WO2013045598A2

WO2013045598A2 - Verdrängerpumpe und betriebsverfahren derselben

Info

Publication number: WO2013045598A2
Application number: PCT/EP2012/069160
Authority: WO
Inventors: Alfred GIESSBACH; Norbert Jaeger
Original assignee: Aker Wirth Gmbh
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-04
Also published as: US9695808B2; AU2012314408B2; EP2761180A2; AU2016203015B2; BR112014007364B1; AU2012314408A1; BR112014007364A2; CA2861136A1; PE20141978A1; EP2761180B1; AU2016203015A1; IN2014CN03132A; CA2861136C; CL2014000755A1; WO2013045598A3; US20140248160A1

Abstract

Verdrängerpumpe (100) mit einer Antriebseinheit (1) und einer Pumpeneinheit (2) mit mehreren Arbeitsräumen (4, 4'), mit mehreren Verdrängerelementen (3, 3'), mit mindestens drei Zylindern (5), vorzugsweise genau drei Zylindern (5), wobei die Pumpeneinheit (2) doppeltwirkend ist und eine Verdrängerpumpe bildende Kolben-Membranpumpe, bei welcher ein Membranhub mittels an der ersten Seite einer Membran anstehende Arbeitsflüssigkeit bewirkt wird und aufgrund des Membranhubes zu förderndes Medium durch eine von der zweiten Seite der Membran begrenzte Membrankammer hindurchgeführt wird, wird der Membranhub bei einer von einer Senkrechtstellung der Membran verschiedenen Membranstellung bewirkt.

Description

Verdrängerpumpe und Betriebsverfahren derselben

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit einer Antriebseinheit und einer Pumpeneinheit sowie ein Betriebsverfahren derselben. Die Pumpeneinheit weist mehrere Arbeitsräume auf, mehrere Verdrängerelemente und oft mindestens drei Zylinder. Derartige Verdrängerpumpen sind bereits bekannt. Beispielsweise zei- gen die Figuren 1 und 2 eine derartige, von der Firma Aker Wirth GmbH hergestellte Verdrängerpumpe. Derartige Verdrängerpumpen kommen als Spülpumpen für Bohrflüssigkeit zum Einsatz sowie als so genannte„Slurry pumps", also zum Transport von sich in Flüssigkeit befindenden Feststoffen. Sie werden auch als Dickstoffpumpen bezeichnet. Als Dickstoffe werden Gemische aus flüssigen und festen Bestandteilen bezeichnet. Derartige Pumpen erzeugen einen Druck von bis zu 500 bar, sie haben eine Förderleistung von bis zu 300 I pro Minute und oft Leistungen von mehr als 700 kW.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine derartige Pumpe mit verbes- serter Lebensdauer sowie ein Betriebsverfahren für eine solche Pumpe zu schaffen und dabei auch die Vorteile, die eine derartige Pumpe, die mindestens drei Zylinder aufweist, beizubehalten bzw. auszubauen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 oder 14 wiedergegebene Pumpe so- wie das in Anspruch 1 1 wiedergegebene Betriebsverfahren gelöst. Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe weist in einer ersten Alternative eine Antriebseinheit und eine Pumpeneinheit auf. Die Pumpeneinheit umfasst mehrere Arbeitsräume und mehrere Verdrängerelemente. Die Pumpeneinheit umfasst min- destens drei Zylinder. Sie ist doppeltwirkend, pro Zylinder sind also zwei Arbeitsräume vorgesehen. Insgesamt sind also mindestens sechs Arbeitsräume vorgesehen.

Vorzugsweise sind genau drei Zylinder vorgesehen. Die Pumpe ist also eine Triplexpumpe, (auch Drillingspumpe genannt), die doppelt wirkt. Die Vorteile einer Triplexpumpe werden also mit den Vorteilen einer doppeltwirkenden Pumpe vereint. Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Verdrängerpumpe mit drei Zylindern (Triplex) ist einfachwirkend. Bei normalen Betriebsfällen führen ihre Verdrängerelemente (Membranen) einen Verdrängungshub aus, sie bewegen sich also von links nach rechts (bezogen auf Fig. 1 ). Hierbei tritt aufgrund des Arbeitsdrucks eine erhebliche Belastung auf die gesamte Verdrängerpumpe auf. Darauf folgt ein Saughub, die Membranen bewegen sich also von rechts nach links (bezogen auf Fig. 1 ), welcher keine oder lediglich eine kleine Belastung für die Pumpe bedeutet. Während der nach rechts Bewegung des Kolbens (bezogen auf Fig. 1 ) ist die Pumpe also einer großen Belastung ausgesetzt, während eine nach links Bewegung des Kolbens (bezogen auf Fig. 1 ) keine oder lediglich eine geringe Belastung hervorruft. Durch die Umstellung von einfachwirkend auf doppeltwirkend wird erreicht, dass die Phasen mit wenig oder keiner Belastung wegfallen. Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, dass bei gleicher Förderleistung der Pumpe dennoch eine deutliche Erhöhung der zu erwartenden Lebensdauer erreicht wird. Es hat sich weiterhin erstaunlicherweise gezeigt, dass der mit der Doppelwirkung grundsätzlich verbundene Mehraufwand hierdurch überkompensiert werden kann.

Vorzugsweise sind die Verdrängerelemente Membranen. Diese werden weiter bevorzugt mit Hilfe von Kolben betätigt. Die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe ist also eine Kolbenmembranpumpe. Das zu fördernde Medium ist durch die Membran vom Antrieb getrennt. Durch diese Trennmembran ist somit der Antrieb von schädlichen Einflüssen des Fördermediums abgeschirmt. Auch ist das Fördermedium von schädlichen Einflüssen des Antriebs getrennt. Die Übertragung der oszillierenden Bewegung des Kolbens auf die Membranen geschieht bevorzugt mittels eines Arbeitsmediums bzw. Übertragungsmediums. Bei dem Arbeitsmedium kann es sich um Wasser mit einem wasserlöslichen Mineralzusatz oder Hydrauliköl handeln. Durch das konstante Volumen des Arbeitsmediums zwischen Kolben und Membran bewirkt die Bewegung des Kolbens direkt einen Ausschlag der Membran und ruft somit Saug- und Druckimpulse hervor. Bevorzugt ist in jedem Zylinder genau ein Kolben vorgesehen.

