WO2010124703A1 - Vorrichtung zum filtern von fluiden - Google Patents

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WO2010124703A1
WO2010124703A1 PCT/EP2009/003152 EP2009003152W WO2010124703A1 WO 2010124703 A1 WO2010124703 A1 WO 2010124703A1 EP 2009003152 W EP2009003152 W EP 2009003152W WO 2010124703 A1 WO2010124703 A1 WO 2010124703A1
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piston
pressure housing
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Hans Bräuer
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Braeuer Hans
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    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis

Definitions

  • the invention relates to a pump arrangement for filtering a fluid according to the principle of reverse osmosis with at least one to a central axis at least partially symmetrical Hochdruckgehause, with at least one arranged in the Hochtikgehause membrane, and with a piston pump with a piston housing and a Forderkolben for pumping the fluid in the high-pressure housing and with a circulation pump with at least one pump body and a pump shaft driving the pump shaft for generating a circulation circuit of the fluid through the membrane and for winding the membrane.
  • a pump arrangement for a reverse osmosis system from WO 03 008 076 A1 is already known.
  • This system comprises a pressure module as an oscillating two-piston pump.
  • a differential pressure valve is assigned to the two pistons, which ensures energy recovery.
  • the frequency and the amplitude of the two-piston pump are decisive for the pressure wave, which in turn ensures the quality of the permeate and the throughput.
  • EP 0 059 275 A1 discloses a pump for a membrane separation pump assembly for separating feed flow into flowing liquid and concentrated liquid fractions which are passed through selective membranes.
  • the pump consists of a Forderkolbenpumpe with a Forderzylinder, a Forderschieber and a slide rod.
  • the feed slider is displaceable with respect to the delivery cylinder and divides the delivery cylinder into a pump chamber, in which the feed fluid is pressurized, and into an expansion chamber, in which the concentrated liquid fraction is expanded.
  • the slide rod has an axis which is moved cooperatively with the Forderschieber that the pump chamber has a larger displacement than the expansion chamber.
  • a pump assembly for the treatment of raw water according to the principle of reverse osmosis is described in which the feed pump and the circulation pump are assigned to a common engine.
  • the shaft of the motor has an extension, wherein the feed pump and the circulation pump are spaced from each other on this extension.
  • the feed pump is a centrifugal cell pump and the circulation pump is a centrifugal pump.
  • DE 103 54 785 A1 discloses a reverse osmosis system with a pump arrangement with a rotating hydrodynamic or hydrostatic pump and with a high-pressure pump, wherein on a first part of the shaft there is a pump wheel for the rotating state of the art hydrodynamic or hydrostatic pump and a drive for the high-pressure pump is arranged on a second part of the shaft.
  • the high-pressure pump is generic as Kolbenhoch- formed pressure pump, wherein the drive on the second part of the shaft is associated with a piston and this piston is mounted in a cylinder chamber in the pump housing or in a second Gehausekorper.
  • the invention has for its object to form a pump assembly for osmosis and arrange that a simple maintenance and at the same time a lower leakage and thus low pressure drop at the pump housing is achieved.
  • the problem is solved by the fact that the pump body is driven directly or indirectly via a rotating magnetic field and the pump body is arranged with its pump shaft inside the high-pressure housing of the membrane.
  • the circulating pump is depressurized in terms of the static current, ie the drive of the pump body does not have to be sealed off from the medium to be pumped.
  • This also has the advantage of a much simpler construction of the circulation pump and a higher efficiency and thus a better flow around the membrane.
  • the high-pressure housing has a cylindrical inner surface arranged coaxially with the central axis and is designed as a pressure tube. Hochschergehause with such a geometry are easy to seal and pressure stable. At the same time, such tubular high-pressure housings can be relatively easily adapted to the diameter required for the integrated pump body.
  • the inner housing forms an adapter for connecting and for supporting the membrane and in the inner housing, a channel is provided which leads in the radial direction to the central axis via a bore in the Hochdruckgehause to the outside.
  • the erfmdungsgedorfe solution offers the advantage that the pressure tube with all necessary for the high pressure system components can also be on the opposite side of the housing cover closed by a second housing cover successively be ⁇ stuckt and then.
  • the Hochdruckgehause takes all necessary for the high-pressure system components closed in on.
  • the pump shaft and the diaphragm are arranged coaxially to the central axis.
  • commercial rohrformige diaphragm can be used in the high-pressure housing and with a symmetrical inner Housing can be connected as an adapter to the circulation pump.
  • the circulating pump has a primary part designed as a coil for generating an electromagnetic field rotating around the pump shaft and a plurality of magnets arranged on or in the pump body as the secondary part, wherein the coil is arranged in the high-pressure housing or in the housing cover.
  • the coil can be at the same time used with appropriate design of the housing of the coil as a housing cover, which in addition to a simple and compact design also small distances between the electric fields, ie between the coil and the magnet allows and thus has low gap losses to the advantage.
  • the circulation pump has a trained as a primary part motor disc rotor with a plurality of magnets for generating an electromagnetic field rotating around the pump shaft and one or more arranged on or in the pump body magnets as a secondary part, wherein the motor disc rotor is disposed outside of the Hochdruckgehauses.
  • the housing cover is very thin form to minimize the gap losses.
  • the Pumpenkorper is designed as a Kreiselpumpenrad and rotatably mounted on the pump shaft in the primary part and / or in the inner housing.
  • a two-sided in the axial direction of the pump shaft bearing of the pump body is provided.
  • the pump body designed as a pump disk rotor with a cam track is and has a hydraulic piston with a hydraulic cylinder, wherein the hydraulic piston is medium or directly driven by the cam track oscillating in the hydraulic cylinder.
  • an electric motor with a motor shaft designed as a pump shaft for driving the pump body is arranged in the high-pressure housing.
  • the disadvantage of the gap losses eliminated by this measure which only requires a longer compared to the previous embodiments, high-pressure housing or pressure tube.
  • the motor housing is used in accordance with the housing cover at the same time as a closure for the high-pressure housing and can for this purpose have a corresponding flange for connection.
  • a unit for energy recovery is provided and the unit at least one directly via the fluid with the delivery piston hydraulically coupled switching valve with at least one hydraulically controllable along a valve axis in two directions valve body.
  • the switching valve may also be preferably designed as a differential pressure valve.
