Weitere Hersteller Doppelmembranpumpen
- IWAKI EUROPE GmbH
- MARCH Pumpen GmbH & Co. KG
- SINNTEC Schmiersysteme GmbH
- Verder Deutschland GmbH & Co. KG
Mehr über Doppelmembranpumpen
Als Verdrängerpumpen fördern Doppelmembranpumpen Fluide über zwei flexible Membranen, die das Fördermedium hermetisch vom Antriebsraum trennen. Sie zählen in vielen Betrieben zu den verbreiteten Industriepumpen und kommen stationär wie mobil zum Einsatz. Die Bauweise minimiert Leckagen und schützt vor Kontamination. Mit abrasiven Schlämmen, hochviskosen Flüssigkeiten und reaktiven Stoffen gehen sie ebenso sicher um wie mit sensiblen Produkten. In Anlagen werden Pumpen dieser Bauart wegen des ruhigen Förderbilds geschätzt.
Grundlagen und Funktionsweise
Oszillierender Förderprozess
Zwei gegenüberliegende Membranen arbeiten über eine gemeinsame Welle synchron. Ein zentrales Luftsteuerventil führt abwechselnd Druckluft auf die Rückseiten der Membranen. Während die eine Kammer Flüssigkeit verdrängt, erzeugt die andere Kammer Unterdruck und saugt an. Rückschlagventile auf Saug- und Druckseite halten den Volumenstrom gerichtet. Der stetige Wechsel der Hübe erzeugt einen gleichmäßigen Förderstrom ohne rotierende Dichtungen im Produktbereich.
Antriebsarten und Steuerung
Luftbetriebene AODD-Pumpen (Air Operated Double Diaphragm) nutzen Druckluft und ein intern getaktetes Luftventil. Typische Verbräuche liegen bei 0,3 bis 1,5 Nm³/min bei etwa 7 bar, abhängig von Fördermenge und Gegendruck. Elektrisch angetriebene EODD (Electric Operated Double Diaphragm) bewegen die Membranen über Servoantriebe oder Exzenter und bieten konstante Drehzahlprofile sowie einfache Einbindung in Regelkreise. Moderne Luftventile arbeiten stallfrei, und die Förderleistung lässt sich direkt über Luftdruck und -menge variieren.
Betriebsmerkmale und Medienhandhabung
Dichtheit und Produktschonung
Da keine dynamische Wellenabdichtung im Medium liegt, bleibt das Produkt vom Antriebsmechanismus getrennt. Das senkt Verlustrisiken bei toxischen oder teuren Stoffen und schützt empfindliche Fluide vor Scherbelastung. Diese Eigenschaft ist besonders dort relevant, wo Produktintegrität zählt, etwa bei Dispersionen, Emulsionen oder scherempfindlichen Suspensionen. Der Membranraum bildet dabei eine druckgetriebene, vollständig gekapselte Förderkammer.
Medienbandbreite und Grenzwerte
Die Aggregate sind selbstansaugend und tolerieren kurzzeitigen Trockenlauf. Standardausführungen fördern Partikel bis etwa 12–15 mm, erreichen trocken Saughöhen um 6 m und nass bis 9 m. Der maximale Druck liegt üblicherweise bei 8,6 bar. Verstärkte Varianten kommen auf etwa 20 bar. Zähigkeitsgrenzen reichen bis etwa 25.000 mPa·s, vorausgesetzt, die Ansaugwege bleiben kurz und das Zubehör – etwa Pulsationsdämpfer – wird passend ausgelegt.
Auswahlkriterien und Einbindung in die Anlage
Werkstoffwahl und Korrosionsschutz
Gehäusematerialien wie Polypropylen, PVDF, Aluminium oder Edelstahl (z. B. 1.4404) werden je nach Temperatur, Chemikalienbelastung und Druck gewählt. Für aggressive Medien kommen Membranen aus PTFE, FKM oder EPDM in Betracht, während Santoprene bei abrasiven Lasten robust ist. Bei starker Abrasion kann eine Metallpumpen mit verschleißfesten Ventilkugeln sinnvoll sein. Materialkompatibilitätstabellen der Hersteller und Korrosionsdatenbanken unterstützen die Auslegung.
