Chemie

Mit Volldampf voraus

Erste elektronische Magnetdosierpumpe Prominent electronic
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In den letzten vier Jahrzehnten erlebte die Chemie-, Anlagen- und Verfahrenstechnik gewaltige Innovationssprünge. In dieser Zeit entwickelte sich Prominent zu einem der Weltmarktführer im Segment Standard-Membrandosierpumpen. Das Spektrum reicht von der ersten elektronischen Magnetdosierpumpe über die aktuelle High-Tech-Pumpe delta mit optoDrive und optoGuard bis hin zu leistungsstarken Prozesspumpen. Was aus den Visionen eines jungen Ingenieurs der 50er-Jahre entstanden ist, zeigt eine kleine Zeitreise.

Bernd Freissler, Michael Birmelin

Den Grundstein für das Unternehmen legte Prof. Dr. h.c. Viktor Dulger 1960 mit Filteranlagen für die Hauswassertechnik in Heidelberg. Die neu gegründete Firma entwickelte und produzierte unter dem Namen „Chemie und Filter GmbH“ zunächst Schutzfilter für private Haushalte. Der Durchbruch kam im Jahr 1968. Viktor Dulger gelang die Neuentwicklung und Vermarktung der ersten elektronischen magnetbetriebenen Membrandosierpumpe „ProMinent electronic“. Ein Name, der den Firmennamen ProMinent Dosiertechnik GmbH noch heute prägt.
Trotz ihrer geringen Abmessungen von nur 15 x 20 cm und dem geringen Gewicht von lediglich zwei Kilogramm, war die Dosierpumpe mit kompaktem Magnetantrieb wesentlich leistungsfähiger, als zu dieser Zeit verfügbare motorgetriebene Produkte. Sie gewährleistete eine sehr hohe Präzision und Sparsamkeit bei der Dosierung von Chemikalien. Auch in punkto Preis unterschied sie sich von den Pumpen, die nach dem damals aktuellen Stand der Technik gefertigt wurden – sie kostete rund 300 DM, weniger als ein Zehntel des Preises damaliger Pumpen.
Anfang der Achtzigerjahre wird das Spektrum der Produkte mit der ersten motorgetriebenen Dosierpumpenbaureihe Meta ergänzt. Die Meta HM ist mit einem 0,18- oder 0,37-kW-Motor ausgerüstet. Die leistungsstärkere Variante wurde mit Drehzahlregelmotoren zur Hubfrequenzsteuerung und auch Hublängenstellmo- toren ausgeführt.
Mikroprozessorgesteuert
Aufgeteilt in vier Pumpenvarianten bot die Makro TZ 6 HM (HM = Hauptpumpe mit Membranfördereinheit) 1986 eine Dosierleistung bis max. 1800 l/h bei einem Gegendruck von 3 bar. Das Besondere dieser Pumpenserie ist der modulare Aufbau, durch den die Pumpe als Doppelkopfpumpe, d. h. zwei Dosierköpfe im Boxermotorprinzip auf einem Pumpenantrieb installiert, oder als Mehrfachpumpe mit bis zu vier Anbaupumpen betrieben werden konnte.
Mikroprozessoren, eine der Schlüsseltechnologien der 80er-Jahre, eroberten auch die Dosiertechnik. Die erste Prominent-Dosierpumpe mit Mikroprozessorsteuerung war 1988 die gamma/4. Dadurch konnte sie sehr flexibel an unterschiedliche Steuer- und Regelanforderungen angepasst werden. Die Hubfrequenz ließ sich im Bereich 1…180 Hübe/min mit quarzgenauer Reproduzierbarkeit variieren. Die Fördermenge verhielt sich proportional zur Impulsfrequenz. Über einen Hublängeneinstellknopf konnte die Fördermenge pro Hub im Bereich 0 bis 100 % vorgewählt werden. Zusätzlich war die Pumpe mit einer Flüssigkristallanzeige ausgestattet. In den folgenden Jahren wurde diese Serie kontinuierlich ergänzt, woraus die Baureihen gamma/5, gamma/4 und Mikro gamma/5 entstanden. Nahezu gleichzeitig wurde auch die Motorpumpe Vario mit einer Mikroprozessorsteuerung ausgerüstet.