Die Pumpe ist bevorzugt eine Dickstoffpumpe. Sie pumpt also Gemische aus flüs- sigen und festen Bestandteilen. Hierbei kann es sich um Schlamm bei Erdarbeiten oder ähnliches handeln. Derartige Kolben- Membranpumpen sind für den Dauereinsatz konzipiert und müssen zuverlässig über lange Zeiträume, bis hin zu Jahren, möglichst störungsfrei arbeiten, da ein Austausch einer defekten Kolben- Membranpumpe aufgrund deren Größe regelmäßig mit einem erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden ist.

Darüber hinaus können bei diesen Kolben-Membranpumpen Membranschäden besonders schwerwiegende Folgen haben. Denn zum einen tritt bei einem Membranschaden die Arbeitsflüssigkeit in die Membrankammer bzw. den Arbeitsraum ein und vermischt sich mit dem Fördermedium, was aufwändige Reinigungsarbeiten erfordert. Andererseits tritt Fördermedium in das Arbeitsmedium über, wodurch die gesamte Pumpe verunreinigt und der Antriebskolben beschädigt werden kann.

Derartige Kolben-Membranpumpen sind von der Firma Aker Wirth GmbH, Erke- lenz, Deutschland unter den Bezeichnungen„DPM" und„TPM" bekannt. Sie sind als Duplexpumpen mit zwei doppelt wirkenden Kolben oder als Triplexpumpen mit drei einfach wirkenden Kolben ausgebildet. Stets sind die Zylinder waagerecht angeordnet, so dass die Kolben ihre oszillierende Bewegung entlang einer waagerecht liegenden Achse vollziehen. Die über die Arbeitsflüssigkeit mit dem Hubraum des jeweils zugeordneten Zylinders über die Arbeitsflüssigkeit verbundenen Membranen sind stets senkrecht angeordnet. Unter„senkrechte Anordnung" ist gemeint, dass sich die durch die Membran definierte Wirkebene senkrecht erstreckt. Sie ist bei einer im nicht ausgelenkten Zustand ebenen Membran durch deren im Membrangehäuse eingespannten Rand definiert. Bei derartigen Membranpumpen befindet sich der Einlass regelmäßig an der Unterseite, der Auslass an der Oberseite, da hierdurch in der Membrankammer befindliche Luft nach oben entweichen kann.

Die Antriebseinheit ist bevorzugt derart vorgesehen, wie sie bei einer herkömmlichen einfachwirkenden Triplexpumpe Verwendung findet. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist also eine Antriebswelle vorgesehen, welche mittels eines nicht gezeigten Motors angetrieben wird und ihr Drehmoment mittels kämmender Zahnräder auf eine Kurbelwelle überträgt, auf der Pleuels angeordnet sind. Alle Pleuels sind auf einer einzigen Kurbelwelle angeordnet und wirken in die gleiche Richtung. Sie übertragen ihre Bewegung über einen Kreuzkopf also auf parallel zueinander verlaufende, relativ dicht nebeneinander angeordnete Kreuzkopfstangen. Diese wirken mit Kolbenstangen zusammen. Die Zylinder verlaufen in geringem Abstand parallel zueinander. Es wird also auf eine Antriebseinheit zurückgegriffen, die bewährt ist und kompakt baut. Neben dem Einsparen von Entwicklungskosten ist der Rückgriff auf bewährte Elemente hier von besonderer Bedeutung, da es in den typischen Einsatzgebieten der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe in höchstem Maße auf Zuverlässigkeit ankommt. Die Zylinder sind bevorzugt liegend, also hori- zontal angeordnet.

Vorzugsweise ist die Drehzahl der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe gegenüber einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe reduziert. Dies kann beispielsweise durch ein langsameres Laufen des Antriebsmotors erreicht werden. Diese Maßnahme kann aufgrund der prinzipiell höheren Förderleistung der doppeltwirkenden Pumpeneinheit vorgenommen werden, bei verglichen mit einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe gleich bleibendem Volumenstrom.

Vorzugsweise ist die Größe der Kolbenflächen gegenüber einer gängigen ein- fachwirkenden Triplexpumpe reduziert. Da die Pumpeneinheit doppeltwirkend ist, fördert sie bei unverändertem Hubvolumen und unveränderter Drehzahl einen doppelt so großen Volumenstrom an Fördermedium, wie eine einfachwirkende Pumpeneinheit. Um einen vergleichbaren Volumenstrom, wie bei einer einfachwirkenden, gängigen Triplexpumpe zu erhalten, kann daher alternativ oder zusätzlich zu einer Reduzierung der Drehzahl das Hubvolumen im Wege einer Querschnittsreduzierung der Kolbenflächen reduziert werden. Hierdurch wird eine Verringerung der Stangenkraft (Kolbenstange, bzw. Kreuzkopfstange, bzw. Pleuel) erreicht. Obwohl diese, anders als bei der einfachwirkenden Pumpe bei beiden Bewe- gungsrichtungen des Kolbens in gleicher bzw. vergleichbarer Stärke wirkt, hat sich gezeigt, dass hierdurch eine Steigerung der zu erwartenden Lebensdauer von kritischen Bauelementen der Pumpe, wie beispielsweise Lagern, erreicht wird. Zudem hat sich gezeigt, dass die Steigerung der Lebensdauer überraschend groß ist.

