Elektromotor für Kartonverschließmaschinen

Eine Kartonverschließmaschine erfasst den befüllten Karton mit geschlossenen Klappen von beiden Seiten und transportiert ihn weiter; während der Karton durchläuft, bringen obere und untere Klebebandköpfe das Band auf die Stoßkante der Klappen auf, drücken die Enden an und schneiden es ab. Im Folgenden erfahren Sie, welche Bewegung der Elektromotor in dieser Maschine ausführt, welche Bewegung ohne Motor auskommt und wie Sie bei der Auswahl eines Ersatzmotors vorgehen. Die Übersicht für die gesamte Branche finden Sie auf der Seite Verpackungsmaschinen.

Riemen, die den Karton transportieren, und die Aufgabe am Motor

In der gängigen Bauart steht auf beiden Seiten des Kartons je ein senkrechter Antriebsriemen. Die Riemen klemmen den Karton ein und führen ihn zwischen den Klebebandköpfen hindurch. Bei manchen Modellen treibt je ein eigener Getriebe-Asynchronmotor jeden Seitenriemen an, bei anderen treibt ein einzelner Motor beide Seiten über eine Welle und Zahnräder gemeinsam an. Auch bei Maschinen mit Ober- und Unterriemen statt Seitenriemen ist die Aufgabe dieselbe: den Karton mit konstanter Geschwindigkeit zu transportieren.

Der Klebebandkopf selbst ist dagegen in der Regel motorlos. Der Karton drückt mit seiner Vorderkante den Arm des Kopfes weg, das Band haftet an der Klappe, federbelastete Rollen drücken es an, und während der Karton weiterläuft, schneidet der Messerarm das Band ab. Der Bandauftrag ergibt sich also aus der Bewegung des Kartons; das einzige Bauteil, das die Geschwindigkeit dieser Bewegung bestimmt, ist der Riemenmotor.

Bei Maschinen mit automatischer Formateinstellung (wechselnde Kartongrößen) gibt es zusätzlich eine Achse, die Höhe und Breite des Kartons misst und den Oberkopf sowie die Seitenriemen positioniert. Diese Einstellung erfolgt je nach Maschine per Handhebel, Pneumatikzylinder, Servo- oder Schrittmotor. Diese Positioniermotoren sind maschinenspezifisch; es lässt sich nicht sagen, dass sie durch einen Standard-Asynchronmotor ersetzt werden können. Auch die Bewegung der Klappenfaltarme ist meist pneumatisch.

Welche Angaben werden für den Verschließmotor benötigt?

Zuerst sollte geklärt werden, ob der zu tauschende Motor einen Seitenriemen, den Oberriemen oder den Zuführförderer zur Verschließmaschine antreibt. Danach werden Leistung, Drehzahl und Spannung vom Typenschild abgelesen, und es wird geprüft, ob die Maschine aus einem Drehstromschrank oder einphasig mit 230 V versorgt wird.

Mechanisch werden Getriebetyp (Schnecke, Winkelgetriebe), Flanschanbindung am Getriebe sowie Wellen- und Passfedermaß benötigt. Zudem sollte gefragt werden, ob die Riemengeschwindigkeit fest oder per Frequenzumrichter einstellbar ist und ob die Linie die ganze Schicht über durchläuft oder nur, wenn ein Karton kommt; denn viele Verschließmaschinen starten und stoppen über einen Kartonsensor.

Faktoren, die Riemengeschwindigkeit und Motorleistung bestimmen

Die Bahngeschwindigkeit des Riemens ergibt sich aus Motordrehzahl, Getriebeübersetzung und Durchmesser der Riemenscheibe. Der Geschwindigkeitsbereich, in dem der Bandkopf sauber klebt, ist eine Angabe des Maschinenherstellers; eine geänderte Motordrehzahl ändert auch diese Geschwindigkeit. Wird zum Beispiel statt eines Motors der Klasse 1500 U/min ein Motor der Klasse 3000 U/min an dasselbe Getriebe angebaut, läuft der Riemen fast doppelt so schnell, das Band kann Falten werfen oder die Schnittstelle verrutschen.