  • one or more flow channels can be opened and / or closed successively or simultaneously by the valve body.
  • the unit has at least one control slide, wherein the delivery piston is connected via the shaft with at least one spool and driven, wherein the spool is translationally displaceable or rotationally rotatable. It is also advantageous if the piston pump and the primary part of the circulation pump are driven via a shaft which can be connected to a drive motor.
  • An application-specific method for filtering water with one of the described pump arrangements is advantageous, in which the fluid forms a flow circuit through the membrane by means of a circulation integrated in the pressure tube and the fluid is conveyed via the piston pump into the high-pressure housing; the filtered fluid is passed as permeate and the circulating in the high-pressure housing and the membrane rinsing retentate from the high-pressure housing.
  • FIG. 1 flow diagram of a high-pressure housing with internal circulation
  • FIG. 1 flow diagram of the high-pressure housing with external circulation
  • FIG. 3 shows an operating diagram of the drive motor with the piston pump and an oscillating control slide connected to the camshaft of the piston pump
  • FIG. 4 shows an operating diagram of the drive motor with the piston pump and a rotating control slide connected to the camshaft of the piston pump
  • FIG. 5 Schematic diagram of the drive motor with the piston pump and a hydraulically controlled change-over vise
  • FIG. 6 shows an operating diagram of a drive motor with a cam-driven piston pump and two separately hydraulically controlled reversing valves for energy recovery;
  • FIG. 7 shows an operating diagram of the drive motor with the piston pump and a hydraulically controlled changeover valve
  • FIG. 8 is a sketch of an overall overview of the pump arrangement
  • Figure 9 shows a sectional view of a portion of the high-pressure housing and the circulation pump with inner housing with valve, pump body with pump shaft and a coil as a primary part;
  • Figure 10 is a sectional view of an electric motor with the pump shaft
  • FIG. 11 shows a sectional view according to FIG. 9 with a cover for closing the high-pressure housing
  • FIG. 12 shows a sketch of a pump body as a pump disk rotor with a cam track and a hydraulic piston
  • FIG. 13 is a sectional view according to FIG. 11 with a motor disc rotor as the primary part;
  • FIG. 14 shows a sectional view of a piston pump with inlet and outlet valve and delivery piston and crankshaft with plunger or cam;
  • FIG. 15 sketch of an over the crankshaft driven oscillating spool for filling the piston pump
  • FIG. 16 shows a sketch of two rotary slides, which are driven via the crankshaft, for filling the piston pump
  • FIG. 17 is a sketch according to the diagram of FIG. 5;
  • FIG. 18 is a sketch according to the diagram of FIG. 6;
  • FIG. 20 is a sketch according to the diagram of FIG. 3.
  • FIGS. 1-10 The essence of the present invention is shown in FIGS.
  • a high pressure housing 2 which is designed as a pressure tube with an inner cylindrical cross section, in addition to the diaphragm 3, the pump body 51 for circulating and generating a flow circuit to the diaphragm 3 and the drive for the pump body 51 are integrated.
  • the special feature is that the drive is not led out of the high pressure housing 2 in the form of a shaft, but either the secondary part in the form of magnets 53 of an electromagnetic drive in the high pressure housing 2 is integrated or the entire drive with a primary part in the form of a coil 54 or is integrated in the high pressure housing 2 in the form of an electric motor 8.
  • the high-pressure housing 2 forms a pressure tube with a central axis 20 to a rotationally symmetrical inner surface 21, which is closed by a housing cover 22 formed as the base body of the coil 54 or by a separate housing cover 22 frontally.
  • the housing cover 22 is arranged in the direction of the central axis 20 on the side on which the prime mover for the pump body 51 is positioned.
  • the coil 54 is cast in the base body formed as a housing cover 22.
  • the electric motor 8 is completely integrated with the stator 82, which is in the form of a primary part, and the secondary rotor 83 of the electric motor 8 in the high-pressure housing 2.
  • the shaft of the electric motor 8 also forms the pump shaft 52 for the pump body 51.
  • the motor housing 80 serves as a housing cover 22 for the high pressure housing. 2
  • magnets 56 are provided as the primary part, which magnets are arranged on a motor disk rotor 55 running outside the high-pressure housing 2.
  • the high-pressure housing 2 is closed by a separate housing cover 22.
  • the flow circulating around the diaphragm 3 in the high-pressure housing 2 is generated by the pump body 51 designed as a centrifugal impeller.
  • an inner housing 501 is provided as Pumpengehause having the corresponding pump geometry.
  • the pump housing is completed because the high-pressure housing 2 forms a kind of outer housing of the circulating pump 5.
  • the impeller 51 is in the housing cover 22 or in Base body of the coil 54 stored. Referring to FIGS. 11 and 13, the pump shaft 52 forms a valve seat for a valve 503.
  • a connection channel 504 in the inner housing 501 is closed or opened by the valve 503, which connects the flow circuit between the diaphragm 3 and the pump body 51.
  • the inner housing 501 is designed as an adapter for connecting and supporting the membrane 3. Thereby, the flow circuit around the membrane 3, the dxe membrane 3 rinsed, be closed immediately after exiting the membrane 3 within the inner housing 501.
  • This Spulniklauf is tapped as shown in FIGS. 8, 9, 11 and 13 through a channel 502 in the inner housing 501 to tappet R via a subsequent to the channel 502 bore 23 in the high-pressure housing 2.
  • the pump body 51 is designed as a pump disk rotor with a cam track 57.
  • the cam track 57 is associated with a hydraulic piston 58 with a hydraulic cylinder 59, wherein the hydraulic piston 58 is driven directly via its piston pusher 580 by the cam track 57 oscillating in the hydraulic cylinder 59.
  • the high-pressure housing 2 is not closed by a housing of the coil 54 but by a separate housing cover 22.
  • Fig. 14 to 16 basic principles for filling and emptying of the piston pump 4 are shown, which comprise a oscillating in a piston housing 40 delivery piston 41.
  • the delivery piston 41 is driven via a connecting rod 46 and a cranked crankshaft 45.
  • the crankshaft 45 is flanged to the drive motor 7 shown in Fig. 8.
  • the Befullen the Forderkolbens 41 and the high pressure are generated due to the lifting movements of the Forderkolbens 41 according to the exemplary embodiment of FIG. 14 through the inlet valve 43 and the outlet valve 44.
