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DER KONSTRUKTEUR 10/2020

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DER KONSTRUKTEUR 10/2020

PLANETENGETRIEBEMOTOREN

PLANETENGETRIEBEMOTOREN MACHEN DRUCK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Hackschnitzel und Sägemehl, die als Nebenprodukt in jedem Sägewerk anfallen, sind ein begehrter Rohstoff. Man nutzt sie zum Beispiel als Brennstoff oder bei der Spanplatten- und Spanklotzherstellung. Ein neues Trocknungsverfahren, bei dem die Walzen einer mechanischen Presse durch Planetengetriebemotoren angetrieben werden, spart Energie. Hackschnitzel erfreuen sich als erneuerbarer Energieträger zunehmender Beliebtheit. Auch als Grundstoff für die Herstellung von Spanplatten oder in der Papier- und Zellstoffindustrie kommt ihnen eine große Bedeutung zu. Die zerkleinerten Holzreste sind ein unvermeidliches Nebenprodukt in Sägewerken. Etwa 30 % des Holzvolumens werden bei der Bearbeitung eines Baumstamms zu Hackschnitzeln zerspant. Der hohe Wassergehalt von erntefrischem Holz bedingt jedoch einen technischen Trocknungsprozess, der der Weiterverarbeitung vorgelagert ist. Konventionell geschieht das meist mit kontinuierlich betriebenen Bandtrocknern, in denen die Hackschnitzel einem heißen Luftstrom ausgesetzt sind. Um den Trocknungsprozess effizienter zu gestalten, entwickelte die Bohnert Technik GmbH in Seebach, etwa 35 km südlich von Baden-Baden, ein Verfahren, bei dem das Holz mechanisch entwässert wird. Das Unternehmen entwickelt, baut und vertreibt ihre Hackschnitzelpressen in Eigenregie und gewann 2019 mit ihrer Walzenpresse zur Trocknung von Sägeresthölzern den Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg. Autor: Christian Rüttling, SEW-Eurodrive, Bruchsal Mit dem neuen Verfahren gestaltet sich der Trocknungsprozess energieeffizienter. Die technische Lösung ist eine Hackschnitzelquetsche mit einer Förderkette, die zwischen zwei Presswalzen läuft. Geschäftsführer Johannes Bohnert erläutert: „Die Kette dient als Matrize, die das Material der Presszone zuführt. Man kann sich diese Kette als eine Art Sieb vorstellen, die das Wasser durchlässt und die Hackschnitzel zurückhält“. Die Walzen werden hydraulisch mit einer Presskraft von etwa 100 t gegeneinandergedrückt. Diese Presskraft entwässert die Hackschnitzel. Über die Spalten der Zuführungskette erfolgt der Abfluss des Presswassers. VOLLE TRANSPORTKAPAZITÄT NUTZBAR Ein Vorteil der mechanischen Entwässerung ist die deutlich bessere energetische Bilanz. So benötigt die Anlage durchschnittlich etwa 30 kW, um etwa 1 000 bis 1 500 l Holzsaft aus 25 Schüttraummetern Hackschnitzel oder Sägespänen auszupressen. Um die gleiche Wassermenge zu verdunsten, werden bei der Heißlufttrocknung ca. 70 kW elektrische Energie für den Ventilator und ca. 1 500 bis 2 000 kW thermische Energie aufgewendet. Ferner wird durch die Entwässerung im Sägewerk der Abtransport der Holzschnitzel per LKW effizienter. Durch die geringere Masse der entwässerten Hackschnitzel können die Fahrzeuge voll beladen werden, ohne das die Gefahr einer Überladung besteht. So lassen sich etwa 20 bis 25 % der Transportkosten einsparen. Die Gewichtseinsparung pro LKW beträgt etwa 5 bis 8 t – je nach Eingangswassergehalt. KOMPAKTE BAUWEISE, HOHES DREHMOMENT Die Pressen sind für den 24/7-Betrieb ausgelegt. Weil diese intensive Nutzung hohe Anforderungen an die Anlagentechnik stellt, setzt Bohnert auf Antriebe von SEW-Eurodrive. So werden neben Standard- Getriebemotoren auch Industrie-Planetengetriebe der Baureihe P verbaut. Diese treiben die beiden Presswalzen an und stellen zuverlässig die zur Entwässerung benötigte Leistung bereit. Bauartbedingt übertragen Planetengetriebe das Drehmoment in einer Stufe über mehrere Planetenräder. Das Sonnenrad, die Planeten- 28 DER KONSTRUKTEUR 2020/10 www.derkonstrukteur.de

