Vakuumpumpen

Einsatzgebiete von Vakuumpumpen

Vakuumpumpen sind genau genommen keine Pumpen, sondern werden als Verdichter bezeichnet. Mit ihnen wird die Erzeugung eines Unterdrucks (Vakuums) realisiert.

Typische Einsatzgebiete liegen in der Industrie und im Gewerbe, der Einsatz der Verdichter für Verpackungsmaschinen ist sehr gebräuchlich, beispielsweise können Verpackungen für Tabletten in der Pharmaindustrie problemlos hergestellt werden und Lebensmittel können mithilfe von Vakuumpumpen schnell und sicher verpackt werden. Einige verfahrenstechnische Prozesse laufen unter Vakuum ab, da ein geringer Druck bei temperaturempfindlichen Produkten von Vorteil ist. Schnelligkeit und Leistungsfähigkeit, Geschwindigkeit und Qualität der Prozesse würden maßgeblich bestimmt durch die eingesetzten Vakuumquellen, d.h. durch die Art und Weise der Vakuumerzeugung und -regelung. Die Vorteile von Verdichtern liegen dabei auf der Hand, sie ermöglichen die Erzeugung eines hohen Unterdrucks mit je nach Typ hohem Saugvermögen und sind vielfältig einsetzbar.

Einsatzbereiche für Vakuumpumpen sind z.B.:

• Verpackungsmaschinen
• Zur Vakuum-Erzeugung in Portal-Umsetzanlagen
• manuelle Vakuum-Handhabungssysteme
• Halbleiterindustrie
• Solarbranche
• Biofuel Produktion
• Chemie- und Pharmaindustrie

Funktionsweise von Vakuumpumpen

Die Vakuumpumpe erzeugt Unterdruck zum Betätigen von pneumatischen Einrichtungen. Durch ein exzentrisch angebrachtes Laufrad mit Lamellen erklärt sich die Funktionsweise. Durch die Eintrittsöffnung strömt frische Luft ein, durch die Fliehkraft werden die Lamellen nach außen gedrückt, so dass verschieden große Kammern entstehen. Durch die Rotation vergrößern sich die Kammern, die Luft dehnt sich aus, der Luftdruck im Vakuumerzeuger sinkt und es entsteht ein Vakuum. In verdichteter Form strömt die Abluft durch die Austrittsöffnung wieder aus.

Je nach Wirkprinzip wird zwischen Gastransfervakuumpumpen und gasbindenden Vakuumpumpen unterschieden. Abhängig von den erforderlichen Druckbereichen und der notwendigen Pumpleistung werden verschiedene Verdichter oder Kombinationen davon eingesetzt.

Im Groben unterscheiden man bei den Vakuumstufen folgend:

• Unterdruck (< 300 hPa)
• Grobvakuum (300…1 hPa)
• Feinvakuum (1…10^-3 hPa)
• Hochvakuum HV (10^-3…10^-7 hPa)
• Ultrahochvakuum UHV (10^-7…10^-12 hPa)
• Extrem hohes Vakuum XHV (<10^-12 hPa)
• Ideales Vakuum IV (0 hPa)

Bauarten von Vakuumpumpen

Bei Verdichtern wird je nach Funktionsprinzip zwischen verschiedenen Typen unterschieden:

• Verdrängerpumpen
• Strahlpumpen
• Molekularpumpen
• Turbomolekularpumpen
• Kryopumpen oder auch Kondensationspumpen
• Sorptionspumpen

Verdrängerpumpen

Diese Pumpenart ist besonders für die Förderung viskoser Medien geeignet und kommen aufgrund des sehr schonenden Medientransports vor allem in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, aber auch in der Pharma- und Kosmetikindustrie zum Einsatz. Typische Vertreter dieser Pumpen sind beispielsweise:

• Drehschieberpumpen
• Zahnradpumpen
• Flügelzellenpumpen
• Membranpumpen

Strahlpumpen und Ejektoren

Dieser Pumpentyp zeichnet sich durch hohe Sicherheit aus, ist robust, wartungs- und verschleißarm und eignet sich aufgrund ihrer Funktionsweise für den dauerhaften Betrieb. Gewährleistet werden diese Eigenschaften durch seine Arbeitsweise ohne mechanischen Antrieb. Mittels eines flüssigen oder gasförmigen Treibmediums als Energieträger wird die Pumpwirkung generiert.