Getriebemotor Integriertes Getriebemotorkonzept im hygienischen Design

Das DuoDrive vereint einen hocheffizienten Motor mit einem einstufigen Stirnradgetriebe in einem Gehäuse.

Bild: iStock, pixhook
11.11.2021

Getriebe und Motor vereint: Ein Hersteller für Antriebstechnik hat seinen Synchronmotor in ein einstufiges Stirnradgetriebe integriert und damit den Systemwirkungsgrad verbessert. Kompakter Bauraum, eine hohe Leistungsdichte und sehr geringe Geräuschemissionen sind nur einige der Vorteile für Anwender in der Intralogistikbranche oder der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.

Als Motoren kommen in dem Getriebemotorkonzept DuoDrive von Nord Drivesystems die energieeffizienten Permanentmagnet-Synchronmotoren IE5+ zum Einsatz. Mit ihnen präsentiert das Unternehmen eine Antriebsgeneration, die deutlich geringere Verluste als die IE4-Baureihe aufweist. Der Motor IE5+ erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und ist damit für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich ausgelegt. Er bietet eine hohe Leistungsdichte bei geringem Bauraum. Für die Herausforderungen der globalen Markttrends sind die neuen Motoren bestens geeignet. Die Baugröße 71 für den Leistungsbereich von 0,35 bis 1,1 kW mit einem Dauerdrehmoment von 1,6 bis 4,8 Nm ist bereits seit 2020 auf dem Markt. Jetzt erweitert die Baugröße 90 mit einem Dauerdrehmoment von bis zu 18,2 Nm beziehungsweise einem Leistungsbereich bis 4,0 kW das Synchronmotoren-Portfolio.

Integration weitergedacht

Mit dem DuoDrive stellt Nord Drivesystems einen Getriebemotor im hygienischen Washdown-Design vor, bei dem der Synchronmotor in einem Gehäuse zusammen mit einem einstufigen Stirnradgetriebe untergebracht ist. Diese vollständige Integration des Motors in das Getriebegehäuse wurde von Nord Drivesystems zum Patent angemeldet. Das kompakte Konzept erzielt als System eine deutlich höhere Energieeffizienz als im bereits bewährten LogiDrive-Konzept, bei dem der IE5+ und das Kegelradgetriebe Nordbloc.1 kombiniert werden. DuoDrive bietet mit bis zu 92 Prozent einen sehr hohen Wirkungsgrad und erreicht auch im Teillastbetrieb eine sehr hohe Systemeffizienz. Die erste verfügbare DuoDrive-Baugröße deckt Getriebeübersetzungen von i=3,24 bis i=16,2 ab und ist für den Abtriebsdrehmomentbereich bis 80 Nm und Drehzahlen bis 1.000 min-1 ausgelegt.

Bis IP69K möglich

Das DuoDrive ist wie alle Produkte aus dem Portfolio kompatibel mit der Antriebselektronik von Nord und kann mit allen marktüblichen Hohlwellenabmessungen (20 bis 40 mm) sowie Flanschausführungen (B5 und B14) oder einer Drehmomentstütze ausgestattet werden. Für den Motoranschluss sind je nach Wunsch des Anwenders Harting HAN-Stecker, M12-Rundsteckverbinder oder eine Klemmenleiste vorgesehen. Auch verschiedene Optionen, wie Drehgeberrückführung oder eine Haltebremse, sind mit dem DuoDrive möglich. Da es leicht zu reinigen, korrosionsbeständig und wash-down-fähig ist, ist das DuoDrive auch für den Einsatz in hygienesensiblen und rauen Umgebungen geeignet und sorgt durch geringeren Reinigungsaufwand für höhere Anlagenverfügbarkeit und geringere Reinigungskosten. Optional kann das Antriebssystem mit der besonders robusten Oberflächenveredelung nsd tupH ausgerüstet werden, auch Schutzarten bis IP 69K sind bei entsprechender Konfiguration der Anschlussleitungen möglich.

Kleinerer Bauraum, höhere Leistungsdichte

Durch die Integration des Motors und des Getriebes in einem einzigen Gehäuse ist das DuoDrive leicht und kompakt. Verschleißteile wie Wellendichtringe fallen weg und damit Wartungsaufwand und Reibungsverluste. Weniger Zahneingriffe und weniger Lagerstellen tun ein Übriges. Durch das minimierte Ölvolumen sind auch die Plantschverluste geringer. Die DuoDrive-Konstruktion kann ohne jegliche Änderungen und mit dem gleichen Ölvolumen in verschiedenen Einbaulagen montiert werden. Dadurch sinkt die Variantenzahl in Intralogistikprojekten zusätzlich. Die kompakten Gehäusemaße bewirken einen weiteren Vorteil: Das DuoDrive ist schmaler als Wettbewerbsprodukte und bietet dadurch ein geringes Gassenmaß in Fördertechnikinstallationen. Da die Leistung des Getriebemotors ohne Änderung der äußeren Abmessungen im gleichen Design skaliert werden kann, ist bei Leistungsanpassungen keine Änderung des Anlagenlayouts erforderlich.

