DE102020127285B3

DE102020127285B3 - Verfahren zur Feststellung von Leckagen einer Verdrängerpumpe

Info

Publication number: DE102020127285B3
Application number: DE102020127285.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Helpertz
Original assignee: KH Brinkmann & Co GmbH KG; K H Brinkmann GmbH and Co KG
Current assignee: KH Brinkmann & Co GmbH KG; K H Brinkmann GmbH and Co KG
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2040-10-17
Also published as: CN116420022A; JP2023544434A; TWI782753B; WO2022078758A1; TW202221230A; US20230374987A1; EP4229298A1

Abstract

Verfahren zur Feststellung von Leckagen an einer Pumpe (10) mit mindestens einem Verdrängerkörper (12), der das zu pumpende Medium in eine Druckleitung (20) verdrängt, mit den Schritten:a) absperren der Druckleitung (20),b) betreiben der Pumpe (10) mit einer bekannten Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (12),c) messen des Druckes in der Druckleitung (20),d) wiederholen der Schritte b) und c) bei verschiedenen Geschwindigkeiten, unde) aufzeichnen der Abhängigkeit des gemessenen Druckes von der Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (12) programmgesteuert, beginnend mit einer minimalen Geschwindigkeit, allmählich auf eine maximale Geschwindigkeit erhöht wird, wobei die maximale Geschwindigkeit auf der Basis eines gemessenen Druckanstiegs berechnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung von Leckagen an einer Pumpe mit mindestens einem Verdrängerkörper, der das zu pumpende Medium in eine Druckleitung verdrängt, mit den Schritten:

a) absperren der Druckleitung,
b) betreiben der Pumpe mit einer bekannten Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers,
c) messen des Druckes in der Druckleitung,
d) wiederholen der Schritte b) und c) bei verschiedenen Geschwindigkeiten, und
e) aufzeichnen der Abhängigkeit des gemessenen Druckes von der Geschwindigkeit.

Beispiele für Verdrängerpumpen, bei denen die Erfindung anwendbar ist, sind Kolbenpumpen, Zahnradpumpen, Drehkolbenpumpen sowie Schraubenspindelpumpen.
Bei einer Kolbenpumpe wird der Verdrängerkörper durch den Kolben gebildet, der beweglich in einem Zylinder angeordnet ist und mit den Wänden des Zylinders ein Pumpvolumen begrenzt, das mit der Druckleitung in Verbindung steht. Wenn sich der Kolben im Sinne einer Verringerung des Pumpvolumens bewegt, so wird das zu pumpende Medium in die Druckleitung verdrängt und somit eine Pumpwirkung erzielt.
Bei einer Schraubenspindelpumpe werden die Verdrängerkörper durch eine oder mehrere Schraubenspindeln gebildet, die drehbar in einem Gehäuse angeordnet sind und miteinander und/oder mit den Wänden des Gehäuses ein oder mehrere Pumpvolumen begrenzen. Die Stellen, an denen durch die schraubenförmigen Verdrängerkörper und die Wände des Gehäuses Dichtspalte gebildet werden, die das Pumpvolumen einschließen, bewegen sich im Zuge der Drehung der Schraubenspindeln axial in Richtung auf die Hochdruckseite der Pumpe, so dass Medium in die Druckleitung verdrängt wird.
Im Idealfall ist bei solchen Verdrängerpumpen der Volumendurchsatz durch die Geometrie der Verdrängerkörper und deren Geschwindigkeit (lineare Geschwindigkeit bei einem Kolben, Drehzahl bei einer Schraubenspindelpumpe) eindeutig bestimmt, so dass bei bekannter Geschwindigkeit der Volumendurchsatz berechnet werden kann. In der Praxis gelingt es jedoch nicht, die Kontaktstellen zwischen den Verdrängerkörpern und den Wänden des Gehäuses vollständig abzudichten, so dass hier mehr oder weniger gut abgedichtete Spalte verbleiben, an denen es zu einer inneren Leckage kommt, d.h., dass ein Teil des gepumpten Mediums wieder zur Niederdruckseite zurückströmt. Je nach Bauform der Pumpe können darüber hinaus auch äußere Leckagen auftreten, beispielsweise an Dichtungen, an denen ein Antriebsorgan für den oder die Verdrängerkörper in das Gehäuse eintritt. Aus diesen Gründen ist der tatsächliche Volumendurchsatz der Pumpe in der Praxis kleiner als der theoretisch zu erwartende Wert. Der Quotient dieser beiden Werte wird als volumetrischer Wirkungsgrad bezeichnet und darf in der Regel gewisse Toleranzgrenzen nicht übersteigen. Während des Betriebs der Pumpe können sich jedoch durch Verschleiß die Spaltmaße vergrößern, so dass die Leckagen im Lauf der Zeit zunehmen und dementsprechend der volumetrische Wirkungsgrad abnimmt.
