Vorwort

Die ?ra schafft Helden, Technologie treibt den Wandel voran. Rückblickend auf die 1830er Jahre konstruierte der schottische Erfinder Robert Anderson den ersten nicht wiederaufladbaren elektrischen Wagen. Aufgrund der begrenzten Reichweite und der damaligen Einschr?nkungen in der Motorentechnologie wurde jedoch auf dampfbetriebene Kolbenmotoren umgestellt. Auf ?hnliche Weise entstand die Kolbenpumpentechnologie, die auf dem Dampfkolbenprinzip basierte, und brachte Branchengr??en wie Scheugenpflug und Huebers aus Deutschland sowie NLC aus Japan hervor. Diese Unternehmen etablierten sich mit ihrer Kolbenpumpentechnologie als Marktführer.

Mit dem raschen Fortschritt der Technologie durchlief auch die Motorentechnik eine evolution?re Entwicklung: vom Wechselstrommotor im Jahr 1873 über den Schrittmotor im Jahr 1970 bis hin zum modernen Servomotor. Jeder technologische Fortschritt er?ffnete neue M?glichkeiten in der Steuerung von Pumpen. Im 20. Jahrhundert markierte der Aufstieg der Schneckenpumpentechnologie mit ihrer hohen Dosiergenauigkeit einen Wendepunkt für Effizienz und Pr?zision in der industriellen Produktion und Qualit?tskontrolle. In diesem neuen Zeitalter tauchten Unternehmen auf, die sich auf hochpr?zise Schneckenpumpen spezialisierten, darunter Viscotec (1997 gegründet, Schwerpunkt auf Pumpen für die Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie), Bdtronic aus Deutschland, PVA und Nordson aus den USA sowie XETAR aus China.

Im Folgenden werden wir die Funktionsprinzipien, die Struktur, die Leistungsmerkmale sowie die Eigenschaften von Kolben- und Schneckenpumpen eingehend analysieren. Durch die Betrachtung konkreter industrieller Anwendungsf?lle werden wir die überlegenen Leistungsmerkmale der Schneckenpumpen in der neuen ?ra und ihre bemerkenswerten Ergebnisse in der Praxis aufzeigen.

1 Kolbenpumpen

1.1 Funktionsprinzip der Kolbenpumpe

Die Kolbenpumpe funktioniert durch die Kompression und den Transport von Flüssigkeiten oder Gasen mittels eines Kolbens. Das Funktionsprinzip l?sst sich wie folgt beschreiben:

1. Dosierprozess: Zufuhr → Dosierung → Rückzug → Zyklus

2. Kolbenbewegung: Ein fester Zylinder und Dichtungen erm?glichen die Vorw?rts- und Rückw?rtsbewegung des Kolbens. Die Dichtungen sind am Zylinderk?rper angebracht.

3. Volumen?nderung: Durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens im Zylinder ?ndert sich das Volumen zwischen Kolben und Zylinderwand. Dies führt zu einer periodischen Ver?nderung des Arbeitsvolumens im Pumpenraum, wodurch Flüssigkeit angesaugt und ausgesto?en wird, w?hrend gleichzeitig der Druck erh?ht wird.

Funktionsprinzip Diagramm

Die Kolbenpumpe nutzt die hin- und hergehende Bewegung eines Kolbens innerhalb des Pumpenzylinders, um das Arbeitsvolumen des Zylinders periodisch zu vergr??ern und zu verkleinern, wodurch Flüssigkeit angesaugt und ausgesto?en wird. Diese Pumpe verfügt über eine Selbstansaugf?higkeit und kann auch bei starken Druckschwankungen einen nahezu konstanten Durchfluss aufrechterhalten. Sie eignet sich besonders für die F?rderung von hochviskosen Flüssigkeiten bei geringen Durchflussmengen und hohen F?rderh?hen.

Aber bei der F?rderung von hochviskosen Flüssigkeiten oder klebstoffartigen Substanzen mit Feststoffanteilen kann es jedoch zu folgenden Problemen kommen: Die Flüssigkeit kann sich im Kolbenraum absetzen und entmischen, wodurch sich die Feststoffpartikel am Boden des Kolbenraums ansammeln. Die Ablagerungen k?nnen zu Blockaden führen, die den reibungslosen Betrieb der Pumpe beeintr?chtigen und letztendlich zu Ausf?llen führen.

