Presseinformation aBP-Module - Netzsch Mohnopumpen GmbH

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Kosteneffizient fördern:
Neue Drehkolbenpumpe benötigt 10 Prozent weniger Energie
und lässt sich in unterschiedlichsten Prozessen einsetzen
Waldkraiburg, 02.05.2013
Rund 69 Prozent des Stromverbrauchs im produzierenden Gewerbe entfallen laut
Motor Challenge Programm der Europäischen Kommission auf Elektromotoren.
Den größten Einzelposten bilden dabei mit knapp einem Drittel Pumpsysteme.
Besonders in den Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrien, für die Entleeren,
Transportieren, Dosieren und Abfüllen zu den Kernprozessen gehört, stellen
Förderanlagen einen erheblichen Kostenfaktor dar. Um hier dem wachsenden
Effizienzdruck zu begegnen, hat die NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH die
Drehkolbenpumpe TORNADO ® T2 entwickelt. Basierend auf der bekannten Verdrängertechnologie
wurden die herkömmlichen Konstruktionsprinzipien umfassend
überarbeitet, um die Servicezeiten zu reduzieren, die Betriebssicherheit zu
erhöhen und die Material- sowie Energiekosten zu senken.
Druckstabil, konstant und schonend müssen Pumpen in der Prozessindustrie arbeiten
– gleichzeitig sollen sie aber auch wartungsarm und günstig im Betrieb sein. Positive
Verdrängerpumpen bewähren sich hier bereits seit längerem in verschiedenen Anwendungsfeldern.
Sie erreichen hohe Fördermengen, sind selbstansaugend, sind unempfindlich
gegen Trockenlauf und fördern ohne starke Pulsation oder Scherkräfte. Sie
eignen sich für niedrig- bis hochviskose, abrasive, feststoff- oder gashaltige, schmierende
sowie nichtschmierende Medien. Diese typischen Eigenschaften galt es bei der
Überarbeitung der Pumpe beizubehalten und darüber hinaus durch konstruktive Veränderungen
die Effizienz noch weiter zu erhöhen.
Neuer Materialmix spart Energie und verringert Verschleiß
Eine entscheidende Neuerung stellt die Umkehr der Materialien im Pumpenraum dar.
Anstelle von Elastomerkolben, die in einer Stahlkammer rotieren, werden hier leichte
Hohlkolben aus Stahl oder Edelstahl verwendet, die in einem mit einem speziell geformten
Elastomereinleger ausgekleideten Gehäuse arbeiten. Der besondere Vorteil
davon ist, dass die dünnwandige Gummihaut des Einlegers weniger stark von Temperaturschwankungen
beeinflusst ist, als die relativ dicke Gummischicht der bisherigen
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Gummikolben. Ausdehnung und Schrumpfung sind dadurch besser beherrschbar, was
wesentlich engere Toleranzen in der Fertigung der Elastomer-Komponenten ermöglicht.
Um tatsächlich einen Radialspalt entstehen zu lassen, müsste aus dem kompletten
Radialbereich des Einlegers um ein Vielfaches mehr an Elastomer ausgerieben
werden als an den Kolbenspitzen der bisherigen Gummikolben-Konstruktion. Die
Spaltmaße lassen sich so auf das technisch machbare Minimum reduzieren, was den
Wirkungsgrad insgesamt erhöht.
Zusätzlich wurde darauf geachtet, dass zu jedem Zeitpunkt und überall im Pumpenraum
nur Stahl- und Gummiflächen aufeinander treffen. Dazu wurden auf die Flanken
der Drehkolben ein exakt bemessener Elastomereinleger aufvulkanisiert, so dass während
der Rotation nicht nur zwischen Kolben und Gehäuse ein Hart-Weich-Kontakt
besteht, sondern auch an den Berührflächen der Kolben untereinander. Dieser Aufbau
reduziert die Reibung und damit auch den Kraftverlust. Insgesamt konnte durch die
Neukonzeption der Energieverbrauch gegenüber den bisherigen Modellen um rund
zehn Prozent gesenkt werden.