Leistungsparameter und Montagebedingungen
Dimensioniert wird nach geforderter Fördermenge, Differenzdruck und Medientemperatur sowie den verfügbaren Energiequellen. Für Explosionsschutz sind Zertifikate wie ATEX maßgeblich. In ortsfest installierten Systemen sollten Druckluftqualität, Schalldämmung und Kondensatmanagement berücksichtigt werden; bei mobilen Anwendungen zählen Gewicht, Tragepunkte und Medienanschlüsse.
- Fördermedium: Dichte, Viskosität, Feststoffgröße, chemische Reaktivität, Temperaturfenster.
- Hydraulik: Sollmenge, Gesamtdruckverlust, statische und dynamische Saughöhen, Rohrleitungsdimensionen.
- Versorgung: Druckluft oder Strom, Regelungskonzept, Verfügbarkeit von Stell- und Überwachungsventilen.
- Umgebung: Ex-Zonen, Reinigungsprozesse, Geräuschvorgaben, Wartungszugang und Ersatzteilstrategie.
Anwendungsfelder
Prozessindustrie und Umwelttechnik
In chemischen Anlagen werden Säuren, Laugen, Lösungsmittel und Suspensionen sicher transferiert. Die hermetische Trennung reduziert Risiken beim Umgang mit jeder Chemikalie. In der Oberflächentechnik fördern sie Lacke und Harze, in der Wasser- und Abwasserbehandlung Schlämme und Flockungsmittel. Auf Baustellen und in der Instandhaltung schätzen Handwerker die einfache Handhabung und Trockenlauf-Toleranz. Bei dieser Anwendung sind kurze Saugstrecken und robuste Armaturen vorteilhaft.
Lebensmittel, Getränke und Pharma
Für Milchprodukte, Saucen oder Getränke bietet die schonende Förderung geringe Scherbelastung und keine produktseitigen Dichtungen. Hygienische Ausführungen nutzen Edelstahl 316L, polierte Oberflächen und totraumarme Geometrien. Reinigungsprozesse per CIP/SIP (Cleaning in Place/Sterilization in Place) sowie 3-A-Designs und FDA-konforme Werkstoffe unterstützen jede Hygieneanwendung und den Transport hochreiner Medien in Reinräumen.
Technische Kenndaten und Materialkunde
Förderbereiche und Dimensionierung
Die Bandbreite reicht von wenigen Litern pro Minute bis über 1000 L/min. Viskositäten bis etwa 25.000 mPa·s sind mit geeigneter Auslegung möglich, sofern Rohrreibung und Ansaugbedingungen passen. Kennlinien der Hersteller bilden Menge, Druck und Luftbedarf ab. Sie dienen als Grundlage für die Auslegung von Armaturen und Dämpfern. Für Anschlussmaße und Einbauräume werden gängige Rohrnormen genutzt. Verweise auf ISO- und ASME-Maße erleichtern die Integration in bestehende Aggregate.
Membranmaterialien im Vergleich
Membranen bestimmen Beständigkeit, Temperaturfenster und Standzeit. Die Auswahl richtet sich nach Medium, Temperaturwechseln und Abrasivität. Gehäuse aus PP oder PVDF widerstehen vielen Medien, Aluminium bietet ein gutes Gewichts-Leistungs-Verhältnis, Edelstahl überzeugt bei Temperatur- und Hygieneanforderungen.
| Material | Typische Beständigkeit | Temperaturbereich |
|---|---|---|
| PTFE | Breites Spektrum inkl. starke Säuren/Laugen | -10 °C bis +100 °C |
| EPDM | Wässrige Medien, Alkohole, schwache Säuren/Laugen | -40 °C bis +130 °C |
| FKM (Viton) | Öle, Kohlenwasserstoffe, starke Säuren | -20 °C bis +150 °C |
| Santoprene (TPV) | Abrasive Medien, viele wässrige Chemikalien | -40 °C bis +100 °C |
Herstellerüberblick
Relevante Anbieter sind Wilden (PSG), Graco, ARO (Ingersoll Rand), Sandpiper (Warren Rupp), Yamada, Versa-Matic (PSG), Tapflo, DEBEM, Almatec (PSG), Dellmeco, Flowrox und Sera. Die Portfolios umfassen AODD-Baureihen für Standardaufgaben, Spezialausführungen für hochreine Medien und Druckübersetzer für höhere Differenzdrücke. Auswahl und Dokumentation sollten an Prozessdaten, Medium und Sicherheitsrahmen angepasst werden, um die Aggregate langlebig zu betreiben.
