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Dezentrale Antriebssysteme für die Prozess- und Abwassertechnik

Bringen Intelligenz in Pumpen, Rührwerke und Mischer
Dezentrale Antriebssysteme für die Prozess- und Abwassertechnik

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Nord Drivesystems setzt auf intelligente, vernetzbare Antriebe, die in Funktion und Leistung skalierbar sind. Dieses Konzept bietet auch für Pumpen, Rührwerke und Mischer in der Prozess- und Abwassertechnik klare Vorteile. So können sich Pumpensysteme teilweise selbst organisieren. Genauso wichtig ist die passende mechanische Auslegung und Ausstattung, da in diesen Anwendungsfeldern die Ansprüche an die Belastbarkeit der Komponenten ebenso hoch sind wie an die Zuverlässigkeit.

Pumpensysteme sind, ebenso wie Mischer und Rührwerke, ein elementarer Bestandteil von Anlagen in der Prozess-, Abwasser- und Verfahrenstechnik und stellen einen reibungslosen Betriebsablauf in Kläranlagen, Wasserwerken, Produktionsanlagen, Kühlsystemen oder Förderstrecken sicher. Oft müssen sie große Flüssigkeitsmengen bewegen oder hochviskose Substanzen umwälzen. Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit haben daher oberste Priorität. Als Systemlieferant bietet Nord vollständig aufeinander abgestimmte Antriebssysteme aus Getriebe, Motor und Frequenzumrichter – angepasst an die jeweiligen Anforderungen der Kundenapplikation. Antriebslösungen von Nord sind vernetzbar, arbeiten autark und sind in Funktion und Leistung skalierbar. Im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung der industriellen Produktion gibt es auch in der Pumpenindustrie Entwicklungen weg von der zentralen Steuerung hin zu dezentraler Intelligenz, die Prozesse autark steuert, Fehler identifiziert und Probleme eigenständig behebt. Die dezentralen Antriebssysteme bilden Master-Slave-Gruppen, die intelligent miteinander kommunizieren, und übernehmen so die Überwachung und Steuerung der gesamten Pumpenanlage.

PLC übernimmt Steuerungsaufgaben

Der Frequenzumrichter ist das Gehirn des Antriebs und wird in dezentralen Konzepten direkt am Getriebemotor installiert. Er verfügt standardmäßig über eine PLC, die eigenständig Steuerungsaufgaben übernehmen und die übergeordnete Anlagensteuerung entlasten kann. So können unter anderem Druck und Durchflussmengen der geförderten Flüssigkeiten durch den Frequenzumrichter auf den momentanen Bedarf angepasst werden. Dadurch wird keine überflüssige Energie an Ventilen und Klappen verschwendet. Der Frequenzumrichter passt die Leistung immer perfekt an den Bedarf an, egal ob auf einen festen Sollwert eingestellt oder manuell justierbar.

Durch die Integration der PLC in die Frequenzumrichter können die Nord-Antriebe die Antriebs- und Pumpendaten (z. B. Durchfluss, Druck, Differenzdruck und Temperatur) erfassen, alle zur Verfügung stehenden Sensor- und Aktordaten auswerten, optimierte Diagnosemöglichkeiten anbieten und die Daten über das Bussystem an die übergeordnete Anlagensteuerung oder eine Cloud-Lösung übermitteln. Durch die kontinuierliche Überwachung der Feldebene, die Verknüpfung von Kommunikation, Sensorik (Temperatur, Stromaufnahme), Prozessdaten (Drehmoment, Beschleunigung, Drehzahl) und den Vitalparametern des Antriebs kann mithilfe dieser Antriebssysteme eine lückenlose Zustandsüberwachung im Sinne von Condition Monitoring umgesetzt werden. Diese bildet die Basis für eine zustandsorientierte Instandhaltung mit dem Ziel, ungeplante Stillstandzeiten zu verringern, Wartungs- und Instandhaltungskosten zu reduzieren sowie die Lebensdauer der Antriebe und angeschlossenen Pumpen zu erhöhen.

