Synchron-Trommelmotor Wenn Wasserdruck den Motor verschleißt

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Weil zu viel Reinigungswasser für häufige Ausfälle sorgte, hat Bell Food das Darmförderband in seinem Schweineschlachtbetrieb neu ausgelegt. Synchron-Trommelmotoren von Momenten haben gleich mehrere Herausforderungen gelöst.

Rund 2.500 Schweinedärme sollen täglich über ein Darmförderband im Schlachtbetrieb der Bell Food Group in Basel laufen, um anschließend von amtlichen Veterinären begutachtet werden zu können. Mit der Auslegung des Darmförderbands gab es in der Vergangenheit Probleme. Swissbeltservice, ein Spezialist für Förderbankkonfektionen, hat es neu auslegt und mit Synchron-Trommelmotoren von Momentum Technologies ausgerüstet. Seit mehr als einem Jahr läuft der Förderer nun ohne Ausfall oder Wartungsaufwand – trotz der täglich enorm hohen Beanspruchung mit heißem Wasserstrahl für die Reinigung.

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Geringe Friktion: Aquaplaning auf dem Band

Aber der Reihe nach: Eine wichtige Anforderung an das Darmförderband ist, immer exakt parallel zum Hängeförderer und dem darunter laufenden sogenannten Sigelförderband zu laufen. Letzteres nutzt der Schlachtbetrieb zum Abtransport von Luft- und Speiseröhre sowie allen weiteren als minderwertig geltenden Innereien, dem Sigel. Dass der Lauf parallel geschieht, ist hier besonders wichtig, damit die amtlichen Tierärzte oder Fachassistenten stets schnell und exakt die vereinzelten Schweinehälften mit Darm und sonstigen Innereien in Verbindung bringen können. Das ließ sich jedoch in der Vergangenheit nicht immer sicherstellen, da das bisherige Darmförderband wegen der konstanten Reinigung permanent nass war. Dadurch hatte der Förderer teilweise – vor allem bei hoher Schlachtgeschwindigkeit mit entsprechend vielen Därmen auf dem Band – eine zu geringe Friktion und damit einen Schlupf, der mit Aquaplaning vergleichbar ist. Das führte immer wieder zu einem Versatz der Darmbandfächer zu Hängeförderer und Sigelförderband. Das machte manuelle Eingriffe in den eigentlich fließend ausgelegten Prozess erforderlich, es gab also Optimierungsbedarf. Zwar füllte der Schlachtbetrieb ohnehin nicht jedes Fach des Gurtes. Der Gurt bot also mehr Fächer als die Schlachtung füllen konnte, was die Zuordnung erleichterte und Fehler wirkungsvoll vermied. Letztlich war der Versatz aber so störend, dass der Schlachtbetrieb handeln wollte, um die Veterinäre bei hohem Durchsatz durch einen sicheren Parallellauf zu entlasten.

Ein weiteres Manko bisher: Der Antrieb des Förderers hatte öfter Probleme wegen defekter Lager. Dies gefährdete den reibungslosen Betrieb und damit auch die Lebensdauer des Gurtes. Der Geradeauslauf war so nicht zu gewährleisten. Der Motor musste also regelmäßig ausgebaut und das Lager getauscht werden. Zudem drohte, seitlich zu viel Gurtabrieb zu erzeugen. Das ein oder andere Mal kam es sogar zu Kurzschlüssen durch zu viel Wassereintritt in die Motoren. Mindestens zwei Mal pro Jahr fiel der Motor komplett aus, was Ersatzbeschaffungen und Wartungsarbeiten notwendig machte. Viel Aufwand für den Motor, der als Verschleißteil galt, und nicht mehr tolerierbar war. Auslöser auch hier: die intensiven Reinigungsmaßnahmen. Sie zu reduzieren, war für Bell keine Option. Insbesondere beim Ausweiden sind höchste Hygieneanforderungen zu erfüllen. Auf keinen Fall dürfen Keime oder andere Krankheitserreger ausgesonderter Därme auf andere Därme übertragen werden. Bell bereitet sie im gleichen Werk nämlich bereit auch für die Nutzung als Naturdarm für Wurstwaren weiter auf.

