DE4029616A1 - Anlage zum foerdern eines stroemungsmediums und verfahren zum betreiben der anlage - Google Patents
Anlage zum foerdern eines stroemungsmediums und verfahren zum betreiben der anlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Fördern eines Strömungs
mediums mit einer Pumpe und einem einen Strömungspfad für das
Strömungsmedium bildenden Leitungssystem, wobei die Pumpe beim
Ansaugen bzw. Ausstoßen des Strömungsmediums periodische Druck
schwankungen im Leitungssystem verursacht. Desweiteren betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anlage.
Anlagen der in Rede stehenden Art sind seit Jahrzehnten aus der
Praxis bekannt. Dabei kann es sich um jegliche Anlagen zum För
dern einer Strömungsmediums handeln. Insbesondere handelt es
sich dabei jedoch um sogenannte Dosieranlagen, bei denen ein
Strömungsmedium in vorgegebenen Mengen pro Zeiteinheit einem
anderen Strömungsmedium bzw. einem Prozeß zugeführt wird. Bei
spielsweise werden Dosieranlagen bei der Wasseraufbereitung von
Schwimmbädern, und zwar zur Dosierung von Chlor und Salzsäure,
verwendet, in Geschirrspülmaschinen zur Dosierung des Geschirr
spülmittels bzw. des Klarspülers, etc.
Bei den meisten bekannten Dosieranlagen werden zur Förderung
des zu dosierenden Strömungsmediums Membranpumpen mit einer Ma
gnetmembrane verwendet. Selbstverständlich sind zur Dosierung
auch andere bekannte Pumpen verwendbar.
Die aus der Praxis bekannte Anlage ist im Betrieb jedoch pro
blematisch. Ist nämlich in dem das zu dosierende Medium enthal
tenden Vorratsbehälter kein Strömungsmedium mehr vorhanden, so
saugt die Pumpe Luft an. Dennoch arbeitet die Pumpe - ohne zu
fördern - weiter und die angestrebte Fördermenge wird nicht er
reicht, was im Falle einer vorgegebenen Dosierung erhebliche
Folgen haben kann.
Handelt es sich bei dem zu dosierenden Medium um eine bereits
bei niedrigen Temperaturen verdampfende Flüssigkeit, so besteht
die Gefahr, daß sich innerhalb des Leitungssystems Gase bilden,
wodurch sich für die Pumpe die gleiche Situation ergibt, wie
bei leergepumptem Vorratsbehälter. Desweiteren besteht die Ge
fahr, daß die Pumpe zwar noch arbeitet, aber daß Ihr Förderor
gan, beispielsweise die Magnetmembrane, zumindest teilweise de
fekt ist. Die dabei möglicherweise erheblich verringerte För
dermenge bewirkt, daß die vorgegebene Dosierung nicht erreicht
wird.
Die voranstehend erörterten, bei Anlagen der in Rede stehenden
Art recht häufig auftretenden Probleme werden bei derzeitigen
Anlagen nicht oder nur zu spät bzw. unzureichend erkannt. Des
weiteren läßt sich die tatsächliche Fördermenge nur mit erheb
lichem technischem bzw. konstruktivem Aufwand kontrollieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anlage zum
Fördern eines Strömungsmediums der eingangs genannten Art so
auszugestalten und weiterzubilden, daß Defekte in der Pumpe,
Gasentwicklungen im Leitungssystem und ein Verbrauch des zu do
sierenden Strömungsmediums mit einfachen technischen Mitteln
feststellbar ist und daß darüberhinaus zumindest näherungsweise
die tatsächlich geförderte Menge an Strömungsmedium ermittelbar
ist. Schließlich soll ein entsprechendes Verfahren zum Betrei
ben einer solchen Anlage angegeben werden.
