Austausch des Elektromotors an der Metallbandsäge: Getriebe und Bandgeschwindigkeit

Beim Motortausch an einer Metallbandsäge bleibt die Bandgeschwindigkeit erhalten, wenn der neue Elektromotor dieselbe Polzahl hat (meist 4-polig, Klasse 1500 U/min) und Getriebe sowie Antriebsrolle unverändert bleiben. Die Bandgeschwindigkeit ergibt sich aus Motordrehzahl, Getriebeübersetzung und Rollendurchmesser zusammen; ändert sich einer dieser Werte, ändert sich auch die Schnittgeschwindigkeit. In diesem Beitrag behandeln wir Schritt für Schritt den Motortausch an einer typischen Metallbandsäge mit Schneckengetriebe, die Geschwindigkeitsberechnung und die Getriebeanbindung.

Wie gelangt die Kraft bei der Metallbandsäge zum Sägeband?

Anders als bei der Holzbandsäge läuft das Band bei der Metallbandsäge deutlich langsamer. Deshalb sitzt zwischen Elektromotor und Antriebsrolle fast immer ein Getriebe mit hoher Übersetzung. Die verbreitete Anordnung sieht so aus:

• Elektromotor: Ein Drehstrom-Asynchronmotor, meist direkt am Eingangsflansch des Getriebes angebaut; bei manchen Maschinen sitzen Stufenscheibe und Riemen dazwischen.
• Getriebe: Meist ein Schneckengetriebe; es senkt die Drehzahl und erhöht das Drehmoment.
• Antriebsrolle: Die große Rolle auf der Abtriebswelle des Getriebes zieht das Sägeband. Die gegenüberliegende Umlenkrolle spannt das Band.
• Hilfsantriebe: Das Hydraulikaggregat für das Absenken des Bügels, die Kühlmittelpumpe und gegebenenfalls die Materialzuführung arbeiten mit eigenen Motoren.

Ausgetauscht wird in der Regel der Hauptmotor des Sägebands. Die Hilfsmotoren werden gesondert betrachtet; die Kühlmittelpumpe etwa ist bei den meisten Maschinen eine kleine, mit der Pumpe integrierte Einheit und kann außerhalb des Umfangs der Standardbaureihe liegen.

Berechnung der Bandgeschwindigkeit: Elektromotor, Getriebe, Rolle

Die Bandgeschwindigkeit ist das Produkt aus Umfang der Antriebsrolle und Rollendrehzahl. Die Rollendrehzahl erhält man, indem man die Nenndrehzahl des Elektromotors durch die Getriebeübersetzung teilt. Kurz gefasst lautet die Formel: Bandgeschwindigkeit (m/min) = π × Rollendurchmesser (m) × Nenndrehzahl des Elektromotors ÷ Getriebeübersetzung.

Eine hypothetische Rechnung

Die folgenden Werte sind angenommen und dienen nur zur Veranschaulichung der Methode. Die Maschine habe einen 4-poligen 1,5-kW-Elektromotor (Nenndrehzahl 1445 U/min), ein Getriebe mit Übersetzung 1/20 und eine Antriebsrolle mit 350 mm Durchmesser.

• Rollendrehzahl: 1445 ÷ 20 ≈ 72,3 U/min
• Bandgeschwindigkeit: 3,14 × 0,35 × 72,3 ≈ 79 m/min

Wird an derselben Maschine versehentlich ein 2-poliger Elektromotor (etwa 2895 U/min) eingebaut, steigt die Bandgeschwindigkeit auf etwa 159 m/min, verdoppelt sich also. Beim Metallschneiden bedeutet das schnell stumpfe Zähne, ein heißes Band und schlechtere Schnittqualität. Ein 6-poliger Elektromotor senkt die Geschwindigkeit dagegen um etwa ein Drittel und verlängert die Schnittzeit. Kurz gesagt: Die Polzahl ist Teil der Bandgeschwindigkeit, für die die Maschine ausgelegt ist.

Kleine Unterschiede in der Nenndrehzahl (z. B. 1445 statt 1400 U/min) ändern die Bandgeschwindigkeit nur um wenige Prozent und sind in der Praxis unproblematisch. Dieser Unterschied entsteht durch den Schlupf des Asynchronmotors.

