Scope Online - Industriemagazin für Produktion und Technik
Sie befinden sich hier:
Home> Automatisierung> Antriebstechnik> Dosierte Förderung

Antriebstechnik von Siemens und RockwellVom Hybridsystem zum doppelten Standard

Karl-Heinz Klumpe

Die KHS-Gruppe bietet die Antriebstechnik ihrer Verpackungsanlagen nun durchgängig in zwei verschiedenen Varianten an.

…mehr

Kommutierter GleichstrommotorDosierte Förderung

Ein gelungenes Beispiel für die Miniaturisierung im Bereich der Fluidförderung sind Mikrozahnringpumpen. Ihre Antriebe sind meist elektronisch kommutierte DC-Kleinstantriebe. Bei eben- falls sehr kompakten Abmessungen bieten sie eine hohe Leistungsdichte und ein großes Drehzahlband bei sehr guter Dynamik. So können vom kleinsten Fördervolumina bis zum konstanten maximalen Durchsatz die Durchsatzmengen präzise geregelt werden.

sep
sep
sep
sep
Kommutierter Gleichstrommotor: Dosierte Förderung

Je kleiner man ein Gerät bauen kann, umso einfacher ist es zu transportieren, aufzustellen oder in Anlagen zu integrieren. Präzise Fertigungsverfahren für Bauteile aus Metall, Keramik oder Kunststoff erlauben zudem enge Passungen und Spalte, was sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad bei kleinen und kleinsten Fluidmaschinen wie etwa Verdrängerpumpen auswirkt. HNP Mikrosysteme nutzt diese Chancen und fertigt eine kompakte, hermetisch geschlossene Mikrozahnringpumpe für die kontinuierliche Dosierung aggressiver Medien. Um einen in Baugröße und Leistungsabgabe an die Fördercharakteristik der Pumpe ideal angepassten Antrieb zu finden, arbeiteten die Pumpenspezialisten mit Faulhaber zusammen. So entstand ein kompaktes Förderaggregat aus Pumpe und Antrieb.

Anzeige

Mikrozahnringpumpen, auch Gerotorpumpen genannt, eignen sich als Verdrängerpumpen zur Förderung flüssiger Medien ohne partikelhaltige Verunreinigungen. Die kompakte Blockbauweise mit magnetischer Kupplung des inneren Pumpenrotors reduziert die Baulänge. Die eigentliche Pumpe besteht aus einem außenverzahnten Innenrotor und einem innenverzahnten Außenrotor, die leicht exzentrisch zueinander gelagert sind. Die Rotoren befinden sich mit ihren zykloidenförmigen Verzahnungen in kämmendem Eingriff. Durch die Rotation entstehen so mehrere, gegeneinander abgedichtete Förderkammern. Der Zu- und Ablauf des Mediums wird über nierenförmige Schlitze im Pumpengehäuse gesteuert. Bei der Rotation entstehen auf der Saugseite durch die Exzentrizität sich vergrößernde Förderkammern, während sich auf der Druckseite die Kammern verkleinern und das Medium aus der Pumpe herauspressen. Durch die Form bzw. Lage der Rotoren und Steuerschlitze ist die ventillose Pumpe in der Lage bei geringem Totvolumen einen kontinuierlichen quasi pulsationsfreien Förderstrom aufbauen. Bei Bedarf wird durch Drehrichtungswechsel der Förderstrom der selbstansaugenden Pumpe umgedreht.

Geschlossener Kopf

Der hermetisch geschlossene Pumpenkopf wird über eine starke Seltenerden-Magnetkupplung angetrieben; das vermeidet Leckagen auf der Antriebsseite. In Verbindung mit Werkstoffen wie nickelbasiertem Hartmetall, Edelstählen, Keramik auf Aluminium- oder Zirkonoxidbasis oder Siliziumcarbid und Kunststoffen wie PTFE, PEEK, FKM kann die Pumpe unterschiedlichen, auch korrosiven Fördermedien angepasst werden. Die nur 22 mm im Durchmesser bei 69 mm Baulänge große Pumpe für 24 V Betriebsspannung wiegt 100g und kann 4,8 bis 72 ml/min bereitstellen, bei bis zu 5 bar Förderdruck. Die förderbare Viskositätsbandbreite reicht von 0,3 bis 100 mPas. Dabei betragen die Pulsation sechs Prozent und der Differenzdruckbereich 0 bis 5 bar. Das ventillose Zahnringprinzip sichert geringe Scherkräfte bei der Förderung.

