Alexander Werner ist Sales Manager bei Momentum Technologies.

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Weniger ist mehr: Warum Trommelmotoren die besser Lösung für den Antrieb von Förderbändern sind

Je weniger Komponenten in einer Konstruktion verwendet werden, desto höher sind Ausfallsicherheit und Energieeffizienz. Synchron-Trommelmotoren sind die absoluten Meister in der Disziplin des Weglassens, sagt Alexander Werner.

Trommelmotoren (li.) haben im Vergleich zu Förderbändern mit seitlichem Getriebemotor oder Motoren mit Sekundärantrieb und Schutzverkleidung (re.) viele Vorteile.

Trommelmotoren sind das Paradebeispiel dafür, wie das Weglassen zu Vorteilen führen kann. Gegenüber konventionellen Förderbandantrieben sieht man bei Ihnen so nämlich nur die Antriebrolle. Alle anderen, vormals externen Komponenten wie Motor und Getriebe integrieren sie gut geschützt in die ohnehin erforderliche Umlenkrolle auf der Antriebsseite des Förderbands. Das ist im Vergleich zu konventionellen Bauformen mit mehr externen Komponenten wie Motor und Winkelgetriebe oder Ketten- bzw. Zahnriemenantrieb deutlich ästhetischer. Die hohe Integration bietet aber auch noch viele weitere Vorteile.

Weniger Komponenten

Zum einen ist der Konstruktionsaufwand bei Trommelmotoren deutlich geringer. Anstatt für viele verschiedene Komponenten eine Befestigung am Förderer zu entwickeln, brauchen sich Konstrukteure bei Trommelmotoren nur über die für alle Rollenarten obligate Achsverlagerung Gedanken zu machen. Dadurch verliert auch die Materialliste viele Einträge. Motor, Getriebe und weitere Befestigungsmaterialien wie zusätzliche Schrauben etc. entfallen komplett. Diese deutlich reduzierte Stückliste macht sich auch positiv bei der Ersatzteilverwaltung bemerkbar, da nur noch ein Bauteil bevorratet werden muss: der Trommelmotor. Die höhere Integration sorgt also für geringeren Aufwand.

Noch einfacher wird es, wenn Synchron-Trommelmotoren zum Einsatz kommen. Durch ihre hohe Leistungsdichte bieten sie Applikationen nämlich ein extrem großes Performancespektrum mit nur einem Durchmesser. Dadurch können Entwickler ihre Maschinen und Anlagen im Idealfall auf nur noch einen einzigen Trommelmotordurchmesser standardisieren. Wo vorher je nach Drehmomentanforderung unterschiedlich große Trommelmotoren nötig waren, kann ein Motor für viele verschiedene Leistungsanforderungen eingesetzt werden. Mehr Leistung führt also letztlich zu weniger Varianten. 

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Mehr Sicherheit

Ein wichtiger Effekt einer hohen Integration ist auch das höhere Sicherheitsniveau ganz ohne kostentreibende zusätzliche Schutzabdeckungen. Bei Trommelmotoren laufen Mitarbeiter nämlich nicht mehr Gefahr, sich an Überständen zu stoßen, mit womöglich heißen Kühlrippen des externen Motors in Berührung zu kommen oder sich bei Ketten- oder Zahnriemenantrieb zu verletzen. Natürlich wird das Gesamtdesign auch kompakter und lässt sich viel platzsparender auslegen, so dass Förderanlagen nun auch da zum Einsatz kommen können, wo der Platz vorher nicht ausreichte.

Mehr Hygiene

Der hohe Integrationsgrad von Trommelmotoren hilft zudem auch hygienische Designs zu verbessern. Da, wo keine Schmutzecken und -kanten existieren, können sich auch keine Keime anlagern, sodass Trommelmotoren aus Edelstahl sehr gerne in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Auch die Reinigung fällt dadurch viel leichter und lässt sich effizienter durchführen. Mit hohen Schutzgraden bis hin zu IP69k sind sie ideal für HACCP konforme Designs in und eignen sich sogar für Clean-in-Place Reinigungskonzepte, die darauf ausgelegt sind, stets reproduzierbare Ergebnisse und damit höchste Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Ölfreier Betrieb

Nochmals deutlich mehr Hygiene bieten Trommelmotoren, die auf eine interne Ölfüllung zur Schmierung und Kühlung verzichten. Solche ölfreien Motoren ermöglichen hochwertige Hygienic-Designs ohne kritische Kontrollpunkte, da bei ihnen das Risiko eines Ölaustritts durch defekte oder abgenutzte Wellendichtungen konventioneller Trommelmotoren erst gar nicht besteht. Voraussetzung für einen ölfreien Betrieb ist allerdings entweder eine Überdimensionierung des Antriebs bei asynchron-Motoren, die damit weit unter ihrem eigentlichen Leistungsbereich eingesetzt werden müssen und damit weder kostengünstig noch umweltfreundlich sein können, oder eine energieeffizientere Motorkonstruktion, weshalb es zu empfehlen ist, anstelle der asynchronen Motortechnologie auf Synchron-Trommelmotoren zu setzen.

Niedriger Energieverbrauch

Synchron-Trommelmotoren haben konstruktiv bedingt deutlich höhere Wirkungsgrade und eine höhere Energieeffizienz. Vergleicht man einen beliebigen 380 Watt Trommelmotor mit Wirkungsgrad IE2 mit den ölfreien Synchron-Trommelmotoren wie den von Momentum Technologies, deren Wirkungsgrad IE4 entspricht, erhält man im 24/7 Betrieb bei einem Strompreis von 20 Ct/kWh eine Ersparnis von 198 Euro pro Jahr und spart Jahr für Jahr entsprechende Betriebskosten. Das sind jährlich satte 30 % weniger. Die Einsparungen mit dieser Lösung, die in Österreich von Berges Mechanics vertrieben werden, sind auch gut für die Energiebilanz. Bei herkömmlichem Strommix beträgt die Einsparung rund 470 Kilogramm CO2 pro Jahr. Die rund 400 Euro höheren Anschaffungskosten amortisieren sich folglich bereits nach rund 2 Jahren.

Geringe Wartungskosten

Bei einem sollte man bei Trommelmotoren allerdings nicht sparen, und das ist die robuste Auslegung. Sie sorgt für eine hohe Ausfallsicherheit, was sich in einer hohen MTBF niederschlägt. Die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen ist nämlich neben einer hohen Energieeffizienz auf lange Sicht ein bedeutender Kostenfaktor. Trommelmotor-Anwender sollten bei Preisvergleichen deshalb auch nach der MTBF fragen. Die derzeit leistungsfähigsten Synchron-Trommelmotoren haben eine MTBF von 35.000 Stunden. Alternative Angebote bieten leidglich eine MTBF von rund 17.000 bis 20.000 Stunden. Bei 1.000 Euro Anschaffungskosten und 700 Euro Kosten pro Wartung sind die leistungsfähigsten Trommelmotoren also 30 Prozent kostengünstiger. Und die Kosten für Produktionsausfälle sind hier noch gar nicht mit eingerechnet.