AT18468U1 - Vakuumpumpensystem, computerlesbares Medium, Computerprogrammprodukt und Steuervorrichtung - Google Patents

Vakuumpumpensystem, computerlesbares Medium, Computerprogrammprodukt und Steuervorrichtung Download PDF

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AT18468U1 ATGM50054/2024U AT500542024U AT18468U1 AT 18468 U1 AT18468 U1 AT 18468U1 AT 500542024 U AT500542024 U AT 500542024U AT 18468 U1 AT18468 U1 AT 18468U1
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Abstract

Vakuumpumpensystem (200), aufweisend:  eine Vakuumpumpe (104), vorzugsweise vom Typ der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe,  einen Fluidaufnahmeanschluss (106) zum Anschließen an ein abzupumpendes Fluidvermittlungssystem;  ein erstes Stellglied (108), das eingerichtet ist, einen mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellten Pumpprozess zu beeinflussen;  ein zweites Stellglied (118), welches eingerichtet ist, einen Prozess, mittels welchem der Vakuumpumpe (104) Flüssigkeit zugeführt wird, zu beeinflussen;  eine Steuervorrichtung (102), die eingerichtet ist zum: Ansteuern des ersten Stellglieds (108) basierend auf einem Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss (106) ausgesetzt ist; Ansteuern des zweiten Stellglieds (118), wenn der Pumpprozess mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellt wird, basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate des Pumpprozesses repräsentiert.

Description

Beschreibung
[0001] Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen ein Vakuumpumpensystem, ein computerlesbares Medium, ein Computerprogrammprodukt und eine Steuervorrichtung.
[0002] Grundsätzlich existieren Vorrichtungen (allgemeiner auch als Abwasserquelle bezeichnet), die regelmäßig und/oder kontinuierlich Abwasser abgeben und deren Betrieb innerhalb von Gebäuden daher eine gesonderte Entsorgungsinfrastruktur zur Entsorgung des Abwassers benötigt. So können beispielsweise Kühlaggregate in Supermärkten Kondenswasser erzeugen, das mittels der Entsorgungsinfrastruktur abgeführt wird. Ebenso kann in einer Lebensmittelauslage (auch als Theke bezeichnet) Abwasser anfallen, welches mittels der Entsorgungsinfrastruktur abgeführt wird. Die Entsorgungsinfrastruktur besteht beispielsweise aus Behältern, einem Rohrsystem, Pumpen und Ventilen, wobei die Aufgabe der Pumpen darin besteht, ein Vakuum in dem Rohrsystem aufrecht zu erhalten, mittels welchem das in den Behältern gesammelte Abwasser angesaugt werden kann.
[0003] Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde anschaulich erkannt, dass sich die herkömmliche Auslegung der Entsorgungsinfrastruktur an dem im Regelbetrieb anfallenden Abwasser orientiert. In dem Zusammenhang wurde erkannt, dass sich die Umstände der Nutzung der Abwasserquelle ändern können oder die Abwasserquelle selbst ausgetauscht wird, so dass sich die chemische Zusammensetzung des Abwassers ändern kann. Solche Umstände sind bei der Auslegung der Entsorgungsinfrastruktur allerdings nicht immer vorhersehbar, weshalb Abwasser anfallen kann, für welches die Entsorgungsinfrastruktur unter Umständen nicht ausgelegt ist.
[0004] Macht es die Art der Nutzung beispielsweise erforderlich, dass die Abwasserquelle regelmäßig gereinigt werden muss, kann das anfallende Abwasser einen hohen Anteil von Reinigungsmittel aufweisen, welches abhängig von der Art des Reinigungsmittels die Schaumbildung begünstigt und daher besondere Anforderungen an Pumpen und Ventile stellt. Diese Anforderungen sind abhängig von der Art des Reinigungsmittels und von der Menge des eingesetzten Reinigungsmittels, so dass eine Überlastung der Entsorgungsinfrastruktur auch unabsichtlich herbeigeführt werden kann. Beispielsweise kann eine Theke täglich zu Geschäftsschluss ausgeräumt, mit Eiweiß- und Fettlösenden Chemikalien eingesprüht und nachfolgend mit Klarwasser ausgespült werden, deren Mischung als Abwasser anfällt. Der Einsatz des zuvor beschriebenen Reinigungsmittels kann, je nach eingesetzter Menge, zu Schaumbildung in der Pumpe führen, was den Pumpprozess beeinträchtigt.
[0005] Auch in anderen Szenarien kann der Pumpprozess beeinträchtigt werden mit der Folge, dass die Pumpe länger braucht, um den Soll-Druck zu erreichen oder dieser gar nicht erreicht wird. In dem Fall kann sich die Pumpe stark erwärmen und Schaden nehmen. Ist die Pumpe mit einer Laufzeitüberwachung versehen, welche die Pumpe abschaltet, bevor diese Schaden nimmt, wird in der Regel eine Kontrolle der Pumpe vorgenommen, bevor diese nach einer solchen Abschaltung wieder in Betrieb genommen wird, um Ursache der Störung zu erschließen.
[0006] Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde anschaulich erkannt, dass sich die Beeinträchtigung des Pumpprozesses mindern lässt, indem der Pumpe alternativ oder zusätzlich zu dem Abwasser eine Flüssigkeit (auch als Injektionsflüssigkeit bezeichnet) zugeführt wird, deren chemische Zusammensetzung pumpfähig ist. Beispielsweise kann Frischwasser als Injektionsflüssigkeit genutzt werden, um die Pumpe damit zu spülen. Die Injektionsflüssigkeit verdünnt das Abwasser, begünstigt damit den Pumpprozess und ebenso die Fähigkeit der Pumpe zur Selbstreinigung. Unter Umständen kann die Injektionsflüssigkeit so lange zugeführt werden, bis der Pumpprozess die Anforderungen wieder erfüllt.
[0007] Es zeigen
[0008] Figur 1 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Steuerdiagramm;
[0009] Figur 2, Figur 3 und Figur 4 jeweils ein Vakuumpumpensystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Aufbaudia-
gramm;
[0010] Figuren 5A und B jeweils den zeitlichen Verlauf verschiedener Parameter gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Diagramm; und
[0011] Figur 6 ein Steuerschema zum Implementieren der Pumpsequenz gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Aufbaudiagramm.
[0012] In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
[0013] Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung (z.B. ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. einer elektrisch leitfähigen Verbindung), eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
[0014] Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff "gekoppelt" oder "Kopplung" im Sinne einer (z.B. mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen), z.B. direkten oder indirekten, Verbindung und/oder Wechselwirkung verstanden werden. Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette miteinander gekoppelt sein, entlang welcher die Wechselwirkung ausgetauscht werden kann, z.B. ein Fluid (dann auch als fluidleitend gekoppelt bezeichnet). Beispielsweise können zwei miteinander gekoppelte Elemente eine Wechselwirkung miteinander austauschen, z.B. eine mechanische, hydrostatische, thermische und/oder elektrische Wechselwirkung. Eine Kopplung mehrerer Vakuumkomponenten (z.B. Ventilen, Pumpen, Kammern, usw.) miteinander kann aufweisen, dass diese fluidleitend miteinander gekoppelt sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann "gekuppelt" im Sinne einer mechanischen (z.B. körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden, z.B. mittels eines direkten körperlichen Kontakts. Eine Kupplung kann eingerichtet sein, eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment, etc.) zu übertragen.
[0015] Als Ist-Zustand einer Entität (z.B. einer Vorrichtung, eines Systems oder eines Vorgangs bzw. Prozesses) kann der tatsächlich vorliegende bzw. sensorisch erfassbare Zustand der Entität verstanden werden. Als Soll-Zustand der Entität kann der angestrebte Zustand, d.h. eine Vorgabe, verstanden werden. Als Steuern kann eine beabsichtigte Beeinflussung des momentanen Zustands (auch als Ist-Zustand bezeichnet) der Entität verstanden werden. Dabei kann der momentane Zustand gemäß der Vorgabe (auch als Soll-Zustand bezeichnet) verändert werden, z.B. indem ein oder mehr als ein Betriebsparameter (dann auch als Stellgröße bezeichnet) der Entität verändert wird, z.B. mittels eines Stellglieds. Regeln kann als Steuern verstanden werden, wobei zusätzlich einer Zustandsänderung durch Störungen entgegengewirkt wird. Dazu wird der IstZustand mit dem Soll-Zustand verglichen und die Entität derart beeinflusst, dass die Abweichung des Ist-Zustands von dem Soll-Zustand minimiert wird. Die Regelung implementiert somit im Gegensatz zu der reinen vorwärts gerichteten Ablaufsteuerung eine fortlaufende Einflussnahme der
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Ausgangsgröße auf die Eingangsgröße, welche durch den sogenannten Regelkreis bewirkt wird (auch als Rückführung bezeichnet). Mit anderen Worten kann hierin verstanden werden, dass alternativ oder zusätzlich zu der Steuerung (bzw. dem Ansteuern) eine Regelung verwendet werden kann bzw. alternativ oder zusätzlich zu dem Steuern ein Regeln erfolgen kann.
[0016] Der Zustand der Entität (z.B. einer Vorrichtung, eines Systems oder eines Prozesses) lässt sich als Punkt (auch als Arbeitspunkt oder Betriebspunkt bezeichnet) in einem Raum (auch als Zustandsraum bezeichnet) angeben, der von den veränderlichen Parametern der Entität aufgespannt wird. Der Zustand der Entität ist somit eine Funktion des jeweiligen Werts eines oder mehr als eines Betriebsparameters (im Kontext eines Prozesses auch als Prozessparameter bezeichnet), welcher den Zustand der Entität somit repräsentiert. Der Ist-Zustand kann basierend auf einer Messung (z.B. mittels eines Messglieds) eines oder mehr als eines Betriebsparameters (dann auch als Regelgröße bezeichnet) ermittelt werden.