Der Leistungsbedarf hängt vom Kartongewicht, von der Klemmkraft der Riemen auf den Karton und vom Abrollwiderstand des Bandes ab. Eine Maschine für leichte Kartons und eine für Kartons mit schwerem Inhalt haben nicht dieselbe Leistung. Der richtige Wert stammt vom Typenschild des auszubauenden Motors und vom Maschinenhersteller; auf dieser Seite werden keine kW-Empfehlungen nach Maschinentyp gegeben.

Da die Leistungen bei diesen Maschinen klein sind, sollte man die Grenzen kennen. Unsere Drehstrombaureihe beginnt bei 0,25 kW. Zeigt das Typenschild einen niedrigeren Wert wie 0,18 kW oder bleibt die Maschine an einer einphasigen Leitung, werden Einphasenmotoren 230 V (0,18–5,5 kW) als Option geprüft.

Winkelgetriebe-Anbindung und Vergleich der IEC-Baugröße

Bei Maschinen mit Seitenriemen steht der Motor oft senkrecht, und der Getriebeabtrieb dreht die Riemenscheibe in der horizontalen Ebene; deshalb wird die Einbaulage nicht nur nach dem Flansch, sondern auch nach Drehrichtung und Einbauwinkel beurteilt. Bei senkrecht stehenden Motoren können Lagen wie V1 oder V3 in Frage kommen; dies muss bei der Bestellung angegeben werden.

Der Vergleich beginnt mit der IEC-Baugrößennummer, danach folgt der Flanschtyp: Der kleine Flansch B14 hat Gewindebohrungen, der große Flansch B5 Durchgangsbohrungen. Zentrierdurchmesser, Lochkreis, Wellendurchmesser und Wellenlänge, Passfederbreite und Lage des Klemmenkastens werden einzeln mit dem alten Motor verglichen. Die Baugrößen-Maßtabelle und die Bauformen sind dafür die Referenz. Ohne Prüfung der Maße sollte nicht angenommen werden, dass der neue Motor an dieselbe Stelle passt.

Kartonstaub, Bandreste und Lagertemperatur

Die Verschließmaschine arbeitet mit Kartonfasern, die sich von den Kartonkanten lösen, und mit abgeschnittenen Bandstücken. Da die Bandreste klebrig sind, können sie sich am Gitter der Lüfterhaube festsetzen und den Lufteintritt verengen; bei der regelmäßigen Reinigung sollte dieser Bereich am Motor kontrolliert werden. Riemenabrieb und verschlissene Riemenstücke sammeln sich an derselben Stelle.

Unsere Standardmotoren werden mit Schutzart IP55, Isolationsklasse F und Betriebsart S1 geliefert; die Katalog-Umgebungsgrenze liegt bei −15 bis +40 Grad Celsius, die Höhengrenze bei 1000 m. Steht die Maschine im Winter in einem unbeheizten Lager oder bei der Verpackung in der Kühlkette lange still, kann eine Stillstandsheizung angefordert werden. Zur Überwachung der Wicklung ist auch ein PTC- oder PT100-Fühler als Bestelloption erhältlich. Bedingungen außerhalb dieser Grenzen werden bei der Bestellung angegeben.

Start-Stopp über Kartonsensor, Geschwindigkeitseinstellung und Frequenzumrichter

Bei vielen Maschinen läuft der Riemenmotor nur, wenn der Einlaufsensor einen Karton erkennt, und stoppt einige Zeit nach dem letzten Karton. Bei einer Linie mit seltenen Kartons sind diese Anläufe unproblematisch; bei einer stark ausgelasteten Linie steigt dagegen die Anlaufzahl pro Stunde. In einer solchen Linie ist es auch eine Option, den Motor durchlaufen zu lassen und nur die Zuführung über den Förderer zu steuern; die Entscheidung liegt beim Maschinenhersteller.

