Die Dosierung scheint ein gelöstes Problem zu sein, bis der nachgeschaltete Prozess darauf reagiert. Eine dosierte Chemikalie muss in der richtigen Menge und wiederholbar zugeführt werden, oft als gleichmäßiger Strom statt als eine Reihe von Stoßmengen, und häufig, ohne dass auch nur ein einziger Tropfen auf den Boden gelangt. Die Pumpe, auf die die meisten Anlagen zunächst zurückgreifen – eine Kolben- oder Membran-Dosierpumpe – fördert pro Hub ein festes Volumen, wodurch ihr Förderstrom naturgemäß pulsierend ist. Für viele Anwendungen ist diese Pulsation kein Problem. Für andere ist sie jedoch die Ursache genau jenes Problems, das das Dosiersystem eigentlich lösen sollte. Auf dieser Seite wird erläutert, wie die magnetgetriebenen Zahnradpumpen von Aulank eine präzise, pulsationsfreie und leckagefreie Dosierung gewährleisten, und es wird offen dargelegt, in welchen Fällen eine Kolben-Dosierpumpe nach wie vor das richtige Werkzeug ist.
Warum eine präzise Dosierung schwieriger ist, als es den Anschein hat
Die meisten Dosierpumpen sind Verdrängerpumpen, die bei jedem Hub ein definiertes Volumen fördern, wodurch sie dosierbar sind. Genau dieser Mechanismus führt zu den folgenden Problemen:
● Pulsieren. Eine Kolbenpumpe fördert Flüssigkeit im Druckhub und macht im Saughub eine Pause, sodass der Durchfluss intermittierend ist. Im nachgeschalteten Bereich beeinträchtigt diese Pulsation die Wiederholgenauigkeit der Dosierung, verkürzt die Lebensdauer von Ventilen und Membranen und erzeugt verrauschte Durchflussmessersignale, die das Bedienpersonal zu Überkorrekturen veranlassen.
● Gegendruckverluste. Pumpentypen mit geringerer Genauigkeit fördern bei steigendem Förderdruck weniger Flüssigkeit – ein Teil des eingeschlossenen Volumens wird einfach nicht herausgedrückt, was genau das Gegenteil dessen ist, was bei einer Dosieraufgabe erforderlich ist. Die Aufrechterhaltung der Fördermenge bei schwankendem Gegendruck ist genau der Punkt, an dem sich die Genauigkeit entscheidet.
● Austreten gefährlicher Chemikalien. Fördermedien sind oft korrosiv, giftig oder wertvoll, und bei einer abgedichteten Pumpe kommen eine Gleitdichtung oder eine flexible Membran direkt mit ihnen in Kontakt – beides sind Verschleißteile und beides sind Leckagewege.
● Dämpfungsverhalten und Linearität. Eine Dosierpumpe muss ihre Genauigkeit über einen bestimmten Durchflussbereich hinweg beibehalten, nicht nur bei einem bestimmten Sollwert; daher sollte die Fördermenge dem Steuersignal auf vorhersehbare, lineare Weise folgen.
● Scherung und Viskosität. Manche dosierten Flüssigkeiten sind viskos oder scherempfindlich, und eine Pumpe, die für dünnflüssige Reagenzien ausgelegt ist, kann bei einem dickflüssigen Bindemittel ins Stocken geraten oder ein Polymer zersetzen.
Der Aulank-Ansatz: Pulsationsfreie, leckagefreie volumetrische Dosierung
Aulank setzt bei der Dosierung auf die Magnetzahnradpumpe, eine dichtungslose Rotationsverdrängerpumpe. Durch das Ineinandergreifen der Zahnräder entstehen abgedichtete Kammern, die pro Umdrehung ein festes Volumen fördern, und eine hermetische Magnetkupplung treibt den Rotor durch eine Schutzhülle an. Diese Kombination verändert die Dosierpraxis:
● Nahezu pulsationsfreier Fluss. Eine Zahnradpumpe fördert die Flüssigkeit ohne die Schwankungen einer Kolbenpumpe und mit geringeren Pulsationen als eine Membranpumpe. Dadurch erzeugt sie einen gleichmäßigen Durchfluss, der keinen Pulsationsdämpfer benötigt und ein sauberes, gut ablesbares Durchflussmessersignal liefert.
● Hervorragende Volumengenauigkeit. Unter den verschiedenen Dosierpumpentypen ist die Genauigkeit bei Membranpumpen gering, bei Peristaltikpumpen besser, bei Drehkolbenpumpen gut, bei Zahnradpumpen ausgezeichnet und bei Kolbenpumpen am besten. Die Zahnradpumpe liegt in dieser Rangfolge ganz oben und hält ihre Förderleistung auch bei schwankendem Gegendruck gut aufrecht.
● Keine Leckage. Durch die Ausstattung der Zahnradpumpe mit einer dichtungslosen Magnetkupplung entfällt die dynamische Dichtung vollständig, sodass korrosive, giftige oder wertvolle Dosierflüssigkeiten hermetisch eingeschlossen bleiben – nach dem gleichen Prinzip wie bei unserem auslaufsichere Pumpenlösungen.
