Kreiselpumpen mit hydrodynamischer Kraftübertragung
Die Kreiselpumpe ist die am meisten verwendete Pumpenart, die heute in vielen verschiedenen Breichen eingesetzt wird. Aufgrund der Funktionsweise der Kreiselpumpe handelt es sich um eine Pumpe mit hydrodynamischer Kraftübertragung. Dem gegenüber steht die hydrostatische Kraftübertragung, die sich bei Verdrängungspumpen findet, also zum Beispiel bei der Kolbenpumpe.
Der unterschiedliche Aufbau von Kreiselpumpen nach Pumpenradanordnung
Der Aufbau der Kreiselpumpe steht damit in direkter Relation zur Funktionsweise. Da aber unterschiedliche Anordnungen einzelner Bauteile (wie dem Laufrad) möglich sind, gibt es Kreiselpumpen mit unterschiedlicher Bezeichnung:
- Radialpumpen (auch als Propellerpumpe bezeichnet)
- Axialpumpen
- Halbaxialpumpen
Aufbau nach Fluidströmungseigenschaften
Daneben werden Kreiselpumpen aber auch noch danach unterschieden, wie das zu fördernde Fluid geleitet wird:
- Diagonalpumpen
- Seitenkanalpumpen
- Peripheralradpumpen
Grundsätzlicher Aufbau von Zentrifugal- bzw. Kreiselpumpen
Dabei wird beschrieben, wie die Laufradform konkret angeordnet ist (von axial zu radial). Grundsätzlich ist der Aufbau einer Kreiselpumpe aber immer derselbe:
- Saugseite (Ansaug des geförderten Fluids)
- Druckseite (Auslass des geförderten Fluid)
- Pumpengehäuse
- Laufrad oder Pumpenrad
- Antriebswelle
- Antrieb (mechanisch manuell, elektrisch usw.)
Besonderheiten bei der Antriebswelle
Je nach konkreter Bauweise handelt es sich um eine durchgehende oder geteilte Antriebswelle. Die durchgehende Antriebswelle muss zum Motor hin abgedichtet werden. Es gibt unter den Kreiselpumpen Nassläufer, bei denen das Laufrad vom Stator ferngehalten wird, indem es in einem Topf sitzt. Dieser ist mit einer Gleitringdichtung abgedichtet, der wartungsfrei ist.
Kreiselpumpen mit Radial-Wellendichtring an der Antriebswelle
Die gängigste Dichtmethode ist jedoch ein Radial-Wellendrichtring zwischen Pumpengehäuse und Antriebswelle montiert. Dabei handelt es sich um ein Verschleißteil, weshalb Kreiselpumpen mit einem Radial-Wellendichtring nicht wartungsfrei sind. Der Radialdichtring hat die älteste Methode der Antriebswellenabdichtung nahezu vollständig abgelöst – die sogenannte Stopfdichtung oder Stopfbuchse. Dabei wird eine Schnur aus Asbest (früher) oder PTFE (modern) um die Welle gewickelt und eingepresst.
Kreiselpumpen-Antriebswellen mit Magnetkupplung
Dem gegenüber steht noch das antriebsseitig geschlossene Pumpen bzw. Laufradgehäuse. Diese Gehäuse können jedoch nicht aus magnetischem Metall bestehen, sondern werden vornehmlich aus Kunststoff gefertigt. Die Kraftübertragung erfolgt dann über eine Magnetkupplung, was auch erklärt, weshalb das Gehäuse nicht magnetisch sein darf. Eine typische Anwendung für diese Bauform ist die Laugenpumpe in Geschirrspülern oder Waschmaschinen.
Wichtige Leistungsparameter
Abhängig vom Aufbau ergibt sich auch die Pumpenleistung. Dabei sind drei Werte wichtig:
- die Durchflussrate des Fluids
- die Drehzahl des Pumpenrads
- die Förderhöhe
Die Pumpenleistung wird vom Aufbau beeinflusst
Die Werte stehen dabei auch in direkter Relation zueinander, können natürlich auch einzeln beeinflusst werden. Das Laufrad in der Pumpe setzt das Fluid in Bewegung und drückt es gegen die Gehäusewand, weshalb die Kreiselpumpe auch Zentrifugalpumpe genannt wird. Damit ist neben der Drehzahl auch der Durchmesser des Laufrads von entscheidender Bedeutung. Die Durchflussrate wird unter anderem durch die Leitungsquerschnitte definiert.