Jede Kaffeemaschine braucht ein spezielles Mahlwerk. Individuell angefertigte Antriebs­systeme lassen sich an die besonderen Anforderungen der jeweiligen Applikation anpassen – zum Beispiel an Kaffeemaschinen in gewerbliche Automaten oder auch Industrieanlagen.

Der Antriebsspezialist Groschopp fertigt Motoren in kleinen und mittleren Stückzahlen sowie in Großserien. Im Jahr 2016 bekam Groschopp eine Anfrage über 4.000 Induktionsmotoren als Antrieb in Mahlwerken von Kaffeeautomaten, die im gewerblichen Bereich beziehungsweise in der Gastronomie eingesetzt werden sollten. 2021 konnte der Hersteller das Produkt zur Serienreife bringen und 2022 mit der Produktion beginnen. „Dadurch, dass wir bei Groschopp eine so hohe Fertigungstiefe haben, können wir uns ideal auf die speziellen Anforderungen unserer Kunden einstellen“, erklärt Andre Coolen-Pearse. „Oft ist es so, dass erst die Maschine entwickelt – und dann erst ein passender Motor gesucht wird – da kann dann kein Normmotor eingesetzt werden.“ Der zu entwickelnde Motor muss eigens an die Anforderungen der Applikation angepasst werden. So lassen sich die Effizienz steigern und Kosten senken.

Groschopp begleitet seine Kunden als OEM-Lieferant von der Entwicklung bis zur Serienreife. Die elektrische Antriebsauslegungen wird im Vorfeld mit Softwaretools und Analysemethoden berechnet und Motorkonstruktionen über CAD-Programme durchgeführt. Über eine exakte Simulation können kundenspezifische Anforderungen im Vorfeld zu 95 Prozent erkannt und Lösungen in kurzer Zeit umgesetzt werden. Der hauseigene Musterbau und das Labor ermöglichen neben der Herstellung von Prototypen im klassischen Sinne auch Rapid Prototyping sowie ausgiebige Tests und Langzeitprüfungen des Antriebssystems bereits während der Entwicklungsphase.

Induktions-Gehäusemotor für das Kaffeemahlwerk

„Als Antrieb für das Kaffeemahlwerk entschied sich der Mahlwerkshersteller für die AC-Induktionsmotoren der Baureihe IGKU90-60, die sich durch ihre kompakte, robuste Bauart, Zuverlässigkeit und hohe Leistungsdichte auszeichnen“, berichtet Andre Coolen-Pearse. Durch das geschlossene Gehäuse sind sie unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. Bei der Auslegung des Motors kam es darauf an, spezielle technische Features umzusetzen, um den Anforderungen der Applikation gerecht zu werden.

Der Kaffeeautomat verfügt über zwei Mahlwerke mit einer Leistung von je 550 Watt. „Die größte Herausforderung bestand darin, die geforderte Leistung bei kompaktem Bauraum zu erreichen,“ so Andre Coolen-Pearse. Bei der Motorkonstruktion wurden daher Adaptionen an das Mahlwerk umgesetzt, wie zum Beispiel spezielle Flansch- und Wellenformen, um den Anforderungen gerecht zu werden. Eine besondere Motorwicklung sorgte zudem für eine vergleichsweise hohe Leistung trotz der kompakten Bauart. Auch kundenspezifische Wünsche hinsichtlich der elektrischen Auslegung oder mechanischer Anpassungen wurden umgesetzt. Zudem galt es, spezifische Normen im Nahrungsmittelbereich einzuhalten sowie Sicherheits- und Brandschutzrichtlinien umzusetzen. Die Motoren sind darüber hinaus für den Einsatz in den USA und Kanada nach UL / CSA zertifiziert.

Vorteile der AC-Gehäusemotoren

Generelle Vorteile der AC-Gehäusemotoren von Groschopp sind ihr hoher Wirkungsgrad und ihre glatten Oberflächen. Somit lassen sie sich leicht reinigen und ohne zusätzliche Beschichtung in Bereichen mit hohen Hygienestandards einsetzen, wie zum Beispiel in der Nahrungsmittelverarbeitung. Durch das geschlossene Gehäuse erreichen die Induktionsmotoren mit Konvektionskühlung Schutzart IP65, sind unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen und können in zahlreichen Umgebungen eingesetzt werden. Bei Bedarf wird das Gehäuse lackiert, hartcoatiert, silacoatiert oder in Edelstahl ausgeführt. Des Weiteren ist die IG-Baureihe mit verschiedenen Getrieben und einem dezentralen Frequenzumrichter kombinierbar.

