Kritische Förderaufgaben meistern

Bei druckluftbetriebenen Membranpumpen wird hinter eine Membran Druckluft geleitet, die diese nach vorne in die Pumpenkammer drückt. Dort verdrängt die Membrane das Medium. Durch diese einfache Technik kann auf ein Antriebsaggregat verzichtet werden und die Pumpe weist im Verhältnis zu ihrer geringen Baugröße eine hohe Förderleistung auf. Das ist besonders bei beengten Einbauverhältnissen von Vorteil. Die Druckluftmembranpumpen sind selbstansaugend, trockenlaufsicher und können gegen geschlossene Schieber fördern. Ex-Schutz ist dann gewährleistet, wenn die Pumpe aus leitfähigem Werkstoff besteht und geerdet ist. Einen Einblick in die Anwendungsbreite und Variabilität dieser Pumpen geben die folgenden Beispiele.

Ein Unternehmen, das auf dem Gebiet der Grundwassersanierung tätig ist, stand vor der Aufgabe, aus einem Bohrloch Kerosin von der Oberfläche des Grundwassers abzusaugen. Die Tiefe des Grundwasserspiegels erlaubte dabei keine trocken aufgestellte Pumpe. Beim Einsatz einer konventionellen Bohrlochkreiselpumpe besteht die Gefahr, daß diese nach Absaugen des Kerosinspiegels trocken läuft. Weiterhin muß bei diesem Medium der Ex-Schutz berücksichtigt werden. Die kleine Tauchpumpe vom Typ TR9 mit einer Grundfläche von 70 x 90 mm bewältigt diese Aufgabe problemlos. Sie besitzt eine ausreichende Leistung von 500 l/h und läßt sich überfluten, wenn die Abluft an die Oberfläche geleitet wird. Um zu verhindern, daß Spuren von Kerosin durch die Viton®-Membranen in den pneumatischen Teil der Pumpe diffundieren, sind alle Pumpen mit speziell gefertigten und mit Viton®-O-Ringen bestückten Steuerventilen ausgerüstet. Für den Einsatz in einem extrem kleinen Bohrloch mit 125 mm Durchmesser wurde bei einer Pumpe zusätzlich das Gehäuse abgedreht, so daß auch diese sich problemlos absenken ließ.

Bei der Produktion von Kosmetika sollte eine extrem viskose, nicht fließfähige Creme aus einem Behälter in eine Abfüllmaschine gefördert werden. Ob das Saugvermögen der Pumpe für die spezielle Anwendung ausreicht, ließ sich nur durch Versuche vor Ort ermitteln. Bisher wurde die Creme von den Mitarbeitern manuell mit Kellen in die Maschine eingefüllt. Die Edelstahlpumpe ist mit präzisen Kugelventilen ausgerüstet, um das Ansaugen der Creme zu ermöglichen. Da die Creme im Lieferbehälter nicht nachfließt, wird diese mit einem flexiblen Schlauch und einer Sauglanze manuell angesaugt. Die in den Saugschlauch eindringenden Luftblasen beeinträchtigen den Förderfluß nicht. Aufgrund der extremen Viskosität ist der Durchmesser des Saugschlauches weit größer dimensioniert als der Querschnitt der Pumpe.

Die Beschickung von Filterpressen stellt hohe Anforderungen an Pumpen. Bei herkömmlichen Membranpumpen wird die Druckerhöhung intern erzielt und die zusätzliche Kraft, die für die Druckerhöhung erforderlich ist, über die Kolbenstange aus der Membran aufgebracht. Dadurch wirken beispielsweise 14 bar von der Mediumseite, aber nur 7 bar von der Luftseite auf die Membran ein, was häufig zu Schäden führt. Um Membranbrüche zu vermeiden und ein breites Anwendungsspektrum abzudecken, wurden für einen Hersteller von Filterpressen Kunststoffpumpen entwickelt, die bis 16 bar druckausgeglichen arbeiten. Der Pumpenhersteller modifizierte dazu Standardpumpen aus Polyethylen zu Hochdruckpumpen. Das robuste Steuerventil aus Messing ist problemlos mit einem Luftdruck von 16 bar zu betreiben. Ein Kompressor erhöht den vorhandenen Netzdruck von 8 bar extern auf maximal 16 bar. Die Membranen arbeiten so druckausgeglichen und erreichen hohe Standzeiten. Nach dem erfolgreichen Einsatz der modifizierten Pumpen wurde das Programm um weitere Ausführungen erweitert.

Die selbstregelnden Pumpen zur Beschickung von Filterpressen finden zu 90% in Abwasseranlagen Einsatz und zeichnen sich durch ein äußerst kompaktes Design aus. Sie werden vor die Filterpresse montiert und befüllen diese unter automatischer Druckanpassung. Der erforderliche Druck nimmt mit steigendem Feststoffanteil kontinuierlich zu und verdichtet bei gefüllter Presse den Filterkuchen so lange, bis der gewünschte Trockenheitsgrad erreicht ist.

Die Pumpen arbeiten mit einer Druckübersetzung von 1:2 oder 1:4 in erweiterter Ausführung. So läßt sich beispielsweise bei einer Versorgung mit 4 bar ein Enddruck von 16 bar erzielen. Alle Pumpen sind mit einem Druckminderer und einem Luftmengenregelventil ausgerüstet, das eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten erlaubt. Die Membranen sind in NBR, EPDM oder PTFE ausgeführt und halten Temperaturen bis 90 oder 120 °C stand.

Die Pumpen selbst gibt es in verschiedenen Baugrößen und Materialien. Sie verfügen über Förderleistungen bis zu 32 m³/h. Als Gehäusewerkstoffe stehen neben dem standardmäßig eingesetzten PE auch PTFE, Aluminium und unter anderem leitfähiges PTFE (für den Ex-Einsatz) sowie hochglanzpolierter Edelstahl zur Verfügung. Letzterer ermöglicht ein kostengünstiges Fördern bei sterilen Anwendungen in Lebensmittel- oder Biotechnik. Alle Pumpen lassen sich mit Hubsensoren ausrüsten. Diese ermöglichen bei entsprechender Einbindung in eine bauseitige SPS ein Signal, das das Ende des Preßvorganges anzeigt.

Weitere Informationen cav-205