Neues Dichtungskonzept schafft Flexibilität

Exzenterschneckenpumpe mit wartungsfreiem Antriebsstrang

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01.03.2018 Wenn´s dick kommt, dann sind Exzenterschneckenpumpen die erste Wahl. Sie zeichnen sich durch ein sehr gutes Saugverhalten aus und können sogar ohne aufwendige Ventile für Dosieraufgaben eingesetzt werden. Das Förderprinzip ist vergleichsweise einfach.

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Entscheider-Facts für Planer und Betreiber

  • Exzenterschneckenpumpen werden zum Fördern und Dosieren von viskosen Produkten eingesetzt.
  • Eine neue Konstruktion setzt statt der sonst üblichen Kardan-Antriebswelle eine elastomerbeschichtete Stahlfeder ein – und ist dadurch wartungsfrei.
  • Die Wellenabdichtung erfolgt mit einfach- und doppeltwirkender Gleitringdichtungen.

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Die Pumpe verfügt über ein wartungsfreies und durchmessergleiches Wellengelenk und lässt sich über drei Verbindungselemente einfach demontieren. Bilder: Pumpenfabrik Wangen

HYLINE Interview Demke Vollmar final

Jürgen Demke (links) ist COO der Pumpenfabrik Wangen, Wolfgang Vollmar ist Mitglied der Geschäftsleitung und Konstruktionsleiter.

In einem mit Elastomer ausgekleideten Stator dreht sich ein Rotor, der so gestaltet ist, dass sich zwischen ihm und dem Stator Förderräume bilden, die durch die Rotorbewegung von der Eintritts- zur Austrittsseite des Stators wandern. Die geförderte Menge hängt dabei ausschließlich von der Drehzahl und dem Gegendruck ab. Dazu kommt, dass die Pumpen pulsationsarm fördern und selbst abrasive Stoffe kaum Verschleiß erzeugen.

Wenn allerdings klebrige Medien gefördert werden müssen, dann sind bei klassichen Exzenterschneckenpumpen-Konstruktionen meist doppelt wirkende Gleitringdichtungen notwendig, die aufwendig mit Vorlageflüssigkeit versorgt werden müssen. Für eine umfassende Reinigung ist es zudem erforderlich, die Pumpen komplett zu zerlegen.

In der Chemie- und Pharmaindustrie sind die Anforderungen an die eingesetzten Fördergeräte in den vergangenen Jahren kontinuierlich gestiegen: Neben höheren Ansprüchen der Arzneimittelhersteller in Sachen Hygiene sollen Reinigungszeiten minimiert werden und soll der Aufwand für die Wartung der eingesetzten Prozessmaschinen auf das Nötigste reduziert werden. „Die Konstruktion von Exzenterschneckenpumpen hat sich seit über einem Jahrzehnt kaum verändert, deshalb werden diese den gestiegenen Anforderungen kaum noch gerecht“, erklärt Jürgen Demke, COO bei der Pumpenfabrik Wangen.

Neue Konstruktion vermeidet Toträume und ist wartungsarm

Um die Schwächen des an sich bewährten Pumpenprinzips zu beseitigen, hat der Hersteller eine komplett neue Konstruktion entwickelt: Anstelle des sonst üblichen offenen Kardanbgelenks setzt er bei seiner neuen Hyline-Serie ein flexibles und wartungsfreies Wellengelenk ein, das aus einer elastomerummantelten Feder besteht. Diese durchmessergleiche Konstruktion ist totraumfrei und vermeidet die sonst üblichen Absätze und Schnittstellen. „Wir haben großen Wert darauf gelegt, dass die Konstruktion vom Ansaugstutzen bis hin zum Druckstutzen gleiche Durchmesser aufweist – dadurch vermeiden wir Bereiche, an denen sich Produkt ablagern kann“, verdeutlicht Konstruktionsleiter Wolfgang Vollmar. Sowohl der Stator als auch das Pumpengehäuse um den Antriebsstrang lassen sich über drei Clamp-Verbindungen zerlegen, wodurch Wartungsarbeiten schnell und einfach erfolgen können.

Auch der Gehäusedurchmesser ist über die ganze Länge der Pumpe gleich. Dadurch ist es vergleichsweise einfach, die Pumpe mit einem Heizmantel auszustatten, wenn zum Verfestigen neigende Medien gefördert werden sollen. Die Pumpe wird bei Betriebstemperaturen zwischen -30 und 140 °C eingesetzt und fördert bis zu einem Differenzdruck von 20 bar. Die Fördermenge liegt zwischen 0,02 und 3m³/h und soll in einer weiteren Ausbaustufe nochmals vergrößert werden können. Da pro Umdrehung immer dasselbe Volumen gefördert wird, eignen sich die Pumpen vor allem auch für Dosieraufgaben.

Flexibles Abdichtkonzept erschließt neue Anwendungen

Eine weitere Besonderheit ist auch die Wellenabdichtung: Hier können je nach Anwendung einfach- und doppeltwirkende Wellenabdichtungen eingesetzt werden. Neben einer sehr hochwertigen, gekapselten Gleitringdichtung im Standard, sind auch Stopfbuchspackungen oder Gleitringdichtungen mit Elastomerbalg einsetzbar. „Die spezielle Konstruktion der gekapselten Gleitringdichtung erlaubt es zudem, dort wo vorher doppeltwirkende Gleitringdichtungen mit dem entsprechenden Aufwand für die Sperrflüssigkeit notwendig waren, vereinzelt auf diese einfachwirkende Gleitringdichtung wechseln zu können“, berichtet Vollmar.

Eine außenliegende Serviceschnittstelle vermeidet zudem Schnittstellen im Produktraum und reduziert den Montageaufwand. Und auch ein im internationalen Projektgeschäft wichtiges Merkmal wurde mit der neuen Pumpe realisiert: Der Motor kann an unterschiedlichen Spannungen betrieben werden, so dass Anlagenbauer das Gerät auf der ganzen Welt einsetzen können.

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Heftausgabe: März/2018
Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK

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Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK
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