In der Ausführungsform als Membranpumpe können kleinere Membranen Verwendung finden, die kostengünstiger und haltbarer sein können. Die reduzierte Stangenkraft führt, wie bereits erwähnt, zu einer geringeren Lagerbelastung. Durch eine geringere Drehzahl steigt die Lebensdauer der Pumpeneinheit, insbe- sondere der Membranen. Gegenüber einer doppeltwirkenden Duplexpumpe, also einer Pumpe mit zwei, statt drei Zylindern ist durch den Aufbau als Triplexpumpe eine geringere Pulsation gegeben. Zudem werden auch hierdurch geringere Stangenkräfte erreicht, da die Förderleistung auf drei statt zwei Pumpstränge aufgeteilt wird.

Vorzugsweise sind die Membranen gegenüber der Senkrechten um einen Winkel von 1 ° bis 90° verdreht. Die Membranen stehen also, anders als bei einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe, nicht senkrecht. Die Stellung der Membranen bezieht sich auf deren neutrale Mittelstellung.

Vorzugsweise sind die Membranen höher als die Zylinder angeordnet. Die Membranen sind also, verglichen mit einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe nach oben„geklappt". Die Pumpe weist bevorzugt eine Leistung von mindestens 700 kW auf. Die Vorteile der Erfindung kommen bei derartig großen Leistungen und damit verbundenen großen Kräften besonders zur Geltung.

Die Erfindung betrifft auch eine Pumpeneinheit einer erfindungsgemäßen Pumpe. Der Erfindung liegt darüber hinaus die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für eine Kolben-Membranpumpe sowie eine nach diesem Betriebsverfahren arbeitende Kolben-Membranpumpe zu schaffen, deren Lebensdauer bei gleicher För- derleistung wie im Stand der Technik oder deren Förderleistung bei gleichbleibender Lebensdauer erhöht sind, auch unabhängig davon, ob es sich um eine einfach- oder doppelt wirkende Pumpe handelt und unabhängig von der Anzahl der Zylinder. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Betriebsverfahren und durch die in Anspruch 4 wiedergegebene Kolben-Membranpumpe gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren wird der Membranhub bei einer von einer Senkrechtstellung der Membran verschiedenen Membranstellung be- wirkt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass durch diese technisch einfach umzusetzende Maßnahme sich die Lebensdauer der Membran signifikant erhöhen lässt. Dieser überraschende Effekt hat seine Ursache möglicherweise darin, dass bei dem Betriebsverfahren gemäß des Standes der Technik, bei dem die Membran senkrecht ausgerichtet ist, sich Lufteinschlüsse beispielsweise nahe des Ein- lasses im unteren Bereich der Membran ansammeln, wodurch diese insbesondere bei der Schubauslenkung unsymmetrisch belastet wird, was zu einer Beschleunigung der Alterung bzw. Ermüdung des Membranmaterials insbesondere nahe der eingespannten Ränder führen kann. Um einen vorzeitigen Membrandefekt durch Materialüberlastung zu vermeiden, werden die Membranen bei zum Stand der Technik gehörenden Kolben-Membranpumpen regelmäßig nur bis zu siebzig Prozent des maximalen Membranhubes ausgelenkt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass es mit dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren bei Beibehaltung der erwarteten Membran-Lebensdauer möglich ist, den Hub auf bis zu neunzig Prozent der Maximalauslenkung zu erhöhen, wodurch sich die Förderleistung der Kolben-Membranpumpe erhöht, ohne dass es hierzu weiterer, aufwendiger technischer Maßnahmen bedarf. Eine besonders große Lebenszeitverlängerung bzw. Leistungssteigerung lässt sich erzielen, wenn - wie bevorzugt - der Membranhub bei einer von der Senkrechten um 45° bis 90° verschiedenen Membranstellung bewirkt wird. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Schrägstellung des Membranhubes von der Senkrechten etwa 70°, da in diesem Falle bei ansonsten üblichen Abmessungen und Ausgestaltungen einer Kolben-Membranpumpe eventuell sich in der Arbeitsflüssigkeit befindliches Gas - meist Luft - an dem am höchsten liegenden Randbereich der Membran sammelt und durch ein an dieser Stelle angeordnetes Entlüftungsventil leicht abgelassen werden kann.

Die erfindungsgemäße Kolben-Membranpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass die Membran an einer von einer Senkrechtstellung verschiedenen Lage, insbesondere um 45° bis 90°, ganz besonders um etwa 70° angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Kolben-Membranpumpe ist - wie bei zur Förderung von Schlamm bei Erdarbeiten vorgesehenen Kolben-Membranpumpen üblich - derart angeordnet, dass der (oder bei Mehrfachpumpen die) Zylinder mit seiner (ihrer) Längsachse(n) etwa waagerecht angeordnet ist (sind). Es können also Antriebs- und Kolben/Zylindereinheiten wie auch beim Stand der Technik Verwendung finden. Vorzugsweise wird dann das Arbeitsvolumen teilweise von einem sich schräg von dem Zylinder nach oben erstreckenden Kanal gebildet.

Ganz besonders bevorzugt ist der Kanal etwa gerade ausgebildet und an dem den Kanal bildenden Kanalgehäuse ein etwa senkrecht zur Längsachse des Kanals ausgerichteter Flansch vorgesehen, an welchem eine die Membran aufnehmendes Membrangehäuse befestigt ist. Als Membran und Membrangehäuse können somit wiederum dieselben Bauteile wie im Stand der Technik Verwendung finden, so dass mit Hilfe der Erfindung eine wesentliche Verbesserung einer Kolben- Membranpumpe erzielt wird, ohne dass dies mit konstruktionsbedingten Zusatz- kosten verbunden wäre.

