Was ist eine Trockenpumpe?
Trockenpumpen ist ein Oberbegriff für eine Reihe von Vakuumpumpen, die ein Vakuum ohne den Einsatz von Öl oder anderen Flüssigkeiten erzeugen.
Trockenpumpen stehen im Gegensatz zu Nasspumpen, die Öl oder andere Flüssigkeiten verwenden, um ein Vakuum zu erzeugen. Es gibt verschiedene Arten von Trockenpumpen mit unterschiedlichen Mechanismen, wie z. B. Roots-Trockenpumpen, Scroll-Pumpen, Klauen-Trockenpumpen und Membran-Trockenpumpen.
Im Gegensatz zu Drehkolbenpumpen stoßen diese Pumpen keinen Ölnebel aus und sind daher für den Einsatz in sauberen Umgebungen geeignet.
Anwendungen von Trockenpumpen
Trockenpumpen werden vor allem in Halbleiterproduktionsanlagen, in der Lebensmittelverarbeitung und in verschiedenen wissenschaftlichen Analysegeräten, einschließlich Elektronenmikroskopen, eingesetzt. Bei diesen Anwendungen muss eine Verunreinigung der Betriebsumgebung vermieden werden. Das Hauptmerkmal von Trockenpumpen ist, dass die Abluft keinen Ölnebel oder andere Verunreinigungen enthält, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, bei denen eine saubere Umgebung erforderlich ist.
Das von Trockenpumpen erreichte Vakuum liegt jedoch bei etwa 1 Pa, was kein sehr hohes Vakuum darstellt. Wenn ein hohes Vakuum erforderlich ist, werden sie in Kombination mit Turbomolekularpumpen oder Ionenpumpen eingesetzt. Das Saugvermögen ist je nach Typ unterschiedlich, sodass je nach Verwendungszweck der geeignete Typ ausgewählt werden muss.
Funktionsweise der Trockenpumpen
Trockenpumpen gibt es in verschiedenen Ausführungen, viele Pumpen werden aber als gasfördernd eingestuft. Alle gasfördernden Pumpen haben eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Gas und eine Auslassöffnung zum Ausstoßen von Gas, und das Gas in der Pumpe wird durch Ansaugen von Gas durch die Ansaugöffnung und Ausstoßen von Gas durch die Auslassöffnung ausgestoßen.
Durch diesen Mechanismus wird die Gasmenge im Raum reduziert und ein Vakuum erzeugt, indem verschiedene Gase transportiert werden. Im Gegensatz zu Trockenpumpen verwenden Nasspumpen eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Hydrauliköl, um eine perfekte Abdichtung innerhalb der Vakuumpumpe beim Transport von Gasen zu gewährleisten.
Neben der Abdichtung verringert das Hydrauliköl auch den Verschleiß und die Reibung zwischen den Teilen, absorbiert die Kompressionswärme, die bei der Kompression der Gase entsteht, und verhindert das Rosten der Pumpenteile.
Arten von Trockenpumpen
Trockenpumpen haben unterschiedliche Konstruktionen für die Beförderung von Gasen. Die wichtigsten Trockenpumpen sind Verdrängerpumpen, von denen der rotierende Typ am weitesten verbreitet ist.
1. Flügelzellenpumpen
Eine Flügelzellenpumpe ist eine Pumpe, bei der sich ein Zylinder mit mehreren inneren Flügeln, den so genannten Schaufeln, in einem kreisförmigen Raum so dreht, dass die Luft in diesem Raum von den Schaufeln angesaugt wird. Die in den Schaufeln erzeugte Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Spitzen der Schaufeln die Wände des kreisförmigen Raums berühren und einen abgedichteten Raum bilden.
2. Klauenpumpen
Eine Klauenpumpe besteht aus zwei nebeneinander angeordneten, klauenförmigen Rotoren, die sich in entgegengesetzter Richtung drehen, um das Gas mit den Klauen zu fördern. Das Gas wird komprimiert und außerhalb der Pumpe ausgestoßen.
3. Mehrstufige Wälzkolbenpumpen
Mehrstufige Wälzkolbenpumpen sind ebenfalls Pumpen, bei denen ein Paar gegenläufig rotierender Rotoren das angesaugte Gas aus der Pumpe herausdrückt. Der Rotor hat Schaufeln mit einem kokonförmigen Querschnitt.
4. Scroll-Pumpen
Schneckenpumpen pumpen Gas durch eine feststehende Schnecke mit der gleichen volutenförmigen Wandfläche, während sich in ihr eine wirbelnde Schnecke dreht.
5. Schraubenpumpen
Schraubenpumpen bestehen aus einer bis drei Schrauben und einem Gehäuse, das die Schrauben enthält. Während sich die Schrauben drehen, wird das Gas durch das Gehäuse gedrückt und ausgestoßen.
Zu den Trockenpumpen mit Verdrängerwirkung gehören neben den oben erwähnten Kreiselpumpen auch Kolbenpumpen. Zu den Hubkolbenteilen gehören Membranen, Kolben und Faltenbälge.
Merkmale von Trockenpumpen
Bei Trockenpumpen befindet sich kein Hydrauliköl in dem vom Gas durchströmten Pfad. Es besteht keine Gefahr, dass Ölnebel in das Abgas gelangt oder Öl verdampft und in den Vakuumbehälter diffundiert. Saubere Abgase und ein sauberer Vakuumraum sind die Hauptmerkmale von Trockenpumpen.
Ein weiterer großer Vorteil ist, dass sie keine Wartung, wie z. B. regelmäßiges Nachfüllen oder Auswechseln von Öl, erfordern. Weitere Merkmale von Trockenpumpen sind ihre Kompaktheit, ihr geringes Gewicht, ihre Vibrations- und Geräuscharmut.