Die erfindungsgemäße Anlage zum Fördern eines Strömungsmediums
löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Pa
tentanspruches 1. Danach ist bei einer Anlage zum Fördern eines
Strömungsmediums mit einer Pumpe und einem einen Strömungspfad
für das Strömungsmedium bildenden Leitungssystem, wobei die
Pumpe beim Ansaugen und Ausstoßen des Strömungsmediums periodi
sche Druckschwankungen verursacht, zur Überwachung der Anlage
eine Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen bzw. der pulsierenden Drücke im Strömungsmedium vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß bei nahezu
sämtlichen Pumpentypen zu förderndes Strömungsmedium pulsierend
angesaugt und ausgestoßen wird. Durch dieses pulsierende Ansau
gen und Ausstoßen der Pumpe treten sowohl im Ansaugbereich als
auch im Auslaßbereich der Pumpe und in dem gesamten Leitungssy
stem periodische Druckschwankungen auf. Die Erfindung macht
sich die Tatsache zunutze, daß bei Vorhandensein dieser peri
odischen Druckschwankungen auch tatsächlich das zu fördernde
Strömungsmedium gefördert, d. h. angesaugt und ausgestoßen wird.
Würde beispielsweise anstelle einer Flüssigkeit Luft angesaugt
werden, so würden innerhalb des Leitungssystems keine bzw. kaum
Druckschwankungen feststellbar sein, zumal Luft komprimierbar
ist. Erfindungsgemäß werden die bei intakter Pumpe und vorhan
denem Strömungsmedium im Leitungssystem auftretenden periodi
schen Druckschwankungen detektiert. Das Vorhandensein dieser
periodischen Druckschwankungen indiziert einerseits den ord
nungsgemäßen Betrieb der Pumpe, andererseits das Vorhandensein
von Strömungsmedium innerhalb des Leitungssystems bzw. inner
halb der Pumpe.
Durch diese erfindungsgemäße Nutzung der bei nahezu allen Pum
pen einlaßseitig und auslaßseitig auftretenden periodischen
Druckschwankungen läßt sich die erfindungsgemäße Anlage mit
einfachen Mitteln unter Nutzung ohnehin vorhandener bzw. auf
tretender Effekte verblüffend einfach überwachen.
Die Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen könnte direkt im Einlaß- oder Auslaßbereich der Pumpe bzw.
noch innerhalb der Pumpe, nämlich im Niederdruck- oder Hoch
druckbereich, angeordnet sein. Dabei könnte die in Rede ste
hende Einrichtung integraler Bestandteil der Pumpe sein. Bei
einer solchen Anordnung bzw. Ausgestaltung der Pumpe wäre die
Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankungen
Bestandteil der Pumpe und würde diese ungeachtet des Einsatz
zweckes bzw. Einsatzortes der Pumpe unabhängig von jeglicher
Peripherie überwachen.
Die Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen läßt sich jedoch ebenso im einlaßseitigen oder auslaßseiti
gen Leitungssystem - an beliebiger Stelle - anordnen. Dabei ist
es von besonderem Vorteil, wenn die in Rede stehende Einrich
tung von außerhalb des Leitungssystems zugänglich und von dort
aus ggf. austauschbar ist. Wie im Falle der Anordnung im Be
reich bzw. innerhalb der Pumpe werden im Leitungssystem die pe
riodischen Druckschwankungen, d. h. die im Strömungsmedium auf
tretenden Pulse, detektiert, woraus sich der Betriebszustand
der erfindungsgemäßen Anlage ableiten läßt.
In weiter besonders vorteilhafter Weise ist eine weitere Ein
richtung zur Detektion der periodischen Druckschwankungen vor
gesehen. Diese Einrichtung ist dann im jeweils anderen Teil der
Pumpe bzw. des Leitungssystems angeordnet, so daß gleichzeitig
der Ansaugbereich und der Auslaßbereich überwachbar sind, wo
durch einerseits eine Fehlerortung, andererseits über eine
Laufzeitermittlung des Pulses von der ersten Einrichtung über
die Pumpe bis hin zur zweiten Einrichtung eine Ermittlung der
Fördermenge möglich ist.
