Elektromotor für Zementschnecken

Öffnet sich die Absperrklappe am Boden des Zementsilos, ist die Schnecke das einzige bewegliche Teil, das den Zement bis zur Waage transportiert: Eine in einem geneigten Rohr rotierende Spirale schiebt das Pulver nach oben. Diese Seite beschreibt nur den Drehstrommotor, der diese Spirale antreibt; für Mischer-, Band- und Pumpenantriebe der Anlage ist die Seite Elektromotoren für Betonmischanlagen die übergeordnete Rubrik.

Was treibt der Elektromotor in der Schnecke an – und was nicht?

Die einzige Aufgabe des Motors ist es, die Schneckenwelle über ein Getriebe zu drehen. Die Spirale fördert den Zement, den sie aus dem konischen Siloauslauf aufnimmt, durch das Rohr und entleert ihn in die Zementwaage über dem Mischer. Nähert sich die Waage dem Sollgewicht, stoppt die Steuerung die Schnecke; bei der nächsten Charge beginnt derselbe Zyklus von vorn.

Die übrigen Teile der Schneckenlinie liegen außerhalb der Aufgabe des Motors. Die Absperrklappe am Siloauslauf wird meist pneumatisch oder von Hand betätigt. Die Belüftungskissen im Konus arbeiten mit Druckluft und lockern brückenbildenden Zement. Die Verwiegung übernehmen Wägezellen, und der Filter auf dem Silo hat seine eigene Abreinigung. Gibt es ein Flugasche- oder Mikrosilikasilo, arbeiten dessen Schnecken nach demselben Prinzip mit eigenen Motoren.

Anlauf mit stehendem, gefülltem Rohr

Was die Zementschnecke von einem gewöhnlichen Förderer unterscheidet, ist der Anlauf mit fast jedes Mal gefülltem Rohr. Nach der Verwiegung stoppt die Schnecke, doch der Zement darin läuft nicht aus; die zwischen Spirale und Rohr verdichtete Pulverschicht wartet beim nächsten Anlauf als Widerstand vor der Welle. Nach einem Stillstand über Nacht oder am Wochenende wächst dieser Widerstand, weil der Zement Luftfeuchtigkeit aufnimmt, verklumpt und sich im Rohr setzt.

Bei der Motorauswahl ist daher weniger die Dauerlast als vielmehr das Losbrechmoment beim Anlauf entscheidend. Durchmesser, Länge, Neigung und stündliche Förderleistung der Schnecke sind zwar die leistungsbestimmenden Daten, berechnet werden sie aber vom Schneckenhersteller. Ob die Belüftung am Siloauslauf funktioniert, verändert ebenfalls die Anlauflast; wird der Motor heiß, sollte zuerst dieses Luftsystem geprüft werden.

Aus welchen Angaben ergeben sich Leistung und Drehzahl?

Der verlässlichste Ausgangspunkt sind die vom Schneckenhersteller angegebene Motorleistung und Getriebeübersetzung. Wird an einer bestehenden Schnecke der Motor getauscht, zeigen Leistung, Drehzahl und Strom auf dem Typenschild des alten Antriebs den Bereich, in dem der neue Motor zu suchen ist. Die Drehzahl der Schneckenwelle ist niedrig; diese niedrige Drehzahl kommt vom Getriebe, der Motor selbst ist meist 4-polig, also in der Klasse 1500 U/min.

Eine Änderung der Drehzahlklasse verändert die Förderleistung der Schnecke. Bei einem Wechsel auf einen 6-poligen Motor wird die Schnecke mit demselben Getriebe langsamer, und die Waage füllt sich später; ein Wechsel auf 2-polig belastet dagegen den Getriebeeingang. Wird eine höhere Förderleistung gewünscht, sollte diese Entscheidung nicht über den Motor, sondern gemeinsam mit dem Schneckenhersteller getroffen werden. Ein einzelner kW-Wert lässt sich nicht als „geeignet für Zementschnecken“ festlegen; in derselben Anlage benötigen eine kurze, fast horizontale und eine lange, steile Schnecke sehr unterschiedliche Leistungen.