[0017] Der Begriff „Stellglied“ kann als eine Vorrichtung verstanden werden, die zum Beeinflussen der Entität (z.B. deren Zustand) in Antwort auf ein Ansteuern des Stellglieds eingerichtet ist. Das Stellglied kann einen oder mehr als einen Wandler (z.B. mehrere miteinander gekoppelte Wandler aufweisend) aufweisen, der eingerichtet ist, ein dem Stellglied zugeführtes Ansteuersignal (mittels dessen das Ansteuern erfolgt) in mechanische Bewegungen und/oder eine Veränderung einer physikalischen Größe (wie beispielsweise Druck oder Temperatur) umsetzt. Anschaulich kann das Stellglied eine Stellkette implementieren, der eingangsseitig das Ansteuersignal zugeführt wird und die ausgangsseitig die Entität beeinflusst. Beispiele für Wandler des Stellglieds weisen auf: ein elektromechanischer (auch als elektromotorisch bezeichnet) Wandler, der zum Beispiel eingerichtet sein kann, elektrische Energie in mechanische Leistung (z.B. durch Bewegung) zu überführen; ein elektrothermischer Wandler, der zum Beispiel eingerichtet sein kann, elektrische Leistung in thermische Leistung zu überführen; ein elektrischer Wandler (z.B. einen Spannungsumsetzer aufweisend), der zum Beispiel eingerichtet sein kann, unterschiedliche elektrische Größen (z.B. Spannung, Stromstärke und/oder Leistung), mittels welcher die elektrische Leistung vermittelt wird, ineinander zu überführen; ein mechanischer Wandler (z.B. ein Getriebe aufweisend), der zum Beispiel eingerichtet sein kann, verschiedener Bewegungsgrößen (z.B. Bewegungsgeschwindigkeiten, Kraft und/oder Bewegungsrichtung), mittels welcher die mechanische Leistung vermittelt wird, ineinander zu überführen. Ausgangsseitig kann die Stellkette beispielsweise ein Bauelement (auch als Stellorgan bezeichnet) aufweisen, das eingerichtet ist, in Antwort darauf bewegt zu werden (z.B. mittels der mechanischen Leistung), die Veränderung der physikalischen Größe (wie beispielsweise ein Stofffluss) zu bewirken. Der elektromechanische Wandler kann beispielsweise den sogenannten Stellantrieb (z.B. einen Aktuator, auch als Aktor bezeichnet, aufweisend), z.B. einen elektrischen Motor oder eine andere Antriebsvorrichtung aufweisend, bereitstellen. Ein steuerbares Stellglied kann verstanden werden als den Stellantrieb und das Stellorgan aufweisend.
[0018] Das Stellglied kann beispielsweise eingerichtet sein, Einfluss auf den Ist-Zustand (auch als Arbeitspunkt bezeichnet) der Entität zu nehmen (z.B. auf dessen Stellgröße), die mittels des Stellglieds versorgt wird. Der Einfluss kann direkt oder indirekt sein. Stellgröße und Regelgröße können sich beispielsweise voneinander unterscheiden. Die Regelgröße (z.B. Druck) kann dann entsprechend eine Funktion einer oder mehr als einer Stellgröße (z.B. Gaszufluss) sein.
[0019] Als Sensor (auch als Detektor bezeichnet) kann ein Wandler verstanden werden, der eingerichtet ist, eine zu dem Sensortyp korrespondierende Eigenschaft seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ zu erfassen, z.B. eine physikalische oder chemische Eigenschaft und/oder eine stoffliche Beschaffenheit. Die Messgröße ist diejenige physikalische Größe, der die Messung mittels des Sensors gilt. Je nach Komplexität der zu messenden Umgebung des Sensors kann der Sensor eingerichtet sein, nur zwischen zwei Zuständen der Messgröße unterscheiden zu können (auch als Messschalter bezeichnet), zwischen mehr als zwei Zuständen der Messgröße unterscheiden zu können oder die Messgröße quantitativ zu erfassen. Ein Beispiel für einen Messschalter ist ein Drucksensor, der eingerichtet ist, zu erfassen, ob ein Druck als Messgröße ein Unterdruck ist oder nicht. Ein Beispiel für eine quantitativ erfasste Messgröße ist beispielsweise ein Druck oder eine Fluidflussrate (z.B. Durchflussrate), deren Ist-Zustand mittels des
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Sensors als Wert erfasst werden kann.
[0020] Ein Sensor kann Teil einer Messkette sein, welche eine entsprechende Infrastruktur (z.B. Prozessor, Speichermedium und/oder Bussystem oder dergleichen aufweisend) aufweist. Die Messkette kann eingerichtet sein, den entsprechenden Sensor (z.B. Wassersensor, Drucksensor und/oder Betätigungssensor) anzusteuern, dessen erfasste Messgröße als Eingangsgröße zu verarbeiten und darauf basierend ein elektrisches Signal als Ausgangsgröße bereitzustellen, welches die Eingangsgröße repräsentiert. Die Messkette kann beispielsweise mittels der Steuervorrichtung implementiert sein oder werden.
[0021] Der Begriff "Steuervorrichtung" kann als jede Art einer Logik implementierenden Entität verstanden werden, die beispielsweise eine Verschaltung (z.B. Hartverschaltung) und/oder einen Prozessor aufweisen kann, welcher Software ausführen kann, die in einem Speichermedium, in einer Firmware oder in einer Kombination davon gespeichert ist, und darauf basierend Anweisungen ausgeben kann. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise mittels Codesegmenten (z.B. Software) konfiguriert sein, um den Betrieb eines Systems (z.B. seines Arbeitspunkts), z.B. einer Maschine oder einer Anlage, z.B. zumindest seiner kinematischen Kette, zu steuern.
[0022] Der Begriff "Prozessor" kann als jede Art von Entität verstanden werden, die die Verarbeitung von Daten oder Signalen erlaubt. Die Daten oder Signale können beispielsweise gemäß zumindest einer (d.h. einer oder mehr als einer) spezifischen Funktion behandelt werden, die vom Prozessor ausgeführt wird. Ein Prozessor kann eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine Mischsignalschaltung, eine Logikschaltung, einen Mikroprozessor, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine programmierbare Gatter-Anordnung (FPGA), eine integrierte Schaltung oder eine beliebige Kombination davon aufweisen oder daraus gebildet sein. Jede andere Art der Implementierung der jeweiligen Funktionen, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden, kann auch als Prozessor oder Logikschaltung verstanden werden. Es versteht sich, dass einer oder mehrere der hierin detailliert beschriebenen Verfahrensschritte von einem Prozessor ausgeführt (z. B. realisiert) werden können, durch eine oder mehrere spezifische Funktionen, die von dem Prozessor ausgeführt werden.
[0023] Hierin wird auf ein Verfahren Bezug genommen, was beispielsweise mittels Ansteuerns eines oder mehr als eines Stellglieds erfolgen kann (auch als Stelleingriff bezeichnet). In dem Zusammenhang wird ebenso auf eine Steuervorrichtung bzw. Codesegmente Bezug genommen. Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein, eines oder mehr als eines der hierin beschriebenen Verfahren (oder zumindest einen Vorgang davon) zu implementieren. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung einen Prozessor aufweisen, der eingerichtet ist, das jeweilige Verfahren zu implementieren. Beispielsweise kann der Prozessor eingerichtet sein, entsprechende Instruktionen zum Ansteuern auszugeben. Alternativ oder zusätzlich kann der Prozessor eingerichtet sein, entsprechende Instruktionen und Signale aufzunehmen und zu verarbeiten. Die von dem Prozessor aufgenommenen Instruktionen können beispielsweise mittels Codesegmenten implementiert sein, welche auf einem nichttransitorischen Datenspeicher abgespeichert sind.
Beispielsweise können die Codesegmente zumindest Instruktionen und/oder eine oder mehr als eine Vorgabe aufweisen, welche wenn von dem Prozessor ausgeführt, den Prozessor dazu bringen, eines der Verfahren durchzuführen. Das für den Prozessor Beschriebene kann in Analogie gelten für eine hartverschaltete Implementierung des Verfahrens.
[0024] Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Datenspeicher (allgemeiner auch als Speichermedium bezeichnet) ein nichttransitorischer Datenspeicher sein. Der Datenspeicher kann beispielsweise eine Festplatte und/oder zumindest einen Halbleiterspeicher (wie z.B. NurLese-Speicher, Direktzugriffsspeicher und/oder Flash-Speicher) aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Nur-Lese-Speicher kann beispielsweise ein löschbarer programmierbarer Nur-LeseSpeicher (kann auch als EPROM bezeichnet werden) sein. Der Direktzugriffsspeicher kann ein nichtflüchtiger Direktzugriffsspeicher (kann auch als NVRAM -"non-volatile random access memory" bezeichnet werden) sein. Beispielsweise kann in dem Datenspeicher eines oder mehr als eines von Folgendem gespeichert werden: die Codesegmente, die das Verfahren implementie-
ren, eine Angabe über eine oder mehr als eine Vorgabe (z.B. Soll-Zustand).
