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Bei einer Hobelmaschine bestimmt die Drehzahl, mit der die Messerwelle laufen muss, und die Art, wie diese Drehzahl per Riemen vom Elektromotor erzeugt wird, die Motorauswahl. Bei den meisten Hobelmaschinen liegt die Drehzahl der Messerwelle über der üblichen Motordrehzahl; deshalb ist der Antrieb in der Regel 2-polig, und die Riemenscheibenübersetzung erhöht die Drehzahl. Der neue Elektromotor sollte Polzahl und Riemenscheibenanordnung des alten beibehalten; die Leistung ist nach Spanlast und der beim Anlauf zu beschleunigenden Wellenmasse zu bewerten.
Warum ist die Drehzahl der Messerwelle so wichtig?
Maßgeblich für die Oberflächengüte beim Hobeln ist der Vorschubweg je Messereingriff, in der Werkstattsprache „Messerschlag“ oder Schnittabstand. Er ergibt sich aus Vorschubgeschwindigkeit, Messerzahl der Welle und Wellendrehzahl. Sinkt die Wellendrehzahl, wird der Messerschlag bei gleichem Vorschub länger, auf der Oberfläche zeigen sich Wellen, und das Aufreißen der Fasern nimmt zu.
Eine hypothetische Rechnung: Dreht eine Messerwelle mit zwei Messern mit 6000 U/min, ergibt das 12.000 Schnitte pro Minute. Wird das Holz mit 6 Metern pro Minute vorgeschoben, beträgt jeder Messerschlag etwa 0,5 mm. Fällt die Wellendrehzahl auf 4000 U/min, steigt der Schlag auf 0,75 mm. Deshalb ist nach einem Motortausch der Erhalt der bisherigen Wellendrehzahl eine Bedingung, die sogar vor der Leistung steht.
Polzahl und Riemenscheibenübersetzung werden gemeinsam betrachtet
Die Drehzahl der Messerwelle ist das Produkt aus Motordrehzahl und Verhältnis der Riemenscheibendurchmesser. Die Typenschilddrehzahl eines 2-poligen Elektromotors liegt bei etwa 2900 U/min, beim Modell 100L-2 mit 3 kW beispielsweise bei 2895 U/min. Ist die Motorriemenscheibe größer als die Maschinenriemenscheibe, liegt die Wellendrehzahl über der Motordrehzahl. Wird an derselben Maschine ein 4-poliger Elektromotor eingebaut, halbiert sich die Wellendrehzahl; der Versuch, dies über die Riemenscheibe auszugleichen, führt zu einer sehr großen Motorriemenscheibe und zu Problemen mit der Riemengeschwindigkeit.
Riementrieb: Geschwindigkeit, Ausrichtung und Spannung
Bei der Hobelmaschine läuft der Riemen mit hoher Geschwindigkeit, und die Last ändert sich schlagartig: Sobald das Holz auf den Tisch kommt, wird die Messerwelle belastet, beim Austritt wieder entlastet. Daraus ergeben sich für den Riementrieb einige wichtige Punkte:
- Riementyp: An älteren Maschinen werden Keilriemen, an neueren meist Keilrippenriemen (Poly-V) verwendet. Das Riemenscheibenprofil richtet sich nach dem Riementyp; beim Aufsetzen der Motorriemenscheibe auf die neue Welle muss dasselbe Profil beibehalten werden.
- Riemenscheibenwuchtung: Schon eine kleine Unwucht an der schnell drehenden Riemenscheibe wirkt sich auf das Motorlager und die Oberflächengüte aus. Beschädigte oder nachträglich aufgebohrte Riemenscheiben sollten nicht wiederverwendet werden.
- Ausrichtung: Die Riemenscheiben von Elektromotor und Messerwelle müssen in einer Ebene liegen. Hat der neue Antrieb eine andere Wellenhöhe oder Wellenlänge, verschiebt sich die Riemenflucht, und der Riemen verschleißt an der Kante.
- Spannung: Ein zu straffer Riemen belastet das Motorlager seitlich; ein lockerer Riemen rutscht beim Anlauf und unter Last, und die Wellendrehzahl sinkt. Bei Hobelmaschinen sitzt der Elektromotor meist auf einer Schwenk- oder Schienenkonsole; die Fußlöcher des neuen Antriebs müssen zu dieser Konsole passen.
Wellen- und Fußmaße werden im Text nicht angegeben; sie lassen sich nach Baugröße in den technischen 2D-Zeichnungen vergleichen. Die Bauformen B3, B5, B14, B34, B35 und vertikal V1/V3/V5/V6/V15 werden je nach Baugröße angeboten; das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt.
Leistung: Spanlast und Anlauf
Bei der Hobelmaschine steigt die Motorlast mit der Spanmenge, die bei einem Durchgang abgenommen wird. Die Faktoren, die den Span vergrößern, sind klar: Spantiefe, Breite des bearbeiteten Bretts, Vorschubgeschwindigkeit von Hand, Härte der Holzart und Abstumpfung der Messer. Ein breites Brett aus Hartholz mit tiefer Spanabnahme schnell vorzuschieben, ist der schwerste Betriebszustand der Maschine. Mit stumpfen Messern erledigt der Antrieb dieselbe Arbeit mit höherem Strom; die Messerpflege sollte als Teil der Motorauswahl betrachtet werden.
Der Anlauf ist eine eigene Last. Die Messerwelle ist eine schwere, schnell drehende Masse; der Elektromotor muss sie beim Anlauf – wenn auch im Leerlauf – auf volle Drehzahl bringen. Bei Maschinen mit großer Welle kann dies einige Sekunden dauern, und der Anlaufstrom bleibt während dieser Zeit hoch. Überlastrelais und Sicherungen müssen so eingestellt sein, dass sie diesen Anlauf zulassen. Wird bei leistungsstarken Hobelmaschinen Stern-Dreieck-Anlauf verwendet, ist zu berücksichtigen, dass das Motordrehmoment in Sternschaltung sinkt und sich der Anlauf verlängert.
Passende Modelle von HEM Motor und aktuelle Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen.
Späne, Staub und Kühlung
Die häufigste Ursache für die Erwärmung des Elektromotors einer Hobelmaschine ist nicht die Last, sondern eine beeinträchtigte Kühlung. Der Antrieb arbeitet im Maschinengestell nahe dem Spänesammelraum; setzt sich das Gitter der Lüfterhaube mit Feinstaub zu, verringert sich die Kühlluft, und der Elektromotor erwärmt sich schon bei normaler Last. Auch wenn sich die Zwischenräume der Gehäuserippen mit Spänen füllen, sinkt die Wärmeabfuhr.
- Lüfterhaube und Gehäuserippen sollten in regelmäßigen Abständen gereinigt werden.
- Langer Betrieb ohne laufende Späneabsaugung beschleunigt die Staubablagerung im Motorraum.
- Die Standardmodelle von HEM Motor haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F; diese Schutzart schützt gegen schädliche Staubablagerungen, ersetzt aber nicht die Notwendigkeit, die Lüfterhaube sauber zu halten.
Da die Holzbearbeitung mit Vibrationen und Stößen verbunden ist, werden bei diesen Maschinen häufig Modelle mit Graugussgehäuse gewählt. Allgemeine Informationen zur Branche finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Holzbearbeitungsmaschinen.
