CITplus - Schlauchpumpen werden aufgrund ihrer Robustheit zwar traditionell in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt. Dennoch bergen diese Pumpen auch andere Vorteile, wie eine dichtungslose, wartungsarme Bauweise und eine geringe Scherwirkung auf das Medium, die sie für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle einsetzbar machen. Dass Schlauchpumpen ein breites Spek­trum von Anwendungen abdecken können, beweist der Verdrängerpumpen-Spezialist Verder mit dem nachfolgenden Übersichtsbeitrag.

Schlauchpumpen sind aufgrund ihrer Bauweise hervorragend für den Einsatz bei abrasiven, korrosiven, viskosen, hochdichten und feststoffbeladenen Medien geeignet. Gerade Applikationen, die bei anderen Pumpen zu Ausfällen oder teuren Reparaturen führen, sind die typischen Anwendungsgebiete für diese robusten Pumpen. Dazu gehört der Einsatz im Bergbau ebenso wie die Wasser- und Abwasseraufbereitung oder die chemische Industrie. Die robuste Bauweise ist allerdings noch lange nicht der einzige Vorteil dieser sehr vielseitig einsetzbaren Pumpen.
Die Ausstattung mit Schläuchen verschiedener Werkstoffe ermöglicht die sichere Förderung von einer Vielzahl von Medien, verschiedene Baugrößen realisieren Fördermengen von wenigen ml/min bis hin zu 90 m3/h bei Drücken bis 16 bar. Somit sind Schlauchpumpen in fast allen Industrien einsetzbar. Obwohl sie eher für die Förderung von Schlämmen und Suspensionen etabliert sind, eignen sie sich beispielsweise auch hervorragend für den Transport von schersensitiven Materialien. Die gleichmäßige und sanfte Fördercharakteristik empfiehlt sich vor allem beim Einsatz mit Flockungshilfsmitteln, empfindlichen Polymeren und Zellkulturen.

Fördermedium fern von beweglichen Teilen
Das wachsende Bewusstsein für das große Potential von Schlauchpumpen führt zu Einsatzfällen, die weit über die bekannten „Heavy Duty"-Aufgaben hinausgehen. So werden Schlauchpumpen mittlerweile regelmäßig in der Druck- und Verpackungsindustrie eingesetzt, um Druckluftmembranpumpen zu ersetzen, da Schlauchpumpen ohne Probleme und ohne große Scherwirkung auch viskose metallische Tinte fördern können.
Auch in der Lebensmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie werden Schlauchpumpen häufig eingesetzt, da sie im Gegensatz zu anderen Pumpen das Fördermedium vollständig von beweglichen Teilen fernhalten und so die Gefahr von Kontamination verringern. Außerdem können Schlauchpumpen schnell und einfach gereinigt werden.
Ein weiterer wichtiger Grund für die steigende Popularität von Schlauchpumpen ist die wartungsarme Bauweise. Man kann die Pumpen einfach in den Prozess einbauen und dann praktisch vergessen. Die Pumpen kommen ohne Ventile, Dichtungen oder Packungen aus, die bei anderen Pumpen oft verschleißen und zu teuren und langwierigen Reparaturen führen. Tatsächlich ist der Schlauch das einzige Verschleißteil an diesen Pumpen und kann schnell und kostengünstig ausgetauscht werden. Gerade die geringen Stillstandzeiten und Reparaturkosten sind ein wichtiger Faktor, wenn es darum geht, einen Prozess möglichst effizient zu gestalten.

Die Bauweise
Um weiter darauf eingehen zu können, warum Schlauchpumpen sich so gut für verschiedene Applikationen eignen, sollten zunächst ein paar Grundlagen der Bauweise erwähnt werden: Der Schlüssel zum Erfolg bei Schlauchpumpen ist das einzigartige Förderprinzip, bei dem das Medium vollständig von einem robusten Schlauch umgeben ist. Ein rotierender Nocken oder eine Rolle auf einem Rotor wird der Länge nach gegen den Schlauch gepresst und bewirkt so eine absolut dichte Abtrennung von Saug- und Druckseite. Mit der Rotorbewegung wird das Medium zur Druckseite aus der Pumpe hinausgefördert. Wenn der Druck auf den Schlauch nachlässt, stellt sich dieser wieder auf und erzeugt so ein Vakuum, welches das Medium auf der Saugseite in den Schlauch hineinzieht. Dies ist die sogenannte Selbstansaugung, Schlauchpumpen erreichen eine Saughöhe von bis zu 9,5 m.
Dieses Förderprinzip hat mehrere Vorteile. Die Abdichtung des Schlauchs durch den Rotor verhindert, dass das Medium zurückfließt, und ermöglicht so den Einsatz von Schlauchpumpen in präzisen Dosiervorgängen. Da das Medium vollständig von einem Schlauch umgeben ist, können Schlauchpumpen auch dort eingesetzt werden, wo hohe hygienische Standards erfüllt werden müssen. Außerdem kommt das Medium nicht mit beweglichen Teilen in Kontakt, wo es zu Verstopfungen oder Korrosion kommen könnte.

