In einem Betrieb, der Milch, Fruchtsaft, Ayran oder Flüssigei verarbeitet, bezieht der Pasteur die Wärme aus dem Plattenwärmetauscher, der Homogenisator den Druck, der die Fetttröpfchen zerteilt, aus seinen Kolben; die Bewegung kommt bei beiden vom Elektromotor. Diese Seite ist ein Unterkapitel unseres Leitfadens Motoren für Lebensmittelmaschinen und erläutert, welche Pumpe der Motor in Erhitzungs- und Homogenisieranlagen wie antreibt und wie Anlauf und Dauerbetrieb die Auswahl prägen.

Drehstrom-Elektromotor von HEM Motor mit Graugussgehäuse – Beispielmotor für den Pumpenantrieb von Pasteur und Homogenisator
Der abgebildete Motor ist ein Beispiel aus der Drehstrombaureihe von HEM Motor; er steht für den Antrieb einer Pasteurpumpe oder eines Homogenisators und zeigt nicht die Anlage selbst.

Pasteurisieranlage: Alle Elektromotoren treiben Pumpen an

Im Plattenpasteur durchläuft das Produkt die dünnen Edelstahlplatten, wird zunächst in der Wärmerückgewinnung vorgewärmt, dann im Heißwasserteil auf Pasteurisiertemperatur gebracht, verweilt eine bestimmte Zeit im Heißhalterohr und wird im Kühlteil gekühlt. Alles, was sich in diesem Kreislauf dreht, ist eine Pumpe:

  • Speise- (Produkt-)pumpe: Sie entnimmt das Produkt dem Vorlaufbehälter und fördert es durch die Platten. Meist ist sie eine hygienische Kreiselpumpe, direkt mit einem 2-poligen Motor gekuppelt. Damit sich die Heißhaltezeit nicht ändert, ist ein konstanter Förderstrom wichtig; deshalb ist der Betrieb mit Frequenzumrichter verbreitet.
  • Boosterpumpe: In manchen Linien wird eine zweite Pumpe eingesetzt, um den Druck auf der pasteurisierten Seite über dem der Rohproduktseite zu halten.
  • Heißwasser-Umwälzpumpe: Sie wälzt das mit Dampf oder Kessel erhitzte Wasser im Erhitzerteil um; sie hat keinen Produktkontakt, die Motorlast ist konstant.
  • Kalt- oder Eiswasserpumpe: Sie versorgt den Kühlteil; die Kälteanlage, die dieses Wasser bereitet, ist nicht Thema dieser Seite.

Die allgemeinen Auswahlschritte für Pumpenmotoren stehen auf unserer Seite Elektromotoren für Pumpen, Besonderheiten von Normsaugpumpen auf der Seite Motor für Kreiselpumpen.

Homogenisator: Hochdruck-Kolbenpumpe

Der Homogenisator ist im Grunde eine Hochdruckpumpe mit mehreren (meist drei) Kolben. Der Motor treibt über Keilriemen eine Kurbelwelle an; die Kurbel bewegt die Kolben hin und her, und das Produkt wird mit hohem Druck durch ein enges Homogenisierventil gepresst. Dabei werden die Fetttröpfchen verkleinert, und die Milch rahmt nicht auf.

Für den Motor sind drei Eigenschaften des Homogenisators maßgebend. Erstens hat die Last den Charakter eines konstanten Drehmoments: Solange die Druckeinstellung gleich bleibt, verlangt der Motor bei jeder Drehzahl ein ähnliches Drehmoment. Zweitens wird das von der Kurbel an jedem Kolben erzeugte pulsierende Drehmoment zwar von Riemen und Schwungrad geglättet, hinterlässt aber eine schwingende Last auf Lagern und Riemen. Drittens sitzt der stärkste Motor der Linie meist am Homogenisator; deshalb betrifft die Anlaufart auch das Netz.

Homogenisatoren werden normalerweise mit offenem, also drucklosem Homogenisierventil gestartet; erst wenn der Motor die volle Drehzahl erreicht hat, erhöht der Bediener oder die Automatik den Druck. So wird der Anlauf erleichtert. Bei großen Leistungen werden Stern-Dreieck-Anlauf, Sanftanlasser oder Frequenzumrichter verwendet; welches Verfahren gewählt wird, hängt vom Steuerungskonzept des Maschinenherstellers und von der Netzkapazität ab.

Dauerbetrieb, Temperatur und Dampf

Pasteurisierlinien laufen in den meisten Molkereien zwei Schichten am Tag oder durchgehend; ist das Produkt abgearbeitet, geht die Linie in den CIP-Reinigungszyklus über, und die Pumpen wälzen nun heiße Lauge und Säure um. Für die Motoren bedeutet das konstante Last über viele Stunden. Betriebe, die die Wicklungstemperatur überwachen möchten, können bei der Bestellung PTC- oder PT100-Fühler ergänzen.

Die Umgebung der Anlage ist heiß und feucht: Heißwasserteil, Dampfventile und bei der CIP-Reinigung geöffnete Tanks geben Dampf an die Luft ab. In Betrieben, die nachts stillstehen, kann sich in der Wicklung Kondenswasser bilden; eine Stillstandsheizung ist ebenfalls als Bestelloption erhältlich. Die Schutzart IP55 der HEM-Motoren ist gegen Staub und Spritzwasser ausgelegt. Reinigung mit Druckwasser, chemischer Schaum, Produktkontakt oder die Anforderung einer hygienegerechten Oberfläche gehören nicht zu den Bedingungen, für die dieser Motor gebaut ist. An Stellen nahe dem Lebensmittelbereich sind Schutzmaßnahmen des Maschinenherstellers oder ein Sondermotor erforderlich; geben Sie diese Bedingung bei der Bestellung an.

