[0001] Die Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Prozeßpumpe.
[0003] Eine Doppelschlauch-Kolbenpumpe mit einem in seinem Zwischenraum mit Flüssigkeit
gefüllten Doppelschlauch, der zusammen mit zwei Rückschlagventilen den Verdrängungsraum
bildet und der vollständig zusammendrückbar ist, wobei der den Doppelschlauch umgebende
Raum eines Pumpengehäuses eine von einem angetriebenen Kolben bewegte Vorlagenflüssigkeit
enthält, ist aus der
DE 34 43 768 C2 bekannt.
[0004] Die
DE 603 04 656 T2 beschreibt eine flüssigkeitsgekühlte Membran für Membrankompressoren, die einen mehrschichtigen
Aufbau aufweist, der wenigstens eine obere Schicht und eine untere Schicht besitzt,
wobei wenigstens eine der Schichten wenigstens eine Nut besitzt und die mit der Nut
versehene Schicht Eintritts- und Austritts-Kühlanschlüsse besitzt und eine Quelle
eines Kühlmittels mit dem Eintrittsanschluß verbunden ist, um Kühlmittel zum Zirkulieren
durch die Nut und aus dem Kühlmittelaustrittsanschluß heraus zur Verfügung zu stellen.
[0005] Es ist bekannt, Pumpen konstruktiv so zu gestalten, daß sie hermetisch dicht und
somit zum Transport toxischer bzw. hoch toxischer Medien geeignet sind. Bei oszillierenden
Verdrängerpumpen wird die hermetische Dichtheit dadurch erreicht, daß das Förderfluid
durch eine Flachmembrane vom Antriebselement, der oszillierenden Verdrängerpumpe,
getrennt wird. Je nach Bauart und Hersteller gibt es Pumpen mit Einfach-, Doppel-
oder Dreifachmembrane mit oder ohne Zustandsüberwachung des hermetisch dichten Trennelementes
zwischen der Hydraulik und dem Förderfluid. Dem Einsatz von Membranpumpen sind bei
der Förderung von Chemikalien und hoch aggressiven Medien jedoch Grenzen gesetzt.
Medien, die zum Auskristallisieren neigen, sind mit diesem Pumpentyp besonders schwer
zu fördern. Beispielsweise neigen Feststoffe dazu, sich in dem unteren Teil der Pumpe
zwischen Membrane und Membranhaltering abzusetzen. Dies führt zu einer frühzeitigen
Zerstörung der Membrane. Konstruktionsbedingt wird das Medium bei diesem Pumpentyp
nach einem Membranbruch unweigerlich in das Hydrauliksystem gelangen und dort mit
gleitenden Abdichtungen sowie der Zylinderfläche in Berührung kommen, was wiederum
zu erheblichen Zerstörungen führen kann.
[0006] Ein weiteres Beispiel für hermetisch dichte Pumpen sind die MULTISAFE Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen
der Feluwa Pumpen GmbH, Mürlenbach, Deutschland. Bei diesen Pumpen erfolgt die Zustandsüberwachung
der Schlauchmembrane zuverlässig über einen Drucksensor. Der Raum zwischen den beiden
Schlauchmembranen ist im Normalzustand drucklos. Bei einer schleichenden Undichtigkeit
einer der beiden Schlauchmembranen baut sich in dem Raum zwischen den beiden Membranen
ein Druck bis zur Höhe des Betriebsdrucks auf. Mittels eines Drucksensors kann dieser
Druckanstieg detektiert und bei Erreichen eines Schwellenwertes von in der Regel 25
bis 50 % des Betriebsdrucks ein Alarm ausgelöst werden.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, die Betriebssicherheit solcher Schlauchmembran-Prozeßpumpen
weiter zu verbessern.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zum Überwachen der
korrekten Einspannung der Schlauchmembran vorgesehen sind.
[0009] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß insbesondere beim Transport hoch toxischer
Flüssigkeiten eine Zustandsüberwachung der Schlauchmembran nicht ausreichend ist,
sondern zusätzlich der Bereich der Einspannung der Schlauchmembran überwacht werden
muß, um eine maximale Prozeßsicherheit zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
erlaubt über die Zustandsüberwachung der Schlauchmembrane hinaus eine Überwachung
der Membraneinspannung, was insbesondere nach Reparaturarbeiten, wie einem Membranwechsel,
von höchster Bedeutung für die Betriebssicherheit ist.
