Kühl und stark

Kühl und stark

Synchron-Trommelmotoren mit hygienischen Designs für die Lebensmittelindustrie

Der 6.300 Mitarbeiter starke, weltweit führende Anbieter von fortschrittlichen Verarbeitungsmaschinen und Dienstleistungen für die Geflügel-, Fleisch- und Fischindustrie Marel sieht eine immer größere Nachfrage nach hygienischeren Designs. Daher will das Unternehmen nun zunehmend mehr Trommelmotoren als Förderbandantriebe in seinen Maschinen einsetzen.

» Momentum-Trommelmotoren sind leistungsstark, kühl, trocken und robust. Darüber hinaus ist der Service von Momentum Technologies wirklich hervorragend!«

Andri Sveinsson, Projektmanager Innovation bei Marel.

 

Das Unternehmen Momentum Technologies, mit Sitz in Hückelhoven-Baal südwestlich von Mönchengladbach, ist eines der Partnerunternehmen, das diese Design-Entscheidung mit seinen neuen ölfreien Synchron-Trommelmotoren unterstützt, die zu den kühlsten und stärksten gehören, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Dieser Ansicht ist zumindest Andri Sveinsson. Als Projektmanager Innovation bei Marel beschäftigt er sich täglich mit den Antrieben, die Lebensmittel durch die Maschinen seines Unternehmens transportieren. Er koordiniert die Konstruktionsteams von Marel, sammelt Informationen und sorgt für einen regen Informationsaustausch aller Beteiligten.

Dazu gehört auch die Verantwortung für das strategische und operative Projektmanagement in verschiedenen Entwicklungsprojekten. Tag für Tag arbeitet er an Verbesserungen für alle Hauptbranchen, die Marel bedient: die Geflügel-, Fleisch- und Fischverarbeitung. In all diesen Märkten hat sich das Unternehmen ein hohes Renommee durch ständige Innovationen seiner hochmodernen Anlagen und Systeme aufgebaut, die lebensmittelverarbeitenden Unternehmen jeder Größe und auf allen Märkten helfen, kontinuierlich höchste Produktivität zu erreichen.

Hygienische Lebensmittelproduktion

Hierbei spielen hygienische Designs eine wichtige Rolle, da eine Kontamination von Lebensmitteln nicht akzeptabel sei. Sveinssons interner Motorenkatalog reduziert deshalb die Komponentenanzahl auf das absolute Minimum, denn Komponenten, die nicht existieren, benötigen keine HACCP-Analytik, können keine Kontaminationen verursachen und müssen auch nicht gereinigt werden.

Mit ihrer entsprechenden Konstruktion erfüllen Trommelmotoren, wie es heißt, „diesen Bedarf perfekt“, da sie den externen Motor, die Welle und das Getriebe sowie die Motorbefestigung in die ohnehin erforderlichen Umlenkrollen auf der Antriebsseite der Förderbänder integrieren. Es sei zudem leicht zu erkennen, dass dies die hygienischere Lösung gegenüber einem seitlich am Förderer montierten Getriebemotor ist. Darüber hinaus reduzieren Trommelmotoren auch die einzelnen Komponenten einer Maschine, was die Konstruktion erleichtert. Aber was macht den einen Trommelmotor nun „cooler“ als den anderen?

Cooler Betrieb

Trommelmotoren sind - im wahrsten Sinne des Wortes - immer dann „cooler“, wenn ihre Betriebstemperatur im Vergleich zu anderen niedriger ist. Mit seinen Synchron-Trommelmotoren habe Momentum Technologies eigenen Angaben zufolge in diesem Bereich neue Maßstäbe gesetzt. Bei voller Leistung erreichen die Synchron-Trommelmotoren bei einer Umgebungstemperatur von 20°C lediglich eine Oberflächentemperatur von rund 45°C, während andere Synchron-Trommelmotoren wesentlich heißer werden.

Sie sind aber auch wegen ihres ölfreien Betriebs “cooler“, was bei anderen Trommelmotoren nicht automatisch der Fall ist. Dies liege vor allem daran, dass Öl auch häufig zur Kühlung des Motors verwendet wird. Jedoch Öl ist – selbst in einem hermetisch abgedichteten Trommelmotor - ein kritischen Kontrollpunkt in HACCP-Konzepten, der bei hygienischsten Konstruktionen idealerweise vermieden werden sollte. Die Frage, die sich in diesem Zusammenhang stellt: Wie aber kann die Betriebstemperatur gesenkt werden, während gleichzeitig das Öl zur Kühlung fehlt?

Energie sparen ohne Öl

Hierfür ist das Konstruktionsprinzip von Synchronmotoren verantwortlich, das im Vergleich zu dem von Asynchronmotoren wesentlich energieeffizienter ist. Darüber hinaus spielt aber auch das spezifische Design der Momentum-Motoren eine große Rolle, wie herstellerunabhängige thermische Tests gezeigt haben. In der Summe ist das für Marel „eine perfekte Kombination“, da Kunden dadurch höchste Produktivität erreichen und gleichzeitig den Energieverbrauch der Lebensmittelverarbeitung reduzieren – und das ganz ohne Öl.