● Viskositätstolerante Förderung bei geringer Scherbeanspruchung. Da die Förderleistung nicht von der Geschwindigkeit, sondern vom Hubvolumen bestimmt wird, hält eine Zahnradpumpe ihr dosiertes Volumen auch bei steigender Viskosität konstant und fördert dickflüssige oder scherempfindliche Medien schonend. Aus diesem Grund eignet sie sich auch für die Aufgaben in unseren Pumpenlösungen für hochviskose Medien Seite.
Hier kommt es auf die tatsächlichen Grenzen an. Eine Zahnradpumpe ist auf enge Laufspielräume angewiesen und benötigt daher eine saubere, nicht abrasive Flüssigkeit – abrasive Feststoffe verschleißen die Zahnräder und Spielräume und beeinträchtigen mit der Zeit die Genauigkeit. Und für die Einspritzung sehr kleiner Volumina bei hohem Gegendruck oder für die Hub-für-Hub-Mikrodosierung, bei der jeder Impuls gezählt wird, bleibt eine kolben- oder membranbetriebene Dosierpumpe das Standardwerkzeug – und diese gehört nicht zum Sortiment von Aulank. Wenn eine gleichmäßige, präzise und leckagefreie Dosierung einer sauberen Flüssigkeit erforderlich ist, ist die magnetgeführte Zahnradpumpe die bessere Lösung.
Pumpentypen und Funktionsprinzipien
MDC-M Mikro-Magnetzahnradpumpe (präzise Dosierung kleiner Mengen)
Die MDC-M Mikro-Magnetzahnradpumpe ist für kleine Dosiermengen konzipiert – zur Dosierung von Reagenzien, Additiven und Proben, bei denen die Mengen gering sind, die Anforderungen an Genauigkeit und Wiederholbarkeit jedoch hoch sind. Das Gerät liefert einen gleichmäßigen, pulsationsfreien Mikrostrom ohne Leckagen und eignet sich für die Dosierung auf dem Labortisch, auf Skids sowie für die OEM-Integration.
MDC-K Magnetzahnradpumpe (kontinuierliche und Inline-Dosierung)
Die MDC-K-Magnetzahnradpumpe deckt den breiten mittleren Bereich der Dosier- und Dosierförderungsaufgaben ab: kontinuierliche Verhältnisdosierung, Inline-Mischung und gleichmäßige, dosierte Zufuhr von reinen Prozesschemikalien. Sie hält die Fördermenge über einen weiten Viskositätsbereich hinweg konstant, arbeitet dichtungslos und gehört zur gleichen Pumpenfamilie, die auch für die präzise Förderung unter anspruchsvollen thermischen und chemischen Einsatzbedingungen verwendet wird.
MDC-X Magnetzahnradpumpe für mittlere bis große Durchflussmengen (dosierte Förderung mit höherem Durchfluss)
Für größere Dosiermengen – Dosierung und Förderung mit höherem Durchfluss, bei denen eine gleichmäßige, leckagefreie volumetrische Förderung nach wie vor entscheidend ist – bietet die MDC-X Magnetzahnradpumpe für mittlere bis große Durchflussmengen überträgt dasselbe Getriebeprinzip auf größere Aufgaben. Das gesamte Baureihe der Verdrängerpumpen deckt den Bereich ab, und die Arten von Verdrängerpumpen Der Leitfaden stellt Zahnradpumpen im Vergleich zu anderen Verdrängerpumpen vor.
Wo pulsationsfreie Dosierung ein echtes Problem löst
Eine gleichmäßige, leckagefreie Dosierung bewährt sich überall dort, wo am Dosierpunkt keine Pulsationen oder Leckagen toleriert werden können:
● Dosierung von Additiven und Bindemitteln. Dosierung von Additiven, Bindemitteln und Katalysatoren in Beschichtungs-, Batterieelektroden- und chemischen Prozessen, wobei ein gleichmäßiger Durchfluss das Mischungsverhältnis und die Produktqualität stabil hält.
● Inline-Verhältnismischung. Das Einleiten eines Stroms in einen anderen in einem festen Mischungsverhältnis – Farbe, Duftstoff oder Reagenz in einen Trägerstoff –, wobei Pulsationen sich in Form von Streifen oder einem Produkt mit falschem Mischungsverhältnis äußern würden.
● Schmiermittel- und Öldosierung. Präzise, wiederholbare Dosierung von Ölen und Schmierstoffen, bei denen die Flüssigkeit viskos ist und die Dosiermenge exakt sein muss.
● Zufuhr von Reagenzien und Chemikalien. Kontinuierliche Zufuhr sauberer Prozesschemikalien, bei der ein Austreten eines korrosiven oder wertvollen Reagenzes nicht zulässig ist und ein gleichmäßiger Durchfluss die Regelung erleichtert.
