antriebstechnik 5/2021

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN TITEL „Mit dem kompakten Getriebemotor DuoDrive profitieren Anwender aus der Intralogistik sowie Lebensmittel- und Pharmaindustrie neben dem hohem Systemwirkungsgrad und reduzierten Energieverbrauch von vielen weiteren Vorteilen“, berichtet Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing bei Nord Drivesystems. „Weitere wichtige Merkmale sind die hohe Leistungsdichte und die Möglichkeit einer konsequenten Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise.“ Das Konzept der vollständigen Integration eines Motors in das Getriebegehäuse ist komplett neu und wurde von Nord Drivesystems patentiert. Das DuoDrive bietet mit bis zu 92 % einen außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad für einen Getriebemotor dieser Leistungsklasse und erreicht auch im Teillastbetrieb eine 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. MINIMIERTES ÖLVOLUMEN Durch die Kombination von Motor und Getriebe in einem Gehäuse ist das System besonders leicht und kompakt bei enormer Leistungsdichte. Das DuoDrive ist für einen Getriebemotor besonders schmal und bietet ein geringes Gassenmaß. Das ist z. B. in der Fördertechnik-Installationen von Vorteil. „Die Anzahl von Verschleißteilen haben wir deutlich reduziert. Damit verringern sich Wartungsaufwand und Reibungsverluste erheblich“, erklärt Niermann. „Weniger Zahneingriffe und weniger Lagerstellen tun ein Übriges.“ Durch das minimierte Ölvolumen sind zudem auch die Planschverluste geringer. Die DuoDrive-Konstruktion kann ohne jegliche Änderungen und mit dem gleichen Ölvolumen in verschiedenen Einbaulagen montiert werden. Dadurch sinkt die Variantenzahl. Da die Leistung des Getriebemotors ohne Änderung 01 02 der äußeren Abmessungen im gleichen Design skaliert werden kann, ist bei Leistungsanpassungen keine Änderung des Anlagenlayouts erforderlich. Hinzu kommt die einfache Inbetriebnahme der Komplettlösung per Plug-and-play. Im Vergleich zu bisherigen Antriebssystemen ergibt sich so eine signifikante Senkung der Total Cost of Ownership (TCO). WENIGE VARIANTEN BEHERRSCHEN WEITEN DREHZAHLBEREICH Auch das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich ermöglicht eine gezielte Variantenreduzierung. So können administrative Aufwände minimiert und Herstellungs-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse schlanker gestaltet werden. Das DuoDrive ist mit der Antriebselektronik von Nord kombinierbar. Es stehen damit Systemlösungen aus einer Hand zur Verfügung, bei denen alle Teile nahtlos aufeinander abgestimmt sind. Durch seine Bauweise und den Betrieb am Frequenzumrichter ist das DuoDrive mit der gleichen Motorvariante weltweit universell einsetzbar. Der Getriebemotor 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 Anwenderwunsch Harting HAN-Stecker, M12-Rundsteckverbinder oder eine Klemmenleiste vorgesehen. Auch verschiedene Optionen, wie Drehgeberrückführung oder eine Haltebremse stehen für das DuoDrive zur Verfügung. Da es leicht zu reinigen, korrosionsbeständig und wash-downfähig ist, kann das DuoDrive auch in hygienesensiblen und rauen Umgebungen eingesetzt werden. Das betrifft z. B. die Lebensmittel- oder Pharmaindustrie. Der geringere Reinigungsaufwand sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit und moderate Reinigungskosten. Optional kann das Antriebssystem mit der Oberflächenveredelung nsd tupH von Nord ausgerüstet werden. Auch Schutzarten bis IP 69K sind bei entsprechender Konfiguration der Anschlussleitungen möglich. SAUBER UND LEISE Der Getriebemotor kommt ebenso wie der IE5+ Synchronmotor ohne Lüfter aus, da durch die reduzierte Verlustleistung auch weniger Wärme abgeführt werden muss. Das