Eigene Membranfertigung
Anfang der Neunzigerjahre wurden neben Heidelberg als zentrale Fertigungsstätte auch in Malta, China und Ungarn weitere Produktionsstätten aufgebaut. In Malta begann man die Membranen, die quasi das Herz einer Dosierpumpe sind, selbst zu fertigen. Fertigungsverfahren sowie die Kombination verschiedener Werkstoffe wurden in der eigenen Membranentwicklung und -fertigung optimiert. Dadurch konnte eine universelle Chemikalienbeständigkeit und damit eine deutlich längere Membranstandzeit realisiert werden. 1994 waren die patentierten Developan-Verbundmembranen bereits in allen Dosierköpfen integriert. Sie bestanden aus hochwertigem EPDM-Material mit Gewebeeinlage, einvulkanisiertem Stahlkern und PTFE-Auflage auf der mediumberührenden Seite. Andere Varianten sind als Mehrlagen-Sicherheitsmembran ausgeführt und mit einer Membranbruchsignalisierung und PTFE-Auflage an der mediumberührten Seite ausgestattet. 1997 ergänzte die Sigma-Pumpe, ausgestattet mit einer Frequenz- und Impulsregelung, die Baureihen der motorgetriebenen Membrandosierpumpen. Mit einer Frequenzumrichterfunktion wurde im oberen Dosierbereich geregelt, wobei im unteren Leistungsbereich eine Magnetpumpenfunktion zur Regelung verwendet wurde. Das bedeutete eine gleichmäßig hohe Dosiergenauigkeit, unabhängig davon, ob nur mit ein, zwei oder drei Hüben pro Minute dosiert wurde, oder mit 150 bis 200 Hüben/min. Durch einen aus PVDF gespritzten Dosierkopf mit hoher Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien ließ sich die Sigma-Pumpe universell einsetzen. Mit der Sigma-Familie Sigma1, 2 und 3 erschloss man den Leistungsbereich 17 bis 1030 l/h.
Mit der Baureihe Sigma HK wurde eine Hochdruck-Kolbendosierpumpe mit integrierter elektronischer Steuerung vorgestellt. Sie war je nach Ausführung für Druckbereiche zwischen 320 und 12 bar ausgelegt, mit einer Dosiermenge von 1,9 bis 64 l/h. Die integrierte Mikroprozessorsteuerung ermöglichte, diese Kolbenpumpe ohne zusätzliche Steuerungsgeräte in automatische Prozessabläufe einzubinden. Ein Analogsignal oder Kontaktsignal reichte aus, um das Dosierverhalten der Pumpe in Abhängigkeit eines Regelsignals zu steuern. Die Heidelberger Pumpenschmiede produzierte im Millenium-Jahr 2000 die 2-millionste Dosierpumpe und setzte mit der gamma/L einen weiteren Meilenstein der Dosierpumpen: Sie war die erste kalibrierbare Dosierpumpe in diesem Leistungsbereich mit l/h-Anzeige und automatischer Selbstdiagnose. Ein mühsames Berechnen der Dosierleistung aus Volumen, Hubanzahl pro Minute und Pumpdauer gehörte damit der Vergangenheit an. Zur Einstellung der gewünschten Dosierleistung genügte die Eingabe der zu fördernden Menge pro Stunde. Die Berechnung der Pumpeneinstellung übernahm die integrierte Steuerung der Dosierpumpe.
Zukunftsweisend erwies sich auch die neue Bedienstruktur. Die drei Sigma-Baureihen wurden ebenfalls mit der einheitlichen Mikroprozessorsteuerung nachgerüstet und dadurch kalibrierbar. Die Sigma-Familie und gamma/L-Dosierpumpen decken einen Gesamtleistungsbereich von 1 bis 1000 l/h ab. Da diese Baureihen steuertechnisch gleich sind, kann durch einfaches Umstecken der Anschlüsse vor Ort problemlos auf eine Pumpe mit anderen Leistungsdaten umgestiegen werden.