1.2 Leistungsmerkmale der Kolbenpumpe

Die Kolbenpumpe zeichnet sich durch ein einfaches Funktionsprinzip aus und eignet sich insbesondere für Anwendungen mit hohem Druck. Bei Flüssigkeiten mit niedriger Viskosit?t erm?glicht sie eine pr?zise Dosierung. Allerdings weist ihre Struktur einige Nachteile auf: Die Kolbenpumpe erfordert ein System aus Ein- und Auslassventilen, was die Konstruktion verkompliziert, dies führt zu h?heren Wartungs- und Reparaturkosten; Kolbendichtungen und Umschaltmembranen unterliegen einem hohen Verschlei? und müssen regelm??ig ausgetauscht werden; Der Dosierprozess ist nicht kontinuierlich, und die Menge pro Hub ist begrenzt, dies kann zu Ungenauigkeiten in der Dosierung führen; Das Volumen von Kolben und Zylinder ist fest vorgegeben, was die Anpassung des Mischverh?ltnisses und der F?rderleistung erschwert, die Pumpe ist nur bedingt geeignet für die F?rderung von hochviskosen Flüssigkeiten oder Medien mit Feststoffpartikeln.

 Strukturdiagramm

Beim Einsatz von Kolbenpumpen zur F?rderung von hochviskosen Flüssigkeiten oder Medien mit Feststoffpartikeln treten folgende Probleme auf: Kolbendichtungen, Umschaltmembranen (aus Gummi oder Kunststoff) und der Umschaltraum (metallisch) unterliegen einem starken Verschlei?. Die Umschaltmembran und der Ansatz im Umschaltraum sind durch Pressung abgedichtet. Durch wiederholte St??e und die abrasive Wirkung der Feststoffpartikel in der Flüssigkeit kommt es zu erheblichen Abnutzungen; Die Membran muss aufgrund des schnellen Verschlei?es mindestens einmal pro Monat oder sogar h?ufiger ausgetauscht werden, dies führt zu einem erheblichen Wartungsaufwand, der zeit- und arbeitsintensiv ist.

活塞泵換向膜片的磨損現(xiàn)象Verschlei?erscheinungen an der Umschaltmembran der Kolbenpumpe

2. Schneckenpumpen

Schneckenpumpen, wurden im Vergleich zu Kolbenpumpen sp?ter entwickelt. Im Jahr 1930 entdeckte der Luftfahrtpionier René Moineau, w?hrend er an einem Kompressor für Strahltriebwerke arbeitete, dass das gleiche Prinzip auch als Pumpensystem funktionieren k?nnte. Seine bahnbrechende Arbeit legte den Grundstein für die Einschneckenspindelpumpe, die auch als Moineau-Pumpe bekannt ist. Diese Pumpe geh?rt zur Kategorie der Rotationsverdr?ngerpumpen.

2.1 Prinzip der Schneckenpumpe

Schraubenspindelpumpen werden in Einschnecken-, Zweischnecken- und Mehrschneckenpumpen unterteilt. Am h?ufigsten werden Einschneckenpumpen eingesetzt.

Die Einschneckenpumpe basiert auf der Entwicklung aus mehreren abgedichteten Kolbenkammern. Sie kombiniert die Dichtigkeit einer Kolbenpumpe mit der Kontinuit?t einer Zahnradpumpe. Durch die exzentrische Rotation der Schnecke erm?glicht sie die F?rderung und Dosierung von hochviskosen Flüssigkeiten, die Feststoffpartikel enthalten.

Als Pr?zisionsbauteile sind die Herstellungsqualit?t und Genauigkeit von Stator (Geh?use) und Rotor (Schnecke) entscheidend für die hohe Leistungsf?higkeit der Schneckenpumpe. Nur durch pr?zise Fertigung k?nnen die Vorteile dieser Pumpentechnologie voll ausgesch?pft werden.

Diagramm des unendlichen Kolbenprinzips

2.2 Kinematische Eigenschaften der Schneckenspindelpumpe

Bei einer Einspindel-Schneckenpumpe besteht das Rotor-Stator-Profil im Wesentlichen aus einer ?u?eren ?quidistanten einer gew?hnlichen Hypozykloide als Statorprofil, w?hrend die dazu konjugierte Kurve die Rotorprofilfl?che bildet.