Dieser Materialmix bedeutet darüber hinaus einen geringeren Abrieb und eine Schonung
der Werkstoffe allgemein. Bisher wurden die Elastomerkolben im Betrieb starken
dynamischen Kräften ausgesetzt, die die Alterung des Materials beschleunigten. Stahl
dagegen hält der Bewegung deutlich länger stand, wodurch weniger Kosten für Wartungsarbeiten
und Ersatzteile anfallen. Umgekehrt lässt sich der neue Gehäuseeinleger
aus Elastomer bei Abnutzungserscheinungen wesentlich schneller und günstiger
austauschen als die üblichen Verschleißplatten. Die besondere Geometrie dieser Hülle
mit ihren eingearbeiteten Taschen reduziert zudem die Pulsation, weshalb die TOR-
NADO ® T2 mit geraden zweiflügligen Drehkolben ähnlich niedrige Pulsationswerte erreicht
wie komplex gewendelte Flügelkonstruktionen. Die einfachere und robustere
Kolbenform ermöglicht zusätzlich den unkomplizierten Austausch einzelner Kolben und
bietet dank ihrer längeren Dichtlinie eine geringere Rückströmung. Weniger Flügel bedeuten
größere freie Stömungsräume in der Pumpe, was einem größeren freien Kugeldurchgang
ermöglicht. Medien mit groben Feststoffen können so sicher und verschleißarm
gefördert werden.
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Geringere Wartungskosten und zuverlässigerer Betrieb durch neue Techniken
Im Hinblick auf möglichst geringe Instandhaltungs- und Reinigungskosten wurde die
Pumpe so konstruiert, dass die gesamte Front abgenommen werden kann, um für
Wartungsarbeiten maximalen freien Zugriff zu haben. Durch diese Konstruktion minimieren
sich außerdem die produktberührten Metallflächen und somit auch die Korrosionsprobleme.
Die Kolben sind mit neuartigen Spannelementen außerhalb des Gehäuses
befestigt, so dass sie ohne Spezialwerkzeug schnell demontiert und ebenso einfach
wieder eingebaut werden können. Eine integrierte Einstell- und Montagelehre erleichtert
dabei die Positionierung. Vor der Kolbenmontage, werden die voreingestellten
Gleitringdichtungs-Cartridge auf die integrierte Hülle gesteckt, fixiert und zusammen
mit den Kolben, über die Welle geschoben, was zusätzlich Zeit spart. Die modulare
Bauweise der Dichtungen erlaubt es zudem, verschiedene Cartridge-Typen in einem
einheitlichen Dichtungsgehäuse zu installieren. Die Gleitflächen der Wellenabdichtungen
sind totraumfrei, fluchtend mit der Hinterseite der Kolben im Pumpenraum positioniert
und werden ständig vom Fördermedium umspült. Toträume außerhalb des Strömungsbereiches,
in denen sich Fremdstoffe ansammeln und zu Dichtungsschäden
führen, gibt es keine. Ebenso bleiben aufgrund der neuen Befestigungstechnik die
Stirnflächen der Drehkolben glatt und bieten keine Angriffsfläche für Fasern oder Feststoffe.
Dadurch werden nicht nur Verstopfungen oder Verzopfungen vermieden, auch
lässt sich die Pumpe unkompliziert manuell oder nach dem CIP-Verfahren reinigen.
Neben den eigentlichen Förderelementen, wurde auch der Antrieb der neuen Drehkolbenpumpen,
mit Fokus auf die Installations-, Betriebs-, Umwelt- und Produktionsausfallkosten,
neu konstruiert. Dazu wurde das teure und fehleranfällige Gleichlaufgetriebe
durch einen einfachen Zahnriemen ersetzt, der unter die normale Gewährleistung fällt.
Der beidseitig verzahnte Riemen dient dabei sowohl zur Kraftübertragung, als auch zur
Synchronisation der Drehkolben. Sollte ein grober, nicht förderbarer Festkörper in den
Pumpenraum gelangen, führt dies nicht wie bisher zu einem Getriebeschaden oder
Wellenbruch, sondern schlimmstenfalls zu einem Überspringen oder Reißen des Riemens.
Ein gerissener Zahnriemen hat keinerlei Folgeschäden, wie zum Beispiel ein
zerstörtes Gleichlaufgetriebe.
