Neue Hybrid-Motor-Pumpenkombination EPAI

Die gesamte Antriebseinheit benötigt nur noch die Hälfte des Volumens herkömmlicher Systeme.

Die größten konstruktiven Herausforderungen von Druckerzeugungseinheiten in der Hydraulik sind sowohl der zur Verfügung stehende Bauraum als auch der einzuhaltende Geräuschpegel einer Anlage. Der Bauraum lässt sich zur Integration der richtigen und passenden Komponenten in die Gesamtanlage noch einfach rechnerisch und zeichnerisch darstellen. Beim Geräuschpegel gibt es Richtlinien und Gesetze die eingehalten werden müssen, wobei sich diese Werte nur bedingt berechnen, bzw. vorhersagen lassen. Dies trifft insbesondere zu, wenn Komponenten von mehreren Lieferanten zusammengestellt werden.

Herkömmliche Antriebe bestehen typischerweise aus einem Drehstromasynchronmotor, einem metallenen Pumpenträger, Kupplung und der Pumpe selbst. Zur Geräuschproblematik kommt die Anflanschung an die Maschine hinzu. Dies betrifft insbesondere die Leitungen, z.B. die Druckleitung, aber auch die Befestigung der Einheit an sich.

Untersuchungen bei Voith Turbo haben ergeben, dass sehr häufig die verwendeten Elektromotoren mit Eigen- und Fremdbelüftung das größte Geräuschproblem darstellen können, besonders wenn die Druckerzeugungseinheiten im äußerst effizienten Drehzahlregelbetrieb angewendet werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe, aber auch aus den oben erwähnten Bauraumproblemen und aufgrund von immer wieder auftretenden Undichtigkeiten bei dynamisch belasteten Dichtungen, hat Voith Turbo die integrierte Innenzahnradpumpe mit öldurchströmten Elektromotor - kurz EPAI entwickelt. Die Innenzahnradpumpe ist rotorzentrisch im Motor in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Die Abmessungen der Gesamteinheit entsprechen im Wesentlichen den Abmessungen eines Elektromotors mit Eigenlüfter, wodurch die erhebliche Bauraumreduzierung erreicht wird. Die Pumpe wird durch den elektrischen Rotor über eine Kupplung angetrieben. Der Rotor selbst ist auf dem Pumpengehäuse gelagert. Die Temperaturkritischen Zonen im elektrischen Feld werden zwangsdurchströmt, wodurch eine optimale Kühlung entsteht.

Da für das neue drehzahlregelbare Hybridsystem EPAI keine Dichtelemente wie verschmutzungsempfindliche Wellendichtringe an drehenden Teilen erforderlich sind, besticht die Pumpe durch höchste Sicherheit für lebenslange Dichtheit. Das macht die Hybrid-Motor-Pumpenkombination insbesondere für Anwendungen interessant, bei denen hohe Anforderungen an die Dichtheit gestellt werden.

Das ist zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, im Werkzeugbau aber auch im Schiffbau der Fall. Dort eignet sich EPAI als dezentrale Einheit mit erweiterter Schutzklasse, weil die Verschmutzung durch Spritzwasser immer wieder ein Problem für die Dichtheit der Pumpen darstellt.

Zusätzlich wurde die Geräuschentwicklung gegenüber Standardkombinationen um 12 Dezibel (dB) gesenkt. Das hilft, den Emissionsschwellwert zu reduzieren, der derzeit bei 85 dB Gesamthallengeräusch liegt. Mit dieser Entwicklung liegt Voith im Markttrend weit vorn, denn die Reduzierung des Schwellenwertes wird für die Industrie zunehmend wichtig.

Das EPAI-System kann sowohl mit Voith Mitteldruckzahnradpumpen nach dem Superlip Prinzip als auch mit Hochdruckinnenzahnradpumpen nach dem IPV Prinzip ausgeführt werden. Hierbei sind Drücke im Mitteldruck bis zu 210 bar mit einer Förderleistung zwischen 6,5 bis 20 ccm/Umdr. realisierbar und im Hochdruck bis zu 350 bar mit einer Förderleistung zwischen 3,5 bis 10 ccm/Umdr. Die Motorleistungen reichen von 3,0-11 kW. Integrierte Doppelpumpenlösungen sind ebenfalls erhältlich.

Voith Turbo, der Spezialist für hydrodynamische Antriebs-, Kupplungs- und Bremssysteme für den Einsatz auf der Straße, Schiene und Industrie, sowie für Schiffsantriebe ist ein Konzernbereich von Voith.

Voith setzt Maßstäbe in der Papiertechnik, Antriebstechnik, Energietechnik und bei Industriedienstleistungen. Gegründet am 1. Januar 1867 ist Voith heute mit ca. 24 000 Mitarbeitern, 3,3 Mrd. € Umsatz und weltweit über 200 Standorten eines der großen Familienunternehmen Europas.