Elektromotor für Kugelmühlen

In Erzaufbereitungs-, Zement-, Kalk- und Industriemineralanlagen ist die Maschine, die das grobe Korn aus dem Brecher auf Mehlfeinheit zerkleinert, meist die Kugelmühle. Für den Motor bedeutet diese Maschine, eine schwere Stahltrommel samt mehreren Tonnen Kugeln darin ununterbrochen zu drehen. Diese Seite beschreibt den Elektromotor, der die Mühle antreibt; zu den übrigen Antrieben der Anlage siehe die Seite Elektromotoren für den Bergbau.

Unterschied zwischen Erz- und Zementmühlen

Die Kugelmühle arbeitet in jeder Branche nach demselben Prinzip: Die Mahlkörper in der drehenden Trommel werden angehoben, fallen herab und zerkleinern das Material. Die Betriebsbedingungen unterscheiden sich jedoch. In der Erzaufbereitung arbeitet die Mühle meist nass; das Erz wird als Trübe mit Wasser aufgegeben und gelangt über Überlauf- oder Rostaustrag zum Hydrozyklon. In Zement- und Kalkwerken wird dagegen trocken gemahlen; die Trommel ist in Kammern unterteilt, das Material wird mit dem Luftstrom transportiert und im Sichter getrennt.

Dieser Unterschied verändert die Umgebung des Motors. Um die Nassmühle herum gibt es Trübespritzer und Feuchtigkeit, um die Trockenmühle feinen, abrasiven Staub und warme Mahlluft. In Labor- und Pilotanlagen findet man kleine, in Industrieanlagen große Trommeln; entsprechend breit ist der Bereich der Motorleistung.

Die Last der Mühle am Motor

Anheben der Mahlkörperfüllung

Der Großteil der Mühlenleistung wird dafür aufgewendet, Mahlkörper und Material auf einer Seite der Trommel anzuheben. Da die Füllung auf einer Seite der Trommel aufgehäuft liegt, dreht die Trommel ständig gegen ein Unwuchtmoment. Mit zunehmendem Kugelfüllgrad oder beim Nachfüllen von Kugeln ändert sich dieses Moment; der Motorstrom ist daher ein guter Indikator für den Zustand der Mahlkörper.

Anlauf mit festgebackener Füllung

In einer lange stillstehenden Nassmühle setzt sich die Trübe ab und verhärtet zwischen den Kugeln zu einer kompakten Masse. Beim Anlauf kann diese Masse als Block mit der Trommel nach oben gehen und ab einem bestimmten Winkel plötzlich herabstürzen; das ist für Panzerung, Zahnkranz und Motor gefährlich. Viele Anlagen drehen die Trommel vor dem Anlauf mit einem Hilfsantrieb langsam, um die Füllung zu lockern. Anlaufmoment und Hochlaufzeit des Hauptmotors werden anhand der Daten des Mühlenherstellers festgelegt.

Antriebsanordnungen: Ritzel, Getriebe, Kupplung

Bei mittleren und großen Mühlen befindet sich am Umfang der Trommel ein Zahnkranz, der vom Ritzel am Getriebeabtrieb angetrieben wird. Der Motor ist über eine elastische Kupplung mit dem Getriebe verbunden. Bei kleinen Mühlen dreht die Trommelwelle über Riementrieb und Getriebe oder über einen direkten Getriebeantrieb. Da die Trommeldrehzahl niedrig ist, werden zur Verringerung der Übersetzung häufig 6-polige oder langsamere Motoren bevorzugt; im HEM-Programm liegt diese Klasse bei etwa 1000 U/min synchron.

Der Motor wird meist in Fußausführung B3 auf einem Betonfundament oder Stahlrahmen aufgestellt. Die Kupplungsausrichtung beeinflusst die Lebensdauer des Mühlenmotors unmittelbar; mit der Erwärmung der Trommel und dem Setzen des Fundaments kann sich die Ausrichtung ändern, daher ist eine regelmäßige Kontrolle nötig. Wird ein Flansch- oder Fuß-Flansch-Anschluss gewünscht, wird aus den je nach Baugröße angebotenen Optionen gewählt, und Wellen- und Flanschmaße werden bei der Bestellung abgeglichen. Allgemeine Informationen zum Getriebe finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Getriebe.

Anlaufverfahren und variable Drehzahl

Je größer die Mühle, desto stärker belastet der Anlaufstrom das Werksnetz. Ein Sanftanlasser begrenzt den Strom, senkt aber auch das Drehmoment; bei einer Mühle mit dem Risiko festgebackener Füllung muss dies sorgfältig bewertet werden. Ein Frequenzumrichter ermöglicht dagegen neben einem kontrollierten Anlauf auch die Anpassung der Trommeldrehzahl an Erzhärte oder gewünschte Feinheit.

