Tipp des Monats 22
Frage: Vor kurzem habe ich eine Drehschieberpumpe durch eine ölfreie Pumpe ersetzt. Die Pumpe ist speziell beim Abpumpen furchtbar laut. Muss das so sein oder kann ich etwas dagegen tun?
Antwort: Ölfreien Pumpen fehlt - wie der Name schon sagt - das Schmiermittel als geräuschdämpfendes Fluid. Damit sind ölfreie Pumpen fast immer lauter als Drehschieberpumpen mit vergleichbarem Saugvermögen und Enddruck. Ein niedrigeres Arbeitsgeräusch kann man durch Schalldämpfer am Auslassflansch, Schallschutzhauben oder Drehzahlregulierung erzielen.
Hintergrund: Geräuschentwicklung kann man entweder messen oder subjektiv wahrnehmen. Ein Geräusch kann also entweder einen Anwender nerven oder objektiv eine Messung bzw. ein Experiment stören. Beides ist schädlich, aber nur in objektiv messbaren Fällen kann ein Hersteller korrigierend eingreifen.
Die Geräuschentwicklung ölfreier Pumpen ist während des Abpumpens höher als bei Betrieb nahe des Enddrucks. Stört in erster Linie das Abpumpgeräusch, können Schalldämpfer am druckseitigen Flansch der Pumpe montiert werden, die dieses Abpumpgeräusch wirksam dämpfen. Durch den "ES 25S" für die adixen-ACP-Serie wird das Pumpgeräusch bei hohen Drücken sogar vollständig unterdrückt.
Stört das Geräusch der Pumpe bei Betrieb am Enddruck, können Schallschutzhauben eingesetzt werden. Je nach Schallschutzhaube kann eine Reduzierung des Schalldrucks um bis zu 10 dB(A) erreicht werden. Dies ist die Grenze für Alcatels passive Dämmungen. Mit aktiven Hauben, in die ein Lüfter eingebaut ist, kann der Schalldruck noch weiter reduziert werden. Beim Einsatz von Schallschutzhauben ist die Umgebungstemperatur zu beachten – sehr effektive passive Hauben können die maximale Umgebungstemperatur auf 30°C begrenzen.
Natürlich können Schalldämpfer und Schallschutzhaube auch kombiniert eingesetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Geräuschminderung besteht in der Variation der Pumpendrehzahl. Stört zum Beispiel nur eine bestimmte Frequenz, kann durch Variation der Drehzahl am standardmäßig eingebauten Frequenzkonverter der adixen ACP-Pumpen diese Frequenz vermieden werden.
Eine weitere Lösung besteht im Einbau eines Puffervolumens. Sie könnten Puffervolumen abpumpen und die ölfreie Pumpe danach absperren und ausschalten. Das Puffervolumen fängt nun den Gasfluss auf, der aus dem Behälter kommt. Dies funktioniert am besten bei Anwendungen ohne Gasfluss. Wird zusätzlich der Druck in der Vakuumleitung überwacht, kann die Pumpe im Bedarfsfall automatisch eingeschaltet und der durch Ausgasungen oder Leckagen gestiegene Druck wieder gesenkt werden.
Welches Geräuschproblem Sie auch immer plagt – die Kataloge der Hersteller geben Ihnen kaum Auskunft über die Geräuschentwicklung oder die Frequenzverteilung von Vakuumpumpen. Dies liegt unter anderem an Geräuschmessungen nach unterschiedlichen Normen. Da können wir Ihnen nur raten: sprechen Sie mit uns.
Glossar:
Frequenzkonverter: Ein Frequenzkonverter dient zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren. In den Vakuumpumpen der ACP-Serie dient er zur Einstellung einer konstanten Drehzahl der Pumpe unabhängig von der Netzspannung und –frequenz. Zusätzlich können verschiedene Drehzahlen eingestellt werden.
Puffervolumen: Ein Puffervolumen ist ein (großvolumiger) Behälter in der Vakuumleitung zwischen mechanischer Vorpumpe und Vakuumbehälter. Wird dieser Behälter mit der Vorpumpe auf einen bestimmten Druck abgepumpt, kann die Pumpe durch ein geeignetes Ventil (Leckagerate beachten!) abgesperrt werden. Das Puffervolumen hält nun das Vakuum aufrecht, z. B. als Vordruck für eine Turbomolekularpumpe. Die Dauer dieser Betriebsart ist von der Größe von Behälter und Puffervolumen sowie den zulässigen Druckverhältnissen im Behälter abhängig.
Geräuschmessungen nach unterschiedlichen Normen: Für die Geräuschmessung gibt es unterschiedliche Normen. Der Schalldruck kann z.B. auf Ohrhöhe in 1,5 Metern Abstand zur am Boden stehenden Pumpe gemessen werden. Eine andere Norm schreibt eine Messung an den vier Seiten sowie oberhalb der Pumpe in jeweils einem Meter Abstand vor. Die fünf Messungen werden danach gewichtet. So können Pumpen, die den gleichen Schalldruck erzeugen, nach unterschiedlichen Normen auch deutlich unterschiedlich spezifiziert werden. In unserem Labor haben wir Abweichungen von bis zu 9 dB(A) gemessen.