Elektromotor für Futterdosierung und Beschickung

Eine Futterrezeptur besteht aus Dutzenden Komponenten: Neben tonnenweise Mais und Ölschrot müssen auch wenige Kilogramm Vitamin-Vormischung, Salz, Kalkstein und Enzyme in der richtigen Menge in die Mischung gelangen. Die Einrichtung, die diese Komponenten aus Silos und kleinen Bunkern zur Waage fördert, heißt Dosier- und Beschickungssystem. Diese Seite beschreibt die Motoren, die Dosierschnecken, Zellenradschleusen und kleine Zusatzstoff-Dosierer antreiben; für die übrigen Maschinen eines Futtermittelwerks können Sie zur Seite Elektromotoren für Futtermittelmaschinen zurückkehren.

Aufgabe der Dosier- und Beschickungsmaschine

Im Futtermittelwerk wird chargenweise verwogen. Die Steuerung startet für jede Komponente der Rezeptur den Dosierer unter dem jeweiligen Silo; nähert sich der Waagenwert dem Sollwert, wird der Dosierer langsamer, bei Erreichen des Sollwerts stoppt er. Danach schaltet der Dosierer der nächsten Komponente zu. Ist die Waage gefüllt, wird der Inhalt in den Mischer entleert.

Der Motor eines Dosierers hat daher eine andere Aufgabe als der einer Förderschnecke. Er soll das Material nicht weit transportieren, sondern die gewünschte Menge im richtigen Moment abgeben und dann sofort stoppen. In einer Charge läuft jeder Dosierer mehrmals an, wird langsamer und hält; an einem Tag läuft der Motor hunderte Male an. Die Dosiergenauigkeit hängt zudem großenteils von der Drehzahlregelung in den letzten Sekunden ab.

Dosiererarten und Motorlast

Dosierschnecke

Eine kurze Schnecke am Silo- oder Bunkerauslauf. Sie arbeitet meist mit zwei Geschwindigkeiten: Im Grobstrom wird der Großteil der Komponente dosiert, im Feinstrom der Rest. Die Motorlast hängt vom Druck der Materialsäule über der Schnecke und von der Fließfähigkeit des Materials ab. Unter einem vollen Silo trägt die Schnecke beim Drehen die Auflast des Materials; das ist deutlich mehr als die Last derselben Schnecke unter einem leeren Bunker.

Zellenradschleuse

Ein Zellenrotor dreht im Gehäuse und gibt bei jeder Umdrehung ein festes Volumen nach unten ab. Er dient zugleich als Dosierer und als Luftabschluss; unter einer pneumatischen Förderleitung oder einem Filter verhindert er das Entweichen von Luft. Sein Motor ist klein und läuft über ein Getriebe mit niedriger Drehzahl. Ein Korn oder Fremdkörper, das sich zwischen Rotor und Gehäuse verklemmt, erzeugt einen plötzlichen Drehmomentanstieg.

Mikrodosierer

Für Kleinmengen wie Vitamine, Mineralstoffe und Arzneimittel werden sehr kleine Schnecken- oder Vibrationsdosierer eingesetzt. Sie arbeiten meist auf einer eigenen kleinen Waage und dosieren mit einer Genauigkeit von einigen hundert Gramm. Die Motoren liegen im Bereich der kleinsten HEM-Baugrößen.

Häufige Anläufe, Verlangsamung und Frequenzumrichter

Die eigentliche Belastung für den Motor eines Dosierers ist nicht die Leistung, sondern der häufige Start-Stopp-Betrieb. Bei jedem Anlauf nimmt der Motor kurzzeitig ein Mehrfaches seines Nennstroms auf, und diese Wärme sammelt sich in der Wicklung. Grob- und Feinstrom werden mit einem Motor mit zwei Drehzahlen oder einem drehzahlregelbaren Antrieb realisiert. Heute ist der Frequenzumrichter die verbreitetste Lösung: Er macht den Anlauf weich, begrenzt den Anlaufstrom und senkt die Schneckendrehzahl in der letzten Phase auf den gewünschten niedrigen Wert.

Dreht eine Schnecke am Umrichter lange langsam, dreht auch der Lüfter auf der Motorwelle langsam, und die Kühlung lässt nach. Dauert der Feinstrom je Charge nur wenige Sekunden, ist das in der Regel unproblematisch; gibt es jedoch eine Dosierschnecke, die dauerhaft mit niedriger Drehzahl läuft, kann ein Fremdlüfter erforderlich sein. Bei langem Kabel zwischen Umrichter und Motor kann ein Filter nötig werden. Unsere Drehstrommotoren eignen sich für den Umrichterbetrieb; es genügt, Ihre Betriebsart mit der Bestellung anzugeben. Einzelheiten finden Sie auf der Seite Umrichtertaugliche Elektromotoren.

Mechanische Einflüsse, die die Dosiergenauigkeit beeinträchtigen

Wenn der Dosierer stoppt, muss die Schnecke oder der Rotor sofort stehen bleiben; sonst fließt zusätzliches Material auf die Waage, und die Charge überschreitet den Sollwert. Da die Trägheit gering ist, steht der Motor bei den meisten Dosierern schnell still, das Material kann jedoch am Schneckenende weiter nachrieseln. Um das zu verhindern, wird in manchen Anlagen am Dosiererauslauf eine schnell schließende Klappe eingebaut; bei manchen Konstruktionen erhält der Motor eine Bremse. Wird ein Bremsmotor benötigt, ist dies bei der Bestellung ausdrücklich anzugeben.