In vielen Anwendungsfällen ist es deshalb erforderlich, den Verschleißzustand der Pumpe von Zeit zu Zeit zu prüfen, indem die Differenz zwischen dem theoretischen und dem tatsächlichen Volumendurchsatz gemessen wird. Eine präzise Messung des tatsächlichen Volumendurchsatzes ist jedoch relativ aufwändig und erfordert den Einsatz teurer Volumenstromzähler.
Aus WO 2020 / 048 947 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, das es erlaubt, anhand der aufgezeichneten Abhängigkeit des Druckes von der Geschwindigkeit die Art und Natur einer festgestellten Leckage näher zu präzisieren. Ähnliche Verfahren sind aus DE 10 2015 206 403 A1 , DE 10 2014 104 708 B3 , DE 602 21 358 T2 , EP 0 264 148 B1 , EP 0 114 646 B1 und US 2018/0 100 496 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine automatisierte Messung des Verschleißzustands mit minimalem Risiko einer Schädigung der Pumpe erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers programmgesteuert, beginnend mit einer minimalen Geschwindigkeit, allmählich auf eine maximale Geschwindigkeit erhöht wird, wobei die maximale Geschwindigkeit auf der Basis eines gemessenen Druckanstiegs berechnet wird, indem der Verschleißzustand der Pumpe anhand der Steilheit des Druckanstiegs dicht oberhalb der minimalen Geschwindigkeit bewertet wird und die maximale Drehzahl auf der Basis dieses Verschleißzustands festgelegt wird.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass bei einem Betrieb der Pumpe mit gesperrter Druckleitung die Gefahr einer Schädigung der Pumpe, beispielsweise durch Vibrationen oder Erhitzung, deutlich zunimmt, wenn die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers einen bestimmten Grenzwert überschreitet, der vom Verschleißzustand der Pumpe abhängig ist. Um eine aussagekräftige Druck/Geschwindigkeits-Kurve zu erhalten, sollte generell die Geschwindigkeit so weit erhöht werden, dass der Druck auf einen möglichst hohen, aber für die Pumpe noch unschädlichen Wert ansteigt. Je größer der Verschleiß und die Leckage sind, desto höher ist die Geschwindigkeit, bei der dieser Druckwert erreicht wird. Bei einer Pumpe mit hoher Leckage kann dabei der Grenzwert für einen schädigungsfreien Betrieb der Pumpe überschritten werden. Da jedoch der Verschleißzustand der Pumpe am Beginn der Messung noch nicht bekannt ist, kann dieser Grenzwert nicht im Voraus festgelegt werden.
Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, dass man mit einer sicheren minimalen Geschwindigkeit beginnt und dann im Lauf der Druckmessung die Geschwindigkeit allmählich erhöht. Je langsamer der Druck mit der Geschwindigkeit ansteigt, desto größer ist die Leckage der Pumpe. Deshalb kann man anhand des Druckanstiegs den Verschleißzustand der Pumpe feststellen und dann anhand des so bestimmten Verschleißzustands festlegen, bis zu welchem Grenzwert die Geschwindigkeit erhöht werden kann.
Dieses Verfahren lässt sich mit Hilfe einer geeignet programmierten elektronischen Steuerung automatisch durchführen, so dass man aussagekräftige Messkurven erhält, ohne dass der Zustand und das Verhalten der Pumpe vom Personal oder mittels Temperatur-, Vibrations- oder anderer Sensoren überwacht werden muss.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Druckaufnehmer und das Absperrventil können beim normalen Einsatz der Pumpe in der Druckleitung verbleiben, so dass der Verschleißzustand der Pumpe jederzeit mit geringem Aufwand überprüft werden kann. Beispielsweise kann die Verschleißzustandsmessung automatisch ausgelöst werden, wenn ein an die Pumpe angeschlossener Verbraucher signalisiert, dass er zur Zeit kein Druckmedium benötigt.
