Leybold Screwline SP 250 Trockenkomprimierende Schraubenvakuumpumpe, PN 115-001

Diese Leybold SP 250 trockenverdichtende Schraubenvakuumpumpe SCREWLINE aus der SCREWLINE SP-Familie wurde im Hinblick auf die besonderen Anforderungen industrieller Anwendungen entwickelt. Der innovative, modulare Aufbau der SCREWLINE ermöglicht den Einsatz dieser Pumpen überall dort, wo zuverlässige, kompakte und wartungsarme Vakuumtechnik gefragt ist. SCREWLINE-Pumpen eignen sich für alle Anwendungen mit höheren Anforderungen an die Vorpumpe, wie zum Beispiel bei Prozessen mit hoher Partikelanzahl oder im harten Produktionsbereich. Die trocken verdichtenden SCREWLINE-Pumpen sind eine ideale Alternative zu herkömmlichen ölgedichteten Vakuumsystemen.

SCHRAUBENROTOREN DESIGN & FUNKTION Die ScrewLine ist eine trocken verdichtende Schraubenvakuumpumpe mit einem maximalen Saugvermögen von 250 m3 x h-1. Es wurde speziell für die besonderen Anforderungen industrieller Anwendungen entwickelt. Aus diesem Grund war die Robustheit der Pumpe ein wesentliches Designkriterium.

Schraubenrotoren
Die schraubenförmigen Rotoren sind auf zwei horizontal angeordneten Wellen montiert und drehen sich berührungslos in der Pumpenkammer. Die Wellen werden durch ein Zahnradgetriebe synchronisiert. Der Antrieb der Wellen erfolgt über eine weitere Getriebestufe durch einen Elektromotor. Bei Vakuumpumpen sind die Dichtungen und Lager auf der Vakuumseite immer eine potenzielle Ausfallquelle. Einerseits können Schmierstoffe aus dem Lager in den Vakuumprozess gelangen und andererseits können aggressive Prozessmedien die Lager gefährden.

Auslegerlager
Diese Nachteile werden durch die „freitragende“ Anordnung der Rotoren vermieden. Die ScrewLine ist mit zwei freitragenden Schraubenrotoren ausgestattet, die von überdimensionierten Wellen und Lagern geführt werden. Die Lager befinden sich beide im Getrieberaum der Pumpe. Ein weiterer Vorteil der freitragenden Anordnung besteht darin, dass die Pumpenkammer leicht zugänglich ist, ohne dass Lager ausgebaut werden müssen. Eventuell erforderliche Reinigungsarbeiten, die durch den Prozesseinfluss bedingt sind, können so problemlos durchgeführt werden. Die freitragenden Rotoren minimieren das Risiko von Lagerschäden und reduzieren zudem die Wartung vor Ort auf ein Minimum.

Wellendichtungen
Wellendichtungen sind bei der ScrewLine-Pumpe nur auf der Druckseite der Rotoren erforderlich. Aufgrund der geringen Druckdifferenz zwischen Auspuff und Getriebe können einfache und zuverlässige Dichtungen bereitgestellt werden. Die beiden Wellendichtungen bestehen aus einer Kombination aus Kolbenring und Labyrinthdichtung und sind somit nahezu berührungslos, so dass die Dichtungen nahezu verschleißfrei sind.

Spülgas
Bei Standardanwendungen ist an den Dichtungen kein Spülgas erforderlich. Wenn es die Prozessbedingungen erfordern, kann jedoch eine Spülgaseinheit von Leybold Vacuum (Art.-Nr. 119 031) angeschlossen werden.

Kühlung
Die ScrewLine ist luftgekühlt. Ein Radiallüfter unterstützt die Kühlwirkung des großzügig mit Kühlrippen ausgestatteten Gehäuses. Je nach Bedarf können die ScrewLine-Pumpen mit Wälzkolbenpumpen kombiniert werden, um höhere Saugvermögen bei niedrigeren Drücken zu erreichen.

FUNKTIONSPRINZIPIEN Bei den ScrewLine-Vakuumpumpen wird die Pumpenkammer durch zwei synchronisierte Verdrängerrotoren und das Gehäuse gebildet. Durch ein Paar eng ineinandergreifender Rechts- und Linksgewinde lassen sich mit nur wenigen Bauteilen eine große Stufenzahl und damit sehr niedrige Enddrücke realisieren.

Gaskompression
Die schraubenförmigen Rotoren sind auf zwei horizontal angeordneten Wellen montiert und drehen sich berührungslos in der Pumpenkammer. Die Wellen werden durch ein Zahnradgetriebe synchronisiert. Der Antrieb der Wellen erfolgt über eine weitere Getriebestufe durch einen Elektromotor. Bei Vakuumpumpen sind die Dichtungen und Lager auf der Vakuumseite immer eine potenzielle Ausfallquelle. Einerseits können Schmierstoffe aus dem Lager in den Vakuumprozess gelangen und andererseits können aggressive Prozessmedien die Lager gefährden.

SCHLÜSSEL Wie bei anderen trocken verdichtenden (schlitzdichten) Vakuumpumpen müssen auch bei Schraubenpumpen sehr enge Schlitze zwischen den Komponenten eingehalten werden. Andernfalls würden sich die durch den Druckabfall verursachten Undichtigkeiten sowohl auf das Saugvermögen als auch auf den erreichbaren Enddruck negativ auswirken. Darüber hinaus kann es aufgrund ungünstiger thermodynamischer Vorgänge zu einer zu starken Erwärmung der Pumpe kommen.

Während des Betriebs stellt die Konstruktion der ScrewLine sicher, dass die Schlitze innerhalb der Betriebsgrenzen der Pumpe bleiben. Um die Temperaturen der Komponenten zu begrenzen, ist das Gehäuse der Pumpenkammer luftgekühlt. Auch die Rotoren selbst werden gekühlt: durch Öl, das durch Bohrungen in den Rotorwellen gepumpt wird und außerdem die Lager und die Zahnräder des Synchrongetriebes der Pumpe schmiert. Dadurch wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Pumpe erreicht.

Das Ausmaß der „inneren Kompression“ hat einen erheblichen Einfluss auf das Temperaturniveau innerhalb einer Vakuumpumpe. Bei einer Vorpumpe wird die meiste Kompressionsarbeit beim Ausstoß des Gases gegen den Förderdruck geleistet, also in den letzten Stufen der Pumpe. Aus diesem Grund wird bei der ScrewLine das Volumen des Gases bereits bei möglichst niedrigen Drücken deutlich reduziert, um diese Kompressionsarbeit zu minimieren. Dadurch verringert sich der Leistungsbedarf der Pumpe und es muss weniger Wärme abgeführt werden.