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Bevor Sie den Elektromotor für einen Kistenförderer auswählen, sind zwei Punkte zu klären: wie viele Kisten pro Stunde durchlaufen müssen und ob Stillstände der Linie vom Elektromotor oder von einem Staukonzept aufgefangen werden. Die Fördergeschwindigkeit wird aus der Kapazität mit Kistenlänge und Kistenabstand berechnet. Häufiges Anhalten und Anfahren wird meist nicht durch einen größeren Elektromotor gelöst, sondern durch die Aufteilung der Linie in Zonen oder dadurch, dass der Antrieb weiterläuft und die Kisten unter Reibung gestaut werden.
Von der Kapazität zur Fördergeschwindigkeit
Ziel einer Kistenlinie ist die Zahl der Kisten pro Zeiteinheit. Die Fördergeschwindigkeit wird aus dieser Zahl abgeleitet: erforderliche Geschwindigkeit ≈ Kisten pro Stunde × (Kistenlänge + Kistenabstand) ÷ 60. Das Ergebnis wird in m/min angegeben. Der Abstand hängt von der Auslegung der Linie ab; laufen die Kisten Stoß an Stoß, geht der Abstand gegen null, werden sie per Sensor vereinzelt, kommt ein bestimmter Abstand hinzu.
Die folgenden Werte sind hypothetisch. Angenommen, eine Linie muss 1200 Kisten pro Stunde fördern, die Kistenlänge beträgt 0,6 m und der Abstand 0,15 m. Die erforderliche Geschwindigkeit beträgt dann 1200 × 0,75 ÷ 60 = 15 m/min. Das ist die Untergrenze der Auslegungsgeschwindigkeit; da die Linie nie ganz ohne Stillstand läuft, wird meist eine Reserve darüber vorgesehen. Eine unnötig hohe Geschwindigkeit erhöht jedoch das Umkippen von Kisten, Stöße an Übergabestellen und Schlupf beim Anlauf.
| Abschnitt der Kistenlinie | Geschwindigkeitsbeziehung |
|---|---|
| Zuführ- und Förderabschnitt | Aus der Kapazität berechnete Grundgeschwindigkeit |
| Vereinzelungsabschnitt (Lückenbildung) | Etwas schneller als der vorherige Abschnitt; die Geschwindigkeitsdifferenz erzeugt Lücken zwischen den Kisten |
| Zusammenführungs- und Übergabestelle | Die Geschwindigkeiten der beiden Linien werden nah beieinander gehalten, Zusammenstöße der Kisten werden vermieden |
| Stauabschnitt | Hält die Kisten zurück, wenn die nachfolgende Maschine stoppt; die Motordrehzahl muss sich nicht ändern |
Wer fängt das Anhalten und Anfahren auf: der Elektromotor oder der Stau?
Die meisten Stillstände in Kistenlinien kommen von der Maschine am Ende der Linie (Waschen, Füllen, Stapeln, Palettieren). Hält diese Maschine an, stauen sich die Kisten. Es gibt drei grundlegende Wege, damit umzugehen, und jeder belastet den Elektromotor anders.
1. Die gesamte Linie mit einem Elektromotor anhalten und anfahren
Das ist die einfachste Anordnung. Die gesamte Linie läuft jedoch jedes Mal beladen an; der Elektromotor beschleunigt die Trägheit aller Kisten und der Kette zusammen. Mit steigender Zahl der Stillstände summiert sich die Anlaufwärme, und der Motorschutz beginnt auszulösen. Bei langen Linien belastet diese Anordnung Elektromotor und Kette gleichermaßen.
2. Die Linie in Zonen aufteilen
Die Linie wird in kurze Abschnitte mit jeweils eigenem Elektromotor aufgeteilt. Sensoren halten nur den Abschnitt an, vor dem es voll ist. Jeder Elektromotor bewegt eine kleinere Masse und stoppt nur bei Bedarf. Die Wärme pro Anlauf sinkt, und bei einer Störung ist nicht die gesamte Linie, sondern nur ein Abschnitt betroffen.
3. Den Elektromotor weiterlaufen lassen und die Kisten auf der Kette stauen
Bei Kunststoffscharnierketten oder Rollenbahnen läuft die Kette unter den Kisten weiter, wenn der Weg nach vorn versperrt ist, und die Kisten warten unter Reibung. Der Elektromotor hält nicht an, es entsteht keine Anlaufwärme. Die Gleitreibung wirkt jedoch als Last auf den Elektromotor zurück; je mehr Kisten sich stauen, desto höher wird der Motorstrom. Bei dieser Anordnung ist die Leistung nach der höchsten Kistenzahl im Stauabschnitt zu berechnen.
Welche Anordnung gewählt wird, entscheidet der Anlagenplaner. Werden diese Anordnung und die Zahl der Stillstände pro Stunde bei der Bestellung des Elektromotors angegeben, lassen sich die richtige Leistung und das passende Anlaufverfahren wählen.
Praktische Checkliste für den Elektromotor bei häufigen Anläufen
- Zählen Sie die Anläufe pro Stunde: Zählen Sie bei tatsächlicher Fördergeschwindigkeit in einer stark ausgelasteten Schicht. Geschätzte Werte fallen meist zu niedrig aus.
- Bestimmen Sie die Last beim Anlauf: Läuft der Abschnitt voll oder halb voll an? Nasse Kisten und volle Flaschenkästen sind schwer.
- Prüfen Sie das Anlaufverfahren: Beim Direktanlauf über Schütz fließt bei jedem Anlauf der volle Anlaufstrom. Ein Frequenzumrichter ermöglicht einen sanften Anlauf mit Rampe und verringert auch das Umkippen der Kisten.
- Kontrollieren Sie das Motorgehäuse: Wird das Gehäuse am Schichtende ungewöhnlich heiß oder löst der Motorschutz aus, kann das Problem mit der Anlaufzahl zusammenhängen; zuerst wird mechanischer Widerstand (festsitzende Rolle, zu straffe Kette) beseitigt.
Der Betrieb mit Frequenzumrichter ist in Kistenlinien verbreitet. Unsere Drehstrom-Baureihen sind für die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter geeignet. Bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter erforderlich sein; bei langen Kabeln zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft. Diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Einzelheiten stehen in der Frage zum Betrieb mit Umrichter. Muss die Kiste millimetergenau anhalten, ist eine Sonderlösung mit Bremse oder Positionierung erforderlich; diese ist nicht mit einem Standard-Elektromotor gleichzusetzen.
