Rund ums Jahr zuverlässig im Einsatz

Oft gehören Drehschieberpumpen mit ihren 10, 20 oder noch mehr Dienstjahren zu den absoluten Oldtimern im Labor, die schon Generationen von PCs, Messelektroniken und nicht zuletzt auch Doktoranden kommen und gehen sahen. Ganz gleich, ob in Beschleunigersystemen, in der Massenspektrometrie oder in verschiedensten Präparationskammern der Forschungslaboratorien – in der Regel sind die Pumpen dort ganzjährig im Einsatz, 24 h am Tag. Investitionen für einen solch langen Zeitraum müssen daher vor allem durch niedrige Betriebskosten in den Folgejahren überzeugen. Bereits vor Jahren gelang es Pfeiffer Vacuum durch die Einführung der Magnetkupplung bei der Duoline-Pumpe, den regelmäßigen Austausch des verschleißenden Wellendichtrings überflüssig zu machen. Die zweistufige Drehschieberpumpe Pentaline setzt auf das bewährte zweistufige Pumpsystem und kommt ebenfalls ohne Wellendichtring aus. Durch das spezielle Antriebskonzept können auch Einsparungen in der Baugröße erzielt werden.

Der Dauerbetrieb dient in der Analytik sehr häufig zum Erhalt des Vorvakuums ohne vorhandene Gaslast. Die Pentaline ermöglicht das Pumpen im Stand-by-Betrieb bei reduzierter Drehzahl. Dieser regelbare Antrieb kann über den integrierten Remote-Stecker anwendungsspezifisch zugeschaltet werden, entweder manuell oder über einen einstell- baren Schaltpunkt der Vorvakuummessröh- re oder den Drehzahlschaltpunkt der Turbopumpe.

Im Enddruckbereich ergibt sich eine Leistungsaufnahme von nur 200 W (Penta 35 im Stand-by-Betrieb) im Vergleich zu einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von circa 500 bis 700 W bei den zweistufigen Drehschieberpumpen ähnlicher Baugröße. Dies führt zu einem hohen Energiesparpotenzial. Jedes eingesparte Watt reduziert die Energiekosten um 1,75 Euro/Jahr (bezogen auf den Strompreis von 0,20 Euro/kWh). Aufgrund der zu erwartenden Erhöhung der Energiekosten in den nächsten Jahren wird dieses Sparpotenzial weiter steigen. Die Grafik zeigt die Leistungsaufnahme von drei verschiedenen Drehschieberpumpen. Verglichen wird die Penta 35 (orange) mit zwei Wettbewerbspumpen. Die blaue Kurve zeigt Wettbewerber A mit einer Drehschieberpumpe mit 28 m³/h Saugvermögen und 1-Phasen-Motor. Die grüne Kurve zeigt Wettbewerber B mit einer Drehschieberpumpe mit 40 m³/h Saugvermögen und 1-Phasen-Motor. Außerdem ist die Leistungsaufnahme der Penta 35 im Stand-by-Betrieb aufgezeigt (rot). Die Effizienz des Antriebs übertrifft die Anforderungen entsprechend IE3. Die Penta 35 zeigt im Druckbereich bis circa 100 mbar einen vergleichsweise hohen Leistungsbedarf. Entscheidend ist jedoch der Bereich unterhalb von 100 mbar. In diesen Anwendungen, in denen die Pentaline als Vorpumpe der Turbopumpen die meiste Zeit arbeitet, kann sie im Stand-by-Modus betrieben werden.

Gleichzeitig wurde bei der hermetisch dichten Pentaline eine Temperaturregelung integriert, die die Abstrahlwärme der Pumpe für gewisse Applikationen reduziert. Die Pentaline kann weltweit am 1-phasigen Netz betrieben werden. Zusammen mit einem um Faktor fünf geringen Einschaltstrom gegenüber vergleichbaren asynchronen Motoren und einem kompakten Eigenvolumen von nur 32 l hat Pfeiffer Vacuum den Grundstein gelegt für eine einfache und flexible Systemintegration.