Flügelzellenpumpe

Eine klassische Drehschieberpumpe besteht aus einem Hohlzylinder (Stator), in dem ein weiterer Zylinder (Rotor) rotiert. Die Drehachse des Rotors ist dabei exzentrisch zum Stator angeordnet, der Rotor berührt die Innenwand des Stators zwischen Einlass- und Auslassöffnung. Diese Stelle ist die Trennstelle zwischen Saug- und Druckraum.

Arbeitsweise

Prinzipzeichnung

In den Rotor (2) sind ein oder mehrere, meist radial angeordnete Führungen eingearbeitet. In diesen Führungen sitzen die Drehschieber (3). Diese Schieber unterteilen den Raum zwischen Stator und Rotor in mehrere Kammern. Um die Abstandsänderung zwischen Rotor (2) und Stator (1) während eines Umlaufes auszugleichen, können sich die Drehschieber in den Führungen bewegen. Sie werden meist durch eine im Grund des Schlitzes angebrachte Feder (4) gegen die Innenwand des Stators gedrückt. Um die Schmierung zu gewährleisten, wird meist ein kleiner Schmierölsee innerhalb der Pumpe erzeugt, durch den die Drehschieber laufen. Die Pumpe fördert daher auch immer einen kleinen Teil des Schmierstoffes. Dieser wird meist im Auslasstrakt abgeschieden und wieder dem Schmierstoffreservoir zugeführt. Es werden auch schmiermittelfreie Drehschieberpumpen angeboten.

(Ein im Querschnitt elliptisches Gehäuse dient zum hydrostatischen Druckausgleich des Rotors.)

Konstruktive und funktionale Details

Einfache Vakuumpumpen werden tatsächlich praktisch genau wie in der Prinzipzeichnung dargestellt gebaut. Da bei dieser Anwendung nur Luft, zumeist sogar sehr stark verdünnt, gefördert wird, macht sich der Umstand, dass das im Fördertakt eingeschlossene Volumen nicht konstant ist (das Fördermedium also, solange es keine Verbindung zu Einlass- oder Auslassöffnung hat, weiter verdünnt und wieder verdichtet wird), kaum nachteilig bemerkbar. Für andere Anwendungen, insbesondere das Fördern nichtkomprimierbarer Flüssigkeiten, muss durch konstruktive Maßnahmen Abhilfe geschaffen werden - üblicherweise durch Vergrößerung von Ein- und Auslassöffnung:

• Einlassöffnung ca. bis zur Marke 90°
• Auslassöffnung ca. bis zur Marke 270°

Mit den durch die vergrößerten Öffnungen angepassten Steuerzeiten verschwindet der Fördertakt und damit das Problem.

Vorteile

• geringe Volumenstrompulsation
• mittlere Geräuschemission
• Fördervolumen regelbar
• kostengünstig

Nachteile

• hoher Verschleiß
• nur für mittlere Drücke geeignet (bis maximal ca. 300 bar)

Anwendungen

• Vakuumpumpe für den Grobvakuumbereich (1,000–0,001 bar, bei Förderleistungen von ca 20–500 m³/h)
• Hydraulikpumpe (z. B. Servolenkung, Aktivsitze von Luxus-Automobilen)
• Dampfmotor (einige moderne Dampfmotoren funktionieren wie eine umgekehrte Flügelzellenpumpe)

Siehe auch

• Pumpe
• Kreiselpumpe
• Drehschiebermotor-Bauart eines Verbrennungsmotors

Weblinks

• Lexikon von avt-vakuumtechnik.de
• Animation von www.desy.de
• Anwendung für Flüssigkeiten
• Hersteller von Drehschiebervakuumpumpen