Der brasilianische Maschinenbauer Carnevalli ist einer der führenden Maschinenlieferanten für die Kunststoffindustrie in Lateinamerika. Für seinen Kunden, den spanischen Verpackungshersteller Jumarsol, hat Carnevalli Folienextrusionsmaschinen erstmals mit Motoren und Umrichtern aus dem Hause Baumüller ausgestattet – mit großem Erfolg. Sowohl Jumarsol als auch Carnevalli sind überzeugt von der Leistungsfähigkeit und dem geringem Energieverbrauch der High Torque-Motoren aus Deutschland.

High Torque-Motoren laufen herkömmlichen Getriebemotoren immer mehr den Rang ab, wenn es um den Einsatz in der Extrusionstechnik geht. Vor allem der kompaktere Aufbau erweist sich dabei für den Maschinenbauer als besonders vorteilhaft: High Torque-Motoren weisen trotz einer geringeren Größe gegenüber Getriebemotoren keinerlei Leistungseinbußen auf und sind zudem noch energieeffizienter. Sie lassen sich daher mühelos in bestehende Maschinenkonzepte integrieren oder dicht nebeneinander anreihen. In der Konsequenz daraus ergibt sich eine höhere Leistungsdichte der Maschine, da weniger Bauraum in Anspruch genommen und weniger Fertigungsfläche beansprucht wird.

High Torque-Motoren als Direktantrieb 

Zudem eignen sich High Torque-Motoren für den Einsatz als anspruchsvolle Direktantriebslösung. Statt der technisch aufwändigen Getriebelösung greifen immer mehr Anwender auf Direktantriebe zurück, weil beispielweise wartungsanfällige Übertragungskomponenten wie Riemen und Zahngetriebe wegfallen. Dadurch reduzieren sich zeit- und kostenintensive Wartungsintervalle auf ein Minimum und die Verfügbarkeit von Extrusionsanlagen wird wesentlich erhöht. Weitaus bedeutender ist der Wechsel von Motor-Getriebe-Lösung hin zum Direktantrieb jedoch in Bezug auf die Energiekosten: Der Wegfall verschleißbehafteter mechanischer Komponenten im Antrieb verringert die Reibungsverluste im System deutlich und steigert so die Energiebilanz positiv – ein in Zeiten steigender Rohstoffpreise entscheidender Faktor.

Die von Baumüller entwickelten High Torque-Motoren DST erfüllen diese Anforderungen an den Energieverbrauch: Als Direktantrieb eingesetzt, weisen sie im Nennpunkt optimale Wirkungsgrade auf. Sie ermöglichen so eine äußerst effiziente Energieumwandlung, da Zusatzverluste durch mechanische Übertragungselemente vermieden werden. Im Teillastbereich lassen sich diese Wirkungsgrade noch steigern, woraus ein optimierter Energieverbrauch im gesamten Betriebsbereich resultiert.

Eignung für die Blasfolienextrusion 

DST-Motoren sind nicht nur auf Grund ihrer hohen Wirkungsgrade für eine Vielzahl industrieller Anwendungen geeignet. Ihre hohe Überlastfähigkeit und günstigen Trägheitsmomente sind vor allem bei anspruchsvollen Anforderungen hinsichtlich Positionierung und Synchronlauf gefragt. Dazu zählt auch die industrielle Folienherstellung im Blasextrusionsverfahren, wo häufig mehrere Schichten thermoplastischer Kunststoffe mit höchster Präzision übereinander gelegt werden müssen.

Auch in einem weiteren Punkt tragen die DST-Motoren von Baumüller den besonderen Anforderungen der Extrusionstechnik Rechnung: Die Motorenreihe verfügt optional über ein integriertes Drucklager. Der Grund sind die Rückwirkungskräfte, die während des Extrusionsverfahrens freigesetzt werden: Wenn das Rohmaterial aus den Extrudern herausgepresst wird, übt es enormen Druck auf die dahinterliegende Maschineneinheit aus. Diese Druckkräfte werden durch ein in den Antrieb integriertes Drucklager abgestützt. Wichtig für den Maschinenbauer ist dabei, dass er sich nicht selbst um den Einbau des Drucklagers kümmern muss, sondern mit den DST-Motoren von Baumüller eine fertige Antriebslösung an die Hand bekommt, die für seine Bedürfnisse maßgeschneidert ist.