[0010] Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem
Bereich der Einspannung der Schlauchmembrane je eine mediumseitige Abdichtung und
eine hydraulikseitige Abdichtung vorgesehen ist und daß weiter von dem Medium und
der Hydraulikflüssigkeit abgewandt eine obere und eine untere weitere Abdichtung vorgesehen
sind, wobei ein erster Fluidkanal von dem Bereich zwischen der mediumseitigen Abdichtung
und der oberen weiteren Abdichtung zu einem ersten Druckdetektor und ein zweiter Fluidkanal
von dem Bereich zwischen der hydraulikseitigen Abdichtung und der unteren weiteren
Abdichtung zu einem zweiten Druckdetektor vorgesehen ist.
[0011] Auf diese Weise ist es möglich, sowohl mediumseitige als auch hydraulikseitige Undichtigkeiten
im Bereich der Einspannung der Schlauchmembran zu detektieren und jeweils zu erkennen,
in welchem Bereich eine Undichtigkeit vorliegt. In Kombination mit der bereits bekannten
Schlauchmembran-Bruchanzeige wird somit eine größtmögliche Betriebssicherheit gewährleistet.
[0012] Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der erste und der zweite Druckdetektor
außerhalb der Einspannung der Schlauchmembran angeordnet sind.
[0013] In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, daß der erste und der zweite Fluidkanal an
der Außenseite der Einspannung der Schlauchmembran enden und sich jeweils eine Druckleitung
an die Fluidkanäle bis zum jeweiligen Druckdetektor anschließt.
[0014] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher
erläutert.
[0015] Es zeigen
- Fig. 1
- eine leckagefreie Einspannung einer Schlauchmembran,
- Fig. 2
- eine Einspannung einer Schlauchmembran mit einer mediumseitigen Leckage und
- Fig.3
- eine Einspannung einer Schlauchmembran mit einer hydraulikseitigen Leckage.
[0016] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in dem Bereich der Einspannung 1 der Schlauchmembrane
2a, 2b je eine mediumseitige Abdichtung 3 und eine hydraulikseitige Abdichtung 4 vorgesehen.
Weiter von dem Medium und der Hydraulikflüssigkeit abgewandt (zur Außenseite der Einspannung
hin) sind je eine obere und eine untere weitere Abdichtung 5a, 5b vorgesehen. Ein
erster Fluidkanal 6 erstreckt sich von dem Bereich zwischen der mediumseitigen Abdichtung
3 und der oberen weiteren Abdichtung 5a zu einem ersten Druckdetektor hin und ein
zweiter Fluidkanal 7 erstreckt sich von dem Bereich zwischen der hydraulikseitigen
Abdichtung 4 und der unteren weiteren Abdichtung 5b zu einem zweiten Druckdetektor
.
[0017] Es ist ein dritter Fluidkanal 8 vorgesehen, der sich von dem Bereich zwischen den
beiden Schlauchmembrane 2a, 2b durch die Einspannung 1 hindurch zu einem dritten Drucksensor
erstreckt. Mittels dieses dritten Fluidkanals 8 kann in bereits bekannter Weise über
einen Druckanstieg im Bereich zwischen den beiden Schlauchmembranen 2a, 2b eine Undichtigkeit
der Schlauchmembrane 2a, 2b detektiert werden.
[0018] In diesem Zusammenhang ist es möglich, daß die Druckdetektoren, , außerhalb der Einspannung
1 der Schlauchmembrane 2a, 2b angeordnet sind und eine Druckleitung jeden der Fluidkanäle
6, 7, 8 mit dem entsprechenden Druckdetektor, , .
1. Schlauchmembran-Prozeßpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (6, 7, ,) zum Überwachen der korrekten Einspannung der Schlauchmembran (2a,
2b) vorgesehen sind.
2. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Einspannung (1) der Schlauchmembrane (2a 2b) je eine mediumseitige
Abdichtung (3) und eine hydraulikseitige Abdichtung (4) vorgesehen ist und daß weiter
von dem Medium und der Hydraulikflüssigkeit abgewandt eine obere und eine untere weitere
Abdichtung (5a, 5b) vorgesehen sind, wobei ein erster Fluidkanal (6) von dem Bereich
zwischen der mediumseitigen Abdichtung (3) und der oberen weiteren Abdichtung (5a)
zu einem ersten Druckdetektor () und ein zweiter Fluidkanal (7) von dem Bereich zwischen
der hydraulikseitigen Abdichtung (4) und der unteren weiteren Abdichtung (5b) zu einem
zweiten Druckdetektor () vorgesehen ist.
3. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Druckdetektor (, ) außerhalb der Einspannung (1) der Schlauchmembrane
(2a, 2b) angeordnet sind.
4. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Fluidkanal (6, 7) an der Außenseite der Einspannung (1)
der Schlauchmembrane (2a, 2b) enden und sich jeweils eine Druckleitung an die Fluidkanäle
(6, 7) bis zum jeweiligen Druckdetektor (, ) anschließt.