De Mantel maakt het verschil

Als klantspecifieke ontwikkeling vereist is, vormen betrouwbare DC-motoren en controllers een goede basis. Met een drukvaste behuizing kan dit duo ook functioneren in explosiegevaarlijke omgevingen. Een meesterlijk stukje ontwikkeling, dat met name zijn waarde bewijst in kritische situaties – zoals installaties voor chemische procestechnologie.

Zoals vaak het geval is, bestaat de basis van dit project uit een gedegen samenwerking tussen competente partners. De mechatronicaexperts van Mattke uit Freiburg en de aandrijftechnici van FAULHABER vormen samen een uitstekend team. Zo biedt de innovatieve en betrouwbare aandrijftechniek uit Schönaich ruimte voor nieuwe creatieve ideeën.
De Freiburgers kregen de taak om van een borstelloze FAULHABER-motor met Hall-sensoren en een motion controller met RS323-interface een explosievrij systeem te construeren. Dat Mattke goed thuis is in beweging, blijkt wel uit het feit dat het 50-jarig bestaan in 2015 wordt gevierd onder het motto 'Mattke beweegt'.
Doel van de samenwerking tussen Mattke en FAULHABER was het ontwikkelen van een geschikt aandrijfsysteem voor een microtandringpomp (mzr®-pomp). Hier kwam de derde partner in het spel, pompspecialist HNP Mikrosysteme uit Schwerin. Het ontwerp van de pomp stond al vast en werd reeds in tal van klantinstallaties succesvol gebruikt. Door de mogelijkheid om een ATEX-goedgekeurde motor met geïntegreerde bediening te ontwikkelen, hoopte HNP Mikrosysteme nu echter in te kunnen spelen op wensen van klanten die eerder niet konden worden vervuld.
Zo ging het bedrijf al in een vroeg stadium met FAULHABER en Mattke in gesprek over alle wensen met betrekking tot functie en design, die door beide motorspecialisten werden gerealiseerd. Direct na de ontwikkeling en uitvoerige testen, wordt de motor nu al gebruikt als aandrijving voor een hermetisch gesloten en chemisch inerte microtandringpomp in een drinkwaterzuiveringsinstallatie in de chemische procestechnologie.

In de drukvaste, ATEX-goedgekeurde behuizing is een motion controller geïntegreerd, die via CANOpen of RS232 kan worden aangestuurd

“Onze partner voor motoren en regelsystemen”

“Het bijzondere aan de pompaandrijving is de geïntegreerde motion controller, die samen met de motor in een explosievrije behuizing is geplaatst”, vertelt Werner Böhringer. Als directeur van Mattke AG is hij verantwoordelijk voor dit project. Tot nu toe werden DC-motoren in een drukvrije behuizing gecombineerd met mzr-pompen.
Maar inmiddels is integratie het sleutelwoord. Böhringer licht toe: “Om de pompen krachtig en beter aanstuurbaar te maken en minder ruimte in te nemen, maakt HNP Mikrosysteme voor mzr-pompen gebruik van beide: borstelloze motoren en motion controllers van onze partner FAULHABER”.
De ingenieurs van Mattke ontwikkelden voor het aandrijfduo een drukvaste behuizing “die tot nu toe nog niet verkrijgbaar was op de markt, hoewel het bijzonder goed werkt”, aldus Böhringer. Doordat de motion controller samen met de motor in één behuizing zit, zijn omslachtige maatregelen ter bescherming van de gevoelige elektronica van de servoregelaar niet meer nodig. Een ander voordeel: waar bij plaatsing van de elektronica buiten de explosievrije behuizing nog wel eens sprake is van signaalverlies door een te lange bekabeling, wordt dat nu voorkomen. “De integratie van alle componenten in een drukvaste behuizing maakt alles makkelijker voor HNP en haar klanten”, meent Werner Böhringer. Hij verwijst naar de certificering, die voor de meeste toepassingsgebieden van de pompen absoluut noodzakelijk is. Dat is hun beloning voor het harde werken. “Door de elektronica te ommantelen hebben wij ATEX-goedkeuring van de combinatie van motor en servoregelaar mogelijk gemaakt.”

Integratie van de elektronica – een logische ontwikkeling

Een blik op de vereiste specificaties voor de pompen laat zien hoe hoog de eisen zijn die aan deze techniek worden gesteld. De mzr-pompen transporteren en doseren namelijk met grote precisie laag- tot hoogviskeuze media. De specificaties voor dergelijke pompen omvatten dus ook kenmerken als pulsatiearm, een laag dood volume, schaararmtransport, hoge standtijden, een laag gewicht en een compact model. En omdat microtandringpompen zich perfect lenen voor toepassingen in explosiegevaarlijke omgevingen, zijn de servogestuurde motoren met ATEX-goedkeuring tegenwoordig een must bij HNP Mikrosysteme. De basis van deze oplossing van Mattke wordt gevormd door de borstelloze DC-motor met Hall-sensoren serie 3268 ... BX4 en de motion controller die via CAN-Open of de RS232- interface kan worden aangestuurd, serie MCBL 3003, beide van FAULHABER.

Zuivering van drinkwater

In een klantproject op het gebied van waterzuivering transporteert de pomp mzr-7259X2S EX zogenaamd chloorbleekloog, een geconcentreerde waterige oplossing uit natriumhypochloriet. Chloorbleekloog werkt bijvoorbeeld als selectief oxidatiemiddel of desinfectiemiddel in waterzuiveringsprocessen.
Eerst nog even wat informatie over de technische prestaties: de mzr-pomp van de hermetisch gesloten en chemisch inerte serie van HNP Mikrosysteme biedt een volumestroom van 0,048 ml/min tot 240 ml/min, en drukverschillen van 0 tot 10 bar.
“De pomp wordt aangedreven door de Mattkemotor EXR-32.24-MC3-L10, die gebaseerd is op een oplossing van FAULHABER”, vertelt dr. Carsten Damerau van HNP Mikrosysteme. “De bijzondere eigenschappen van pomp en aandrijfsysteem en het perfecte samenspel tussen die twee maken het mogelijk om ze te gebruiken in bijzonder veeleisende situaties, zoals drinkwaterzuivering.”

De behuizing maakt ATEXgoedkeuring en EX-certificering mogelijk