Ne každý měl možnost, čas nebo náladu navštívit potravinářský veletrh SALIMA 2008. Mimo to, že návštevník mohl degustovat nejlepší nejen česká vína, mohl se techniky chtivý zájemce "pokochat" různými více či méně sofistikovanými stroji, přístroji a zařízeními pro potřeby zemědělství, zpracování, plnění, vážení, kontrolu, přenášení a nakládání balených i nebalených produktů a nakonec pro uchování, úpravu a podávání potravin, jídel a pití. Já jsem byl na SALIMĚ nejen jako návštěvník, ale i jako aktivní činitel, a proto na serveru automatizace.HW.cz postupně uveřejním několik článku o zařízeních, které nejen mě zaujaly. Jedním z velmi zajímavých vystavovaných produktů byly bubnové motory společnosti INTERROLL.
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 1 nebo 3fázové asynchronní motory nebo stejnosměrné BLDC motory.
Bubnové motory (Drum motors) jsou prakticky válečky obsahující uvnitř střídavý asynchronní nebo BLDC motor. Na první pohled je lze rozeznat dle kabelu procházejícího do vnitřku válečku středem hřídele.
Výhody a nevýhody bubnových motorů
Výhody proti koncepci mechnický 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 (cca o 30 procent)
- 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
- 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.
Bubnové motory INTERROLL
Na mezinárodním veletrhu SALIMA bylo možné navštívit stánek českého zastoupení společnosti INTERROLL, jednoho z předních výrobců bubnových motorů, co se do kvality i šířky nabídky týče. Ta zahrnuje:
Všechny 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
V současné době je stále více vyžadováno přesné elektrické řízení otáček. V tomto směru bubnové motory INTERROLL 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 integrováným inkrementálním enkodérem. Dohromady pak kombinace bubnového motoru, enkodéru a frekvenčního měniče umožňuje vysokou úroveň flexibility, řízení a zpětnou vazbu. Bubnové motory INTERROLL však nejsou z instalačního pohledu odlišné od bubnou jiných výrobců, ale ze je tedy přímo nahradit za všechny ostatní značky bubnových motorů. |
 |
Výkres řezu bubnovým motorem s 2stupňovou převodovkou (vlevo) a 3stupňovou převodovkou (vpravo) - pro zvětšení klikněte na příslušný obrázek - popis jednotlivých částí (čísel) najdete v pdf souboru SectionalDrawings_en.pdf
Připojovací svorkovnice může být 4vodičová až 9vodičová (dle provedení a vlastností motoru) - svorkovnice 3fáz. motoru pro připojení na frekvenční měnič (vlevo) a klasická svorkovnice pro zapojení trojúhelník / hvězda (vpravo)
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.
Antonín Vojáček
Download & Odkazy
- Stránky společnosti INTERROLL, výrobce bubnových motorů a válečků - www.interroll.com
- Další články o motorech a řídích obvodech najdete na serveru automatizace.HW.cz