ermöglicht einen geräuscharmen Betrieb. Die Lärmemissionen des DuoDrive betragen maximal 65 dB(A). Positiv wirken sich auch die geringeren Vibrationen durch die gegengelagerte Motorwelle auf die Lautstärke aus. Der lüfterlose Betrieb verhindert zudem die Verwirbelung von Stäuben und Keimen, was nicht nur Anwendungen im Reinraum- und Hygieneumfeld, sondern auch der Luftqualität am Arbeitsplatz grundsätzlich zu Gute kommt. Die geringere Wärmeverlustleistung bewirkt angenehmere Temperaturen und erhöht die Arbeitssicherheit, da Antriebsoberflächen gefahrlos berührt werden können. Insgesamt eignet sich das DuoDrive sowohl in der Industrie als auch in Logistikzentren, am Flughafen- Check-in oder an Warenausgaben im B2C-Bereich. SYNCHRONMOTOREN AUCH IM TEILLASTBEREICH WIRTSCHAFTLICH Die energieeffizienten IE5+ Permanentmagnet-Synchronmotoren im DuoDrive zeichnen sich durch deutlich geringere Verluste als die IE4-Baureihe von Nord aus. Der IE5+ Motor erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb im Teillast- 12 antriebstechnik 2021/05 www.antriebstechnik.de

TITEL GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN bereich. Von Vorteil ist zudem die höhere Leistungsdichte bei geringem Bauraum. So lässt sich mit einem Motor der Baugröße 71 bis zu 40 % an Platz gegenüber vergleichbaren Asynchronmotoren sparen. Die 71er Baugröße 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 bzw. einem Leistungsbereich von bis zu 4,0 kW das hocheffiziente Synchronmotoren-Portfolio des Herstellers. Der IE5+ Synchronmotor ist sowohl in belüfteter als auch glatter Ausführung verfügbar. Auf Wunsch wird er mit einer sehr glatten Oberfläche in Kombination mit der nsd-tupH-Veredelung versehen. Für die Anforderungen der horizontalen Fördertechnik sowie das Zusammenspiel mit dem IE5+ Synchronmotor wurde der Nordac On entwickelt. Der dezentrale Frequenzumrichter bietet ein integriertes Ethernet-Interface, vollständige Steckbarkeit und eine ebenfalls kompakte Bauweise. Als wirtschaftliche Plug-and- Play-Lösung für IoT-Umgebungen kann der Umrichter für den dezentralen Einsatz direkt auf den Motor montiert werden und deckt kleinere Leistungsbereiche bis 1,0 kW ab. Während der Nordac On für den Betrieb mit Asynchronmotoren designt wurde, ist der Nordac On+ für die Kombination mit Synchronmotoren bestimmt. Das Hocheffizienzportfolio des Herstellers erhält damit eine passende Frequenzumrichter-Ergänzung rund um die neue Motorengeneration IE5+. 01 Neu und patentiert: Die vollständige Integration des IE5+ Synchronmotors in das Gehäuse eines Stirnradgetriebes bietet einen Wirkungsgrad bis zu 92 % 02 In Kombination mit der Antriebselektronik des Herstellers ist der Getriebemotor als einheitliche Systemlösung verfügbar 03 Ein hoher Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich ermöglichen den Getriebemotoren einen wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich 04 Das Hocheffizienzportfolio beinhaltet einen Frequenzumrichter, Getriebemotoren und Synchronmotoren der höchsten Energieeffizienzklasse IE5+ Fotos: Nord Drivesystems www.nord.com DIE IDEE 03 „Der neue Getriebemotor DuoDrive kombiniert die Vorteile des Baukastens und des höheren Wirkungsgrades mit den Möglichkeiten der Variantenreduzierung und amortisiert sich so innerhalb kurzer Zeit. Positiv ist auch die signifikante Reduktion der Gesamtbetriebskosten (TCO). Wir schneiden das System unter Ausnutzung der hohen Überlastfähigkeit der Motoren und des großen Verstellbereichs der einstufigen Getriebe kundenindividuell zu und legen es gezielt auf das jeweilige Lastkollektiv der Anlage aus. So bieten wir für jede Anwendung die passende Lösung.“ 04 Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2021/05 13