Elektromotor für Kunststoffextruder und Granulierung

Ein Kunststoffextruder schmilzt Granulat oder Mahlgut mit einer Schnecke, die sich in einem beheizten Zylinder dreht, vermischt es und presst es kontinuierlich durch ein Werkzeug; eine Granulierlinie verwandelt diese Schmelze wieder in Granulat. Diese Seite ist Teil des Themas Motoren für die Kunststoff- und Gummiverarbeitung und konzentriert sich auf die Motoren, die in der Extrusionslinie Schnecke, Granulator, Abzug und Lüfter antreiben.

Schneckenantrieb: eine Last mit konstantem Drehmoment

Die Extruderschnecke dreht mit niedriger Drehzahl; typische Schneckendrehzahlen liegen zwischen einigen Dutzend und einigen hundert Umdrehungen pro Minute. Zwischen Motor und Schnecke sitzt daher immer ein Getriebe; die große Axialkraft, die die Schnecke nach hinten drückt, nimmt nicht der Motor, sondern das Axiallager im Getriebe auf. Der Motor wird entweder direkt per Flansch oder über Riemen und Scheiben mit dem Getriebe verbunden.

Das Schneckendrehmoment bleibt auch bei Drehzahländerung weitgehend gleich: Solange sich Schmelzviskosität und Werkzeugdruck nicht ändern, erfährt die Schnecke bei jeder Umdrehung einen ähnlichen Widerstand. Der Extruder ist daher eine typische Last mit konstantem Drehmoment, und die Motorleistung steigt annähernd proportional zur Drehzahl. Da die Linienkapazität über die Drehzahl eingestellt wird, wird der Schneckenmotor fast immer mit einem Frequenzumrichter betrieben. In älteren Linien übernahmen Gleichstrommotoren diese Aufgabe; Gleichstrommotoren sind nicht im HEM Motor Katalog 2026 enthalten, bei Modernisierungen sind Drehstrom-Asynchronmotor und Umrichter die übliche Lösung.

Kalter Zylinder, Anlauf und Inbetriebnahmereihenfolge

Die Extruderschnecke wird nie in einem kalten Zylinder betrieben. Zuerst bringen die Heizbänder den Zylinder auf Solltemperatur, Werkzeug und Adapter werden ebenfalls aufgeheizt, danach wird die Schnecke mit niedriger Drehzahl gestartet. Die Steuerung sichert diese Reihenfolge durch Verriegelungen ab. Ist trotzdem in einer Zone erstarrtes Material verblieben, fällt das Drehmoment bei der ersten Umdrehung höher aus als erwartet; Stromgrenze des Umrichters und Anlaufmoment des Motors sind in diesem Moment wichtig.

Ein umrichtergespeister Schneckenmotor kann lange bei niedriger Drehzahl mit vollem Drehmoment laufen. Der Wellenlüfter ist bei dieser Drehzahl schwach; dann kann eine Kühlung per Fremdlüfter nötig sein. Ist das Kabel zwischen Schaltschrank und Motor lang, wird am Ausgang ein dv/dt- oder Sinusfilter erwogen. Es genügt, diese beiden Details bei der Bestellung anzugeben; den allgemeinen Rahmen erläutert die Seite umrichtergeeignete Elektromotoren.

Zur Überwachung der Wicklungstemperatur kann ein PTC- oder PT100-Fühler bestellt werden; beim Extruder kann der Umrichter dieses Signal direkt auswerten.

Zylinderkühlgebläse und Wärmemanagement

Der Zylinder wird in jeder Zone sowohl beheizt als auch gekühlt: Überschüssige Wärme aus der Schneckenreibung wird von kleinen Radialgebläsen unter den Heizbändern abgeführt. Diese Gebläse schalten in kurzen Abständen ein und aus und haben meist geringe Leistung. Unsere kleinen Motoren mit Aluminiumgehäuse lassen sich in solchen Gebläsen einsetzen; den ausführlichen Rahmen finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Ventilatoren und Absauggebläse.

Der Hauptschneckenmotor sitzt am hinteren Ende des Zylinders nahe dem Einfülltrichter. Die vom Zylinder abgestrahlte Wärme und Granulatstaub rund um den Trichter beeinflussen die Kühlluft des Motors; der Bereich vor der Lüfterhaube muss frei bleiben, und der Motor sollte nicht zu nah an der Wärmequelle stehen.