Die Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen ist in vorteilhafter Weise als Druckmeßeinrichtung ausge
führt. Dabei kann es sich um eine aus der Praxis bekannte
Druckmeßdose handeln. Diese Druckmeßdose ist als Sensor entwe
der im Einlaß- bzw. Auslaßbereich der Pumpe oder im Leitungssy
stem angeordnet.
Die Druckmeßeinrichtung ist in vorteilhafter Weise - alternativ
- als Piezoaufnehmer ausgeführt. Dieser Piezoaufnehmer weist in
besonders vorteilhafter Weise eine dem Strömungsmedium direkt
ausgesetzte Membrane und ein hinter der Membrane angeordnetes
Piezoelement auf, das durch die periodischen Druckschwankungen
deformiert wird und entsprechend seiner Deformation ein elek
trisches Signal ausgibt. Hinsichtlich einer wartungsfreundli
chen Ausgestaltung der Druckmeßeinrichtung könnte die Membrane
des Piezoaufnehmers zumindest einen Teil der Wandung des Lei
tungssystems bilden. Das Piezoelement wäre dann direkt hinter
der Membrane - außerhalb des Leitungssystems - angeordnet. Bei
dieser Ausgestaltung ist das Austauschen der Druckmeßeinrich
tung bzw. des Piezoelementes besonders einfach, zumal auf die
ses von außerhalb des Leitungssystems direkt zugreifbar ist.
Ebenso könnte das Piezoelement direkt im Einlaßbereich bzw. im
Auslaßbereich der Pumpe angeordnet oder als Teil der Wandung
des Leitungssystems ausgeführt sein. Eine Membran - zum Schutze
des Piezoelementes - ist jedenfalls nicht zwingend erforder
lich.
Besonders vorteilhaft bei der Verwendung eines Piezoaufnehmers
ist die dort mögliche Detektion von Differenzdrücken, wodurch
eine Eichung auf einen "normalen" Förderdruck nicht erforder
lich ist.
Hinsichtlich der Verarbeitung bzw. Umformung der von der Druck
meßeinrichtung ausgehenden Signale ist es von besonderem Vor
teil, der Druckmeßeinrichtung einen elektrischen Filter, einen
Diskriminator und eine Schnittstelle zum Anschluß an eine
Steuereinrichtung nachzuschalten. Der Filter sowie der Diskri
minator dienen der Aufbereitung der von der Druckmeßeinrichtung
ausgehenden Signale dahingehend, daß eindeutig das periodische
Auftreten von bestimmten Druckspitzen erkannt wird. Die
Schnittstelle dient zum Anschluß an eine Steuereinrichtung zur
Steuerung der Pumpe oder sonstiger mit dem Leitungssystem wirk
verbundener Einrichtungen.
Die Steuereinrichtung ist in vorteilhafter Weise so ausgelegt,
daß bei ausbleibenden periodischen Druckschwankungen, d. h.
dann, wenn die Druckmeßeinrichtung keine periodisch wiederkeh
renden Druckschwankungen mit vorgegebenen Druckspitzen ermit
telt, die Pumpe abgeschaltet wird. Damit wird erreicht, daß
beispielsweise bei leergepumptem Dosiermittelbehälter die Pumpe
nicht ohne Strömungsmedium weiter arbeitet und so das Fördern
von Strömungsmedium bzw. das Dosieren "vortäuscht".