Auch Brückenbildung des Materials im Silo ist ein häufiges Problem. Reißt der Fluss ab, dreht die Schnecke leer, die Waage füllt sich nicht, und das System zwingt den Dosierer zu langem Laufen. Ein am Siloauslauf angebrachter Vibrator oder ein Rührarm bringt den Fluss wieder in Gang. Eine Stromüberwachung kann der Steuerung melden, ob die Schnecke leer oder beladen dreht.

Montage und Umgebung

Die Dosierer sind unter dem Silo auf einer engen, dicht belegten Ebene aufgereiht. Der Motor wird meist per Flansch an das Getriebe angebaut; aus Platzgründen werden häufig Winkelgetriebe und Motoren mit kleinem Flansch (B14) verwendet. HEM-Motoren werden je nach Baugröße in den Bauformen B3, B5, B14, B34, B35 und vertikal V1/V3/V5/V6/V15 angeboten; Flansch- und Wellenmaß stimmen wir bei der Bestellung auf das Getriebe ab. Zu Flanschvarianten siehe die Seite Motoren mit B5- und B14-Flansch.

Die Ebene unter den Silos ist staubig, und manche Zusätze wie Vitamine und Mineralstoffe können abrasiv oder hygroskopisch sein. Die Schutzart IP55 begrenzt das Eindringen von Staub; die Reinigung von Lüfterhaube und Gehäuse ist für die Kühlung wichtig. Bei kleinen Motoren mit häufigem Anlauf ist ein in die Wicklung eingebauter PTC-Fühler ein praktischer Weg, die Erwärmung zu verfolgen, und als Bestelloption erhältlich. Gibt es einen wegen Staubexplosionsgefahr eingestuften Bereich, ist ein Standard-IP55-Motor dafür nicht ausgelegt; geben Sie dies bei der Bestellung an.

Beispielmodelle von HEM und Auswahltabelle

Dosiersysteme verwenden die kleinsten Motoren der Anlage. Für einen Mikrodosierer liefert der 0,55 kW Aluminium 80M1-4 bei 1400 U/min 3,75 Nm. Wird bei Zellenradschleusen eine niedrige Drehzahl verlangt, verkleinert der 6-polige 0,75 kW Aluminium 90S-6 (935 U/min, 7,66 Nm) die Getriebeübersetzung. Für eine mittelgroße Dosierschnecke kann der 1,1 kW Aluminium 90S-4 (1445 U/min, 7,27 Nm), für große Dosierschnecken unter dem Silo der 3 kW Aluminium 100L2-4 (1450 U/min, 19,8 Nm) als Beispiel dienen. Für kleine Anlagen mit Einphasennetz deckt die Baureihe Einphasen-Elektromotor den Bereich 0,18–5,5 kW ab.

Diese Zuordnungen sind Beispiele; der passende Motor wird anhand von Durchsatz und Genauigkeit des Dosierers, gewünschter Schnecken- oder Rotordrehzahl, Anbindungsart und den Bedingungen auf der Siloebene bestimmt.

Was Sie für einen Dosiermotor angeben sollten

Nennen Sie die Art des Dosierers (Schnecke, Zellenrad, Mikrodosierer), unter welcher Maschine oder welchem Silo er arbeitet und welche Komponente er dosiert. Ergänzen Sie Motorleistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform und Getriebeanschluss, ob Umrichterbetrieb vorgesehen ist, ob eine Bremse gewünscht wird, sowie die Stückzahl. Da ein Dosiersystem viele gleiche Dosierer enthält, ist die Stückzahl für das Angebot wichtig. Wenn Sie uns ein Foto des Typenschilds des zu ersetzenden Antriebs senden, beschleunigt das die Zuordnung von Baugröße und Flansch.

Die Modelle kleiner Leistung finden Sie in der Liste Elektromotoren mit Aluminiumgehäuse, aktuelle Preise aller Modelle auf der Seite Elektromotor kaufen. Unsere WhatsApp- und Telefonangaben stehen auf der Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum wird der Motor der Dosierschnecke häufig heiß?

Ein Dosierer läuft an einem Tag sehr oft an, und jeder Anlauf erwärmt die Wicklung. Sanftanlauf per Umrichter, eine Überprüfung der Anläufe pro Stunde und die Überwachung der Wicklungstemperatur mit PTC lösen das Problem in der Regel.

Warum wird der Sollwert der Waage ständig überschritten?

Möglicherweise rieselt nach dem Stoppen weiter Material vom Schneckenende nach, oder die Feinstromgeschwindigkeit ist zu hoch. Eine niedrigere Feinstromgeschwindigkeit, eine schließende Klappe am Auslauf oder ein Bremsmotor verbessern die Dosiergenauigkeit.

Warum bleibt der Motor der Zellenradschleuse plötzlich stehen und der Motorschutz löst aus?

Zwischen Rotor und Gehäuse kann sich ein grobes Teil oder ein Fremdkörper verklemmt haben. Der Motorschutz öffnet in diesem Moment den Stromkreis. Die Schleuse darf erst nach der Reinigung wieder gestartet werden; außerdem sollte geprüft werden, ob über dem Silo ein Sieb oder Magnet vorhanden ist.

Kann in einem kleinen landwirtschaftlichen Betrieb ein Einphasenmotor für den Dosierer verwendet werden?

Da die Einphasen-Baureihe den Bereich 0,18–5,5 kW abdeckt, ist sie eine Option für kleine Dosierer. In einer Dosieranordnung mit häufigem Anlauf und Drehzahlregelung bieten Drehstrommotor und Umrichter jedoch eine flexiblere Lösung.