  • the Befullen the Forderkolbens 41 and the high pressure on the crankshaft 45 and a spool 42 is cranked.
  • two rotary valves 47 are provided, which are coupled to the crankshaft 45.
  • a rotary valve 47 is for the inlet and a rotary valve 47 is provided for the outlet.
  • FIGS. 17 to 20 show the piston pump 4 in combination with an energy recovery unit 6.
  • the energy recovery the Druckener ⁇ gie part of the flow circuit which is led out as retentate R from the high-pressure housing 2, initially the Forderkolben 41 is supplied to support the next compression.
  • the delivery piston 41 is operated in a type of differential pressure piston. From its lower side 411 the Forderkolben 41 is supplied with the pressure energy of the retentate R and prints with the piston top 410 new to be filtered fluid F in the flow circuit.
  • the units 6 for energy recovery differ in the type of coupling of the Forderkolbens 41 with the respective actuators 61, 62, 65, 66 of the unit. 6
  • the Forderkolben 41 is mechanically coupled via a multi-cranked crankshaft 45 with a spool 61 of the unit 6, which oscillates in the same frequency as the Forderkolben 41.
  • the fluid F flowing out of the flow circuit from the diaphragm 3 is conveyed, via the control slide 61, to the underside 411 of the delivery device. fed piston 41 and guided at the next stroke down as a retentate R from the pump assembly out.
  • a rotary slide 65 is provided, which is coupled to the rotational movement of the crankshaft 45, which carries high-pressure fluid from the diaphragm 3 to the underside 411 of the delivery piston 41 and in a second position, when lowering the piston. the retentate R passes outwards.
  • the unit 6 is hydraulically coupled to the Forderkolben 41.
  • one or two switching valves 62, 66 are provided with different valve bodies 620, 660, which are operated according to the principle of a differential pressure piston.
  • the respective valve body 620, 660 is displaceably mounted along a valve axis 623, 663 and has an upper side 622, 662 and a lower side 621, 661 for the differential pressure movement.
  • the control of the fluid F emerging from the membrane 3 to the piston lower side 411 is controlled by the switching valve 62.
  • the switching valve 62 has a valve body 620, which can successively close and open a flow channel 63 for the fluid F and a flow channel 64 for the retentate R.
  • the switching valve 62 with its valve body 620 is assigned to the flow channel 63 for the fluid F and the switching valve 66 with its valve body 660 to the flow channel 64 for the retentate R.
  • FIGS. 1 to 7 represent the individual modes of action in an overview.
  • FIGS. 1 and 2 the flow diagrams without energy recovery are shown.
  • the fluid F is pumped via the non-sketched piston pump 4 in the flow circuit and brought under the also maintained by the piston pump 4 osmotic pressure by the circulation pump 5 in a flow circuit and filtered through the membrane 3. After filtering is on the clean side of the membrane
  • FIGS. 3 to 6 show the modes of action of the exemplary embodiments according to FIGS. 17 to 20.
  • Fig. 3 shows the connection of the drive motor 7 with the piston pump 4 and to the camshaft 45 of the piston pump
  • FIG. 4 shows the operating scheme of the drive motor 7 with the piston pump 4 and the rotating rotary valve 65 connected to the camshaft 45 of the piston pump 4.
  • FIG. 5 shows the operating scheme of the hydraulically controlled changeover valve 62
  • FIG. 6 shows the operating scheme of the two separately hydraulically controlled changeover valves 62, 66 for energy recovery.
  • Fig. 7 is an action diagram of a hydraulically controlled switching valve 62 is shown.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pumpenanordnung (1) zum Filtern eines Fluids (F) nach dem Prinzip der Umkehrosmose. Die Pumpenanordnung (1) weist zumindest ein zu einer Mittelachse (20) zumindest teilweise symmetrisches Hochdruckgehäuse (2) und zumindest eine im Hochdruckgehäuse (2) angeordneten Membrane (3) auf. Ferner weist die Pumpenanordnung (1) eine Kolbenpumpe (4) mit einem Kolbengehäuse (40) und einem Förderkolben (41) zum Pumpen des Fluids (F) in das Hochdruckgehäuse (2) sowie eine Umwälzpumpe (5) mit zumindest einem Pumpenkörper (51) und einer den Pumpenkörper (51) antreibenden Pumpenwelle (52) zum Erzeugen eines Strömungskreislaufs des Fluid (F) durch die Membrane (3) und zum Spülen der Membrane (3) auf. Die Pumpenanordnung (1) für Osmose soll eine einfache Wartung und gleichzeitig eine geringere Leckage und somit geringer Druckverlust am Pumpengehäuse zum Vorteil haben. Hierzu ist der Pumpenkörper (51) mittel- oder unmittelbar über ein drehendes magnetisches Feld angetrieben und der Pumpenkörper (51) ist ferner mit seiner Pumpenwelle (52) innerhalb des Hochdruckgehäuses (2) der Membrane (3) angeordnet.

Description

Vorrichtung zum Filtern von Fluiden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpenanordnung zum Filtern eines Fluids nach dem Prinzip der Umkehrosmose mit zumindest einem zu einer Mittelachse zumindest teilweise symmetrischen Hochdruckgehause, mit zumindest einer im Hochdruckgehause angeordneten Membrane, und mit einet Kolbenpumpe mit einem Kolbengehause und einem Forderkolben zum Pumpen des Fluids in das Hochdruckgehause sowie mit einer Umwälzpumpe mit zumindest einem Pumpenkorper und einer den Pumpenkorper antreibenden Pumpenwelle zum Erzeugen eines Stromungskreislaufs des Fluids durch die Membrane und zum Spulen der Membrane.
Es ist bereits eine Pumpenanordnung für ein Umkehrosmosesystem aus der WO 03 008 076 Al bekannt. Dieses System umfasst als Druckmodul eine oszillierende Zweikolbenpumpe. Hierzu ist ein Differenzdruckventil den beiden Kolben zugeordnet, das die Energieruckgewinnung gewahrleistet. Die Frequenz und die Amplitude der Zweikolbenpumpe sind maßgebend für die Druckwelle, die wiederum die Qualität des Permeats und des Durchsatzes sicherstellt.
