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Im Walzenbrecher wird das Gestein zwischen zwei gegenläufig drehende Walzen eingezogen, zusammengepresst und durch Quetschen gebrochen; bei Einwalzenbrechern drückt eine gezahnte Walze das Gestein gegen eine feste Brechplatte. Die Korngröße wird durch den Spalt zwischen den Walzen bestimmt, daher liefert die Maschine ein Produkt mit kontrollierter Korngröße und geringem Feinanteil. Eingesetzt wird sie bei Kohle, Ton, Mergel, Salz, Gips und weichem Kalkstein sowie in Zuschlagstofflinien als zweite oder dritte Brechstufe. Diese Seite konzentriert sich auf die Elektromotoren, die die Walzen antreiben; für den Rest der Anlage siehe die Seite Elektromotoren für Brecher und Steinbrechanlagen.
Zwei Walzen, zwei Motoren: die Antriebsanordnung
Bei Doppelwalzenbrechern hat in der Regel jede Walze ihren eigenen Motor. Ein Motor treibt die fest gelagerte Walze an, der andere die bewegliche Walze, die von Federn oder einem Hydraulikzylinder gehalten wird. Manche Maschinen treiben beide Walzen mit einem Motor über ein Langzahnrad- oder Kettengetriebe an, doch bei großen Maschinen sind zwei unabhängige Antriebe üblicher. In diesem Fall werden bei der Bestellung zwei Motoren gleicher Leistung, Drehzahl und Baugröße gewünscht; das erleichtert auch Ersatzhaltung und Wartung.
Drehen die Walzen gleich schnell, wird das Material überwiegend durch Druck gebrochen. Bei manchen Bauarten laufen die Walzen bewusst mit unterschiedlicher Geschwindigkeit; die Geschwindigkeitsdifferenz erzeugt beim Zusammenpressen zusätzlich eine Reißwirkung. Diese Differenz wird über das Riemenscheibenverhältnis, das Getriebeverhältnis oder einen Umrichter erzielt. Welche Differenz gilt, legt die Maschinenkonstruktion fest; Aufgabe auf der Motorseite ist es, einen Antrieb aufzubauen, der diese Differenz stabil hält.
Niedrige Walzendrehzahl, hohes Drehmoment
Die Umfangsgeschwindigkeit an der Walzenoberfläche ist im Vergleich zur Rotorgeschwindigkeit bei Hammer- oder Prallbrechern recht gering. Die Differenz zwischen Nenndrehzahl des Motors und Walzendrehzahl ist daher groß, und dazwischen sitzt ein Riementrieb, ein Getriebe oder beides. Da bei niedriger Walzendrehzahl eine hohe Brechkraft nötig ist, ist auch das auf die Walze übertragene Drehmoment hoch; bei der Motorauswahl werden deshalb neben der Leistung das geforderte Drehmoment an der Walzenwelle und das Übersetzungsverhältnis gemeinsam bewertet.
Beim Riementrieb ist ein vier- oder sechspoliger Motor in Fußausführung verbreitet; das Riemenscheibenverhältnis stellt die Walzendrehzahl ein, und der Riemen dämpft Stöße, indem er beim Blockieren kurz durchrutscht. Bei Getriebeantrieben wird der Motor mit Füßen oder Flansch an das Getriebe angebaut, und die Eingangsdrehzahl des Getriebes wird nach der Motordrehzahl gewählt. Übersetzung und Abtriebsdrehmoment sind Angaben des Getriebeherstellers. Den allgemeinen Rahmen für Getriebeantriebe beschreibt die Seite Elektromotoren für Getriebe.
Charakter der Last: stetiges Quetschen und Blockiermomente
Bei gleichmäßiger Beschickung ist die Last im Walzenbrecher recht stetig und ausgeglichen. Belastend für den Motor ist ein großer Block, der plötzlich in den Einlauf gelangt, oder ein nicht brechbarer Fremdkörper. Federn oder Hydraulik, die die bewegliche Walze halten, geben in diesem Fall nach und lassen das Teil passieren; in dieser kurzen Zeit steigt jedoch das Drehmoment an der Walzenwelle, und der Motorstrom erreicht eine Spitze.
Diese Spitzen sollen den Motor nicht unnötig abschalten, ihn bei einer echten Blockierung aber schützen. Der Motorschutz wird auf den Nennstrom laut Typenschild eingestellt; bei anhaltender Blockierung unterbricht ein Stromüberwachungsrelais die Versorgung. Ein Magnet oder Metalldetektor vor den Walzen verhindert von vornherein, dass nicht brechbares Eisen in die Maschine gelangt.
Anlauf, Gleichlauf und Drehrichtung
Der Anlauf eines Walzenbrechers dauert nicht so lange wie bei einem Hammerbrecher, denn die Walzen haben zwar eine große Massenträgheit, aber eine niedrige Drehzahl. Dennoch sollte die Maschine leer angefahren und die Beschickung erst geöffnet werden, wenn beide Motoren ihre volle Drehzahl erreicht haben. Bei Maschinen mit zwei Motoren verteilt ein gleichzeitiges oder kurz zeitversetztes Zuschalten der Motoren den Anlaufstrom auf das Netz.
Da sich die beiden Walzen aufeinander zu drehen müssen, läuft ein Motor entgegengesetzt zum anderen. Bei einem Standard-Drehstrommotor wird die Drehrichtung durch Vertauschen von zwei Versorgungsleitungen umgekehrt; bei der Inbetriebnahme sollte die Drehrichtung jedes Motors vor dem Auflegen der Riemen durch einen kurzen Probelauf geprüft werden. Soll ein Umrichter die Geschwindigkeitsdifferenz oder die Beschickungsmenge verändern, eignet sich unsere Drehstrom-Baureihe für den Betrieb am Frequenzumrichter. Läuft der Motor über längere Zeit mit voller Last bei niedriger Drehzahl, kommt ein Fremdlüfter in Betracht, bei langer Umrichterleitung ein dv/dt- oder Sinusfilter; geben Sie dies bei der Bestellung an. Details zum Thema finden Sie auf der Seite Umrichtergeeignete Elektromotoren.
