Verdrängerpumpen

Verdrängerpumpen sind hydrostatische Arbeitsmaschinen. Sie fördern ein definiertes Volumen abhängig von der Motordrehzahl, aber nahezu unabhängig vom Druck. Es handelt sich um zwangsfördernde Pumpen, die trotz unterschiedlicher Konstruktionsprinzipien häufig sehr ähnliche Pumpaufgaben bewältigen.

Die am weitesten verbreiteten Verdrängerpumpentypen sind Zahnrad-, Dreh- und Kreiskolben- sowie Flügelzellenpumpen. Die meisten dieser Pumpen können so ausgelegt werden, dass sie eine Vielzahl von Förderaufgaben bewältigen.

Die häufig eingesetzten Drehkolbenpumpen sind in der Lage Medien mit wesentlich größeren Partikeln zu pumpen als andere Verdrängerpumpenarten. Auf der anderen Seite sind aber die Abstände zwischen den Verdrängern größer, so dass die Leistungsfähigkeit dieser Pumpen mit abnehmender Viskosität zurückgeht. Sie sind nicht so belastbar wie zum Beispiel Kreiskolben- oder Schraubenspindelpumpen und ihre Saugeigenschaften bleiben ebenfalls hinter denen der vorgenannten Verdrängerpumpentypen zurück. Folglich einigen sich bestimmte Konstruktionsprinzipien besser als andere für bestimmte Aufgaben.

In Abgrenzung zu Kreiselpumpen, besitzen Verdrängerpumpen ihre Stärken grundsätzlich in der Bewegung viskoser Fördermedien. Sie sind auch dann erste Wahl, wenn das Produkt besonders schonend von A nach B transportiert werden muss. Schonende Förderung wird in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, aber auch in der Herstellung von Pharmaprodukten und Kosmetika ebenso vorausgesetzt, wie die Pumpenkonstruktion nach den Grundsätzen des Hygienic Design.

Verdrängerpumpen für diese Branchen beziehungsweise Anwendungen sind daher aus Edelstahl hergestellt, totraumfrei und gut zu reinigen. Produktrückstände, die nach der Reinigung in Verdrängerpumpen oder anderen Bauteilen zurückbleiben, werden zum Problem, denn sie stellen ein Gefährdungspotential für eine Kontamination der folgenden Produktchargen dar und dienen als Nährboden für Mikroorganismen.

Zur Vermeidung dieser Probleme sollten hygienische Pumpen unbedingt eine Oberflächengüte von Ra < 0,8 aufweisen. Unerwünschte Spalte sind auch beim Einsatz von Dichtungen ein wichtiges Thema. Ein zentraler Grundsatz des Hygienic Design ist es, soweit wie möglich gänzlich auf Dichtungen zu verzichten, was in der Praxis allerdings in den meisten Produktionsanlagen in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie schlicht nicht möglich ist.

Dichtungen trennen den Produktraum von der Außenwelt ab. Die Dichtwirkung muss zuverlässig und nachvollziehbar unter allen Prozessbedingungen vorhanden sein. Daher unterliegt auch die Dichtungsgestaltung strengen Hygienekriterien.

Konstruktiv bedingt kommen in Verdrängerpumpen meist zwei Arten von Dichtungen zum Einsatz: Gleitringdichtungen und O-Ringe. Für den Einsatz in der Lebensmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikherstellung werden für O-Ringe in der Regel FDA-konforme Kunststoffmaterialien, zum Beispiel EPDM- oder FKM-Materialien, eingesetzt. In Abhängigkeit von der Anwendung kommen Gleitringdichtungen in einfach oder doppelt wirkender Ausführung zum Einsatz.

Für hygienische Anwendungen spielen Verdrängerpumpen eine entscheidende Rolle. Sie spielen ihre Vorteile praktisch in allen Marktsegmenten aus, vor allem dann, wenn viskose Medien oder solche mit stückigen Beimischungen gefördert werden müssen.