Dementsprechend ist die Membran vorzugsweise etwa kreisrund ausgebildet und weist einen Rand auf, der in dem Membrangehäuse etwa in einer Ebene einge- spannt ist, wobei die Ebene in einer von einer Senkrechtstellung vorzugsweise um 45° bis 90°, besonders bevorzugt um einen derartigen Winkel verschiedenen Lage angeordnet ist, so dass die höchste Stelle des Arbeitsvolumens an einem seitlichen Randbereich gebildet ist. Ein bei einer zum Stand der Technik gehörenden Kolben-Membranpumpe vorgesehenes, etwa senkrecht nach oben weisendes Entlüftungsventil kann dann weiterhin zur Entlüftung des Arbeitsvolumens Verwendung finden.

Die Erfindung soll nun anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungs- beispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten gängigen dreifachwirkenden Triplexpumpe; Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Pumpe;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten doppeltwirkenden Duplexpumpe; Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 3, aus einer anderen Blickrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Pumpeneinheit;

Fig. 6 eine Ansicht von der Antriebseinheit auf eine erfindungsgemäße Pum- peneinheit;

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Pumpeneinheit;

Fig. 8 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Pumpeneinheit;

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Pumpeneinheit;

Fig. 10 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe; Fig. 1 1 eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe;

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verdränger- pumpe;

Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe in größerem Maßstab; Fig. 14 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 4;

Fig. 15 den Schnitt A-A in Fig. 14.

Die in Fig. 1 gezeigte aus dem Stand der Technik bekannte gängige einfachwir- kende Triplexpumpe weist eine Antriebseinheit 1 und eine Pumpeneinheit 2 auf. Die Antriebseinheit 1 umfasst eine Antriebswelle 19, die durch einen nicht gezeigten Motor, beispielsweise einen Elektromotor, in Drehung versetzt wird. Auf der Antriebswelle 19 ist mindestens ein lediglich angedeutetes Zahnrad angeordnet, welches mit mindestens einem wesentlich größeren, lediglich angedeuteten Zahn- rad der Kurbelwelle 18 kämmt. Die Antriebswelle 19 steht auf beiden Seiten aus dem Gehäuse der Antriebseinheit hervor (Fig. 2). Auf der Kurbelwelle sind relativ dicht nebeneinander drei Pleuel 18a angeordnet. Die Pleuel sind mit Hilfe eines Pleuellagers, welches als Wälzlager ausgeführt ist, an der Kurbelwelle gelagert. Die Pleuel übertragen ihre Bewegung jeweils mittels eines Kreuzkopfes 20 auf eine Kreuzkopfstange 21 , die in eine Kolbenstange 9 übergeht. Das Kreuzkopflager ist ebenfalls ein Wälzlager. Der Kreuzkopf umfasst zudem Gleitschuhe, welche seiner linearen Lagerung an den Gleitlagerwandungen dienen. An der Kolbenstange 9 ist ein Kolben 7 angeordnet, der in einem Zylinder 5 eine geradlinige hin und her Bewegung ausführt.

An der Antriebseinheit 1 ist eine Pumpeneinheit 2 vorgesehen. Dieses stellt einen an jeden Zylinder 5 angrenzenden Arbeitsmediumsraum 23 bereit, in dem Arbeitsmedium 22, beispielsweise Hydrauliköl, vorgesehen ist, welches die Bewegung des Kolbens 7 auf die Membran 6 überträgt. In Fig. 1 entsprechen die Positi- onen des Kolbens 7 und die Membran 6 zueinander nicht dem gewöhnlichen Betrieb. Bei gewöhnlichem Betrieb ist die Membran 6 bei der gezeigten rechten Extremstellung des Kolbens 7 nicht in der gezeigten linken Extremstellung, sondern in der nicht dargestellten rechten Extremstellung angeordnet. Die Membran 6 bil- det zusammen mit einem Teil des Membrangehäuses 6a einen Arbeitsraum 4. Dieser ist über Rückschlagventile 13 mit einem Druckrohr 17 und einem in Fig. 1 nicht gezeigten Saugrohr verbunden. Das Saugrohr ist unterhalb des Saugventilgehäuses 15 angeordnet und mit diesem verbunden.

Eine Drehbewegung der Kurbelwelle 18 führt dazu, dass Arbeitsmedium 22 in dem Arbeitsmediumsraum 23 hin und her bewegt wird und die Membran 6, 6^' damit abwechselnd nach rechts und links auslenkt. Eine Auslenkung nach links führt zu einem Schließen des Auslassrückschlagsventils bzw. Druckventils in dem Druckventilgehäuse 14 und zu einem Ansaugen von Fördermedium durch das geöffnete Einlass-Rückschlagsventil bzw. Saugventil in dem Saugventilgehäuse 15. Die anschließende Verlagerung des Kolbens gemäß Fig. 1 nach rechts führt zu einem Schließen des Einlass-Rückschlagventils und einer Abgabe eines dem Hubraum bzw. verdrängten Kolbenvolumens entsprechenden Volumens an Fördervolumen über das nun geöffnete Auslass-Rückschlagsventil unter Verlagerung der Membran bezogen auf Fig. 1 nach rechts.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine aus dem Stand der Technik bekannte Duplex- pumpe, also eine Pumpe mit zwei Pleuel, Kolbenstangen, Kolben und Zylindern. Diese ist doppeltwirkend. Sie weist vier Membrangehäuse 6a, 6a' auf und wird insbesondere für größere Volumenströme verwendet.