Klebriges Material, Staub und Walzenwartung
Walzenbrecher arbeiten häufig mit klebrigem Material wie feuchtem Ton und Mergel. Material, das sich auf der Walzenoberfläche ablagert, verengt den Spalt und erhöht Last und Strom; die Einstellung der Abstreifer wirkt sich daher direkt auf die Motorlast aus. Bei trockener Kohle und Kalkstein steht dagegen feiner Staub im Vordergrund, der sich an den Kühlrippen des Motors absetzt.
Die Drehstrommotoren von HEM haben ein Gehäuse in Schutzart IP55 und Isolationsklasse F; regelmäßige Reinigung von Lüfter und Kühlrippen, die Kontrolle der Fundamentschrauben und die Überwachung der Riemenspannung tragen zu einer langen Laufzeit bei. Verschlissene Walzen werden neu beschichtet oder ersetzt; danach sollten Riemenscheibenflucht und Riemenspannung erneut geprüft werden. Eine Stillstandsheizung für länger stehende Motoren sowie PTC- oder PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur sind als Bestelloption erhältlich.
Beispielmotoren je Walze
| Walzenbrechertyp | Kraftübertragung | Wichtig bei der Auswahl | Beispielmotor HEM (je Walze) |
|---|---|---|---|
| Kleiner Doppelwalzenbrecher | Riementrieb, 6-polig | Walzendrehzahl, Riemenscheibenverhältnis | 15 kW 1000 U/min 180L-6 |
| Mittelgroßer Kohle- und Tonbrecher | Mit Getriebe, 6-polig | Drehmoment an der Walzenwelle, Eingangsdrehzahl des Getriebes | 30 kW 1000 U/min 225M-6 |
| Sekundär-Walzenbrecher in der Zuschlagstofflinie | Riementrieb, 4-polig | Blockierstrom, Metallabscheider | 37 kW 1500 U/min 225S-4 |
| Großer Zahnwalzenbrecher | Mit Getriebe, 4-polig | Hohes Drehmoment, Zusammenspiel beider Motoren | 90 kW 1500 U/min 280M-4 |
Diese Modelle dienen zur Orientierung; der passende Motor je Walze wird nach Maschinenlast, Walzendrehzahl, Übersetzung, Montage und Betriebsbedingungen festgelegt. Zum Beispiel liefert das Modell 180L-6 bei 978 U/min ein Nenndrehmoment von 146,5 Nm, das Modell 225M-6 bei 980 U/min 292,3 Nm; das Modell 280M-4 mit 90 kW hat einen Servicefaktor von 1,15.
Diese Angaben benötigen wir für Ihre Anfrage
Wenn Sie einen Motor für Ihren Walzenbrecher anfragen, nennen Sie uns Maschinentyp und Anzahl der Walzen, die benötigte Leistung (kW) und Drehzahl (U/min) je Walze, die Netzspannung, die Bauform (Fußausführung oder Flansch am Getriebe), die Kraftübertragung, das Anlaufverfahren, die Drehrichtungen der Motoren und die Gesamtstückzahl. Liegen Fotos der Typenschilder Ihrer vorhandenen Motoren vor, geht die Auswahl eines gleichwertigen Ersatzes deutlich schneller. Fuß-, Flansch- und kombinierte Bauformen sind je nach Baugröße erhältlich; Wellen- und Flanschmaße werden bei der Bestellung bestätigt.
Modelle und aktuelle Preise finden Sie in unserem Shop, große Leistungen im Bereich Elektromotoren mit Graugussgehäuse. Um uns per WhatsApp oder Telefon zu erreichen, nutzen Sie die Kontaktseite.
Häufig gestellte Fragen
Müssen beim Doppelwalzenbrecher beide Motoren dasselbe Modell sein?
Technisch ist das nicht unbedingt zwingend, aber empfehlenswert. Zwei Motoren gleicher Leistung, Drehzahl und Baugröße teilen sich die Last gleichmäßig, der Ersatzmotor ist einheitlich, und bei der Wartung gibt es keine Verwechslung von Teilen.
Wird die Geschwindigkeitsdifferenz der Walzen über den Motor eingestellt?
Bei den meisten Maschinen ist die Differenz über das Riemenscheiben- oder Getriebeverhältnis fest vorgegeben. Soll sie im Betrieb veränderbar sein, kann jeder Motor über einen eigenen Frequenzumrichter betrieben werden; die anzuwendende Differenz richtet sich nach der Empfehlung des Maschinenherstellers.
Warum zeigt der Motor eines Walzenbrechers plötzliche Stromspitzen?
Gelangt ein großer Block oder ein nicht brechbares Teil in den Einlauf, steigt das Drehmoment an der Walzenwelle, bis die bewegliche Walze ausweicht. Diese kurzen Spitzen sind normal; treten sie häufig auf, sollten Aufgabegröße, Abstreifereinstellung und Metallabscheider überprüft werden.
Wie wird die Drehrichtung der beiden Walzenmotoren geprüft?
Bei der ersten Inbetriebnahme wird jeder Motor vor dem Anschluss von Riemen oder Kupplung kurz im Leerlauf betrieben und seine Drehrichtung mit der Markierung verglichen. Ist sie falsch, werden zwei Phasenanschlüsse vertauscht; danach wird die Kraftübertragung angeschlossen und ein Leerlaufversuch durchgeführt.
