Fachbeitrag: Optimierte Getriebeauswahl für besondere Pumpensysteme

Wer kritische oder besonders schwierige Medien transportieren will, kommt in vielen Fällen an der Schlauchmembran-Pumptechnik nicht vorbei. Feluwa im Herzen der Vulkaneifel hat sich mit diesem Prinzip genau auf solche Fälle spezialisiert. Wichtig ist in jedem Fall die Auslegung des Untersetzungsgetriebes, die der langjährige Getriebe-Partner Flender übernimmt.

Die Multisafe Doppel-Schlauchmembran-Prozesspumpen. (Bild: Feluwa)

„Erz-Konzentrate, Hartmetall-Suspensionen, Kunstharz-Emulsionen, Keramikschlämme, organische Suspensionen, Flusssäure – sobald es kompliziert oder extrem wird, kommen sehr oft unsere Schlauchmembranpumpen zum Einsatz“, so Dipl.-Ing. Daniel M. Nägel, Leiter Technik und Prokurist bei der Feluwa Pumpen GmbH. Das Unternehmen mit über 100-jähriger Firmengeschichte bietet heute dafür die Multisafe Doppel-Schlauchmembran-Prozesspumpen an, die „so ziemlich jedem Medium gewachsen sind“, wie Ralf Scherer, Leiter Vertrieb & Marketing sowie Prokurist bei Feluwa, betont. Die Multisafe-Pumpen lassen sich auf die Anwendung anpassen und fördern bis zu 1.350 m3/h bzw. erzeugen Drücke von bis zu 400 bar

So vielseitig die Anwendungsmöglichkeiten sind, so komplex ist die Entwicklung der dafür geeigneten Lösung. Entscheidend für Feluwa ist, dass aus dem Standard-Produktbaukasten eine optimierte Gesamtlösung entsteht. „Hierfür vertrauen wir auf Zulieferer, die mit viel Erfahrung, Fingerspitzengefühl und einem besonders breiten Produktportfolio am Markt agieren“, so Nägel.

Im Bereich der Getriebetechnik ist die Firma Flender in Bocholt der langjährige Partner, denn auch die Getriebeauswahl gehört zu entscheidenden Aspekten, um die Pumpenlösungen effizient, wirtschaftlich und hochverfügbar zu machen.

Die antriebstechnische Charakteristik für eine Doppel-Schlauchmembran-Prozesspumpen hat einen quadratischen Momentverlauf – so bleibt das Antriebsmoment am Zwischengetriebe bei jeder Drehzahl konstant. Das hat Auswirkungen auf die Kühlkurve und somit auf die Auslegung bzw. Dimensionierung des vorgeschalteten Untersetzungsgetriebes. Wichtig ist dafür ein fein abgestuftes Getriebeportfolio.

Flender aus Bocholt hat nach eigenen Angaben das mit Abstand umfangreichste Industriegetriebeprogramm der Welt und ist dadurch der ideale Zulieferer für Feluwa. (Bild: Flender)

Flender bietet mit über 1 Mio. Varianten nach eigenen Angaben „das mit Abstand umfangreichste Industriegetriebeprogramm der Welt“. Dieses reicht von einem facettenreichen Universalgetriebeportfolio über applikationsspezifische Getriebe bis hin zu kundenspezifischen Lösungen. Allein Stirnrad- und Kegelstirnradgetriebe, die am häufigsten als Auswahl für die besonderen Pumpenlösungen aus dem Herzen der Vulkaneifel geliefert werden, decken einen Drehmomentbereich von 3.100 Nm bis 1.400.000 Nm bei 28 Baugrößen ab.

„Die thermische Auslegung bildet beim Auswahlprozess einen der Hauptaspekte, so dass wir uns deshalb hin und wieder sogar für ein größer dimensioniertes Getriebe entscheiden, um auf eine zusätzliche Kühlung verzichten zu können“, erklärt Nägel. Die Flender-Spezialisten nutzen beim entsprechenden Auswahlprozess ein selbst entwickeltes Tool, das anhand bestimmter Kenngrößen eine erste Vorauswahl ermöglicht. Hierzu gehören die Drehzahlen ebenso wie das Untersetzungsverhältnis, die Nennleistung, das Trägheitsmoment, die Ansprüche an die Lagerlebensdauer, die Drehrichtung und einige weitere. „Letztendlich entscheidet dann die Erfahrung des Projekt-Verantwortlichen bei Flender, welche Getriebelösung er für jede einzelne Applikation als optimal vorschlägt“, so Darius Neudecker, Flender Vertriebsbeauftragter für Feluwa.

Im Dialog zur optimierten Gesamtlösung

Auch ein möglicher Zahnflankenwechsel beim Nulldurchgang der Drehmomentkurve aufgrund von Rückkopplungen aus dem gepumpten Medium sowie die entsprechenden Stoßfaktoren müssen im Getriebe Berücksichtigung finden. Aus einem kompletten Datenblatt an Parametern empfiehlt Flender dann das passende Getriebe für die jeweilige Pumpanwendung. „Hier treffen sich Spezialisten aus antriebstechnischen bzw. verfahrenstechnischen Disziplinen und entscheiden gemeinsam über die optimale Gesamtkonzeption“, ergänzt Scherer. Neudecker bestätigt: „Auf beiden Seiten – bei der Pumpe wie auch beim Getriebe – gibt es enorm viele konstruktive Details, die reflektiert werden müssen; bei solch besonderen Medien, die mit den Multisafe-Prozesspumpen gefördert werden können, ist eine rein leistungsbezogene Getriebeauswahl nach Schema ‚F’ nicht in jedem Fall zielführend.“

Pulsation, Umgebungsbedingungen, Fördermedium, Leistungsgrenzen – all das sind Faktoren, die Berücksichtigung finden müssen. Zum Antrieb gehören auch die Kupplungsverbindungen, die ebenfalls von Flender geliefert werden. Auch sie müssen an die Laufeigenschaften des entsprechenden Getriebes bzw. an die Pumpcharakteristik angepasst sein. Nägel abschließend: „Man sieht also, wie komplex solche besonderen Pumplösungen sind, mit denen allerdings Medien transportiert werden können, die alles andere als alltäglich sind.“

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