Die Figuren 5 bis 9 zeigen die Pumpeneinheit 2 einer erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe. Diese ist eine Kolbenmembranpumpe. Die Verdrängerelemente 3, 3^' sind also Membranen 6, 6^'. Das gezeigte Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßen Pumpe ist als Ganzes mit 100 bezeichnet (Figuren 10 bis 13). Es ist erkennbar, dass es sich bei der gezeigten erfindungsgemäßen Pumpe 100 um eine Drillingspumpe beziehungsweise Triplexpumpe handelt. Es sind also drei Pleuel 18a vorhanden, die mit drei sich in drei Zylindern 5 bewegenden Kolben 7 zusammenwirken. Die Antriebseinheit 1 der gezeigten erfindungsgemäßen Pumpe stimmt im Wesentlichen mit der Antriebseinheit 1 der aus dem Stand der Technik bekannten einfachwirkenden Triplexpumpe (Figuren 1 und 2) überein. Wie ein Vergleich ins- besondere der Figuren 1 und 13 zeigt, übernehmen der bisherige Kolben 7 und der bisherige Zylinder 5 (Fig. 1 ) nunmehr zumindest auch Führungsaufgaben. An dem bisherigen Kolben ist rechts (bezogen auf Fig. 1 ) eine Verlängerung der Kolbenstange 9 angeordnet, an der nunmehr der Kolben 7 befestigt ist. Der Kolben 7 trennt den Zylinder 5 in einem Bereich, der mit einem zur Antriebseinheit geneig- ten Arbeitsmediumsraum 23 verbunden ist und einen Bereich, der mit einem von der Antriebseinheit weg geneigten Arbeitsmediumsraum 23' kommuniziert. In den Arbeitsmediumsräumen 23, 23' ist Arbeits- bzw. Übertragungsmedium 22, 22' angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um Hydrauliköl handeln kann. Bei einer nach rechts Bewegung des Kolbens 7 (bezogen auf Fig. 13) verdrängt dieser das in dem rechten Arbeitsmediumsraum 23' befindliche Arbeitsmedium, welches die rechte Membran 6 in den rechten Arbeitsraum 4 drückt (jeweils bezogen auf Fig . 13). Die rechts dargestellte Membran 6 ist unter üblichen Betriebsbedingungen nicht in ihrer gezeigten unteren Extremposition, sondern in ihrer oberen Extremposition angeordnet, wenn der Kolben 7, wie in Fig. 13 gezeigt, in seiner rechten Extremposition ist. Bei einer nach links Bewegung des Kolbens 7 strömt ihm das in dem rechten Arbeitsmediumsraum 23' angeordnete Arbeitsmedium 22' nach und saugt die rechte Membran 6 nach unten. Gleichzeitig verdrängt die linke Fläche 10' des Kolbens das in dem linken Arbeitsmediumsraum 23 angeordnete Arbeitsmedium 22, welches zu einem nach oben Drücken der linken Membran 6' führt. Sowohl bei seiner nach rechts Bewegung, als auch bei seiner nach links Bewegung bewirkt der Kolben 7 also eine Beaufschlagung einer der beiden Membranen 6, 6' mit Druck. Die Membranen bilden zusammen mit einem Teil der Membrangehäuse 6a, 6a' jeweils einen Arbeitsraum 4, 4'. Wie insbesondere Fig. 7 zeigt, sind die Arbeitsräume 4, 4' jeweils über ein Druckventil in einem Druckventilgehäuse 14, 14' mit einem Druckrohr 17, 17' und über ein Saugventil in einem Saugventilgehäuse 15 mit einem Saugrohr 16 verbunden. Fig. 9 zeigt, dass pro Membran 6 genau ein Saugventil und genau ein Druckventil vorgesehen sind. Die Saugventile wirken auf ein einziges Saugrohr 16, während sich die Druckventile auf zwei Druckrohre 17, 17' verteilen. Die technischen Daten der in Figur 1 und 2 gezeigten einfachwirkenden Triplex- pumpe (TPM-2200 der Firma Aker Wirth) können wie folgt lauten: Kolbendurchmesser: 310 mm, Kolbenhub: 508 mm, Volumenstrom (Design normal) 351 m³/h, maximaler Volumenstrom 385 m³/h, theoretische Fördermenge pro Kurbelwellendrehung: 1 15,0 I, volumetrischer Wirkungsgrad: 0,94, normale Hubzahl: 54,1 min^"1 , maximale Hubzahl: 59,3 min^"1 , normaler Förderdruck: 80,0 bar, maximaler Förderdruck: 96,0 bar, Übersetzungsverhältnis der innen liegenden Zahnräder („Internal gear ratio"): 3,8077, Kolbenstangenbelastung bei normalem Förderdruck: 604 kN, Kolbenstangenbelastung bei maximalem Förderdruck: 725 kN, Lagerlebensdauer bei Betrieb mit Maximallast: 69.100 h, Lagerlebensdauer bei Normalbetrieb: 126.800 h, verdrängtes Kolbenvolumen: 38,3 I, benötigte Membransorte in Liter: 60 I.

Die technischen Daten des gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe lauten wie folgt: Kolbendurchmesser: 275 mm, Kolbenhub: 508 mm, Volumenstrom (Design normal) 351 m³/h, maximaler Volumenstrom 385 m³/h, theoretische Fördermenge pro Kurbelwellendrehung: 173,4 I, volumetrischer Wirkungsgrad: 0,94, normale Hubzahl: 35,9 min^"1 , maximale Hubzahl: 39,4 min^"1 , normaler Förderdruck: 80,0 bar, maximaler Förderdruck: 96,0 bar, Übersetzungsverhältnis der innen liegenden Zahnräder („Internal gear ratio"): 3,8077, Kolben- Stangenbelastung bei normalem Förderdruck: 475 kN, Kolbenstangenbelastung bei maximalem Förderdruck: 570 kN, Lagerlebensdauer bei Betrieb mit Maximallast: 445.700 h, Lagerlebensdauer bei Normalbetrieb: 810.500 h, verdrängtes Kolbenvolumen Vorderseite: 30,2 I, verdrängtes Kolbenvolumen Rückseite: 27,6 I, benötigte Membransorte in Litern: 47 I.

