Vakuumpumpe - Allgemeines

Vakuumpumpen werden durch zwei unterschiedliche Arbeitsweisen unterschieden. Es werden beim ersten Pumpentyp Luftmoleküle aus einem Behälter nach außen gefördert, oder beim anderen Pumpentyp wird Gas chemisch gebunden. Dies führt beides zum gleichen Ergebnis., Ein Unterdruck entsteht, der Luft aus dem zu evakuierenden Behältnis saugt. Endvakuum ist das gewünschte Ziel, welches mit einer Vakuumpupe erreicht wird. Der Luftdruck der im Endvakuum erreicht werden kann, gibt Aufschluss auf die Qualität der Vakuumpumpe

Vakuumpumpe - Typen

Im Laufe der Zeit wurden viele unterschiedliche Typen von Vakuumpumpen für die Erzeugung von Vakuum erforscht. Hier einige Beispiele:

Titan-Sublimationspumpe

• Vakuumpumpe, die bei der Evakuierung von Teilchenbeschleunigern verwendet wird. Diese Vakuumpumpe bindet chemisch Gasmoleküle. Durch einen starken Strom wird hierfür ein dicker Draht aus Titan zum Glühen gebracht. Dabei verdampft das Titan. An den kälteren Wänden kondensiert nun der Titan-Dampf der Vakuumpumpe genauso wie Wasserdampf am Fenster. So kann er dort mit den Luftmolekülen in der Vakuumpumpe reagieren: Gase wie Kohlendioxid, Stickstoff, oder Sauerstoff, werden so auf chemische durch das Titan gebunden. Es kann ein Vakuum mit einem Luftdruck erzeugt werden, der 100 Milliarden Mal kleiner ist als der normale Atmosphärendruck.

Turbomolekular - Vakuumpumpe

• Vakuumpumpe, die bei der Evakuierung von Teilchenbeschleunigern verwendet wird. Die Turbomolekular - Vakuumpumpe wurde Jahre 1958 erfunden. Sie funktioniert wie ein Ventilator. Die hochtourigen Schaufelblätter erreichen bei diesem Staubsauger für Gasmoleküle fast Schallgeschwindigkeit. Im Vakuum kann ein Luftdruck von einem Milliardstel des Atmosphärendrucks erreicht werden. Zur Funktion einer Turbomolekular-Vakuumpumpe muss der Luftdruck vorher durch eine andere Pumpe erniedrigt worden sein. Dies kann z.B. durch eine Scroll-Vakuumpupe geschehen.

Scroll-Vakuumpumpe

• .In einer Scroll-Vakuumpumpe sind zwei zusammengesteckte Zylinder. Einer davon ist drehbar. Die Drehachse liegt nicht genau n der Mitte der Pumpenkammer, sondern ist verschoben. Die bei der Drehung des einen Zylinders entstehenden Bereiche vergrößern und verkleinern sich abwechselnd. So wird Gas in die Vakuumpumpe gesaugt, eingeschlossen, verdichtet und ausgestoßen. Ventile sorgen dafür, dass das Gas immer nur aus einem Raum gesaugt und in den anderen gepumpt wird. Es lässt sich ein Vakuum von etwa ein Millionstel des normalen Atmosphärendrucks erreichen.

Ionengetter- Vakuumpumpe

• Vakuumpumpe, die bei der Evakuierung von Teilchenbeschleunigern verwendet wird. Getter-Vakuumpumpen bestehen aus beweglichen, mechanischen Teile. Im Innern der Vakuumpumpe werden die Gasmoleküle am Gettermaterial chemisch gebunden. Das Gas wird dazuionisiert, d.h. elektrisch aufgeladen. Dabei wird die Oberfläche durch die auftreffenden Ionen zerstäubt. Mit Edelgasen funktioniert dies nicht, denn diese reagieren chemisch nur schwer. Edelgase werden in dieser Vakuumpumpe tief in die Titanwände geschossen und bleiben dort gefangen.

Vakuumpumpen - Anwendungsgebiete Überall dort, wo keine großen Druckdifferenzen erforderlich sind, werden Vakuumpumpen eingesetzt. Beispiel Einsatzgebiete sind Staubabsaugungen, Absaugungen in Schleif- und Poliermaschinen, Lüftung in Trocknungsanlagen oder Gas-, Öl- und Kohlefeuerungen und in Belüftungs- und Kühlanlagen.