Die Argumente für die neuen Momentum-Trommelmotoren werden noch überzeugender, wenn man ihre besonders robuste Konstruktion berücksichtigt. Mit ihrer genormten und massiven 30-Millimeter-Achse sind sie beispielsweise stabiler als materialsparendere Konstruktionen mit 17- oder 22-Millimeter-Achsen. Momentum-Mitgründer Gerhard Froebus ist bei dieser besonders robusten Konstruktion seinem Herzen gefolgt und unterstreicht damit seine konsequente Kundenorientierung. Sein Ziel sei es, die qualitativ hochwertigsten Trommelmotoren mit der bestmöglichen Haltbarkeit zu erschwinglichen Preisen anzubieten.

Die Kunden profitierten dadurch nicht nur von niedrigeren Wartungskosten, sondern auch von einer nachhaltigen Auslegung – ein Kriterium, das bei Managemententscheidungen immer mehr an Bedeutung gewinnt. So sei die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) doppelt so hoch wie bei der Konkurrenz, was auch zu 50 Prozent niedrigeren Wartungskosten führe. Momentum erreicht diese vergleichsweise hohe MTBF, wie es heißt, „dank seines profunden Wissens über das, was bislang global verfügbar ist“.

Nachhaltigeres Design

Ein Nebeneffekt der standardisierten stärkeren Achse ist eine weniger komplexe Produktpalette, da für alle Konfigurationen die gleiche Achse verwendet werden kann. Das sei ein echter Vorteil für die Trommelmotorproduktion. Noch bedeutender sei dieses Feature aber für Kunden wie Marel, da für sie auf diese Weise die Montagebedingungen immer identisch sind – unabhängig davon, welche spezifische Motorkonfiguration verwendet wird. Diese Standardisierung passe auch gut zu dem wesentlich breiteren Leistungsspektrum der Synchron-Trommelmotoren gegenüber Asynchron-Trommelmotoren. Dadurch könne Marel letztlich die vielfältigen Trommelmotorvarianten in seinen Konstruktionen deutlich reduzieren.

Sveinsson beabsichtigt durch den Wechsel zu synchronen Trommelmotoren, die Trommelmotorvarianten deutlich zu konsolidieren. So wird das von ihm verwaltete Portfolio in Zukunft nur noch ein Drittel so groß sein. Eine solch massive Variantenreduzierung vereinfacht den Design-In- und Dokumentationsaufwand erheblich. Sie reduziert auch die Lager- und Ersatzbeschaffungskosten. Die vereinfachte Wartung reduziere zudem sowohl den Arbeitsaufwand beim Service als auch den Schulungsbedarf.

In der Summe seien das viele positive Argumente und auch viele interessante neue Möglichkeiten für OEM, die letztlich auch darauf hindeuten könnten, dass dem Trommelmotorenmarkt noch große Veränderungen bevorstehen. Doch was sind die Herausforderungen in einem solchen Veränderungsprozess?

Trotz der vielen überzeugenden Argumente für die neue Klasse der Synchron-Trommelmotoren gilt es einige technische Hürden zu meistern, um Asynchronmotoren in neuen, über smarte Logik gesteuerten Förderanlagen zu ersetzen – nicht nur bei Marel. Bestehende Designs müssten auf den neuen Achsdurchmesser von 30 Millimeter umgestellt werden. OEM warten hier häufig auf die Einführung der nächsten Systemgeneration, bevor sie Änderungen vornehmen, was einige Zeit in Anspruch nehmen kann.

Eine weitere Herausforderung liegt in dem Design-In des Motors, da das Setup des Frequenzumrichters auf den jeweiligen Motor angepasst werden muss. Damit hatten selbst die Experten von Marel zu kämpfen, aber Momentum habe entstehende Fragen umgehend beantworten können, weil seine Ingenieure eng und direkt mit den Anbietern von Frequenzumrichtern wie Lenze zusammenarbeiten. „Der Service von Momentum Technologies ist wirklich herausragend und genau auf den Punkt“, erklärt Sveinsson. Das klingt so, als sei es dem Momentum-Team gelungen, durch die Teilnahme an Marels Trommelmotor-Standardisierungsprojekt eine starke und solide Basis zu schaffen, von der aus es seine globale Reichweite im Trommelmotorgeschäft weiter ausbauen kann.

Kontinuierliche Verbesserungen

Die aktuellsten Innovationen von Momentum Technologies finden sich in der neuen ölfreien Synchron-Trommelmotorreihe, wie beispielsweise die 180 Nm-Hochleistungsvariante, die einen neuen Benchmark in puncto kompaktes Drehmoment aufstelle. Kein Wettbewerber, so heißt es, könne in der 139er Klasse der Trommelmotoren eine so hohe Leistungsdichte bieten. Alternative Trommelmotoren gleichen Durchmessers erreichen nur circa die Hälfte des Drehmoments. Um ein vergleichbares Drehmoment mit konventionellen Konstruktionen nutzen zu können, brauche man 165- oder gar 215-Millimeter-Asynchron-Trommelmotoren. Gleichzeitig sei der neue MTD139 als Low-Power Motor der IE4-Klasse deutlich energiesparender und kühler laufend, was ihn in IP66/69K-Edelstahlausführung auch für die Lebensmittelindustrie prädestiniert. Der neue MTD139 Synchron-Trommelmotor mit einer gegenüber konventionellen Konstruktionen rund neunfach höheren Start/Stopp-Fähigkeit überzeuge überall dort, wo eine hohe Leistungsdichte bei beengten Platzverhältnissen gefordert ist. (jak)

Technische Logistik 11/2020 PDF-Download (1.77 MB)