[0025] Der Begriff „Pumpprozess“ (auch als Fluidtransferprozess bezeichnet) bezeichnet hierin den Transfer (auch als Fördern bezeichnet) eines Fluids (z.B. Gas und/oder Flüssigkeit aufweisend) mittels einer Pumpe. Der Begriff „Pumpe“ bezeichnet eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, den Transfer des Fluids anzutreiben, z.B. indem dem Gas mittels der Pumpe mechanische Arbeit zugeführt wird, welche das Gas komprimiert, und/oder indem das Fluid verdrängt wird. Als Folge des Pumpprozesses kann der Druck, dem der eingangsseitige Anschluss der Pumpe (auch als Ansauganschluss bezeichnet) ausgesetzt ist (auch als Eingangsdruck bezeichnet), mittels welchem die Pumpe das Fluid aufnimmt, abnehmen.
[0026] Eine Vakuumpumpe ist eine Pumpe, die zur Erzeugung eines Unterdrucks (z.B. Vakuums) als Eingangsdruck mittels des Pumpprozesses eingerichtet ist. Beispielsweise kann eine Vakuumpumpe eingerichtet sein, ein Vakuum (d.h. ein Druck kleiner als 0,3 bar), z.B. einen Eingangsdruck in einem Bereich von ungefähr 10* mbar bis ungefähr 10° mbar (mit anderen Worten Vorvakuum) oder weniger, z.B. einen Eingangsdruck in einem Bereich von ungefähr 10% mbar bis ungefähr 10” mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) oder weniger, z.B. einen Eingangsdruck von kleiner als Hochvakuum, z.B. kleiner als ungefähr 107 mbar (mit anderen Worten Ultrahochvakuum) bereitzustellen.
[0027] Der Begriff „Fluidflussrate“ bezeichnet eine Menge des Fluids, welche sich pro Zeit (z.B. angegeben als Normvolumen pro Zeit) bewegt und kann beispielsweise ausgedrückt werden als Volumenstrom und/oder Massenstrom. Vergleichende Angaben zu der Fluidflussrate können auf denselben Druck p (z.B. Normvolumen) und/oder dieselbe Temperatur T bezogen sein, dem das transferierte Fluid ausgesetzt ist. Das Normvolumen kann beispielsweise gemäß ISO 2533 definiert sein (z.B. bei p= 1,01325 bar und 7= 288,15 K). Der Begriff „Pumprate“ (auch als Pumpleistung bezeichnet) bezeichnet die mittels einer Pumpe bereitgestellt Fluidflussrate, z.B. die Menge des mittels der Pumpe transferierten Fluids pro Zeit.
[0028] Der Begriff „Flüssigkeitsringpumpe“ bezeichnet eine Pumpe (z.B. Flüssigkeitsvakuumpumpe), bei welcher ein sogenannter Flüssigkeitsring im Inneren gebildet wird. Die Flüssigkeitsringpumpe weist einen sogenannten Impeller (z.B. ein Flügelrad) auf, der in einer Kammer (auch als Gehäusekammer bezeichnet) der Pumpe angeordnet und drehbar gelagert ist, welche beispielsweise mittels des Gehäuses der Pumpe bereitgestellt ist. Der Innenraum der Gehäusekammer (auch als Arbeitsraum bezeichnet) kann den eingangsseitigen Anschluss der Pumpe (auch als Ansauganschluss bezeichnet) mit dem ausgangsseitigen Anschluss der Pumpe fluidleitend koppeln. Der Impeller kann einen Lagerabschnitt und mehrere starr daran befestigte Flügel (auch als Schaufeln bezeichnet) gleicher Länge aufweisen, welche von dem Lagerkern weg erstreckt sind und paarweise einen Hohlraum des (auch als Förderraum bezeichnet) Impellers begrenzen. Der Lagerabschnitt kann beispielsweise eine Welle oder zumindest eine Durchgangsöffnung zum Aufnehmen der Welle aufweisen. Die Drehachse, um welche der Impeller drehbar gelagert ist, ist derart in der Gehäusekammer angeordnet, dass der Impeller (oder zumindest dessen Flügel) in radialer Richtung räumlich separiert von den Kammerwänden der Gehäusekammer ist (auch als berührungsfrei bezeichnet). Mit anderen Worten kann zwischen dem Impeller und den Kammerwänden der Gehäusekammer ein den Impeller entlang eines in sich geschlossenen Pfades verlaufender Spalt gebildet sein. Ist der Arbeitsraum rotationssymmetrisch (z.B. zylindrisch) geformt, kann die Drehachse des Impellers exzentrisch zur Symmetrieachse des Arbeitsraums angeordnet sein. Ist der Arbeitsraum nichtrotationssymmetrisch (z.B. achtförmig), kann das Flügelrad beispielsweise zentrisch und/oder auf einer Symmetrieachse des Arbeitsraums angeordnet sein. Im Betrieb der Pumpe wird der Impeller in eine Drehbewegung versetzt, welcher die Drehbewegung auf die in dem Arbeitsraum aufgenommene Flüssigkeit (beispielsweise Wasser aufweisend) überträgt. Dadurch bildet die Flüssigkeit im Arbeitsraum einen den Spalt ausfüllenden (z.B. zum Arbeitsraum konzentrischen) Flüssigkeitsring, welcher die zwischen den Flügeln des Impellers gebildeten Förderräume gegeneinander abdichtet. Der Flüssigkeitsring ist exzentrisch zu der Drehachse des Impellers angeordnet, so dass die Flügel unterschiedlich tief in den Flüssigkeitsring eintauchen, was ein Kolbenwirkung entfaltet, mittels welcher abwechselnd angesaugt und komprimiert wird.
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[0029] Vor diesem Hintergrund wurde erkannt, dass die Kolbenwirkung beeinträchtigt wird, wenn die Integrität des Flüssigkeitsrings abnimmt, was beispielsweise auftreten kann, wenn Schaum in den Arbeitsraum gelangt oder darin gebildet wird. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn ein Tensid in die Flüssigkeitsringpumpe gelangt, da dieses die Bildung von Schaum (auch als Schaumbildung bezeichnet) anregen kann. Dieser Fall kann beispielsweise auftreten, wenn die Flüssigkeit, die von der Flüssigkeitsringpumpe transferiert wird, ein oder mehr als ein Tensid aufweist, z.B. als Bestandteil eines Reinigungsmittels, wie beispielsweise bei Waschmitteln, Spülmitteln und dergleichen. Bricht der Flüssigkeitsring einmal zusammen, kann die Pumprate der Flüssigkeitsringpumpe nicht mehr ausreichen, um neue Flüssigkeit zum Bilden des Flüssigkeitsrings anzusaugen.
[0030] In dem Zusammenhang wurde erkannt, dass sich die Integrität des Flüssigkeitsrings verbessern (z.B. wiederherstellen) lässt, wenn der Flüssigkeitsringpumpe zusätzlich Flüssigkeit (auch als Injektionsflüssigkeit bezeichnet), z.B. tensidfreies Wasser, zugeführt wird, welches dazu beiträgt, die Menge des Tensids und/oder des Schaums in der Flüssigkeitsringpumpe zu vermindern. Anschaulich ermöglicht dies, den Arbeitsraum der Vakuumpumpe mittels der Injektionsflüssigkeit, die beispielsweise frei ist von einem Tensid, zu spülen.
[0031] Hierin wird exemplarisch auf den Schaum als Grund für die Beeinträchtigung des Pumpprozesses, z.B. des Flüssigkeitsrings, Bezug genommen. Diesbezüglich kann verstanden werden, dass das hierzu Beschriebene in Analogie gelten kann für andere Ereignisse, welche den Pumpprozess, z.B. den Flüssigkeitsrings, beeinträchtigen.
[0032] Hierin wird exemplarisch auf tensidfreies Wasser (z.B. Frischwasser) als Injektionsflüssigkeit Bezug genommen. Diesbezüglich kann verstanden werden, dass das hierzu Beschriebene in Analogie gelten kann für jedes andere (z.B. tensidfreie) Fluid (z.B. Flüssigkeit), dessen chemische Zusammensetzung eingerichtet ist, den Pumpprozess zu begünstigen. Darunter wird verstanden, dass die Injektionsflüssigkeit derart eingerichtet ist, dass der Pumpprozess der Injektionsflüssigkeit die Vorgabe erreicht, beispielsweise den Soll-Druck als Ansaugdruck erreicht. Beispielsweise kann die Injektionsflüssigkeit einen Entschäumer aufweisen oder daraus bestehen.
[0033] Der Begriff „Fluid“ kann verstanden werden als ein Material, welches sich unter dem Einfluss von Scherkräften kontinuierlich verformt, beispielsweise der Form eines Behälters anpassend. Beispielsweise kann das einer Scherung keinen Widerstand oder nur den Strömungswiderstand entgegensetzen (d.h. eine endliche Viskosität aufweist). Beispielsweise kann das Fluid dem Fließgesetz oberhalb der Fließgrenze unterliegen (DIN 1342, Stand Februar 2023). Ein Fluid kann ein Gas und/oder eine Flüssigkeit aufweisen oder daraus bestehen, und optional Feststoffpartikel aufweisen. Ein Fluid, wie hierin verwendet, kann eine Paste, wie beispielsweise eine Wärmeleitpaste, aufweisen oder daraus bestehen. Als Paste kann eine Suspension (Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch) verstanden werden. Als Wärmeleitpaste kann eine Paste verstanden werden, welche die Wärmeübertragung zwischen zwei Objekten, wie beispielsweise einem Substrat und einem Gestell, verbessert gegenüber Luft.
