Stehende und drehende Teile
Während Standard-Elektromotoren über ein stehendes Gehäuse und eine sich drehende Welle verfügen, verhält es sich bei Trommelmotoren genau umgekehrt. Die Welle steht still, sie wird fix in ein Gestell eingeklemmt, angeflanscht oder anderweitig montiert. Der drehende Teil ist die Trommel, die Motor und Getriebe umschließt. Dadurch steht nicht nur eine relativ kleine Welle, sondern ein großer Teil der Oberfläche für die Kraftübertragung zur Verfügung. Die Trommel selbst ist eine Art Rohr, das sehr leicht auf die benötigte Größe zurechtgeschnitten und konfektioniert werden kann. Da sich das Äußere dreht, muss auch die elektrische Zuleitung über eine der feststehenden Wellen erfolgen.
Innerer Aufbau eines Trommelmotors
Der innere Aufbau eines Trommelmotors ist relativ einfach. Der Motor ist meist ein Drehstrom-, seltener ein Gleichstrommotor, der mit der feststehenden Welle verbunden ist. Wie in jedem Elektromotor ist ein Kupferdraht zu Spulen aufgewickelt. Fließt Strom durch die Wicklung, wird ein Magnetfeld erzeugt, und dieses in eine Drehbewegung umgewandelt. Der Motor befindet sich im Inneren der Trommel an derjenigen Seite, an der auch die elektrische Zuleitung erfolgt. Er dreht eine zweite Welle, die sich ausschließlich im Inneren des Trommelmotors befindet und zur Mitte der Trommel hin ausgerichtet ist.
Wie bei Elektromotoren üblich, hat diese Drehbewegung eine höhere Drehzahl und ein kleineres Drehmoment, als bei Anwendungen allgemein benötigt werden. Daher folgt auf den Motor ein Getriebe, dessen erstes Zahnrad direkt auf die vorhin erwähnte Motorwelle aufgepresst ist. Die weiteren Zahnräder des Getriebes sind innerhalb der Trommel so aufgehängt, dass sie ineinandergreifen, aber die Trommel nicht berühren und von deren Drehung unbeeinflusst bleiben. Die Stufen des Getriebes können als Stirnrad-, oder als Planetengetriebe ausgeführt sein. Ölfüllung innerhalb der Trommel sorgt für die Schmierung der Zahnräder, zusätzlich führt sie die Abwärme vom Elektromotor ab. Durch die gekapselte Bauweise ist eine Selbstkühlung durch einen Luftstrom wie bei einem IEC Standardmotor nicht möglich. Die Verlustwärme wird durch das Transportband abgeführt. Das letzte Zahnrad des Getriebes überträgt das Drehmoment auf einen Zahnkranz, der an der Innenseite der Trommel befestigt ist. Die Drehung dieses Zahnkranzes versetzt somit auch die Trommel in Drehung. Diese treibt wiederum das Förderband an.
Äußere Eigenschaften der Trommel
Bei der Auswahl eines Trommelmotors steht in der Regel vorab fest, mit welcher Geschwindigkeit sich ein angetriebenes Förderband bewegen soll, um die gewünschte Förderleistung zu erreichen. Die Bandgeschwindigkeit wird von drei Faktoren bestimmt: Von der Drehgeschwindigkeit des Motors, dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes und vom Durchmesser der Trommel. Bei jeder Umdrehung sollte das Band immer genau um den Umfang der Trommel vorwärtsbewegt werden, daher beschleunigt sich die Bandgeschwindigkeit bei einem größeren Durchmesser der Trommel. Die Geschwindigkeit wird also nicht, wie bei anderen Motoren üblich, in Umdrehungen pro Minute angegeben, sondern in Meter pro Sekunde. Bei einer konkreten Anfrage helfen die Vertriebsingenieure von MOLL-MOTOR bei der Umrechnung zwischen diesen beiden Werten.
Das Förderband kann sich nur dann mit der gewünschten Geschwindigkeit bewegen, wenn es auf der Trommel nicht durchrutscht. Je nach Anwendung kann eine Übertragung allein durch die Metalloberfläche der Trommel zufriedenstellend erfolgen, oder die Oberfläche ist mit einer Beschichtung aus Gummi bzw. Kunststoff auszustatten. Diese Beschichtung kann auch verschiedene Profile haben, neben glatter Beschichtung gibt es diese auch gerillt zur Stabilisierung der Spurführung, oder rautenförmig zur Vergrößerung der Reibung. Die Reibung zwischen der Trommel und dem Förderband sollte jedoch nicht maximiert werden, sondern genau auf die Anwendung abgestimmt sein, um unnötigen Verschleiß zu vermeiden.
Hauptanwendung Gurtförderer
Gurtförderer werden häufig im Bergbau eingesetzt, um verschiedene Materialien zu fördern, wie z.B. Kohle, Erz oder Abraum. Diese müssen oft horizontal über lange Strecken befördert werden. Das Band läuft dabei sowohl über Trommelmotoren (Antriebsrollen), als auch über Tragrollen, die keinen Motor enthalten. Der Abstand zwischen den Tragrollen muss so gewählt werden, dass der Gurt nicht durchhängt oder schwingt. Die Trommelmotoren werden wiederum so platziert, dass sie eine gleichmäßige Kraftübertragung auf den Gurt gewährleisten. Ein mögliches Verhältnis von Antriebsrollen zu Tragrollen ist 1:10, in diesem Fall würde nach jeweils zehn Tragrollen eine Antriebsrolle eingesetzt. Diese Rollen treiben das Gurtband an und transportieren so das Material zum Zielort.
Trommelmotoren kommen auch in vielen anderen Branchen zur Anwendung, wie z.B. bei Sonnenschutzsystemen, Reinigungsbürsten, in der Verpackungsindustrie, in der Fertigung zur Abwicklung von Stahlblechrollen, sowie in der Lebensmittelindustrie. Trommelmotoren werden deshalb gerne verwendet, um Lebensmittel zu fördern oder zu verarbeiten, weil sie sehr gut gepflegt werden können. Sie sind gegen Strahlwasser unempfindlich und mit der Edelstahloberfläche halten sie aggressiven Desinfektionsmitteln stand. In der Lebensmittelindustrie kommen lebensmittelechte Schmiermittelfüllungen zum Einsatz. So wird im Falle einer Leckage eine Kontaminierung der Lebensmittelprodukion verhindert. Durch diese Eigenschaften sind sie besonders hygienisch. So werden mit Trommelmotoren häufig Obst oder Gemüse auf Sortierbändern transportiert, auch Süß- und Backwaren werden von ihnen zum nächsten Verarbeitungsschritt transportiert.
Trommelmotoren sind also ein unscheinbares, aber dennoch verhältnismäßig weit verbreitetes Nischenprodukt unserer Branche. Unsere erste Wahl bei Trommelmotoren ist der deutsche Hersteller Rulmeca.
