Die richtige Vakuumpumpe auszuwählen, stellt oft eine Herausforderung dar. Technisch kann man durchaus mit unterschiedlichen Technologien die gleiche Aufgabe lösen. Langfristig fallen jedoch Wartungsaufwand, Haltbarkeit oder der Energieverbrauch sehr stark ins Gewicht, so dass die Auswahlkriterien sorgfältig gesetzt und hinterfragt werden sollten.
In diesem Artikel stellen wir die unterschiedlichen Technologien mit ihren Vor- und Nachteilen vor. Darüber hinaus blicken wir auf die Definitionen der unterschiedlichen Druckbereiche, klären, welche Pumpen-Technologie sich für welche Anwendung eignet und geben zahlreiche Verweise zu Beispielen aus der Praxis.
Technologien:
- Die klassischen: Drehschieber-Vakuumpumpen
- Die robusten: Drehzahn-Vakuumpumpen
- Die energieeffizienten: Ölgedichtete Schrauben-Vakuumpumpen
- Die Wasserringpumpe bzw. Flüssigkeitsringpumpe
- Tüv-geprüft: Ölfreie Vakuumpumpen von Atlas Copco
Definitionen:
Welche Vakuumpumpe lässt sich für welchen Einsatzzweck verwenden?
"Die Klassischen": Vakuum-Pumpen mit Drehschieber-Technologie
Bei der Drehschieber-Vakuumpumpe besteht das Verdichter-Element aus einer angetriebenen Welle. Während des Rotationsprozesses wird der sogenannte Drehschieber durch die Fliehkraft nach außen gedrückt und erzeugt dadurch ein Vakuum. Diese Technologie eignet sich vor allem bei Drücken zwischen 10 und 400 mbar(a). Die Anwendungsgebiete der Drehschieber-Technologie sind vielfältig. Sie finden sich zum Beispiel zahlreich in der Lebensmittelverpackung, bei Tiefzieh-Prozessen oder Pick-and-place-Anwendungen wieder.
In unserem Praxisbeispiel können Sie lesen, wie Drehschieber-Vakuumpumpen z.B. auch im Motorsport eingesetzt werden können.
Die GVS 300 A von Atlas Copco basiert auf der Drehschiebertechnologie.
"Die Klaue": die Drehzahn-Vakuumpumpe als wartungsarmes Arbeitstier für anspruchsvolle Bedingungen
Bei der Drehzahntechnologie wirken zwei Doppeldrehzähne, die über ein Synchrongetriebe verbunden sind und gegenläufig, aber dennoch berührungsfrei, ein Vakuum erzeugen. Die Berührungsfreiheit kommt dabei der Lebensdauer zu Gute, da weniger Verschleiß entsteht.
Unsere Drehzahn-Vakuumpumpe empfehlen wir vor allem für anspruchsvolle oder kritische Industrieprozesse. Ihre Edelstahlklaue macht sie resistent gegen Rost. Das wartungsfreundliche Konzept erlaubt dazu ein unkompliziertes Warten und Reinigen der Komponenten. Ein komplettes Profil der Atlas-Copco-Drehzahn-Pumpen finden Sie in unserem Kurzbeitrag.
(In diesem Artikel können Sie sich über die ölfreien, TÜV-zertifizierten Pumpen von Atlas Copco informieren)
Ölgedichtete bzw. ölgeschmierte Schrauben-Vakuumpumpe: energieeffizient und kompakt
Schrauben-Vakuumpumpen empfehlen wir bei einem relativ großen Bedarf an Vakuum, z.B. bei zentralisierten Anlagen. Vakuumpumpen mit Schraubentechnologie von Atlas Copco sind optimiert für einen Unterdruckbereich zwischen 50 mbar(a) und 200 mbar(a) und können dort besonders energieeffizient eingesetzt werden.