Die bisher oft sehr umfangreiche Ersatzteilbevorratung konnte auch stark reduziert
werden, da der effiziente Aufbau des Riementriebs nur wenige Komponenten umfasst
und zudem sehr robust gegen Defekte ist. Daneben arbeitet dieser Antrieb sehr ruhig
und erzeugt kaum Vibrationen, Geräusche oder Reibungswärme. Die drehenden Bau-
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teile werden dadurch insgesamt geschont und halten länger. Sollte ein Wechsel des
Zahnriemens notwendig werden, lässt sich dieser durch das Lösen zweier Schrauben
schnell abnehmen, dadurch verkürzen sich die Stillstandszeiten im Vergleich zu einer
Getriebeinstandsetzung erheblich. Darüber hinaus fallen während der gesamten Lebensdauer
keine aufwändigen Ölwechsel an, da die Synchronisation komplett ölfrei
arbeitet. Auch umweltschädliche Leckagen sind so von vornherein ausgeschlossen.
Der Lagerstuhl ist eine dauergeschmierte, komplett gekapselte Einheit. Das Eindringen
von Fördermedium ist ausgeschlossen. Wellendurchmesser, Fertigungstoleranzen,
und Lagerqualität lassen standardmäßig das Nachrüsten von doppelt-wirkenden
Gleitringdichtungen zu. Ganzmetallpumpen, können mit sehr engen Spalten und einem
entsprechend hohen Wirkungsgrad betrieben werden.
Spezialausführung für kritische Medien
Die neue TORNADO ® T2 ist dank der schlanken Konzeption deutlich kompakter und
etwa 30 Prozent leichter als vergleichbare Modelle und lässt sich daher auch problemlos
mobil einsetzen.
Sie eignet sich für empfindliche Lebensmittel wie Speiseöl ebenso wie für aggressive
Chemikalien, wie zum Beispiel wie etwa hochabrasiven Betonhaftgrund.
Für besonders anspruchsvolle Medien gibt es zusätzlich eine Ganzmetallausführung.
Die Ganzmetallpumpe ist in Edelstahl, in Spezialstählen oder auch mit Beschichtungen
lieferbar, damit sie widerstandsfähig gegen chemisch aggresive Medien, hohe Temperaturen
oder auch abrasive Medien ist.
Auch in elektropolierte Ausführung ist sie verfügbar.
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Kontakt:
NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH
Geretsrieder Straße 1
84478 Waldkraiburg
Deutschland
Tel.: +49 8638 63-0
Fax: +49 8638 67981
info.nps@netzsch.com
www.netzsch.com
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NETZSCH Pumpen & Systeme bietet seit mehr als 60 Jahren auf globaler Ebene mit
NEMO ® Exzenterschneckenpumpen, TORNADO ® Drehkolbenpumpen, Zerkleinerungsmaschinen,
Dosiersystemen und Zubehör maßgeschneiderte und anspruchsvolle
Lösungen für Anwendungen in sämtlichen Industrien. Mit fast 1.800 Mitarbeiterinnen
und Mitarbeitern sowie einem Umsatz von mehr als 200 Mio. Euro (Geschäftsjahr
2012) ist NETZSCH Pumpen & Systeme neben NETZSCH Analysieren & Prüfen sowie
NETZSCH Mahlen & Dispergieren der größte und umsatzstärkste Geschäftsbereich
der NETZSCH-Gruppe.
Fotos:
Bei gleicher Leistung zehn Prozent
weniger Energieverbrauch:
Die neue TORNADO ® T2 wurde
speziell auf Effizienz und Zuverlässigkeit
in der Prozessindustrie
ausgelegt.
Ein Hauptmerkmal der Drehkolbenpumpe
ist das ungewöhnliche
Materialgefüge: Die Stahlkolben
halten der Rotationsbelastung länger
stand. Außerdem verringert
der durchgehende Hart-Weich-
Kontakt Reibverluste und Verschleißerscheinungen.
Kurze Servicezeiten: Die Kolben
lassen sich dank ihrer einfachen
Form und einer Spannbefestigung
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schnell auswechseln. Die voreingestellten
Gleitringdichtungen
werden dabei vorab auf die Kolben
und dann zusammen auf die Wellen
geschoben.
Einfacher ist zuverlässiger: Statt
eines komplexen und dadurch fehleranfälligen
Gleichlaufgetriebes
wird zur Kraftübertragung sowie
zur Kolbensynchronisation ein
ölfreier Riementrieb verwendet.
Für hygienisch kritische oder chemisch
aggressive Stoffe auch bei
Temperaturen >150°C, gibt es die
TORNADO ® T2 auch als Ganzmetallausführung
ohne Elastomer im
Pumpenraum.
Autor: Erwin Weber,
Leiter Produktlinie TORNADO®
Drehkolbenpumpen
© NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH. Abdruck honorarfrei, Belegexemplar erbeten.
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