Die Drehstrommotoren von HEM können mit Umrichter betrieben werden. Wird die Mühle lange deutlich unter Nenndrehzahl mit vollem Drehmoment gefahren, reicht der Wellenlüfter unter Umständen nicht aus, und ein Fremdlüfter wird erwogen; bei großer Entfernung zwischen Schaltschrank und Motor wird zum Schutz der Wicklungsisolation ein Filter geprüft. Es genügt, diese Angaben bei der Bestellung mitzuteilen. Details auf der Seite Elektromotoren für Frequenzumrichterbetrieb.

Staub, Trübe und Wärme: der Motor in der Mühlenhalle

Bei der Trockenmahlung setzt sich feiner Mineralstaub auf Kühlrippen und Lüfterhaube ab; mit der Zeit verengt er den Luftstrom und erhöht die Wicklungstemperatur. Bei der Nassmahlung können Trübe und Spülwasser spritzen. Unsere Motoren haben Schutzart IP55; direkter Wasserstrahl, Druckreinigung oder das Stehen in Trübe sind von dieser Schutzart nicht abgedeckt – in einem solchen Fall ist eine Schutzabdeckung oder eine Sonderlösung erforderlich und bei der Bestellung anzugeben.

Der Mühlenmotor läuft oft tagelang ohne Unterbrechung. PTC- oder PT100-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur sowie eine Stillstandsheizung gegen Feuchtigkeit während Wartungsstillständen sind Bestelloptionen. Lagerschmierplan, Kupplungsausrichtung, Reinigung der Lüfterhaube und Kontrolle der Fundamentschrauben gehören zur regelmäßigen Wartung. Für diesen schweren Dauerbetrieb wird die Baureihe mit Graugussgehäuse eingesetzt.

HEM-Beispielmodelle für Kugelmühlen

Diese Modelle sind Beispiele; die genaue Auswahl erfolgt gemeinsam mit dem Mühlenhersteller nach Trommelgröße, Kugelfüllgrad, gewünschter Trommeldrehzahl, Übersetzung und Umgebungsbedingungen. Modelle ab 75 kW haben einen Servicefaktor von 1,15; unser Programm endet bei 355 kW. Für Hauptantriebe oberhalb dieser Grenze ist unser Programm nicht geeignet, für Hilfsantriebe derselben Anlage wie Aufgabegeräte, Pumpen und Sichter können wir jedoch Modelle vorschlagen.

Angaben für ein Angebot zum Mühlenmotor

Bitte teilen Sie uns mit: Maschine (Nass- oder Trockenmühle, Antriebsanordnung), Leistung und Drehzahl des vorhandenen Motors, Netzspannung, Bauform (Fuß, Flansch, auf Fundament), Anlaufverfahren und Stückzahl. Wenn Sie ein Foto des Typenschilds des zu ersetzenden Motors beifügen, erleichtert das die Zuordnung eines Ersatzmodells.

Alle Modelle sind auf der Seite Elektromotor kaufen gelistet; aktuelle Preise stehen auf den Produktseiten. Für WhatsApp und Telefon nutzen Sie unsere Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum sinkt der Strom des Mühlenmotors mit der Zeit?

Mit dem Verschleiß der Kugeln nimmt die Masse der Mahlkörper ab, und die zum Drehen der Trommel nötige Leistung sinkt. Ein langsam abnehmender Strom zeigt meist an, dass Kugeln nachgefüllt werden müssen; plötzliche Änderungen können dagegen auf Probleme bei Aufgabe, Zahnrad oder Lager hinweisen.

Wie wirkt sich eine festgebackene Füllung in der Nassmühle auf den Motor aus?

Die verhärtete Füllung kann mit der Trommel nach oben gehen und plötzlich herabstürzen; dieser Stoß wird auf Zahnkranz, Panzerung und Motor übertragen. Die Trommel vor dem Anlauf mit einem Hilfsantrieb langsam zu drehen und das Anlaufmoment kontrolliert aufzubringen verringert dieses Risiko.

Warum erwärmt sich der Motor einer Trockenmühle?

Feiner Staub setzt die Zwischenräume der Kühlrippen zu und verstopft die Lüfterhaube; der Motor läuft bei gleicher Last wärmer. Regelmäßige Reinigung und nach Möglichkeit ein Standort mit sauberer Zuluft halten die Wicklungstemperatur innerhalb der Typenschildgrenze.

Kann statt eines 6-poligen ein 4-poliger Motor verwendet werden?

Ja, aber um die Trommeldrehzahl beizubehalten, muss das Getriebe- oder Riemenscheibenverhältnis geändert werden. Ändert sich die Drehzahl, kann sich die Trommel der kritischen Drehzahl nähern und die Mahlung verschlechtert sich; diese Entscheidung sollte mit Freigabe des Mühlenherstellers getroffen werden.