Extrusion 2-2021

Direktantrieb erhöht den Wirkungsgrad und reduziert den Wartungsaufwand „Wir arbeiten permanent daran, den steigenden Marktanfor- derungen gerecht zu werden und unsere Kunden mit kostenef- fizienten Anlagen und Systemen nachhaltig zu unterstützen“, sagt Martin Baldus, Entwicklungsleiter „Industrial shredding“ bei Vecoplan. Das Unternehmen entwickelt, produziert und vertreibt Maschinen und Anlagen, die Primär- und Sekundär- rohstoffe im Produktions- und Wertstoffkreislauf zerkleinern, fördern und aufbereiten. Vor allem das Zerkleinern wird immer häufiger zu einer Herausforderung. „Bei unseren Kunden arbei- ten diese Maschinen oft rund um die Uhr, manchmal an sieben Tagen in der Woche“, beschreibt Baldus. Dabei können die Schredder zum Beispiel in Zementwerken Material für die Ver- brennungsöfen, in gelben Säcken gesammelte Verpackungen aus Kunststoff, Metall und Verbundmaterialien oder auch Hausmüll effizient aufbereiten. „Fallen die Anlagen aus, kann das für die Betreiber teuer werden. Deshalb müssen sie robust und störstoffresistent, zuverlässig und wartungsarm sein“, er- gänzt sein Kollege Daniel Kessler, Leiter der Elektrotechnik bei Vecoplan. Eine wichtige Stellschraube ist dabei der Antrieb für den Rotor. „Vor allem für den Dauerbetrieb empfehlen wir un- seren Kunden die dynamische, anlauf- und drehmomentstarke HiTorc-Baureihe“, sagt Kessler. Die Idee des bewährten Antriebskonzepts von Vecoplan ent- stand vor knapp 20 Jahren, als die Techniker einen effizienteren Antrieb für die Zerkleinerungstechnik entwickeln wollten. Denn die Schredder hatten immer mehr zu leisten und wurden immer größer. Das hatte auch Einfluss auf die verwendeten Antriebe. Diese mussten mit dem gesteigerten Durchsatz umgehen kön- nen und über genügend Drehmoment verfügen, um auf Stör- stoffe zu reagieren. Der damalige Konstruktionsleiter Wolfgang Lipowski stieß eher zufällig bei der Lektüre einer Ingenieurszeit- schrift auf einen Beitrag über den Synchronmotor. Die Dynamik und Beschleunigung beeindruckten ihn. Für ein schnelles Hoch- fahren nach dem Abbremsen im Zerkleinerungsprozess schien dies die perfekte Lösung zu sein. Ein weiterer Vorteil dieser An- triebsvariante: Mit einem Frequenzumrichter kombiniert, benö- tigen sie im Gegensatz zu herkömmlichen Elektromotoren kein 36 Zerkleinerungstechnik Extrusion 2/2021 Getriebe – das erforderliche Drehmoment wird über ein Ma- gnetfeld erzeugt und wirkt direkt auf die Zerkleinerungswelle. „Ein Getriebe bedeutet immer Reibung“, erklärt Baldus. „Stör- stoffe im Material verursachen Stöße im Zerkleinerungsprozess, die unter anderem die Flanken der Zahnräder oder die Riemen der Riemenantriebe auffangen müssen. Dadurch verschleißen diese Bauteile. Das erfordert kurze Wartungsintervalle, und das Servicepersonal muss die Komponenten regelmäßig tauschen.“ Auf der Suche nach einem geeigneten Partner, der die Motoren für Vecoplan bauen konnte, kamen die Entwickler auf die Firma Oswald Elektromotoren. „Zusammen mit dem Umrichterher- steller KEB Automation haben wir das Konzept für alle An- triebsgrößen entwickelt und ausgebaut“, berichtet Kessler. Der HiTorc war geboren. Mit der Kombination aus Synchron-Elek- tromotor und Frequenzumrichter bietet Vecoplan seit 2005 ei- ne auf dem Markt einmalige Lösung an – einen langsam lau- Wenn Zerkleinerungsanlagen im harten Dauerbetrieb arbeiten, setzt Vecoplan seit Jahren auf das bewährte Direktantriebskonzept HiTorc. Die im Frequenzumrichter integrierte Regelung stellt unter anderem sicher, dass zu jeder Zeit und in jedem Betriebszustand das optimale Drehmoment an der Rotorwelle anliegt. Das macht ihn nicht nur äußerst energieeffizient: Weil bei dieser rein elektrischen Lösung Komponenten wie Kupplungen, Riemenantriebe oder Schwungscheiben wegfallen, reduziert dies auch den Wartungsaufwand erheblich. Zerkleinerer bereiten gesammelte Verpackungen aus Kunststoff, Metall und Verbundmaterialien oder auch Hausmüll effizient auf. Eine wichtige Stellschraube ist dabei der Antrieb für den Rotor (Bilder: Vecoplan AG)