● Polymer- und scherkraftabhängige Dosierung. Schonende, dosierte Förderung von Polymeren und anderen scherempfindlichen Flüssigkeiten, die durch eine Hochscherpumpe zersetzt würden.
Anpassung der Pumpe an die Dosieraufgabe
Zunächst einmal richtet sich der Fokus auf die Pumpe – einschließlich des Falles, in dem es sich tatsächlich um eine Kolben-Dosierpumpe handelt:
| Dosieraufgabe | Flüssigkeit | Wesentliche Anforderung | Empfohlene Pumpe |
| Dosierung von Additiven oder Reagenzien in Mikrovolumen | Umweltfreundliche Chemikalien, Additive | Genauigkeit bei kleinen Volumina, pulsationsfrei, leckagefrei | MDC-M-Mikromagnetgetriebe |
| Kontinuierliches Mischverhältnis oder Inline-Dosierung | Reine Prozesschemikalien | Gleichmäßige, volumetrische Förderung, leckagefrei | MDC-K-Magnetgetriebe |
| Dosierte Übertragung mit höherem Durchfluss | Saubere Flüssigkeiten und Öle | Volumetrisch, pulsationsfrei, leckagefrei | MDC-X-Magnetgetriebe |
| Dosierung viskoser Flüssigkeiten | Öle, Harze, Bindemittel (sauber) | Leistung über den gesamten Viskositätsbereich bei geringer Scherung | MDC-K / MDC-X Magnetgetriebe |
| Einspritzung mit sehr geringem Durchfluss bei hohem Druck | Verschiedenes | Mikrodosis bei hohem Gegendruck | Kolben-Dosierpumpe (außerhalb des Aulank-Sortiments) |
Für reine Flüssigkeiten, die eine gleichmäßige, präzise und leckagefreie Dosierung erfordern, sind die Magnetzahnradpumpen die richtige Wahl. Die Vergleich zwischen Magnetzahnradpumpe und Magnetwirbelpumpe Dieser Leitfaden ist hilfreich, wenn Sie in einem Grenzfall zwischen einer Zahnradpumpe und einer Wirbelpumpe abwägen.
Wichtige Überlegungen zur Auswahl
Bei der Auswahl einer Dosierpumpe sind folgende Parameter entscheidend für die Genauigkeit und Zuverlässigkeit:
● Durchflussbereich und Regelbereich. Das gemessene Volumen pro Zeiteinheit und der Bereich, in dem die Pumpe genau arbeiten muss – nicht nur der einzelne Sollwert.
● Erforderliche Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Wie genau die Dosierung eingehalten werden muss, bestimmt, inwieweit die Genauigkeit von der Blende auf den Kolben übertragen wird.
● Gegendruck. Der Auslassdruck, gegen den die Pumpe dosiert, da die Aufrechterhaltung der Fördermenge gegen diesen Druck für die Dosiergenauigkeit von entscheidender Bedeutung ist.
● Reinheit der Flüssigkeit. Ob die Flüssigkeit frei von abrasiven Feststoffen ist – eine Zahnradpumpe benötigt ein sauberes, nicht abrasives Medium, um ihre Spielräume zu schützen und die Genauigkeit zu gewährleisten.
● Viskositätsbereich. Die Viskosität bei der Dosiertemperatur und deren Schwankungsbreite – damit kommt eine Verdrängerpumpe weitaus besser zurecht als eine Zentrifugalpumpe.
● Leckagen und Werkstoffe. Ob eine leckagefreie Ausführung erforderlich ist – was bei der Dosierung von Chemikalien in der Regel der Fall ist – und welche medienberührten Werkstoffe für das Medium geeignet sind. Die Dosierpumpen von Aulank sind in der Chemiepumpen-Baureihe für Materialoptionen.
● Steuerung. Wie die Dosierung eingestellt und variiert wird, sei es durch eine feste Drehzahl oder durch einen Antrieb mit variabler Drehzahl, der die Leistung entsprechend einem Steuersignal anpasst.
Holen Sie sich eine Dosierpumpenkonfiguration für Ihren Prozess
Teilen Sie uns das Fördermedium, die Förderleistung und den Regelbereich, den Gegendruck, die Viskosität sowie die Anforderungen hinsichtlich Leckage und Werkstoff mit, und unser Ingenieurteam wird eine dichtungslose Magnetgetriebepumpe für Ihre Anwendung konfigurieren – oder Ihnen ganz offen sagen, ob eine Kolben-Dosierpumpe in Ihrem Fall die bessere Wahl ist. Hintergrundinformationen zum Funktionsprinzip finden Sie in unserem Funktionsweise und Auswahlhilfe für Verdrängerpumpen.
Sprechen Sie mit unserem Team: Kontakt Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | E-Mail: info@aulankpump.com
Weiterführende Literatur: Funktionsweise und Auswahlhilfe für Verdrängerpumpen · Pumpenlösungen für hochviskose Medien