Die Fälle in der Tabelle sind Beispiele; die endgültige Auswahl wird mit den Schneckendaten, der benötigten Drehzahl und den Einbaumaßen bestätigt.

Getriebeflansch, Welle und Baugröße

Die häufigste Anordnung bei Zementschnecken ist ein am oberen Schneckenende angebautes Getriebe, auf dessen Eingangsflansch der Motor sitzt. Die erste Angabe, auf die zu achten ist, ist daher die IEC-Baugröße des Motors. Die Baugröße allein genügt jedoch nicht: Flanschtyp (B5 großer Flansch oder B14 kleiner Flansch), Flanschdurchmesser, Wellendurchmesser und -länge, Passfedermaß und gegebenenfalls die Fußlochabstände werden mit dem alten Motor verglichen. Wird ein Fußmotor über eine Kupplung angebunden, kommt auch das Wellenmaß auf der Kupplungsseite auf die Liste.

Da die Schnecke geneigt steht, arbeitet auch der Motor oft in einem nicht horizontalen Winkel; bei manchen Konstruktionen steht er nahezu senkrecht. HEM Motoren werden je nach Baugröße in Fuß-, Flansch-, Fuß-Flansch- und vertikaler Bauform angeboten; zu den Bauformen sehen Sie sich die Frage zu den Montagemöglichkeiten an, zu den Maßen die Maßtabelle der Baugrößen. Auch die elektrische Seite wird verglichen: Leistung, Drehzahl, Spannung und Schaltungsart müssen dem alten Typenschild entsprechen. Für die Getriebeseite hilft die Seite Elektromotoren für Getriebe, für Schneckenantriebe allgemein die Seite Elektromotor für Schneckenförderer.

Staub, Feuchte und Winterbedingungen am Silofuß

Der Schneckenmotor steht an einer der staubigsten Stellen der Anlage. Kleine Undichtigkeiten am Silofilter oder an den Rohrverbindungen hinterlassen eine dünne Zementschicht auf dem Motorgehäuse. Diese Schicht härtet durch Feuchtigkeit aus, verschließt die Kühlrippen und verringert die Kühlung; die regelmäßige Reinigung von Lüfterhaube und Gehäuse steht bei der Wartung des Schneckenmotors an erster Stelle. Die Schutzart IP55 der HEM Motoren schützt gegen Staub und Spritzwasser; ein einfaches Schutzblech gegen Zementablagerungen auf dem Motor ist dennoch nützlich.

Die Katalogwerte gelten für eine Umgebungstemperatur von −15 bis +40 Grad Celsius und eine Aufstellhöhe von 1000 m. Kann die Temperatur in offenen Anlagen an Wintermorgen unter diese Untergrenze fallen oder liegt die Anlage über 1000 m, geben Sie dies bitte bei der Bestellung an. Bei langen Stillständen kann sich im Gehäuse Kondensat bilden; Stillstandsheizung und PTC-Wicklungsfühler sind als Bestelloption erhältlich.

Grob-/Feindosierung, häufige Anläufe und Umrichter

In Anlagen mit genauer Verwiegung fördert die Schnecke den größten Teil der Charge schnell und den letzten Teil langsam. Diese zwei Stufen werden entweder mit zwei getrennten Schnecken oder durch Absenken der Drehzahl einer einzigen Schnecke per Frequenzumrichter realisiert. Im Umrichterbetrieb dreht der Motor lange mit niedriger Drehzahl und gefülltem Rohr; der Eigenlüfter liefert bei dieser Drehzahl unter Umständen nicht genug Luft, dann wird ein separat versorgter Fremdlüfter geprüft. Bei langem Kabel zwischen Umrichter und Motor ist ein dv/dt- oder Sinusfilter am Ausgang zu erwägen. Einzelheiten finden Sie auf der Seite umrichtertaugliche Elektromotoren.

