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Aufgrund ihrer Leckagefreiheit werden Membran-Dosierpumpen praktisch in allen Bereichen der Industrie eingesetzt, wo die genaue Zudosierung niedrig- bis mittelviskoser und unter Umständen auch sehr teurer Flüssigkeiten erforderlich ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich hierbei um neutrale oder kritische Medien handelt. PTFE-Membranen und eine Vielzahl chemisch hochresistenter Pumpenkopfmaterialien ermöglichen die Förderung nahezu aller gängigen Chemikalien.

Die Membran-Dosierpumpe ist aufgrund ihrer vom Gegendruck nur relativ geringfügig beeinflussbaren Kennlinie für genaue Dosiervorgänge ausgelegt. Nun gilt es, Kommunikationsmöglichkeiten mit der gesamten Anlagenperipherie zu schaffen. Obwohl die Dosierpumpe in vielen Fällen kostenmäßig nur einen kleinen Anteil an den Gesamtkosten der Anlage ausmacht, ist sie dennoch häufig das Herz des gesamten Systems. Dosierpumpen für kleine Förderleistungen sind schon seit verhältnismäßig langer Zeit mit integrierten Steuerungselektroniken am Markt erhältlich.

Integrierte Steuerungselektronik

Für Förderströme bis 1.000l/h gibt es jedoch schon deutlich weniger Anbieter für entsprechende Pumpen. Für Leistungen bis zu 1,5m³je Stunde reduziert sich die Anzahl potenzieller Lieferanten nochmals deutlich. Grund hierfür ist die mit zunehmender Motorenleistung aufwändiger und damit kostenintensiver werdende Steuerung der Pumpe.

Die neuen Membran-Dosierpumpen der Baureihe C 410.2 erfüllen alle Anforderungen, die an in vollautomatische Prozesse integrierte Dosierpumpen gestellt werden. Damit stellen sie eine deutlich kostengünstigere Alternative im Vergleich zu zentral gesteuerten Maschinen dar. Die neue Baureihe C 410.2 der leckagefreien Pumpen deckt einen Leistungsbereich bis 1,45m³/h bei maximalen Gegendrücken bis 8bar ab. Zunächst stellt sich die Frage, welche Ansteuerungs- bzw. Signalaustausch-Möglichkeiten eine Dosierpumpe besitzen muss. Wie kann sichergestellt werden, dass etwaige Störgrößen sich nicht negativ auf die Dosiergenauigkeit auswirken? Stellt man sich den groben Aufbau einer Dosieranlage vor, so befindet sich in der Regel auf der Saugseite der Dosierpumpe ein Chemikalienbehälter aus dem die Flüssigkeit abgesaugt wird. Druckseitig wird über eine Dosierstelle die Chemikalie dem Prozess zugeführt. Damit die Pumpe auch die richtige Menge prozessabhängig zudosiert, soll sie ein externes Signal erhalten, mit dem die Hubfrequenz der Maschine gesteuert wird. Einfluss auf den Produktionsprozess haben darüber hinaus unter anderem der Flüssigkeitsstand im Chemikalienbehälter, der Gegendruck im System, das Strömungsverhalten der Flüssigkeit sowie der Zustand der Membran. Die Membran ist das Hauptverschleißteil der Pumpe und muss permanent überwacht werden.Auf den ersten Blick scheint das Anforderungsprofil recht einfach zu sein. Sieht man jedoch genauer hin, wird man sehr schnell feststellen, dass die Pumpe multifunktional aufgebaut sein muss, um alle gängigen Eingangssignale verarbeiten zu können. Die Fülle von Steuerungs- und Überwachungsoptionen macht eine schnelle und unkomplizierte Bedienung der Pumpe unter Umständen fast unmöglich. Daher sind eine Reihe von Anbietern dazu übergegangen, die Pumpen nur mit den speziell für einen Anwendungsfall notwendigen Steuerungs- und Überwachungsoptionen auszurüsten. Mit dieser Maßnahme wird zwar die Bedienung als solche vereinfacht, der Anlagenbetreiber ist allerdings später gezwungen eine neue Pumpe einzusetzen, wenn beispielsweise durch Optimierung oder Erweiterung der Anlage sich die Ansteuerung der Pumpen ändert.

Einfach bedienbares Multitalent

Bei der Neuentwicklung wurde neben der robusten und zuverlässigen mechanischen Ausführung das Hauptaugenmerk darauf gelegt, dass die Pumpen über eine multifunktionale, aber einfach zu bedienende Steuerungselektronik verfügen.