Hightech im Schlauch
Die Entwicklung neuer Schlauchwerkstoffe und vor allem der Aufbau der Schläuche sind u. a. Gründe für die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Schlauchpumpen. Die Werkstoff-Auswahl reicht von einer Beständigkeit gegen hohe Temperaturen über korrosive Chemikalien, Öle, Lösemittel und Säuren bis hin zu Schläuchen, die speziell für den Einsatz mit Lebensmitteln, Getränken und Pharmazeutika entwickelt wurden.
Auch die Herstellungsweise der Schläuche trägt zu einer langen Lebensdauer bei. In der Vergangenheit war die Einsatzdauer bei manchen Herstellern oft ein Problem, die verschiedenen Gummischichten und Verstärkungen lösten sich voneinander. Dieser Vorgang wurde durch die mechanische Nachbearbeitung der Außenhülle, durch die dann erst eine gleichmäßige Wanddicke erreicht werden konnte, nur noch beschleunigt.
Ein neuer Herstellungsprozess von Schläuchen ermöglicht von Anfang an eine regelmäßige Wanddicke und die gleichmäßige Verteilung von verstärkenden Fasern innerhalb des Schlauches und verlängert so die Schlauchlebensdauer.

Traditionelle Einsatzgebiete
Die Schlämme, die beim Bergbau entstehen, haben einen bis zu 80 %igen Feststoffanteil. Die Partikel sind sehr klein, dabei allerdings sehr abrasiv und haben eine hohe Dichte. Die Förderung dieser Schlämme ist ein traditioneller Fall für eine Schlauchpumpe, da nur diese eine derart dichte Suspension zuverlässig pumpen können.
Die korrosiven Feststoffe lassen Membranpumpen verstopfen, was zu einer geringeren Effizienz führt. Exzenterschneckenpumpen kommen durch den hohen Verschleiß am Stator nicht infrage, auch da es bei dieser Anwendung zu Trockenlauf kommen kann. Aufgrund dieser schlechten Erfahrungen mit anderen Pumpen werden Schlauchpumpen bevorzugt eingesetzt.
Da die Vorteile von Schlauchpumpen gegenüber anderen Pumpen in derart anspruchsvollen Anwendungen hinlänglich bekannt sind, sollen im Folgenden Einsatzfälle beschrieben werden, die auf den ersten Blick nicht wie traditionelle Schlauchpumpen-Applikationen aussehen.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten
Papier-Rückstände
Schlauchpumpen können ohne Schaden zu nehmen trockenlaufen und bieten daher einen Vorteil in verschiedenen Anwendungsgebieten. Beispielsweise wird bei der Papierherstellung eine große Menge Abwasser produziert, das Rückstände wie z. B. Papierfasern, Füllstoffe und Chemikalien enthalten kann.
Aufgrund der Rückstände kann es vorkommen, dass die Flüssigkeit bei einem geringen Durchfluss anfängt zu verklumpen. Bei anderen Pumpen führt das zu Problemen, die Effizienz wird herabgesetzt, oder es kommt zu Schäden an der Pumpe. Bei Verstopfungen in der Saugleitung kann die Drehrichtung bei Schlauchpumpen einfach umgekehrt werden, um diese zu beseitigen. Ein großer Vorteil, den nur Schlauchpumpen bei diesem Einsatzfall bieten.
Tinte fördern ohne Blasenbildung
Die Förderung von Tinte und Druckfarbe in der Verpackungsindustrie ist eine andere interessante Anwendung, bei der vermehrt Schlauchpumpen gewählt werden. Hier werden für den Transfer der Tinte von einem Lagerbehälter zur Druckmaschine traditionell Druckluftmembranpumpen eingesetzt. Diese Pumpen erzeugen allerdings eine starke Pulsation, die bei diesem Medium zur Blasenbildung führt. Blasen in der Tinte beeinflussen wiederum das Druckergebnis derart negativ, dass es zu Ausschuss und damit zu zusätzlichen Kosten kommt.