ANTRIEBSTECHNIK räder und das Hohlrad können so platzsparend innerhalb einer Planetenstufe angeordnet werden. Diese besondere Charakteristik von Planetengetrieben resultiert in einer deutlich höheren Leistungsdichte und entsprechend kleineren Baumaßen als bei anderen Getriebebauarten. Die Planetengetriebe der Baureihe P kommen daher bei allen Heavy-Duty-Anwendungen zum Einsatz, bei denen ein robustes Design sowie Kompaktheit gefragt sind. Mit einem Vorschalt-Kegelstirnradgetriebe und einer Gesamtübersetzung von 543 werden die rund 1 500 min -1 des Motors auf die zum Antrieb der Presse benötigen drei Umdrehungen in der Minute reduziert. Das Nenndrehmoment der beiden verbauten Getriebe ist mit ca. 124 000 Nm für die auftretenden Betriebsbedingungen und Lastspitzen ausreichend groß bemessen – Sicherheit, die für maximale Anlagenverfügbarkeit sorgt. Die Anbindung der Getriebe an die Presswalzen erfolgt über eine Hohlwelle mit Schrumpfscheibe. Die Maschinenwelle wird hierbei in die Hohlwelle des Getriebes eingeführt und kraftschlüssig über Spannschrauben fixiert. Zur Abstützung des Drehmoments wurde der Getriebeflansch mit der maschinenseitigen Drehmomentstütze PLANETENGETRIEBE KOMMEN BEI ANWENDUNGEN ZUM EINSATZ, IN DENEN ROBUSTES DESIGN SOWIE KOMPAKTHEIT GEFRAGT SIND verbunden. Interessant ist hierbei, dass sich die beiden Drehmomentstützen gegenseitig abstützen, um die hohen gegenläufigen Antriebskräfte außerhalb des Maschinenrahmens zu neutralisieren. ANTRIEBSLÖSUNG AUS EINER HAND Die Antriebseinheiten werden als Master-Slave-Antrieb gefahren. Die Stromwerte aus dem Frequenzumrichter des Masters werden dem Slave über einen PID-Regler vorgegeben. Diese Regelung reduziert den Verschleiß und verhindert die Friktion des Pressguts. Der Betrieb erfolgt mit SEW-Frequenzumrichtern des Typs Movitrac. Neben Getrieben und Umrichtern lieferte SEW-Eurodrive auch die beiden Asynchronmotoren. In der Baugröße 180 können Das Nenndrehmoment der beiden verbauten P-Getriebe ist mit etwa 124 000 Nm für die auftretenden Betriebsbedingungen und Lastspitzen ausreichend groß bemessen sie bis zu 22 kW bereitstellen. Ausgeführt als energiesparender IE3-Motor, tragen sie zum effizienten Betrieb der Hackschnitzelpresse bei. Mit der Baureihe P hat sich die Firma Bohnert für eine zuverlässige und platzsparende Antriebslösung entschieden. Sie besteht aus elf fein gestuften Baugrößen und deckt den Drehmomentbereich zwischen 24 830 und 631 300 Nm ab. Die Kombination aus Planetengetriebe und Vorschaltgetriebemotor bietet dem Anwender maximale Flexibilität im Hinblick auf Übersetzung und Varianz. Das engmaschige Netz aus Service-Centern und Technischen Büros von SEW-Eurodrive ermöglicht auch die Unterstützung des Kunden während der gesamten Betriebszeit der Anlage – unabhängig von ihrem Einsatzort. Bilder: Aufmacher: SEW-Eurodrive, Sonstiges: Bohnert www.sew-eurodrive.de Mehr Produktivität durch innovativen Leichtbau Dynamik ↑ Produktivität ↑ Eigenmasse ↓ Bauraum ↓ Dynamisch, leicht und ressourcenschonend – prädestiniert für Automation, Medizintechnik, Productronic. Die UPLplus-Linearmotoren sind gekennzeichnet durch ein besseres Kraft-Masse-Verhältnis von bis zu 42 % gegenüber vergleichbaren Antrieben. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: höhere Produktivität oder reduzierte Kosten, Reduzierung der Taktzeiten, hochdynamische Positionierung, Downsizing und bauraumsparende Anwendungen. www.schaeffler-industrial-drives.com

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