Die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (d.h. die Drehzahl des Pumpenmotors) kann im Verlauf des Messprozesses stetig oder schrittweise erhöht werden. Der gemessene Druck kann dabei nicht nur als Funktion der Geschwindigkeit, sondern auch als Funktion der Zeit aufgezeichnet werden, so dass im gemessenen Drucksignal auch periodische Druckpulsationen erkannt werden können. Diese Druckpulsationen können einerseits zur Messung bzw. Überprüfung der Drehzahl genutzt werden, können andererseits jedoch auch nähere Aufschlüsse über den Verschleißzustand der Pumpe liefern. Beispielsweise kann man die Geschwindigkeit der Pumpe auf jeder Geschwindigkeitsstufe mindestens für die Dauer eines vollständigen Arbeitsspiels der Pumpe konstant halten und die während dieser Zeitspanne aufgezeichneten Druckpulsationen durch schnelle Fouriertransformation (FFT) in ein Spektrum umwandeln, dessen Analyse dann weitere Aufschlüsse über die Art der Leckagen geben kann. Ebenso können durch Analyse der Druckpulsationen auch eventuelle Lufteinschlüsse im Medium erkannt werden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Prinzipskizze einer Verdrängerpumpe mit einer Einrichtung zur Feststellung von Leckagen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
2 Beispiele für typische Beziehungen zwischen der Drehzahl des Antriebsmotors der Pumpe und dem Druck in der Druckleitung bei Pumpen mit unterschiedlichem Verschleißzustand; und
3 ein Beispiel für Spektren von Druckpulsationen bei unterschiedlichem Verschleiß.

In 1 ist als Beispiel für eine Verdrängerpumpe eine Schraubenspindelpumpe 10 gezeigt, die Verdrängerkörper 12 in der Form von Schraubenspindeln aufweist. Die Schraubenspindeln stehen miteinander und mit den Wänden des Pumpengehäuses in Dichtberührung und werden durch einen Motor 14 mit gleicher Drehzahl angetrieben, so dass sich die von den Schraubenspindeln abgegrenzten Volumen axial von einer Niederdruckseite 16 der Pumpe zu einer Hochdruckseite 18 bewegen und so das auf der Niederdruckseite aufgenommene Medium, beispielsweise eine Flüssigkeit, zur Hochdruckseite 18 verdrängen. Hochdruckseitig ist an die Pumpe eine Druckleitung 20 angeschlossen, durch die das Medium unter hohem Druck einem Verbraucher 22 (im gezeigten Beispiel einer Sprühdüse) zugeführt wird. Das vom Verbraucher abgegebene Medium wird in einem Sammelbehälter 24 aufgefangen, der an die Niederdruckseite 16 der Pumpe angeschlossen ist, so dass das Medium in einem Kreislauf umgewälzt werden kann.
Der Motor 14 ist mit dem nicht näher gezeigten Getriebe für die Schraubenspindeln durch eine Welle 26 verbunden, die auf der Hochdruckseite 18 in das Pumpengehäuse eintritt. Damit an der Stelle der Durchführung der Welle 26 durch die Gehäusewand der Druck reduziert wird, ist im Gehäuse der Pumpe 10 zwischen der Anschlussstelle der Druckleitung 20 und der Durchführung für die Welle 26 eine Drossel 28 vorgesehen, die den Druck mindert und nur einen begrenzten Leckagestrom zulässt, der dann durch eine Leckageöffnung 30 des Gehäuses nach außen oder auf die Saugseite abfließt. Darüber hinaus gibt es in der Pumpe 10 auch einen inneren Leckagestrom, da ein Teil des gepumpten Mediums von der Hochdruckseite 18 über Spalte zwischen den Verdrängerkörpern 12 und dem Gehäuse wieder zur Niederdruckseite 16 zurückfließt.
Eine Messausrüstung 32 ist dazu vorgesehen, die Gesamtstärke der verschiedenen inneren und äußeren Leckageströme der Pumpe 10 zu messen und so zu prüfen, ob die Leckage noch innerhalb eines zulässigen Bereiches liegt. Die Messausrüstung 32 umfasst ein Sperrventil 34, mit dem die Druckleitung 20 vollständig absperrbar ist, einen Druckaufnehmer 36, der stromaufwärts des Sperrventils 34 an die Druckleitung 20 angeschlossen ist, um den Druck in der Druckleitung zu messen, und eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 38, die über einen Frequenzumrichter 40 die Drehzahl des Motors 14 steuert und ein vom Druckaufnehmer 36 geliefertes Drucksignal auswertet. Im gezeigten Beispiel ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 außerdem über eine Steuerleitung mit dem Sperrventil 34 verbunden, so dass dieses Ventil elektronisch betätigt werden kann.
