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Spezial

Druckluftmotoren - Antriebe für Papiermaschinen müssen säure- und hitzeunempfindlich, leistungsstark und langlebig sein. Druckluftlamellenmotoren mit Edelstahlgehäuse vereinen diese Vorteile auf kompaktem Raum.

15. April 2009

Deutschlands Papierindustrie ist die Nummer eins in Europa. Im weltweiten Vergleich liegt sie mit einem Umsatz von rund 14,9 Milliarden Euro auf Platz vier hinter den USA, China und Japan. An rund 180 Produktionsstandorten stellen pro Jahr 44.000 Mitarbeiter insgesamt 3.000 Papiersorten her und produzieren dabei ungefähr 23,2 Millionen Tonnen Papier. Maschinen garantieren, dass der gewaltige Papierhunger der Industrienationen ohne Engpässe befriedigt werden kann. Damit sie das überhaupt schaffen, benötigen sie leistungsstarke Motoren, die auch extremen Belastungen standhalten. Denn obwohl Papier bereits seit 105 nach Christus hergestellt wird, hat sich am Verfahren nichts geändert: Fasern werden in Wasser gelöst und mit einem Sieb aus dem Wasser geschöpft. Dabei lagern sich die Fasern als Vlies zusammen, das später gepresst und getrocknet wird.

Extreme Bedingungen

Für Anlagenbauer eine enorme Herausforderung, müssen doch die einzelnen Komponenten extremen Belastungen standhalten.

Damit die Papierherstellung reibungslos funktioniert setzt der Amberger Spezialist für Druckluftmotoren auf Antriebe aus Edelstahl, wie die Druckluftlamellenmotoren der Motorbaureihe 67, die serienmäßig mit einem Edelstahlgehäuse gefertigt sind. Sie sind säure- und hitzeunempfindlich, wasserdampfbeständig, leistungsstark und langlebig. Alle Motoren, die für die Papierindustrie zum Einsatz kommen, werden vollkommen abgedichtet, es kann weder Leckageluft austreten, noch Verschmutzung aus der Umgebung in den Motor eindringen. Die Abtriebsspindel aus hochwertigem rostfreien Edelstahl ist unempfindlich gegenüber aggressiven Chemikalien. Sie verfügt über eine besonders widerstandsfähige Radialwellen-Dichtung. So sind diese Edelstahlmotoren der ideale Antrieb im Feuchtraum und halten auch den säurehaltigen Stoffen in der Faseraufbereitung der Papierfabrik stand. Diese Eigenschaften benötigen die Motoren aber auch, denn bei der Stoffaufbereitung mischen die Maschinen je nach Papierart Holz- und Zellstoff sowie Altpapierfasern in einem bestimmten Verhältnis und lösen die Mischung in Wasser. Dazu kommen chemische Füll- und Hilfsstoffe. Anschließend muss die Maschine diese aggressive Flüssigkeit immer wieder umrühren. Ein Druckluftmotor bietet aber noch weitere Vorteile im Vergleich zu einem Elektroantrieb: Bei ihm ist die Gefahr eines Kurzschlusses ausgeschlossen. Die Deprag Schulz GmbH u. Co. bietet sogar einen ATEX-zertifizierten Edelstahlmotor mit integrierter Haltebremse im Standardprogramm an. Außerdem kühlt der Druckluftmotor durch die Entspannung der Luft entstehende Reibungswärme ab, unter Last wird er eher kühl, eine Überhitzung ist nahezu ausgeschlossen. Der innere Überdruck verhindert zusätzlich das Eindringen von Staub und Schmutz. Auch der ölfreie Betrieb des Druckluftmotors im Trockenlauf – wie in der Lebensmittelindustrie gefordert – ist bei geringer Leistungseinbuße möglich. Daneben ist der Hauptvorteil eines Druckluftmotors seine große Leistungsdichte. In Kompaktheit und Leistungsstärke ist der Druckluftmotor dem handelsüblichen Elektroantrieb überlegen. Je nach Ausführung benötigt er nur ein Fünftel der Masse eines handelsüblichen Elektromotors oder ein Drittel seiner Größe. Beispielsweise misst ein 1,2 kW starker Lamellendruckluftmotor mit integriertem Planetengetriebe in der Nenndrehzahl von 350 U/min lediglich 268 Millimeter in der Länge und 82 Millimeter im Durchmesser.

Konstante Leistung

Alle Deprag-Edelstahlmotoren sind standardmäßig mit einem Planetengetriebe in Edelstahlausführung erhältlich. Ein 1,2-kW-Motor mit der Drehzahl von 4.500 U/min kann so mit unterschiedlichen Planetengetrieben in den Drehzahlen 1.250 U/min, 550 U/min, 350 U/min, 160 U/min oder 100 U/min als Standardprodukt geliefert werden. Die abgegebene Leistung ist bei dieser Motorart über weite Drehzahlbereiche nahezu konstant. Er kann daher auch in einem breiten Feld wechselnder Lasten betrieben werden. Die Motorleistung lässt sich durch Änderung des Betriebsdrucks anpassen, die Drehzahl durch Drosselung der Luftmenge stufenlos steuern. Der Druckluftmotor kann problemlos bis zum Stillstand belastet werden und nimmt dabei keinerlei Schaden. Nach Reduzierung der Last läuft er sofort wieder an, beliebig oft hintereinander, auch bei einer hohen Einschaltdauer. Druckluftmotoren finden wegen der vielen Ausführungsvarianten ein breites Einsatzspektrum. Der Druckluftmotor arbeitet nach einem einfachen Prinzip. Die per Kompressor erzeugte Druckluft versetzt die Motorwelle in Rotation. Beim Lamellenmotor geschieht das so: Der in einem exzentrischen Zylinder umlaufende Rotor wird in Bewegung gesetzt. In seinen Schlitzen stecken Lamellen, die durch Zentrifugalkraft nach außen gegen die Zylinderwand gedrückt werden. Es bilden sich Arbeitskammern für die sich ausdehnende Druckluft. Über die Expansion der komprimierten zugeführten Luft wandelt sich die Druckluft in kinetische Energie – die Drehbewegung entsteht.

Trixy Schmidt, Deprag/aru

Erschienen in Ausgabe: 02/2009