Die neuen Membran-Dosierpumpen besitzen alle Ansteuerungsoptionen, die mithilfe einer einfachen Menüführung aktiviert werden können. Eine werkseitige Basiskonfiguration ermöglicht dem Betreiber, die Pumpe sofort in sein System einzubinden und in Betrieb zu gehen. Reicht diese Konfiguration nicht aus, kann er mithilfe von außen an der Steuerungselektronik angebrachten Bedientasten am Display menügeführt seine auf ihn zugeschnittene Konfiguration vornehmen. Abgesehen von der einfachen Bedienung besteht der große Vorteil darin, dass der Betreiber die Pumpe immer seinem Prozess anpassen kann. Auch bei einem zukünftig höheren Automatisierungsgrad müssen die Pumpen nicht –wie bei vielen Herstellern mit Minimalausrüstung –ausgetauscht werden, sondern nur neu konfiguriert werden.

Vor diesem Hintergrund können die neuen C-Pumpen mit diversem Zubehör modular aus- bzw. nachgerüstet werden. So wird zum Beispiel die Durchflussmessung mithilfe eines extern an der Pumpe installierten Gerätes realisiert. Die von der Durchflussmessung ermittelte Förderleistung der Pumpe wird am Display in Liter pro Stunde angezeigt. Für den Fall, dass Soll- und Istwert nicht übereinstimmen, wird automatisch nachgeregelt.

Speziell in punkto Hubfrequenz weisen die Membran-Dosierpumpen der Baureihe C 410.2 eine Besonderheit auf. Sie können sowohl im Einzelhub als auch im Frequenzumrichtermodus gefahren werden. Wird bei Chargendosierungen (zum Beispiel Abfüllen kleiner Volumina in kurzer Zeit) häufig die Einzelhubansteuerung bevorzugt, bietet der Frequenzumrichterbetrieb gerade bei der Förderung relativ viskoser Medien Vorteile. Die Hubgeschwindigkeit kann den rheologischen Eigenschaften der Flüssigkeit per Slow Mode optimal angepasst werden. Die hohe Kommunikationsfähigkeit der C-Pumpen wird dadurch erreicht, dass sie über externe Puls- und Analogsignale wahlweise angesteuert werden können. Direkte SPS-Eingänge, zwei Statusausgänge und die Möglichkeit verschiedene Flüssigkeitsstände zu erfassen und weiterverarbeiten zu können, sorgen zusätzlich für Prozesstransparenz. Externe Schaltgeräte, die zusätzliche Kosten verursachen würden, sind überflüssig. Neben der Anzeige des aktuellen Förderstromes werden die Dosiermengen aufaddiert. Dadurch erhält der Betreiber über die Pumpe weitere wichtige prozessrelevante Daten.

Übergreifende Kommunikation

Das A und O in der modernen Prozessindustrie ist eine umfassende und übergreifende Kommunikation zwischen den Feldgeräten, wie Sensoren, Aktoren oder Dosierpumpen, und der zentralen Leitstelle. Alle Pumpen der C-Baureihen können daher mit einer Profibus DP-Schnittstelle ausgestattet werden. Für den Anlagenbetreiber ergeben sich zahlreiche Vorteile:

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• ein durchgängiges Bussystem für die komplette Anlage;
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• Austauschbarkeit der Geräte durch eine international standardisierte Schnittstelle;
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• weltweite Verbreitung und Felderprobung;
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• hohe Flexibilität bei Erweiterung und Erneuerung vorhandener Installationen;
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• umfangreiche Diagnoseinformationen für hohe Anlagenverfügbarkeit.

Die Profibus DP-Schnittstelle ersetzt die konventionellen Ansteuerungsmöglichkeiten per Analog- oder Kontaktsignal und ermöglicht eine problemlose Integration der Dosierpumpen in komplexe Anlagen der Prozessindustrie. Beispielsweise wird der aktuelle Förderstrom der Dosierpumpe nicht nur auf dem Display angezeigt, sondern bei angeschlossenem Durchflussmesser zusätzlich digital über den Bus gemeldet. Die Warn- und Störmeldungen der Dosierpumpe werden einzeln ausgegeben, wodurch etwaige Fehler noch effektiver diagnostiziert und behoben werden können. Ein unplanmäßiger Anlagenstillstand kann dadurch in hohem Maße ausgeschlossen werden.

Abschließend bleibt festzuhalten, dass die neuen C-Baureihen mit dem Fokus auf industrielle Einsätze, einfacher Bedienbarkeit und hoher Kommunikationsfähigkeit konzipiert wurden.

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