Anwendungsbeispiel: Folienherstellung bei Jumarsol 

Die Vorteile der High Torque-Motoren hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Energiebilanz haben auch den brasilianischen Maschinenbauer Carnevalli überzeugt, seine Blasfolienanlagen der Baureihe Polaris Magnum mit der innovativen DST-Technologie aus dem Hause Baumüller auszustatten. Die kraftvollen DST-Motoren sorgen in den Anlagen mit höchster Genauigkeit dafür, Kunststoffgranulat im Einzugsbereich über einen Trichter aufzugeben und anschließend durch den Extruder zu befördern. Dort wird es aufgeschmolzen und gemischt. Das geschmolzene Rohmaterial wird danach durch eine Ringdüse gedrückt. So entsteht ein Art Kunststoffschlauch, der mit Luft aufgeblasen und dadurch abgekühlt wird. Die Stärke und Temperatur der Kühlluft regelt dabei Breite und Stärke der Folie. Zuletzt wird der abgekühlte Folienschlauch abgelegt und aufgewickelt.

Der spanische Verpackungshersteller Jumarsol hat mehrere Blasfolienanlagen von Carnevalli im Einsatz und ist begeistert davon, wie sich der Einsatz fränkischer Technologieentwicklung in unmittelbaren Anwendernutzen umwandeln lässt: „Seitdem wir Maschinen mit High Torque-Motoren bei der Produktion von Müllbeuteln einsetzen, konnten wir unseren Energieverbrauch um rund 25 Prozent senken“, so Jose Juan Aparicio, Eigentümer des Familienunternehmens mit Sitz in Valencia. Aparicio leitet das Unternehmen, das hauptsächlich Müllbeutel aus recyceltem Material herstellt und rund 60 Mitarbeiter beschäftigt, in dritter Generation und setzt auch weiterhin auf die enge Zusammenarbeit mit Baumüller: „Wir haben momentan 30 Fertigungslinien zur Verfügung und arbeiten im Drei-Schicht-Betrieb rund um die Uhr. Da macht sich der Einsatz energieeffizienter Direktantriebstechnik vor allem unter Kostengesichtspunkten doppelt bezahlt.“

Die DST-Motorenreihe von Baumüller bietet bis zu 13.500 Nm Drehmoment und erfüllt damit höchste Ansprüche in der Direktantriebstechnik. Die High Torque-Synchronmotoren eignen sich daher besonders für Anwendungen mit höchsten Anforderungen an das Drehmoment wie zum Beispiel bei Kunststoff-, Druck- oder Werkzeugmaschinen. Gute Rundlaufeigenschaften und hoher Wirkungsgrad machen die DST-Motoren als Direktantrieb zu einer äußerst energieeffizienten Antriebslösung, die den weit verbreiteten Motor-Getriebe-Kombinationen hinsichtlich des Energieverbrauchs deutlich überlegen ist. Durch den Wegfall der verschleißbehafteten mechanischen Übertragungselemente werden Reibungsverluste und Wartungskosten minimiert. Daraus resultiert eine deutliche Senkung der Energiekosten und CO2-Emissionen des Systems. Im Vergleich zur Getriebelösung sind DST-Motoren im Betrieb nahezu lautlos; die durchgängige Wasserkühlung macht Lüftermotoren überflüssig und verhindert somit zusätzlichen Energiebedarf und weitere Lärmbelastung.

Die kompakte Bauform der DST-Motoren ermöglicht einen hohen Integrationsgrad in die Maschine, da nur ein relativ geringer Bauraum nötig ist. Auf diese Weise lassen sich die Maschinengröße und die notwendige Betriebsfläche reduzieren; der Maschinenbauer profitiert von den daraus entstehenden Kostenvorteilen.

Zudem erfordern die High Torque-Motoren von Baumüller als nahezu ölfreies System fast keinen Wartungsaufwand: Die bei Motor-Getriebe-Lösungen notwendigen regelmäßigen Wartungsintervalle und laufenden Ölkontrollen entfallen völlig. Folglich fallen die Life Cycle Costs solcher Antriebslösungen, an denen die Energie- und Wartungskosten generell den größten Anteil ausmachen, niedriger aus als bei herkömmlichen, nicht energieeffizienten Lösungen.

Da die Motoren aus weniger Komponenten bestehen, gestalten sich Montage und Logistik entsprechend einfach. Systeme, in denen DST-Motoren zum Einsatz kommen, weisen daher eine geringere Störanfälligkeit auf als vergleichbare Motor-Getriebe-Kombinationen. So lassen sich Stillstandszeiten weitgehend vermeiden sowie Wartungs- und Instandhaltungskosten deutlich senken.

Für Anwendungen im Extrusionsbereich sind die DST High Torque-Motoren optional mit integriertem Drucklager verfügbar.