Was bei der Getriebeanbindung zu prüfen ist

Ist der Elektromotor per Flansch am Getriebe angebaut, ist der eigentlich kritische Punkt beim Austausch nicht die Leistung, sondern die Passung der Verbindung. Die Eingänge von Schneckengetrieben sind meist nach IEC-Baugrößen ausgeführt; die Motorwelle greift in die Eingangsbuchse des Getriebes, der Motorflansch sitzt am Getriebeflansch.

• Baugröße: Vergleichen Sie die IEC-Baugröße auf dem Leistungsschild des alten Elektromotors (z. B. 90S, 90L, 100L) mit der des neuen Modells. Wellendurchmesser und Flanschmaß hängen von dieser Kennung ab.
• Flanschtyp: Großflansch (B5) oder Kleinflansch (B14)? Verlassen Sie sich nicht nur auf die Bezeichnung; messen Sie Lochkreis und Zentrierdurchmesser. Das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt.
• Wellenende und Passfeder: Die Passfedernut in der Getriebe-Eingangsbuchse muss zu der auf der Motorwelle passen.
• Riemenanordnung: Steht der Elektromotor auf einem Sockel und ist über Riemen verbunden, werden Fußlochabstand, Achshöhe und Riemenscheibennabe geprüft.

Zum Vergleich der Maße können Sie die technischen 2D-Zeichnungen je Baugröße heranziehen. Allgemeine Informationen zur Motorauswahl bei Getriebeantrieben finden Sie auch auf der Seite Elektromotoren für Getriebe.

Drehzahleinstellung: Stufenscheibe, polumschaltbarer Motor und Umrichter

Unterschiedliche Werkstoffe (Baustahl, Edelstahl, Aluminiumprofil) verlangen unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten. Maschinen erfüllen diesen Bedarf auf einem von drei Wegen, und die Motorauswahl richtet sich danach:

• Stufenscheibe: Zwischen Elektromotor und Getriebe sitzen Riemenscheiben mit mehreren Durchmessern; der Riemen wird von Stufe zu Stufe umgelegt. Ein eintouriger Standardmotor ist geeignet.
• Polumschaltbarer Elektromotor: Ein Motor, auf dessen Leistungsschild zwei Leistungen und zwei Drehzahlen stehen (z. B. 4/2-polig). Wicklung und Schaltung dieser Motoren sind anders; sie lassen sich nicht eins zu eins durch einen eintourigen Standardmotor ersetzen. Für diese Aufgabe wird ein Sondermotor benötigt; sie kann außerhalb des Umfangs der Standardbaureihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen – fragen Sie uns mit Schild- und Anwendungsdaten an.
• Frequenzumrichter: Unsere Drehstrom-Baureihen eignen sich für die Drehzahlregelung per Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter nötig sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Einzelheiten finden Sie in der Frage zum Betrieb am Umrichter.

Passende Modelle von HEM Motor und aktuelle Preise finden Sie im Bereich Elektromotor kaufen.

Drehrichtung, Anlauf und Betriebsumgebung

Die Zähne des Sägebands schneiden nur in einer Richtung. Nach dem Anschluss des neuen Elektromotors ist die Drehrichtung ohne aufgelegtes Band oder mit einem kurzen Tippbetrieb zu prüfen; ist sie falsch, werden zwei Außenleiter getauscht. Ein Betrieb unter Last in falscher Richtung kann die Zähne brechen.

Der Anlauf ist bei der Metallbandsäge meist leicht: Das Band läuft an, ohne das Material zu berühren, und der Bügel senkt sich erst danach. Deshalb ist in diesen Leistungsklassen der Direktanlauf verbreitet. Dafür wird bei jedem Schnitt gestoppt und gestartet; bei vielen Anläufen pro Tag sollten Sie sicherstellen, dass der Thermoschutz auf den Strom laut Leistungsschild eingestellt ist.

