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Beim Planetenrührwerk hängt der Austausch des Elektromotors weniger von dessen Leistung ab als davon, Getriebe und Betriebsweise des Rührwerks richtig zu erfassen. Der Elektromotor treibt beim Planetenrührwerk ein Zahnradgetriebe an, das das Rührwerkzeug sowohl um die eigene Achse als auch im Kessel umlaufen lässt; Geschwindigkeitsstufe, Lastart sowie Lauf- und Pausenzeiten bestimmen, wie stark dieses Getriebe und der Elektromotor beansprucht werden. Der richtige Elektromotor passt mechanisch auf das vorhandene Getriebe, liefert dieselbe Drehzahl und hält den kurzen, aber schweren Arbeitszyklen des Rührwerks stand.
Wie funktioniert der Antriebsstrang im Planetenrührwerk?
Im Planetenrührwerk führt das Rührwerkzeug (Schneebesen, Flachrührer oder Knethaken) zwei Bewegungen gleichzeitig aus: Es dreht sich schnell um die eigene Achse und läuft auf einer langsameren Bahn am Kesselrand um. Diese „Planeten“-Bewegung wird mit einem Planetenradsatz erzeugt, der um ein feststehendes Hohlrad läuft.
Der Elektromotor kann diese Anordnung auf drei Arten antreiben:
- Stufengetriebe: Der Elektromotor dreht mit konstanter Drehzahl; der Bediener wählt über einen Hebel eine von zwei oder drei Geschwindigkeitsstufen. Bei kleinen und mittelgroßen Konditoreirührwerken verbreitet.
- Riemen und Variator: Der Elektromotor treibt über einen Riemen eine Riemenscheibe mit veränderlichem Durchmesser an; die Geschwindigkeit wird stufenlos eingestellt. Bei älteren Maschinen häufig anzutreffen.
- Frequenzumrichter: Die Motordrehzahl wird über den Umrichter verändert, das Getriebe ist einstufig. Bei Maschinen neuerer Generation zunehmend verbreitet.
Vor dem Austausch des Elektromotors müssen Sie wissen, welche Anordnung Ihre Maschine hat, denn bei jeder Anordnung sind die Last am Elektromotor und der kritische Prüfpunkt verschieden.
Prüfpunkte am Getriebe
Bei Planetenrührwerken ist der Elektromotor meist per Flansch oben auf dem Getriebe angebaut und arbeitet häufig senkrecht mit Welle nach unten. Beim Austausch sind folgende Punkte am vorhandenen Elektromotor abzulesen oder zu messen.
Flansch und Welle
Flanschtyp (B5-Flansch mit Durchgangsbohrungen oder kleiner B14-Flansch mit Gewindebohrungen), Flanschdurchmesser, Wellendurchmesser und Passfederlänge müssen exakt zum Eingangsmaß des Getriebes passen. Die Bauformen werden je nach Baugröße angeboten, das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt; vergleichen Sie die Maße mit den technischen Zeichnungen.
Senkrechter Betrieb
Arbeitet der Elektromotor mit Welle nach unten, ist bei der Bestellung die senkrechte Bauform anzugeben (die Optionen V1/V3/V5/V6/V15 werden je nach Baugröße angeboten). In dieser Lage wird auch der Zustand des Wellendichtrings geprüft, damit kein Öl aus dem Getriebe entlang der Motorwelle austritt; erreicht ausgetretenes Öl das Motorlager, verkürzt es die Lebensdauer des Elektromotors.
Drehzahl
Die Übersetzungen des Getriebes sind auf die Drehzahl des vorhandenen Elektromotors ausgelegt. Wird dasselbe Getriebe statt mit einem 4-poligen mit einem 2-poligen Elektromotor angetrieben, verdoppelt sich die Werkzeuggeschwindigkeit in allen Stufen; die Masse spritzt, und der Knethaken wird überlastet. Beim Austausch ist die Polzahl beizubehalten.
Bei manchen Planetenrührwerken werden die Geschwindigkeitsstufen im Elektromotor selbst über eine polumschaltbare Wicklung erzeugt; auf dem Typenschild stehen dann zwei Leistungen und zwei Drehzahlen. Für solche polumschaltbaren Elektromotoren ist eine Sonderausführung erforderlich; sie kann außerhalb des Rahmens der Standardbaureihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen. Fragen Sie uns mit Typenschild- und Anwendungsangaben an.
