Starke Leistung bei kompakter Bauweise und einfachem Service: In der vielfältigen Gruppe der Verdrängerpumpen überzeugen Drehkolbenpumpen, alternativ auch Kreiskolbenpumpe genannt, durch elegante Einfachheit. Zwei Kolben mit zwei bis drei Flügeln und einen zuverlässigen Antrieb – mehr braucht es nicht, um hohe Wirkungsgrade bei langer Standzeit zu erreichen. Damit bieten diese Pumpen hohe Leistung bei zugleich einfachen Service.
Drehkolbenpumpen
Technische Daten & Eigenschaften:
- Fördermenge: bis zu 1.000 m³/h
- Förderhöhe: bis zu 180 m
- Druck: bis zu 18 bar
- Viskosität: up to 100.000.000 cSt
- Temperatur: bi szu 200 °C
- pH-Wert: 1 – 14
- Gases: bis zu 95 %
- Feststoffe: bis zu 60 % (max. 70 mm)
- Einbauarten: horizontal, vertikal
- Tauchfähigkeiten: eingetaucht, untergetaucht
- Tiefe: bis zu 10 m
- selbstansaugend möglich
- ATEX: geeignet für Ex Zonen 1 & 2
- gem. API, ISO, EN Standard
- Hygieneausführung erhältlich
- Antriebe: Elektro, Diesel, Hydraulik
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Die Funktionsweise einer Drehkolbenpumpe ist fast selbsterklärend: Im Gehäuse drehen sich zwei ineinander verkämmt laufende Kolben. Die Kolben können über zwei oder auch mehr Flügel verfügen. Durch die Drehung des Rotorpaars entsteht auf der Saugseite ein Unterdruck, durch den Flüssigkeit angesaugt und an der Pumpenwand entlang zur Druckseite gefördert wird.
Drehkolbenpumpen mit gummierten Rotoren schließen bei Stillstand fast vollständig ab. Bestehen die Drehkolben aus Metall, verhindert das notwendige Untermaß eine vollständige Abdichtung. Dem wirken einige Typen von Drehkolbenpumpen mit gummierten Flanken an den Kolben entgegen, die für Abdichtung sorgen.
Wie auch andere Technologien unter den Verdrängerpumpen können Drehkolbenpumpen in einem breiten Spektrum an Anwendungen eingesetzt werden. Denn die flexiblen Multitalente weisen einige vorteilhafte Eigenschaften auf. Sie sind:
- selbstansaugend
- ventillos
- kompakt
- leistungsfähig
- sicher
Dank ihrer einfachen Bauweise können Drehkolbenpumpen sowohl niedrig- als auch hochviskose Medien fördern. Aufgrund ihres großen freien Kugeldurchgangs und der niedrigen Drehzahlen sind sie gegenüber Verstopfungen, Verzopfungen und Fremdkörpern relativ unempfindlich. Unterschiedliche Feststoffgehalte beeinflussen die Förderleistung ebenso wenig wie durch die Feststoffmenge bewirkte Druckänderungen.
Anders als rotierende Aggregate wie Kreiselpumpen entstehen bei der Förderung von Flüssigkeiten mit Drehkolbenpumpen keine großen Fliehkräfte oder Scherkräfte, die auf das Fluid einwirken.
Damit eignen sich die anspruchslosen Pumpen auch für den Transport von scherempfindlichen Medien. Aus den gleichen Gründen können selbst abrasive Flüssigkeiten dem Gehäuse und den Drehkolben der Pumpen relativ wenig anhaben. Wegen ihres verdrängenden Förderprinzips können sie sowohl nichtschmierende als auch schmierende Medien sicher fördern.
Bei Drehkolbenpumpen ist der Wirkungsgrad höher als bei einigen anderen Verdrängerpumpen. Da die Energiekosten den größten Anteil an den Lebenszykluskosten einer Pumpe ausmacht, führt der hohe Wirkungsgrad zu Kostenvorteilen, die sich über den gesamten Lebenszyklus der Pumpe auswirken.