Eine kompakte Schlauchpumpe ist in diesem Fall die ideale Lösung, da die Tinte sanft gefördert wird, was die Blasenbildung verhindert. Da die Tinte vollständig vom robusten Schlauch umgeben ist, kommt es nirgendwo zu Leckagen, das Medium wird sauber zur Druckmaschine gefördert, ohne dass es zu Verschleiß kommt. Auch ein Wechsel zwischen verschiedenen Farben ist problemlos durch einen einfachen Schlauchwechsel möglich. Auch hier können die Pumpen problemlos trockenlaufen, wenn der Lagerbehälter leer ist.
Dosierung von Hefe
Pumpen, die eine hohe Scherwirkung auf das Medium ausüben, können empfindliche Medien wie Hefe zerstören und so die Qualität negativ beeinflussen. Die Viskosität von Hefe kann während der Bierproduktion stark schwanken, von einer wasserähnlichen Konsistenz bis hin zu mehreren Tausend mPas. Auch das kann bei einigen Pumpen-Systemen zu Problemen führen.
Da Hefe außerdem abrasiv ist, kommt es zum Beispiel bei Exzenterschneckenpumpen zu starkem Verschleiß an Rotor und Stator. Eine weitere Herausforderung bei der Förderung von Hefe ist die Gasbildung, die innerhalb der Pumpe stattfinden kann. Dies führt bei vielen Pumpen zu einem verringerten Durchfluss.
Die Scherempfindlichkeit, Viskosität, Abrasivität und Gasbildung sind beim Einsatz von Schlauchpumpen für die Hefe-Dosierung kein Thema mehr.
Medikamenten-Zuführung
Auch im kleineren Maßstab haben sich Gehäuse- und OEM-Schlauchpumpen für präzise und zuverlässige Dosiervorgänge bewährt. Ein Anwendungsbeispiel ist hier die schnelle und automatisierte Gabe von Methadon bei der Therapie von Heroinabhängigen. Einer der Haupt-Vorteile ist der Ausschluss von menschlichen Bedienfehlern, da eine falsche Dosierung für den Patienten tödlich ausgehen könnte.
Die Bauweise dieser Schlauchpumpen, die Anti-Drop-Option und die Verhinderung von Rückfluss garantieren den Grad an Reproduzierbarkeit, der für derartige Einsatzfälle gefordert wird. So erfüllen die Pumpen zum Beispiel den „Medicines Act", der in Großbritannien gilt. Die hygienische Förderung des Methadons wird durch die Nutzung einer Schlauchpumpe gewährleistet, der Schlauch-Werkstoff wird entsprechend der bestmöglichen chemischen Beständigkeit gewählt. Der Schlauchwechsel bei diesen Pumpen ist besonders einfach, es ist weder Werkzeug noch eine besondere Schulung dafür notwendig, und der Schlauch kann nach einer Anwendung einfach und sicher entsorgt werden.
Getränke-Automaten
Die Hersteller von Getränke-Automaten gehören zu den regelmäßigen Abnehmern von kleinen OEM-Schlauchpumpen. Einen besonders anspruchsvollen Fall gab es hier bei Getränke-Automaten, die in einer Umgebungstemperatur von unter 0 °C aufgestellt werden sollten.
Bei niedrigen Temperaturen wird der Schokoladensirup, der für die Herstellung von heißer Schokolade genutzt wird, hoch viskos. Um dennoch die richtige Menge Sirup möglichst hygienisch und mit einem gleichmäßigen Durchfluss fördern zu können, wurde für den Automaten-Hersteller eine maßgeschneiderte Lösung in Form einer OEM-Schlauchpumpe gefunden. In diesem Fall wurde ein spezieller Silikonschlauch eingesetzt, der die Förderung von sehr heißen Medien ermöglicht und außerdem die Saugleistung noch einmal signifikant erhöhte.