Dr.-Ing. Karl-Michael Nigge, Michael Rummer
An Membran-Dosierpumpen für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie werden vielfältige Anforderungen gestellt. Zur genauen und verlässlichen Prozesssteuerung sind eine sehr hohe Dosiergenauigkeit sowie oft auch die Überwachung des Dosierstromes erforderlich. Darüber hinaus ist die Dosiercharakteristik von großer Bedeutung. Häufig werden für Abfüllvorgänge, die einem schnellen Maschinentakt folgen, sehr kurze Dosierpulse benötigt. Gelegentlich erweist sich zur besseren Durchmischung oder zur Vermeidung von Vibrationsschäden an Dosierleitungen hingegen ein pulsationsarmer, nahezu kontinuierlicher Dosierstrom als hilfreich.
Über diese Aspekte der Dosierqualität hinaus wird von Dosierpumpen im Sinne intelligenter Feldgeräte heute auch erwartet, dass sie durch Überwachung ihrer Prozessumgebung die Prozesssicherheit erhöhen. Insbesondere sind Anlagenschäden durch Überdruck infolge verblockter Dosierstellen oder ein fortgesetztes Dosieren bei Leitungsbrüchen zu vermeiden, ohne dass dazu separates und kostentreibendes Zubehör eingesetzt werden muss. Eine hohe Dosierqualität und Prozesssicherheit darf also nicht zu Lasten der Wirtschaftlichkeit bei Anschaffung und Betrieb gehen.
Gegenwärtig am Markt verfügbare Arten von Membran-Dosierpumpen unterscheiden sich vor allem in der Art ihres Antriebes und erfüllen die vielfältigen Anforderungen in unterschiedlicher Weise. Die wirtschaftlichen Magnetantriebe für Membran-Dosierpumpen arbeiten überlastsicher und nahezu verschleißfrei, da es keine schadensanfälligen Getriebeteile gibt. Ihre pulsierende Dosiercharakteristik mit definierter Hublänge ist bei zahlreichen Anwendungen erforderlich, u. a. wenn Abfüllvorgänge mit einem schnellen Maschinentakt präzise synchronisiert werden müssen. Bei einer Vielzahl weiterer Anwendungen sind die Pulsationen nicht störend, da sie durch flexible Schlauchleitungen gedämpft werden oder zu Gunsten einer hohen Wirtschaftlichkeit in Kauf genommen werden können. Lediglich bei einem relativ kleinen Anteil von Applikationen ist der Einsatz von Pulsationsdämpfern erforderlich, insbesondere bei langen und unflexiblen Dosierleitungen.
Motorgetriebene Membran-Dosierpumpen finden vorwiegend in höheren Leistungsbereichen ab einer Fördermenge von etwa 50 l/h ihren Einsatz, für die Magnetantriebe prinzipbedingt weniger geeignet sind. Seit einiger Zeit werden jedoch auch die in der Herstellung relativ aufwändigen Schrittmotoren in der Dosiertechnik verwendet, um in niedrigeren Leistungsbereichen eine nahezu kontinuierliche Dosierung zu ermöglichen. Erkauft wird diese Dosiercharakteristik durch eine im Vergleich zu Magnetpumpen höhere Verschleißneigung auf Grund der höheren Anzahl beweglicher Teile. Zum Schutz vor Schädigungen des Antriebs durch Überdruck müssen ferner separate Überströmventile eingesetzt werden. Für schnell getaktete Abfüllvorgänge sind Dosierpumpen mit Schrittmotorantrieb nicht geeignet, da der Druckhub zu lange dauert und sich die Hublänge nicht einstellen lässt.
