Scrollpumpen: Übersicht, Funktionsprinzip

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Scrollpumpen: Übersicht, Funktionsprinzip
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Video: HiScroll ® die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum 2024, November
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Vakuum-Scrollpumpen mit interner Kompression sind elektromechanische Geräte, die in Wissenschaft und Industrie weit verbreitet sind. Der Umfang ihrer Verwendung umfasst bestimmte technologische Prozesse, durch die ein tiefes Vakuum erzeugt wird. Die durchschnittliche Produktivität der Geräte beträgt bis zu 35 Kubikmeter / h. Aufgrund des Vorhandenseins einer völlig trockenen Umgebung kann eine solche Pumpe auch zum Pumpen aktiver Gase verwendet werden. Beachten Sie die Funktionen und Vorteile dieses Geräts.

Scroll-Pumpen
Scroll-Pumpen

Schöpfungsgeschichte

Die ersten Versuche, eine Schneckenpumpe zu bauen, können als Messungen des atmosphärischen Drucks angesehen werden, die von einem italienischen Physiker namens Torricelli durchgeführt wurden. Nachdem er die erh altenen Informationen studiert hatte, kam er zu dem Schluss, dass es ein Vakuum gab, was seine Hypothese bald bestätigte.

Das klassische Design des fraglichen Geräts wurde zu Beginn des 18. Jahrhunderts nach dem Projekt des französischen Ingenieurs Leon Croix geschaffen. Der Wissenschaftler entwickelte einen Mechanismus, der auf einer Drehvorrichtung mit zwei Spiralen mit konstanter Steigung basiert. Gleichzeitig bleibt eines der Elemente stabil fixiert und wird an der Karosserie befestigt. Die zweite Spirale gleitet im inneren Teil entlang der Umlaufbahn.

Serienproduktion der SpiraleVakuumpumpen sind seit 1980 etabliert. Die ersten Modelle lieferten Luftabsaugung und Druckbeaufschlagung für Motoren und Klimaanlagen. Jetzt hat sich der Anwendungsbereich solcher Kompressoren erheblich erweitert, einschließlich Wirtschaftsaktivitäten, Raumfahrttechnik und Industrie. Spiralmodifikationen werden hauptsächlich in Labors und Unternehmen betrieben.

Funktionen

Zwei Spiralen befinden sich in einem Winkel von 180 Grad zueinander. Sie bilden halbmondförmige Kompartimente, in denen die Gasbewegung durch den Druckunterschied in ihnen bereitgestellt wird. Ein Elektromotor überträgt ein Drehmoment auf die Welle, woraufhin die Spiralen eine Kreisbewegung ausführen und das allmählich schrumpfende Gasvolumen zum zentralen Teil tendiert.

spiralförmige Vakuumpumpe
spiralförmige Vakuumpumpe

Solche Geräte gehören zur Klasse der Vorvakuum-Scrollpumpen trockener Bauart mit innerer Verdichtung. Die Konstruktion sieht keine Verwendung von Ölen zum Abdichten von Gegenstücken vor. Die betreffenden Pumpen können unter Bedingungen mit hoher Kondensationswahrscheinlichkeit betrieben werden.

Vorteile

Hauptvorteile von Scrollpumpen:

  • Das völlige Fehlen von Öldämpfen ermöglicht den Einsatz von Geräten zur Erzeugung chemisch reiner Bauteile im Vakuum.
  • Während des Betriebs sammeln sich keine Schleifmittel im Inneren an, was die Lebensdauer der mechanischen Teile verlängert und einen hohen Stabilitätskoeffizienten gewährleistet.
  • Die Geräuscharmut und die geringe Vibration ermöglichen den Einsatz des Geräts in Räumen, in denen sich Menschen aufh alten.
  • Starten und Starten der Pumpeerfordert minimalen Aufwand.
  • Das Gerät ist leicht und benötigt keinen speziellen Rahmen oder Rahmen für den Transport.
  • Kompakt. Es gibt sogar Desktop-Modifikationen.
  • Zuverlässigkeit mechanischer Komponenten und Elektronik.
  • Die Einheiten sind mit speziellen Systemen zur Lagerabdichtung, Wellenabdichtung, Staub- und Feststoffentfernung ausgestattet.
  • Hoher Wirkungsgrad (ca. 95%).
  • Großer Betriebsdruckbereich und hochpräzise Pumpoption.
  • Abgegebene Wärme ist minimal, es gibt ein vollwertiges atmosphärisches Kühlsystem.
  • Fast alle Modelle sind mit einem Betriebsstundenzähler ausgestattet, erfordern keine aufwendige und kostspielige Wartung.
spiralförmige Zentrifugalpumpen
spiralförmige Zentrifugalpumpen

Paket

Das Design der Scrollpumpe variiert je nach Hersteller, aber jedes Design enthält grundlegende Elemente, nämlich:

  • Geschmiedeter Eisenkörper, halbdick beschichtet.
  • Ständer (Abstand zur beweglichen Schnecke beträgt 0,05 bis 0,01 mm).
  • Gegengewichtsmechanismus.
  • Beweglicher Teil, der eine Orbitalrotation ausführt.
  • Anti-Jamming-Gerät.
  • Exzenterwelle (elektrisch angetrieben).
  • Ein F altenbalg, der die Fugen abdichtet, um das Eindringen von Öldämpfen zu verhindern.
  • Fettbeständige Gummidichtung.