Vorteile für Rührwerke

Speziell für Rührwerke liefert Nord auf Basis seines umfassenden Getriebemotorenbaukastens komplette Antriebslösungen, die einen großen Drehzahlbereich abdecken. Dank des leicht zu reinigenden korrosionsbeständigen Aluminiumgehäuses erreichen sie eine bessere Wärmeabfuhr als Antriebe mit anderen Gehäusewerkstoffen. In Pumpen-, Rühr- und Mischanwendungen treten prozessbedingt hohe Radial- und Axialbelastungen auf. Damit die auftretenden Kräfte vom Getriebe optimal aufgenommen werden können, hat Nord Drivesystems optionale Ausführungen im Programm. Sie umfassen unter anderem eine Rührwerksausführung (VL2-Lagerung) mit einem größeren Lagerabstand und einer verstärkten Abtriebswellenlagerung sowie eine Drywell-Ausführung (VL3-Lagerung) mit zusätzlicher Ölabtropfscheibe und Leckölanzeige oder Ölsensor. Der Abstand zwischen den Lagern wird bei den VL2- und VL3-Lagerungen durch Anbauteile vergrößert, die Getriebegröße bleibt konstant. Das ermöglicht maximale Radial- und Axialbelastbarkeit und verlängert die Lebensdauer der Getriebe. Darüber hinaus bietet Nord auch die Verwendung von sehr großen Lagern, die mit Hinblick auf Anwendungen wie Pumpen oder Rührwerke bewusst überdimensioniert wurden.

Höhere Betriebssicherheit

Für Rührwerksanwendungen können die Industriegetriebe auch mit einem Safomi-IEC-Adapter ausgestattet werden. Safomi gibt es für Stirnradgetriebe in den Baugrößen 7 bis 11, d. h. für maximale Abtriebsdrehmomente von 25 bis 75 kNm. Safomi steht für Sealless Adapter For Mixers. Die kompakte Kombination aus Maxxdrive-Industriegetriebe, Safomi-IEC-Adapter und einem Antriebsmotor ist für Mischer und Rührwerksanwendungen eine optimale Wahl, um Verschleiß- und Anbauteile zu reduzieren. Der Safomi-IEC-Adapter ist kompakt und einfach aufgebaut und verfügt über ein integriertes Ölausgleichsvolumen. Auf Ölbehälter und -schläuche sowie den leckage- und verschleißanfälligen Wellendichtring zwischen Getriebe und IEC-Zylinder kann damit verzichtet werden. Standardmäßig wird die Kombination aus Stirnradgetriebe und Safomi-IEC-Adapter nur in Einbaulage M5, also mit nach unten zeigender Abtriebswelle, montiert. Der Umstieg auf einen Safomi-IEC-Adapter anstelle des Standard-IEC-Adapters am Rührwerksantrieb führt zu höherer Betriebssicherheit und geringerem Wartungsaufwand. Der Ölfüllstand und damit das erforderliche Ölvolumen ist geringer, dank fehlender Anbauteile reduziert sich auch der Bauraum.

Fazit

Im Zusammenspiel mit den dezentralen Frequenzumrichtern und ihren Möglichkeiten der intelligenten Steuerung, Vernetzung und Diagnose sind Antriebslösungen von Nord Drivesystems Industrie-4.0-ready und so auf die Zukunft ausgerichtet.

Nord Drivesystems, Bargteheide


Autor: Jörg Niermann

Bereichsleiter Marketing, Nord Drivesystems


Die Nordcon-App und der Nordac Access BT bieten eine mobile Inbetriebnahme- und Servicelösung für alle Nord-Antriebe

Service:   App für den mobilen Einsatz

Mit der Nordcon-App und dem Bluetooth-Stick Nordac Access BT bietet Nord jetzt eine mobile Inbetriebnahme- und Servicelösung für alle Nord-Elektronikkomponenten an. Sie dient dem Antriebsmonitoring via Dashboard, der Antriebsanalyse mittels einer komfortablen Oszilloskop-Funktion sowie der Antriebs-Parametrierung von Nord-Antriebssystemen. Die dashboardbasierte Visualisierung kann neben der Antriebsüberwachung auch zur Fehlerdiagnose genutzt werden. Die Parametrierung von Antrieben ist durch eine Hilfefunktion und einen Parameterschnellzugriff einfach und unkompliziert realisierbar. Darüber hinaus kann der Nordac Access BT im Stand-alone-Betrieb für Back-up und Recovery von Antriebsparametern eingesetzt werden. Der Bluetooth-Stick wird direkt am Frequenzumrichter eingesetzt. Der Anwender hat damit einen praktischen Zugriff auf die Antriebsdaten und behält die volle Zugangskontrolle. Die App ist kostenfrei für die Betriebssysteme iOS und Android im App Store bzw. bei Google Play erhältlich.




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