[0034] Der Begriff „fluidleitend“ in Bezug auf eine Verbindung zweiter Objekte (z.B. Bereiche oder Bauteile) miteinander kann verstanden werden, als dass die Verbindung der zwei Objekte eingerichtet ist, eine hydrostatische Wechselwirkung zwischen den zwei Objekten mittels eines Fluids zu vermitteln, beispielsweise einen Austausch des Fluids zwischen den zwei Objekten. Die Verbindung kann beispielsweise mittels eines direkten Kontakts miteinander, einer Leitung (z.B. vom Typ des Rohrs und/oder des Schlauchs) oder eines anderen fluiddurchlässigen Bauteils implementiert werden, welches die hydrostatische Wechselwirkung vermittelt. Eine Leitung kann grundsätzlich einen beidseitig offenen Hohlkörper aufweisen. Die Leitung kann beispielsweise starr eingerichtet sein (beispielsweise ein Rohr aufweisend) oder flexibel eingerichtet sein (beispielsweise einen Schlauch aufweisend).
[0035] Hierin wird auf eine Abfallflüssigkeit als exemplarisches Fluid Bezug genommen, welche z.B. Abwasser aufweisen oder daraus bestehen kann. Abwasser kann anschaulich verunreinigtes Wasser aufweisen, z.B. Schwebstoffe oder andere Festkörper aufweisend, eine von Wasser verschiedene Flüssigkeit aufweisend, gelöste Bestandteile aufweisend. Kondenswasser bezeichnet
Wasser, das sich an einer kühlen Oberfläche von Gegenständen niederschlägt, sobald wasserhaltige Luft oder Gas dort unter den Taupunkt abgekühlt wird. Kondensiert die Feuchte aus wasserhaltiger Luft, können im Kondenswasser ebenso kondensierbare Luftverunreinigungen enthalten sein. Beispiele für Abwasser (auch als Schmutzwasser bezeichnet) weisen auf: Grauwasser (gemäß EN 12056-1 fäkalienfreies, gering verschmutztes Abwasser, wie es etwa beim Duschen, Baden oder Händewaschen anfällt, aber auch aus der Waschmaschine kommen kann); und Schwarzwasser (gemäß ISO 6107-7:1997 häusliches Abwasser mit Urin und/oder fäkalen Feststoffen).
[0036] Es kann verstanden werden, dass das für die Abfallflüssigkeit Beschriebene in Analogie für jedes andere (z.B. kondensierte) Fluid (z.B. eine Flüssigkeit aufweisend oder daraus bestehend) gelten kann. Die Abfallflüssigkeit kann beispielsweise eine organische Flüssigkeit aufweisen oder daraus bestehen. Die Abfallflüssigkeit kann beispielsweise eine anorganische Flüssigkeit aufweisen oder daraus bestehen. Beispiele für die Abfallflüssigkeit weisen auf: Abwasser, Kondenswasser, Kühlflüssigkeit, Ol, usw.
[0037] Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist der Pumpprozess auf, dass der Austausch (z.B. Transport) des Fluids (z.B. einer Flüssigkeit, z.B. der Abfallflüssigkeit) mittels eines Druckunterschieds angeregt bzw. bewirkt (auch als Absaugen bezeichnet) wird. Das Absaugen erreicht, dass das Fluid effizient und entgegen der Gravitationskraft und/oder über eine längere Strecke, z.B. aus der Ferne, entzogen werden kann. Das Absaugen kann aufweisen, dass das Fluid dem Druckunterschied (z.B. zwischen einem Unterdruck und atmosphärischem Luftdruck) ausgesetzt wird. Der Druckunterschied kann beispielsweise größer sein als ungefähr 0,1 bar, z.B. als ungefähr 0,25 bar, z.B. als ungefähr 0,5 bar, z.B. als ungefähr 0,75 bar, z.B. als ungefähr 0,9 bar. Das Anlegen des Druckunterschieds an das Fluid kann beispielsweise aufweisen, dass das Fluid dem Unterdruck (z.B. einem Vakuum) ausgesetzt wird. Der Unterdruck kann kleiner sein als der atmosphärische Luftdruck. Der Unterdruck kann beispielsweise mittels eines Pumpensystems erzeugt werden. Der Unterdruck kann kleiner sein als ungefähr 0,8 bar, z.B. als ungefähr 0,7 bar, z.B. als ungefähr 0,6 bar. Das Vakuum kann kleiner sein als ungefähr 0,3 bar, z.B. als ungefähr 0,2 bar, z.B. als ungefähr 0,1 bar.
[0038] Hierin wird auf verschiedene Komponenten (z.B. Anschlüsse, Pumpen, Leitungen, Behälter, Schläuche, usw.) eines hydrostatischen Verbunds Bezug genommen, welche beispielsweise unterdrucktauglich eingerichtet sein können (dann auch als Unterdruckkomponente bezeichnet). Unterdruckkomponenten (z.B. Unterdruckleitung, Unterdruckschlauch, Unterdruckanschluss, Unterdruckbehälter, usw.) können anschaulich unterdruckstabil (z.B. vakuumstabil) eingerichtet sein, d.h. dass diese einem Unterdruck im Inneren bei äußerem Einwirken des atmosphärischen Luftdrucks (auch als druckstabil bezeichnet) standhalten, z.B. im Wesentlichen ohne Verformung und/oder bei Aufrechterhaltung ihrer fluidleitenden Fähigkeiten, und/oder diese voneinander luftdicht separieren. Dies erreicht, dass die Unterdruckkomponente beim Anlegen eines Unterdrucks an diese weiterhin fluidleitend ist, so dass durch diese hindurch das Absaugen erfolgen kann. Ein Unterdruck- Anschluss kann beispielsweise eine Dichtung aufweisen.
[0039] Hierin wird ferner auf Anschlüsse verschiedenen Typs (z.B. vom Typ des Fluidaufnahmeanschlusses oder Fluidabgabeanschluss) Bezug genommen. Ein Anschluss kann eingerichtet sein, mit einer anderen Komponente (z.B. zum Bilden eines hydrostatischen Verbunds) gekoppelt zu werden, z.B. mit einem anderen Anschluss, mit einem Schlauch und/oder mit einer Vorrichtung, die ein Fluid abgibt und/oder aufnimmt. Dazu kann der Anschluss eine oder mehr als eine Formschlusskontur aufweisen. Beispiele für eine Formschlusskontur weisen auf: Ose, Gewinde, Durchgangsöffnung, Vertiefung oder Rastnase (z.B. eines Rastverschlusses), Längsschlitz (z.B. eines Bajonettverschlusses), Vorsprung (z.B. des Bajonettverschlusses), usw. Beispielsweise kann der Anschluss einen Flansch aufweisen oder daraus gebildet sein. Bezüglich der Begriffe „Fluidaufnahmeanschluss“ und „Fluidabgabeanschluss“ kann verstanden werden, dass diese die Richtung des Fluidtransfers bezeichnen und zum Bilden des hydrostatischen Verbunds miteinander gekuppelt werden können.
[0040] Der Begriff „Fluidvermittlungssystem“ bezeichnet hierin einen Verbund von Vakuumkom-
ponenten, wie beispielsweise Leitungen (z.B. vom Typ des Rohrs und/oder des Schlauchs), Ventile, Verzweigungen, der einen Fluidabgabeanschluss und einen oder mehr als einen Fluidaufnahmeanschluss (z.B. mehr als 5 oder als 10 Versorgungsanschlüsse aufweisend) aufweist, welche mittels der Vakuumkomponenten fluidleitend miteinander verbunden sind. Das Fluidvermittlungssystem kann eingerichtet sein, eine an dem Fluidabgabeanschluss bereitgestellte Druckveränderung und/oder den daraus hervorgehenden Druck (z.B. Unterdruck) an jeden Fluidaufnahmeanschluss (auch als Versorgungsanschluss bezeichnet) des Fluidvermittlungssystems zu vermitteln. Das Fluidvermittlungssystem kann beispielsweise zur Entsorgung einer Abfallflüssigkeit verwendet werden (auch als Drainage bezeichnet), die beispielsweise von einer Kühl-/Gefriereinheiten (z.B. in Form eines Kondensats) und/oder deren Reinigung stammt.
An den Fluidabgabeanschluss des Fluidvermittlungssystems kann ein Vakuumpumpensystem (z.B. dessen Fluidaufnahmeanschluss) angeschlossen werden, welche die Druckveränderung und/oder den daraus hervorgehenden Druck (z.B. Unterdruck) bereitstellt (mittels eines Pumpprozesses).
[0041] Der Begriff „Schaum“ kann verstanden werden als heterogenes Gemisch einer Flüssigkeit mit einem Gas, in welchem das Gas in Blasen (Gasblasen) vorliegt, welche die Flüssigkeit voneinander separiert. Diese Blasen können durch mechanische oder chemische Mittel erzeugt werden, und der Schaum kann stabilisiert werden, indem ein Tensid oder eine andere Substanz hinzugefügt wird, die die Oberflächenspannung reduziert und die Blasenbildung begünstigt. Die Dichte des Schaums liegt zwischen der Dichte der Flüssigkeit und der Dichte des Gases.
[0042] Fig.1 veranschaulicht ein Verfahren 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Steuerdiagramm, gemäß denen das Verfahren 100 aufweist, in 101, Ansteuern eines Pumpprozesses 110 basierend auf einem Druck PR (auch als Regeldruck bezeichnet), z.B. basierend auf einer davon abhängigen Regelgröße; und in 103, Ansteuern eines Injektionsprozesses 120, wenn ein Parameter S (auch als Pumpparameter bezeichnet) ein Kriterium (auch als Störkriterium bezeichnet) erfüllt, das repräsentiert, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe (auch als Prozessvorgabe bezeichnet) abweicht.