FAQ zu Doppelmembranpumpen
Wie lässt sich ein Förderleistungsabfall bei Doppelmembranpumpen beheben?
Ein Leistungsabfall entsteht häufig durch zu geringen Luftdruck oder verstopfte Saugfilter. Zuerst sollte die Druckluftzufuhr geprüft und die Filter gereinigt werden. Verschlissene Ventilkugeln oder beschädigte Membranen mindern ebenfalls die Förderleistung und sind regelmäßig zu kontrollieren. Bei luftbetriebenen Modellen können Vereisungen im Luftventil den Förderstrom verringern, was sich durch den Einsatz eines Lufttrockners vermeiden lässt.
Welche Lebenszykluskosten verursachen Doppelmembranpumpen?
Die Betriebskosten resultieren aus Energieverbrauch, Wartung und Ersatzteilen. Luftbetriebene Modelle verursachen aufgrund des Druckluftbedarfs meist höhere Energiekosten, während elektrische Pumpen effizienter arbeiten. Regelmäßige Wartung von Membranen und Ventilen reduziert Ausfallzeiten und langfristige Kosten. Vorausschauende Instandhaltung verlängert die Lebensdauer und verbessert die Wirtschaftlichkeit.
Wie werden moderne Membranpumpen in vernetzte Produktionssysteme integriert?
Moderne Membranpumpen erfassen über Sensoren für Druck, Temperatur und Hubzahl laufend Zustandsdaten. Diese lassen sich in SCADA-Systeme oder Cloud-Plattformen einbinden. So werden vorausschauende Wartung, Prozessoptimierung und die Verringerung ungeplanter Stillstände ermöglicht. Elektrisch angetriebene Modelle verfügen häufig über Schnittstellen zu Feldbussen und Ethernet-Protokollen, was die digitale Integration erleichtert.
Wie kann der Druckluftverbrauch von Membranpumpen effizient reduziert werden?
Eine bedarfsgerechte Dimensionierung der Pumpe verhindert Überleistung und senkt den Luftverbrauch. Hochwirksame Luftsteuerventile minimieren Leckagen und steigern die Effizienz. Eine Reduzierung des Eingangsdrucks, soweit prozessverträglich, senkt den Verbrauch zusätzlich. Pulsationsdämpfer glätten den Förderstrom und verringern unnötige Hübe.
Welche Anforderungen gelten beim Fördern hochabrasiver Medien?
Für hochabrasive Medien sind verschleißfeste Gehäusematerialien wie Gusseisen oder spezielle Kunststoffe sowie widerstandsfähige Membranen aus Santoprene oder Hytrel erforderlich. Eine reduzierte Fördergeschwindigkeit verringert den Abrieb und verlängert die Lebensdauer der Komponenten. Dickwandige Ansaugleitungen und der Verzicht auf enge Biegungen minimieren zusätzlichen Verschleiß im System.
Wann sind elektrisch betriebene Doppelmembranpumpen wirtschaftlicher als druckluftbetriebene Modelle
Elektrisch betriebene Doppelmembranpumpen sind bei langen Betriebszeiten und hohen Fördermengen meist wirtschaftlicher, da sie weniger Energie verbrauchen. Fehlt eine Druckluftversorgung oder ist eine präzise Steuerung des Förderstroms nötig, bieten EODD-Pumpen zusätzliche Vorteile. Trotz höherer Anschaffungskosten amortisieren sie sich durch geringere Energie- und Wartungskosten im Vergleich zu luftbetriebenen Systemen.
Welche Bedeutung hat Nachhaltigkeit bei der Entwicklung von Doppelmembranpumpen?
Nachhaltigkeit gewinnt an Bedeutung durch den Fokus auf Energieeffizienz, insbesondere bei elektrisch betriebenen Modellen. Die Entwicklung zielt auf langlebige Materialien und eine höhere Recycelbarkeit der Komponenten nach dem Produktlebenszyklus. Ziel der Hersteller ist es, den ökologischen Fußabdruck zu verringern und den Ressourcenverbrauch zu optimieren.