Lösungsansatz: Gerändelter Trommelmotor

Bell beauftragte Swissbeltservice mit der Neuauslegung des Bandes. Ihr Konzept für den Antrieb: Erhöhung der IP Schutzklasse des bislang im Einsatz befindlichen Trommelmotors von IP67 auf IP69k, da der Förderer bei kühlen 12 °C Umgebungstemperatur über die gesamte Betriebszeit mit 65 °C heißem Wasser gereinigt wird. Aus konstruktiver Sicht stimmig. Denn bei der Anlage wird der Motor nicht nur zeitweise in Wasser getaucht, was der Schutzart IP67 entspricht. Es ging vielmehr um einen Schutz gegen Eindringen von Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung (69) und vor Heißwasser (k).

Die Synchron-Trommelmotoren von Momentum verfügen nicht nur über eine hohe IP-Schutzart, sondern auch über eine robuste Konstruktion: Ihre genormte massive 30-mm-Achse ist stärker als materialsparende Konstruktionen mit 17-mm- oder 25-mm-Achsen. Das zahlt etwa auf reduzierte Wartungskosten und die Nachhaltigkeit der Konstruktion ein.

Hinzu kam die Idee, die Trommel des Motors zusätzlich zu rändeln, damit sich beim selben Fördertisch- und Trommelmotordurchmesser der störenden Schlupf, der durch das unvermeidliche Wasser zwischen Gurt und Trommelmotor entsteht, abstellen lässt. Diese Rändelung sorgt nun für stabile Reibverhältnisse. Der neue Gurt ist zudem als Wellkantförderer ausgelegt, sodass ein Abriebs bei Unwucht des Gurtes kein potenzielles Thema mehr ist.

Erst bei der Installation der neuen Lösung zeigte sich eine weitere Herausforderung: Der bislang eingesetzte Umrichter konnte keine Synchron-Motoren ansteuern. Das Problem ließ sich schnell mit einem passenden Frequenzumformer beheben. Davon abgesehen sind der neue Gurt und Trommelmotor nahezu komplett auf dem alten Fördertischchassis montiert. Lediglich das seitliche Winkelprofil war wegen des nun eingesetzten Wellkantförderers mit 6 cm hohen Fächern zu ändern, da das Vorgängerband keine seitlichen Kanten hatte. Motorseitig konnte die Verlagerung konstruktiv komplett bestehen bleiben, was die Kompatibilität der Synchron-Trommelmotoren von Momentum mit anderen im Markt verfügbaren asynchronen Motoren zeigt. Als Gurt kommt übrigens ein PVC-Transportband für die Lebensmittelbrache von Habasit zum Einsatz (FAB-8EOCV). Es überzeugt neben der applikationsspezifischen Konfektionierung mit Fächern und Wellkanten, die von Swissbeltservice umgesetzt wurde, durch Kantenversiegelung und ist zudem abriebfest sowie öl- und fettresistent.

Unterm Strich hat sich die Investition in die neue Auslegung des Darmförderbands binnen kürzester Zeit amortisiert, heißt es bei Momentum. Bisher habe der neue Trommelmotor nur einmal initial angeschafft werden müssen. Früher war dies im gleichen Zeitraum drei Mal erforderlich, da das Vorgänger-Modell im Schnitt alle sechs Monate ausfiel. Es sind nun auch keine Interims-Wartungen des Motors mehr erforderlich, um durch Austausch der Lager den Geradeauslauf und damit die Betriebsfähigkeit wieder herzustellen. Zudem entfällt mit der Rändelung nun der lästige manuelle Eingriff in die Regelung der Bandlaufgeschwindigkeit zur Herstellung des Parallellaufs. „Dank der hohen Schutzart und der Robustheit des ölfreien Trommelmotors ist aus einem Verschleißteil eine langfristig zuverlässige Komponente mit immens hohem Kostensenkungsfaktor geworden, die uns hoffentlich noch über viele Jahre einen reibungslosen Betrieb des Darmförderbands ermöglicht“, heißt es aus der Teamleitung Technik beim Schweineschlachtbetrieb von Bell Food.

* *Patrick Tanner, Geschäftsführer Swissbeltservice; Gerhard Froebus, Geschäftsführer Momentum Technologies

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