Co jsou bubnové motory ?

Snad každý, kdo se nějakým způsobem pohybuje v průmyslu ať již těžkém nebo lehkém, strojírenském, potravinářském či jiném, určitě narazil na pásové dopravníky nebo stroje, které mají poháněné rotační prvky. Například pohyb každého dopravníku je realizován hnacími bubny umístěnými vždy na koncích jednotlivých dopravníků. Ty prakticky mohou být tvořeny buď klasickou kombinací pouze mechanického válce (bubnu), kterým otáčí vně umístění a připevněný elektromotor s bubnem spojený převodovkou nebo řemenicí, nebo je možné použít tzv. bubnový motor, kde hnací váleček a motor tvoří jeden kompaktní celek.

Hlavní rys bubnového motoru je tedy umístění motoru uvnitř válečku, což na první pohled prozrazuje elektrický kabel, který je dovnitř zaveden z jedné strany středem hřídele válečku. Jinak může váleček (buben) z vnějšku vypadat jako každý jiný nepoháněný váleček. Uvnitř je obvykle integrován elektromotor klasické konstrukce, tedy na hřídeli je rotor, který je obklopen statorem, pouze jsou jeho rozměry přizpůsobeny prostoru uvnitř válečku. To znamená, že motor je často úzký (má malý průměr), ale dlouhý. Zároveň je uvnitř integrována malá převodovka tvořená soustavou několika ozubených kol na jedné straně válečku. Otáčivý pohyb na výstupu z převodovky pak není vyvedena ven, ale pevně spojena s čelem nebo stěnou válečku, čímž ho pohání. Vnější upevňovací hřídelky procházející ložisky jsou pak uvnitř pevně spojeny se statorem motoru. Z pohledu konstrukce motoru, se tak dnes obvykle využívají asynchronní motory, synchronní motory, nebo stejnosměrné BLDC motory.

Výhody a nevýhody bubnových motorů

Výhody proti koncepci mechanický buben + vnější pohon:

• Větší účinnost převodu el. energie na mechanický pohyb (až o 22 procent).
• Prostorově úsporné a kompaktní provedení (motor i převodovka uvnitř válečku).
• Plně uzavřený design = stupeň krytí motoru IP66 nebo IP67.
• Snadné čištění tlakovou vodou v čistých provozech (potravinářství)
• Jednodušší instalace a kompletní výměna.
• Vyšší bezpečnost pracovního prostředí - minimalizace vyčnívajících rotujících částí.
• Menší mechanické ztráty.
• Tišší provoz.
• Vyšší energetická účinnost (až 83%).
• Bezúdržbový provoz.

Nevýhody:

• Při poruše motoru je nutné vyjmout celý buben, což není vždy snadné.
• Při mechanickém opotřebení bubnu se s jeho výměnou mění i motor (vyšší cena opravy).
• Vyšší cena.

Použití bubnových motorů

• Pásové dopravníky pro sypké i kusové materiály a produkty.
• Speciální konstrukce válečkových dopravníků.
• Linky na tisk a zpracování papírů, látek apod.
• Rotující prvky strojů.
• Zahlazovací válečky.
• Natáčení předmětů.
• Čistící stroje.
• Elektrické rolety, vysouvání projekčních pláten.
• Elektrické otočné plošiny, křesla stoly apod.
• atd.

Příklady použití bubnových motorů v lehkém průmyslu (logistika, potravinářství, chemický a farmaceutický průmysl).

Provedení a sortiment bubnových motorů

Podle konstrukce, rozměrů a výkonu, ale obecně bubnové motory rozdělit na následující dvě skupiny:

• Malé bubnové motory pro lehký průmysl (potravinářství, farmacie, chemie apod.) - jde o elektromotory s výkonem 25 až 3000 W a bubny průměru od 80 do 216 mm a délky 250 až 400 mm v nerezovém provedení. Na přání však je možné vytvořit i jiné délky.


• Velké bubnové motory pro těžký průmysl (doly, lomy, elektrárny a teplárny, zemědělství apod.) - jde o 3fázové velké elektromotory s výkony  až 132 kW a železné / ocelové bubny průměru od 216 do 800 mm a délky 450 až 1400 mm.

Bubnové motory mají uvnitř mezi válečkem a motorem integrovanou 2 nebo 3stupňovou převodovku, přičemž hlavně velké bubnové motory mohou být i vybavené elektromagnetickou brzdou a senzorem teploty (bimetalovým kontaktem nebo odporovým PTC) pro zajištění tepelné ochrany. K elektrickému napájení samotného motoru a případné brzdy a k připojení již zmíněného senzoru slouží čtyř, sedmi, nebo devítivodičový kabel nebo svorkovnice v právě závislosti na výbavě a typu motoru. Kabel je vyveden středem hřídele bubnu v přímé nebo v zalomené poloze. Verze se svorkovnicí je realizována jako malý domeček umístěný na konci jedné hřídele, do které jsou opět středem hřídele zavedeny vodiče.

Společnost INTERROLL nabízí široký sortiment bubnových motorů různých provedení, délek, průměrů a výkonů. Základem nabídky je sortiment nižších výkonů pro lehký průmysl, ale v celé nabídce lze najít i provedení s výkonem až 3 kW.

V současné době je stále více vyžadováno přesné elektrické řízení otáček. V tomto směru se bubnové motory obvykle nijak neliší od klasických motorů a pohonů, protože je lze připojit k většině typů frekvenčních měničů. Pro monitorování otáček, rychlosti, vzdálenosti a směru jsou v nabídce bubnové motory již od výrobce vybavené integrovaným inkrementálním enkodérem. Dohromady pak kombinace bubnového motoru, enkodéru a frekvenčního měniče umožňuje vysokou úroveň flexibility, řízení a zpětnou vazbu.

Závěr

Bubnové motory představují zajímavou alternativu ke klasické koncepci motor + převodovka (řemenice) + buben. Zvláště tam, kde je nutné šetřit místem nebo zajistit snadné čistění dopravníku nebo stroje, je bubnový motor velmi vhodný, protože motor uvnitř válce má stejný stupeň krytí (až IP67) jako buben a nevytváří úzké špatně čistitelné štěrbiny. Kompaktní konstrukce však zároveň může být i nevýhodou v případě opravy. Zatímco při klasické koncepci stačí odpojit a vyměnit jen motor nebo převodovku, což pro zkušené techniky může být jen chvilka, v případě bubnového motoru je nutné povolit pás a vyjmout celý buben, což je složitější. Navíc jeho oprava je rozhodně náročnější a dražší.

 Odkazy:

• Webové stránky švýcarské společnosti INTERROLL - výrobce bubnových motorů a válečků: www.interroll.com
• Webová stránky českého zastoupení INTERROLL: https://www.interroll.cz/
• Další články o motorech a řídích obvodech najdete na serveru automatizace.HW.cz