Vor allem bei dünnflüssigen Fördermedien macht sich der Verschleiß einer Drehkolbenpumpe frühzeitig bemerkbar. Spezialisten des Herstellers Börger gaben uns Tipps für die Wartung.
Drehkolbenpumpen sind auf vielen Betrieben in mobilen oder fest installierten Varianten zu finden und werden in Pumptankwagen verschiedener Hersteller eingesetzt. Die sogenannten Blueline-Modelle von Börger spielen in der Landwirtschaft die größte Rolle. Insgesamt bietet Börger die Pumpen in 25 verschiedenen Größen an. Die Förderleistungen variieren von 1 bis 1 450 m3/h. Der maximale Pumpendruck der kleineren Pumpen beträgt 16 bar. Je größer die Pumpe wird, umso geringer ist dieser. So liegt er bei den größten Modellen bei maximal 6 bar. Im landwirtschaftlichen Einsatz werden hingegen selten Drücke über 3 bar erreicht.
Der Aufbau der Pumpen ist recht einfach. Zwei ineinandergreifende, rotierende Kolben fördern die Flüssigkeit durch die Kolbenzwischenräume außen herum am Pumpengehäuse entlang zum Auslass.
Die beiden Kolben besitzen entweder je zwei oder drei Flügel, die leicht gewendelt oder gerade (linear) sein können. Während gewendelte Kolben weniger Pulsation bei hohen Drehzahlen erzeugen, sind Pumpen mit gerade Kolben etwas kostengünstiger zu warten.
Je nach Einsatzzweck sind die Kolben entweder komplett gummiert, mit gummierten und auswechselbaren Verschleißleisten ausgerüstet oder aus Edelstahl gefertigt. Letztere findet man beispielsweise bei Spezialanwendungen in der Chemieindustrie. Eine Besonderheit der Börger-Pumpen ist die einseitige Lagerung der Drehkolbenwellen. Hierzu später mehr.
Blicken wir zunächst auf mögliche Verschleißspuren einer Drehkolbenpumpe. In den meisten Fällen bemerken Sie Verschleiß an der abnehmenden Förderleistung. Dies liegt daran, dass durch das Abnutzen der Drehkolben oder deren Dichtleisten ein Spalt zu den Gehäusewänden bzw. den auskleidenden Verschleißschalen entsteht. Mit der Zeit lässt der Sog- und Druckeffekt dann immer mehr nach.
Vor allem bei dünnflüssigen Fördermedien kann sich ein solcher Verschleiß bereits ab etwa 2 bis 3 mm Luft zwischen den Bauteilen deutlich bemerkbar machen. Eine Pumpe, die z. B. vorrangig dickflüssige Rindergülle fördert, toleriert generell stärker verschlissene Dichtleisten, da Fasern in der Gülle zusätzlich abdichten.
Neben dem natürlichen Verschleiß spielen Fremdkörper in der Gülle eine große Rolle. Die Pumpe ist je nach Antrieb entweder über einen Scherbolzen oder eine Rutschkupplung an der Zapfwelle bzw. über den Öl- oder Elektromotor abgesichert.
Dennoch kann es an den Dichtleisten zu Ausbrüchen und Schleifspuren kommen. Börger bietet — um auf Nummer sicher zu gehen — z. B. Sammelbehälter an, in denen größere und schwere Fremdkörper wie Steine beim Ansaugen auf den Boden absinken und nicht in die Pumpe geraten.
Einfache Wartung und Preise
Die Blueline-Drehkolbenpumpen sind aufgrund ihrer einseitigen Lagerung leicht zugänglich und einfach zu warten. Dafür müssen Sie nicht die seitlichen Aus- und Einlassflansche entnehmen, und die Pumpe kann in ihrer Einbauposition verbleiben — wie in unserem Beispiel an einem mobilen Gülle-Separator.
Börger nennt dieses Wartungsprinzip „Maintenance in Place“ (MIP) oder auf Deutsch „Wartung/Montage in Position“. Wie im Folgenden beschrieben, sind alle wichtigen Bauteile über den Stirndeckel der Pumpe erreichbar und können von dort entnommen und wieder eingebaut werden.
Die Preise für die Verschleißteile variieren je nach Größe der Pumpe und den eingesetzten Drehkolben. Für unseren Beitrag führten wir eine Instandsetzung an einer gängigen FL 776-Drehkolbenpumpe mit einer Pumpenleistung bis zu 310 m3/h durch. Für diese Pumpe kosten die linearen Dichtleisten rund 62 Euro (alle Preise ohne MwSt.) pro Stück. Für insgesamt sechs Leisten macht dies 372 Euro.
Die axialen und radialen Gehäuseschutzauskleidungen liegen zusammen bei rund 525 Euro. Bei einem vollständigen Tausch der Verschleißteile können Sie also mit Kosten in Höhe von 900 Euro rechnen.
Ablauf einer Instandsetzung
Radiale Gehäuseschutzauskleidung und Dichtleisten wechseln
Bei tiefen Güllekellern und langen Pumpwegen schafft es eine verschlissene Drehkolbenpumpe nicht, die Gülle nach dem Anlauf direkt anzusaugen. Die Folge ist ein Trockenlauf der Pumpe und im schlimmsten Fall eine Überhitzung. Mit diesem Problem hatten auch Bernhard und Lukas Bronnert aus dem münsterländischen Gescher zu kämpfen, die 110 Kühe auf ihrem Betrieb melken. „Wir pumpen mit unserer Börger FL 776-Drehkolbenpumpe Gülle aus dem Güllekeller unseres Kuhstalls durch 100 m unterirdische Leitung in das
Güllesilo“, berichtet Bernhard Bronnert. „Gelegentlich kam es dazu, dass die Pumpe trocken lief. Hat man das nicht frühzeitig bemerkt, waren die Dichtleisten und das Pumpengehäuse wegen Überhitzung dahin.“
Da ein neuer Satz Dichtleisten für Bronnerts Pumpe rund 600 Euro kostet und zudem das Gehäuse — das noch nicht über eine austauschbare Auskleidung verfügt — getauscht werden musste, überlegten sich die erfinderischen Landwirte einen Sicherheits- und Kontrollmechanismus sowie eine Lösung, damit die Pumpe zuverlässiger fördert. Die Temperatur des Pumpengehäuses erfasst nun ein Bimetall-Sensor, der über eine einfache Elektronik mit einer Hupe verbunden ist. „Ab 30 °C Gehäusetemperatur schlägt dieser Alarm“, so Lukas Bronnert. Das System wird über die dreipolige Steckdose des Schleppers mit Strom versorgt. Außerdem montierten die Landwirte am Einlass des Güllesilos ein Flügelrad, welches mit einem drehenden Zeiger den Gutfluss signalisiert.
Um das Ansaugverhalten zu verbessern, montierten die Landwirte einen rund 1,80 m hohen Ansaugarm aus zusammengeschweißten Sechs-Zoll-Rohrstücken. Dieser sorgt dafür, dass immer Flüssigkeit an den Drehkolben vorliegt und der Sogeffekt verstärkt wird. Ist das Saugrohr leer, kann dieses vorab befüllt werden. „Seitdem wir den neuen Saugarm montiert haben, gibt es keine Probleme mehr mit einer trocken gelaufenen Pumpe“, erzählt uns Bernhard Bronnert abschließend. Insgesamt kosteten die Umbauten rund 400 Euro, womit die teurere Reparatur mehrmals verhindert werden konnte.