Im Normalbetrieb der Pumpe 10 ist das Sperrventil 34 geöffnet, und die Drehzahl des Motors 14 wird so gesteuert oder geregelt, dass der Bedarf des Verbrauchers 22 gedeckt wird.
Betriebsphasen, in denen der Verbraucher 22 nicht aktiv ist, können dazu genutzt werden, mit Hilfe der Messausrüstung 32 den Verschleißzustand der Pumpe 10 zu überprüfen. Dazu wird das Sperrventil 34 geschlossen, und der Motor 14 wird mit einer Drehzahl angetrieben, die kleiner sein kann als die Drehzahl im Normalbetrieb. Im stromaufwärtigen Teil der Druckleitung 20 baut sich dann ein Druck auf, der vom Druckaufnehmer 36 gemessen wird. Je weiter dieser Druck zunimmt, desto stärker wird das Druckgefälle an den Leckagestellen der Pumpe zunehmen, und der Leckagevolumenstrom an all diesen Leckagestellen nimmt ebenfalls zu, bei einer (Newtonschen) Flüssigkeit mit konstanter Viskosität im laminaren Bereich annähernd proportional zu dem Druckgefälle und bei turbulenter Strömumg zumeist quadratisch. Der vom Druckaufnehmer 36 gemessene Druck steigt so lange an, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Leckagevolumenstrom und dem Fördervolumenstrom der Pumpe 10 erreicht ist. Während der Motor 14 weiter mit unveränderter Drehzahl angetrieben wird, misst der Druckaufnehmer 36 somit nach einer gewissen Zeit einen konstanten mittleren Druckpegel, der Auskunft über den Strömungswiderstand der Leckagestellen gibt. Je größer der erreichte Druckpegel, desto größer ist auch der Leckage-Strömungswiderstand.
Im Gleichgewichtszustand lässt sich der Leckagevolumenstrom anhand der Drehzahl des Motors 14 berechnen, da der Leckagevolumenstrom gleich dem theoretischen Fördervolumenstrom der Pumpe 10 ist, der sich für diese Drehzahl anhand der bekannten Geometrie der Pumpe 10 berechnen lässt.
Aus der bekannten Beziehung zwischen dem so berechneten Leckagevolumenstrom und dem vom Druckaufnehmer 36 gemessenen Druck P lässt sich der Strömungswiderstand berechnen, der dem Leckagestrom entgegenwirkt. Aus diesen Strömungswiderstand lässt sich dann die Größe des Leckagestroms auch für die normalen Betriebsphasen der Pumpe 10 berechnen, also für die Phasen, in denen der Motor 14 mit einer vom Verbraucher 22 geforderten Drehzahl betrieben wird. Aus dem so erhaltenen Leckagevolumenstrom und dem theoretischen Fördervolumenstrom für die betreffende Drehzahl lässt sich dann der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe berechnen und feststellen, wie stark dieser Wirkungsgrad infolge des Verschleißes der Pumpe abgenommen hat.
Die oben beschriebene Messprozedur wird dann für verschiedene Drehzahlen n der Pumpe 14 wiederholt. Beispielsweise wird die Drehzahl beginnend mit einer minimalen Drehzahl n1 schrittweise in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Inkrementen erhöht, und in jedem Schritt wird, nachdem sich der Druck P stabilisiert hat, der Druck P als Funktion der Drehzahl aufgezeichnet.
In 2 sind als Beispiel zwei Kurven 42, 44 dargestellt, die jeweils die Abhängigkeit des Druckes P von der Drehzahl n angeben. Die Drehzahlinkremente sind in diesem Beispiel so klein gewählt, dass die Kurven quasi stetig sind. Die Kurve 42 repräsentiert Messresultate, wie man sie etwa bei einer fabrikneuen Schraubenspindelpumpe 10 der in 1 gezeigten Art erhalten würde. Der relativ steile Verlauf dieser Kurve zeigt, dass der Leckagevolumenstrom vergleichsweise klein ist und im Normbereich liegt. Die Kurve 44 repräsentiert dagegen eine Pumpe der gleichen Baureihe, an der bereits ein deutlicher Verschleiß eingetreten ist, so dass der Leckstrom größer und der Anstieg der Kurve dementsprechend flacher ist.