Granulierung: Strang-, Heißabschlag- und Unterwassergranulator

In der Granulierlinie tritt die Schmelze aus einer Lochplatte aus und wird geschnitten. Drei Anordnungen sind verbreitet:

• Stranggranulierung: Die Schmelze läuft als Stränge durch ein Wasserbad, kühlt ab, und eine Abzugswalze schiebt sie in den Rotorgranulator. Der Granulatormotor läuft mit hoher Drehzahl im Dauerbetrieb; mit Strangzahl und Geschwindigkeit steigt seine Last.
• Heißabschlag am Werkzeug: Die Messer drehen direkt an der Werkzeugoberfläche; der Granulatormotor wird an die Liniengeschwindigkeit angepasst, und die Granulatgröße wird über diese Drehzahl bestimmt.
• Unterwassergranulierung: Das Messer dreht in einer wassergefüllten Kammer; der Granulatormotor bleibt außerhalb der Kammer, die Wellenabdichtung ist Sache der Maschine.

Bei allen drei Anordnungen folgen auf den Granulator ein Zentrifugaltrockner, der das Granulat vom Wasser trennt, ein pneumatisches Fördergebläse, das das Granulat in die Silos bringt, und eine Wasserumwälzpumpe. Diese Hilfsantriebe sind Dauerlasten, die mit Standard-Drehstrommotoren betrieben werden; für Pumpen bietet die Seite Elektromotoren für Pumpen Orientierung.

Abzug und Wickler in Profil-, Rohr- und Folienlinien

In Linien, die statt Granulat Profile, Rohre oder Folien herstellen, zieht nach dem Werkzeug ein Abzug (Haul-off) das Produkt mit konstanter Geschwindigkeit; das Produktmaß hängt vom Verhältnis dieser Geschwindigkeit zur Schneckendrehzahl ab. Der Abzugsmotor arbeitet mit niedriger Drehzahl und feiner Drehzahleinstellung; bei Rohrlinien folgt eine Trennsäge, bei Folienlinien ein Wickler. Auch Kabelummantelungslinien nutzen die Extrusion; da ihr Linienaufbau anders ist, werden sie unter einem eigenen Thema behandelt.

Montageseitig wird der Schneckenmotor meist in Fußausführung B3 oder Fuß-Flansch-Ausführung B35 an das Getriebe angebaut. Je nach Baugröße werden B3, B5, B14, B34, B35 sowie vertikal V1/V3/V5/V6/V15 angeboten; Flansch- und Wellenmaß werden bei der Bestellung festgelegt. Zur Getriebeanpassung siehe die Seite Elektromotoren für Getriebe.

Beispielmotoren für die Extrusionslinie

Die Modelle dienen als Beispiel; genaue Leistung und Drehzahl werden festgelegt, wenn Schneckendurchmesser, Material, Zielkapazität und Linienaufbau bekannt sind. Das Typenschild des vorhandenen Antriebs in der Linie ist der beste Ausgangspunkt.

Diese Angaben benötigen wir für die Bestellung

Nennen Sie Maschinentyp (Extruder, Granulierlinie, Profil- oder Rohrlinie), den Antrieb, an dem der Motor sitzt, Leistung (kW), Drehzahl (U/min), Spannung, Bauform, Angaben zum Getriebeflansch, Umrichterbetrieb und Stückzahl. Wird ein Schneckenmotor erneuert, können Sie ein Foto des alten Typenschilds über die Seite Typenschild senden übermitteln.

Aktuelle Preise der Modelle finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen; für WhatsApp und Telefon nutzen Sie die Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum sinkt die Leistung, wenn ich die Drehzahl des Extruder-Schneckenmotors reduziere?

Die Schnecke ist eine Last mit konstantem Drehmoment; bleibt das Drehmoment gleich, sinkt die abgegebene Leistung mit der Drehzahl. Bei reduzierter Kapazität nimmt der Motor daher auch weniger Leistung auf, die Kühlung bei niedriger Drehzahl ist jedoch gesondert zu bewerten.

Ist es möglich, einen alten Gleichstrom-Schneckenmotor durch einen Asynchronmotor zu ersetzen?

Ja, viele Linien wurden so modernisiert. Benötigter Drehzahlbereich, Drehmoment bei niedriger Drehzahl und Anschlussmaße zum Getriebe werden gemeinsam geprüft; zusammen mit dem Motor wird ein passender Umrichter ausgewählt.

Welche Drehzahl sollte ich für den Granulatormotor wählen?

Die Rotordrehzahl des Granulators gibt der Maschinenhersteller vor; die Motordrehzahl wird über das Riemenverhältnis oder den Umrichter daran angepasst. Maßgeblich ist die Drehzahl auf dem vorhandenen Typenschild.

Der Schneckenmotor sitzt nahe am Zylinder – sind zusätzliche Maßnahmen nötig?

Die vom Zylinder abgestrahlte Wärme und Granulatstaub können die Kühlung erschweren. Halten Sie den Bereich vor der Lüfterhaube frei, entfernen Sie Staubablagerungen regelmäßig, und fordern Sie bei Bedarf einen Motor mit PTC-Fühler zur Überwachung der Wicklungstemperatur an.