Elektromotor für Gummiverarbeitungsmaschinen

Die Kautschukverarbeitung beginnt mit dem Mischen von Rohkautschuk mit Ruß, Öl und Chemikalien; die Mischung wird auf Walzen bearbeitet, im Kalander zu Platten oder im Extruder zu Profilen geformt und schließlich in der Presse oder im Ofen vulkanisiert. Die Last, die die Motoren entlang der Linie tragen, ist deutlich schwerer als bei Kunststoffmaschinen. Den allgemeinen Rahmen der Branche finden Sie auf der Seite Elektromotoren für die Kunststoff- und Kautschukverarbeitung; hier behandeln wir die Antriebe der Gummimaschinen einzeln.

Die Last der Kautschukmischung am Elektromotor

Kautschuk hat eine weit höhere Viskosität als eine Kunststoffschmelze, und sein Verhalten ändert sich mit der Temperatur. Kalte Mischung ist hart und widerstandsfähig; bei der Bearbeitung erwärmt sie sich, wird weicher, und das Drehmoment am Motor sinkt. Sobald Füllstoffe wie Ruß zugegeben werden, steigt das Drehmoment wieder an. Bei Gummimaschinen beschreibt die Last deshalb vom Beginn bis zum Ende einer Charge eine ausgeprägte Kurve; der Motor wird nach dem steilsten Punkt dieser Kurve dimensioniert.

Die meisten Antriebe laufen mit niedriger Drehzahl. Walzen, Mischerrotoren und Extruderschnecke drehen langsam; den Drehzahlunterschied gleicht ein Getriebe aus. Auf der Motorseite werden am häufigsten 4- oder 6-polige Motoren mit Graugussgehäuse gewählt.

Innenmischer (Banbury-Typ)

Im Innenmischer drehen sich zwei Rotoren gegenläufig in einer geschlossenen Kammer; ein Stempel (Ram) drückt die Mischung von oben zwischen die Rotoren. Kautschuk und Füllstoffe werden innerhalb weniger Minuten zu einer homogenen Mischung, dann öffnet sich die untere Klappe, und die Charge wird ausgeworfen. Für den Motor ist das ein schwerer Lastzyklus, der sich alle paar Minuten wiederholt: Beim Beschicken erreicht das Drehmoment seine Spitze, mit der Erwärmung der Mischung sinkt es, beim Auswerfen fällt es fast auf null.

Diese Maschinen sind die größten Antriebe eines Gummiwerks, und bei großen Leistungen stützt sich die Motorauswahl auf die Daten des Maschinenherstellers. Unser Katalog umfasst Drehstrommotoren bis 355 kW; bei Modellen ab 75 kW beträgt der Servicefaktor 1,15. Dieser Wert ist eine Sicherheitsreserve und darf nicht als Begründung für einen kleineren Motor dienen. Bei großen Mischern werden Anlauf und Netzbelastung meist mit Sanftanlasser oder Frequenzumrichter gelöst; diese Entscheidung trifft die Anlagenplanung.

Zweiwalzen-Mischwalzwerk und Kalander

Beim Zweiwalzwerk drehen sich zwei nebeneinanderliegende Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gegeneinander. Das Drehzahlverhältnis (Friktion) bearbeitet die Mischung durch Quetschen und Scheren. Die Walzen können von einem Motor über ein Getriebe oder jeweils mit eigenem Antrieb gedreht werden. Da der Bediener die Mischung von Hand auf die Walze gibt, ist ein sehr schneller Stillstand der Walzen beim Not-Halt eine Grundvoraussetzung der Maschinensicherheit. Die Bremsvorrichtung gehört zur Sicherheitskonstruktion der Maschine; wird ein Bremsmotor gewünscht, geben Sie dies bitte bei der Bestellung an.

Ein Kalander besteht aus drei oder vier Walzen und formt den Kautschuk zu Platten bestimmter Dicke oder beschichtet damit Gewebe. Entscheidend ist hier der Drehzahlgleichlauf zwischen den Walzen; davon hängen Dicke und Spannung des Produkts ab. Die Hauptwalzen arbeiten mit umrichtergespeisten Motoren, Wickler und Abzugsrollen mit kleineren Antrieben. In manchen Linien mit besonders genauem Gleichlauf werden Servoantriebe eingesetzt; Servomotoren sind nicht Teil des HEM Motor Katalogs 2026.

Gummiextruder, Schneiden und Vulkanisation

Der Gummiextruder presst bei der Herstellung von Dichtungen, Schläuchen und Profilen die Mischung kontinuierlich durch das Werkzeug. Im Unterschied zum Kunststoffextruder ist die Schnecke kürzer, und das Material wird bei niedrigerer Temperatur und mit höherem Widerstand verarbeitet. Der Schneckenmotor trägt daher bei niedriger Drehzahl ein hohes Drehmoment und wird zur Drehzahleinstellung über einen Umrichter gespeist. Da die Lastverhältnisse beim Kunststoffextruder auf einer eigenen Unterseite beschrieben sind, heben wir hier nur diesen Unterschied hervor.

