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Bei einer Lebensmittel-Schneidemaschine lautet die erste Frage der Motorauswahl nicht nach der Leistung, sondern nach der Drehzahl des Messers und danach, wie diese Drehzahl vom Elektromotor zum Messer gelangt. Ändert sich die Messerdrehzahl, ändern sich Schnittqualität, Quetschung des Produkts und Kapazität; passt die Riemen-, Zahnrad- oder Wellenverbindung zwischen Antrieb und Messer nicht, lässt sich selbst ein Elektromotor mit der richtigen Leistung nicht einbauen. In diesem Beitrag behandeln wir den Motortausch an Schneidemaschinen unter den Gesichtspunkten Messerdrehzahl und mechanische Passung.
Drei unterschiedliche Antriebskonzepte bei Schneidemaschinen
Der Begriff „Schneidemaschine“ umfasst sehr unterschiedliche Antriebsanordnungen. Vor der Motorauswahl muss geklärt werden, zu welcher Gruppe die Maschine gehört:
- Aufschnittmaschinen mit Kreismesser: Maschinen mit rotierendem Scheibenmesser für Wurst- und Fleischwaren. Das Messer wird meist über Riemen oder Zahnradgetriebe angetrieben; der Elektromotor sitzt nicht auf der Messerwelle, sondern an separater Stelle im Gehäuse.
- Brot- und Backwarenschneidemaschinen: Sie arbeiten mit einem hin- und hergehenden Mehrfachmesserrahmen oder mit Endlosbandmessern. Der Elektromotor erzeugt über Kurbeltrieb oder Riemenscheiben eine lineare oder rotierende Bewegung.
- Gemüseschneide- und Hobelmaschinen: Zentrifugalbauarten, die das Produkt mit einem rotierenden Flügelrad gegen feststehende Messer schleudern, oder Schneidscheiben mit Bandzuführung. Hier ist der Elektromotor meist per Riemen oder direkt mit der Flügelrad- bzw. Scheibenwelle verbunden.
Maschinen, die den Schnitt mit der Produktzuführung synchronisieren, etwa Hochleistungs-Portionierschneider, arbeiten dagegen mit Servomotoren und speziellen Steuerungssystemen. Für diese Aufgabe ist ein Sondermotor erforderlich; er kann außerhalb des Umfangs der Standardreihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen – fragen Sie uns mit Typenschild- und Anwendungsdaten an.
Messerdrehzahl: Warum muss sie erhalten bleiben?
Die Größe, die die Schnittqualität bestimmt, ist die Umfangsgeschwindigkeit des Messers, also der Weg, den die Messerkante pro Sekunde zurücklegt. Sie steigt mit Messerdurchmesser und Drehzahl (v = π × D × n / 60). Sinkt die Umfangsgeschwindigkeit unter den Auslegungswert, schiebt und quetscht das Messer das Produkt, statt es zu schneiden; bei Weichkäse und frischem Brot ist dieser Unterschied sofort sichtbar. Liegt sie darüber, nehmen Erwärmung, Verschmieren bei fetthaltigen Produkten und Messerschwingungen zu.
Eine hypothetische Rechnung: Dreht ein Messer mit 300 mm Durchmesser mit 250 U/min, beträgt die Umfangsgeschwindigkeit etwa 3,9 m/s. Wird an derselben Maschine ohne Änderung der Riemenscheibenübersetzung statt eines 1500-U/min- ein 3000-U/min-Elektromotor eingebaut, verdoppeln sich Messerdrehzahl und Umfangsgeschwindigkeit. Deshalb muss beim Austausch die Polzahl des alten Antriebs beibehalten werden; soll die Drehzahl geändert werden, ist die Riemenscheiben- oder Zahnradübersetzung neu zu berechnen.