Hinsichtlich der Membran ergeben sich folgende Unterschiede: die in Figur 1 und 2 gezeigte einfachwirkende Triplexpumpe benötigt drei Membranen, deren Größe ist auf 60 I ausgelegt, die Betriebsstunden der Membran sind mit 3.000 angesetzt, die Zahl der Membranwechsel pro Jahr (8.000 h) beträgt 2,67. Dagegen benötigt die gezeigte erfindungsgemäße Verdrängerpumpe sechs Membranen, deren Größe ist auf 47 I ausgelegt, die Betriebsstunden sind mit 4.500 angesetzt, es werden bis zu 8.000 Betriebsstunden bei möglicher Neuent- Wicklung der Membranen erwartet, die Zahl der Membranwechsel pro Jahr beträgt 1 ,78, bzw. die Zahl der erwarteten Membranwechsel pro Jahr beträgt 1 .

Hinsichtlich der Ventile ergibt sich die folgende Situation: Die in Fig. 1 gezeigte einfachwirkende Triplexpumpe benötigt sechs Ventile der Größe API 13, mit 1 .200 Betriebsstunden. Die Durchschnittsgeschwindigkeit (velocity) der Ventile beträgt 1 ,72 und die Zahl der Ventilwechsel pro Jahr (8.000 h) beträgt 6,67.

Dagegen benötigt das gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe 12 Ventile, ebenfalls der Größe API 13, mit 1 .800 Betriebsstun- den. Die Durchschnittsgeschwindigkeit (average velocity) beträgt 1 ,29, die erwarteten Betriebsstunden betragen aufgrund der reduzierten Geschwindigkeit (veloci- tiy) 2.160, die Ventilwechsel pro Jahr betragen 4,44 und die erwarteten Ventilwechsel pro Jahr betragen 3,7. Es lassen sich also insbesondere folgende Vorteile des gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verdrängerpumpe verglichen mit der in Fig. 1 gezeigten, gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe ausmachen: Reduzierte Kolbenstangenbelastung um mehr als 20 %, reduzierte Belastung der Kurbelwelle aufgrund des doppelten Wirkens, Reduktion der Kolbengeschwindigkeit um 33 %, verlängerte Betriebslebensdauer der Lager und aller Pumpenantriebseinheitskom- ponenten bis hin zur vollen angesetzten Betriebslebensdauer von 30 Jahren, geringere Abnutzung und erhöhte Lebensdauer der Pumpeneinheitskomponenten um mindestens 25 %, mindestens die doppelte Membranlebensdauer, höhere Pumpeffizienz, einen prinzipiell möglichen höheren Volumenstrom bei geringerer Kolbenstangenbelastung, geringere Wartungskosten aufgrund von weniger Wartungszyklen pro Jahr, weniger Produktionsausfälle und reduzierte Haitedruckhöhe (NPSHr), der Pumpe. Fig. 13 zeigt auch, dass die Membranen 6, 6' nicht senkrecht stehen, sondern aus der Senkrechten S um einen Winkel α geneigt sind. Der Winkel α kann zwischen 1 ° und 90°, insbesondere 60° und 80° liegen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt er etwa 70°. Der Arbeitsmediumsraum 23, 23' ist in seinem an das Memb- rangehäuse 6a, 6a' angrenzende Bereich zylindrisch ausgeformt. Die Zylinderachse steht senkrecht zur Membran (in deren Neutralstellung). Der zylindrische Bereich des Arbeitsmediumsraums 23, 23' ist also um einen Winkel ß aus der senkrechten geneigt. Dieser Winkel kann 0° bis 89° betragen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt er etwa 20°. Die Winkel α und ß ergeben aus Symmetrie- gründen zusammengenommen stets 90°.

Durch das Schrägstellen der Membranen 6, 6', also deren Neigung aus der Senkrechten, der selbständige erfinderische Bedeutung zukommt, werden mehrere Vorteile erreicht. Zum einen wird die Platz sparende Anordnung der Membrange- häuse an den kompakt nebeneinander parallel verlaufenden Zylindern 5 erreicht, was den Aufbau einer kompakten doppelt wirkenden Triplexpumpe mit eng nebeneinander verlaufenden Zylindern ermöglicht. Zum anderen ergibt sich verglichen mit einer senkrecht stehenden Membran eine Verringerung der ungleichmäßig auf die Membran wirkenden hydraulischen Druckkomponente. Dies führt zu einer erhöhten Lebensdauer der Membran. Auch der die Membranlebensdauer herabsetzende Einfluss von möglichem Gasvorkommen in dem Fördermedium 24, 24', möglicherweise hervorgerufen oder verstärkt durch Kavitation, wird verringert. Die zur Schrägstellung der Membranen getroffenen Maßnahmen und Wirkungen sollen nun im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 14 und Fig. 15 erläutert werden.

Die in Fig. 14 und 15 als Ganzes mit 200 bezeichnete Kolben-Membranpumpe ist - wie in Fig. 14 erkennbar ist - wiederum als Drei-Kolben-Membranpumpe ausgebildet. Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt durch den mittleren Pumpenteil. Die beiden weiteren Pumpenteile sind entsprechend ausgebildet. Die dargestellte Kolben-Membranpumpe 200 umfasst eine motorisch angetriebene Kurbelwelle 10, auf deren mittleren Kurbelzapfen 102 ein Pleuel 103 mit Hilfe eines Pleuellagers 104 gelagert ist. An dem anderen Ende des Pleuels 103 ist ein Kreuzkopf 105 über ein Kreuzkopflager 106 gelagert. Der Kreuzkopf 105 umfasst Gleitschuhe 107, welche seiner linearen Lagerung an Gleitlagerwandungen 108 dienen.

