Dosierpumpen mit neuem Antrieb für Weitbereich-Drehzahlregelung

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Membran-Dosierpumpen der Ecodos-Serie der Lewa GmbH eignen sich besonders gut für Anwendungen in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie. Die ecodos-Pumpen der Firma decken dank neuem Antrieb grösseres Anwendungsspektrum ab. Die neu ins Portfolio aufgenommenen PMSM zeichnen sich unter anderem durch einen Regelbereich von 1:200 aus, so dass sich mit dem gleichen Antrieb bzw. der gleichen Pumpe ein grösseres Anwendungsspektrum abdecken lässt. Dies dank einem kompakten Permanentmagnet-Synchronmotor.

In vielen Anwendungen, beispielsweise bei der Dosierung von Inhaltsstoffen in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie, sind Pumpen erforderlich, die sich nicht nur hinsichtlich Fördermenge und -zeitraum präzise steuern lassen, sondern die Ingredienzien auch besonders schonend fördern. Damit die bewährten Pumpenaggregate der ecodos-Serie der Lewa GmbH diese anspruchsvolle Aufgabe zukünftig noch flexibler sowie energieeffizienter erfüllen können, erweitert der Hersteller sein Portfolio um eine neue Form der Weitbereichsdrehzahlregelung (WBR).

Neben Asynchronmotoren und den Servomotoren kommen nun auch Permanentmagnet-Synchronmotoren, kurz PMSM, zum Einsatz. Sie zeichnen sich durch hohe Energieeffizienz und einen Regelbereich grösser 1:200 aus. Dadurch wird das Anwendungsspektrum deutlich erweitert. Auf den Einsatz mehrerer Pumpen für unterschiedliche Fördermengen oder eine Überdimensionierung von Asynchronmotoren bei niedrigen Drehzahlen kann hier verzichtet werden. Da sich der PMSM lüfterlos konzipieren lässt, bleibt er kompakt und leicht zu reinigen. Letzteres prädestiniert ihn für hygienische Anwendungen. Der hohe Wirkungsgrad über den kompletten Regelbereich gemäss Energieeffizienzklasse IE5+ reduziert zudem die Energiekosten.

Alle in den Pumpenaggregaten verbauten, fluidberührenden Werkstoffe entsprechen den Anforderungen nach FDA, USP-Klasse VI, und den EU-Richtlinien für die Lebensmittelindustrie. So wird der Pumpenkopf in der hygienic-Variante etwa aus PP oder elektropoliertem Edelstahl mit einer Oberflächenrauigkeit < 0,5 µm gefertigt. Das erleichtert die Reinigung der produktberührten Oberflächen.

"Bei den bisher verwendeten Motorentechnologien müssen Abstriche in Kauf genommen werden: Bei klassischen Asynchronmotoren, deren Rotor aus einem Kurzschlussläufer besteht, bleibt der Regelbereich auf 1:10 beschränkt (1:50 sind im Einzelfall möglich). Mit einer Drehgeberrückführung ist eine deutliche Erweiterung möglich“, so Maurice Wirkner, Application Manager bei LEWA. „Zudem ist der Antrieb ausserhalb der Nenndrehzahl – besonders bei geringen Drehzahlen – relativ ineffizient. Das erfordert eine Überdimensionierung des Antriebs und erhöht somit die Betriebskosten.“ Servomotoren sind zwar für hochdynamische Anforderungen optimiert und decken den kompletten Regelbereich (1-210 Pumpenhübe) ebenfalls ab. Sie sind allerdings teurer in der Anschaffung und benötigen zudem einen Servo-Umrichter zur Steuerung.

Lewa hat das eigene Portfolio nun um eine Antriebstechnologie erweitert, die diese Schwächen nicht aufweist. „Im Gegensatz zum Asynchronmotor besteht der Rotor dieses Antriebes aus Permanentmagneten und dreht synchron, also ohne lastabhängigen Schlupf“, erläutert Wirkner. „Er zeichnet sich unter anderem durch seinen extremen Regelbereich aus, was den Einsatz von mehreren Pumpen für unterschiedliche Fördermengen oft überflüssig macht.“

Der PMSM weist zudem ein konstantes Drehmoment auf, d.h. das komplette Moment kann bei Drehzahl 0 U/min abgerufen werden. So wird ein besonders sanftes und produktschonendes Anfahren des Systems sichergestellt, da jeder Prozess mit einer Förderleistung von 1 Prozent statt der sonst üblichen 10 Prozent gestartet werden kann. (Beispiel: Dosierung Omega 3 Fettsäuren bei der Herstellung von Babynahrung)

Weitere Informationen unter www.lewa.de

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