Elektromotor für Faltschachtel-Klebemaschinen

Eine Faltschachtel-Klebemaschine (Folder-Gluer) nimmt gestanzte und gerillte flache Kartonzuschnitte einzeln auf, trägt Leim auf die Klebelasche auf, faltet die Laschen entlang der Rilllinien und hält die Schachteln unter Druck, bis die Verklebung abgeschlossen ist. Heraus kommen flach gefaltete, aufrichtfertige Schachteln. Diese Seite behandelt die Antriebe der Kartonlinie, in denen Standard-Asynchronmotoren eingesetzt werden, sowie die Schritte beim Motortausch; Ausgangspunkt für die gesamte Branche ist die Seite Elektromotoren für Verpackungsmaschinen.

Hauptmotor und Hilfsmotoren in der Faltschachtel-Klebelinie

Die Maschine gliedert sich nacheinander in Anleger, Vorbrecher (Pre-Breaker), Leimwerk, Faltstation und Press-/Auslagestation. In der klassischen Bauart treibt ein einziger Hauptmotor über Riemen oder Getriebe eine Königswelle an, die sich über die gesamte Maschinenlänge erstreckt; jede Station erhält ihre Bewegung über Winkelgetriebe von dieser Welle. So laufen alle Transportriemen mit gleicher Geschwindigkeit, und die Schachtel wechselt ohne Versatz von einer Station zur nächsten.

Neben dem Hauptmotor haben die meisten Maschinen Hilfsantriebe. Im Anleger saugt ein Vakuumventilator oder eine Vakuumpumpe die Zuschnitte an den Riemen an; bei manchen Modellen treibt diesen Ventilator ein Standard-Asynchronmotor an. In der Press-/Auslagestation kann das Band, das die Schachteln geschuppt übereinanderlegt und presst, an die Hauptwelle gekoppelt sein oder einen eigenen Motor haben. Bei Maschinen mit Heißleim (Hotmelt) hat auch die Pumpe des Leimtanks ihren eigenen Motor.

Bewegungen, die nicht vom Motor ausgeführt werden, sind abzugrenzen. Leimauftragsscheiben und Pistolensysteme werden bei den meisten Maschinen von der Hauptwelle oder ihrer eigenen Steuereinheit betrieben; das Öffnen und Schließen der Leimpistolen übernimmt eine Elektronik. In Linien der neueren Generation können Anleger, Faltriemen oder Pressstation mit separaten Servomotoren synchronisiert sein. Diese Servoachsen sind maschinenspezifisch; eine allgemeine Kompatibilität mit Standard-Asynchronmotoren lässt sich nicht behaupten, eine Änderung wird nur zusammen mit dem Maschinenhersteller geprüft.

Kartonaufrichtmaschinen (Case Erector) arbeiten in umgekehrter Richtung: Sie öffnen den flach gefalteten Karton, falten die Bodenklappen und verschließen sie mit Klebeband oder Leim. Der Arm, der den Karton öffnet, ist bei diesen Maschinen meist pneumatisch; ein Standardmotor findet sich in der Regel am Förderer, der den Karton transportiert.

Angaben zur Identifikation des Hauptantriebsmotors

Die erste Frage ist, ob es sich um Hauptantrieb, Vakuumventilator, Pressband oder Leimpumpe handelt. Der Hauptantrieb ist der größte Motor der Maschine und meist an einen Frequenzumrichter im Schaltschrank angeschlossen; Marke des Umrichters und eingestellte Motordaten sind beim Tausch hilfreich.

Vom Typenschild werden Leistung, Drehzahl, Spannung und Strom abgelesen. Notiert wird, ob der Motor mit Fuß oder Flansch befestigt ist, ob auf der Welle eine Riemenscheibe oder Kupplung sitzt und – bei einer Riemenscheibe – der Riementyp. Auch die Schachtelleistung pro Minute und der Bereich der Kartondicke sind nützlich; auf derselben Maschine erzeugen dünner Karton und Wellpappe unterschiedliche Lasten.

Zusammenhang zwischen Liniengeschwindigkeit, Kartonart und Motorleistung

Die Leistung des Hauptmotors bestimmen Maschinenlänge, Anzahl der Transportriemen, Reibung in der Faltstation und Last der Pressstation. Die Berechnung, die diese Werte zusammenführt, liegt beim Maschinenhersteller; beim Ersatzmotor ist die Leistung auf dem vorhandenen Typenschild die erste Referenz. Auf dieser Seite wird für keinen Maschinentyp ein kW-Wert empfohlen.