In dem Leitungssystem zwischen beispielsweise einem Dosiermit
telbehälter und der Pumpe könnte ein bereits bei niedrigen Tem
peraturen verdampfendes Strömungsmedium aufgrund der dort auf
tretenden Gasbildung ebenfalls ein Arbeiten der Pumpe ohne
Strömungsmedium bzw. ein Unterbleiben der Förderung von Strö
mungsmedium verursachen. Um das in der Zuleitung zu der Pumpe
entstandene Gas beseitigen zu können, ist im Leitungssystem in
vorteilhafter Weise ein Entlüftungsventil vorgesehen. Folglich
könnte bei ausbleibenden periodischen Druckschwankungen das
Entlüftungsventil zum Entlüften des Leitungssystems von der
Steuereinrichtung aus angesteuert und dabei geöffnet werden.
Ebenso könnte die Gasentwicklung auslaßseitig auftreten, d. h.
in dem der Pumpe nachgeschalteten Leitungssystem. Auch hier
ließe sich in gleicher Weise mittels eines Entlüftungsventils
entlüften, wobei das Entlüftungsventil bei detektiertem Aus
bleiben periodischer Druckschwankungen ebenfalls über die
Steuereinrichtung angesteuert und dabei geöffnet werden könnte.
Nun ist es besonders vorteilhaft, innerhalb der Steuereinrich
tung eine Zähleinrichtung zum Zählen der detektierten Pulse
bzw. Pumpenhübe vorzusehen. Ein Rechner könnte über die detek
tierte Pulszahl bzw. über die detektierten Pumpenhübe - unter
Zugrundelegung der Fördermenge je Pumpenhub - die Fördermenge
der Pumpe insgesamt ermitteln. Auf diese Weise wäre mit ein
fachsten Mitteln eine Möglichkeit geschaffen, die erfindungsge
mäße Anlage hinsichtlich der tatsächlich geförderten Menge an
Strömungsmedium zu überwachen.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann es sich um jegliche Anla
gen zur Förderung von Strömungsmedium handeln. Insbesondere
handelt es sich hier jedoch um Dosieranlagen, wobei dann die
Pumpe entsprechend als Dosierpumpe dient. Bei dem Strömungsme
dium handelt es sich dann um zu dosierendes Medium.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die zuvor genannte Aufgabe
durch die Merkmale des Patentanspruches 23. Danach sind zum Be
treiben der zuvor erörterten Anlage folgende Verfahrensschritte
vorgesehen:
Zunächst wird das Strömungsmedium in das Leitungssystem und
durch das Leitungssystem hindurch durch Aktivieren der Pumpe
gefördert. Diese Pumpe ist vorzugsweise als Membranpumpe ausge
führt. Einlaßseitig oder auslaßseitig, d. h. im Einlaßbereich
oder Auslaßbereich der Pumpe oder in dem der Pumpe vor- oder
nachgeschalteten Leitungssystem, wird die Anlage durch eine
Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankungen
bzw. der durch die Pumpe verursachten, dort auftretenden pul
sierenden Drücke im Strömungsmedium überwacht. Wesentlich ist
dabei, daß diese Überwachung im Niederdruckbereich oder Hoch
druckbereich der Pumpe selbst oder in dem der Pumpe vor- oder
nachgeschalteten Leitungssystem erfolgen kann.
Insbesondere unter Verwendung eines Piezoaufnehmers kann die
Detektion der periodischen Druckschwankungen durch Ermittlung
von Differenzdrücken erfolgen, wodurch keine Absolutmessungen
von Drücken erforderlich sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet weiter die Verfah
rensschritte, wonach die von der Druckmeßeinrichtung ausgehen
den, den jeweils ermittelten Druck bzw. die Druckdifferenz dar
stellenden elektrischen Signale elektrisch gefiltert, diskrimi
niert und einer Schnittstelle zugeführt werden. An diese
Schnittstelle ist eine Steuereinrichtung angeschlossen, an die
schließlich die aufbereiteten Signale gelangen. Die aufbereite
ten bzw. verarbeiteten Signale dienen zur Steuerung der Pumpe
oder sonstiger mit dem Leitungssystem wirkverbundener Einrich
tungen.
