Der kühle und saubere HiflexDRIVE beseitigt die Probleme der Wärmeableitung bei hygienischen Motoren
Ein HiflexDRIVE-Antrieb nutzt die PMSM-Technologie, um die Wärmeverluste des Rotors zu 100 % und die Gesamtverluste um 25 % zu reduzieren.
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass alle Anlagen, die in einer Lebensmittel- und Getränkeproduktionslinie eingesetzt werden, nach hygienischen Kriterien konstruiert sind. Dies gilt auch für Motoren, die Förderbänder antreiben. Die für ein hygienisches Motordesign erforderlichen Funktionen können jedoch die Wärmeableitung erschweren – dies wiederum verringert häufig die Zuverlässigkeit von Induktionskomponenten und führt zu Geräteausfällen.
Bauer Gear Motor bietet mit seinen aseptischen, beschichteten HiflexDRIVE-Hygienemotoren aus Edelstahl eine mit der Permanentmagnet-Synchronmotor-Technologie (PMSM) ausgestattete Lösung, die das Problem der übermäßigen Wärmeentwicklung auf effektive Weise löst.
Hygienische Motorkonstruktion
Motoren in hygienischen Anwendungen müssen mehrere spezielle Funktionen bieten, damit sie in einer derart regulierten Umgebung betrieben werden dürfen. Nassreinigungen sind in den Produktionslinien der Lebensmittel- und Getränkeindustrie üblich, um die Produktqualität und die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften zu gewährleisten. Die Motoraußenseiten müssen daher besonders glatt sein, um diese Reinigung zu erleichtern und unzugängliche Bereiche zu vermeiden, in denen sich Schmutz und Bakterien ansammeln können. Selbstverständlich ist auch ein guter Eindringschutz erforderlich.
Infolgedessen muss auf bestimmte Konstruktionsmerkmale verzichtet werden, die üblicherweise die Kühlung von Standard-Asynchronmotoren erleichtern. Kühlrippen sind dabei Gefahrenbereiche, die während der Nassreinigung schwerer zugänglich sind und Bakterien zusätzlichen Nährboden bieten. Die Lüfter beeinträchtigen das glatte Äußere und bergen zudem die Gefahr, dass sich im Betrieb Schadstoffe ausbreiten.
Eine Lösung könnte sein, den Motor aus besonders wärmeleitfähigen Materialien herzustellen. Die Auswahl an hygienischen Materialien ist hier jedoch begrenzt. Die Außenseite von hygienischen Motoren besteht häufig aus Edelstahl – dieses Material hat jedoch Nachteile in Bezug auf die Wärmeableitung, was das Problem eher verschärft. Größere Motoren leiten die Wärme meist besser ab, aber im Falle von Edelstahl würde dies das Gewicht stark erhöhen, ohne dass der Nutzen groß wäre. Bei Asynchronmotoren, die im Betrieb naturgemäß Wärme erzeugen, stellen die Anforderungen an das Hygienedesign aufgrund unzureichender Kühlung ein echtes Zuverlässigkeitsrisiko dar.
Gehäuseprobleme
Eine Lösung für das Problem der Überhitzung von Asynchronmotoren könnte darin bestehen, den Motor in einer separaten, hygienischen Umhausung unterzubringen. Die Installation würde somit den Vorschriften für die Reinigung entsprechen, während der Motor selbst weiterhin von den herkömmlichen Kühlmethoden profitieren würde.
Langfristig wird es jedoch auch hier problematisch. Zwar wird das Containment-Gehäuse regelmäßig von außen gereinigt, doch während des Langzeitbetriebs kann es auch in seinem Inneren zu Schmutzansammlungen kommen, was eine zusätzliche Reinigung erfordert. Das Gehäuse muss dann auseinandergenommen werden, was weitere Risiken in Bezug auf die Keimverteilung und Produktkontaminationen mit sich bringt. Je aufwendiger die Reinigung ist, desto geringer ist letztlich die Produktivität.