[0043] Mittels des Pumpprozesses kann das Fluidvermittlungssystem oder zumindest der daran anzuschließende Anschluss (auch als Fluidaufnahmeanschluss bezeichnet) abgepumpt werden. Der Pumpprozess kann mittels einer oder mehr als einer Pumpe, z.B. zumindest eine Vakuumpumpe (z.B. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe) aufweisend, bereitgestellt werden, wovon die Vakuumpumpe hierin exemplarisch erläutert wird. Diesbezüglich kann verstanden werden, dass das für die Vakuumpumpe Beschriebene in Analogie gelten kann für mehrere Pumpen, mittels denen der Pumpprozess bereitgestellt wird.
[0044] Mittels des Injektionsprozesses kann dem Pumpprozess eine Flüssigkeit (auch als Injektionsflüssigkeit bezeichnet) zugeführt (auch als injiziert bezeichnet) werden. Mittels des Injektionsprozesses kann beispielsweise die Fluidflussrate (auch als Injektionsrate oder kurz als Zuflussrate bezeichnet) der Injektionsflüssigkeit, mit welcher dem Pumpprozess die Injektionsflüssigkeit zugeführt wird, beeinflusst (z.B. erhöht) werden. Die Injektionsrate kann beispielsweise als Durchsatz (Menge pro Zeit) angegeben werden, beispielsweise als Massenstrom oder Volumenstrom.
[0045] Der Injektionsprozess kann mittels einer oder mehr als einer Flüssigkeitsquelle, z.B. zumindest einen Behälter (z.B. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe) und/oder eine Zuleitung aufweisend, bereitgestellt werden, wovon die Zuleitung hierin exemplarisch erläutert wird. Diesbezüglich kann verstanden werden, dass das für die Zuleitung Beschriebene in Analogie gelten kann für jede andere Implementierung der Flüssigkeitsquelle.
[0046] In einer exemplarischen Implementierung ist der Pumpprozess 110 Bestandteil eines ersten Regelkreises 151, gemäß welchem der Regeldruck Pr als Regelgröße des ersten Regelkreises 151 verwendet wird. Der Regeldruck Pr kann mittels des Pumpprozesses beeinflusst werden, beispielsweise gemäß einem Soll-Zustand Ps (anschaulich auch als Druck-Vorgabe bezeichnet), der als Führungsgröße des ersten Regelkreises 151 verwendet wird. Die Druck-Vorgabe Ps kann beispielsweise einen Druckbereich aufweisen, in dem der Regeldruck Pr liegen soll, beispiels-
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weise unterhalb eines Schwellenwertes. Der Regeldruck Pr kann beispielsweise ein Druck sein, dem der Fluidabgabeanschluss des Fluidvermittlungssystems (anschaulicher auch als Systemausgang bezeichnet) oder der daran anzuschließende Fluidaufnahmeanschluss ausgesetzt ist. Der Regeldruck oder eine damit verknüpfte Größe kann beispielsweise sensorisch erfasst werden, z.B. mittels eines Sensors. Die mittels des Pumpprozesses bereitgestellte Pumprate 0der eine damit verknüpfte Größe kann beispielsweise als Stellgröße verwendet werden.
[0047] In der oder einer dazu alternativen exemplarischen Implementierung ist der Injektionsprozess 120 Bestandteil eines zweiten Regelkreises 153, gemäß welchem der Pumpparameter S als Regelgröße des zweiten Regelkreises 153 verwendet wird. Der Pumpparameter S kann mittels des Injektionsprozess 120 beeinflusst werden, beispielsweise gemäß einem Soll-Zustand Ss (anschaulich auch als Soll-Parameter bezeichnet), der als Führungsgröße des zweiten Regelkreises 153 verwendet wird. Der Pumpparameter S und/oder der Soll-Parameter Ss können beispielsweise eine Zeitangabe aufweisen.
[0048] Hierin wird exemplarisch auf die Zeitangabe als Pumpparameter S und/oder der Soll-Parameter SS Bezug genommen, wobei verstanden werden kann, dass das hierfür Beschriebene in Analogie gelten kann für Parameter anderen Typs. Die Zeitangabe als Pumpparameter S kann beispielsweise das Störkriterium erfüllen, wenn die Pumprate des Pumpprozesses 110 für einen vorgegebenen Zeitraum unterhalb eines Schwellenwertes liegt. Die Zeitangabe als Pumpparameter S kann beispielsweise das Störkriterium erfüllen, wenn die Dauer des Pumpprozesses 110 einen Schwellenwert überschreitet. Der Soll-Parameter SS kann beispielsweise einen Zeitraum (z.B. für den Pumpprozess 110) als Zeitangabe aufweisen, in welchem der Regeldruck PR die Druck-Vorgabe erfüllen soll.
[0049] Andere Beispiele, auf denen der Pumpparameter S basieren kann, weisen auf: eine Druckdifferenz, die eine Funktion des Regeldrucks ist; eine Schwingung (z.B. Vibration) der Vakuumpumpe, mittels welcher der Pumpprozess bereitgestellt wird; eine (z.B. chemische) Zusammensetzung innerhalb des Innenraums der Vakuumpumpe. Beispiele für einen Pumpparameter S, welcher die (z.B. chemische) Zusammensetzung innerhalb des Innenraums der Vakuumpumpe repräsentiert, können aufweisen: ein Gewicht der Vakuumpumpe (samt Inhalt des Innenraums), eine optische Emission aus dem Innenraum (z.B. in Form von Bilddaten, einer spektralen Antwort, usw.); eine elektrische Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe 104 (die beispielsweise abweicht vom Nennwert); eine elektrische Stromaufnahme der Vakuumpumpe 104 (die beispielsweise abweicht vom Nennwert); eine physikalische Dichte des Fluids innerhalb des Innenraums.
[0050] Bildet sich Schaum (auch als Schaumbildung bezeichnet) in der Pumpe, verändert dies die Schwingung (z.B. Vibration) der Vakuumpumpe, das Gewicht der Pumpe und/oder die optische Emission aus dem Innenraum der Vakuumpumpe, welche beispielsweise Licht aufweisen kann, das aus dem Innenraum stammt. Die optische Emission kann beispielsweise von Bilddaten repräsentiert werden, die mittels einer Kamera erfasst werden. Die optische Emission kann beispielsweise von einer Intensität des Lichts aus dem Innenraum der Vakuumpumpe repräsentiert werden, welche mittels eines Photosensors erfasst wird. Beispielsweise kann die Schwingung (z.B. Vibration) der Vakuumpumpe, z.B. deren Spektrum und/oder deren Intensität, eine Funktion sein des Ist-Zustandes des Pumpprozesses. Die Schwingung kann sich beispielsweise ändern, wenn der Pumpprozess beeinträchtigt ist, beispielsweise wenn der Flüssigkeitsring zusammengebrochen ist und/oder der Impeller frei läuft.
[0051] Nachfolgend wird auf verschiedene Implementierungen des Verfahrens Bezug genommen, welche das Ansteuern eines oder mehr als eines Stellglieds aufweisen. Das Ansteuern 101 des Pumpprozesses kann mittels Ansteuern eines Stellglieds (auch als Pumpstellglied bezeichnet) erfolgen, das eingerichtet ist, den mittels der Vakuumpumpe bereitgestellten Pumpprozess zu beeinflussen. Das Ansteuern 103 des Injektionsprozesses kann mittels Ansteuern eines Stellglieds (auch als Injektionsstellglied bezeichnet) erfolgen, das eingerichtet ist, der Vakuumpumpe eine Injektionsflüssigkeit zuzuführen. Das Injektionsstellglied kann beispielsweise eingerichtet sein, eine Rate zu beeinflussen.
[0052] Fig.2 veranschaulicht ein Vakuumpumpensystem 200 gemäß verschiedenen Ausfüh-
rungsformen in einem schematischen Aufbaudiagramm, gemäß denen das Vakuumpumpensystem 200 optional eine Steuervorrichtung 102 aufweist, die beispielsweise eingerichtet ist, das Verfahren 100 durchzuführen. Das Vakuumpumpensystem 200 weist auf: die Vakuumpumpe 104, vorzugsweise vom Typ der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, einen Fluidaufnahmeanschluss 106 (z.B. den Ansauganschluss der Vakuumpumpe 104) zum Anschließen an das Fluidvermittlungssystem; das Pumpstellglied 108, das eingerichtet ist, den mittels der Vakuumpumpe 104 an dem Fluidaufnahmeanschluss 106 bereitgestellten Pumpprozess zu beeinflussen; und das Injektionsstellglied 118, welches eingerichtet ist, der Vakuumpumpe 104 die Injektionsflüssigkeit zuzuführen.
[0053] Hierin wird zum einfacheren Verständnis Bezug genommen auf eine exemplarische Implementierung des Vakuumpumpensystems 200, welche verschiedene voneinander separate Komponenten aufweist, beispielsweise das Pumpstellglied 108 und Injektionsstellglied 118 als zwei separate Stellglieder oder die Vakuumpumpe 104 und/oder die Steuervorrichtung 102 als zwei separate Komponenten. Diesbezüglich kann allerdings verstanden werden, dass das hierfür Beschriebene in Analogie gelten kann für jede andere Form der Implementierung der jeweiligen Funktionen, beispielsweise mittels einer kleineren oder größeren Anzahl von Komponenten. Beispielsweise können das Pumpstellglied 108 und Injektionsstellglied 118 gemeinsam mittels eines Wegeventils implementiert sein. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 102 in die Vakuumpumpe integriert sein oder in eines der Stellglieder. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 102 mehrere Steuerkomponenten aufweisen, von denen eine Steuerkomponente (z.B. ein Zeitschalter) das Injektionsstellglied 118 und eine andere Steuerkomponente das Pumpstellglied 108 ansteuert.