Wie man es bei einer Newtonschen Flüssigkeit erwarten würde, sind die Kurven 42 und 44 bei kleinen Drehzahlen annähernd linear. Sie weisen jedoch bei bestimmten Drücken A, B, ... Sprungstellen auf, an denen der Druck abrupt größer wird. Diese Sprungstellen repräsentieren jeweils für einen der Leckspalte der Pumpe den Umschlag von laminarer zu turbulenter Strömung des an diesem Spalt auftretenden Leckstroms. Die Drehzahl, bei der dieser Umschlag stattfindet, ist unter anderem von der Breite des Spaltes und der Rauigkeit der Oberfläche sowie von der Druckdifferenz zwischen den durch den Spalt voneinander getrennten Volumina abhängig. Jede dieser Sprungstellen repräsentiert eine bestimmte Spaltart, beispielsweise einen Profileingriffsspalt zwischen einer Hauptspindel und einer Nebenspindel der Pumpe oder einen Gehäusespalt zwischen dem Gehäuse der Pumpe und der Hauptspindel oder dem Gehäuse und einer der Nebenspindeln.
Wenn man die Kurven 42 und 44 vergleicht, so fällt auf, dass die ersten beiden Sprungstellen bei beiden Kurven bei etwa dem gleichen Druck auftreten, nämlich bei dem Druck A für die erste Sprungstelle und bei dem Druck B für die zweite Sprungstelle. Das deutet darauf hin, dass für die zugehörigen Spaltarten die Spaltbreite etwa gleich ist, d.h., dass an diesen Spalten auch bei der älteren Pumpe kein wesentlicher Verschleiß stattgefunden hat. Die bei höheren Drehzahlen auftretenden Sprungstellen liegen dagegen bei der Kurve 42 bei den Drücken C und D, während sie bei der Kurve 44 zu niedrigeren Drücken C' und D' verschoben sind. Das deutet darauf hin dass sich die zugehörigen Spalte durch Verschleiß verändert haben. Auf diese Weise lässt sich durch Analyse der Kurve 44 die Ursache für den Leckagestrom näher lokalisieren.
Im gezeigten Beispiel ist bei der fabrikneuen Pumpe (Kurve 42) die Drehzahl nach und nach bis auf einen Maximalwert n2 erhöht worden. Da der Leckagestrom bei dieser Pumpe klein ist, wird ein entsprechend hoher Maximaldruck erreicht. Wollte man den gleichen Maximaldruck auch bei der verschlissenen Pumpe (Kurve 44) erreichen, so müsste wegen des flacheren Verlaufs dieser Kurve die Drehzahl noch wesentlich weiter, über n2 hinaus, erhöht werden. Dabei bestünde die Gefahr, dass es zu einer Überhitzung der Pumpe oder des Pumpenantriebs kommt oder die Pumpe durch zunehmend stärkere Vibrationen geschädigt wird. Generell nimmt mit zunehmender Leckage die Anfälligkeit einer Pumpe für solche Vibrationen zu, so dass bei einer Pumpe, an der schon ein gewisser Verschleiß stattgefunden hat, die maximale Drehzahl begrenzt werden sollte, um weitere Schäden an der Pumpe zu vermeiden. Bei dem hier vorgeschlagenen automatisierten Messverfahren wird deshalb schon in der ersten Phase des Messprozesses, dicht oberhalb der minimalen Drehzahl n1, anhand der Steigung der Kurve 42 bzw. 44 der Leckagestrom berechnet und der Verschleißzustand der Pumpe bewertet. Wenn dann der Verschleißzustand zumindest grob bekannt ist, wird die maximale Drehzahl auf der Basis dieses Verschleißzustands festgelegt. Im gezeigten Beispiel hat dies dazu geführt, dass bei der durch die Kurve 44 repräsentierten Pumpe der Messprozess bereits bei einer niedrigeren Drehzahl n2* abgebrochen wurde, um eine Schädigung der Pumpe zu verhindern.
Die Beziehung zwischen dem gemessenen Leckagestrom und der maximalen Drehzahl n2 oder n2*, die bei dem Messprozess nicht überschritten werden sollte, kann für eine gegebene Baureihe von Pumpen aufgrund theoretischer Modelle berechnet oder anhand eines Musterexemplars experimentell festgestellt werden. Wenn diese Beziehung für eine gegebene Baureihe bekannt ist, wird die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 so programmiert, dass die Drehzahl nur bis zu der betreffenden Maximaldrehzahl erhöht wird.