Um die Geschwindigkeit an Kartongröße oder Bandtyp anzupassen, kann der Riemenmotor am Frequenzumrichter betrieben werden. Der Umrichter verringert auch das Rucken beim Einlaufen des Kartons zwischen die Riemen. Unsere Drehstrommotoren können am Frequenzumrichter betrieben werden; ist Dauerbetrieb bei sehr niedriger Geschwindigkeit oder ein langes Kabel zwischen Umrichter und Motor vorgesehen, geben Sie dies bei der Bestellung an. Bei Maschinen, die die Formateinstellung per Servo vornehmen, sind Antrieb und Motor dieser Achse aufeinander abgestimmt; für diese Achse wird keine Lösung mit Standardmotor und Frequenzumrichter empfohlen.

Angaben für die Anfrage eines Ersatzmotors für die Verschließmaschine

Ein Foto des Motors mit lesbarem Typenschild per WhatsApp verkürzt den Ablauf; wie das geht, beschreibt die Seite Typenschild senden. Checkliste vor der Bestellung:

• Foto des Typenschilds mit Leistung, Drehzahl, Spannung und Strom
• Vom Motor angetriebener Teil: linker oder rechter Seitenriemen, Oberriemen oder Zuführförderer
• Einbaulage am Motor (horizontal oder vertikal) und Nahaufnahme des Flanschs
• Getriebetyp und Typenschild am Getriebe
• Wellendurchmesser, Wellenlänge, Passfederbreite und Lage des Klemmenkastens
• Versorgung der Maschine: 230 V einphasig, 400 V Drehstrom oder über Frequenzumrichter
• Benötigte Stückzahl; bei zwei separat angetriebenen Seitenriemen eine gerade Anzahl

Es genügt, die Angaben an die WhatsApp-Nummer auf der Seite Kontakt zu senden.

Motoren im Shop für den Antrieb von Kartonverschließmaschinen

Bei Seitenriemenantrieben bieten sich leichte Elektromotoren mit Aluminiumgehäuse in kleiner Baugröße an; für schwere Kartonförderer, die die Verschließmaschine beschicken, kommen auch Motoren mit Graugussgehäuse in Frage. Alle Baureihen finden Sie auf der Seite Elektromotoren-Shop. Die folgenden Modelle sind Beispiele, die Eignung für die Maschine wird gesondert geprüft: 71M1-4 (0,25 kW, 1340 U/min, 1,78 Nm), 71M2-4 (0,37 kW, 1340 U/min, 2,64 Nm) und für den Zuführförderer 90L-4 (1,5 kW, 1445 U/min, 9,91 Nm).

Die Tabelle gibt nur Beispiele; die endgültige Auswahl erfolgt, nachdem Maschinendaten, Last, Drehzahl und Anschlussmaße abgeglichen sind. Für das Linienende, an dem die verschlossenen Kartons palettiert und gewickelt werden, lesen Sie die Seite Elektromotor für Stretchwickler.

Häufig gestellte Fragen

Ein Seitenriemen läuft langsamer als der andere – ist der Motor defekt?

Möglich, doch zuerst sollten Riemenspannung, Verschleiß der Riemenscheibe und Getriebeöl geprüft werden. Sind beide Seiten separat angetrieben, sollten auch die Drehzahlen auf den Typenschildern verglichen werden; eventuell wurde ein Motor mit anderer Drehzahl verbaut.

Braucht der Klebebandkopf einen eigenen Motor?

Bei gängigen Verschließmaschinen nicht; der Kopf arbeitet durch die Kartonbewegung. Gibt es Sondermaschinen mit motorisiertem Kopf, sollte diese Information beim Maschinenhersteller eingeholt werden.

Kann ich einen Motor mit höherer Drehzahl einbauen, um die Riemengeschwindigkeit zu erhöhen?

Das wird nicht empfohlen. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Bandkopfs ist begrenzt; ist eine Geschwindigkeitsänderung nötig, sollte sie per Frequenzumrichter und innerhalb des vom Maschinenhersteller angegebenen Bereichs erfolgen.

Unsere Maschine läuft mit 230 V – ist ein Umstieg auf einen Drehstrommotor möglich?

Ist im Schaltschrank kein Drehstrom vorhanden, kann ein Drehstrommotor nicht direkt angeschlossen werden. Bei einphasiger Versorgung kommen die Einphasen-Baureihe oder ein Drehstrommotor an einem Frequenzumrichter mit einphasigem Eingang in Frage; der Anschlussplan wird mit dem Maschinenhersteller geklärt.