Bei der Drehzahl ergibt sich die Geschwindigkeit der Königswelle aus Motordrehzahl und Riemenscheiben- bzw. Getriebeübersetzung. Da die Liniengeschwindigkeit ohnehin per Frequenzumrichter eingestellt wird, verschiebt ein Motor mit anderer Polzahl den Frequenzbereich des Umrichters: Um dieselbe Liniengeschwindigkeit zu erreichen, muss der Motor mit niedrigerer oder höherer Frequenz laufen. Deshalb ist es beim Tausch am einfachsten, die Polzahl beizubehalten. Beim Vakuumventilator bestimmen dagegen Laufraddurchmesser und Drehzahl die erforderliche Saugleistung; auch der Ventilatormotor wird nach der Typenschilddrehzahl ausgewählt.

Vergleich von Riemenscheibe, Kupplung und Baugrößenmaßen

Der Hauptmotor wird meist in Fußausführung (B3) am Untergestell der Maschine befestigt, die Riemenspannung wird über den Motorschlitten eingestellt. Bei dieser Anordnung müssen Fußlochabstand, Achshöhe, Wellendurchmesser, Wellenlänge und Passfedermaß mit dem alten Motor übereinstimmen; andernfalls verschiebt sich die Ausrichtung der Riemenscheiben. Bei Motoren, die direkt am Getriebe sitzen, werden die Flanschmaße B5 oder B14 und der Zentrierdurchmesser verglichen.

Ausgangspunkt ist die IEC-Baugrößennummer (z. B. 100L, 112M). Die Baugrößenmaße finden Sie in der Baugrößen-Maßtabelle, die angebotenen Bauformen auf der Seite Bauformen. Auch Ausrichtung des Klemmenkastens und Lage der Kabeleinführung sind in engen Gestellen wichtig. Ohne diesen Vergleich lässt sich nicht sagen, dass der neue Motor problemlos an die Stelle des alten passt.

Papierstaub, Leimdämpfe und Umgebung im Drucksaal

Faltschachtel-Klebemaschinen arbeiten mit Papierstaub und Kantenstaub, der sich von den Zuschnitten löst. Dieser Staub sammelt sich im Gitter der Lüfterhaube und an den Kühlrippen und verschlechtert die Kühlung; bei der Reinigung zum Schichtende sollte auch die Motoroberfläche mit Druckluft gesäubert werden. Bei Maschinen mit Heißleim ist darauf zu achten, dass Motoren in der Nähe des Leimtanks keine direkte Wärme abbekommen.

Unsere Standardmotoren sind für IP55, Isolationsklasse F und Dauerbetrieb S1 ausgelegt. Die Umgebungsgrenze im Katalog liegt bei −15 bis +40 Grad Celsius, die Höhengrenze bei 1000 m; ein wärmerer Maschinenraum oder eine größere Höhe wird bei der Bestellung angegeben. Bei Hauptmotoren, die lange mit niedriger Drehzahl laufen, können PTC- oder PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur angefordert werden; für feuchte Lager ist auch eine Stillstandsheizung als Bestelloption erhältlich.

Hauptantrieb mit Umrichter, Einrichtgeschwindigkeit und häufiges Stoppen

In der Faltschachtel-Klebemaschine läuft der Hauptmotor während der Produktion stundenlang mit konstanter Geschwindigkeit; beim Auftragswechsel (neues Schachtelformat) richtet der Bediener die Maschine jedoch ein, indem er sie sehr langsam im Tippbetrieb laufen lässt. Dabei arbeitet der Motor bei niedriger Frequenz mit häufigen Anläufen. Da dies kurzzeitig ist, ist es meist unproblematisch; bei langen Einrichtzeiten oder dauerhafter Produktion bei niedriger Geschwindigkeit nimmt jedoch die Kühlung durch den Eigenlüfter ab, und dies sollte bei der Bestellung angegeben werden.

Unsere Drehstrombaureihen eignen sich für den Betrieb am Frequenzumrichter; bei langem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter, bei langem Kabel zwischen Schaltschrank und Motor ein Ausgangsfilter in Betracht gezogen werden. Das schnelle Stillsetzen der Linie bei Not-Halt wird bei den meisten Maschinen über den Bremswiderstand des Umrichters oder eine Motorbremse erreicht; wird ein Bremsmotor benötigt, geben Sie dies bei der Bestellung an. Bei Linien, deren Stationen per Servo synchronisiert sind, kann ein Tausch des Hauptmotors die Synchronisierung beeinflussen; diese Entscheidung sollte dem Maschinenhersteller überlassen werden.

