Pumpenantrieb Zuverlässige Antriebe für Pumpen

Von Holger Tröndle

Pumpen fördern Kaffee durch Vollautomaten, verrichten wichtige Aufgaben als Dialysepumpen in der Medizin und noch vieles mehr. Für einen zuverlässigen und sicheren Betrieb sorgen Antriebslösungen von Dunkermotoren.

Anbieter zum Thema

Dass der morgendliche Kaffee auf Knopfdruck 
in unserer Tasse landet, haben wir u. a. moderner Pumpentech­nologie zu 
verdanken.
Dass der morgendliche Kaffee auf Knopfdruck 
in unserer Tasse landet, haben wir u. a. moderner Pumpentech­nologie zu 
verdanken.
(Bild: © sabine hürdler – stock.adobe.com)

Um den Start in einen herausfordernden Tag zu erleichtern, führt der erste Gang für viele von uns zur Kaffeemaschine. Das sanfte Brummen des Kaffeevollautomaten ist ein vertrautes Geräusch und der aufsteigende Kaffeeduft erweckt die Sinne. Dass beim Kaffee per Knopfdruck erst einmal jede Menge Technik anspringt und die verbaute Pumpe dafür sorgt, dass der Kaffee in der Tasse landet, spielt für den Verbraucher kaum eine Rolle. Doch tatsächlich sind Pumpen wichtige Komponenten, die uns unser modernes Leben erst ermöglichen.

Pumpen in der Industrie

In der Reproduktionstechnik und der additiven Fertigung übernehmen die kleinen Helfer beispielsweise viele wichtige Funktionen wie die Regelung der Flüssigkeitszufuhr oder die Reinigung von Druckköpfen. Bei der Prozessmess- und Analysetechnik können eingesetzte Pumpen vor dem Austritt gefährlicher Gase und Dämpfe warnen oder durch steuernde Aufgaben Prozesse energieeffizient und umweltfreundlich gestalten. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wiederum fördern und dosieren Pumpenlösungen das gewünschte Medium mit sehr hoher Genauigkeit und ermöglichen dadurch eine hohe Produktqualität. Auch bei Schlüsseltechnologien wie der Halbleiterfertigung kommen Pumpen bei der Förderung von Flüssigkeiten, der Vakuumerzeugung für das Waferhandling und die Absaugung chemischer Gase zum Einsatz. In der Landwirtschaft wiederum werden sie beim Dosieren von Düngemitteln oder Mitteln zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt.

Da Pumpen ihre Arbeit häufig im Hintergrund verrichten, wissen wir die zuverlässige Arbeit oftmals nicht zu schätzen. Viele Industrien und Bereiche könnten auf Pumpen und deren Technologie jedoch nicht mehr verzichten. Dabei spielen wiederum Elektromotoren eine wichtige Rolle. Sie treiben die Pumpen zuverlässig an.

Motoren von Dunkermotoren eignen sich für viele Pumpen­anwendungen. Das ganzheitliche Baukastensystem bietet die Möglichkeit zur Konfiguration einer wirtschaftlichen Antriebslösung.
Motoren von Dunkermotoren eignen sich für viele Pumpen­anwendungen. Das ganzheitliche Baukastensystem bietet die Möglichkeit zur Konfiguration einer wirtschaftlichen Antriebslösung.
(Bild: Dunkermotoren)

Die grundsätzlichen Anforderungen an den Motor sind Wartungsfreiheit, ein gleichmäßiger und ruhiger Rundlauf, Zuverlässigkeit, geringes und angenehmes Geräuschverhalten und ein entsprechend stabiles Anlaufmoment. Bei kritischen Anwendungen sind die Anforderungen an den Motor noch höher.

Die Motoren der Dunkermotoren GmbH eignen sich für diese vielseitigen Einsatzbereiche der Pumpen. Das ganzheitliche Baukastensystem bietet die Möglichkeit zur Konfiguration einer wirtschaftlichen Antriebslösung. Der passende Motor kann ausgewählt und bei Bedarf mit weiteren Komponenten wie Getriebe, Bremsen, Elek­tronik oder Geber kombiniert werden.

Pumpen in der Medizintechnik

In der Medizintechnik werden die Motoren überwiegend in Membran-, Peristaltik- oder Dialysepumpen eingesetzt. Als zuverlässiger Antrieb für Membranpumpen haben sich die kleinen bürstenbehafteten Motoren der Baureihe GR 30 bewährt. Durch den konstruktiven Aufbau mit kugelgelagerter Ausführung und optionaler Entstörung ist ein besonders ruhiger und gleichmäßiger Pumpenbetrieb möglich. Mit einem Nennmoment von bis zu 3 Ncm und einer Nenndrehzahl von bis zu 3.600 min-1 bietet der Motor eine hohe Leistungsdichte für kompakte Anwendungen.