(2) Der Rotor kann als die Bahn eines Kreises mit dem Radius R betrachtet werden, der sich entlang einer Schraubenlinie mit der Steigung t und einer Exzentrizit?t e kontinuierlich bewegt.

a) Die Einspindel-Schneckenpumpe geh?rt zu den rotierenden Verdr?ngerpumpen. Sie basiert auf einer pr?zisen volumetrischen Zuteilung und arbeitet nach dem Prinzip eines endlos zirkulierenden Kolbens.

b) Durch die Steuerung des Drehwinkels und der Drehgeschwindigkeit des Rotors mittels eines Servomotors und eines Steuerungssystems wird der Flüssigkeitsfluss kontrolliert.

c) Die F?rderung oder Druckerh?hung der Flüssigkeit erfolgt durch die Ver?nderung und Bewegung des Eingriffsvolumens zwischen Rotor und Stator.

d) Wenn sich der Servomotor dreht, bewegt er den Rotor mit, wodurch das Eingriffsvolumen an der Saugseite allm?hlich vergr??ert wird. Der Druck sinkt, und die Flüssigkeit str?mt aufgrund des Druckunterschieds in den Eingriffsraum.

e) Sobald das Volumen sein Maximum erreicht und eine dicht abgeschlossene Kammer bildet, wird die Flüssigkeit kontinuierlich in axialer Richtung transportiert, bis sie die Druckseite erreicht. Dort verringert sich das Eingriffsvolumen allm?hlich, wodurch die Flüssigkeit ausgesto?en wird.

 Animation der Funktionsweise einer Schneckenpumpe

2.3 Struktur der Schneckenpumpe

Die Schneckenpumpe zeichnet sich durch eine endlos zirkulierende Kammerstruktur aus. Dadurch kommt es nicht zu Verstopfungen, selbst bei der F?rderung von hochviskosen Flüssigkeiten oder Medien mit festen Partikeln.

  Strukturdiagramm der XETAR Schneckenpumpe

2.4 Leistung der Schneckenpumpe

1. Einfache Struktur, leicht zu demontieren, wartungsfrei, stabiler Druck ohne Pulsation, hohe Dosiergenauigkeit.

2. Aufgrund der speziellen Konstruktion besitzt die Schneckenpumpe selbstdichtende Eigenschaften, sodass keine Ventile an Ein- und Auslass?ffnungen erforderlich sind.

3. Unbegrenzte Zirkulationsdosierung, keine Einschr?nkung bei der Einzeldosiermenge.

4. F?rderung von Flüssigkeiten mit festen Partikeln m?glich.

5. Breites Viskosit?tsspektrum, geeignet für Medien mit niedriger bis hoher Viskosit?t.

6. Die Schneckenpumpe vereint die hohe Pr?zision und lange Lebensdauer einer Kolbenpumpe mit der einfachen Struktur einer Zahnradpumpe sowie einem stabilen, pulsationsfreien F?rderdruck.

 Innere Strukturdiagramm der XETAR Schneckenpumpe

2.5 F?rderung von hochviskosen oder feststoffhaltigen Klebstoffen mit der Schneckenpumpe

Die Strukturmerkmale der Schneckenpumpe eignen sich besonders gut für die Verarbeitung von hochviskosen Flüssigkeiten oder Medien mit festen Partikeln.

Durch die Verwendung von hochpr?zise gefertigten Keramikrotoren und verschlei?festen Gummistatoren, hergestellt mit modernster CNC-Bearbeitung, gew?hrleistet unsere Schneckenpumpe eine hohe CMK-Dosiergenauigkeit. Bei Anwendungen mit hochviskosen und feststoffhaltigen Klebstoffen kann die Lebensdauer der Pumpe bis zu 3 Jahre wartungsfrei betragen.

Um den unterschiedlichen Anforderungen an Klebstoffanwendungen gerecht zu werden, bieten wir eine Vielzahl von Rotor- und Stator-Materialoptionen an. Dies stellt sicher, dass unsere Schneckenpumpe unter verschiedenen Betriebsbedingungen stets eine hervorragende Leistung und lange Lebensdauer erzielt.

Materialien von Rotor und Stator der XETAR Schneckenpumpe

Die Rotor- und Stator-Materialien der XETARSchneckenpumpe sind speziell entwickelt, um eine hohe Pr?zision, Verschlei?festigkeit und lange Lebensdauer zu gew?hrleisten.

Rotor-Materialien:

? Keramik-Rotor – Hohe H?rte, Verschlei?festigkeit und chemische Best?ndigkeit，Hochtemperaturbest?ndige Oxidation

? Edelstahl-Rotor – Korrosionsbest?ndig, robust und langlebig.