Werden über die Druckmeßeinrichtung keine Druckschwankungen
mehr festgestellt, so wird durch Ansteuerung der Steuereinrich
tung die Pumpe abgeschaltet. Ebenso könnte bei ausbleibenden
periodischen Druckschwankungen ein im Leitungssystem vorgese
henes Entlüftungsventil zum Entlüften des Leitungssystems ange
steuert und dabei geöffnet werden. Bei einer solchen Ausgestal
tung des erfindungsgemäßen Verfahrens könnte eine Fehlfunktion
der Anlage bei sich bildenden Gasen innerhalb des Leitungssy
stems verhindert werden.
Desweiteren ermittelt in besonders vorteilhafter Weise ein
Rechner über eine vorzugsweise innerhalb der Steuereinrichtung
vorgesehene Zähleinrichtung zum Zählen der detektierten Pulse
bzw. Pumpenhübe mittels der detektierten Pulszahl bzw. der de
tektierten Pumpenhübe die Fördermenge der Pumpe. Dabei ist je
doch erforderlich, daß dieser Rechner Informationen hinsicht
lich der Fördermenge je Pumpenhub enthält bzw. auf solche In
formationen zugreifen kann. Dabei wäre es durchaus denkbar, je
nach verwendetem Pumpentyp dem Rechner diese Informationen
softwaremäßig zuzuführen.
Schließlich ist es möglich, daß bei sowohl einlaßseitig als
auch auslaßseitig vorgesehener Einrichtung zur Detektion der
periodischen Druckschwankungen bzw. der pulsierenden Drücke im
Strömungsmedium eine Laufzeitermittlung der Pulse von der er
sten Einrichtung über die Pumpe zu der zweiten Einrichtung er
folgt. Dabei dienen die Pumpe als Sender und die Einrichtungen
als Empfänger. Über eine Korrelation zwischen Strecke, Laufzeit
und Fördermenge pro Puls erfolgt dann in besonders vorteilhaf
ter Weise eine Ermittlung der gesamten Fördermenge.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1
bzw. die dem Patentanspruch 23 nachgeordneten Ansprüche, ande
rerseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbei
spiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Ver
bindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei
spiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allge
meinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre
erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anlage, wobei Strömungsmedium aus einem Vorrats
behälter in ein System gefördert bzw. dosiert wird
und
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine als Piezoaufnehmer
ausgeführte Einrichtung zur Detektion der periodi
schen Druckschwankungen des Gegenstandes aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Fördern
eines Strömungsmediums, wobei es sich hier konkret um eine Do
siervorrichtung handelt. Diese Dosiervorrichtung weist eine
Pumpe 1 und ein einen Strömungspfad für das Strömungsmedium 2
bildendes Leitungssystem 3 auf. Mittels der Pumpe 1 wird das
Strömungsmedium 2 aus einem Vorratsbehälter 4 in ein hier nicht
näher erläutertes System 5 hineingefördert bzw. dosiert. An
dieser Stelle sei lediglich angemerkt, daß es sich bei dem Sy
stem beispielsweise um einen Behälter mit einem anderen Strö
mungsmedium handeln kann, in den das zu dosierende Strömungsme
dium 2 hineingefördert wird.
Erfindungsgemäß ist zur Überwachung der Anlage auslaßseitig,
d. h. in dem der Pumpe 1 nachgeschalteten Bereich des Leitungs
systems 3, eine Einrichtung 6 zur Detektion der durch die Pumpe
verursachten periodischen Druckschwankungen bzw. der pulsieren
den Drücke im Strömungsmedium 2 vorgesehen. Mittels dieser Ein
richtung 6 wird die Anlage hinsichtlich ihrer einwandfreien
Funktion überwacht.
