FIFL GmbH Ingenieur- und Planungsbüro für Fördertechnik und Logistik sowie Unternehmensberatung in Stuttgart

Entwicklung und Optimierung technischer Systeme am Beispiel einer Rotor-Schlauchpumpe

Die Schlauchpumpe bieten aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und strömungstechnischen Eigenschaften diverse Vorteile gegenüber anderen Pumpenarten. Die Mediumsförderung erfolgt kontinuierlich ohne Lastspritzen, außerdem können newtonsche sowie nicht newtonsche Medien befördert werden. DIe Pumpe erzeugt weniger Lärmbelästigung, gewährleistet eine genaue Mediumsdosierung und ist einfach zu bedienen und zu reinigen. Der entscheidende Nachteil der Rotorpumpe im Vergleich zur beispielsweise Kolbenpumpe ist der relativ niedrige Druck.

Ziel dieses Projekts ist die Erhöhung der Arbeitsparameter (z.B. Arbeitsdruck, Förderleistung) und die Senkung der Produktions- und Betriebskosten einer serienmäßigen Schlauchpumpe.

Abbildung 1: Schlauchpumpe

Um dieses Ziel zu erreichen wurde zunächst Grundlagenforschung betrieben. Dabei wurden mathematische Zusammenhänge zur Berechnung der Pumpenparameter in Abhängigkeit der Pumpenkonstruktion und der Antriebsleistung hergestellt. Das Leistungsspektrum einer serienmäßigen Pumpe wurde untersucht.

Dazu wurde eine einzigartige Messanlage entwickelt. Die Anlage ermöglicht die Aufzeichnung aller relevanten Arbeitsparameter wie Antriebsleistungen, die Kräfte innerhalb des Pumpengehäses, Mediumdruck, das Verhalten der wichtigsten Pumpenelemente wie z.B. des Schlauches, das Fördervolumen usw. Dabei kann der Einfluss der verschiedenen Medien unter variierenden Bedingungen untersucht werden.

Im Rahmen des Projektes wurde die Wirkung von verschiedenen Änderungen der Pumpenparameter wie z. B. Antriebsleistung, Gehäusegeometrie, Schlauchaufbau usw. auf die Arbeitseigenschaften getestet.
Dank so gewonnener Erkenntnisse ist es möglich geworden, alle wichtigen Arbeitsabläufe im Pumpeninneren zu bestimmen und zu beschreiben. Dies ermöglicht eine gezielte Auswahl und Optimeriung der Pumpenvarianten für bestimmte Pumpenanwendungen. Außerdem kann eine Reihe von benutzerspezifischen Lösungen für z. B. extrem schwierige Bedingungen oder wirtschaftliche Anwendungen angeboten werden.

Abbildung 2: Erfassung und Auswertung der Signale erfolgt mit Messsystem MGC+ (Fa. HBM GmbH)