4.6.1 Aufbau / Funktionsprinzip

Die in diesem Kapitel vorgestellten mehrstufigen Wälzkolbenpumpen sind wie die im vorigen Abschnitt vorgestellten Pumpen technisch trocken laufende Rotationsverdränger-Vakuumpumpen. Im vorliegenden Abschnitt beschäftigen wir uns mit Pumpen für korrosive Prozesse und die aus diesen abgeleiteten Pumpen für Schleusen- und Transferkammern.

Abbildung 4.11: Funktionsprinzip der mehrstufigen Wälzkolbenpumpe, Prozesspumpe

In der Pumpe drehen sich zwei gegenläufig synchron laufende Rotoren (1) berührungslos in einem Gehäuse (2) (Abbildung 4.11). Die Rotoren haben die Form einer „Acht“ und sind voneinander und vom jeweiligen Stator durch einen engen Spalt getrennt. Auf den Wellen der Rotoren sitzen vier bis sechs Rotorpaare. Die einzelnen Rotorräume sind durch Statorscheiben mit Gasdurchlass voneinander getrennt. Das geförderte Gas wird von der Ansaugöffnung (3) zur Auslassöffnung gepumpt. Wichtig bei den Prozesspumpen ist stets die vertikale Pumprichtung. Dadurch kann der Raum in den Transportkanälen zwischen den einzelnen Stufen als Partikelfalle genutzt werden. Somit wird ein Verblocken der Pumpe bestmöglich vermieden.

Da im Schöpfraum keine Reibung auftritt, kann die Wälzkolbenpumpe mit hoher Drehzahl bis zu 6.000 U · min^-1 betrieben werden. Die symmetrische Massenverteilung der Rotoren um die Wellenachse erlaubt zudem eine einwandfreie dynamische Auswuchtung, sodass die Pumpe trotz hoher Drehzahlen sehr ruhig läuft.

Zur Vermeidung der Kondensation von Chemikalien in Pumpe und Schalldämpfer können diese durch Regelung des Kühlwasserdurchflusses temperiert oder mit Heizmanschetten elektrisch beheizt werden. Ist der Auslassschalldämpfer getrennt aufgebaut, erfordert dies eine zusätzliche Heizmanschette. Die Integration des Auslassschalldämpfers direkt an den Pumpenblock reduziert nicht nur Energiekosten durch Vermeidung einer zusätzlichen Heizung, sondern macht auch die Installation einfacher.