An dem Kreuzkopf 105 ist eine Kolbenstange 109 einenends befestigt. Das andere Ende der Kolbenstange 109 trägt einen Kolben 1 10, der als doppelt wirkender Kolben ausgebildet ist und in einem Zylinder 1 1 1 arbeitet. In Fig. 2 ist der rechte Todpunkt dargestellt.

Der Zylinder 1 1 1 ist innerhalb eines Arbeitsvolumens angeordnet, welches von dem Kolben 1 10 in zwei Arbeitsteilvolumina 1 1 2a, 1 12b unterteilt ist. Das in Fig. 2 rechte Ende des Arbeitsteilvolumens 1 12b ist mit Hilfe eines Deckels 1 13 verschlossen. An dem linken Ende des Arbeitsvolumens 12a ist ebenfalls ein Deckel 1 14 angebracht, der jedoch mit einer zentralen Öffnung 1 15 zum Durchtritt der Kolbenstange 109 versehen ist. An dem Deckel 1 14 ist eine Dichtungsanordnung 1 16 vorgesehen, welches die Kolbenstange 109 gegenüber dem Deckel 1 14 ge- gen ein Austreten von Arbeitsflüssigkeit aus dem Arbeitsteilvolumen 1 12 abdichtet.

Die in der Zeichnung nicht dargestellte Arbeitsflüssigkeit - meist Hydrauliköl, daher auch Ölvorlage genannt - füllt das Arbeitsvolumen 1 12a, 1 12b bis zu zwei Membranen 1 17a, 1 17b, die in Fig. 15 (in Bezug auf die Todpunktstellung des Kolbens 1 10 unzutreffenderweise) in ihrer Mittellage dargestellt sind. In der Realität wäre die links dargestellte Membran aufgrund der im Wesentlichen Konstanz des Arbeitsflüssigkeitsvolumens auf beiden Seiten des doppelt wirkenden Kolbens 1 10 nach unten durchgebogen, die Membran 1 17b dementsprechend nach oben, wie qualitativ in Fig. 15 gestrichelt eingezeichnet ist.

Die Membranen 1 17a, 1 17b sind in Membrangehäusen 1 18a, 1 18b angeordnet und trennen Membrankammern 1 19a, 1 19b von der im Arbeitsvolumen 1 12a, 1 12b befindlichen Ölvorlage. Die Membrangehäuse 1 18a, 1 18b sind an Flanschen 120a, 120b von Kanalgehäusen 121 a, 121 b befestigt. Die Kanalgehäuse 121 a, 121 b umfassen Kanäle 122a, 122b, welche Teile des Arbeitsvolumens 1 12a, 1 12b bilden. Die beiden Ka- nalgehäuse 121 a, 121 b, die im Wesentlichen gerade ausgebildet sind, schließen zur Senkrechten jeweils einen Winkel von etwa 20° ein, dergestalt, dass sich der Abstand der beiden Kanalgehäuse 121 a, 121 b nach oben hin vergrößert. Die Membrangehäuse 1 18a, 1 18b, in denen die Membranen 1 17a, 1 17b mit ihren e- benen Randbereichen 123a, 123b eingeklemmt sind, sind derart an den Flan- sehen 120a, 120b befestigt, dass sich die Membranen 1 17a, 1 17b in ihrer ebenen Mittelstellung senkrecht zur Längsachse des jeweiligen Kanals 122a, 122b erstrecken. Bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Membranen 1 17a, 1 17b somit um etwa 70° aus der Senkrechten geneigt angeordnet. Jede Membrankammer umfasst einen Einlass 124a, 124b, an den jeweils ein Ein- lass-Rückschlagventil 125a, 125b (s. Fig. 14) angeflanscht ist.

Auf der den Einlässen 124a, 124b gegenüberliegenden Seiten umfassen die Membrankammern 1 19a, 1 19b Auslässe 126a, 126b, an welchen jeweils ein Aus- lassrückschlagventil 127a, 127b angeflanscht ist.

Eine Drehbetätigung der Kurbelwelle 101 führt dazu, dass die Arbeitsflüssigkeit in dem Arbeitsflüssigkeitsvolumen 1 12a, 1 12b und die Membranen 1 17a, 1 17b zwischen den gestrichelt dargestellten Extremauslenkungen hin und her bewegt wer- den. Dabei führt eine Auslenkung jeweils nach unten zu einem Ansaugen von Schlamm durch das jeweils geöffnete Einlass-Rückschlagventil. Diese Pumpphase ist als Saugtakt bezeichnet. Die anschließende Verlagerung des Kolbens führt zu einem Schließen des zuvor geöffneten Einlass-Rückschlagventils und einer Abgabe des dem Hubraum entsprechenden Volumens an Schlamm über das nun geöffnete Auslass-Rückschlagventil unter Verlagerung der Membran in die nach oben gewölbte, in Fig. 15 gestrichelt dargestellte Extremstellung.

Um eventuell in dem Arbeitsvolumen 1 12a, 1 12b befindliches, sich in dem Bereich unterhalb einer Membran angelagertes Gas - insbesondere Luft - ablassen zu können, sind die beiden Membrangehäuse im höchstliegenden Randbereich der Membranen 1 17a, 1 17b, in der Zeichnung mit 128a, 128b gekennzeichnet, mit nicht dargestellten Entlüftungsventilen versehen.