Betriebsweise: kurze, aber schwere Zyklen
Das Planetenrührwerk ist keine Maschine im Dauerbetrieb. In einem typischen Zyklus wird Material zugegeben, die Maschine rührt einige Minuten langsam, schlägt dann schnell auf, hält an, der Kessel wird gewechselt, und alles beginnt von vorn. Daraus ergeben sich für den Elektromotor zwei Folgen.
- Anzahl der Anläufe: In einer Schicht erfolgen viele Anläufe. Bei jedem Anlauf nimmt der Elektromotor ein Mehrfaches seines Nennstroms auf, und die Wicklung erwärmt sich. Ist die Zahl der Anläufe pro Stunde hoch, sollte dies bei der Bestellung angegeben werden.
- Anlauf unter Last: Wird mit festem Teig oder kalter Butter im Kessel angefahren, trifft das Werkzeug auf hohen Widerstand, bevor der Elektromotor Drehzahl aufgenommen hat. Ein Anlauf in der niedrigen Stufe mit anschließendem Hochschalten schont Elektromotor und Zahnräder.
Kurz beschreiben lässt sich die Betriebsweise durch das Verhältnis von Laufzeit zu Pausenzeit. Ein Rührwerk, das hypothetisch 6 Minuten läuft und 4 Minuten steht, hat eine relative Einschaltdauer von 60 %. Je höher dieser Wert und je häufiger die Anläufe, desto geringer ist die Reserve des Elektromotors für die Erwärmung. Wenn Sie uns Laufzeit, Pausenzeit und Anzahl der Anläufe mitteilen, können wir gemeinsam beurteilen, ob ein Elektromotor der vorhandenen Leistung zu dieser Betriebsweise passt.
Geschwindigkeitsstufe und Drehmoment
Beim Stufengetriebe dreht der Elektromotor in jeder Stufe mit derselben Drehzahl; es ändern sich die Werkzeuggeschwindigkeit und das an die Welle übertragene Drehmoment. Die niedrige Stufe liefert ein hohes Drehmoment und wird für festen Teig verwendet; die hohe Stufe liefert wenig Drehmoment und ist für leichte Massen wie Sahne oder Eiweiß gedacht.
Ein häufiger Fehler ist es, festen Teig in der hohen Stufe zu rühren. Der Widerstand am Werkzeug wirkt dann über ein ungünstigeres Übersetzungsverhältnis auf den Elektromotor zurück; der Motorstrom steigt, und der Überlastschutz löst aus. Statt einen größeren Elektromotor einzusetzen, löst häufig schon die Einhaltung der Stufen-Kapazitäts-Tabelle aus der Bedienungsanleitung das Problem.
| Beobachtung vor Ort | Mögliche Ursache | Erste Maßnahme |
|---|---|---|
| Elektromotor quält sich mit eingesetztem Knethaken | Kessel zu voll oder Stufe zu hoch | Kapazitätstabelle und Stufe prüfen |
| Motorgehäuse am Ende des Tages sehr heiß | Viele Anläufe, kurze Pausen | Betriebsweise messen, bei der Bestellung angeben |
| Öl tritt am Motorflansch aus | Eingangsdichtring des Getriebes verschlissen | Dichtring erneuern, Elektromotor vor dem Wiedereinbau reinigen |
| Geräusche und Schläge beim Stufenwechsel | Stufe wird bei laufendem Elektromotor gewechselt | Stufe nur bei stillstehender Maschine wechseln |
Bei Maschinen mit Variator oder Umrichter wird mit sinkender Drehzahl auch der Eigenlüfter des Elektromotors langsamer. Nach der allgemeinen Aussage auf unserer Website eignen sich unsere Drehstrom-Baureihen für die Drehzahlregelung am Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit vollem Drehmoment und niedriger Drehzahl kann ein Fremdlüfter erforderlich sein, bei langen Kabeln zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dU/dt- oder Sinusfilter geprüft. Sind Leistung und Drehzahl des vorhandenen Elektromotors bekannt, sehen Sie sich passende Modelle von HEM Motor und aktuelle Preise an.