Fig. 1 zeigt desweiteren deutlich, daß die Einrichtung 6 zur
Detektion der periodischen Druckschwankungen im auslaßseitigen
Leitungssystem 3 vorgesehen ist. Ebenso könnte diese Einrich
tung 6 der Pumpe 1 zugeordnet sein, so daß die Einrichtung 6
entweder innerhalb der Pumpe 1 oder direkt im Ausstoßbereich
der Pumpe 1 angeordnet wäre. Eine Anordnung im Ansaugbereich
wäre ebenso möglich.
In Fig. 1 ist desweiteren angedeutet, daß die Einrichtung 6 zur
Detektion der periodischen Druckschwankungen von außerhalb des
Leitungssystems 3 zugänglich und ggf. von dort aus direkt aus
tauschbar ist. Diese Einrichtung 6 kann dabei als Druckmeßein
richtung ausgeführt sein, so daß beispielsweise eine Druckmeß
dose oder ein Piezoaufnehmer 7 verwendet werden kann.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Verwendung eines
Piezoaufnehmers 7 als Druckmeßeinrichtung. Dieser Piezoaufneh
mer 7 besteht aus einer dem innerhalb des Leitungssystems 3
strömenden Strömungsmedium 2 direkt ausgesetzten Membrane 8 und
einem hinter der Membrane 8 angeordneten Piezoelement 9. Mit
tels dieses Piezoaufnehmers 7 können Differenzdrücke detektiert
werden, so daß eine Eichung der Druckmeßeinrichtung auf Abso
lutdrücke nicht erforderlich ist.
Fig. 2 zeigt desweiteren, daß der Druckmeßeinrichtung ein elek
trischer Filter 10, ein Diskriminator 11 und eine Schnittstelle
12 nachgeordnet sind. Die Schnittstelle 12 dient zum Anschluß
einer in Fig. 1 angedeuteten Steuereinrichtung 13 zur Steuerung
der Pumpe 1 oder zur Steuerung sonstiger mit dem Leitungssystem
3 wirkverbundener Einrichtungen.
Die Druckmeßeinrichtung und die nachgeschaltete Steuereinrich
tung 13 wirken derart zusammen, daß bei ausbleibenden periodi
schen Druckschwankungen die Pumpe 1 abgeschaltet wird.
Zuvor ist bereits erwähnt worden, daß die Steuereinrichtung 13
auch zur Steuerung sonstiger mit dem Leitungssystem 3 wirkver
bundener Einrichtungen dient. Dazu gehört beispielsweise ein in
Fig. 1 ebenfalls lediglich angedeutetes Entlüftungsventil 14.
Durch dieses Entlüftungsventil 14 läßt sich das Leitungssystem
3 hinsichtlich durch Verdampfen des Strömungsmediums 2 entstan
dener Gase entlüften. Entsprechend den voranstehenden Ausfüh
rungen wird bei ausbleibenden periodischen Druckschwankungen -
aufgrund der im Leitungssystem befindlichen Gase - das Entlüf
tungsventil 14 zum Entlüften des Leitungssystems 3 über die
Steuereinrichtung 13 angesteuert und dabei geöffnet.
Desweiteren ist in Fig. 1 angedeutet, daß innerhalb der Steuer
einrichtung 13 eine Zähleinrichtung 15 zum Zählen der detek
tierten Pulse bzw. Pumpenhübe vorgesehen ist. Ein Rechner 16
ermittelt über die detektierte Pulszahl bzw. über die detek
tierten Pumpenhübe - unter Zugrundelegung der Fördermenge je
Pumpenhub - die Fördermenge der Pumpe 1. Somit läßt sich die
erfindungsgemäße Anlage auch hinsichtlich der tatsächlichen
Fördermenge überwachen.
Abschließend sei hervorgehoben, daß bei der erfindungsgemäßen
Anlage jegliche Pumpen verwendet werden können, die auslaßsei
tig periodische Druckschwankungen aufweisen. Diese periodischen
Druckschwankungen bzw. die daraus resultierenden Druckpulse
dienen zur Feststellung, ob die Anlage ordnungsgemäß arbeitet.
