Elektromotor für Flachgetriebe (parallele Wellen)

Beim Flachgetriebe liegen An- und Abtriebswelle parallel, aber nicht auf derselben Achse; das flache Gehäuse liegt seitlich an der Maschine an, und häufig wird die Hohlwelle direkt auf die Maschinenwelle gesteckt. Bandtrommeln, Becherwerke, Mischer und lange Förderschnecken sind typische Anwender dieser „Aufsteck“-Anordnung. Beschrieben wird hier der Drehstrom-Asynchronmotor, der dieses flache Getriebe antreibt; andere Getriebetypen finden Sie unter dem Thema Elektromotoren für Getriebe.

Was der Motor beim Aufsteckantrieb leistet – und was nicht

Der Motor dreht das Eingangsritzel des Getriebes; die Bewegung läuft über zwei oder drei Stirnradstufen zur Hohl- oder Vollwelle am Abtrieb. Bei Hohlwellenausführungen wird das Getriebe mit Passfeder- oder Schrumpfscheibenverbindung auf die Maschinenwelle gesteckt und über eine Drehmomentstütze am Maschinenrahmen gegen Verdrehen gesichert. Motor und Getriebe hängen in diesem Fall als ein Paket auf der Maschinenwelle.

Die Drehmomentstütze, das Tragen des Getriebes auf der Welle und die Biegung der Maschinenwelle sind keine Motorfragen; sie werden durch Getriebe- und Maschinenkonstruktion gelöst. Der Motor hat die Aufgabe, der Eingangswelle die Leistung mit der gewünschten Drehzahl zu liefern. Da Motorgewicht und Motorlänge das Gleichgewicht des hängenden Pakets jedoch unmittelbar beeinflussen, werden sie bei der Auswahl gesondert betrachtet.

Benötigte Angaben für die Motorauswahl zum Flachgetriebe

Vom Getriebe benötigt werden Typ und Größe, Gesamtübersetzung, ob die Abtriebswelle hohl oder voll ist, das IEC-Anschlussmaß auf der Eingangsseite und die Einbaulage. Von der Maschine werden die benötigte Abtriebsdrehzahl und das Abtriebsmoment, die tägliche Laufzeit, ob die Last gleichmäßig oder stoßartig ist und ob gefüllt oder leer angefahren wird, abgefragt.

Eine weitere, für Aufsteckanwendungen typische Frage lautet: Auf welcher Seite und in welchem Winkel ist der Motor am Getriebe angebaut? Bei Flachgetrieben kann der Motor über, unter oder neben der Abtriebswelle liegen; diese Lage bestimmt sowohl die Richtung der Drehmomentstütze als auch den Bodenabstand des Antriebs.

Motordrehzahl, Abtriebsdrehzahl und Leistung getrennt betrachten

Motorseitig werden nur zwei Werte gewählt: die Leistung (kW) und die durch die Polzahl bestimmte Nenndrehzahl. Die Abtriebsdrehzahl ergibt sich, indem diese Eingangsdrehzahl durch die Gesamtübersetzung des Getriebes geteilt wird; das Abtriebsmoment ist das Produkt aus Motormoment, Übersetzung und Getriebewirkungsgrad. Flachgetriebe sind Zahnradgetriebe mit wälzenden Stufen; der in der Rechnung verwendete Wirkungsgrad wird dennoch der Tabelle des Getriebeherstellers entnommen.

Die Modelle in der Tabelle sind Beispiele und keine endgültige Auswahl; die tatsächliche Leistung wird aus Abtriebsmoment der Maschine, Getriebeübersetzung und Wirkungsgrad berechnet.

Wird an einer laufenden Maschine der Motor getauscht, sind Leistung und Drehzahl auf dem alten Typenschild die erste Referenz. Soll die Maschinengeschwindigkeit geändert werden, ändert man in der Regel die Getriebeübersetzung oder die Umrichtereinstellung; ein Motor mit anderer Polzahl verändert gleichzeitig Abtriebsmoment und Eingangsbedingung des Getriebes.

Flansch, Welle und Motorgewicht im hängenden Paket

Bei Flachgetrieben wird der Motor meist mit B5-Flansch an den IEC-Eingangsadapter angebaut; die Motorwelle greift in die Kupplungsnabe oder die Passfedernut im Adapter. Da das Paket an der Maschinenwelle hängt, wird der Motor nicht mit Füßen, sondern mit Flansch gewählt, und sein gesamtes Gewicht lastet auf dieser Flanschverbindung. Deshalb müssen Flanschart und -durchmesser, Zentrierdurchmesser, Lochkreis, Wellendurchmesser und -länge sowie Passfederbreite einzeln mit dem Getriebeeingang verglichen werden.

Die IEC-Baugröße ist der Ausgangspunkt dieses Vergleichs; auch Gehäuselänge und Schwerpunkt beeinflussen das Gleichgewicht des hängenden Pakets. Bei gleicher Leistung ist ein Aluminiumgehäuse leichter, ein Graugussgehäuse robuster; welches beim Aufsteckantrieb geeignet ist, wird nach der vom Getriebehersteller zugelassenen Motorlast bewertet. Für den Maßvergleich können die technischen Zeichnungen und die Baugrößen-Maßtabelle herangezogen werden. Ohne Einzelabgleich der Maße sollte nicht angenommen werden, dass ein neuer Motor an das hängende Paket passt.

Bei Ausführungen mit separater Eingangswelle kann der Motor in Fußausführung (B3) oder Fuß-Flansch-Ausführung (B35) über Kupplung oder Riemen angeschlossen werden; bei dieser Anordnung werden auch Fußlochabstand und Achshöhe gemessen. Bauformoptionen finden Sie unter der Frage Bauformen.