Weniger Emissionen am Arbeitsplatz

Die insgesamt geringeren Verluste des DuoDrive senken auch die Verlustleistung, die als Wärme abgeführt werden muss. DuoDrive kommt daher ebenso wie der IE5+ ohne Lüfter aus. Dadurch läuft der Getriebemotor deutlich leiser: Die Lärmemissionen betragen maximal 65 dB(A). Hier wirken sich auch die geringeren Vibrationen durch die gegengelagerte Motorwelle aus.

So sorgt DuoDrive für ein angenehmeres Arbeitsumfeld, beispielsweise in Fördereinrichtungen am Flughafen-Check-in oder an Warenausgaben im B2C-Bereich. Ohne Lüfter kommt es nicht zur Verwirbelung von Stäuben und Keimen, was Anwendungen im Reinraum- und Hygieneumfeld ebenso zu Gute kommt wie der Luftqualität am Arbeitsplatz. Die geringere Wärmeverlustleistung bewirkt angenehmere Temperaturen für das Personal in Logistikzentren und erhöht die Arbeitssicherheit, da die Antriebsoberflächen gefahrlos berührt werden können.

Variantenreduzierung und Kosteneinsparung

Das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich ermöglicht mit dem DuoDrive eine gezielte Variantenreduzierung. So können administrative Aufwände minimiert und Herstellungs-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse schlanker gestaltet werden. So kombiniert DuoDrive die Vorteile des Baukastens und des höheren Wirkungsgrades mit den Möglichkeiten der Variantenreduzierung und amortisiert sich innerhalb kurzer Zeit. Positiv ist auch die Reduktion der Gesamtbetriebskosten (TCO): Die Lösung wird unter Ausnutzung der hohen Überlastfähigkeit der Motoren und des großen Verstellbereichs der Flachgetriebe auf jeden Kunden individuell zugeschnitten und gezielt auf das individuelle Lastkollektiv der Anlage ausgelegt. DuoDrive ist modular im Baukastensystem mit allen Getrieben und der Antriebselektronik von Nord Drivesystems kombinierbar, sodass Systemlösungen für die Intralogistik aus einer Hand entstehen, bei denen alle Teile nahtlos aufeinander abgestimmt sind. Durch seine Bauweise und den Betrieb am Frequenzumrichter kann das DuoDrive mit der gleichen Motorvariante weltweit universell eingesetzt werden.

Bildergalerie

  • Beide Baugrößen des IE5+-Motors im DuoDrive erreichen ihren hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und sind damit optimal für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich geeignet

    Beide Baugrößen des IE5+-Motors im DuoDrive erreichen ihren hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und sind damit optimal für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich geeignet

    Bild: Nord Drivesystems

  • Die erste verfügbare DuoDrive-Baugröße deckt Getriebeübersetzungen von i=3,24 bis i=16,2 ab und ist für den Drehmomentbereich bis 80 Nm und Drehzahlen bis 1.000 min-1 ausgelegt

    Die erste verfügbare DuoDrive-Baugröße deckt Getriebeübersetzungen von i=3,24 bis i=16,2 ab und ist für den Drehmomentbereich bis 80 Nm und Drehzahlen bis 1.000 min-1 ausgelegt

    Bild: Nord Drivesystems

  • Wichtige Merkmale des neuen Getriebemotors DuoDrive sind der hohe Systemwirkungsgrad und die konsequente Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise.

    Wichtige Merkmale des neuen Getriebemotors DuoDrive sind der hohe Systemwirkungsgrad und die konsequente Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise.

    Bild: Nord Drivesystems

  • DuoDrive ist modular im Baukastensystem mit allen Getrieben und der Antriebselektronik von Nord Drivesystems kombinierbar, sodass Systemlösungen für die Intralogistik aus einer Hand entstehen.

    DuoDrive ist modular im Baukastensystem mit allen Getrieben und der Antriebselektronik von Nord Drivesystems kombinierbar, sodass Systemlösungen für die Intralogistik aus einer Hand entstehen.

    Bild: Nord Drivesystems

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