Die Drehzahl auf dem Typenschild richtig lesen
Auf dem Typenschild der in Schneidemaschinen häufig eingesetzten 4-poligen Elektromotoren steht nicht die Synchron-, sondern die Nenndrehzahl: beispielsweise 1420 U/min beim Modell 80M2-4 mit 0,75 kW und 1445 U/min beim Modell 90S-4 mit 1,1 kW. Beide gehören zur Klasse der „1500er Elektromotoren“; der kleine Unterschied entsteht durch den Schlupf und hat bei einer riemengetriebenen Maschine praktisch nur begrenzten Einfluss auf die Messerdrehzahl.
Mechanische Passung: Welle, Flansch, Riemenscheibe und Drehrichtung
Beim Motortausch an Schneidemaschinen hakt es am häufigsten an der Mechanik. Die Prüfreihenfolge kann so aussehen:
- Anschlussfläche: Sitzt der Elektromotor mit seinen Füßen auf einer Platte (B3) oder wird er mit dem Flansch an ein Zahnradgetriebe oder das Maschinengehäuse angebaut (B5, B14)? Bei Flanschverbindungen müssen Flanschdurchmesser, Zentrierung und Lochkreis mit dem alten Antrieb übereinstimmen; nicht jeder Flansch mit der Bezeichnung „B14“ passt zum anderen.
- Wellenende: Wird eine Riemenscheibe oder ein Ritzel auf die Motorwelle gesetzt, müssen Wellendurchmesser, Länge und Passfedernut übereinstimmen. Bei Konstruktionen, bei denen das Messer direkt auf der Motorwelle sitzt oder der Antrieb mit einer maschinenspezifischen langen oder mit Gewinde versehenen Welle gefertigt wurde, passt die genormte IEC-Welle nicht; dann ist ein Elektromotor mit Sonderwelle erforderlich.
- Riemenflucht: Hat der neue Elektromotor eine andere Wellenhöhe, stimmt die Riemenscheibenflucht nicht mehr; die seitliche Riemenlast steigt, und die Lagerlebensdauer sinkt.
- Drehrichtung: Ein Kreismesser ist für eine Drehrichtung geschliffen. Beim Drehstrommotor ändert das Vertauschen zweier Phasen die Drehrichtung; beim ersten Einschalten muss die Richtung geprüft werden, bevor das Messer montiert wird.
Wellen-, Flansch- und Fußmaße nennen wir nicht im Text; Sie können sie in den nach Baugröße erstellten technischen 2D-Zeichnungen und im Katalog vergleichen. Für die Montage gilt allgemein: 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, Anlauf und Stillsetzen
Die meisten Schneidemaschinen arbeiten mit Elektromotoren kleiner Leistung. Die Last wird durch die Härte des Produkts (gefrorenes Fleisch, Hartkäse), die Schnittbreite und die Schnitte pro Minute bestimmt. Messer- und Schwungmasse erzeugen beim Anlauf eine kurze Beschleunigungslast; da das Messer meist im Leerlauf gestartet und das Produkt erst danach zugeführt wird, ist der Anlauf jedoch nicht schwer.
Das Stillsetzen ist dagegen ein Sicherheitsthema. Dass das Messer beim Öffnen der Abdeckung innerhalb einer bestimmten Zeit stillstehen muss, kann einen Bremsmotor oder elektrisches Bremsen erfordern. Das gehört zur Sicherheitskonstruktion des Maschinenherstellers; war der alte Antrieb ein Bremsmotor, darf kein Standard-Elektromotor ohne Bremse an seine Stelle treten – der Bremsmotor ist als eigener Sondermotor anzufragen.
Wird bei drehzahlverstellbaren Schneidemaschinen ein Frequenzumrichter eingesetzt, gilt die allgemeine Aussage auf unserer Website: Unsere Drehstromreihen eignen sich für die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter; bei langem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter nötig sein, bei langem Kabel zwischen Umrichter und Antrieb wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen werden in der Bestellung angegeben. Passende Modelle von HEM Motor und aktuelle Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen.