Ebenso kann für eine gegebene Baureihe von Pumpen auch durch theoretische Berechnungen oder experimentelle Untersuchungen festgestellt werden, wo bei einer nicht verschlissenen Pumpe die Sprungstellen liegen sollten oder, anders gesagt, welcher Spalt zu welcher Sprungstelle gehört. Mit dieser Kenntnis lassen sich dann die automatisch aufgenommenen Messreihen für eine präzise Diagnose der Pumpe nutzen.
Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird außerdem in jedem Messschritt, während dessen die Drehzahl der Pumpe konstant gehalten wird, der gemessene Druck P auch als Funktion der Zeit aufgezeichnet und durch Schnelle Fouriertransformation in ein zugehöriges Spektrum umgerechnet. 3 zeigt Beispiele für zwei auf diese Weise an verschieden Pumpen erhaltene Spektren. Die Kurve 46 zeigt ein Spektrum einer fabrikneuen Pumpe, und die Kurve 48 zeigt ein Spektrum einer Pumpe, bei der bereits ein erheblicher Verschleiß eingetreten ist. Die Kurven zeigen periodische Druckpulsationen mit einer Grundfrequenz f1, die gleich der Drehzahl der Schraubenspindeln ist, und höheren Harmonischen. Bei der Kurve 48 erkennt man den höheren Verschleiß der Pumpe insbesondere daran, das vor allem die Amplitude bei Grundfrequenz f1 deutlich kleiner ist als bei der Kurve 46.
Schließlich bietet die Messung dieser Druckpulsationen auch eine elegante Möglichkeit, die Periodendauer T und damit die Drehzahl der Pumpe zu messen. Beispielsweise kann so überprüft werden, ob die Drehzahl der Pumpe wirklich den vom Programm vorgegebenen Wert hat. Im Prinzip wäre auch eine Regelung der Pumpendrehzahl denkbar, doch ist eine direkte Steuerung der Drehzahl vorzuziehen, da bei einer Drehzahlregelung im geschlossenen Regelkreis Oszillationen auftreten könnten, die das Messergebnis verfälschen oder die Messdauer verlängern könnten.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 38 kann so programmiert sein, dass sie die Leckagemessung automatisch in gewissen Zeitintervallen vornimmt, wobei der genaue Zeitpunkt der Messung vom Bedarf des Verbrauchers 22 abhängig sein kann. Die Messergebnisse können automatisch aufgezeichnet, ausgedruckt und/oder drahtlos an ein Smartphone des Bedienungspersonals übermittelt werden. Ebenso kann in den Fällen, in denen der volumetrische Wirkungsgrad unzulässig klein geworden ist, automatisch ein Alarm ausgelöst werden.

Claims

Verfahren zur Feststellung von Leckagen an einer Pumpe (10) mit mindestens einem Verdrängerkörper (12), der das zu pumpende Medium in eine Druckleitung (20) verdrängt, mit den Schritten: a) absperren der Druckleitung (20), b) betreiben der Pumpe (10) mit einer bekannten Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (12), c) messen des Druckes (P) in der Druckleitung (20), d) wiederholen der Schritte b) und c) bei verschiedenen Geschwindigkeiten, und e) aufzeichnen der Abhängigkeit des gemessenen Druckes von der Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (12) programmgesteuert, beginnend mit einer minimalen Geschwindigkeit (n1), allmählich auf eine maximale Geschwindigkeit (n2; n2*) erhöht wird, wobei die maximale Geschwindigkeit auf der Basis eines gemessenen Druckanstiegs berechnet wird, indem der Verschleißzustand der Pumpe anhand der Steilheit des Druckanstiegs dicht oberhalb der minimalen Geschwindigkeit (n1) bewertet wird und die maximale Drehzahl auf der Basis dieses Verschleißzustands festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bei dem der Betriebszustand eines Verbrauchers (22) erfasst wird, der von der Pumpe (10) mit dem gepumpten Medium versorgt wird, und bei dem die Druckleitung (20) dann gesperrt wird, um einen Messvorgang auszuführen, wenn der Verbraucher (22) kein Medium benötigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Pumpe (10) eine Schraubenspindelpumpe ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Geschwindigkeit des Verdrängerkörpers (12) durch eine Drehzahl eines Antriebsorgans oder des Verdrängerkörpers selbst gegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Drehzahl schrittweise erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der gemessene Druck auch als Funktion der Zeit (t) aufgezeichnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Drehzahl in jedem Schritt mindestens für die Dauer eines kompletten Arbeitsspiels des Verdrängerkörpers konstant gehalten wird.