Bei mobilen Pumpenanwendungen muss der Motor für einen Akkubetrieb geeignet sein. Die Unterdruck-Wundtherapie (NPWT = Negative-Pressure Wound Therapy) zur Förderung der Wundheilung ist nur ein Beispiel für den Einsatz einer akkubetriebenen Pumpe. Dabei wird die Pumpe an die Wunde angelegt und ein Unterdruck erzeugt, der Wundsekret absaugt und damit die Wundheilung fördert. Für die Erzeugung des Unterdrucks ist kurzzeitig eine hohe Motordrehzahl notwendig. Um das Vakuum im Anschluss konstant zu halten, reicht eine niedrige Drehzahl aus. Für die tragbaren Systeme sind ein leichtes Gewicht und ein kleiner Bauraum des Motors erforderlich. Diese Anforderungen erfüllt der bürstenlose Motor der Baureihe BG 32. Bei einem Gewicht von 150 g und einem Durchmesser von 32 mm erreicht der hochdynamische 3-strängige BLDC-Motor Nenndrehzahlen von über 4.000 min-1 und ist aufgrund der verfügbaren Versorgungsspannungen von 6 bis 24 VDC ideal geeignet für akkubetriebene Anwendungen. Die bürstenlose Technologie ermöglicht einen wartungsfreien Betrieb von bis zu 20.000 Stunden.

Buchtipp

Das "Praxishandbuch Antriebsauslegung" hilft bei der Auswahl der wesentlichen Bestandteile elektrischer Antriebssysteme: Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten. Auch auf die Berechnung wird intensiv eingegangen.

Mehr erfahren bei Vogel Fachbuch

Für hochpräzise Pumpen mit einer hohen Wiederholgenauigkeit sind die Anforderungen an die Antriebseinheit noch weitreichender. Für die Analyse chemischer Stoffe wird unter anderem die Methode der Chromatographie eingesetzt, bei welcher die unterschiedlichen Einzelbestandteile eines Stoffes getrennt und analysiert werden. Hierfür wird eine Niederdruckpumpe verwendet, welche maßgeblich für die Analyseergebnisse verantwortlich ist. Um die benötigte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit zu realisieren, muss der Pumpenantrieb sehr präzise arbeiten. Speziell um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Dunkermotoren einen kundenspezifischen Antrieb entwickelt, bei dem ein bürstenloser Motor der Baureihe BG 42 mit optimiertem Rastmoment in Kombination mit einem Inkrementalencoder RE 30 eingesetzt wird.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung.

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Pumpen für die Bahn

Für sicherheitskritische Anwendungen eignen sich die Motoren von Dunkermotoren aufgrund der sehr hohen Zuverlässigkeit. So wird beispielsweise ein anwendungsspezifisch entwickelter Motor bei Zügen eingesetzt. Er treibt eine Hydraulikpumpe an, die den Bremsdruck aufbaut. Da es ein sicherheitsrelevantes Bauteil ist, muss der Motor die höchsten Anforderungen der Bahnnorm DIN EN 50155 erfüllen. Zudem muss er Temperaturschwankungen von –40 °C bis 85 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von +95 Prozent standhalten. Eine Resistenz gegen diverse Stoffe, beispielsweise Salz und Ölnebel, sowie eine elektromagnetische Verträglichkeit nach EN 50121-3-2 sind ebenfalls unerlässliche Voraussetzungen. Den ex­tremen Bedingungen muss der Motor über eine Lebensdauer von 20.000 Stunden standhalten und wartungsfrei funktionieren. Gemeinsam mit einem globalen Zulieferer für Bahnanwendungen wurde ein bürsten­loser Motor der Baureihe BG 75 mit integrierter Elektronik entwickelt, der alle genannten Bedingungen erfüllt.

Wissen ist Wettbewerbsvorteil!

Bleiben Sie auf dem Laufenden: Mit unserem Newsletter informiert Sie die Redaktion der konstruktionspraxis immer dienstags und freitags zu Themen, News und Trends aus der Branche.

Jetzt abonnieren!

Vernetzt und kommunikativ

Auch die Vernetzung, Kommunikation und die Datenauswertung von Anwendungen im Allgemeinen werden stets wichtiger. Daher bietet Dunkermotoren unter Nexofox ein ganzheitliches Lösungsprogramm von digital vernetzbaren Motoren inklusive der Infrastruktur aus Gateway und Cloud. Damit entwickelt sich das Unternehmen vom Produktanbieter zum Full Service Provider weiter. Industrial Internet of Things (IIoT) und Internet of Medical Things (IoMT) können kommen.

* Holger Tröndle ist Key Account Manager Healthcare & Laboratory bei der Dunkermotoren GmbH.

(ID:48132394)