Fertigung on Demand

Für die elektronisch kommutierten Motoren stehen eine vollautomatische Wickelstraße und für alle anderen Motoren vollautomatische Fertigungsstraßen für Polspulen und Ankerwicklung zur Verfügung. Das garantiert eine effiziente und schnelle Fertigung von Klein- bis Großserien sowie eine hohe Flexibilität bei speziellen Anforderungen. Ein systematischer Dauertest sichert in einem separaten Run-in-Bereich den hohen Standard der Antriebe von Groschopp.
Kontinuierliche Investitionen in moderne Fertigungseinrichtungen in den Bereichen CNC-Bearbeitung, Wickelzentren und Montage steigern die Effizienz und Flexibilität des Unternehmens. Die nahtlose Zusammenarbeit mit der Konstruktion und Entwicklung setzt in der Fertigung Innovationspotenzial frei. So gilt Groschopp als einer der Vorreiter im Bereich der Zahnspulenwicklung, die den Wirkungsgrad und die Leistungsdichte des Motors steigert.

Flexible Fertigungskapazitäten und kurze Lieferzeiten

„Durch unsere großen Maschinenparks verfügen wir über hohe Fertigungskapazitäten sowohl in Deutschland als auch in unserem Werk in China,“ berichtet Andre Coolen-Pearse. Im Fall der Mahlwerksantriebe wurde ein Teil der Motoren wie auch die Kaffeemühlen selbst in China gefertigt.

Durch die flexibel erweiterbaren Kapazitäten in der Fertigung konnte der Hersteller bei diesem Auftrag besonders kurze Lieferzeiten realisieren – innerhalb von zwei Monaten wurden die ersten Motoren geliefert und innerhalb von vier Monaten die komplette Stückzahl im September 2022 – obwohl anfangs mit einer Lieferzeit von neun Monaten bis zu einem Jahr gerechnet wurde, da es sich zum Teil auch um Spezialteile handelte.

Zusammenarbeit mit Perspektive

„Der Kunde war sehr zufrieden mit dem Ergebnis und wir arbeiten bereits an einem Folgeauftrag für die Lieferung weiterer 4.000 Motoren in diesem Jahr“, erzählt Andre Coolen-Pearse. „In Planung ist zudem noch ein Jahresbedarf von 10.000 bis 18.000 Motoren im Jahr 2025 für dieses kundenspezifische Serienprodukt.“ Groschopp wird das Projekt des Mahlwerksherstellers die nächsten fünf Jahre weiter begleiten und auch als Vertragspartner für die Entwicklung weiterer kundenspezifischer Lösungen zur Verfügung stehen.

Durch Aufträge wie diese hat sich Groschopp als Antriebslieferant im Mühlenbereich einen Namen gemacht und wird zukünftig auch Motoren für Kaffeemahlwerke in anderen Anwendungsbereichen entwickeln: zum Beispiel für Kaffeemühlen im gewerblichen oder industriellen Umfeld, aber auch für Mahlwerke in der Labor- und Medizintechnik. „Je nach Anfrage bauen wir Antriebe für Mahlwerke aller Art“, so Andre Coolen-Pearse abschließend. „Dafür verfügen wir nicht nur über umfassendes Know-how und langjährige Erfahrung in der Motorenentwicklung für die Lebensmittelindustrie, sondern unter anderem auch für Tischzentrifugen in der Medizin- oder Labortechnik – zum Beispiel wenn es darum geht, hohe Drehzahlen und Drehmomente bei geringer Geräuschentwicklung oder wenig Bauraum zu realisieren, aber auch hinsichtlich der Kugellagerabstimmung, dem Rundlauf von Motoren, oder der Verwendung von Graugussteilen – je nachdem was der Kunde benötigt.

Autor
Nabila Dewolfs, Vertrieb & Marketing