Umgebungsbedingungen für einen Motor neben der Maschine

Bei der Aufsteckanordnung sitzt der Motor direkt neben der Maschine, oft unmittelbar an der Bandtrommel oder am Schneckentrog. Unter die Trommel fallendes Material, Staub am Schneckenaustritt und Spritzwasser bei der Reinigung können den Motor direkt erreichen. Da der Motor seine Kühlluft über die Lüfterhaube ansaugt, ist darauf zu achten, dass der Bereich vor der Haube nicht durch Materialablagerungen zugesetzt wird.

Die Nenndaten im Katalog gelten für Umgebungsluft zwischen minus 15 und plus 40 Grad Celsius und für Aufstellhöhen bis 1000 Meter über dem Meeresspiegel; eine kältere, wärmere oder höher gelegene Anlage ist bei der Bestellung anzugeben. Die Schutzart IP55 ist gegen Staub und Spritzwasser ausgelegt, nicht für die Reinigung mit Druckwasser. Für Motoren, die lange stillstehen und Feuchtigkeit aufnehmen, ist eine Stillstandsheizung als Bestelloption erhältlich.

Umrichter, lange Laufzeit und stoßartige Last

Flachgetriebeantriebe laufen meist die ganze Schicht ohne Unterbrechung. Wird die Drehzahl per Umrichter geregelt, läuft der Eigenlüfter bei niedriger Frequenz langsamer; bleibt der Antrieb lange mit vollem Moment bei niedriger Drehzahl, kann ein Fremdlüfter nötig sein. Ist der Kabelweg zwischen Umrichter und Motor lang, wird ein dv/dt- oder Sinusfilter am Ausgang erwogen. Vermerken Sie den Umrichterbetrieb in der Bestellung; unsere Seite zum Thema: umrichtergeeignete Motoren.

Verklemmt sich Material im Mischer oder in der Schnecke, steigt der Motorstrom schnell an, und auf das Getriebe wirkt ein großes Moment. Eine stromüberwachende Schutzeinrichtung und ein in die Wicklung eingebauter PTC- oder PT100-Fühler schützen den Motor in diesem Fall; zum mechanischen Schutz des Antriebs werden maschinenseitig Lösungen wie eine Rutschkupplung vorgesehen. Bei Becherwerken befindet sich die Rücklaufsperre auf der Maschinenseite; wird ein Bremsmotor benötigt, geben Sie dies bei der Bestellung an.

Angaben für die Ersatzbestellung

Für einen aus einem Aufsteckantrieb ausgebauten Motor können Sie Fotos von Motor- und Getriebeschild auf dem Weg, der auf der Seite Gleichwertigen Motor anhand des Typenschilds finden beschrieben ist, per WhatsApp senden. Ist das Schild nicht lesbar, helfen folgende Angaben:

• Motorleistung, Drehzahl, Spannung und Schaltung
• Getriebetyp, Größe und Übersetzung; ob die Abtriebswelle hohl oder voll ist
• Flanschart und -durchmesser des Eingangsadapters
• Durchmesser, Länge und Passfeder der Motorwelle
• Lage des Motors zum Getriebe und Richtung der Drehmomentstütze
• Maschinentyp, Laufzeit und Umrichterbetrieb
• Benötigte Stückzahl

Zur Kontaktaufnahme können Sie die WhatsApp-Verbindung auf der Seite Kontakt nutzen.

Shop-Gruppen für Antriebe mit hängendem Paket

Für schwere Bänder, Schnecken und Mischer kommen Motoren mit Graugussgehäuse, für hängende Pakete mittlerer Leistung, bei denen das Motorgewicht wichtig ist, Motoren mit Aluminiumgehäuse in Frage. Die gesamte Verkaufsserie finden Sie auf unserer Seite Shop.

Die in der Tabelle genannten Graugussmodelle 15 kW 160L-4 und 18,5 kW 200L1-6 sind Beispiele; ob sie zu Ihrer Maschine passen, wird durch Vergleich von Maßen, Gewicht und Lastdaten gesondert bestätigt. Die Flachgetriebe selbst finden Sie auf unserer Website unter Flachgetriebe mit parallelen Wellen; die Ausführungen hier beschränken sich auf den Motor.

Häufig gestellte Fragen

Muss der Motor bei einem Hohlwellengetriebe eine Fußausführung haben?

In der Regel nicht. Da das Getriebe an der Maschinenwelle hängt, bewegt sich der Motor mit dem Paket und wird per Flansch am Eingangsadapter des Getriebes angebaut. Eine Fußausführung wird nur bei separater Eingangswelle mit Kupplung verwendet.

Verursacht ein schwererer Motor beim Aufsteckgetriebe Probleme?

Das Motorgewicht belastet Eingangsflansch und Drehmomentstütze zusätzlich. Das vom Getriebehersteller zugelassene Motorgewicht und die Baulänge sind zu prüfen; bei Bedarf ist ein leichteres Gehäuse gleicher Leistung in Betracht zu ziehen.

Wie schütze ich den Motor bei einer Verklemmung in der Schnecke?

Ein korrekt eingestelltes Motorschutzrelais und ein PTC-Fühler in der Wicklung schützen den Motor vor Überhitzung. Zum Schutz von Getriebe und Maschine werden maschinenseitig mechanische Lösungen wie eine Rutschkupplung bewertet.

Muss ich den Motor tauschen, um die Bandgeschwindigkeit zu ändern?

In der Regel nicht. Bei kleinen Unterschieden ist der Umrichter, bei großen eine Änderung der Getriebeübersetzung der geeignetere Weg. Ein Motor mit anderer Polzahl ändert auch das Abtriebsmoment und kann die Eingangsbedingung des Getriebes verletzen.