Auf Seiten der Umgebung stehen zwei Themen im Vordergrund: Kühlmittelspritzer und Metallspäne. Die Modelle von HEM Motor haben Schutzart IP55; sie schützt gegen Staub und Spritzwasser, ein Elektromotor sollte jedoch nicht dauerhaft unter einem Flüssigkeitsstrahl stehen. Für die Kühlung ist wichtig, dass Späne das Gitter der Lüfterhaube nicht zusetzen und sich nicht auf der Motoroberfläche ablagern.

Beispielmodelle für Metallbandsägen

Bei mittelgroßen Werkstatt-Metallbandsägen liegt die Leistung des Hauptmotors meist im Bereich einiger Kilowatt; den genauen Wert bestimmt das Typenschild der Maschine. Die folgenden 4-poligen Modelle mit Aluminiumgehäuse sind Beispiele aus diesem Bereich. Alle haben 230/400 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55 und Isolationsklasse F:

• 90S-4: 1,1 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1445 U/min, IEC 90S, 2,48 A (400 V).
• 90L-4: 1,5 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1445 U/min, IEC 90L, 3,30 A (400 V).
• 100L1-4: 2,2 kW, 4-polig, Nenndrehzahl 1450 U/min, IEC 100L, 4,52 A (400 V).

Achtung: 90S-4 und 90L-4 haben dieselbe Achshöhe, aber unterschiedliche Gehäuselänge und unterschiedlichen Fußabstand. Bei der Anordnung mit Flanschanbau am Getriebe ist dieser Unterschied meist unproblematisch; bei der Anordnung auf einem Sockel werden die Fußbohrungen geprüft. Der aktuelle Preis steht auf der Produktseite des jeweiligen Modells.

Fazit und Angaben für die Bestellung

Der richtige Ersatzmotor für eine Metallbandsäge hat dieselbe Leistung und Polzahl wie der alte und eine Baugröße, die zum Getriebeeingang passt. Mehr Leistung erhöht die Schnittgeschwindigkeit nicht; die Geschwindigkeit bestimmen Getriebe und Rolle. Senden Sie für ein Angebot:

• Foto des Leistungsschilds des alten Elektromotors (Leistung, Drehzahl, Spannung, Baugröße)
• Anbauart: per Flansch am Getriebe oder mit Füßen auf einem Sockel und Riemen
• Übersetzung und Angaben zum Eingangsflansch vom Getriebe-Typenschild
• Wie die Geschwindigkeit eingestellt wird (Stufenscheibe, polumschaltbar, Umrichter)

Passende Modelle und aktuelle Preise finden Sie in unserem Online-Shop. Senden Sie Foto des Leistungsschilds, Drehzahl und Anbauangaben Ihres vorhandenen Elektromotors über die Seite zum Senden des Typenschilds und fordern Sie ein Angebot für das passende Modell an.

Häufige Fragen

Schneidet die Säge schneller, wenn ich einen stärkeren Elektromotor einbaue?

Nein. Die Bandgeschwindigkeit bestimmen Motordrehzahl, Getriebeübersetzung und Rollendurchmesser. Ein stärkerer Elektromotor bietet nur bei Belastung mehr Drehmomentreserve; auch das Getriebe muss diese Last tragen können.

Kann ich einen Elektromotor mit zwei Drehzahlen auf dem Schild durch einen Standardmotor ersetzen?

Nicht direkt. Schaltung und Steuerung des polumschaltbaren Elektromotors sind anders; mit einem Standardmotor bleibt nur eine Drehzahl. Sprechen Sie uns mit den Schilddaten an.

Wie prüfe ich die Drehrichtung des neuen Elektromotors?

Führen Sie ohne aufgelegtes Band oder bei hochgestelltem Bügel einen kurzen Tippbetrieb durch. Ist die Richtung falsch, tauschen Sie zwei Außenleiter an der Klemmleiste des Elektromotors.

Kann ohne Getriebewechsel ein Elektromotor mit anderer Baugröße eingebaut werden?

Nur wenn Flansch- und Wellenmaße zum Getriebeeingang passen. Andernfalls ist ein Zwischenflansch oder eine Buchse nötig; das muss hinsichtlich Ausrichtung und Festigkeit gesondert bewertet werden.