[0054] Ferner wird hierin auf eine exemplarische Implementierung des Vakuumpumpensystems 200 Bezug genommen, welche einen Flüssigkeitsaufnahmeanschluss 116 (auch als Injektionsanschluss bezeichnet) aufweist, mit welchem das Injektionsstellglied 118 gekoppelt ist. Diesbezüglich kann allerdings verstanden werden, dass das hierfür Beschriebene in Analogie gelten kann für jede andere Form der Implementierung der Funktionen des Injektionsanschlusses 116 und Injektionsstellglieds 118, beispielsweise mittels einer gemeinsamen Vorrichtung oder mittels einer steuerbaren Flüssigkeitsquelle an dem Injektionsanschluss.
[0055] Ferner wird hierin auf eine exemplarische Implementierung des Pumpstellglieds 108 und/oder des Injektionsstellglieds 118 Bezug genommen, welche eine steuerbare Armatur (z.B. Ventil) aufweist, die mit der Vakuumpumpe 104 gekoppelt ist. Die Armatur des Pumpstellglieds 108 kann beispielsweise zwischen den Fluidaufnahmeanschluss 106 und den Ansauganschluss 104a der Vakuumpumpe 104 geschaltet sein. Die Armatur des Injektionsstellglieds 118 kann beispielsweise zwischen den Injektionsanschluss 116 und den Ansauganschluss 104a der Vakuumpumpe 104 geschaltet sein. Diesbezüglich kann allerdings verstanden werden, dass das hierfür Beschriebene in Analogie gelten kann für jede andere Form der Implementierung der Funktionen des Pumpstellglieds 108 und/oder des Injektionsstellglieds 118, die beispielsweise nicht notwendigerweise eine Armatur benötigt oder zusätzlich zu der Armatur ein oder mehr als ein zusätzliches Bauteil aufweist, wie später auch noch genauer beschrieben wird.
[0056] Eine Implementierung des Vakuumpumpensystems 200 (siehe auch Fig.3) weist beispielsweise eine Rückschlagarmatur (z.B. Rückschlagventil) auf, welche beispielsweise (nur) als Funktion des Regeldrucks schaltet, und ein Pumpstellglied 108, welches eingerichtet ist, die Vakuumpumpe 104 anzusteuern, z.B. zu aktivieren oder deaktivieren.
[0057] Ferner wird hierin auf eine exemplarische Implementierung des Vakuumpumpensystems 200 Bezug genommen, welches Frischwasser als Injektionsflüssigkeit verwendet. Diesbezüglich kann allerdings verstanden werden, dass das hierfür Beschriebene in Analogie gelten kann für jede andere Form der Injektionsflüssigkeit, die beispielsweise auch aus dem Fluidvermittlungssystem stammen kann. Beispielsweise kann das Vakuumpumpensystem 200 als Flüssigkeitsquelle einen mit dem Injektionsanschluss 116 gekoppelten Behälter aufweisen, welcher von dem Fluidvermittlungssystem gespeist wird. Dies ist umweltschonender und spart Frischwasser.
[0058] Das Vakuumpumpensystem 200 kann optional einen Fluidabgabeschluss 220 aufweisen,
der ausgangsseitig mit der Vakuumpumpe 104 gekoppelt ist. Das von der Vakuumpumpe 104 geförderte Fluid kann mittels des Fluidabgabeschluss 220 abgegeben werden, beispielsweise in eine Kanalisation hinein.
[0059] Fig.3 veranschaulicht ein Vakuumpumpensystem 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 300 in einem schematischen Aufbaudiagramm, gemäß denen das Pumpstellglied 108 eingerichtet ist, eine von der Vakuumpumpe 104 aufgenommene elektrische Leistung 301 zu beeinflussen, von welcher beispielsweise die Pumprate abhängt. Dann kann das Vakuumpumpensystem 200 optional eine (z.B. nicht steuerbare und/oder mechanische) Rückschlagarmatur 302 aufweisen, welche den Fluidaufnahmeanschluss 106 mit dem Sauganschluss koppelt.
[0060] Fig.4 veranschaulicht ein Vakuumpumpensystem 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen 400 in einem schematischen Aufbaudiagramm, gemäß denen das Injektionsstellglied 118 mittels einer zusätzlichen Pumpe (die nicht notwendigerweise eine Vakuumpumpe sein muss) implementiert ist.
[0061] Fig.5A und 5B veranschaulichen jeweils den zeitlichen Verlauf verschiedener Parameter gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Diagramm, deren Wert 403 über der Zeit 401 aufgetragen ist, im Störfall 500a und im störungsfreien Betrieb 500b. Linie 411 repräsentiert den Zustand des Pumpprozesses, beispielsweise ausgedrückt als Drehzahl der Vakuumpumpe 104 (z.B. des Impellers davon), mittels welcher der Pumpprozess bereitgestellt wird und/oder als elektrische Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe 104. Linie 413 repräsentiert den Zustand des Injektionsprozesses, beispielsweise ausgedrückt als Injektionsrate von Flüssigkeit in die Vakuumpumpe hinein. Bezüglich des Linie 411 und 413 wird exemplarisch auf zwei diskrete Zustände Bezug genommen, zwischen denen der Wert 403 wechselt, wobei verstanden werden kann, dass das dafür Beschriebene in Analogie gelten kann für einen kontinuierlichen Übergang zwischen den zwei Zuständen.
[0062] Das Ansteuern kann gemäß einer Pumpsequenz erfolgen, die nachfolgend genauer erläutert ist.
[0063] Die Pumpsequenz kann eine erste Phase (auch als Ruhephase bezeichnet), von t=t0 bis t=t1, aufweisen, in welcher der Regeldruck zunimmt und/oder die Pumprate einen Ruhewert (beispielsweise 0) aufweist. Beispielsweise kann der Pumpprozess (z.B. die Vakuumpumpe 104) in der Ruhephase ausgeschaltet sein (beispielsweise indem der Impeller ortsfest ist), beispielsweise unterbrochen sein.
[0064] Die Pumpsequenz kann eine zweite Phase (auch als Pumpphase bezeichnet), von t=t1 bis t=t2, aufweisen, in welcher der Regeldruck abnimmt und/oder die Pumprate größer ist als der Ruhewert und/oder als ein Soll-Wert. Beispielsweise kann der Pumpprozess (z.B. die Vakuumpumpe 104) in der Pumpphase eingeschaltet sein (beispielsweise indem der Impeller gedreht wird). Die zweite Phase kann initiiert werden, wenn der Regeldruck Pr einen ersten Schwellenwert Pa (auch als Aktivierungswert bezeichnet) erreicht oder überschreitet. Die zweite Phase kann beendet werden, wenn ein Beendigungsereignis eintritt.
[0065] Weist das Beendigungsereignis auf, dass der Regeldruck einen zweiten Schwellenwert PE (auch als Sollunterdruck bezeichnet) erreicht oder unterschreitet, der kleiner ist als der Aktivierungswert, kann wieder die erste Phase gestartet werden. Weist das Beendigungsereignis auf, dass die Dauer tP=t2-t1 der zweiten Phase einen Schwellenwert tS=t1+tk überschreitet ohne, dass der Regeldruck den Sollunterdruck erreicht oder unterschreitet (auch als Laufzeitüberwachung bezeichnet), kann die Pumpsequenz abgeschaltet (auch als deaktiviert bezeichnet) werden, indem die Vakuumpumpe 104 in einen Störmodus übergeht, der beispielsweise nur durch manuelles Quittieren beendet werden kann. Der Zeitraum tk (auch als Maximallaufzeit bezeichnet) reflektiert anschaulich eine Zeit als Vorgabe, für welche die Vakuumpumpe 104 pumpen kann, ohne beschädigt zu werden. Wird die Laufzeitüberwachung implementiert, lässt sich hemmen, dass die Vakuumpumpe 104 aufgrund von Überbelastung beschädigt wird.
[0066] Mit Start des Störmodus können der Pumpprozess und der Injektionsprozess (auch als Spülprozess bezeichnet) gestoppt werden, beispielsweise indem die Vakuumpumpe 104 abge-
schaltet wird, und ein (z.B. wahrnehmbares) Fehlersignal ausgegeben wird. In einigen Implementierungen kann erst dann der Störmodus beendet und/oder die Pumpsequenz wieder gestartet werden, wenn das Fehlersignal von einem Benutzer quittiert wird.
[0067] Im störungsfreien Betrieb 500b erfüllt der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) die Prozessvorgabe, was beispielsweise dadurch reflektiert wird, dass der Regeldruck PR den Sollunterdruck erreicht oder unterschreitet innerhalb eines Zeitraums At (auch als Störlaufzeit bezeichnet) als Vorgabe. Der vorgegebenen Zeitraum At ist kleiner als die Maximallaufzeit tk.
[0068] Im Störfall 500a erfüllt der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) die Prozessvorgabe nicht, was beispielsweise dadurch reflektiert wird, dass der Regeldruck PR den Sollunterdruck nicht innerhalb der Störlaufzeit At erreicht oder unterschreitet. In diesem Fall kann mit Ablauf der Störlaufzeit At der Injektionsprozess ausgelöst werden, mittels dessen der Vakuumpumpe 104 die Injektionsflüssigkeit zugeführt wird. Der Injektionsprozess kann beispielsweise erfolgen, bis der Regeldruck den Sollunterdruck erreicht oder unterschreitet.
[0069] Fig.6 veranschaulicht das Steuerschema 600 zum Implementieren der Pumpsequenz gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Aufbaudiagramm. Beim Start des Pumpprozesses kann ein Zeitzähler gestartet werden, welcher die Ist-Dauer t-t1 des Pumpprozesses angibt.
[0070] Nachfolgend werden verschiedene Arbeitsbeispiele gemäß verschiedenen Ausführungsformen erläutert, in welchen dem von der Vakuumpumpe 104 aufgenommenen Abwasser ein Tensid zugesetzt ist, welches die Schaumbildung begünstigt.
