Elektromotor für Futtermittel-Pelletpressen

Die Pelletpresse ist die Maschine mit dem höchsten Stromverbrauch im Futtermittelwerk. Sie drückt das mit Dampf konditionierte Mischfutter durch eine gelochte Ringmatrize und formt daraus zylindrische Pellets; dabei wird der Großteil der Motorleistung für Reibung und Verdichtung aufgewendet. Diese Seite beschreibt den Hauptmotor der Presse und die Nebenantriebe in ihrem direkten Umfeld. Zu den Mahl-, Misch- und Fördermaschinen eines Futtermittelwerks lesen Sie die Seite Elektromotoren für Futtermittelmaschinen.

Was geschieht in einer Pelletpresse?

Das Herzstück der Presse ist eine stählerne Ringmatrize mit Tausenden von Bohrungen am Umfang, in der sich zwei oder drei Kollerrollen frei drehen. Der Hauptmotor dreht die Matrize; die Rollen stehen auf festen Achsen, laufen durch Reibung an der Innenseite der Matrize mit und drücken dabei das Futter durch die Bohrungen nach außen. Messer außerhalb der Matrize schneiden die austretenden Stränge auf die gewünschte Länge.

Die Energie fließt bei diesem Vorgang in das Verdichten des Futters und in die Überwindung der Reibung an den Bohrungswänden. Je größer das Verhältnis von Bohrungsdurchmesser zu Matrizenstärke (Pressverhältnis), desto härter das Pellet – aber desto höher auch das Drehmoment an der Welle. Dieselbe Presse, die weiches Geflügelfutter problemlos verarbeitet, kann bei faserreichem Wiederkäuerfutter oder bei Fischfutter mit feinen Bohrungen an ihre Grenzen kommen. Die Motorleistung legt der Pressenhersteller nach Matrizendurchmesser und Kapazität fest.

Last am Hauptmotor: Drehmoment steigt mit dem Füllgrad der Matrize

Die Last der Pelletpresse hängt eng von der Zuführmenge ab. Je schneller die Speiseschnecke das Futter in den Konditionierer und dieser es an die Matrize gibt, desto mehr Strom zieht der Hauptmotor. Bei modernen Pressen wird der Strom am Hauptmotor gemessen und die Geschwindigkeit der Speiseschnecke danach geregelt; so wird der Motor knapp unterhalb des Nennstroms bei voller Kapazität gehalten. Für den Hauptmotor bedeutet das lange Laufzeiten nahezu unter Volllast.

Das Verstopfen der Matrize ist die bekannteste Störung dieser Maschine. Füllt feuchtes oder kaltes Futter die Matrize, können die Rollen es nicht mehr durchdrücken, das Drehmoment steigt rasch, und der Motor wird stark belastet. Bei den meisten Pressen trennt in diesem Moment eine Sicherheitskupplung oder ein Scherstift den Antrieb; die zweite Schutzstufe sind Motorschutz und Überstromschutz. Nach einer Verstopfung wird die Matrize gereinigt und leer wieder angefahren.

Anlauf: ohne Last, aber mit großer Massenträgheit

Anders als Mischer oder Aufgeber, die beladen anlaufen, startet eine Pelletpresse normalerweise bei abgeschalteter Zuführung und leerer Matrize. Da keine Last anliegt, ist das Losbrechmoment gering; die großformatige Matrize, die Riemenscheiben oder das Getriebe bilden jedoch eine erhebliche Massenträgheit, sodass der Motor einige Sekunden bis zur Nenndrehzahl brauchen kann. Bei Motoren großer Leistung sind in diesen Maschinen daher Stern-Dreieck-Anlauf oder Sanftanlasser verbreitet; so wird der Anlaufstrom aus dem Netz begrenzt.

Die Annahme eines lastfreien Anlaufs gilt nur, wenn die Zuführverriegelung richtig funktioniert. Ist die Matrize nach einem Stromausfall noch mit Futter gefüllt, versucht der Motor unter Last anzulaufen; daher wird empfohlen, die Matrize nach einem Ausfall von Hand zu reinigen. Ein Frequenzumrichter dient bei dieser Maschine weniger der Drehzahlverstellung als vielmehr der Anlauf- und Prozesssteuerung; Umrichterauswahl und Kabelfilter werden bei großen Leistungen gesondert betrachtet.

Kraftübertragung: Zahnradgetriebe oder Riemen

Bei Pelletpressen gibt es zwei Antriebsfamilien. Bei zahnradgetriebenen Pressen ist der Hauptmotor über eine Kupplung mit einem in die Presse integrierten Getriebe verbunden; der Motor ist meist in Fuß- oder Fuß-Flansch-Ausführung gebaut, und die Kupplung muss sorgfältig ausgerichtet werden. Bei riemengetriebenen Pressen sind ein oder zwei Motoren über Keil- oder Rippenbänder mit der Matrizenwelle verbunden; bei der Doppelmotor-Anordnung müssen beide Motoren gleiche Leistung und Drehzahl haben, und die Riemenspannung ist gleichmäßig zu halten.