Wie funktioniert es?

Das Funktionsprinzip der Scrollpumpe ist zuAusstoß von Gas aus dem peripheren Teil in die Mitte unter Verwendung eines beweglichen Elements, das zwei Reihen von halbmondförmigen Volumen erzeugt. Dann wird das Volumen durch das Dampfbad und das Loch in der Mitte der Endplatte des Festbetts gepumpt.

Die Anzahl der Umdrehungen eines vollen Arbeitsspiels mit einer Portion Gas ist identisch mit der Anzahl der Umdrehungen der Spirale. Dazu werden die Evolvente, die Archimedische Spirale, verschiedene Kreisbögen und deren Variationen verwendet.

Backing-Scroll-Pumpe
Backing-Scroll-Pumpe

Der Hauptunterschied zwischen dem Betrieb der betreffenden Einheit besteht darin, dass das Ansaugen, Verdichten und Ausstoßen gleichzeitig in mehreren Kavitäten synchron ausgeführt wird. Die Diffusion von Gas zwischen Nieder- und Hochdrucksektoren wird aufgrund der Trennung der Volumina zwischen ihnen verringert. Durch diese Entscheidung konnte auf den Einsatz von Druck- und Saugventilen komplett verzichtet werden.

Anest Iwata Spiralpumpen

Diese Einheiten werden seit 1990 von einer japanischen Firma hergestellt. Diese Pumpen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Vakuumöfen, Laborgeräte, Ionenverarbeitung, Sputtersysteme. Das Gerät zeichnet sich durch einen gut ausbalancierten Mechanismus, geringe Pulsation und Geräuschentwicklung aus und ist gut gegen das Eindringen von Öl oder Partikeln in die Vakuumkammer geschützt.

Kurzcharakteristik am Beispiel Modifikation Anest Iwata ISP-90:

  • Kühlart - Luft.
  • Sauggeschwindigkeit - 90 l/min bei 50 Hz.
  • Maximales Vakuum - 5 Pa.
  • Leistungsaufnahme - 0,15 kW.
  • Geräuschpegel - 52 dB.
  • Gewicht - 13 kg.
  • Abmessungen –308/182/225 mm.
  • Betriebsspannung - 220 V.
Scroll-Pumpen anest iwata
Scroll-Pumpen anest iwata

XDS35i Ölfreie Scroll-Vakuumpumpe

Dieses Instrument verwendet die patentierte Balgbewegungseingangstechnologie, um die Lager vollständig vom Arbeitsraum zu isolieren. Dieses Design verhindert das Eindringen von chemisch aktiven und öligen Komponenten. Über den logischen Schnittstellenanschluss können Sie die Wellengeschwindigkeit anpassen.

Parameter:

  • Produktivität - 43 m3/h.
  • Pumpen bis zum Maximum - 35 Kubikmeter / h.
  • Ausgangsdruckgrenze - 1 bar.
  • Motorleistung - 520 W.
  • Betriebstemperatur 10-40 Grad.
  • Gewicht - 48 kg.
  • Lärm - 57 dB.
ölfreie vakuumscrollpumpe xds35i
ölfreie vakuumscrollpumpe xds35i

Bewerbung

Spiralkreiselpumpen werden erfolgreich in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Nachfolgend finden Sie eine Liste der wichtigsten Ziele:

  • In der Medizin - zum Reinigen von Komponenten verschiedener Substanzen unter fast vollständigem Vakuum (Beatmungsgeräte und künstliche Beatmung).
  • In der Pharmazie - zur Desinfektion von Medikamenten (Antibiotika) aus den Abfallprodukten von Mikroorganismen.
  • In der Industrie - als Vorvakuumgerät bei der Montage von Turbomolekular- oder Diffusionspumpen.
  • Für die Durchführung physikalischer Untersuchungen zur Untersuchung lichtempfindlicher Polymere und verdünnter Gase.
  • BTests - um Schwerelosigkeit und wellenförmiges Vakuum zu simulieren (beim Testen von Satelliten, Wetterballons, Orbitalmodulen, Flugzeugen, Raketen).
  • In der biologischen Forschung - um die Wirkung von Vakuum auf verschiedene Lebensformen zu untersuchen.
  • In der Mikroelektronik - zur Herstellung von Halbleitern unter Bedingungen der Nivellierung der oxidativen Wirkung.
  • In der chemischen Industrie - um einen konstanten Rohstofffluss zu schaffen (Materi altrennung in Fraktionen, z. B. bei der Herstellung von Estern).
  • In der Lebensmittelindustrie das Verpacken von Waren in einer Kunststoffhülle.
  • Bei der Herstellung komplexer optisch-mechanischer Geräte (Elektronenmikroskope).
Funktionsprinzip der Scrollpumpe
Funktionsprinzip der Scrollpumpe

Zum Schluss

Die obige Liste enthält nicht alle Bereiche, in denen die Vakuumscrollpumpe verwendet wird. Eine solche Ausrüstung erleichtert eine Vielzahl von Aktivitäten erheblich. Insbesondere ist das Gerät unersetzlich, wenn ein ölfreies Vakuum erzeugt werden soll. Es sollte beachtet werden, dass diese Richtung in der Industrie der Entwicklung und Produktion von Pumpausrüstung vorherrscht. Aufgrund der breiten Möglichkeiten und Designmerkmale werden Modelle sowohl im Industriedesign als auch in kompakter (Desktop-)Version hergestellt.

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