[0071] In einem Arbeitsbeispiel 1 wir eine Flüssigkeitsringpumpe als Vakuumpumpe verwendet, wobei die Schaumbildung zur Folge hat, dass der von der Vakuumpumpe erreichte Eingangsdruck, dessen Soll (auch als Soll-Druck bezeichnet) im Regelbetrieb bei 0,5 bar (z.B. 0,3 bar) oder weniger liegt, nur noch 0,7 bar erreicht. Um die Leistungsfähigkeit der Vakuumpumpe zu vergrößern, wurde zusätzlich Wasser als Injektionsflüssigkeit injiziert, z.B. direkt in das Abwasser und/oder in den Ansauganschluss. Wenige Sekunden nach Injektionsbeginn sinkt der von der Vakuumpumpe erreichte Eingangsdruck wieder auf den Soll-Druck.
[0072] In einem Arbeitsbeispiel 2 (das beispielsweise auf dem Arbeitsbeispiel 1 basiert) wurde ein bestehendes Vakuumpumpensystem, dessen Pumpprozess regelmäßig durch Schaumbildung beeinträchtigt wird, mittels eines (z.B. 230 V fähigen) Magnetventils als Injektionsstellglied 118 nachgerüstet. Das Schaltverhalten (z.B. Schließverhalten) des Magnetventils unter Vakuum sowie dessen Dichtigkeit mit und ohne Wasserdruck von der Frischwasserseite wurden getestet und erfüllen die Anforderungen.
[0073] In einem Arbeitsbeispiel 3 (das beispielsweise auf dem Arbeitsbeispiel 1 oder 2 basiert) wurde der bestehenden Steuervorrichtung des Vakuumpumpensystems ein Zeitrelais hinzugefügt (beispielsweise baugleich mit dem Relais für die Laufzeitüberwachung der Vakuumpumpe), welches eingerichtet ist, das Injektionsstellglied 118 anzusteuern, um die Injektion von Frischwasser automatisiert zu realisieren. Dies führte zu einer zuverlässigen Minderung von Ausfällen der Vakuumpumpe.
[0074] In einem Arbeitsbeispiel 4 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 3 basiert) wurde die Störlaufzeit At auf zwei Minuten gesetzt, so dass, wenn die Vakuumpumpe mehr als zwei Minuten benötigt, um den Soll-Druck zu erreichen, der Injektionsprozess gestartet wird (beispielsweise indem das Magnetventil mittels das Zeitrelais geschaltet wird). Dies führte zu einer zuverlässigen Minderung von Ausfällen der Vakuumpumpe.
[0075] In einem Arbeitsbeispiel 5 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 4 basiert) wurde die Vakuumpumpe so lange mit Frischwasser als Injektionsflüssigkeit versorgt, bis der von der Vakuumpumpe erreichte Eingangsdruck den Soll-Druck erreicht oder die Laufzeitüberwachung den Pumpprozess stoppt, so dass die Anlage in den Störungsmodus geht. Dies führte zu einer zuverlässigen Minderung von Beschädigungen der Vakuumpumpe.
[0076] In einem Arbeitsbeispiel 6 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 5 ba-
siert) wird eine Systemtrennung der Kategorie 4 verwendet, um die die Verbindung der Wasserzufuhr aus dem Frischwassernetz vor Kontamination zu schützen. Dies führte zu einer zuverlässigen Minderung von Störfällen.
[0077] In einem Arbeitsbeispiel 7 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 6 basiert) liegt die Pumprate der Vakuumpumpe bei ungefähr 10 Liter pro Minute (wenn der Regeldruck ein Normaldruck ist) und/oder bei 40 Liter pro Minute, wenn der Regeldruck ein Vakuum ist.
[0078] In einem Arbeitsbeispiel 8 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 7 basiert) wobei die Maximallaufzeit und/oder die Störlaufzeit größer sind als 1 Minute.
[0079] In einem Arbeitsbeispiel 9 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 8 basiert) wobei die Maximallaufzeit und die Störlaufzeit sich voneinander unterscheiden um mehr als 1 Minute.
[0080] In einem Arbeitsbeispiel 10 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 9 basiert) initiiert das Anlaufen (Starten) des Pumpprozesses einen Zeitzähler, z.B. mittels eines Relais implementiert, welcher die Laufzeit des Pumpprozesses überwacht.
[0081] In einem Arbeitsbeispiel 11 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 10 basiert) wird Wasser eingelassen, wenn die Laufzeit der Pumpe einen Schwellenwert (z.B. invarianter Sollwert) überschreitet.
[0082] In einem Arbeitsbeispiel 12 (das beispielsweise auf einem der Arbeitsbeispiele 1 bis 11 basiert) stammt die Injektionsflüssigkeit aus einem Abwasserreservoir als Flüssigkeitsquelle. Dies steigert die Nachhaltigkeit.
[0083] Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf das vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.
[0084] Beispiel 1 ist ein Vakuumpumpensystem, aufweisend: eine Vakuumpumpe, vorzugsweise vom Typ der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe, einen Fluidaufnahmeanschluss zum Anschließen an ein abzupumpendes Fluidvermittlungssystem; ein erstes Stellglied, das eingerichtet ist, einen mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellten Pumpprozess (z.B. dessen Pumprate) zu beeinflussen; ein zweites Stellglied, welches eingerichtet ist, einen Prozess (auch als Injektionsprozess bezeichnet), mittels welchem der Vakuumpumpe Flüssigkeit zugeführt (z.B. injiziert) wird, (z.B. deren Zuflussrate) zu beeinflussen; eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zum: Ansteuern des ersten Stellglieds basierend auf einem Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss ausgesetzt ist; Ansteuern des zweiten Stellglieds, wenn der Pumpprozess mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellt wird, wenn ermittelt wird, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe abweicht und/oder basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate (Ist-Pumprate) des Pumpprozesses repräsentiert, beispielsweise wenn ermittelt wird, dass ein Parameter (z.B. des Vakuumpumpensystems, z.B. des Pumpprozesses) ein Kriterium erfüllt, das repräsentiert, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von der Vorgabe abweicht.
[0085] Beispiel 2 ist das Vakuumpumpensystem gemäß Beispiel 1, wobei das erste Stellglied eingerichtet ist, eine Pumpleistung (auch als Pumprate bezeichnet) des Pumpprozesses, zu beeinflussen, welche mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellt wird, und/oder eine elektrische Leistung, welche von der Vakuumpumpe aufgenommen wird, zu beeinflussen, wobei die Pumpleistung eine Funktion der elektrischen Leistung und/oder davon, ob der Pumpprozess von der Vorgabe abweicht.
[0086] Beispiel 3 ist das Vakuumpumpensystem gemäß Beispiel 1 oder 2, wobei das Ansteuern des ersten Stellglieds gemäß einem Pumpschema erfolgt, das aufweist: den mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellten Pumpprozess zu starten, wenn der Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss ausgesetzt ist, in einem ersten Druckbereich oberhalb eines Schwellenwert ist; den mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellten Pumpprozess zu stoppen, wenn der Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss ausge-
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setzt ist, in einem zweiten Druckbereich unterhalb des Schwellenwert ist und/oder wenn eine Dauer des Pumpprozesses (auch als Laufzeit bezeichnet) und/oder für welche der Parameter das Kriterium erfüllt, einen Schwellenwert (auch als Abschaltzeit bezeichnet) überschreitet; wobei vorzugsweise der Vakuumpumpe die Flüssigkeit zugeführt wird, solange der Pumpprozess an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellt wird.
[0087] Beispiel 4 ist das Vakuumpumpensystem gemäß Beispiel 3, wobei die Steuervorrichtung ferner eingerichtet ist, in Antwort darauf, dass die Dauer (z.B. des Pumpprozesses und/oder für welche der Parameter das Kriterium erfüllt) den Schwellenwert überschreitet, ein (z.B. wahrnehmbares) Fehlersignal auszugeben und die Vakuumpumpe abzuschalten bis das Fehlersignal (z.B. von einem Benutzer) quittiert wird.
[0088] Beispiel 5 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 4, wobei das zweite Stellglied eingerichtet ist, eine Rate, mit welcher der Vakuumpumpe die Flüssigkeit zugeführt wird, zu beeinflussen.
[0089] Beispiel 6 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 5, wobei das zweite Stellglied eingerichtet ist, eine chemische Zusammensetzung, welche von der Vakuumpumpe aufgenommen wird, zu beeinflussen.
[0090] Beispiel 7 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 6, wobei der Parameter eine Zeitangabe aufweist, die eine Dauer repräsentiert, für welche der Pumpprozess mittels der Vakuumpumpe an dem Fluidaufnahmeanschluss bereitgestellt wird.
[0091] Beispiel 8 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 7, ferner aufweisend: einen Flüssigkeitsaufnahmeanschluss zum Anschließen an eine Flüssigkeitsquelle (die eingerichtet ist, die Flüssigkeit bereitzustellen).
[0092] Beispiel 9 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 8, wobei der Parameter eine mittels eines Sensors erfasste Messgröße repräsentiert, welche eine Funktion ist von einer Menge an Schaum innerhalb der Vakuumpumpe.
[0093] Beispiel 10 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 9, wobei der Parameter einen Betriebsparameter der Vakuumpumpe und/oder einen Prozessparameter des Pumpprozesses aufweist.
[0094] Beispiel 11 ist das Vakuumpumpensystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 10, ferner aufweisend: einen Behälter, der mit dem Fluidaufnahmeanschluss gekoppelt ist und eingerichtet ist, die Flüssigkeit vorzuhalten.
