Neu entwickelte Membranpumpe zur Kleinstmengendosierung in Hochdrucklaboratorien
Bei Dosieraufgaben in Hochdrucklaboratorien ist höchste Präzision beim Fördern definierter Stoffmengen erforderlich. Die Kolbenpumpen, die dafür verwendet werden, halten zwar den hohen Drücken stand, haben jedoch eine natürliche Leckage. Wenn es sich um gefährliche Substanzen handelt, bei denen kein Tropfen nach außen dringen darf, kann das zum Problem werden. Auch das Up-Scaling fällt unter Umständen weniger genau aus.
Lewa Intellilab ist eine hermetisch dichte Hochdruck-Mikrodosierpumpe mit integrierter Antriebs- und Steuerungstechnik. (Foto: Lewa)
Um diesem Problem zu begegnen, hat die Lewa GmbH die Intellilab, eine hermetisch dichte Hochdruck-Mikrodosierpumpe mit mechatronischer Steuerung, konstruiert.
Das Ziel dieser Entwicklung ist der Einsatz für Dosier- und Förderaufgaben im Umfeld bis 500 bar, insbesondere in Hochdruck-Laboratorien, in denen neue Verfahrens- und Prozesstechnologien im kleinen Maßstab durchgeführt werden. Schon die Vorläufer der Intellilab, die Mikrodosierpumpen K3 und K5, die seit Jahrzehnten dafür eingesetzt werden, stammen von Lewa. Nun hat der Leonberger Spezialist für Membranpumpen die bestehende Lösung technisch neu aufgesetzt: Die bewährte Pumpentechnologie wurde beibehalten und mit der neuesten Antriebs- und Steuerungstechnik, Lewa Intellidrive, versehen. Dadurch kann die antriebsseitige Winkelgeschwindigkeit im laufenden Betrieb hochdynamisch reguliert, und so in Kombination mit verschiedenen Regelungsstrukturen die Fluidkinematik gezielt an die Anforderungen des Prozesses angepasst werden. In das Tischgehäuse ist ein Pumpenkopf eingebaut, der es erlaubt, durch den speziellen Betrieb des Servomotors pulsationsarme Volumenströme zu erzeugen. Außerdem lässt sich der zeitliche Verlauf des Dosierstromes fast beliebig modellieren. So kann das Hubvolumen beispielsweise schnell mit dem zu fördernden Medium gefüllt werden, das dann langsam und kontinuierlich abgegeben wird.
Sichere Dosierung und intuitive Bedienbarkeit
Das Prinzip der hydraulisch gekoppelten Metallmembran repräsentiert den neuesten technischen Stand für die Dosierung insbesondere kleiner Fluidströme. Leckagen nach außen und Luftberührung des Dosierfluids sind ausgeschlossen, da das Medium durch die impermeable Metallmembran hermetisch gegen die Atmosphäre und das Verdränger-Hydrauliksystem abgesperrt ist. Dadurch, dass das Verdrängersystem verschleiß- und wartungsfrei in Hydrauliköl läuft, werden Stopfbuchsenprobleme vermieden. Die drucksteife hydraulische Anlenkung hält außerdem den Einfluss des Druckes auf den Dosierstrom minimal.
Die Intellilab wird daher vor allem für die exakte und reproduzierbare Dosierung in den Prozessen Hochdruck-Synthese und Hochdruck-Hydrierung eingesetzt werden. Eine Verwendung im Rahmen von Mini-Plants ist ebenfalls denkbar. Durch kleinstmögliche Versuchs-aufbauten mit entsprechend geringstmöglichen Dosiermengen wird insbesondere auch in der Forschung das Aufkommen zu deponierender Stoffe deutlich reduziert.
Ebenfalls auf die besonderen Bedürfnisse in den Hochdrucklaboratorien ist eine neue, benutzerfreundliche Schnittstelle abgestimmt. So ist etwa eine Zeitschaltfunktion oder eine Rampensteuerung möglich, außerdem können Dosierstromprofile parametriert und später abgefahren werden. Dabei trägt die Visualisierung über ein farbiges Touchpad zur intuitiven Bedienbarkeit und einer einfacheren Auswertung bei. Grundsätzlich ist es möglich, die Intellilab so zu erweitern, dass mehrere Geräte lückenlos synchronisiert werden. Feldtests bei Kunden sollen bis Ende des Jahres Aufschluss über weitere Verbesserungsmöglichkeiten geben. Die Serienreife und die Markteinführung sind für 2014 geplant.
Quelle: LEWA GmbH