In der EP 0 059 275 Al ist eine Pumpe für eine Membran- trenn-Pumpenanordnung zum Trennen einer Speiseflussigkeit in durchlaufende Flussigkeits- und konzentrierte Flussig- keitsfraktionen beschrieben, die durch selektive Membranen durchgelassen bzw. zurückgehalten werden. Die Pumpe besteht aus einer Forderkolbenpumpe mit einem Forderzylinder, einem Forderschieber und einer Schieberstange. Der Forderschieber ist in Bezug zum Forderzylinder verschiebbar und teilt den Forderzylinder in eine Pumpenkämmer, in der die Speiseflus- sigkeit unter Druck gesetzt wird, und in eine Expansionskammer, in der die konzentrierte Flussigkeitsfraktion entspannt wird. Die Schieberstange weist eine Achse auf, die mit dem Forderschieber derart zusammenwirkend verschoben wird, dass die Pumpenkammer einen größeren Hubraum aufweist als die Expansionskammer.
In der DE 25 15 785 ist eine Anordnung zum Vermeiden der Kavitation bei einer Hauptpumpe wie z.B. einer selbstregelnden Axialkolbenpumpe beschrieben. Hierzu ist eine Aufladepumpe vorgesehen, deren Rotor von demjenigen der Hauptpumpe antreibbar ist. Zwischen der Saugseite der Hauptpumpe und der Forderseite der Aufladepumpe ist eine standige Verbindung und zwischen der Forderseite der Aufladepumpe und dem Vorratsbehalter ist eine Nebenschluss- verbindung vorgesehen, welche sich druckabhangig dann öffnet, wenn der Druck an der Saugseite der Hauptpumpe einen vorgegebenen Wert überschreitet.
In der DE-PS 37 19 292 ist eine Pumpenanordnung für die Aufbereitung von Rohwasser nach dem Prinzip der Umkehrosmose beschrieben, bei der die Speisepumpe und die Umwälzpumpe einem gemeinsamen Motor zugeordnet sind. Bei dieser Pumpe weist die Welle des Motors eine Verlängerung auf, wobei die Speisepumpe und die Umwälzpumpe voneinander abstandsfrei auf dieser Verlängerung angeordnet sind. Die Speisepumpe ist eine Flugeizellenpumpe und die Umwälzpumpe ist eine Kreiselpumpe.
In dem aus Sicht der Anmelderin nachstliegenden Stand der Technik, nämlich in der DE 103 54 785 Al ist eine Umkehrosmoseanlage mit einer Pumpenanordnung mit einer rotierenden hydrodynamischen oder hydrostatischen Pumpe und mit einer Hochdruckpumpe vorgesehen, wobei auf einem ersten Teil der Welle ein Pumpenrad für die rotierende hydrodynamische oder hydrostatische Pumpe und auf einem zweiten Teil der Welle ein Antrieb für die Hochdruckpumpe angeordnet ist. Die Hochdruckpumpe ist gattungsgemaß als Kolbenhoch- druckpumpe ausgebildet, wobei dem Antrieb auf dem zweiten Teil der Welle ein Kolben zugeordnet ist und dieser Kolben in einem Zylinderraum im Pumpengehause oder in einem zweiten Gehausekorper gelagert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung für Osmose derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache Wartung und gleichzeitig eine geringere Leckage und somit geringer Druckverlust am Pumpengehause erreicht wird.
Gelost wird die Aufgabe erfmdungsgemaß dadurch, dass der Pumpenkorper mittel- oder unmittelbar über ein drehendes magnetisches Feld angetrieben wird und der Pumpenkorper mit seiner Pumpenwelle innerhalb des Hochdruckgehauses der Membrane angeordnet ist.
Hierdurch wird erreicht, dass keine Welle aus dem Hoch- druckgehause herausgeführt wird und somit eine Wartung des Wellendichtrings entfallt und gleichzeitig eine mögliche Leckage am Wellendichtring ausbleibt. Durch die Inkompres- sibilitat von Fluiden oder Flüssigkeiten wurden nämlich schon geringste Leckagen im Hochdrucksystem einen sehr großen Druckabfall im Hochdrucksystem an der Membrane zur Folge haben. Der innerhalb des druckfesten Hochdruckgehauses angeordnete Pumpenkorper wird von einem außerhalb des Hochdruckgehauses erzeugten Magnetfeld angetrieben.
Durch diese Maßnahme ist die Umwälzpumpe im stromungstech- nisch statischen Sinne drucklos, d. h. der Antrieb des Pum- penkorpers muss nicht gegenüber dem zu pumpenden Medium abgedichtet werden. Dies birgt auch den Vorteil einer wesentlich einfacheren Konstruktion der Umwälzpumpe und eines höheren Wirkungsgrades und somit einer besseren Umstromung der Membrane. - A -
Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn das Hochdruckge- hause eine koaxial zur Mittelachse angeordnete, zylinderförmige Innenflache aufweist und als Druckrohr ausgebildet ist. Hochdruckgehause mit einer solchen Geometrie sind einfach abzudichten und druckstabil. Gleichzeitig lassen sich solche rohrformigen Hochdruckgehause relativ einfach an den für den integrierten Pumpenkorper notwendigen Durchmesser anpassen.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass zur Erzeugung der Stro¬ mungsgeometrie ein im Hochdruckgehause angeordnetes inneres Gehäuse vorgesehen ist und das Hochdruckgehause in Richtung der Mittelachse durch einen Gehausedeckel verschlossen ist, wobei der Pumpenkorper zwischen dem Gehausedeckel und dem innere Gehäuse angeordnet ist. Hierdurch wird eine druckdichte und kompakte Bauweise erreicht, wobei das Hochdruckgehause das äußere Gehäuse für die Umwälzpumpe 5 bildet.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das innere Gehäuse einen Adapter zum Anschließen und zum Lagern der Membrane bildet und im inneren Gehäuse ein Kanal vorgesehen ist, der in radialer Richtung zur Mittelachse über eine Bohrung im Hochdruckgehause nach außen fuhrt. Die erfmdungsgemaße Losung bietet den Vorteil, dass das Druckrohr mit allen für das Hochdrucksystem notwendigen Bauteilen nacheinander be¬ stuckt und dann auch an der dem Gehausedeckel gegenüberliegenden Seite durch einen zweiten Gehausedeckel verschlossen werden kann. Dabei nimmt das Hochdruckgehause alle für das Hochdrucksystem notwendigen Bauteile geschlossen in sich auf.
