Wälzkolbenpumpen
Zuverlässiges Pumpen für große Volumen
Die Wälzkolbenpumpen RUVAC von Leybold werden in Kombination mit Vorvakuumpumpen verwendet, um niedrigere Drücke und höhere Saugvermögen zu erreichen sowie größere Kapazitäten. Während klassische Wälzkolbenpumpen durch einen Druckschalter geschützt sind, können Wälzkolbenpumpen, die mit Frequenzwandler betrieben werden, sowie Wälzkolbenpumpen mit sogenannten Umweg Leitungen dauerhaft laufen.
In Kombination mit Vorpumpen, die gegen die Atmosphäre komprimieren, können diese Pumpen den erzielbaren Enddruck eines Pumpensystems um den Faktor 10 verbessern. Mit zwei Wälzkolben-Vakuumpumpenstufen und einer entsprechenden Vorpumpe ist es möglich, Drücke im Bereich von bis zu 10-5 mbar (0,75 x 10-5 Torr) zu erreichen.
Wälzkolbenpumpen sind Förderpumpen ohne innere Verdichtung. Das heißt, dass sie in der Regel nicht direkt zur Atmosphäre verdichten können, sondern immer in Kombination mit einer entsprechenden Vorvakuumpumpe arbeiten. Bei der Auswahl einer Kombination aus Vorvakuumpumpe und Wälzkolbenpumpe ist das Verhältnis des Saugvermögens der beiden Pumpen entscheidend. Man spricht hierbei von Abstufung. Typische Abstufungen liegen zwischen 1:2 und 1:8. Das heißt, dass Wälzkolbenpumpen typischerweise ein um etwa 2- bis 8-mal größeres Saugvermögen als die darunter arbeitende Vorvakuumpumpe aufweisen. Die Abstufung bestimmt im jeweiligen Arbeitspunkt die Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslass der Wälzkolbenpumpe. Prinzipbedingt ist die benötigte Motorleistung direkt abhängig von und proportional zu dieser Druckdifferenz. Um eine Überlastung des Motors und ein Überhitzen der Pumpe zu vermeiden, darf die Druckdifferenz über die Wälzkolbenpumpe einen bestimmten Wert nicht überschreiten.
Klassische Wälzkolbenpumpen von Leybold
Klassische Wälzkolbenpumpen der Baureihen WA und WS sind mit einfachen Flansch- oder Spaltrohr-Motoren ausgestattet, die direkt mit Netzspannung versorgt werden und mit einer konstanten Drehzahl laufen. Da die Motorlast mit steigendem Ansaugdruck zunimmt, dürfen diese Wälzkolbenpumpen nur unterhalb eines bestimmten Drucks eingeschaltet werden. Diese Art eignet sich daher nur für sehr lange Abpumpvorgänge oder für stationären Betrieb bei einem niedrigen Druck. Für schnelles, zyklisches Abpumpen ist das Ein- und Ausschalten der Wälzkolbenstufe nicht praktikabel. Um sie zuverlässig zu schützen ist außerdem immer eine Druckmessung erforderlich, über die der Einschaltpunkt für die Wälzkolbenpumpe überwacht wird. Um die Antriebswelle, die sich im Vakuum befindet, gegenüber dem Atmosphärendruck abzudichten, bieten sich einige unterschiedliche Prinzipien an.
Mit den drei Baureihen WA, WS und WH bietet Leybold eine Reihe von Lösungen für verschiedene industrielle Anwendungen an.
Baureihe RUVAC WA/WAU
Die Wälzkolbenpumpen der Baureihe RUVAC WA/WAU sind mit einem Flanschmotor ausgestattet. Die Antriebswelle wird durch Wellendichtungen nach außen geführt. Dadurch können einfache und kostengünstige Standardmotoren angeflanscht werden.
Baureihe RUVAC WS/WSU
Die Wälzkolbenpumpen der Baureihe RUVAC WS/WSU sind mit einem Spaltrohrmotor ausgestattet. Rotor und Stator des Motors sind durch eine dünnwandige Kartusche für eine absolut hermetisch abgedichtete Pumpe getrennt, die für das Pumpen aggressiver oder toxischer Medien wichtig ist. Die Motoren der WS-Baureihe sind sowohl wassergekühlt als auch luftgekühlt erhältlich. Da keine Wellendichtringe vorhanden sind, ist die WS-Pumpe einfacher zu warten.
Baureihe RUVAC WH/WHU
Die Wälzkolbenpumpen der Baureihe RUVAC WH/WHU sind mit hermetischem Motor ausgestattet. WH-Pumpen sind luftdicht und eignen sich zum Pumpen giftiger Gase, die nicht in die Umwelt gelangen dürfen. Im Gegensatz zu Pumpen mit Spaltrohrmotor verfügen WH-Pumpen über eine Kunststoff-Ummantelung des gesamten Motorstators, die ihn vom Motorrotor, der im Vakuum läuft, trennt. Durch den Verzicht auf Metallkoben und die Anwendung kleinerer Spalte wird mit dieser Technologie eine höhere Effizienz erzielt. Die WH-Baureihe verfügt über eine integrierte Wasserkühlung und ist besonders energieeffizient.
Wälzkolbenpumpen mit Frequenzwandler
Wälzkolbenpumpen von Leybold sind mit integrierten Frequenzwandlern erhältlich und können auch mit externen Umrichtern betrieben werden.
Eine elegante und besonders effiziente Lösung, um Wälzkolbenpumpen vor einer Überlastung zu schützen, ist der Betrieb mit Frequenzwandlern. Diese Umrichter passen die Motordrehzahl an die Last an und ermöglichen einen sicheren Betrieb in allen Arbeitsbereichen. Bei hohen Drücken dreht die Pumpe langsamer und beschleunigt zu niedrigeren Drücken hin, bis die maximale Drehzahl erreicht ist. Neben dem Schutz vor Überlastung können alle Wälzkolbenpumpen von Leybold beim Einsatz von Frequenzwandlern auch mit höheren Drehzahlen als in der Direct-Online Version betrieben werden, wodurch sich das erreichbare Saugvermögen nochmals deutlich steigern lässt.
Wälzkolbenpumpen mit Frequenzwandler können einfach überwacht und mit dem Netzwerk verbunden werden und sind für Industrie 4.0-Anwendungen vorbereitet.
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