? Hochgeschwindigkeitswerkzeugstahl — hohe H?rte, verschlei?fest, hitzebest?ndig, hohe Festigkeit und Z?higkeit

Stator-Materialien:

? Nitrilkautschuk (NBR)

? Fluorkautschuk (FKM)

? Perfluorkautschuk (FFKM)

? Polyurethan (PU)

3. Vorteile der Schneckenpumpe

XETAR wurde im Zeitalter der modernen Technologien des 21. Jahrhunderts gegründet und verfolgt stets den Fortschritt der Branche. Mit 25 Jahren Erfahrung in Forschung und Entwicklung integriert XETAR kontinuierlich neue Spitzentechnologien in die Schneckenpumpentechnologie.

Dank der Nutzung von hochleistungsf?higen Servomotoren für pr?zise Antriebs- und Steuerungstechnik bietet die Pumpe h?chste Flexibilit?t und maximale Pr?zision. Mit diesen überlegenen Eigenschaften und einer stabilen, zuverl?ssigen Leistung hat sich XETAR einen festen Platz auf dem Markt erarbeitet und genie?t eine breite Anerkennung in der Industrie.

3.1 Unterschiede zwischen Kolben-Dosierpumpen und Schnecken-Dosierpumpen

?hnlich wie der Unterschied zwischen Elektromotoren in neuen Energiefahrzeugen und herk?mmlichen Verbrennungsmotoren sind Schneckenpumpen wartungsfrei, leicht zu steuern und bieten Echtzeit-Feedback, was sie ideal für die zukünftige Entwicklung flexibler Automatisierungstechnologien macht.

Im Bereich der Schnecken-Dosierpumpen für die Elektronikindustrie gibt es derzeit drei Marktsegmente:

1. Importierte Marken, vertreten durch Viscotec (Deutschland) und HEISHIN (Japan)

2. Inl?ndische Marken als Ersatz für Importe, wie XETAR

3. Andere inl?ndische Marken

XETAR verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in der Anwendung und Entwicklung von Schneckenpumpen. Als erster Anwender der VISCOTEC RD-Serie in China hat XETAR ein tiefgehendes Verst?ndnis der Schneckenpumpentechnologie und deren Leistung, was es erm?glicht, Schneckenpumpen auf Augenh?he mit Viscotec herzustellen. Im Gegensatz dazu gibt es derzeit keine anderen inl?ndischen Marken, die in der Lage sind, Rotor und Stator eigenst?ndig zu fertigen. Ohne diese Kernkompetenz bleibt unklar, wie die tats?chliche Leistungsf?higkeit ihrer Schneckenpumpen gew?hrleistet werden kann – geschweige denn, ob sie überhaupt in der Lage sind, hochleistungsf?hige Pumpensysteme zu liefern.

Qualit?tsdimensionen für Schneckenpumpen

Um eine herausragende Schneckenpumpe herzustellen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

1. Kenntnis der Leistungsbewertungsindikatoren für hochwertige Schneckenpumpen
Nur mit einem tiefgehenden Verst?ndnis der Kernleistungsmerkmale kann eine wirklich leistungsstarke Schneckenpumpe entwickelt werden.

2. Hochleistungsf?hige Fertigungsausrüstung und fortschrittliche Verarbeitungstechnologien
XETAR hat über 10 Millionen RMB in hochpr?zise Fertigungstechnologie investiert, um eine gleichbleibend hohe Qualit?t sicherzustellen.

3. Expertise in Rotor- und Stator-Materialien
XETAR hat weltweit seltene 11 Serien von Vollkeramik-Rotoren entwickelt, die au?ergew?hnliche Verschlei?festigkeit und chemische Best?ndigkeit bieten. Zudem bestehen alle Statoren aus importierten Hochleistungsmaterialien, was eine hervorragende Langlebigkeit garantiert.

4. Tiefgehendes Verst?ndnis für Klebstoffe und Anwendungsbereiche
Mit über 25 Jahren Erfahrung in der Dosiertechnik hat XETAR ein Know-how aufgebaut, das kein einziger ausl?ndischer Pumpenhersteller besitzt. Beispielsweise berücksichtigt XETAR bei der Pumpenauswahl stets die langfristige Zuverl?ssigkeit für den Kunden und setzt daher oft bewusst auf eine gr??ere Pumpenkapazit?t, um die Lebensdauer zu maximieren.

XETAR betont, dass die Leistungsf?higkeit von Dosiersystemen auf zwei S?ulen basiert: 80 % Hochpr?zise und hochzuverl?ssige Hardware und 20 % Umfassende Erfahrung in der Dosierprozess-Technologie. Diese beiden Faktoren sind untrennbar miteinander verbunden. Aktuelle Marktlage ist, VISCOTEC (Deutschland) hat Hochwertige Hardware, aber mangelnde Erfahrung in der Dosiertechnik. XETAR vereint exzellente Hardware mit umfassender Prozesskompetenz – und bietet damit die optimale L?sung. Und für andere chinesische Hersteller, weder beherrschen sie die Hardware-Entwicklung noch haben sie Erfahrung im Dosierprozess.