Claims (29)
1. Anlage zum Fördern eines Strömungsmediums (2) mit einer
Pumpe (1) und einem einen Strömungspfad für das Strömungsmedium
(2) bildenden Leitungssystem (3), wobei die Pumpe (1) einer
seits beim Ansaugen, andererseits beim Ausstoßen des Strömungs
mediums (2) periodische Druckschwankungen im Leitungssystem (3)
verursacht,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwa
chung der Anlage eine Einrichtung (6) zur Detektion der peri
odischen Druckschwankungen bzw. der pulsierenden Drücke im
Strömungsmedium (2) vorgesehen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (6) zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen direkt im Auslaßbereich der Pumpe (1) angeordnet ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (6) zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen direkt im Einlaßbereich der Pumpe (1) angeordnet ist.
4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (6) zur Detektion der periodischen
Druckschwankungen integraler Bestandteil der Pumpe (1) ist.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (6) zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen bzw. der pulsierenden Drücke im auslaßseitigen Leitungssy
stem (3) angeordnet ist.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (6) zur Detektion der periodischen Druckschwankun
gen bzw. der pulsierenden Drücke im einlaßseitigen Leitungssy
stem (3) angeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 2 oder 3 bzw. nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Einrichtung zur Detek
tion der periodischen Druckschwankungen vorgesehen ist und daß
diese Einrichtung im jeweils anderen Teil der Pumpe (1) bzw.
des Leitungssystems (3) angeordnet ist.
8. Anlage nach Anspruch 5 oder 6 und ggf. nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) bzw. die Ein
richtungen zur Detektion der periodischen Druckschwankungen von
außerhalb des Leitungssystems (3) zugänglich und ggf. aus
tauschbar ist bzw. sind.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung (6) bzw. Einrichtungen zur Detek
tion der periodischen Druckschwankungen als Druckmeßeinrichtung
ausgeführt ist bzw. sind.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei der Druckmeßeinrichtung um eine Druckmeßdose handelt.
11. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei der Druckmeßeinrichtung um einen Piezoaufnehmer (7)
handelt.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Piezoaufnehmer (7) aus einem dem Strömungsmedium (2) direkt
ausgesetzten Piezoelement (9) besteht.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Piezoelement (9) im Ansaugbereich oder Auslaßbereich der Pumpe
(1) angeordnet ist.
14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Piezoelement zumindest einen Teil der Wandung des Leitungssy
stems (3) bildet.
15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Piezoaufnehmer (7) aus einer dem Strömungsmedium (2) direkt
ausgesetzten Membrane (8) und einem hinter der Membrane (8) an
geordneten Piezoelement (9) besteht.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membrane (8) zumindest einen Teil der Wandung des Leitungssy
stems (3) bildet und daß das Piezoelement (9) hinter der Mem
brane (8) - außerhalb des Leitungssystems (3) - angeordnet ist.
17. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Piezoaufnehmer (7) Differenzdrücke detek
tiert.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Druckmeßeinrichtung ein elektrischer Filter
(10), ein Diskriminator (11) und eine Schnittstelle (12) zum
Anschluß an eine Steuereinrichtung (13) zur Steuerung der Pumpe
(1) oder sonstiger mit dem Leitungssystem (3) wirkverbundener
Einrichtungen nachgeschaltet ist.
19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (13) so ausgelegt ist, daß bei ausbleibenden
periodischen Druckschwankungen die Pumpe (1) abgeschaltet wird.
20. Anlage nach Anspruch 18 und ggf. Anspruch 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Leitungssystem (3) ein Entlüftungsventil
(14) aufweist und daß bei ausbleibenden periodischen Druck
schwankungen das Entlüftungsventil (14) zum Entlüften des Lei
tungssystems (3) angesteuert und dabei geöffnet wird.
