Technikartikel
Drehmomentbegrenzer-Kupplung an der Zementdosierschnecke rutscht ständig: Verstopfung, Anlaufmoment oder falsche Einstellung?
Eine Dosierschnecke unter einem Zementsilo löst ihre Drehmomentbegrenzer-Kupplung aus, jemand quittiert, und noch in derselben Schicht rutscht sie wieder durch. Aus der Leitwarte sehen drei völlig verschiedene Probleme gleich aus: eine echte mechanische Überlast, ein Anlaufmoment, das bei der Einstellung nie berücksichtigt wurde, oder ein Begrenzer, der falsch eingestellt ist oder sich verstellt hat. Wer bei falscher Diagnose einfach höher einstellt, verlagert den Schaden nur ins Getriebe, in die Schneckenwelle oder in eine Wendelschweißnaht.
Fünf Ursachen, wenn der Drehmomentbegrenzer rutscht
Durchrutschen ist ein Symptom, keine Diagnose. Bei Zementdosierschnecken fällt die Ursache fast immer in eine dieser fünf Gruppen:
- Materialverstopfung: Zement verdichtet sich im Stillstand, zieht Feuchtigkeit oder bringt Klumpen und Fremdkörper von oben mit.
- Klemmende Wendel: Eine verbogene oder verschlissene Wendel schleift am Trog, Anbackungen verringern das Spiel, oder ein Zwischenlager hält die Schnecke fest.
- Lagerwiderstand: End- oder Zwischenlager laufen trocken oder nehmen Staub auf, das Betriebsmoment steigt schleichend.
- Anlaufmoment: Die Schnecke wurde voll abgestellt und muss bei jedem Start verdichtetes Material losbrechen.
- Einstellung oder Zustand: Der Sollwert war schon bei der Inbetriebnahme zu niedrig, wurde bei einer Wartung verändert oder ist durch verschlissene bzw. verschmutzte Reibflächen gesunken.
Die ersten drei sind echte Lasten, der Begrenzer tut genau das, wofür er gekauft wurde. Das Anlaufmoment ist ebenfalls real, aber kurz, deshalb sollten Sie hier eher das Abstellen und Anfahren ändern als den Sollwert. Nur die letzte Gruppe ist ein Fehler der Schutzeinrichtung selbst.
Den Auslösefall lesen: Strom, Zeitpunkt, Materialzustand
Holen Sie sich den Motorstromverlauf und das Start-/Stopp-Protokoll für den Zeitraum vor jedem Durchrutschen. Lesen Sie den Strom als Trend, nicht als exakten Drehmomentwert: Bei Teillast besteht ein großer Teil aus Magnetisierungsstrom, daher sagt die Kurvenform mehr als die Zahl.
| Rutschverhalten | Strom vor dem Rutschen | Befund vor Ort | Wahrscheinliche Ursache |
|---|---|---|---|
| Im Lauf, nach stetigem Anstieg | Deutlich über dem normalen Betriebsniveau | Verdichtetes oder feuchtes Material, Klumpen am Einlauf | Materialverstopfung |
| Bei jedem Start, danach normal | Nur die Anlaufspitze ist hoch | Schnecke voll abgestellt, Material verdichtet | Anlaufmoment |
| Immer an derselben Drehposition | Regelmäßige Spitzen pro Umdrehung | Schleifspuren an Wendel oder Trog, verbogene Welle | Klemmende Wendel |
| Zunehmend häufiger | Grundstrom höher als früher | Warme oder laute Lager, trockene Schmierstellen | Lagerwiderstand |
| Zufällig, bei normalem Strom | Kein Anstieg vor dem Rutschen | Nichts Auffälliges in der Schnecke | Einstellung oder Zustand des Begrenzers |
Danach schauen Sie auf das Material. Frisch belüfteter Zement kann fast wie eine Flüssigkeit durch die Schnecke schießen, während dasselbe Produkt im Silokonus nach längerer Standzeit zu einer dichten Masse setzt. Rutscht die Schnecke nur nach langen Stillständen, liegt das Problem meist beim Material und nicht beim Begrenzer. Prüfen Sie bei Sanftanlasser oder Frequenzumrichter auch Hochlauframpe und Momentgrenze des Antriebs, denn eine sehr kurze Rampe macht jeden Start zum Stoß.