Vorteilhaft ist es hierzu, dass die Pumpenwelle und die Membrane koaxial zur Mittelachse angeordnet sind. Dadurch können handelsübliche rohrformige Membrane in das Hochdruckgehause eingesetzt und mit einem symmetrischen inneren Gehause als Adapter an die Umwälzpumpe angeschlossen werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Umwälzpumpe ein als Spule ausgebildetes Primarteil zum Erzeugen eines um die Pumpenwelle rotierenden elektromagnetischen Feldes sowie einen nder mehrere auf dem oder im Purnpenkorper angeordnete Magneten als Sekundarteil aufweist, wobei die Spule im Hochdruckgehause oder im Gehausedeckel angeordnet ist. Die Spule lasst sich bei entsprechender Gestaltung des Gehäuses der Spule dadurch gleichzeitig als Gehausedeckel einsetzen, was neben einer einfachen und kompakten Bauweise auch geringe Abstande zwischen den elektrischen Feldern, also zwischen der Spule und den Magneten ermöglicht und somit geringe Spaltverluste zum Vorteil hat.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Umwälzpumpe einen als Primarteil ausgebildeten Motorscheibenlaufer mit mehreren Magneten zum Erzeugen eines um die Pumpenwelle rotierenden elektromagnetischen Feldes sowie einen oder mehrere auf dem oder im Pumpenkorper angeordnete Magneten als Sekundarteil aufweist, wobei der Motorscheibenlaufer außerhalb des Hochdruckgehauses angeordnet ist. Bei dieser Losung ist der Gehausedeckel sehr dünn auszubilden, um die Spaltverluste zu minimieren.
Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn der Pumpenkorper als Kreiselpumpenrad ausgebildet und über die Pumpenwelle im Primarteil und/oder im inneren Gehäuse drehbar gelagert ist. Vorteilhaft ist eine in axialer Richtung zur Pumpenwelle zweiseitige Lagerung des Pumpenkorpers .
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemaßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn der Pumpenkorper als Pumpenscheibenlaufer mit einer Nockenbahn ausgebildet ist und einen Hydraulikkolben mit einem Hydraulikzylinder aufweist, wobei der Hydraulikkolben mittel- oder unmittelbar durch die Nockenbahn oszillierend im Hydraulikzylinder antreibbar ist.
Als weitere Alternative für einen Antrieb des Pumpenkörpers kann es vorteilhaft sein, wenn im HochuLuckgehäuse ein Elektromotor mit einer als Pumpenwelle ausgebildeten Motorwelle zum Antreiben des Pumpenkörpers angeordnet ist. Der Nachteil der Spaltverluste entfällt durch diese Maßnahme, die lediglich ein im Vergleich zu den vorstehenden Ausführungsbeispielen längeres Hochdruckgehäuse bzw. Druckrohr erfordert. Das Motorgehäuse dient entsprechend dem Gehäusedeckel gleichzeitig als Verschluss für das Hochdruckgehäuse und kann hierzu einen entsprechenden Flansch zum Anschließen aufweisen.
In Bezug auf den Wirkungsgrad ist es vorteilhaft, wenn eine Einheit zur Energierückgewinnung vorgesehen ist und die Einheit mindestens ein direkt über das Fluid mit dem Förderkolben hydraulisch gekoppeltes Umschaltventil mit mindestens einem hydraulisch entlang einer Ventilachse in zwei Richtungen steuerbaren Ventilkörper. Das Umschaltventil kann auch bevorzugt als Differenzdruckventil ausgebildet sein.
Hierzu ist es vorteilhaft, wenn durch den Ventilkörper eine oder mehrere Strömungskanäle nacheinander oder gleichzeitig geöffnet und/oder geschlossen werden können.
Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Einheit zumindest einen Steuerschieber aufweist, wobei der Förderkolben über die Welle mit zumindest einem Steuerschieber verbunden und antreibbar ist, wobei der Steuerschieber translatorisch verschiebbar oder rotatorisch verdrehbar ist. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kolbenpumpe und das Primärteil der Umwälzpumpe über eine mit einem Antriebsmotor verbindbare Welle angetrieben sind.
Ein anwendungsspezifisches Verfahren zum Filtern von Wasser mit einer der beschriebenen Pumpenanordnungen ist vorteilhaft, bei dem das Fluid durch eine im Druckrohr integrierte Umwälzung einen Strömungskreislauf durch die Membrane bildet und das Fluid über die Kolbenpumpe in das Hochdruckgehäuse gefördert wird; das gefilterte Fluid als Permeat sowie das im Hochdruckgehäuse umlaufende und die Membrane spülende Retentat aus dem Hochdruckgehäuse herausgeführt wird.
Auch ist ein Verfahren vorteilhaft, bei dem das Retentat aus dem Hochdruckgehäuse in die Einheit für die Energierückgewinnung geführt und nach einem Energierückgewinnungs- prozess aus der Einheit aus der Pumpenanordnung herausgeführt wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 Flussschema eines Hochdruckgehäuses mit innerer Umwälzung;
Figur 2 Flussschema des Hochdruckgehäuses mit äußerer Umwälzung;
Figur 3 Wirkungsschema des Antriebsmotors mit der Kolbenpumpe und einem an die Nockenwelle der Kolbenpumpe angeschlossenen oszillierenden Steuerschieber; Figur 4 Wirkungsschema des Antriebsmotors mit der Kolbenpumpe und einem an die Nockenwelle der Kolbenpumpe angeschlossenen rotierenden Steuerschieber;
Figur 5 Wirkungsschema des Antriebsmotors mit der Kolbenpumpe und einem hydraulisch gesteuerten Umschalt- vεn
Figur 6 Wirkungsschema eines Antriebsmotors mit einer nockenbetriebenen Kolbenpumpe und zwei getrennt hydraulisch gesteuerten Umschaltventilen für die Energieruckgewinnung;
Figur 7 Wirkungsschema des Antriebsmotors mit der Kolbenpumpe und einem hydraulisch gesteuerten Umschalt- ventil;
Figur 8 Skizze einer Gesamtübersicht der Pumpenanordnung;
Figur 9 Schnittdarstellung eines Teils des Hochdruckgehäuses und der Umwälzpumpe mit innerem Gehäuse mit Ventil, Pumpenkörper mit Pumpenwelle und einer Spule als Primärteil;
Figur 10 Schnittdarstellung eines Elektromotors mit der Pumpenwelle;
Figur 11 Schnittdarstellung gemäß Fig. 9 mit einem Deckel zum Verschließen des Hochdruckgehäuses;
Figur 12 Skizze eines Pumpenkörpers als Pumpenscheibenläu- fer mit einer Nockenbahn und einem Hydraulikkolben ausgebildet;
Figur 13 Schnittdarstellung gemäß Fig. 11 mit einem Motorscheibenlaufer als Primarteil; Figur 14 Schnittdarstellung einer Kolbenpumpe mit Einlassund Auslassventil sowie Förderkolben und Kurbelwelle mit Stößel bzw. Nocken;
Figur 15 Skizze eines über die Kurbelwelle angetriebenen oszillierenden Steuerschiebers für das Befüllen der Kolbenpumpe;
Figur 16 Skizze von zwei über die Kurbelwelle angetriebenen Drehschiebern für das Befüllen der Kolbenpumpe;
Figur 17 Skizze gemäß Schema nach Fig. 5;
Figur 18 Skizze gemäß Schema nach Fig. 6;
Figur 19 Skizze gemäß Schema nach Fig. 4;
Figur 20 Skizze gemäß Schema nach Fig. 3.
Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist in den Fig.
8 bis 13 dargestellt. In einem Hochdruckgehäuse 2, das als Druckrohr mit einem inneren zylindrischen Querschnitt ausgebildet ist, sind neben der Membrane 3 der Pumpenkörper 51 zum Umwälzen und Erzeugen eines Strömungskreislaufes an der Membrane 3 sowie der Antrieb für den Pumpenkörper 51 integriert. Das Besondere dabei ist, dass der Antrieb nicht in Form einer Welle aus dem Hochdruckgehäuse 2 herausgeführt wird, sondern entweder das Sekundärteil in Form von Magneten 53 eines elektromagnetischen Antriebs im Hochdruckgehäuse 2 integriert ist oder der gesamte Antrieb mit einem Primärteil in Form einer Spule 54 oder in Form eines Elektromotors 8 im Hochdruckgehäuse 2 integriert ist.
Entsprechend ist in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 8,
9 und 12 der gesamte Antrieb im Hochdruckgehäuse 2 inte- griert. Das Hochdruckgehause 2 bildet ein Druckrohr mit einer zu einer Mittelachse 20 rotationssymmetrischen Innenfläche 21, das durch einen als Gehäusedeckel 22 ausgebildeten Grundkörper der Spule 54 oder durch einen separaten Gehausedeckel 22 stirnseitig verschlossen ist. Der Gehäusedeckel 22 ist in Richtung der Mittelachse 20 auf der Seite, auf der der Primärantrieb für den Pumpenkόrper 51 positioniert ist, angeordnet. Die Spule 54 ist in den als Gehausedeckel 22 ausgebildeten Grundkorper eingegossen.
In einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel für einen vollständig integrierten Antrieb ist gemäß Fig. 10 der Elektromotor 8 komplett mit dem als Primärteil ausgebildeten Stator 82 und Sekundärteil Rotor 83 des Elektromotors 8 im Hochdruckgehäuse 2 integriert. Die Welle des Elektromotors 8 bildet auch die Pumpenwelle 52 für den Pumpenkörper 51. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel dient das Motorgehäuse 80 als Gehäusedeckel 22 für das Hochdruckgehäuse 2.
Gemäß den Ausführungsbeispielen nach Fig. 11 und 13 sind anstatt der Spule 54 als Primarteil Magnete 56 vorgesehen, die auf einem außerhalb des Hochdruckgehäuses 2 laufenden Motorscheibenlaufer 55 angeordnet sind. Hierbei wird das Hochdruckgehäuse 2 durch einen separaten Gehäusedeckel 22 verschlossen.
In den vorgenannten Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 8 bis 13 wird die im Hochdruckgehäuse 2 um die Membrane 3 umlaufende Strömung durch den als Kreiselpumpenrad ausgebildeten Pumpenkorper 51 erzeugt. Hierzu ist als Pumpengehause ein inneres Gehäuse 501 vorgesehen, das die entsprechende Pumpengeometrie aufweist. Im Zusammenwirken mit dem Hochdruckgehäuse 2 wird das Pumpengehäuse komplettiert, da das Hochdruckgehause 2 eine Art äußeres Gehäuse der Umwälzpumpe 5 bildet. Das Pumpenrad 51 ist im Gehausedeckel 22 oder im Grundkörper der Spule 54 gelagert. Gemäß Fig. 11 und 13 bildet die Pumpenwelle 52 einen Ventilsitz für ein Ventil 503.
Wie in mehreren Figuren gezeigt, wird durch das Ventil 503 ein Verbindungskanal 504 im innere Gehäuse 501 geschlossen oder geöffnet, der den Strömungskreislauf zwischen der Membrane 3 und dem Pumpenkorper 51 verbindet.
Besonders vorteilhaft ist, dass das innere Gehäuse 501 als Adapter zum Anschließen und Lagern der Membrane 3 ausgebildet ist. Dadurch kann der Strömungskreislauf um die Membrane 3, der dxe Membrane 3 spült, unmittelbar nach Austritt aus der Membrane 3 innerhalb des inneren Gehäuses 501 geschlossen werden. Dieser Spulkreislauf wird wie in den Fig. 8, 9, 11 und 13 dargestellt durch einen Kanal 502 im inneren Gehäuse 501 angezapft, um über eine an den Kanal 502 anschließende Bohrung 23 im Hochdruckgehäuse 2 Retentat R abzuzapfen.
In dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist der Pumpenkorper 51 als Pumpenscheibenlaufer mit einer Nockenbahn 57 ausgebildet. Der Nockenbahn 57 ist ein Hydraulikkolben 58 mit einem Hydraulikzylinder 59 zugeordnet, wobei der Hydraulikkolben 58 unmittelbar über seinen Kolben- stoßel 580 durch die Nockenbahn 57 oszillierend im Hydraulikzylinder 59 angetrieben wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Hochdruckgehäuse 2 nicht durch ein Gehäuse der Spule 54 sondern durch einen separaten Gehäusedeckel 22 verschlossen.