21. Anlage nach Anspruch 18 und ggf. Anspruch 19 oder 20, da
durch gekennzeichnet, daß innerhalb der Steuereinrichtung (13)
eine Zähleinrichtung (15) zum Zählen der detektierten Pulse
bzw. Pumpenhübe vorgesehen ist und daß ein Rechner (16) über
die detektierte Pulszahl bzw. Pumpenhübe - unter Zugrundelegung
der Fördermenge je Pumpenhub - die Fördermenge der Pumpe (1)
ermittelt.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pumpe (1) als Dosierpumpe dient, so daß es
sich bei dem Strömungsmedium (2) um ein zu dosierendes Medium
handelt.
23. Verfahren zum Betreiben einer Anlage zum Fördern eines
Strömungsmediums (2), mit einer Pumpe (1) und einem einen Strö
mungspfad für das Strömungsmedium (2) bildenden Leitungssystem
(3), wobei die Pumpe (1) beim Ausstoßen des Strömungsmediums
(2) auslaßseitig periodische Druckschwankungen verursacht, ins
besondere zum Betreiben einer Anlage nach einem der Ansprüche 1
bis 16,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrens
schritte:
Fördern des Strömungsmediums in das Leitungssystem (3) und durch das Leitungssystem (3) hindurch durch Aktivieren der Pumpe (1), die vorzugsweise als Membranpumpe ausgeführt ist und
auslaßseitige und/oder einlaßseitige Überwachung der An lage durch eine Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankungen bzw. der pulsierenden Drücke im Strömungsme dium (2).
Fördern des Strömungsmediums in das Leitungssystem (3) und durch das Leitungssystem (3) hindurch durch Aktivieren der Pumpe (1), die vorzugsweise als Membranpumpe ausgeführt ist und
auslaßseitige und/oder einlaßseitige Überwachung der An lage durch eine Einrichtung zur Detektion der periodischen Druckschwankungen bzw. der pulsierenden Drücke im Strömungsme dium (2).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die Detektion der periodischen Druckschwankungen durch Ermitt
lung von Differenzdrücken erfolgt.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeich
net, daß die von der Druckmeßeinrichtung ausgehenden, den je
weils ermittelten Druck bzw. die Druckdifferenz darstellenden
elektrischen Signale elektrisch gefiltert, diskriminiert und
einer Schnittstelle zum Anschluß an eine Steuereinrichtung (13)
zugeführt werden und daß die verarbeiteten Signale zur Steue
rung der Pumpe (1) oder sonstiger mit dem Leitungssystem wirk
verbundener Einrichtungen dienen.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei ausbleibenden periodischen
Druckschwankungen die Pumpe (1) abgeschaltet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25 und ggf. An
spruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausbleibenden peri
odischen Druckschwankungen ein im Leitungssystem (3) vorgese
henes Entlüftungsventil (14) zum Entlüften des Leitungssystems
(3) angesteuert und dabei geöffnet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Rechner (16) über eine vorzugsweise in
nerhalb der Steuereinrichtung (13) vorgesehene Zähleinrichtung
(15) zum Zählen der detektierten Pulse bzw. Pumpenhübe mittels
der detektierten Pulszahl bzw. der detektierten Pumpenhübe -
unter Zugrundelegung der Fördermenge je Pumpenhub - die Förder
menge der Pumpe (1) ermittelt.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei sowohl einlaßseitig als auch auslaßseitig
vorgesehener Einrichtung Einrichtung zur Detektion der periodi
schen Druckschwankungen bzw. der pulsierenden Drücke im Strö
mungsmedium eine Laufzeitermittlung der Pulse von der ersten
Einrichtung über die Pumpe zu der zweiten Einrichtung erfolgt,
daß dabei die Pumpe als Sender und die Einrichtungen als Emp
fänger dienen und daß über eine Korrelation zwischen Strecke,
Laufzeit und Fördermenge pro Puls eine Ermittlung der gesamten
Fördermenge erfolgt.
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