Drehschieber-Vakuumpumpen

Eine Drehschieberpumpe oder Flügelzellenpumpe ist eine Verdrängerpumpe für Gase und Flüssigkeiten für Saug- oder Druckaufgaben. Sie besteht aus einem Hohlzylinder (Stator), in dem ein weiterer Zylinder (Rotor) rotiert. Die Drehachse des Rotors ist dabei exzentrisch zum Stator angeordnet, der Rotor berührt die Innenwand des Stators zwischen Einlass- und Auslassöffnung. Diese Stelle ist die Trennstelle zwischen Saug- und Druckraum. Im Rotor sind mehrere bewegliche Schieber eingebracht, die durch Federn oder die Zentrifugalkraft nach außen an die Statorwand gedrückt werden. Das abzusaugende Gas strömt in das sich durch die Drehung vergrößernde Volumen, bis der Raum durch den nächsten Schieber abgeschlossen wird. Beim Weiterdrehen wird das Volumen durch den exzentrischen Rotor verkleinert und das Gas somit bis auf ca. 1050 mbar komprimiert. Durch diesen leichten Überdruck kann das Gas über ein Rückschlagventil aus der Drehschieberpumpe ausströmen.

Gasballastventil
Beim Gasballastverfahren wird, vor der Kompression des Gases, durch ein kleines Leck Luft in den Schöpfraum gelassen. Dabei wird das Kompressionsverhältnis erniedrigt, so dass das Gas ausgestoßen wird, ohne dass der Kondensationspunkt erreicht wird.

Vorteil des Gasballastbetriebs
Die saubere Luft hilft Verunreinigungen aus dem Schöpfraum zu entfernen. Durch den höheren Druck kondensieren, wenn das Ventil richtig eingestellt ist, keine Gase mehr im Schöpfraum. Das Öl wird nicht zusätzlich durch die Gase belastet und erreicht eine höhere Standzeit.

Nachteile des Gasballastbetriebes

• Das Vakuum verschlechtert sich etwas
• Öl wird als Aerosol aus der Pumpe geblasen. Ein Abscheider wird zwingend erforderlich, um den Ölverlust zu begrenzen. Zusätzlicher Betriebsmittelbedarf in Form von Öl und Abscheidern.

Durch die zusätzliche Luft entstehen Gasblasen im Öl, die das Öl im Schauglas als trüb erscheinen lassen. Für die Funktion der Pumpe ist nur das Aussehen des Öls im Ruhezustand entscheidend. Einige Zeit nach dem Abschalten der Pumpe, wenn sich die Blasen aufgelöst haben, kann das Öl im Schauglas wieder sinnvoll kontrolliert werden.

(Schema: FU-Berlin; Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie; organisch-chemisches Grundpraktikum; Gasballast)