Pumpen Drehkolbenpumpe trotzt Verschleiß durch neuartiges Werkstoffkonzept

Feststoffe können eine Pumpe durch Abrasion und Verschleiß stark belasten, insbesondere bei einem diskontinuierlichen Betrieb. Um dem entgegenzuwirken, hat ein Pumpenhersteller für die Neuentwicklung einer Drehkolbenpumpe ein ungewöhnliches Werkstoffkonzept umgesetzt.

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ANDREAS MAIER GmbH & Co. KG

Lutz Pumpen GmbH

JESSBERGER GmbH

NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH

Um für Herausforderungen insbesondere durch mineralische Feststoffe im Fördergut gerüstet zu sein, hat Netzsch Pumpen & Systeme in Waldkraiburg bei der Neuentwicklung der Drehkolbenpumpe Tornado das gängige Werkstoffkonzept konventioneller Aggregate dieses Typs umgedreht: Statt der üblichen Elastomerkolben werden hier zwei Kolben aus gehärtetem Stahl verwendet, die sich in einem geometrisch angepassten Elastomereinsatz drehen. Zweiflügelige Kolben haben hier den Vorteil, dass die dichtende Linie zum Gehäuse wesentlich länger ist und somit mehr Verschleißpolster zur Verfügung steht. Ein speziell entwickeltes Pulsationsreduktionssystem sorgt dafür, dass trotz der geraden, zweiflügeligen Kolbenform kaum Pulsation oder Scherkräfte entstehen.

Auf die Flanken der Kolben sind Elastomereinleger einvulkanisiert, sodass sich während des gesamten 360°-Drehzyklus ein permanenter Hart-weich-Kontakt zwischen den Kolben ergibt. Der verschleißintensive Kontakt zwischen Elastomerteilen wird so vermieden. Der Elastomereinsatz als Stator ist deutlich weniger dynamischen Beanspruchungen und Verformungen ausgesetzt als zuvor in seiner Rotorfunktion. Auf diese Weise wird Energie eingespart, die Abnutzung verringert und die Standzeit der Pumpe insgesamt erhöht. Aufgrund von Erfahrungen aus der Praxis kann man von einer Einsparung von 10 % sprechen.

Synchronisationsgetriebe spart Platz und Gewicht

Des Weiteren wurde der Antrieb radikal verändert und das komplexe Gleichlaufgetriebe durch ein robustes Synchronisationsgetriebe mit Riementrieb ersetzt. Dadurch wird nicht nur die Gefahr von Getriebeschäden stark verringert, sondern auch das Gewicht und der erforderliche Einbauraum reduziert. Der Einbauraum ist bei der Tornado T2 mit dem oben angebrachten Antrieb nur halb so groß wie bei der Variante mit angeflanschtem Antrieb.

Zudem benötigt dieser Antrieb keine Schmierung, Öllecks sind so ausgeschlossen. Sollten dennoch Reparatur- oder Instandhaltungsmaßnahmen notwendig werden, lassen sich Förder- und Getrieberaum unkompliziert öffnen. Die Deckel und die Befestigung der Komponenten sind dabei so angelegt, dass ein freier Zugriff auf alle Bereiche möglich ist und sich jedes Teil mit handelsüblichem Werkzeug innerhalb weniger Minuten wechseln lässt.

Neu entwickelte Drehkolbenpumpe Tornado T2 bewährt sich in der Praxis

Was die neu entwickelte Drehkolbenpumpe Tornado T2 im Praxisbetrieb leistet, ist beim Baustoffhersteller Knauf in Iphofen zu sehen. Eines der Produkte ist eine Betonhaftgrundierung. Was auf dem Bau dafür sorgen soll, dass der Putz auch auf glatten Wänden hält, macht bei der Abfüllung allerdings Probleme: Die dispersionshaltige Putzgrundierung enthält rund 60 % mineralische Feststoffe, die in der Drehkolbenpumpe, die die Abfüllstation beschickt, wie Schmirgelpapier wirken. Seit April 2012 ist die Tornado T2 im Einsatz, und das mit Erfolg.

Die Abfüllung des Betonhaftgrundes erfolgt frequenzgeregelt aus einem Lagertank. Die eingesetzte Drehkolbenpumpe befüllt hier verschieden große Gebinde. Die Fahrweise ist diskontinuierlich, das heißt die Pumpe wird für jeden Füllvorgang an- und abgefahren – auf 20 s Betrieb folgen 5 s Stillstand. Mit zunehmendem Verschleiß wird die Drehzahl der Pumpe erhöht.

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