Beim Riemenantrieb ist die Radiallast auf dem Motorlager hoch; Riemenscheibendurchmesser und Anzahl der Riemen sollten bei der Bestellung angegeben werden. Bei HEM Motoren sind Fuß- und Fuß-Flansch-Ausführungen auch in großen Baugrößen lieferbar; das Wellenmaß gleichen wir bei der Bestellung mit der Bohrung von Kupplung oder Riemenscheibe ab.

Konditionierer, Kühler und Nebenantriebe

Vor der Presse befinden sich Speiseschnecke und Konditionierer. Der Konditionierer ist ein Trog, in dem eine Paddelwelle das bedampfte Futter durchmischt; sein Motor arbeitet über Getriebe oder Riemen und steht in einer heißen, feuchten Umgebung. Hinter der Presse folgen Pelletkühler (Gegenstromkühler), Kühlerventilator, Pelletbrecher (Crumbler) und Sieb. Jede dieser Maschinen benötigt einen eigenen Motor, dessen Leistung weit unter der des Hauptmotors liegt.

An Motoren in der Nähe der Dampfleitung sind Temperatur und Feuchtigkeit hoch; Stillstandsheizung und PTC-Wicklungsfühler sind als Bestelloption erhältlich. Die Schutzart IP55 begrenzt das Eindringen von Mehl- und Futterstaub; fettiger Staub auf der Lüfterhaube sollte regelmäßig entfernt werden. Gibt es im Werk wegen Staubexplosionsgefahr einen klassifizierten Bereich, ist ein Standardmotor in IP55 nicht für diese Bedingung ausgelegt; dann sind Schutzmaßnahmen des Maschinenherstellers oder ein Sondermotor nötig, und dies ist bei der Bestellung klar anzugeben.

Beispielmodelle von HEM und Auswahltabelle

Der Hauptmotor von Pelletpressen ist meist 4-polig. Bei kleinen und mittleren Pressen liefert der 55 kW Grauguss 250M-4 bei 1485 U/min 353,7 Nm. Für größere Pressen kommen der 90 kW Grauguss 280M-4 (1486 U/min, 578,4 Nm) und der 132 kW Grauguss 315M-4 (1488 U/min, 847,2 Nm) in Frage; beide Modelle haben einen Servicefaktor von 1,15. Für Nebenantriebe wie den Konditionierer kann der 5,5 kW Grauguss 132S-4 (1460 U/min, 36 Nm) als Beispiel dienen.

Die Modelle in der Tabelle sind Beispiele; die endgültige Auswahl richtet sich nach Maschinenlast, erforderlicher Drehzahl, Montage und Betriebsbedingungen.

Checkliste für den Motor einer Pelletpresse

Damit wir ein Angebot erstellen können, senden Sie uns bitte Maschinenmarke und Matrizendurchmesser der Presse, die erforderliche Motorleistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung im Werk, Bauform (Fuß, Fuß-Flansch), Antriebsart (Zahnrad oder Riemen), Anlaufverfahren und Stückzahl. Ein Typenschildfoto des alten Motors erleichtert die Auswahl gerade bei großen Leistungen. Die Liste der großen Baugrößen finden Sie auf der Seite Motoren mit Graugussgehäuse, alle Modelle und aktuellen Preise im Shop. Für Kontakt per WhatsApp oder Telefon nutzen Sie die Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Mit welchem Anlaufverfahren arbeitet der Hauptmotor einer Pelletpresse?

Da die Presse bei geschlossener Zuführung leer anläuft, sind bei großen Leistungen Stern-Dreieck-Anlauf oder Sanftanlasser üblich. Ist die Matrize nach einem Stromausfall gefüllt, muss sie zuerst gereinigt werden.

Nimmt der Motor Schaden, wenn die Matrize verstopft?

Sicherheitskupplung oder Scherstift trennen den Antrieb, und der Motorschutz spricht an. Häufiges Verstopfen hängt mit Futterfeuchte und Konditioniertemperatur zusammen; überprüft werden sollte dann die Prozesseinstellung, nicht der Motor.

Was ist zu tun, wenn bei einer riemengetriebenen Doppelmotor-Presse einer der Motoren getauscht wird?

Der neue Motor muss dieselbe Leistung und Drehzahl haben wie auf dem Typenschild des anderen angegeben. Zwei Motoren mit unterschiedlichem Schlupf teilen die Last nicht gleichmäßig, und einer wird ständig überlastet.

Kann in einer Pelletpresse ein 6-poliger Motor eingesetzt werden?

Das ist möglich, doch die Umfangsgeschwindigkeit der Matrize ist zusammen mit dem Übersetzungsverhältnis berechnet. Ändert sich die Polzahl, muss auch das Riemenscheiben- oder Zahnradverhältnis angepasst werden; diese Entscheidung sollte mit dem Pressenhersteller getroffen werden.