Einfache Wartung ohne Spezialwerkzeug
Auch auf den Betrieb wirkt sich das einfache Bauprinzip positiv aus: Muss einer der Drehkolben aufgrund von Verschleiß einmal gewechselt werden, ermöglichen die Pumpen führender Hersteller den schnellen Austausch ohne Spezialwerkzeug und innerhalb kurzer Zeit. Teilweise können Gehäusedeckel und Kolben sogar mit Rändelschrauben ganz ohne Werkzeug entnommen werden. Betreiber sparen dann auch, weil kein speziell geschultes Personal für Instandhaltung und Wartung nötig ist.
Ihre Flexibilität bewährt Drehkolbenpumpen für den Einsatz in zahlreichen Branchen und zur Förderung unterschiedlicher Flüssigkeiten. Besonders die Toleranz gegenüber feststoffbeladenen Medien in Kombination mit dem großen Kugeldurchgang haben dazu geführt, dass die kraftvollen Verdrängerpumpen zur Förderung heterogener Fluide genutzt werden: als Güllepumpe, beim Pumpen von Abwasser oder zur Behälterentleerung. Bei der Entleerung wirkt sich als zusätzlicher Vorteil die einfache Umkehrung des Förderstroms aus: Die Umstellung der Drehrichtung der Kolben genügt, um auch die Förderrichtung umzukehren.
Da Drehkolbenpumpen sowohl niedrig- als auch hochviskose Medien fördern können, sind sie in der Lebensmittelindustrie beliebt. Denn dort ändert sich die Viskosität der zu fördernden Flüssigkeiten häufig, zum Beispiel bei Melasse oder Magma (eine Mischung aus Kristallzucker und Dicksaft) in der Zuckerherstellung. In der Lebensmittel- & Pharmazie finden sich die Kreiskolbenpumpen daher auch oft in Hygieneausführung, wenn erforderlich.
Das Material der Bauteile von Drehkolbenpumpen kann passend zur Anwendung ausgewählt werden: Typischerweise sind die Kolben gummiert, die medienberührenden Teile des Gehäuses sind aus Metall ausgeführt. So kann beim Stillstand der Pumpe eine fast vollständige Abdichtung erreicht werden.
Für bestimmte Anwendungen werden aber auch Drehkolbenpumpen angeboten, bei denen sowohl das Gehäuseinnere als auch die Kolben aus Metall (Stahl oder Edelstahl) bestehen. In diesem Fall wird die Pumpe mit Untermaß ausgeführt, um Schäden zu vermeiden. Drehkolbenpumpen dieser Bauart sind besonders robust und widerstandsfähig gegen Abrasion. Es wird jedoch keine vollständige Abdichtung erreicht.
Eine besondere Bauart stellen speziell auf hohe Robustheit und lange Standzeit bei geringem Wartungsaufwand ausgelegte Drehkolbenpumpen dar. Bei dieser Bauweise wurde die Materialauswahl umgekehrt: Statt gummierter Kolben in einem Metallgehäuse drehen sich gehärtete Stahlkolben in einem einfach austauschbaren Gehäuseeinleger aus Gummi.
Da Stahl weniger anfällig für Materialermüdung durch dynamische Kräfte ist, wird so eine längere Haltbarkeit der Rotoren erreicht. Außerdem verformt sich das Metall unter wechselnden Temperaturen weniger. So können die Drehkolben mit engeren Toleranzen gefertigt werden, was zu einem höheren Wirkungsgrad führt und niedrigere Drehzahl ermöglicht. Diese wirken sich komponentenschonend und verschleißreduziert aus, sodass die Standzeit zusätzlich erhöht werden kann.
Ihre selbstansaugende Förderung, die Widerstandsfähigkeit gegenüber abrasiven, hochviskosen oder feststoffbeladenen Flüssigkeiten und die einfache Wartung ermöglichen Drehkolbenpumpen den unkomplizierten Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen, in denen es auch einmal rau zugehen darf.
Die zahlreichen Vorteile des Förderprinzips mit zwei- oder dreiflügeligen Kolben können Anwender selbst in sensibleren Bereichen der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie nutzen – denn diese Pumpen sind hierfür auch in Hygieneausführungen verfügbar. Sie sind dann typischerweise in Ganzmetall ausgeführt und verfügen über eine Reihe von Hygienezertifikaten, von der EHEDG über den 3A Sanitary Standard bis zu Vorgaben der US Food & Drug Administration (FDA).
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