Nach Bauart prüfen, nicht nach Gewohnheit
Beim Reib-Drehmomentbegrenzer pressen Tellerfedern Reibbeläge zwischen Nabe und Flansch, das Rutschmoment hängt von Federkraft und Reibwert ab. Prüfen Sie Belagstärke und Verglasung, Fett aus einem benachbarten Lager sowie verdichteten Zementstaub zwischen den Flächen; vergleichen Sie dann Federlänge oder Stellmutter mit den Einstellmarken und kontrollieren Sie die Sicherung. Wiederholtes Rutschen erhitzt und verglast die Beläge, der Reibwert sinkt, und aus einer Überlast wird eine Kette von Fehlauslösungen.
Ein Begrenzer mit Kugel- oder Rollenrastung rutscht nicht dauerhaft, sondern rastet aus, wenn die Wälzkörper ihre Taschen verlassen. Hier prüfen Sie Taschen und Wälzkörper auf Verschleiß und abgerundete Kanten, die das Ausrastmoment senken, stellen sicher, dass Staub das saubere Wiedereinrasten nicht behindert, und testen den Ausrastsensor. Bricht bei einer Scherbolzen-Ausführung der Bolzen wiederholt unter normaler Last, deutet das meist auf Ermüdung durch Wechsellast oder ausgeschlagene Bolzenbohrungen hin, nicht auf eine einzelne große Überlast.
Eine Reinigung oder Einstellung, die bei einer Bauart harmlos ist, kann eine andere beschädigen; arbeiten Sie daher nach der Herstelleranleitung für genau das Gerät, das bei Ihnen eingebaut ist. Mehr zu den einzelnen Bauarten finden Sie in unserem Bauartenvergleich für Drehmomentbegrenzer und im Montage- und Wartungsleitfaden.
Die Einstellung an der Schnecke ausrichten, nicht am Motor
Ein korrekter Sollwert liegt über dem höchsten Moment, das die Schnecke im Normalbetrieb einschließlich Anlauf mit voller Schnecke braucht, und unter dem niedrigsten Moment, das das schwächste Teil im Antriebsstrang beschädigt. Dieses Teil ist meist nicht der Motor, sondern die Schneckenwelle, eine Schraubverbindung zwischen Schneckenabschnitten, der Getriebeabtrieb oder eine Wendelschweißnaht. Überschneiden sich beide Grenzen, funktioniert keine Einstellung, und die Lösung muss aus dem Prozess kommen.
Das Betriebsmoment ermitteln Sie aus Motorleistung, Drehzahl und Übersetzung an der Welle, auf der der Begrenzer sitzt; auf der Langsamseite ist das Moment weit höher als an der Motorwelle. Das zulässige Moment liefern die Unterlagen von Getriebe- und Schneckenhersteller; den Anlaufbedarf schätzen Sie aus dem Drehmomentschätzwert des Umrichters (falls vorhanden), der Hochlaufzeit und dem bereits gesammelten Stromverlauf.
Stellen Sie den Wert nach der Prozedur des Originalherstellers und den Einstellmarken ein und dokumentieren Sie ihn, statt die Mutter so lange anzuziehen, bis nichts mehr rutscht. Liegt das Problem im Anlauf, fahren Sie die Schnecke vor geplanten Stopps leer, verlängern die Sanftanlaufzeit oder halten den Einlaufschieber beim Start geschlossen. Zur Auslegung siehe Drehmomentbegrenzer-Kupplungen für den Überlastschutz von Förderern.
Prüfungen vor dem Wiederanfahren und Daten für eine Anfrage
Fahren Sie nicht allein nach einem Quittieren wieder an. Prüfen Sie zuerst:
- Ursache gefunden und beseitigt: Verstopfung gelöst, Fremdkörper entfernt, Wendel repariert.
