Wie unterscheiden sich die verschiedenen Vakuumerzeuger?

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Folge 38 - Mo stellt in der Kunststoffverarbeitung gebräuchliche Vakuumerzeuger vor.

Zu den "Schwerarbeitern" in der pneumatischen Saugförderung – so die genaue Bezeichnung des wichtigsten Förderverfahrens in der Kunststoffverarbeitung – zählen zweifelsohne die Vakuumerzeuger. Sie müssen bei Bedarf rund um die Uhr störungsfrei laufen, sollen möglichst wenig Wartung benötigen und im Idealfall bedarfsgerecht und zudem ökonomisch arbeiten. Vereinfacht dargestellt, erzeugen Vakuumpumpen im Materialbehälter auf der Verarbeitungsmaschine einen Unterdruck.

Die daraufhin nachströmende Luft transportiert das Granulat oder Pulver durch die Rohr- und Schlauchleitungen in den Behälter. Ein zwischen Rohrleitung und Vakuumpumpe installierter Sicherheitsfilter verhindert, dass verunreinigte Luft und Staub- oder Granulatpartikel die Pumpe beschädigen. Zu den wichtigsten Vakuumpumpen zählen

  • Seitenkanal-Vakuumpumpen,
  • Klauen-Vakuumpumpen,
  • Drehschieber-Vakuumpumpen und
  • Roots- oder Drehkolbengebläse.

Seitenkanalverdichter zählen zu den Klassikern, die vielfach für einfache Förderaufgaben auf kurzen Strecken mit großen Volumenströmen eingesetzt werden. Sie arbeiten berührungsfrei ohne Öl, sind daher nahezu wartungsfrei.

Drehkolbengebläse arbeiten ebenfalls berührungsfrei ohne Öl. Sie bieten hohe Durchsätze bei geringen Druckdifferenzen, was aber die Förderstrecke begrenzt.

Drehschieber- sowie Klauen-Vakuumpumpen sind für lange Strecken geeignet. Das Drehschieber-Prinzip für die Saugförderung arbeitet mit einer Ölumlaufschmierung, die regelmäßig zu warten ist. Dafür sind die robusten Allrounder für ein weites Einsatzspektrum geeignet.

Die trocken und berührungsfrei arbeitenden Klauen-Vakuumpumpen gelten gemeinhin als sehr energieeffizient und betriebssicher.

Die Pumpen unterscheiden sich insbesondere durch ihr Funktionsprinzip und damit verbunden in ihrem Wirkungsgrad. Ein Vergleich ist eingeschränkt mit den Kennlinien möglich, die den Volumenstrom abhängig vom Ansaugdruck darstellen.

Bei der Konzeption eines Saugfördersystems sind für die Auswahl des geeigneten Vakuumerzeugers verschiedene Kriterien zu berücksichtigen. Neben den allgemeinen Umgebungsbedingungen (im Einzelfall etwa die Höhe über Normalnull) müssen unter anderem das Fördergut und dessen Eigenschaften bekannt sein, Länge und Durchmesser der Leitungen, sowie der Leitungsverlauf.

Mit diesen Daten lassen sich die benötigte Druckdifferenz und der Volumenstrom ermitteln – und damit die geeignete Vakuumpumpe auswählen. Ausschlaggebend für die benötigte Leistung eines Vakuumerzeugers sind somit zwangsläufig die Maximalanforderungen seitens der mit Material zu versorgenden Einrichtungen. Das bedeutet im einfachsten Fall, das am weitesten entfernte Fördergerät mit dem höchsten Durchsatz bestimmt die Leistung.

Nun laufen Standard-Vakuumerzeuger im Betrieb mit konstanter Leistung, unabhängig vom realen Bedarf des jeweiligen Fördergerätes. Vor diesem Hintergrund bietet es sich an, Vakuumerzeuger mit Leistungsregelung zu verwenden. In Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung ermöglicht eine Leistungsregelung die Anpassung der Leistung an die tatsächlichen Erfordernisse. So lässt sich individuell für jedes Fördergerät, jeden Förderweg sowie für jeden Rohrdurchmesser eine materialschonende Fördergeschwindigkeit einstellen. Zudem entspricht der Energieverbrauch dem tatsächlichen Bedarf.

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