Angaben für den Motortausch an der Faltschachtel-Klebemaschine

Als Einstieg genügt es, ein Foto des Typenschilds und eine Übersichtsaufnahme der Einbaustelle in der Maschine per WhatsApp zu senden; die Seite Ersatz anhand des Typenschilds finden beschreibt den Ablauf. Checkliste vor der Bestellung:

• Foto des Typenschilds: Leistung, Drehzahl, Spannung, Strom und Schaltung (Dreieck/Stern)
• Aufgabe im Antrieb: Hauptantrieb, Vakuumventilator des Anlegers, Pressband oder Leimpumpe
• Bauform (Fuß B3, Flansch B5/B14) sowie Angaben zu Riemenscheibe oder Kupplung
• Wellendurchmesser und Wellenlänge, Passfedermaß; Lage des Klemmenkastens
• Ob der Motor über Frequenzumrichter oder direkt am Netz versorgt wird
• Ob Bremse, Drehgeber oder Fremdlüfter vorhanden sind
• Marke, Modell und Baujahr der Maschine sowie gewünschte Stückzahl

Es genügt, die Angaben an die WhatsApp-Nummer auf der Seite Kontakt zu senden.

Motorgruppen für die Faltschachtel-Klebelinie

Für Hauptantrieb und Pressband kommen robuste Motoren mit Graugussgehäuse, für Vakuumventilator und kleine Hilfsantriebe Motoren mit Aluminiumgehäuse in Frage. Alle Modelle sind auf der Seite Motorenshop gelistet. Die folgenden Produkte sind Beispiele, die Eignung für die Maschine wird gesondert geprüft: 100L2-4 Grauguss liefert bei 1450 U/min 19,8 Nm, 100L1-4 Aluminium bei 1450 U/min 14,5 Nm, für den Vakuumventilator 71M1-2 bei 2750 U/min 1,28 Nm Nenndrehmoment.

Die Modelle in der Tabelle sind Auswahlbeispiele; die endgültige Entscheidung fällt nach dem Abgleich von Maschinendaten, Last, Drehzahl und Anbaumaßen. Für Stanz-, Rill- und Druckmaschinen lesen Sie die Seite Elektromotor für Papier- und Kartonverarbeitungsmaschinen.

Häufig gestellte Fragen

Der Hauptmotor wird beim Einrichten warm, in der Produktion gibt es keine Probleme – warum?

Beim Einrichten läuft der Motor mit niedriger Frequenz und häufigen Anläufen, sein Eigenlüfter fördert wenig Luft. Sind die Einrichtzeiten lang, sollten die Option Fremdlüfter oder die Umrichtereinstellungen gemeinsam mit dem Maschinenhersteller überprüft werden.

Kann ich den Hauptmotor statt 4-polig durch ein 2-poliges Modell ersetzen?

Das wird nicht empfohlen. Bei unveränderter Riemenscheiben- und Getriebeübersetzung ändern sich Liniengeschwindigkeit und Frequenzbereich des Umrichters; zudem sinkt das Drehmoment. Beim Tausch die vorhandene Polzahl beizubehalten, ist der sicherste Weg.

Was muss ich für den Motor des Vakuumventilators im Anleger wissen?

Leistung und Drehzahl laut Typenschild, die Befestigung des Laufrads auf der Welle und die Bauform reichen aus. Sitzt das Laufrad direkt auf der Motorwelle, ist das Wellenmaß besonders wichtig.

Welche Motoren können in einer servogesteuerten Faltlinie Standardmotoren sein?

In manchen Linien arbeiten Vakuumventilator, Leimpumpe und Auslageförderer mit Standard-Asynchronmotoren. Die Motoren der synchronisierten Achsen sind maschinenspezifisch und werden gesondert betrachtet.

Wo wird in einer Kartonaufrichtmaschine ein Motor eingesetzt?

In Kartonaufrichtmaschinen sind die Bewegungen zum Öffnen und Falten des Kartons meist pneumatisch. Ein Standardmotor findet sich in der Regel am Förderer, der den Karton transportiert, und an den Riemen der Verschließstation.