DuoDrive – Ein revolutionärer Getriebemotor: NORD DRIVESYSTEMS integriert IE5+ Motor in einstufiges Stirnradgetriebe

Mit dem zum Patent angemeldeten DuoDrive-Konzept bringt NORD DRIVESYSTEMS eine bahnbrechende Neuheit auf den Markt: Der innovative Getriebemotor im hygienischen Washdown-Design integriert den IE5+ Synchronmotor komplett in das Gehäuse eines einstufigen Stirnradgetriebes. Anwender aus der Intralogistik, Lebensmittel- und Pharmaindustrie profitieren neben einem optimierten Systemwirkungsgrad von vielen weiteren Vorteilen.

Der IE5+ Synchronmotor von NORD DRIVESYSTEMS setzt bereits neue Maßstäbe in Bezug auf die Energieeffizienz. Mit der vollständigen Integration des Motors in das Gehäuse eines einstufigen Stirnradgetriebes sorgt das kompakte DuoDrive-System jetzt noch einmal für eine deutlichere Senkung des Energieverbrauchs als das bewährte LogiDrive-Konzept – einer Kombination aus IE5+ und NORDBLOC.1 Kegelradgetriebe.

Wirtschaftlich und zukunftssicher

„Der kompakte Bauraum, die hohe Leistungsdichte und die sehr geringen Geräuschemissionen sind nur einige positive Eigenschaften unseres neuen Getriebemotor DuoDrive“, berichtet Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing bei NORD DRIVESYSTEMS. „Weitere wichtige Merkmale sind der hohe Systemwirkungsgrad und die konsequente Variantenreduktion bei gleichzeitig glatter, unbelüfteter und kompakter Bauweise.“

Da viele Verschleißteile entfallen, sinkt auch der Wartungsaufwand für die Antriebskomponenten. Hinzu kommt die einfache Inbetriebnahme der Komplettlösung per Plug-and-play. Im Vergleich zu bisherigen Antriebssystemen ergibt sich daraus eine signifikante Senkung der Total Cost of Ownership (TCO).

Das Konzept der vollständigen Integration eines Motors in das Getriebegehäuse ist komplett neu und wurde von NORD DRIVESYSTEMS zum Patent angemeldet. DuoDrive bietet mit bis zu 92 % einen der höchsten Wirkungsgrade eines Getriebemotors dieser Leistungsklasse am Markt und erreicht auch im Teillastbetrieb eine sehr hohe Systemeffizienz.

Die erste verfügbare DuoDrive-Baugröße deckt Getriebeübersetzungen von i=3,24 bis i=16,2 ab und ist für den Abtriebsdrehmoment-Bereich bis 80 Nm und Drehzahlen bis 1.000 min^-1 ausgelegt.

Kompakt und leistungsstark

„Durch die Kombination von Motor und Getriebe in einem Gehäuse ist das System besonders leicht und kompakt bei enormer Leistungsdichte“, erklärt Niermann. DuoDrive ist schmaler als Wettbewerbsprodukte und bietet dadurch ein geringes Gassenmaß in Fördertechnikinstallationen.

Ein weiterer Vorteil: „Zahlreiche Verschleißteile wie Wellendichtringe fallen weg und damit reduzieren sich Wartungsaufwand und Reibungsverluste deutlich. Weniger Zahneingriffe und weniger Lagerstellen tun ein Übriges.“ Durch das minimierte Ölvolumen sind auch die Plantschverluste geringer.

Die DuoDrive-Konstruktion kann ohne jegliche Änderungen und mit dem gleichen Ölvolumen in verschiedenen Einbaulagen montiert werden. Dadurch sinkt die Variantenzahl in Intralogistikprojekten.

Da die Leistung des Getriebemotors ohne Änderung der äußeren Abmessungen im gleichen Design skaliert werden kann, ist bei Leistungsanpassungen keine Änderung des Anlagenlayouts erforderlich. Das spart Zeit, Aufwand und Kosten.

Weniger Varianten, weniger Kosten

DuoDrive ermöglicht auch eine gezielte Variantenreduzierung durch das konstante Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich. So können administrative Aufwände minimiert und Herstellungs-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse schlanker gestaltet werden.

