Präzise dosieren – und Energie sparen mit Lösungen von Nord

Lewa und Nord entwickeln gerade einen Messedemonstrator einer Pharma-Dosierpumpe mit IE5+ Motor und dem dezentralen Frequenzumrichter NORDAC ON+. (Bild: Nord Drivesystems)

Seit 70 Jahren ist Lewa aus dem baden-württembergischen Leonberg auf Pumpen und Anlagen zur Flüssigkeitsdosierung spezialisiert. Für seine Kunden plant und fertigt der Hersteller von Dosier- und Prozess-Membranpumpen individuelle effiziente Systemlösungen. In sensiblen Bereichen wie Lebensmittel oder Pharma kommen die Membran-Dosierpumpen der ecodos-Serie von Lewa zum Einsatz, etwa für Additivbeimengungen im Pharmabereich oder Aromadosierungen bei Lebensmitteln. Eine konkrete Anwendung ist etwa die Beimischung von Omega-3-Öl in Babynahrung. Die ecodos-Serie arbeitet im sogenannten Niederdruckbereich, also bei einem maximalen Förderdruck von 20 bar, und mit einem Förderstrom von 16 bis 1.460 Liter/Stunde. Dafür sind Pumpen notwendig, bei denen sich nicht nur die Menge und der Zeitraum der Zugabe präzise steuern lassen, sondern die auch die Inhaltsstoffe besonders schonend fördern.

Die ecodos-Dosierpumpen müssen ihre Präzision in ausgiebigen Funktionstests nachweisen. (Bild: Lewa)

Maurice Wirkner
Application Manager bei Lewa

„„Wir konnten den Motor bereits im Prototypenstatus mit unseren Pumpen gemeinsam als System testen und somit erste Erfahrungen sammeln.““

Antriebe für weite Bereiche

„Für diese Anwendung bieten wir unsere ecodos-Pumpen inzwischen auch mit IE5+ Motoren von Nord zur Weitbereichsregelung an“, erklärt Maurice Wirkner, Application Manager bei Lewa. Dabei werden die Permanentmagnet-Synchronmotoren entweder im Solomotor-Betrieb – also direkt an den Motor angeflanscht – oder mit dezentralem Frequenzumrichter betrieben. Nord Drivesystems bietet den IE5+ mit Leistungen von 0,35 bis 3,7 kW an. Mit seinem lüfterlosen Design ist er ideal für hygienesensible Anwendungen geeignet und leicht zu reinigen. Erhältlich ist er auch mit der extrem korrosionsfesten Oberflächenveredelung nsd tupH, die eine wirtschaftliche Alternative zu Edelstahl darstellt. So veredelte Komponenten sind korrosionsgeschützt und beständig gegenüber Säuren und Laugen. Die wiederum optionale Schutzklasse IP69K ermöglicht sogar die Reinigung der Motoren mit einem Hochdruckreiniger.

In seiner glatten, lüfterlosen Ausführung eignet sich der effiziente IE5+ Motor ideal für Anwendungen in Lebensmittel- und Pharmaindustrie. (Bild: Nord Drivesystems)

Schluss mit der Überdimensionierung

Bisher hatte Lewa seine Membran-Dosierpumpen mit klassischen Asynchronmotoren betrieben oder mit Servoantrieben samt dazugehörigen Servoumrichtern, häufig kombiniert mit einer Hubverstellung. Inzwischen hat der Pumpenspezialist sein Angebot um Nord-Motorentechnik erweitert. Aus gutem Grund: Die Permanentmagnet-Synchronmotoren sind deutlich günstiger in der Anschaffung als Servoantriebe und sie machen die Servoumrichter sowie die Hubverstellung überflüssig. Klassische Asynchronmotoren sind hingegen außerhalb des Nenndrehzahl-Bereichs relativ ineffizient und mussten deshalb oft in überdimensionierter Form eingesetzt werden. Auch da stellen die Nord-Motoren deutlich effizientere Alternativen dar.

„Das Antriebssystem mit dem IE5+ ist deutlich einfacher in der Handhabung und realisiert hochpräzise Dosierungen über einen sehr großen Stellbereich“, betont Wirkner. Der Nord IE5+ weist ein konstantes Drehmoment auf, das von Motor-Drehzahl 0 U/min (Stillstand) bis zur Nenndrehzahl des Motors abgerufen werden kann. Das sorgt für ein besonders sanftes Anfahren des Systems, was die sensiblen Produkte schont, mit denen Lewa-Kunden im Lebensmittel- und Pharmabereich arbeiten.

Für die hochpräzisen Membran-Dosierpumpen ihrer ecodos-Reihe setzt Lewa die effizienten IE5+ Motoren von Nord Drivesystems ein. (Bild: Lewa)

Wirkungsgrad von 95 Prozent

Der extreme Regelbereich sowie die kurzzeitige hohe Überlastfähigkeit der IE5+ Motoren machen bei den Kunden von Lewa oft den Einsatz von mehreren Pumpen für unterschiedliche Fördermengen überflüssig, was zu einer Reduzierung der Antriebsvarianten im Gesamtsystem führt. Das minimiert Verwaltungskosten und strafft die Produktions-, Logistik-, Lager- sowie Serviceprozesse. Hinzukommt die überragende Energieeffizienz der IE5+ Motoren mit einem Wirkungsgrad von 95 Prozent. „Mit seiner hohen Energieeffizienz bietet dieses Antriebssystem viele Vorteile für unsere Kunden und somit auch für uns als zukunftsorientierter Pumpen- und Systemanbieter“, erklärt Maurice Wirkner.

Entwicklung als Projektpartner begleitet

Die Entwicklung des hocheffizienten IE5+ Motors hatte Lewa als eine Art Projektpartner mitbegleitet. „Wir konnten den Motor bereits im Prototypenstatus mit unseren Pumpen gemeinsam als System testen und somit erste Erfahrungen sammeln“, erzählt Wirkner. Der technische Vertrieb, das Produktmanagement und der Nord-Service hätten dabei sehr gute und kompetente Unterstützung geliefert. „Auch bei den bisherigen Aufträgen sind wir sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit mit Nord, besonders mit der Flexibilität.“

Die Kooperation zwischen Lewa und Nord soll denn auch auf jeden Fall fortgesetzt werden. Das nächste Projekt steht schon fest: Die Partner entwickeln den Messedemonstrator einer Pharma-Dosierpumpe mit IE5+ Motor und dem dezentralen Frequenzumrichter NORDAC ON+ von Nord, der die Vorteile der Weitbereichsregelung in der Dosierung mit der Membran-Dosierpumpe Lewa ecodos anschaulich macht.