Sie eignen sich daher insbesondere für viele Anwendungen in der Lebensmittelverpackung. Hier haben wir Ihnen einige Beispiele zusammengestellt:
- EPS-Formteil-Herstellung mit drehzahlgeregelter Vakuumpumpe verdoppelt Effizienz, halbiert Kosten
- Käseverarbeiter optimiert Vakuumversorgung für Verpackungslinien
- Kartoffelverpackung: Neue Vakuumpumpen sparen 160.000 kWh
Vakuumpumpen mit Schraubentechnologie findet man auch dort, wo auf Energieeffizienz Wert gelegt wird. Besonders in Verbindung mit einer Drehzahlregelung (VSD) kann die Pumpenleistung an schwankende Bedarfsprofile zur Vakuumerzeugung angepasst werden.
Robust und zuverlässig: Die Wasserringpumpe (Flüssigkeitsringpumpe)
Die Flüssigkeitsringpumpe, die oft auch als Wasserringpumpe bezeichnet wird, wird vor allem in der Anlagen- und Prozesstechnik, beispielsweise in der chemischen Industrie eingesetzt. Sie gilt als äußerst robust. Auch die Flüssigkeitsringpumpen gibt es mit VSD-Antrieben, so dass schwankende Vakuumbedarfe energieeffizient abgedeckt werden können.
Extrem robust und zuverlässig: Flüssigkeitsringpumpen für Kraftwerke und Prozessindustrie
Neue Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit zwei VSD-Antrieben
Grobvakuum, Feinvakuum, Hilfsvakuum, Vorvakuum: Was ist das und welche Technologie eignet sich wofür?
- Von Grobvakuum spricht man bei Drücken zwischen 1000 mbar(a) und 1 mbar(a).
- Von Feinvakuum spricht man bei einem Druckbereich von 1 mbar(a) bis 1 x 10-³ 1 mbar(a)
Eigentlich ganz einfach, doch haben sich in der Praxis unterschiedliche Definitionen eingebürgert, die dieser offiziellen Definition widersprechen. Dies liegt darin begründet, dass es vor allem in der Verpackungsindustrie aus energetischen Gründen oftmals besser sein kann, das Vakuum zwei-, drei- oder auch vierstufig zu erzeugen.
Diese unterschiedlichen Druckstufen, die normalerweise alle im Grob-Vakuum angesiedelt sind, werden oftmals wie folgt benannt:
Stufe 1: Feinvakuum in mehrstufigen Systemen
In der kleinsten Stufe spricht man oft von Feinvakuum, was eigentlich ein Grobvakuum im Bereich von ca. 1-10 mbar(a) abdeckt.
Stufe 2: Grobvakuum
In der nächsten Stufe kann dann von Grobvakuum die Rede sein. Gemeint ist hier allerdings meist nur ein Druckbereich von ca. 50 mbar(a), was je nach Anwendung abweichen kann.
Stufe 3: Vorvakuum in mehrstufigen Systemen
Vom Vorvakuum wird bei einem Druck von 100 mbar(a) gesprochen. Dieser kann auch mit der nächsten Stufe, dem Hilfsvakuum, zusammengelegt sein.
Stufe 4: Hilfsvakuum
Von Hilfsvakuum spricht man in manchen Branchen über einen Druckbereich von ca. 100-250 mbar(a).
Welche Vakuumpumpe für welchen Einsatzzweck?
Stufe 1+2 werden in der Regel durch Vakuum-Booster erzeugt. Obwohl sie auch direkt durch einen ölgedichteten Drehschieber oder eine Schraubenvakuumpumpe erzeugt werden könnten, wird hier vor allem aus energetischen Gründen auf Booster zurückgegriffen.
Stufe 3+4 werden oftmals direkt durch ungeregelte Drehschieber-Pumpen erzeugt. Es lohnt sich, die Umstellung auf drehzahlgeregelte Schraubenpumpen zu prüfen, um die Effizienz deutlich zu verbessern.
Lesen Sie zum Beispiel hier, wie eine drehzahlgeregelte Schraubenvakuumpumpe mehrere ungeregelte Drehschieber-Pumpen ersetzt und so 65.000 Kilowatt-Stunden pro Jahr eingespart werden.
Unser E-Book mit neuen Ansätzen für Vakuum in der Lebensmittelindustrie können Sie sich hier herunterladen: 
Alle Blog-Berichte zum Thema Vakuumtechnik finden Sie hier:
https://info.atlascopco-kompressoren.de/blog/tag/vakuumtechnik
