Hochviskose Flüssigkeiten, Schlämme, feststoffhaltige Medien – Exzenterschneckenpumpen, teilweise auch Monopumpe oder Moynopumpe genannt, sind die richtigen Verdrängerpumpen, wenn es um anspruchsvolle Fördermedien geht, selbst bei hohen Gas- & Feststoffanteilen. Mit ihren vorteilhaften Eigenschaften kann die Exzenterschneckenpumpe auch viele empfindliche und herausfordernde Flüssigkeiten fördern: schonend, pulsationsarm und exakt.
Exzenterschneckenpumpen
Technische Daten & Eigenschaften:
- Fördermenge: bis zu 1.000 m³/h
- Förderhöhe: bis zu 480 m
- Drücke: 48 bar (Standard) / 240 bar (Hochdruck)
- Viscosities: bis zu 3.000.000 cSt
- Temperatur: -20 °C bis +200 °C
- pH-Wert: 0 – 14
- Gase: bis zu 99 %
- Feststoffe: bis zu 70 % (max. 150 mm)
- Einbauarten: horizontal, vertical
- Tauchfähigkeit: eingetaucht
- Tiefe: bis zu 16 m
- selbstansaugend (bis zu 9 mWS)
- API, ISO, EN Standard verfügbar
- ATEX: geeignet Ex Zonen 1 & 2
- Hygieneausführung erhältlich
- Antriebe: Elektro, Diesel, Hydraulik
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Die Exzenterschneckenpumpe gehört zu den rotierenden Verdrängerpumpen: Das heißt, sie fördert Flüssigkeiten, indem diese zuerst in einen Förderraum geleitet und anschließend von dort verdrängt werden. Die Förderbewegung wird von einer rotierenden Welle ausgeführt (im Gegensatz zum Beispiel zur Hubkolbenpumpe, bei der der Kolben eine geradlinige Bewegung ausführt). Diese Welle – der sogenannte Rotor – dreht sich oszillierend gegen einen feststehenden Stator. Durch die gewendelte, schneckenförmige Geometrie der beiden Komponenten entstehen Förderräume (auch Förderkammern oder Kavitäten genannt), in denen das Medium vom Pumpeneingang zum Pumpenausgang gefördert wird. Während der Rotor aus einem sehr harten Material besteht (meist Metall, in besonderen Anwendungen auch Keramik), ist der Stator elastisch und besteht üblicherweise aus einem Elastomer.
Die Konsistenz und die Viskosität des Fördermediums sind bei Exzenterschneckenpumpen unerheblich für den Förderstrom: Die transportierte Menge wird nur von der Drehzahl bestimmt. In Kombination mit einem Frequenzumrichter kann die Fördermenge bequem und präzise geregelt werden. Die mögliche Genauigkeit beträgt dabei fünf bis drei Prozent, kleine Dispenser erreichen sogar ein Prozent
Für Medien mit hohem Trockenstoffgehalt eignen sich Trichterpumpen mit speziellen Förderschnecken und sogenannten Brückenbrechern. Für die optimale Produktzuführung wird das Medium dabei in einem konisch geformten Stopfraum mit Transportschnecke gefördert. Speichenräder, die auf das Medium einwirken, verhindern die Brückenbildung im Pumpenschacht zuverlässig.
Weil sie gleichzeitig kraftvoll und schonend fördern, können Exzenterschneckenpumpen für viele Flüssigkeiten verwendet werden, für die andere Pumpen nicht zu empfehlen sind. Besonders geeignet sind sie bei folgenden Medieneigenschaften:
- abrasiv
- adhäsiv
- aggressiv (pH 0 bis 14)
- feststoffhaltig (bis zu etwa 150 mm Korngröße) und feststofffrei
- niedrig- bis hochviskos (1 mPas bis 3 Millionen mPas)
- nichtschmierend und schmierend
- thixotrop und dilatant
- scherempfindlich
- toxisch
Medien mit solchen Eigenschaften müssen oft in Anwendungen gefördert werden, in denen hohe Anforderungen an die Hygiene gelten: etwa in der Produktion von Nahrungsmitteln, Getränken und Liquid Food oder in den Bereichen Pharma und Kosmetik. Für solche Betriebsumgebungen werden Exzenterschneckenpumpen in speziellen Hygieneausführungen angeboten. Sie entsprechen allen relevanten Regelwerken für Hygienepumpen, sind totraumfrei gestaltet und können zuverlässig gereinigt werden (Cleaning in Place, CIP und Sterilization in Place, SIP).
Unabhängig von der zu fördernden Flüssigkeit bieten Exzenterschneckenpumpen ein hohes Saugvermögen bis zu 9 mWs und einen ruhigen, geräuscharmen Lauf mit geringer Pulsation. Ihre Dreh- und Förderrichtung ist umkehrbar, sie können in beliebiger Lage eingebaut werden. Der Betrieb ist bei Temperaturen üblicherweise von -20 °C bis +200 °C möglich.
Das Förderprinzip der Exzenterschneckenpumpe bietet mehrere Vorteile:
- Kontinuierliche, pulsationsarme Förderung auch von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität: Die gleichbleibende Drehung des Rotors vermeidet plötzliche Druckveränderungen.
- Schonende Förderung von Medien mit hohem Feststoffanteil: In den Förderräumen zwischen Rotor und Stator wirken nur geringe Scherkräfte.
- Hohe Dosiergenauigkeit: Abhängig von der Drehzahl kann bei Exzenterschneckenpumpen die Fördermenge exakt bestimmt werden.
- einfache Umkehr der Lauf- und Förderrichtung
- hohes Saugvermögen auch bei hohen Gasanteilen (bis zu 9 mWs)
- großer freier Kugeldurchgang: Hoher zulässiger Durchmesser für Feststoffe vermeidet Verstopfungen
- geringe Lebenszykluskosten durch hohe Standzeiten und lange Wartungsintervalle
Sie werden Exzenterschneckenpumpen genannt, weil die Welle, die die Bewegung des Antriebs exzentrisch auf den Rotor überträgt, die Form einer Schraube hat. Daher entspricht ihre Achse nicht der Symmetrieachse der gesamten Pumpe. Die Förderung ist nur dank dieses Details möglich: Weil sich der Rotor gegen den Stator dreht, ergeben sich dichte Förderräume, in die die Flüssigkeit zum Pumpenauslass gefördert wird. Würde die Antriebsbewegung zentriert, also bezogen auf den Mittelpunkt, übertragen, könnte der Rotor nicht mehr gegen den Stator abdichten, das Medium im Inneren der Pumpe würde nicht gefördert werden.
Die Exzenterschneckenpumpe wird manchmal auch nur Exzenterpumpe genannt. Gebräuchlich sind auch die Bezeichnungen Monopumpe und Moyno-Pumpe. Diese gehen auf den Namen des Erfinders der Exzenterschneckenpumpe zurück: René Moineau.
Im Englischen wird am häufigsten der Begriff „progressive cavity pump“ verwendet; er bezieht sich auf die Vorwärtsbewegung der Förderräume.
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