In Fig. 14 bis 16 sind Grundprinzipien zum Befüllen und Entleeren der Kolbenpumpe 4 dargestellt, die einen in einem Kolbengehäuse 40 oszillierenden Förderkolben 41 umfassen. Der Förderkolben 41 wird über einen Pleuel 46 und eine gekröpfte Kurbelwelle 45 angetrieben. Die Kurbelwelle 45 ist an den in Fig. 8 dargestellten Antriebsmotor 7 angeflanscht. Das Befullen des Forderkolbens 41 und der Hochdruck werden aufgrund der Hubbewegungen des Forderkolbens 41 gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 14 durch das Einlassventil 43 und das Auslassventil 44 erzeugt.
In dem Äusfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 15 wird das Befullen des Forderkolbens 41 und der Hochdruck über die mehrfach gekröpfte Kurbelwelle 45 und einen Steuerschieber 42 bewirkt. Nach Fig. 16 sind zwei Drehschieber 47 vorgesehen, die an die Kurbelwelle 45 gekoppelt sind. Ein Drehschieber 47 ist für den Einlass und ein Drehschieber 47 ist für den Auslass vorgesehen.
In den Fig. 17 bis 20 ist die Kolbenpumpe 4 in Kombination mit einer Einheit zur Energieruckgewinnung 6 dargestellt. Grundsätzlich wird zur Energieruckgewinnung die Druckener¬ gie des Teils des Stromungskreislaufs, der als Retentat R aus dem Hochdruckgehause 2 herausgeführt wird, zunächst dem Forderkolben 41 zugeführt, um die nächste Kompression zu unterstutzen. Hierzu wird der Forderkolben 41 in einer Art eines Differenzdruckkolbens betrieben. Von seiner Unterseite 411 wird der Forderkolben 41 mit der Druckenergie des Retentats R versorgt und druckt mit der Kolbenoberseite 410 neues zu filterndes Fluid F in den Stromungskreislauf.
Die Einheiten 6 zur Energieruckgewinnung unterscheiden sich in der Art der Kopplung des Forderkolbens 41 mit den jeweiligen Stellorganen 61, 62, 65, 66 der Einheit 6.
In Fig. 17 ist der Forderkolben 41 mechanisch über eine mehrfach gekröpfte Kurbelwelle 45 mit einem Steuerschieber 61 der Einheit 6 gekoppelt, welcher in der gleichen Frequenz wie der Forderkolben 41 oszilliert. Das aus dem Stromungskreislauf aus der Membrane 3 stromende Fluid F wird über den Steuerschieber 61 der Unterseite 411 des Forder- kolbens 41 zugeführt und beim nächsten Hub nach unten als Retentat R aus der Pumpenanordnung heraus gefuhrt.
In dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 18 ist ein Drehschieber 65 vorgesehen, der an die Drehbewegung der Kurbelwelle 45 gekoppelt, das unter Hochdruck stehende Fluid aus der Membrane 3 an die Unterseite 411 des Forderkolbens 41 fuhrt und in einer zweiten Stellung, beim Senken des Kolbens, das Retentat R nach außen leitet.
In Fig. 19 und 20 ist die Einheit 6 über hydraulisch an den Forderkolben 41 gekoppelt. Hierzu sind ein oder zwei Umschaltventile 62, 66 mit verschiedenen Ventilkorpern 620, 660 vorgesehen, die nach dem Prinzip eines Differenzdruckkolbens betrieben werden. Der jeweilige Ventilkorper 620, 660 ist entlang einer Ventilachse 623, 663 verschiebbar gelagert und weist für die Differenzdruckbewegung eine Oberseite 622, 662 und eine Unterseite 621, 661 auf.
Im Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 19 wird durch das Umschaltventil 62 die Steuerung des aus der Membrane 3 austretenden Fluids F zur Kolbenunterseite 411 gesteuert. Hierzu weist das Umschaltventil 62 einen Ventilkorper 620 auf, der einen Stromungskanal 63 für das Fluid F und einen Stromungskanal 64 für das Retentat R nacheinander verschließen und offnen kann.
In dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 20 ist das Umschaltventil 62 mit seinem Ventilkorper 620 dem Stromungskanal 63 für das Fluid F und das Umschaltventil 66 mit seinem Ventilkorper 660 dem Stromungskanal 64 für das Retentat R zugeordnet .
Die Wirkungsschemata gemäß den Fig. 1 bis 7 stellen die einzelnen Wirkungsweisen in einer Übersicht dar. In den Fig. 1 und 2 sind die Flussschemata ohne Energieruckgewin- nung durch das Hochdruckgehäuse 2 mit innerer und äußerer Umwälzung des Strόmungskreislaufs zum Spülen der Membrane 3 dargestellt. Das Fluid F wird über die nicht skizzierte Kolbenpumpe 4 mit in den Strömungskreislauf gepumpt und unter dem ebenfalls durch die Kolbenpumpe 4 aufrecht erhaltenen osmotischen Druck durch die Umwälzpumpe 5 in einen Strömungskreislauf gebracht und durch die Membrane 3 gefiltert. Nach dem Filtern wird auf der Reinseite der Membrane
3 das Permeat P aus dem Hochdruckgehäuse 2 herausgeführt. Auf der Seite der Membrane 3, auf der sich das Filtrat absetzt, findet die Umströmung durch den Strömungskreislauf statt, in dem sich das Retentat R bildet und durch den Kanal 502 vor der Umwälzpumpe 5 aus dem Hochdruckgehäuse 2 herausgeführt wird.
Die Wirkungsschemata gemäß den Fig. 3 bis 6 geben die Wirkungsweisen der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 17 bis 20 wieder.
Fig. 3 zeigt die Verbindung des Antriebsmotors 7 mit der Kolbenpumpe 4 und dem an die Nockenwelle 45 der Kolbenpumpe
4 angeschlossenen oszillierenden Steuerschieber 61 der Einheit 6 für die Energierückgewinnung. Fig. 4 zeigt das Wirkungsschema des Antriebsmotors 7 mit der Kolbenpumpe 4 und dem an die Nockenwelle 45 der Kolbenpumpe 4 angeschlossenen rotierenden Drehschieber 65. Fig. 5 zeigt das Wirkungsschema des hydraulisch gesteuerten Umschaltventils 62 und Fig. 6 das Wirkungsschema der beiden getrennt hydraulisch gesteuerten Umschaltventile 62, 66 für die Energierückgewinnung.