Die meisten Vulkanisierpressen sind hydraulisch: Die Kraft zum Schließen des Werkzeugs erzeugen Zylinder und Öldruck, der Elektromotor treibt nur die Hydraulikpumpe an. Die Motorauswahl erfolgt nach Förderstrom und Arbeitsdruck der Pumpe; Einzelheiten finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Hydraulikpumpen. Auch Ballenschneider für Kautschuk arbeiten meist mit hydraulischem Messer. Gibt es einen mechanisch angetriebenen Schneider, ist die Last kurz und stoßartig.

Getriebe, Umrichter und heiße Umgebung

Bei Walzen- und Mischerantrieben wird der Motor entweder über eine Kupplung oder direkt per Flansch mit dem Getriebe verbunden. Die Fußausführung B3 und die Fuß-Flansch-Ausführung B35 sind die häufigsten Anordnungen; je nach Baugröße gibt es auch B5, B14, B34 und die vertikalen Lagen V1, V3, V5, V6, V15. Flansch- und Wellenmaß werden bei der Bestellung festgelegt. Bei der Getriebeauswahl hilft die Seite Elektromotoren für Getriebe.

Die Drehzahl von Walze, Kalander und Extruder wird in den meisten Werken per Umrichter eingestellt; unsere Drehstrombaureihen sind für diesen Einsatz geeignet. Da bei Walzen schwere Last bei niedriger Drehzahl lange andauern kann, können eine Kühlung des Motors durch einen unabhängigen Fremdlüfter und bei entferntem Schaltschrank ein Ausgangsfilter zum Thema werden; beides besprechen wir in der Angebotsphase. Eine allgemeine Erläuterung finden Sie auf der Seite umrichtertaugliche Elektromotoren.

Im Mischbereich verteilt sich feiner Rußstaub überall und kann auf der Motoroberfläche eine leitfähige, fettige Schicht bilden. Lüfterhaube und Kühlrippen sollten regelmäßig gereinigt und der Klemmenkasten geschlossen gehalten werden. Bei Motoren neben heißen Walzen kann ein PTC- oder PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur gewünscht werden.

Beispielmotoren nach Maschine

Die Werte dienen als Beispiele. Tatsächliche Leistung und Drehzahl werden nach den Daten des Maschinenherstellers, Chargengröße, Mischungsart, Getriebeübersetzung und Betriebsdauer festgelegt. Das Typenschild des vorhandenen Antriebs ist immer die erste Referenz.

Angaben, die wir vor der Bestellung benötigen

Es genügt, wenn Sie uns Folgendes schreiben: Maschinentyp (Walze, Kalander, Mischer, Extruder, Presse), Leistung (kW) und Drehzahl (U/min) des Motors, Spannung im Werk, Bauform und Getriebeanbindung, Einsatz von Umrichter oder Bremse sowie Stückzahl. Ein Foto des Leistungsschilds des alten Antriebs können Sie wie auf der Seite Typenschild senden beschrieben übermitteln.

Modelle mit Preisen finden Sie im Shop Elektromotor kaufen; per WhatsApp und Telefon erreichen Sie uns über die Kontaktseite.

Häufig gestellte Fragen

Warum nimmt der Walzenmotor zu Beginn der Charge so viel Strom auf?

Kalter Kautschuk ist hart und widerstandsfähig; mit der Erwärmung wird er weicher, und das Drehmoment sinkt. Der hohe Strom zu Beginn der Charge ist daher normal; prüfen Sie jedoch, ob die Schutzeinstellung zu dieser Spitze passt und ob die Mischung richtig vorgewärmt wird.

Kann ich den Motor des Innenmischers kleiner wählen und mich auf den Servicefaktor verlassen?

Nein. Der Servicefaktor ist eine Sicherheitsreserve für unerwartete Belastungen; er dient nicht dazu, die Auslegungsleistung zu verringern. Die Motorleistung sollte nach dem vom Maschinenhersteller angegebenen Wert gewählt werden.

Bietet ein Standardmotor an Kalanderwalzen ausreichende Genauigkeit?

Ein Standardmotor an einem vektorgeregelten Umrichter reicht für viele Kalander aus. Bei Linien mit sehr engen Dickentoleranzen sollte die Regelungsstruktur gemeinsam mit dem Linienbauer festgelegt werden.

Schadet Rußstaub dem Motor?

Der Staub lagert sich auf der Motoroberfläche ab und verschlechtert die Kühlung; da er leitfähig ist, darf er nicht in den Klemmenkasten gelangen. Regelmäßige Reinigung und ein dicht verschlossener Klemmenkasten verringern dieses Risiko.