Strategische Neuausrichtung
Die beiden Söhne des Firmengründers übernahmen 2001 als geschäftsführende Gesellschafter die Leitung des Unternehmens, Dr. Andreas Dulger als Vorsitzender der Geschäftsführung und Dr. Rainer Dulger als Geschäftsführer der Forschung, Entwicklung und Produktion. Prof. Dr. h.c. Viktor Dulger übernahm den Vorsitz des Aufsichtsrates. Zwei Jahre später wurde das Unternehmen mit den Geschäftsbereichen „Chemical Fluid Handling (CFH)“ und „Water Treatment Solutions (WTS)“ strategisch neu ausgerichtet. Das Leistungsangebot des Geschäftsbereiches Chemical Fluid Handling umfasst seither die ganze Prozesskette, die eine zu dosierende, flüssige Chemikalie beim Kunden durchläuft. Angefangen bei der Lagerung, über den Transfer der flüssigen Chemikalien zur Dosierstelle, der Dosierung selbst mittels Dosierpumpen bis hin zu der zugehörigen, analytischen Mess-, Regel- und Sensortechnik aus eigener Entwicklung. In Form der Prominent Promaqua GmbH wurde der Bereich WTS 2006 als eigenständige Tochtergesellschaft innerhalb der Prominent-Gruppe verankert.
Perfekte Antriebstechnik
Mit der Magnetdosierpumpe delta setzte das Unternehmen 2006 wieder Maßstäbe im Bereich der Dosiertechnik. Die völlig veränderte Antriebstechnik optoDrive in Kombination mit der Sicherheitsfunktion optoGuard definierte Begriffe wie Dosierqualität, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit neu. Die sehr geringe Anzahl an beweglichen Teilen sorgt bis heute für einen nahezu verschleißfreien und sehr geräuscharmen Betrieb. Mit einer flexiblen Anpassung der Dosiercharakteristik an die Dosieraufgabe lässt sich stets eine optimale Dosiergenauigkeit realisieren. Die Geschwindigkeit des Dosierhubes kann – je nach Anwendung – langsam oder schnell eingestellt werden. Dadurch ist eine nahezu kontinuierliche Dosierung ebenso möglich wie kurze Dosierhübe mit minimaler Verzögerung zum Steuersignal.
Auch die Dauer des Saughubes kann an das zu dosierende Medium angepasst werden. So verhindert beispielsweise ein langsamer Saughub bei höher viskosen Flüssigkeiten eine unvollständige Befüllung des Dosierkopfes und bei ausgasenden Medien Kavitation. Schwankungen des Gegendrucks in der Dosierleitung werden durch den optoDrive-Antrieb automatisch ausgeglichen. Dadurch wird eine Dosiergenauigkeit erreicht, die sonst nur durch aufwändige Regelkreise erzielt werden kann. Prozesssicherheit erhält der Anwender durch die Gewissheit, dass die gewünschte Dosiermenge tatsächlich in den Prozess gelangt. Die Sicherheitsfunktion optoGuard stellt dies sicher, indem sie rechtzeitig erkennt, ob verblockte Dosierstellen oder gebrochene Dosierleitungen vorhanden sind. Bei Auftreten dieser Störungen werden entsprechende Meldungen auf dem Display der Pumpe angezeigt und je nach Fehlerart sicherheitsrelevante Aktionen eingeleitet.
Leistungsstarke Prozesspumpen für den High-End-Bereich
Mit Prozesspumpen für höchste Drücke und Dosiermengen legt Prominent dieses Jahr den Grundstein für weitere Märkte. Mit der abgeschlossenen und vollständigen Integration der leistungsstarken Orlita-Prozesspumpen in die gesamte Unternehmensstruktur rundet Prominent sein Produktspektrum im High-End-Bereich ab. Dies gilt insbesondere für den hohen Druck- und Fördermengenbereich. Betrug die maximale Dosiermenge einst nur 6000 l/h mit einer Mehrfachpumpe, so ist das Produktspektrum zwischenzeitlich so angewachsen, dass Dosiermengen von bis zu 40 000 l/h erzielt werden können. Die hydraulischen Membranpumpen arbeiten teilweise bis zu einem maximalen Arbeitsdruck von über 3000 bar. Mit diesen Merkmalen werden sie den Anforderungen als Dosierpumpen beim Einsatz in der Chemie, Petrochemie, Raffinerie sowie Öl- und Gasproduktion besonders gerecht. Prominent wird mit den leistungsstarken Prozessdosierpumpen zum Komplettanbieter im Segment Dosierpumpen. Als einer der Marktführer im Segment Dosierpumpen hat Prominent vor allem eine stärkere Marktpositionierung im Bereich Prozessdosierpumpen ins Auge gefasst. Die Erhöhung der Marktanteile, insbesondere in der Erdöl-, Erdgas- sowie Chemie- und petrochemischen Industrie, ist das erklärte Ziel.
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