In einer Vakuumpumpeneinheit mit einer Roots-Pumpe und einer Drehschieberpumpe ist die richtige Filterauswahl entscheidend für die Systemstabilität und den Schutz vor Partikelverunreinigungen. Ein häufiger Fehler ist jedoch, die Fördermengen beider Pumpen zu addieren oder die Fördermenge der Hauptpumpe (Roots-Pumpe) als alleiniges Kriterium für alle Filter heranzuziehen. Dieser pauschale Ansatz führt oft zu geringer Filtrationseffizienz, reduzierter Pumpgeschwindigkeit und sogar zu Geräteschäden.
Die korrekte Auswahllogik folgt dem Prinzip der „separaten Konfiguration pro Pumpe, abgestimmt auf den Bedarf“, wobei speziell bei der Auswahl des Einlassfilters eine Kompromissstrategie angewendet wird.
1. Durchflussraten-Benchmark: Drehschieberpumpe als untere Grenze, Roots-Pumpenanschluss als dominierender Faktor
Theoretisch sollte die Durchflussrate des Filters auf der Förderleistung der Drehschieberpumpe basieren. Da der Einlassfilter jedoch direkt am Einlass der Roots-Pumpe montiert ist, kann kein zu kleiner Filter verwendet werden, dessen Durchflussrate exakt der Fördermenge der Drehschieberpumpe entspricht. Der Grund dafür ist, dass der Einlass einer Roots-Pumpe deutlich größer ist als der Auslass einer Drehschieberpumpe. Würde man einen Filter ausschließlich anhand der geringeren Durchflussrate auswählen, entstünde ein winziger Anschluss, der nicht mit dem Flansch der Roots-Pumpe mit großem Durchmesser (z. B. DN100 oder DN160) kompatibel wäre. Eine solche Verbindung mit Reduzierstücken würde einen enormen Strömungswiderstand erzeugen, der die Einlassleistung der Roots-Pumpe stark beeinträchtigen oder sogar deren Anlauf verhindern würde.
Die richtige Kompromissstrategie lautet daher: Die kontinuierliche Förderleistung der Drehschieberpumpe sollte als untere Förderleistungsgrenze dienen, während die Anschlussgröße des Einlassanschlusses der Roots-Pumpe das wichtigste Auswahlkriterium darstellt. In der Praxis sollte ein Filter gewählt werden, dessen Anschluss direkt auf den Flansch der Roots-Pumpe passt (wodurch kein oder nur ein sehr kurzes Reduzierstück benötigt wird) und dessen Nennfördermenge möglichst nahe an der Förderleistung der Drehschieberpumpe liegt. Bei einem Konflikt ist die Anschlusskompatibilität vorzuziehen, wobei die Nennfördermenge des Filters etwas höher als die Förderleistung der Drehschieberpumpe sein darf. Dieser Ansatz, bei dem der Anschluss im Vordergrund steht und ein Kompromiss bei der Förderleistung gefunden wird, schützt die Roots-Pumpe mit ausreichender Präzision, ohne die Förderleistung durch übermäßige Dämpfung zu beeinträchtigen.
2. Auswahl des Einlassfilters: Auswuchtgenauigkeit und Anschluss
Filtergenauigkeit: Unabhängig vom Kompromiss bei der Fördermenge muss die Filtergenauigkeit des Einlassfilters exakt auf die Anforderungen der Roots-Pumpe (typischerweise 1–3 µm) abgestimmt sein, um mikrometergroße Staubpartikel abzuscheiden und die Präzisionsrotoren zu schützen. Die Rotorspaltmaße einer Roots-Pumpe sind minimal, wodurch sie äußerst empfindlich auf Partikel reagieren. Diese Anforderung bleibt auch bei Anpassungen der Fördermenge oder der Anschlussgröße bestehen.
Anschlusspassung: Die Anschlussgröße muss zum Einlassanschluss der Roots-Pumpe passen. Typischerweise verfügen Roots-Pumpen über Vakuumflansche mit großem Durchmesser, z. B. nach KF-, ISO- oder DN-Norm (z. B. DN100, DN160). Dies ist das wichtigste Kriterium bei der Auswahl.
3. Auswahl des Abgasfilters: Der Schlüssel zur Abgasnachbehandlung
Der Abgasfilter wird üblicherweise am Auslass der Drehschieberpumpe installiert. Seine Hauptfunktion besteht in der Abscheidung von Ölnebel, um eine umweltfreundliche Emission oder Ölrückgewinnung zu ermöglichen.
Durchfluss und Anschluss: Hier sind keine Kompromisse nötig. Die Auswahl muss sich strikt an den Abgasdurchfluss und die Anschlussgröße der Drehschieberpumpe halten. Der Abgasanschluss einer Drehschieberpumpe ist üblicherweise ein Kleingewindeanschluss (z. B. G3/4″, G1″). Der Abgasfilter wird direkt an diesen Anschluss angeschlossen.
Funktionale Überlegung: Da Drehschieberpumpen erhebliche Mengen an Ölnebel im Abgas erzeugen, sollte der Filter über eine effiziente Koaleszenzfunktion (Abscheidegrad ≥ 99,9 %) verfügen. Es empfiehlt sich außerdem, ihn mit einer Ölrücklaufleitung auszustatten, um das gefilterte Öl zur Wiederverwendung zurück zur Pumpe zu führen und so die Wartungskosten zu senken.
Die vereinfachte Vorstellung der Durchflussaddition sollte verworfen werden. Die Drehschieberpumpe – die Pumpe, die das Gas tatsächlich absaugt – sollte als untere Durchflussgrenze dienen, während der große Anschlussdurchmesser der Roots-Pumpe als wichtigstes Auswahlkriterium verwendet wird. Dieser Ansatz erzielt ein optimales Gleichgewicht zwischen Schutz und Leistung.
Veröffentlichungsdatum: 05.06.2026