Bei Schnecken ohne Umrichter läuft der Motor direkt oder über Stern-Dreieck an und startet bei jeder Charge neu. Ist die Zahl der Chargen pro Stunde hoch, steigt die Wicklungstemperatur; PTC-Fühler und die Einstellung des Motorschutzrelais sollten in diesem Fall gemeinsam betrachtet werden. Da das Anlaufdrehmoment in Sternschaltung sinkt, kann der Stern-Dreieck-Anlauf bei gefülltem Rohr unzureichend sein; das Anlaufverfahren sollte nach der Empfehlung des Schneckenherstellers gewählt werden.

Was Sie für den Tausch eines alten Schneckenmotors senden sollten

Fällt der Motor aus, steht die Anlage still; daher spart es Zeit, die richtigen Angaben gleich mit der ersten Nachricht zu senden. Ein scharfes Foto des Typenschilds des alten Antriebs sowie Fotos von Flansch und Welle am Getriebe können Sie nach den Schritten auf der Seite Typenschild senden per WhatsApp übermitteln. Die Nummern finden Sie auf der Kontaktseite.

• Maschinenangaben: Zement-, Flugasche- oder Zusatzstoffschnecke sowie Rohrdurchmesser/-länge
• Leistung (kW) und Drehzahl (U/min) laut altem Typenschild
• Anlagenspannung und Schaltungsart (Stern/Dreieck)
• Bauform: B5, B14, B3 oder Fuß-Flansch; Flansch- und Wellendurchmesser
• Anlaufverfahren: direkt, Stern-Dreieck, Sanftanlasser oder Umrichter
• Umgebungsbedingungen: im Freien, Wintertemperatur, Aufstellhöhe
• Wunsch nach PTC-Fühler oder Stillstandsheizung und gewünschte Stückzahl

Motorgruppen im Shop

Da Schneckengetriebe meist für 1500 U/min Eingangsdrehzahl ausgelegt sind, stehen 4-polige Motoren im Vordergrund. In staubiger, offener Anlagenumgebung werden häufig Elektromotoren mit Graugussgehäuse gewählt; für kleinere Schnecken können auch Modelle mit Aluminiumgehäuse geprüft werden. Als Beispiele kommen die Modelle 5,5 kW Grauguss 132S-4 (1460 U/min), 7,5 kW Grauguss 132M-4 (1460 U/min), 15 kW Grauguss 160L-4 (1465 U/min) und 18,5 kW Grauguss 180M-4 (1470 U/min) in Frage. Diese Modelle sind Beispiele; die Eignung für Ihre Schnecke wird gesondert bestätigt. Alle Leistungen sind auf der Seite Elektromotor kaufen aufgeführt.

Häufig gestellte Fragen

Die Schnecke läuft morgens bei der ersten Charge nicht an – ist der Motor zu schwach?

Meist liegt das Problem am Zement, der sich über Nacht im Rohr gesetzt hat. Zuerst werden die Silobelüftung und die Verklumpung im Rohr geprüft; eine höhere Motorleistung löst dieses Problem unter Umständen nicht.

Kann ich den Schneckenmotor durch einen 6-poligen Motor ersetzen?

Mit demselben Getriebe wird die Schnecke langsamer, und die Füllzeit der Waage verlängert sich. Die Drehzahlklasse sollte wie auf dem alten Typenschild beibehalten und eine Änderung mit dem Schneckenhersteller besprochen werden.

Ist für Grob- und Feindosierung ein Umrichter zwingend?

Nein; manche Anlagen arbeiten mit zwei getrennten Schnecken oder mit Ein-Aus-Schaltung. Wird ein Umrichter eingesetzt, sollte die lange Betriebszeit bei niedriger Drehzahl bei der Bestellung angegeben werden.

Kann für die Flugascheschnecke derselbe Motor verwendet werden?

Die mechanische Anbindung kann gleich sein, doch der Fließwiderstand des Materials ist ein anderer. Leistung und Drehzahl werden nach den Daten der jeweiligen Schnecke oder dem alten Typenschild bestimmt.

Braucht der Schneckenmotor einen PTC-Fühler?

Bei Schnecken mit vielen Anläufen unter Last pro Stunde ist die Überwachung der Wicklungstemperatur sinnvoll. Der PTC-Fühler ist als Bestelloption erhältlich und wird an das Relais im Schaltschrank angeschlossen.