Antriebstechnik Süße Herausforderung: Mühlenantriebe für alle Drehmomentbereiche

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Mit den leistungsstarken Planetengetrieben der Industriegetriebe-Baureihen PPK und XP deckt SEW-Eurodrive die komplette Bandbreite an erforderlichen antriebstechnischen Lösungen für die Zuckerherstellung in der Lebensmittelindustrie ab. Die Zuckerrohrmühlen sind gerade in Brasilien, dem diesjährigen Partnerland der Hannover weit verbreitet.

Brasilien ist mit Abstand der weltweit der größte Produzent von Zuckerrohr. Das Süßgras braucht neben viel Wasser Temperaturen von 25 bis 30 °C und wird daher in den tropischen und subtropischen Regionen der Erde angebaut. Aus dem Rohstoff wird vor allem Haushaltszucker, aber auch Bioethanol etwa für die Verwendung als Bio-Kraftstoff in Autos gewonnen.

Zuckerrohrmühlen sind ein zentraler Bestandteil der industriellen Zuckerherstellung. Technisch gesehen handelt es sich um großdimensionierte Pressanlagen, in denen mehrere schwere, gegenläufig rotierende Stahlwalzen das Zuckerrohr unter hohem Druck mehrfach verdichten. Dabei wird der Rohsaft aus den Pflanzenfasern herausgepresst. Je nach gewünschter Ausbeute bestehen diese Anlagen aus drei bis sechs Walzenstufen und laufen während der Erntezeit 24 Stunden am Tag im Dauerbetrieb.

Hohe Drehmomente, extreme Belastungen

Die Anforderungen an die Antriebstechnik sind enorm: Pro Walze können Drehmomente von bis zu 3300 Kilonewtonmeter (kNm) auftreten – bei einer Betriebsleistung von etwa 3000 Kilowatt und vergleichsweise hohen Antriebsdrehzahlen. Zusätzlich wirken starke Rückstoßkräfte auf die Getriebe, etwa durch Steine im Zuckerrohr oder sich verhakende Fasern in den Walzen. Die Antriebe sind dabei sehr eng aneinander verbaut und müssen diese Belastungen dauerhaft und zuverlässig aufnehmen. Ein weiterer entscheidender Faktor ist das Thermomanagement. Aufgrund der hohen Dauerleistung entsteht erhebliche Abwärme, weshalb auch leistungsfähige, kundenspezifisch ausgelegte Kühlsysteme erforderlich sind.

Stirn- und Kegelstirnradgetriebe

Getriebe aus dem Baukasten

„Speziell für dieses Hochleistungssegment mit seinen Extremanforderungen sind unsere Industriegetriebe XP Baureihe konzipiert“, erklärt Kai-Keng Man, Produktmanager für Industriegetriebe bei SEW-Eurodrive Mit einem Drehmomentbereich von 600 bis 9000 kNm decken XP-Planetengetriebe ein breites Anwendungs- und Leistungsspektrum ab. Die besondere Stärke liegt in der Konstruktion der Planetenstufen: Das eingeleitete Drehmoment verteilt sich gleichmäßig auf mehrere Planetenräder, wodurch eine sehr hohe Drehmomentdichte erreicht wird. Diese gleichmäßige Lastverteilung ermöglicht eine sehr kompakte und besonders leichte Bauweise bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit.

Was das bedeutet, verdeutlicht Kai-Keng Man anhand eines Vergleichs: „Im Unterschied zu konventionellen Stirnradgetrieben lassen sich Planetengetriebe deutlich schmaler und kürzer ausführen. Das ist ein entscheidender Vorteil gerade bei den beengten Einbausituationen wie in Zuckerrohrmühlen.“ Alle Verzahnungen der XP-Planetengetriebe sind zudem dauerfest ausgelegt und für den kontinuierlichen Schwerlastbetrieb geeignet. In der Applikation kommen außerdem Kühlsysteme mit Leistungen von bis zu 70 Kilowatt zum Einsatz, ergänzt durch Temperatur- und Drucküberwachungssensoren für maximale Prozesssicherheit.

PPK-Baureihe: Effiziente Lösung im unteren Drehmomentbereich

Am unteren Ende des Planetengetriebe-Portfolios von SEW-Eurodrive ergänzen die Planetengetriebe der Baureihe PPK das Angebot. Diese Serie beginnt bei Drehmomenten von 2,3 kNm und steht exemplarisch für kompakte, effiziente Antriebslösungen. Ein Vergleich mit einem konventionellen Stirnradgetriebe ähnlicher Leistungsklasse zeigt die Vorteile deutlich: Ein PPK-Getriebe der Baugröße 17, das rund 17,65 kNm liefert, ist deutlich kompakter und kürzer als das Stirnradgetriebe und dabei nur etwa halb so schwer. Auch beim Ölbedarf zeigen sich klare Vorteile: Während ein Stirnradgetriebe in dieser Leistungsklasse etwa 40 Liter Öl benötigt, kommt das Planetengetriebe mit lediglich 7 Litern Schmierstoff aus. Das spart enorm Ressourcen, reduziert den Wartungsaufwand und wirkt sich somit nicht nur positiv auf die Umwelt, sondern auch auf die Betriebskosten aus.

Dank ihrer kompakten Bauform passen die Planetengetriebe der Baureihen PPK und XP auch in beengte Einbauräume und bieten Konstrukteur:innen hohe Freiheitsgrade bei der Maschinen- und Anlagenentwicklung. Geringes Gewicht, niedriger Ölbedarf, optimale Lastverteilung und anwendungsspezifische Kühlkonzepte tragen zu hoher Effizienz, Prozess-Sicherheit und Langlebigkeit bei.

„Mit beiden Industriegetriebebaureihen haben wir von SEW-Eurodrive eine zukunftssichere Antwort auf die wachsenden Anforderungen industrieller Anwendungen – von der Lebensmittelindustrie bis zur Schwerindustrie. Und wir unterstreichen damit die hohe Leistungsfähigkeit moderner Planetengetriebetechnik – von klein bis sehr groß,“ resümiert Kai-Keng Man.

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