- Bei gesichertem Antrieb lässt sich die Schnecke eine volle Umdrehung frei drehen.
- Lager geschmiert und ruhig, kein Fett am Begrenzer.
- Einstellung entspricht dem dokumentierten Wert, Sicherungen sitzen, verschlissene Beläge oder Rastteile sind ersetzt.
- Der Rutsch- oder Ausrastsensor schaltet den Motor ab.
- Mit leerer Schnecke oder geschlossenem Einlaufschieber starten und den Stromverlauf im ersten Lauf beobachten.
Wenn der Begrenzer ersetzt oder neu ausgelegt werden muss, halten Sie bitte folgende Daten bereit. Bevor wir eine Drehmomentbegrenzer-Kupplung auslegen, prüfen wir Drehmoment, Drehzahl, Wellendurchmesser, Passfedernut, Betriebsfaktor, Wellenversatz und Einsatzumgebung; bei wiederholtem Rutschen brauchen wir zusätzlich:
- Vorhandenes Modell oder Typenschilddaten, Fotos der Einbausituation und verschlissener Teile
- Schutzfunktion (Rutschen mit Selbstrückstellung, Ausrasten, Scherbolzen) und Sensortyp
- Aktuelles Einstellmoment, Motorleistung und Drehzahl, Übersetzung und Einbauort
- Wellendurchmesser, Passfedernuten und verfügbarer Bauraum
- Störprotokolle: Rutschzeitpunkte, Stromverläufe, Start-/Stopp-Protokoll, Materialzustand
- Zulässiges Moment von Getriebe und Schnecke, falls bekannt
FAQ
Können wir den Sollwert einfach etwas erhöhen?
Nur wenn feststeht, dass die aktuelle Einstellung unter dem liegt, was die Schnecke tatsächlich braucht, und der neue Wert Getriebe und Schnecke weiterhin schützt. Kommt das Rutschen von einer Verstopfung oder von Lagerwiderstand, wird aus einer lästigen Auslösung mit höherem Sollwert eine gebrochene Welle.
Warum rutscht sie nur nach längerem Stillstand?
Im Stillstand setzt und entlüftet sich der Zement in Schnecke und Einlauf, das Losbrechmoment beim nächsten Start liegt deutlich über dem Betriebsmoment. Die Schnecke vor geplanten Stopps leerzufahren oder mit geschlossenem Einlaufschieber anzufahren, hilft meist mehr als eine geänderte Einstellung.
Der Begrenzer rutscht, aber der Motorstrom wirkt normal. Was bedeutet das?
Steigt der Strom vor dem Rutschen nicht an, hat sich die Last an der Schnecke wahrscheinlich nicht erhöht, und Sie sollten den Begrenzer selbst prüfen: Sollwert, verschlissene oder verschmutzte Reibflächen, abgenutzte Rasttaschen, eine lose Stellmutter. Prüfen Sie auch die Abtastrate des Stromtrends, denn ein langsamer Trend kann eine kurze Spitze durch einen Fremdkörper übersehen.
Wenn Ihre Dosierschnecke immer wieder auslöst und Sie eine zweite Meinung zur Einstellung oder einen Ersatz brauchen, schicken Sie uns die oben genannten Daten. Wir fertigen Bohrungen und Passfedernuten passend zu Ihren Wellen und bauen Ersatz nach Zeichnung oder nach Fotos und gemessenen Maßen des alten Teils; Standardmodelle werden in der Regel in 15–25 Tagen versandt, ein Werkstoffzeugnis und ein Maßprüfbericht können mitgeliefert werden. Zeichnung senden und Angebot anfordern
Benötigen Sie eine technische Auswahl- oder Ersatzprüfung?
Senden Sie Leistung, Drehzahl, Wellendurchmesser, Passfedernut, Einbaumaße, Zeichnungen oder Altteilfotos. Wir prüfen zuerst den Einsatzfall und bestätigen danach Ausführung und Angebot.