Drehzahlregelung und Riementrieb

An der Speisepumpe dient der Umrichter dazu, den Förderstrom passend zur Heißhaltezeit konstant zu halten. Die Drehstrommotoren von HEM sind für den Betrieb am Umrichter geeignet; da die Pumpe nicht lange bei niedriger Drehzahl läuft, ist ein zusätzlicher Lüfter meist nicht nötig, liegt aber zwischen Motor und Schaltschrank eine große Distanz, besprechen wir den Filterbedarf bei der Bestellung. Einzelheiten auf der Seite umrichtertaugliche Motoren.

Beim Homogenisator ist das Verhältnis zwischen Motor- und Kurbelriemenscheibe nach der vom Maschinenhersteller festgelegten Kolbengeschwindigkeit berechnet. Beim Motortausch muss dieselbe Polzahl beibehalten werden; andernfalls ändern sich Kolbengeschwindigkeit und damit Förderstrom und Druck. Da die Riemenspannung das vordere Motorlager direkt beeinflusst, ist sie gemäß Einstellanleitung vorzunehmen.

Montage und Gehäusewahl

Bei Produkt-Kreiselpumpen wird der Motor meist in Fuß-Flansch-Ausführung (B34 oder B35) an die Pumpe angebaut; manche Blockpumpen verwenden direkt einen Flanschmotor (B5). Der Homogenisatormotor steht im oder neben dem Maschinenrahmen in Fußausführung (B3) auf einem Spannschlitten, der das Nachspannen des Riemens erlaubt. HEM liefert all diese Anschlussarten (B3, B5, B14, B34, B35) sowie vertikale Bauformen wie V1 je nach Baugröße; Flansch- und Wellenmaße werden im Bestellgespräch geklärt. Bei schweren, dauernden und schwingenden Lasten wie am Homogenisator werden Motoren mit Graugussgehäuse bevorzugt.

Beispielmodelle von HEM für Pasteurisieren und Homogenisieren

AnlageAntrieb durch den ElektromotorWichtig bei der AuswahlBeispielmodell von HEM
Heißwasserkreis des PasteursUmwälzpumpeKonstante Last, heiße Umgebung1,5 kW 90S-2 (2895 U/min)
Produktzufuhr des PasteursHygienische KreiselpumpeKonstanter Förderstrom per Umrichter4 kW 112M-2 (2905 U/min)
Homogenisator kleiner KapazitätDreikolbenpumpe, über RiemenDruckloser Anlauf, Polzahl11 kW 160M-4 Grauguss (1465 U/min)
Homogenisator mittlerer KapazitätDreikolbenpumpe, über RiemenAnlaufverfahren, Riemenspannung15 kW 160L-4 Grauguss (1465 U/min)

Diese Modelle dienen zur Orientierung; die endgültige Entscheidung richtet sich nach Last der Anlage, gewünschter Drehzahl, Anschlussart und Betriebsbedingungen. Da die Leistung eines Homogenisators je nach Kapazität und Druck in einem weiten Bereich variiert, ist das Typenschild des vorhandenen Elektromotors der zuverlässigste Ausgangspunkt.

Was Sie für ein Angebot vorbereiten sollten

Ein Foto des Typenschilds des vorhandenen Elektromotors reicht in der Regel für die Auswahl eines Ersatzes; unser Beitrag Ersatzmotor per Typenschildfoto beschreibt das Vorgehen. Fehlt das Typenschild, nennen Sie uns: welche Maschine (Pasteurpumpe, Booster, Heißwasserpumpe oder Homogenisator), Motorleistung in kW, Drehzahl in U/min, Spannung im Betrieb, Bauform (Fuß, Flansch, Riemensockel), Anlaufart, ob ein Umrichter eingesetzt wird, und die benötigte Stückzahl.

Modelle und Preise finden Sie in unserem Shop. Für ein Angebot oder Fragen nutzen Sie unsere WhatsApp-Linie oder das Telefon; die Nummern stehen auf der Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum löst der Homogenisatormotor beim Anlauf den Überlastschutz aus?

Wird gestartet, während das Homogenisierventil unter Druck steht, verlangt der Motor beim Anlauf ein hohes Drehmoment. Vergewissern Sie sich, dass das Ventil offen ist; besteht das Problem weiter, sind Anlaufverfahren und Riemenspannung zu prüfen.

Kann ich die Kapazität des Homogenisators mit einem 2-poligen Motor erhöhen?

Nein. Die Kolbengeschwindigkeit ist nach der Auslegungsgrenze der Maschine festgelegt; ein schnellerer Motor überlastet Kurbel, Ventile und Dichtungen. Eine Kapazitätserhöhung ist mit dem Maschinenhersteller zu bewerten.

Ist an der Speisepumpe des Pasteurs ein Umrichter Pflicht?

Pflicht nicht, aber verbreitet. Der Umrichter hält den Förderstrom trotz des Widerstands, der sich mit zunehmender Plattenverschmutzung ändert, konstant und hilft so, die Heißhaltezeit einzuhalten.

Werden die Motoren bei der CIP-Reinigung zusätzlich belastet?

Die Reinigungslösung hat eine etwas andere Dichte und Temperatur als Wasser, die Last der Pumpenmotoren liegt aber meist nahe an der im Produktionsbetrieb. Zu beachten sind vor allem Dampf und spritzende Chemikalien in der Umgebung der Motoren.