[0095] Beispiel 12 ist eine Steuervorrichtung zum Ansteuern eines Vakuumpumpensystems, die Steuervorrichtung aufweisend einen oder mehr als einen Prozessor, der eingerichtet ist, Folgendes durchzuführen: Ansteuern eines Pumpprozesses, mittels dessen ein Fluidvermittlungssystem abgepumpt wird, basierend auf einem Druck des Fluidvermittlungssystems; Ansteuern eines Prozesses (auch als Injektionsprozess bezeichnet), welcher eingerichtet ist, dem Pumpprozess eine Flüssigkeit zuzuführen, wenn ermittelt wird, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe abweicht und/oder basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate (Ist-Pumprate) des Pumpprozesses repräsentiert, z.B. dass ein Parameter ein Kriterium erfüllt, das repräsentiert, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe abweicht, wobei die Steuervorrichtung optional eingerichtet ist gemäß einem der Beispiele 1 bis 11.
[0096] Beispiel 13 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines Vakuumpumpensystems, das Verfahren aufweisend: Ansteuern eines Pumpprozesses, mittels dessen ein Fluidvermittlungssystem abgepumpt wird, basierend auf einem (z.B. mittels des Pumpprozesses bereitgestellten) Druck des Fluidvermittlungssystems; Ansteuern eines Prozesses (z.B. wenn der Pumpprozess erfolgt), mittels welchem dem Pumpprozess eine Flüssigkeit zugeführt wird, wenn ermittelt wird, dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe abweicht und/oder basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate (Ist-Pumprate) des Pumpprozesses repräsentiert, beispielsweise wenn ermittelt wird, dass ein Parameter ein Kriterium erfüllt, das repräsentiert,
dass der Pumpprozess (z.B. aufgrund von Schaumbildung) von einer Vorgabe abweicht, wobei das Verfahren optional eingerichtet ist gemäß einem der Beispiele 1 bis 12.
[0097] Beispiel 14 ist ein Computerprogrammprodukt, beispielsweise implementiert mittels Codesegmenten und/oder auf computerlesbares Medium gespeicherten Instruktionen, wobei das Computerprogrammprodukt eingerichtet ist, wenn (z.B. dessen Codesegmenten und/oder Instruktionen) von einem Prozessor ausgeführt, diesen dazu zu bringen, das Verfahren gemäß Beispiel 13 durchzuführen.
[0098] Beispiel 15 ist ein computerlesbares Medium, das Instruktionen speichert, die eingerichtet sind, wenn von einem Prozessor ausgeführt, den Prozessor dazu zu bringen, das Verfahren gemäß Beispiel 13 durchzuführen.
[0099] Beispiel 16 ist ein Steuervorrichtung, welche einen oder mehr als einen Prozessor aufweist, die eingerichtet sind, das Verfahren gemäß Beispiel 13 durchzuführen.
[00100] Beispiel 17 ist eines der Beispiele 1 bis 16, das ferner eingerichtet ist gemäß einem der beigefügten Ansprüche 1 bis 19 und/oder gemäß einem der vorherigen Arbeitsbeispiele 1 bis 12.

Claims (19)

Ansprüche
1. Vakuumpumpensystem (200), aufweisend:
* eine Vakuumpumpe (104), vorzugsweise vom Typ der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe,
* einen Fluidaufnahmeanschluss (106) zum Anschließen an ein abzupumpendes Fluidvermittlungssystem;
* ein erstes Stellglied (108), das einen mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellten Pumpprozess beeinflusst;
* ein zweites Stellglied (118), welches einen Prozess, der der Vakuumpumpe (104) Flüssigkeit zuführt, beeinflusst;
* eine Steuervorrichtung (102), die eingerichtet ist zum: Ansteuern des ersten Stellglieds (108) basierend auf einem Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss (106) ausgesetzt ist; Ansteuern des zweiten Stellglieds (118), wenn der Pumpprozess mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellt wird, basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate des Pumpprozesses repräsentiert.
2, Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 1, wobei das erste Stellglied (108), * den Pumpprozess gemäß einer Soll-Pumprate beeinflusst, welche die Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitstellt, und/oder * eine elektrische Leistung, welche von der Vakuumpumpe (104) aufgenommen wird, beeinflusst, gemäß der Soll-Pumprate.
3. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Stellglied (108) eingerichtet ist, eine Dauer des mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellten Pumpprozess zu beeinflussen basierend auf dem Druck.
4. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 3, wobei das Ansteuern des ersten Stellglieds (108) gemäß einem Pumpschema erfolgt, das aufweist:
* den mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellten Pumpprozess zu starten, wenn der Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss (106) ausgesetzt ist, in einem ersten Druckbereich oberhalb eines Schwellenwerts ist;
* den mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) bereitgestellten Pumpprozess zu stoppen, wenn der Druck, dem der Fluidaufnahmeanschluss (106) ausgesetzt ist, in einem zweiten Druckbereich unterhalb des Schwellenwerts ist und/oder wenn die Dauer des Pumpprozesses einen Schwellenwert überschreitet;
* wobei vorzugsweise der Vakuumpumpe (104) die Flüssigkeit zuströmt, solange der Pumpprozess an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) läuft.
5. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuervorrichtung (102) ferner in Antwort darauf, dass die Dauer den Schwellenwert überschreitet, ein Fehlersignal ausgibt und die Vakuumpumpe (104) abschaltet, bis das Fehlersignal quittiert ist.
6. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ansteuern des zweiten Stellglieds (118) derart erfolgt, dass dem Pumpprozess die Flüssigkeit zuströmt, wenn der Parameter repräsentiert, dass der Pumpprozess von einer Vorgabe abweicht.
7. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 6, wobei der Pumpprozess von der Vorgabe abweicht, wenn eine Dauer, für welche der Pumpprozess mittels der Vakuumpumpe (104) an dem Fluidaufnahmeanschluss (106) läuft, ein Kriterium erfüllt.
8. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Ermittlung des Parameters zeitbasiert erfolgt.
9. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Stellglied (118) eine Rate und/oder eine Dauer, mit welcher der Vakuumpumpe (104) die Flüssigkeit zuströmt, beeinflusst.
10. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das zweite Stellglied (118) eine chemische Zusammensetzung, welche die Vakuumpumpe (104) aufnimmt, beeinflusst, indem der Vakuumpumpe (104) die Flüssigkeit zuströmt.
11. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das zweite Stellglied (118), den Prozess, welcher eine der Vakuumpumpe (104) zugeführte Menge der Flüssigkeit erhöht, beeinflusst.
12. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend:
* einen, vorzugsweise von dem Fluidaufnahmeanschluss (106) separaten, Flüssigkeitsaufnahmeanschluss (116) zum Anschließen an eine Flüssigkeitsquelle, welche die Flüssigkeit bereitstellt;
* wobei der Flüssigkeitsaufnahmeanschluss (116) vorzugsweise eine Systemtrennung implementiert.
13. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 12,
* ferner die Flüssigkeitsquelle aufweisend, welche einen Behälter aufweist, der ausgangsseitig mit dem Flüssigkeitsaufnahmeanschluss (116) gekoppelt ist und die Flüssigkeit vorhält;
* oder wobei Fluidaufnahmeanschluss (106) mit einem Frischwasserversorgungsnetz als Flüssigkeitsquelle gekoppelt ist.
14. Vakuumpumpensystem (200) gemäß Anspruch 13, wobei der Behälter eingangsseitig mit dem Fluidaufnahmeanschluss (106) gekoppelt ist.
15. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei den Parameter ein Sensor ermittelt, der eine Größe zu erfasst, welche eine Funktion ist von einer Menge an Schaum innerhalb der Vakuumpumpe (104).
16. Vakuumpumpensystem (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Fluidaufnahmeanschluss (106) ein Ansauganschluss der Vakuumpumpe (104) ist.
17. Steuervorrichtung (102) zum Ansteuern eines Vakuumpumpensystems (200), die Steuervorrichtung (102) aufweisend einen oder mehr als einen Prozessor der Folgendes durchführt: * Ansteuern eines Pumpprozesses, der ein Fluidvermittlungssystem abpumpt, basierend auf einem Druck des Fluidvermittlungssystems; * Ansteuern eines Prozesses, welcher eingerichtet ist, dem Pumpprozess eine Flüssigkeit zuzuführen, basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate des Pumpprozesses repräsentiert.
18. Computerprogrammprodukt, das, wenn von einem Prozessor ausgeführt, diesen dazu bringt, Folgendes durchzuführen: * Ansteuern eines Pumpprozesses, der ein Fluidvermittlungssystem abpumpt, basierend auf einem Druck des Fluidvermittlungssystems; * Ansteuern eines Prozesses, der dem Pumpprozess eine Flüssigkeit zuführt, basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate des Pumpprozesses repräsentiert.
19. Computerlesbares Medium, das Instruktionen speichert, die, wenn von einem Prozessor ausgeführt, den Prozessor dazu bringen, Folgendes durchzuführen: * Ansteuern eines Pumpprozesses, der ein Fluidvermittlungssystem abpumpt, basierend auf einem Druck des Fluidvermittlungssystems; * Ansteuern eines Prozesses, der dem Pumpprozess eine Flüssigkeit zuführt, basierend auf einem Parameter, der eine Pumprate des Pumpprozesses repräsentiert.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4655688A (en) * 1984-05-30 1987-04-07 Itt Industries, Inc. Control for liquid ring vacuum pumps

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US4655688A (en) * 1984-05-30 1987-04-07 Itt Industries, Inc. Control for liquid ring vacuum pumps

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