Als Antrieb dient ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor mit integriertem Speed Controller. Durch die bürstenlose Ausführung steigen Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Antriebs. Eine auf den Motor angepasste Drehzahlregelung wird mit einemn Speed Controller garantiert. Der Anwender kann die Drehzahl über einen analogen Eingang mit 0 bis 10 V regeln. Ein digitaler Eingang legt die Drehrichtung fest. Der digitale Frequenzausgang liefert zwecks Überwachung ein 15-mA-Ausgangssignal mit sechs Impulsen pro Umdrehung. Die Versorgungsspannung der Antriebe ist 12 oder 24 VDC. Die 22-mm-Motoren leisten 9 W und bis zu 59,9 mNm Drehmoment.

Der Speed Controller wird über ein Flachbandkabel mit 5 bis 28 VDC versorgt. Der hohe Wirkungsgrad vom Motor mit 68 Prozent und der Regelelektronik mit über 95 Prozent erlauben lange Betriebszeiten selbst in akkugestützten Geräten. Das robuste Edelstahlgehäuse und der Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C erlauben auch Outdoor-Einsätze.

Moderne Kleinstantriebe in bürstenloser Ausführung stehen für lange wartungsfreie Lebensdauer bei guter Dynamik. Dabei kann der Antrieb mit integriertem Speed oder -Motion Controller als Kompakteinheit oder als noch kleinerer Antriebsmotor vor Ort und externem Steuerungsmodul verbaut werden. In beiden Fällen wird die interne Steuerung von schnöden Regelungsaufgaben entlastet. So lassen sich die kleinen Kraftzwerge gut und schnell in neue wie bestehende Anlagen einbinden.

Einsatzbereiche, bei denen die gezielte Dosierung kleiner Flüssigkeitsmengen gefordert wird, sind vielfältig. Kommen noch Anforderungen nach langjährigem Betrieb und dichtungslosem Pumpenaufbau hinzu, ist Hightech gefragt. Anwendungen für die Kraftzwerge sind die Förderung kristallisierender, luftempfindlicher oder ausgasender Medien sowie der Einsatz bei Brennstoffzellen, die Förderung von Harnstofflösung (AdBlue) zur Abgasentstickung bei Dieselmotoren oder Dialyse- und Analysetechnik. st

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Gleichstrommotoren: Hoher Wirkungsgrad

GleichstrommotorenHoher Wirkungsgrad

Die kostengünstigen Gleichstrommotoren DC-Max 22 S und 16 S von Maxon sind Teil eines neuen Programmes. Herzstück der Motoren ist die eisenlose Wicklung, hergestellt nach neuester Technologie.

…mehr
Gleichstrommotoren von Bühler Motor mit Durchmesser 22mm in Kombination mit einem Planetengetriebe

GleichstrommotorenBauräume optimal nutzen

Die moderne Haustechnik bietet viele Einsatzmöglichkeiten für Gleichstrommotoren in Komfort- und Sicherheitsfunktionen: Sie kommen bei der Entrauchung im Brandfall zum Einsatz, sie verriegeln Fenster, bewegen Jalousien und helfen bei der automatisierten Lüftung.

…mehr
Gleichstrommotoren: Bauräume ausgenutzt

GleichstrommotorenBauräume ausgenutzt

Die Haus- und Gebäudetechnik bietet viele Einsatzmöglichkeiten für Gleichstrommotoren in Komfort- und Sicherheitsfunktionen: Sie kommen bei der Entrauchung im Brandfall ebenso zum Einsatz wie bei der Betätigung schwer erreichbarer Fenster.

…mehr
Mehrachssteuerung: FOC leicht gemacht

MehrachssteuerungFOC leicht gemacht

Elektronikspezialist Synapticon stellt mit Somanet ein neues System für die Mehrachssteuerung vor. Es ist ein modulares System von kombinierbaren Bauteilen, mit dem sich laut Anbieter anspruchsvolle Aufgaben der Echtzeitsteuerung und -regelung von Elektromotoren leichter bewältigen lassen.

…mehr
SPS IPC Drives: Motorsteuerungen im Baukastensystem

SPS IPC DrivesMotorsteuerungen im Baukastensystem

Synapticon präsentiert auf der Nürnberger Automatisierungsmesse leistungsfähige Embedded-Module für die Sensordatenakquise und Regelung von Aktoren.

…mehr
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Direkt zu:


ExtraSCOPE


TrendSCOPE


Robotik in der industriellen Fertigung