In Fig. 7 ist ein Wirkungsschema eines hydraulisch gesteuerten Umschaltventils 62 dargestellt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht in allen Figuren alle Bezugsziffern enthalten, weshalb in Fällen in de- nen für ein Element keine Bezugsziffer vorhanden ist, explizit auf die Figurenbeschreibung der Figuren Bezug genommen wird, in denen die Bezugsziffer erläutert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Pumpenanordnung (1) zum Filtern eines Fluids (F) nach dem Prinzip der Umkehrosmose mit zumindest einem zu einer Mittelachse (20) zumindest teilweise symmetrischen Hochdruckgehäuse (2), mit zumindest einer im Hochdruckgehäuse (2) angeordneten Membrane (3), und mit einer Kolbenpumpe (4) mit einem Kolbengehäuse (40) und einem Förderkolben (41) zum Pumpen des Fluids (F) in das Hochdruckgehäuse (2) sowie mit einer Umwälzpumpe (5) mit zumindest einem Pumpenkörper (51) und einer den Pumpenkörper (51) antreibenden Pumpenwelle (52) zum Erzeugen eines Strömungskreislaufs des Fluid (F) durch die Membrane (3) und zum Spülen der Membrane (3) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Pumpenkörper (51) mittel- oder unmittelbar über ein drehendes magnetisches Feld angetrieben wird und der Pumpenkörper (51) mit seiner Pumpenwelle (52) innerhalb des Hochdruckgehäuses (2) der Membrane (3) angeordnet ist.
2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Hochdruckgehäuse (2) eine koaxial zur Mittelachse (20) angeordnete, zylinderförmige Innenfläche (21) aufweist und als Druckrohr ausgebildet ist.
3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Erzeugung der Strömungsgeometrie ein im Hochdruckgehäuse (2) angeordnetes inneres Gehäuse (50) vorgesehen ist und das Hochdruckgehäuse (2) in Richtung der Mittelachse (20) durch einen Gehäusedeckel (22) verschlossen ist, wobei der Pumpenkörper (51) zwischen dem Gehäusedeckel (22) und dem innere Gehäuse (50) angeordnet ist.
4. Pumpenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das innere Gehäuse (501) einen Adapter zum Anschließen und zum Lagern der Membrane (3) bildet und im inneren Gehäuse (501) ein Kanal (502) vorgesehen ist, der in radialer Richtung zur Mittelachse (20) über eine Bohrung (23) im Hochdruckgehause (2) nach außen fuhrt.
5. Pumpenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umwälzpumpe (5) ein als Spule (54) ausgebildetes Primärteil zum Erzeugen eines um die Pumpenwelle (52) rotierenden elektromagnetischen Feldes sowie einen oder mehrere auf dem oder im Pumpenkorper (51) angeordnete Magneten (53) als Sekundärteil aufweist, wobei die Spule (54) im Hochdruckgehäuse (2) oder im Gehausedeckel (22) angeordnet ist.
6. Pumpenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umwälzpumpe (5) einen als Primärteil ausgebildeten Motorscheibenläufer (55) mit mehreren Magneten (56) zum Erzeugen eines um die Pumpenwelle (52) rotierenden elektromagnetischen Feldes sowie einen oder mehrere auf dem oder im Pumpenkörper (51) angeordnete Magneten (53) als Sekundärteil aufweist, wobei der Motorscheibenläufer (55) außerhalb des Hochdruckgehäuses (2) angeordnet ist.
7. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Pumpenkörper (51) als Kreiselpumpenrad ausgebildet und über die Pumpenwelle (52) im Primärteil und/oder im Gehäusedeckel (22) und/oder mittel- oder unmittelbar im inneren Gehäuse (501) drehbar gelagert ist.
8. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Pumpenkörper (51) als Pumpenscheibenläufer mit einer Nockenbahn (57) ausgebildet ist und einen Hydraulikkolben (58) mit einem Hydraulikzylinder (59) aufweist, wobei der Hydraulikkolben (58) mittel- oder unmittelbar durch die Nockenbahn (57) oszillierend im Hydraulikzylinder (59) antreibbar ist.
9. Pumpenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Hochdruckgehäuse (2) ein Elektromotor (8) mit einer als Pumpenwelle (52) ausgebildeten Motorwelle zum Antreiben des Pumpenkörpers (51) angeordnet ist.
10. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Einheit zur Energierückgewinnung (6) vorgesehen ist und die Einheit (6) mindestens ein direkt über das Fluid (F) mit dem Förderkolben (41) hydraulisch gekoppeltes Umschaltventil (62, 66) mit mindestens einem hydraulisch entlang einer Ventilachse (623, 663) in zwei Richtungen steuerbaren Ventilkörper (620, 660) .
11. Pumpenanordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch den Ventilkörper (620, 660) eine oder mehrere Strömungskanäle (63, 64) nacheinander oder gleichzeitig geöffnet und/oder geschlossen werden können.
12. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einheit (6) zumindest einen Steuerschieber (42, 61) aufweist, wobei der Förderkolben (41) über die
Welle (45) mit zumindest einem Steuerschieber (42, 61) verbunden und antreibbar ist, wobei der Steuerschieber (42, 61) translatorisch verschiebbar oder rotatorisch verdrehbar ist.
13. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenpumpe (4) und das Primärteil der Umwälzpumpe (5) über eine mit einem Antriebsmotor (7) verbindbare Welle (45) angetrieben sind.
14. Verfahren zum Filtern von Wasser mit einer Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Fluid (F) durch eine im Druckrohr (2) integrierte Umwälzung einen Strόmungskreislauf durch die Membrane (3) bildet und das Fluid (F) über die Kolbenpumpe (4) in das Hochdruckgehäuse (2) gefördert wird; das gefilterte Fluid (F) als Permeat (P) sowie das im Hochdruckgehäuse (2) umlaufende und die Membrane (3) spülende Retentat (R) aus dem Hochdruckgehause (2) herausgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 bei dem das Retentat (R) aus dem Hochdruckgehause (2) in die Einheit (6) für die Energierückgewinnung geführt und nach einem Energie- rückgewinnungsprozess aus der Einheit (6) aus der Pumpenanordnung (1) herausgeführt wird.
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