Die XETAR Schneckenpumpe bietet nicht nur pr?zise Steuerungsm?glichkeiten wie einstellbares Mischungsverh?ltnis, variable Austragsgeschwindigkeit und unbegrenztes Austragsvolumen, sondern bew?ltigt auch mühelos anspruchsvolle industrielle Anwendungen.

Lassen Sie uns nun die herausragenden Vorteile dieser Pumpe im Detail betrachten:

? Selbstdichtende Eigenschaften – Kein Bedarf an Ventilen an Ein- und Auslass?ffnungen.

? Unbegrenzte Dosierzyklen – Keine Begrenzung der Einzeldosiermenge, wodurch kontinuierliche F?rderung m?glich ist.

? Schonende F?rderung – Kein Quetschen des Mediums w?hrend des F?rderprozesses, mit niedriger Scherbeanspruchung und pulsationsfreiem Betrieb.

? F?rderung von fluiden mit Feststoffpartikeln – Ideal für Anwendungen, bei denen Feststoffe in der Flüssigkeit enthalten sind.

? Breites Viskosit?tsspektrum – Geeignet für Medien von niedriger bis extrem hoher Viskosit?t.

? Rückflussfunktion – Verhindert Tropfenbildung und Fadenziehen, was für pr?zise Dosieranwendungen entscheidend ist.

? Konstanter F?rderstrom – Unabh?ngig von Dichte- und Viskosit?ts?nderungen des Mediums.

? Hohe Pr?zision und lange Lebensdauer – Vereint die Vorteile einer Kolbenpumpe in Bezug auf Dosiergenauigkeit mit der Langlebigkeit einer Schneckenpumpe.

 Xetar Schneckenpumpe

Die XETAR Technology Schneckenpumpe erm?glicht die pr?zise F?rderung kleinster Mengen ein-komponentiger Flüssigkeiten. Durch die genaue Dosierung und Mischung entsprechend den Eigenschaften von zwei-komponentigen Flüssigkeiten und Pasten kann das Mischungsverh?ltnis der Materialien pr?zise gesteuert werden. Sie eignet sich sowohl für manuelle Arbeitsstationen als auch für halbautomatische oder vollautomatische Anwendungen. Im Vergleich zu internationalen Marken, die den Markt dominieren, stellen wir uns mit unserer tats?chlichen Dosiergenauigkeit der technischen Herausforderung. Unser Mikro-Tropfen-Schraubenventil gew?hrleistet eine konstante, perlenf?rmige Dosierung, die unabh?ngig von Flussgeschwindigkeit, Druck, Temperatur und Zeit bleibt – mit einer Wiederholgenauigkeit von über 99 %. Unser neu eingeführtes Mikro-Tropfen-Schraubenventil VF-HDY100 verfügt über einen Rotorschneckendurchmesser von nur 2,0 mm und erm?glicht eine minimale Dosiermenge von nur 0,1 mg.

Microdrip-Dosiergenauigkeitstest

4. Fazit

Unter dem doppelten Einfluss von technologischem Fortschritt und industriellen Anforderungen hat die Pumpentechnologie eine tiefgreifende Transformation durchlaufen – vom Dampfkolbenzeitalter bis hin zu modernen Hochpr?zisions-Schneckenpumpen. Dieser Prozess spiegelt nicht nur den Fortschritt der industriellen Zivilisation wider, sondern unterstreicht auch die Bedeutung von technologischen Durchbrüchen für die Steigerung der Produktionseffizienz und die Qualit?tskontrolle.  

Durch die detaillierte Analyse von Kolbenpumpen und Schneckenpumpen wird deutlich, dass beide Technologien zwar ihre jeweiligen St?rken haben, aber Schnckenpumpen bei der Handhabung komplexer Medien wie hochviskoser Klebstoffe mit Feststoffpartikeln überlegene Leistungen zeigen. Sie l?sen grundlegende Probleme wie Leckagen, verhindern effektiv Verstopfungen und Ablagerungen in Leitungen und bieten folgende Vorteile:  Hohe Dosiergenauigkeit; Stabile Druckabgabe; Pulsationsfreier Flüssigkeitstransport; Wartungsfreiheit und Verschlei?festigkeit. Diese Eigenschaften machen Schnckenpumpen zu einem unverzichtbaren Schlüsselelement in der modernen industriellen Produktion.