„DuoDrive kombiniert die Vorteile des Baukastens und des höheren Wirkungsgrades mit den Möglichkeiten der Variantenreduzierung und amortisiert sich so innerhalb kurzer Zeit“, so Niermann.

Positiv ist auch die signifikante Reduktion der Gesamtbetriebskosten (TCO): „Das System wird unter Ausnutzung der hohen Überlastfähigkeit der Motoren und des großen Verstellbereichs der Flachgetriebe kundenindividuell zugeschnitten und gezielt auf das jeweilige Lastkollektiv der Anlage ausgelegt.“

DuoDrive ist modular im Baukastensystem mit allen Getrieben und der Antriebselektronik von NORD DRIVESYSTEMS kombinierbar. So entstehen Systemlösungen für die Intralogistik aus einer Hand, bei denen alle Teile nahtlos aufeinander abgestimmt sind. Durch seine Bauweise und den Betrieb am Frequenzumrichter kann das DuoDrive mit der gleichen Motorvariante weltweit universell eingesetzt werden.

Mit Marktstandards kompatibel

Das DuoDrive 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 Kundenwunsch Harting HAN-Stecker, M12-Rundsteckverbinder oder eine Klemmenleiste vorgesehen.

Auch verschiedene Optionen wie zum Beispiel Drehgeberrückführung oder eine Haltebremse sind mit dem DuoDrive möglich. Da es leicht zu reinigen, korrosionsbeständig und wash-down-fähig ist, ist das DuoDrive auch für den Einsatz in hygienesensiblen und rauen Umgebungen geeignet und sorgt durch geringeren Reinigungsaufwand für höhere Anlagenverfügbarkeit und geringere Reinigungskosten.

Optional kann das Antriebssystem mit der besonders robusten Oberflächenveredelung nsd tupH von NORD ausgerüstet werden, auch Schutzarten bis IP 69K sind bei entsprechender Konfiguration der Anschlussleitungen möglich.

Ein angenehmeres Arbeitsklima

Die insgesamt geringeren Verluste des DuoDrive senken auch die Verlustleistung, die als Wärme abgeführt werden muss. Der Getriebemotor kommt daher ebenso wie der IE5+ Motor ohne Lüfter aus und die Lärmemissionen betragen maximal 65 dB(A).

Positiv wirken sich auch die geringeren Vibrationen durch die gegengelagerte Motorwelle aus. So sorgt DuoDrive für ein angenehmeres Arbeiten z. B. in Fördereinrichtungen am Flughafen-Check-in oder an Warenausgaben im B2C-Bereich.

Der lüfterlose Betrieb verhindert die Verwirbelung von Stäuben und Keimen, was Anwendungen im Reinraum- und Hygieneumfeld ebenso zu Gute kommt wie der Luftqualität am Arbeitsplatz. Die geringere Wärmeverlustleistung bewirkt angenehmere Temperaturen in Logistikzentren und erhöht die Arbeitssicherheit, da die Antriebsoberflächen gefahrlos berührt werden können.

Energieeffizienz neu definiert

Die besonders energieeffizienten IE5+ Permanentmagnet-Synchronmotoren im DuoDrive zeichnen sich durch deutlich geringere Verluste als die IE4-Baureihe aus. Der IE5+ Motor erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten Drehmomentbereich und ist damit optimal für den wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbereich ausgelegt. Er bietet eine hohe Leistungsdichte bei geringem Bauraum. So kann beispielsweise mit einem Motor der Baugröße 71 bis zu 40% Platzersparnis gegenüber herkömmlichen Asynchronmotoren erreicht werden – und auf gleichem Bauraum kann ein leistungsstärkerer Motor mit höherer Energieeffizienz integriert werden. Durch die höhere Leistungsdichte ist ein IE5+ Synchronmotor der 4,8 Nm Drehmoment liefert nicht größer als ein bisheriger IE1-Motor mit 1,24 Nm. Dank des modularen skalierbaren Motordesigns sind außerdem drei Leistungsklassen in einem Gehäuse möglich geworden, indem je nach Bedarf ein, zwei, oder drei Rotorpakete in ein Gehäuse eingesetzt werden.

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 versehen und lässt sich mit der Oberflächenveredelung nsd tupH kombinieren.