In jeder Produktionsstätte für Lebensmittel und Getränke ist der Platz knapp bemessen. Um eine effiziente Raumnutzung und einen problemlosen Zugang zur Produktionslinie zu gewährleisten, ist die Wahl kompakter Geräte wichtig. Ein Motor in einem großen Lamellengehäuse verbraucht unnötig viel Platz. Dies beeinträchtigt sowohl die Produktionslinienplanung als auch eine effiziente Raumnutzung am gesamten Standort.
Ein hygienischer Motor sollte idealerweise eine kompakte, leicht zu reinigende Konstruktion haben, die Probleme mit der Wärmeableitung vermeidet.
Kühl und sauber
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass alle Anlagen, die in einer Lebensmittel- und Getränkeproduktionslinie eingesetzt werden, nach hygienischen Kriterien konstruiert sind. Dies gilt auch für Motoren, die Förderbänder antreiben.
Bauer Gear Motor, eine führende Marke der Altra Industrial Motion Corp. hat die einzigartigen Herausforderungen der Motorkonstruktion für hygienische Umgebungen in Angriff genommen, indem sie die Notwendigkeit der Wärmeableitung bei Asynchronmotoren vollständig eliminiert hat. Ein HiflexDRIVE-Antrieb nutzt die PMSM-Technologie, um die Wärmeverluste des Rotors zu 100 % und die Gesamtverluste um 25 % zu reduzieren. So entfällt die Notwendigkeit von Lüftern und Kühlrippen, die bei herkömmlichen Asynchronmotoren ein Überhitzen verhindern. Ein HiflexDRIVE besitzt ein vollkommen glattes Außengehäuse, das besonders hygienisch ist und auch im Hinblick auf die Wärmeableitung keinerlei Nachteile hat. Diese Vermeidung von Wärmeverlusten kommt nicht nur dem aseptisch beschichteten Design zugute, sondern sorgt auch dafür, dass die Materialvariante aus Edelstahl keine Probleme mit der Wärmeableitung hat.
Dank der Vorteile der PMSM-Technologie und eines glatten, hygienischen Motorgehäuses benötigt der HiflexDRIVE keine zusätzliche Umhausung. Abgesehen von den üblichen Hygienemaßnahmen ist bei einem HiflexDRIVE keine spezielle Reinigung erforderlich, sodass es länger für die Produktion zur Verfügung steht. Die Schutzart (bis IP69K) stellt sicher, dass auch intensivste Nassreinigungen möglich sind. Da hier für die Reinigung keine Umhausung demontiert werden muss, wird das Kontaminationsrisiko weiter minimiert. Seine kompakten Abmessungen mit der hohen Leistungsdichte sorgen außerdem dafür, dass das HiflexDRIVE-System nur wenig Platz in der Produktionslinie einnimmt – auf diese Weise ermöglicht es auch eine Optimierung der Raumeffizienz und des Anlagenkonzepts.
Effizienz ist ein weiteres Merkmal des HiflexDRIVE. Mit einer Gesamteffizienzsteigerung von 10 % und mehr senkt ein HiflexDRIVE die Energiekosten und trägt zu einer besseren CO2-Bilanz in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion bei. Auf diese Weise können die Hersteller beispielsweise auch zukünftige Energiepreissprünge ausgleichen. Motoren sind mit einer Energieeffizienzklasse von bis zu IE5 erhältlich. Angesichts der vielen Förderbänder in einer modernen Lebensmittel- und Getränkeanlage bedeutet diese Effizienzsteigerung eine ganz erhebliche Kostenersparnis.
Keine gegensätzlichen Ziele mehr
Dank jahrzehntelanger Erfahrung in der Lieferung von Hygienemotoren für die Anforderungen von Lebensmittel- und Getränkeherstellern auf der ganzen Welt hat Bauer Gear Motor das Paradoxon einer angemessenen Wärmeableitung und eines glatten hygienischen Äußeren innerhalb desselben Motors herausgefordert. Die HiflexDRIVE-Technologie ermöglicht einen effizienten Betrieb ohne Überhitzen, und alle Geräte sind problemlos zu reinigen – Probleme mit heißgelaufenen Anlagenkomponenten gehören damit der Vergangenheit an.