechsel auf die nächsthöhere Leistung sind Sockel und Getriebeanbindung erneut zu prüfen. Den aktuellen Preis jedes Modells finden Sie auf seiner Produktseite.

Fazit und Bestellangaben

Die richtige Wahl beim Mischermotor einer Asphaltmischanlage bedeutet: gleiche Leistung und Polzahl wie der alte Elektromotor, eine zum Getriebe passende Baugröße, ein gut belüfteter Einbauort fern der heißen Zone und eine auf den Anlauf unter Füllung abgestimmte Steuerung. Damit wir ein Preisangebot erstellen können, senden Sie bitte:

• Typenschildfoto des auszubauenden Elektromotors sowie Marke/Kapazität der Anlage
• Antriebsanordnung (ein oder zwei Elektromotoren) und Daten vom Getriebetypenschild
• Umgebungstemperatur und Belüftung am Einbauort
• Anlaufart und Möglichkeit eines Anlaufs unter Füllung

Passende Modelle für den Anlagenmischer mit Preisen finden Sie in unserem Online-Shop. Senden Sie Typenschildfoto, Drehzahl und Getriebeanbindung Ihres Mischermotors über die Seite zum Senden des Typenschilds, dann erstellen wir ein Angebot mit dem passenden Modell.

Häufige Fragen

Warum löst der Motorschutz des Mischermotors im Sommer häufiger aus?

Der Elektromotor kühlt sich mit der umgebenden Luft. Auf der Mischerebene und in der Sommersonne erwärmt sich diese Luft, und der Elektromotor läuft heißer. Belüftung, Schutzdach und Sauberkeit des Lüftergitters sollten geprüft werden.

Genügt es, bei höherem Chargengewicht den Elektromotor zu vergrößern?

Möglicherweise nicht. Auch Getriebe, Synchronzahnräder und Wellen müssen die Last tragen; eine Erhöhung des Chargengewichts ist anhand der Daten des Anlagenherstellers zu bewerten.

Kann ich beim Mischer mit zwei Elektromotoren nur den defekten tauschen?

Ja; für die Lastverteilung ist jedoch wichtig, dass der neue Elektromotor dieselbe Leistung und Polzahl wie der verbleibende hat und möglichst denselben Modellcode.

Ist es richtig, einen mit abgekühltem Mischgut gefüllten Mischer mit dem Elektromotor zu erzwingen?

Nein. Wiederholte Anlaufversuche belasten Wicklung und Getriebe; der Mischer sollte durch Erwärmen oder Entleeren des Mischguts freigemacht werden.