Bezugszeichenliste:

100 Verdrängerpumpe

1 Antriebseinheit

2 Pumpeneinheit

3, 3' Verdrängerelemente

4, 4' Arbeitsräume

5 Zylinder

5a Zylindergehäuse

6, 6' Membranen

6a, 6a' Membrangehäuse

7 Kolben

8 frei

9 Kolbenstange

10, 10' Kolbenflächen

1 1 Einlass

12 Auslass

13 Rückschlagventil

14, 14' Druckventilgehäuse

15 Saugventilgehäuse

16 Saugrohr

17, 17' Druckrohr

18 Kurbelwelle

18a Pleuel

19 Antriebswelle

20 Kreuzkopf

21 Kreuzkopfstange

22, 22' Arbeits- bzw. Übertragungsmedium

23, 23, Arbeitsmediumsraum

24, 24' Fördermedium

S Senkrechte

α, ß Winkel 200 Kolben-Membranpumpe

101 Kurbelwelle

102 Kurbelzapfen

103 Pleuel

104 Pleuellager

105 Kreuzkopf

106 Kreuzkopflager

07 Gleitschuhe

108 Gleitlagerwandung

109 Kolbenstange

110 Kolben

111 Zylinder

112a, 112b Arbeitsteilvolumina, Zusammen Arbeitsvolumen

113 Deckel

114 Deckel

115 Öffnung

116 Dichtungsanordnung

117a, 117b Membranen

118a, 118b Membrangehäuse

119a, 119b Membrankammern

120a, 120b Flansche

121a, 121b Kanalgehäuse

122a, 122b Kanäle

123a, 123b Randbereiche

124a, 124b Einlässe

125a, 125b Einlass-Rückschlagventile

126a, 126b Auslässe

127a, 127b Auslass-Rückschlagventile

128a, 128b Bereiche

Claims

Patentansprüche:

1 . Verdrängerpumpe (100) mit einer Antriebseinheit (1 ) und einer Pumpeneinheit (2) mit mehreren Arbeitsräumen (4, 4^'), mit mehreren Verdrängerelemen- ten (3, 3^'), mit mindestens drei Zylindern (5), vorzugsweise genau drei Zylindern (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (2) doppeltwirkend ist.

Pumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerelemente (3, 3^') Membranen (6, 6^') sind und Kolben (7) zur Betätigung der Membranen (6, 6^') vorgesehen sind.

Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (100) eine Dickstoffpumpe ist.

Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1 ) derart vorgesehen ist, wie sie bei einer herkömmlichen einfach wirkenden Triplexpumpe Verwendung findet, mit in geringem Abstand zueinander parallel verlaufender Zylinder (5).

Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl gegenüber einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe reduziert ist.

Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Kolbenflächen (10, 10') gegenüber einer gängigen einfachwirkenden Triplexpumpe reduziert ist.

Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (6, 6^') gegenüber der Senkrechten (S) um einen Winkel (a) von 1 ° bis 90° verdreht sind.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (6, 6^') höher als die Zylinder (5) angeordnet sind.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Leistung von mindestens 700 kW aufweist.

10. Pumpeneinheit (2) einer Pumpe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

1 1 . Betriebsverfahren einer als Kolben-Membranpumpe (200) ausgebildeten Verdrängerpumpe, insbesondere einer Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem ein Membranhub mittels an der ersten Seite einer Membran anstehende Arbeitsflüssigkeit bewirkt wird und aufgrund des

Membranhubes zu förderndes Medium durch eine von der zweiten Seite der Membran begrenzte Membrankammer hindurchgefördert wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Membranhub bei einer von einer Senkrechtstellung der Membran (1 17a, 1 17b) verschiedenen Membranstellung bewirkt wird.

12. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Membranhub bei einer von der Senkrechten um 45° bis 90° verschiedenen Membranstellung bewirkt wird.

13. Betriebsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranhub bei einer von der Senkrechten um etwa 70° verschiedenen Membranstellung bewirkt wird.

14. Als Kolben-Membranpumpe (200) ausgebildete Verdrängerpumpe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

mit einem eine oszillierende Bewegung in einem Zylinder (1 1 1 ) verrichtenden Kolben (1 10), dessen Bewegung über ein Arbeitsmedium auf eine Membran (1 17a, 1 17b) übertragbar ist, die ein Arbeitsvolumen (1 12a, 1 12b), in dem sich die Arbeitsflüssigkeit befindet, von einer Membrankammer (1 19a, 1 19b), durch die ein zu förderndes Medium hindurch leitbar ist, trennt,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Membran (1 17a, 1 17b) in einer von einer Senkrechtstellung verschiedenen Lage angeordnet ist.

15. Kolben-Membranpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (1 17a, 1 17b) von einer Senkrechtstellung um 45° bis 90° verschiedenen Lage angeordnet ist.

16. Kolben-Membranpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (1 17a, 1 17b) in einer von einer Senkrechtstellung um etwa 70° verschiedenen Lage angeordnet ist.

17. Kolben-Membranpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1 1 1 ) mit seiner Längsachse etwa waagerecht angeordnet ist.

18. Kolben-Membranpumpe nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsvolumen (1 12a, 1 12b) teilweise von einem sich schräg von dem Zylinder nach oben erstreckenden Kanal (120a, 120b) gebildet ist.

19. Kolben-Membranpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (122a, 122b) etwa gerade ausgebildet ist und an dem den Kanal (122a, 122b) bildenden Kanalgehäuse (121 a, 121 b) ein etwa senkrecht zur Längsachse des Kanals (125a, 125b) ausgerichteter Flansch (120a, 120b) vorgesehen ist, an welchem ein die Membran (1 17a, 1 17b) aufnehmendes Membrangehäuse (1 18a, 1 18b) befestigt ist.

20. Kolben-Membranpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise etwa kreisrunde Membran (1 17a, 1 17b) einen Randbereich (123a, 123b) aufweist, der in dem Membrangehäuse (1 18a, 1 18b) etwa in einer Ebene eingespannt ist, wobei die Ebene in einer von einer Senkrechtstellung vorzugsweise um 45° bis 90°, besonders bevorzugt um einen derartigen Winkel verschiedenen Lage angeordnet ist, dass die höchste Stelle des Arbeitsvolumens (1 12) an einem seitlichen Randbereich (128a, 128b) gebildet ist.