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Meilensteine Vakuumtechnik

Ohne das Nichts läuft nichts! Warum Vakuum nicht gleich Vakuum ist

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Die Applikation verstehen und den Prozess optimieren

Bremer macht deutlich, dass es bei der Vakuumtechnik keine Lösung von der Stange gibt: „Jede Anwendung benötigt sehr spezifisches Know-how und Erfahrung.“ Und davon hat Pfeiffer Vacuum in seiner langen Firmengeschichte viel. Gerade in der Prozessindustrie geht es dabei häufig darum, die Technologie an die Applikation des Kunden anzupassen, indem beispielsweise andere Dichtungskonzepte oder Motoren mit besserem Wirkungsgrad und höherer IP-Schutzklasse verwendet werden.

„Bei jeder Anfrage haben wir den gesamten Prozess des Kunden im Blick. Ziel muss es immer sein, den gesamten Prozess zu optimieren“, fasst Kuchenbecker die Herangehensweise zusammen. Dabei setzen die Vakuumspezialisten auf „Pumpen, Messen und Qualifizieren“, was sich auch im Produktportfolio widerspiegelt. „Nur bei Berücksichtigung all dieser Faktoren, kann man die entscheidende Frage vieler Kunden beantworten – nämlich, ob man das gewünschte Produkt überhaupt bieten kann“, macht Kuchenbecker deutlich.

Das vielfältige Produktprogramm ist hier ein Trumpf, den Pfeiffer Vacuum ausspielen kann. Heute umfasst es neben den Drehschieber-, Membran-, Schrauben-, Wälzkolben- und Turbopumpen auch Analysesysteme (Massenspektrometer, optische Emissionsspektroskopie) sowie Lecksucher, Ventile und Kammern als wichtige Produktreihen. Last not least wird neben dem eigentlichen Prozess dessen Überwachung immer wichtiger, weil man darüber frühzeitig in den Prozess eingreifen und feinjustieren kann, etwa in dem man Druck, Temperatur oder Gaszusammensetzung anpasst. „Für die Qualitätssicherung ist es beispielsweise wichtig, die Prozessgaszusammensetzung zu einem sehr frühen Zeitpunkt festzustellen, damit man eventuell korrigierend eingreifen oder entsprechende Warnungen aussprechen kann“, weiß Vakuumtechnik-Spezialist Bremer.

Im Folgenden werden einzelne Meilensteine im Produktprogramm von Pfeiffer Vacuum näher beleuchtet.

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Am Anfang war die Drehschieberpumpe

Beginnen wir mit den Vakuumpumpen und reisen zunächst in die Vergangenheit: Die Ursprünge der ölüberlagerten Drehschieberpumpen liegen über 120 Jahre zurück. „Eigentlich denkt man, dass diese Technologie ausgereizt ist, aber wir haben immer wieder Innovationen hinein gebracht“, so Kuchenbecker. „Dabei geht es nicht nur um Verbesserungen an der Basistechnologie, als vielmehr um aktuelle Themen. So lässt sich beispielsweise heute an der Energieeffizienz und am Monitoring arbeiten.“ Weitere ausgewählte Vakuumtechnik-Pumpen-Meilensteine: 1973 stellt Pfeiffer Vacuum (auf der Achema) mit der WGK 250 eine gasgekühlte Wälzkolbenpumpen-Baureihe vor und erweitert damit den Einsatzbereich dieser im Allgemeinen als Roots-Pumpen bezeichneten Vakuum-Pumpen enorm. 1996 tritt mit den Drehschieberpumpen der Duo M-Reihe die Magnetkupplung und damit verbunden der Wegfall von verschleißenden Dichtungen ihren Siegeszug in der Vakuumtechnik an. 2003 setzte die Magnetkupplung ihren Siegeszug bei den Wälzkolbenpumpen fort. 2016 wurde die Drehschieberpumpe Duo 11 Atex für Prozesse in explosionsgefährdeter Umgebung oder zum Fördern von explosiven Gasen gemäß der Atex-Richtlinie entwickelt. Sie erfüllt die strengen Anforderungen an den Explosionsschutz – ein Alleinstellungsmerkmal im Markt.

Intelligentes Antriebskonzept punktet in der Vakuumtechnik

Damit sind wir in der Gegenwart der Vakuumtechnik angekommen: Brandneu zur diesjährigen Hannover Messe wurde die Wälzkolbenpumpen-Baureihe Hilobe für Grob- und Feinvakuum­anwendungen vorgestellt. Die Pumpen bieten durch die individuelle Drehzahlregelung ein nominelles Saugvermögen von 520 bis 2100 m3/h und lassen sich somit exakt auf kundenspezifische Anforderungen abstimmen. Das innovative Antriebskonzept ermöglicht ca. 20 % kürzere Auspumpzeiten im Vergleich zu herkömmlichen Wälzkolbenpumpen, was die Kosten senkt und die Effizienz der Produktionsanlage steigert. Und noch an weiteren Stellschrauben haben die findigen Tüftler aus Asslar gedreht, um die Betriebskosten drastisch zu senken und gleichzeitig die Verfügbarkeit zu erhöhen. So kommen ausschließlich modernste Motoren zum Einsatz, deren Energieeffizienzklasse weit über die derzeit geforderten Grenz­werte hinaus geht und die aufgrund ihrer Bauweise keine dynamischen Dichtungen mehr benötigen. Dies ist deutlich wartungsärmer und reduziert nebenher auch noch den Bedarf an Sperrgas, was ebenfalls die Betriebskosten senkt. Eine kostenintensive Wasserkühlung entfällt dank des durchdachten Luftkühlungskonzepts, und die Installationskosten werden durch die flexible Einbaulage reduziert. Besonders hervorzuheben: Die intelligente Schnittstellentechnologie der Hilobe erlaubt eine optimale Anpassung und Überwachung der Prozesse (Stichwort Condition Monitoring). „Es reicht eben nicht, sich nur am Energiebedarf der Vakuumpumpe zu orientieren, vielmehr müssen auch die restlichen Parameter betrachtet werden, wie Kühlungsart, Wartungsintervalle oder Steuerung“, macht Kuchenbecker deutlich. „Dies ist uns bei der neuen Generation der Hilobe gelungen. Wir konnten die Wartungs- und Energiekosten im Vergleich zu herkömmlichen Wälzkolbenpumpen um mehr als 50 % senken.“

Lecksuche leicht gemacht - So kommen sie dem Energiefressern auf die Spur

Der ärgste Feind im Vakuumprozess ist das Leck! Undichtigkeiten kosten vor allem bei Gefriertrocknungsprozessen bares Geld und gefährden den gesamten Prozess. Daher müssen Leckraten schnellstens lokalisiert und behoben werden. Hier haben sich Helium-Lecksucher etabliert – dank hoher Nachweisempfindlichkeit, kurzer Prüfzeit und vor allem der leichten Bedienung.

Der Lecksucher ASM 340 ist quasi das Universalgerät aus der umfangreichen Familie der ASM Lecksucher, während der kleine Bruder ASM 310 für mobile Einsätze gedacht ist. Unterschiedliche Messmethoden erlauben eine effiziente Lecksuche je nach Aufbau. Beispielsweise wird ein Lecksucher an Gefriertrocknungssysteme angeschlossen und die Anlage von außen mit dem Prüfgas Helium besprüht. Sind tatsächlich Lecks vorhanden, können sowohl die Position als auch die Größe der Leckage erfasst und somit störende Einflüsse auf den Prozess vermieden werden.

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