Besonders dicht mit Ölverteiler

Pumpenhersteller haben sich clevere Sicherheitsvorkehrungen einfallen lassen, um ihre Pumpen dicht zu bekommen. Als besonders dicht und verschleißresistent gelten Pumpen des japanischen Herstellers Tsurumi mit der Dichtung in der Ölkammer. Dennoch sind auch Betreiber in der Pflicht, wollen sie einen Totalschaden von Pumpen vermeiden. Tsurumi empfiehlt Anwendern, regelmäßig einen simplen Check auszuführen, um ihre Pumpen zu schützen.

Eine Pumpe von Tsurumi mit Gleitringdichtung, die sich vollständig in der Ölkammer befindet, pumpt Wasser aus einem Absetzbecken ab.

Foto: Tsurumi

Dass Wasserpumpen dicht sein müssen, versteht sich von selbst. Doch die Aufgabe ist technisch anspruchsvoll. „Es gibt zwei Eintrittspforten für das Wasser“, erklärt Stefan Himmelsbach vom japanischen Baupumpenhersteller Tsurumi mit deutscher Vertretung in Düsseldorf, „oben durch die Kabeleinführung und unten durch die Wellendichtung.“ Fatal dabei ist: Ein Wassereintritt ist zunächst nicht erkennbar.

Die Kabeloption wird weitgehend vermieden, wenn Betreiber die Pumpe sorgfältig behandeln. Dazu gehört vor allem, dass die Pumpe nicht am Kabel gezogen wird, was jedoch statistisch gesehen ein häufiger Fehler ist. Den Haltegriff verbauen die Hersteller eben nicht ohne Grund. Durch Überdehnung oder Reibung können Mikroöffnungen entstehen, durch die Feuchtigkeit eindringen kann.

Tsurumi-Pumpen seien laut Himmelsbach zwar diesbezüglich aus zwei Gründen sicher. Zum einen, weil eine Kabelzugentlastung als mechanischer Schutz des Kabeleingangs vorhanden ist, zum anderen vor allem jedoch, weil jeder Leiter hermetisch dicht in Kunstharz vergossen ist. Eine absolute Garantie ist das aber auch nicht.

Niemals am Kabel ziehen

Der mögliche Eintritt von Wasser über die Dichtung an der Pumpenöffnung im Gehäuseboden ist schon schwieriger zu verhindern. Hier gilt die innen liegende doppelte Gleitringdichtung als Goldstandard. Sie wirkt zweiseitig, wobei der Druck durch eine starke Spiralfeder erzeugt wird. Der untere Teil ist die eigentliche Dichtung nach außen, der obere Teil schützt den Motorraum.

Diese Gleitringdichtung hält Pumpen am Gehäuseboden dicht: Der untere Teil dichtet nach außen ab, der obere Teil schützt den Motorraum. Die starke Spiralfeder erzeugt den dafür notwendigen Druck nach oben und unten.

Foto: Tsurumi

Tsurumi ist der erste Hersteller, der dieses neuralgische Bauteil – die Gleitringdichtung – vollständig in die Ölkammer verlegt hat. Dort wirkt ein Ölverteiler, der die Welle lageunabhängig schmiert. Quasi als Nebeneffekt sorgt er dafür, dass die Reibungswärme der Dichtung im Kontakt mit der Welle so weit abgeführt wird, dass an exponierten Stellen keine thermischen Spitzen entstehen, die zum Materialversagen führen können. Dies handhaben nicht alle Herstellern so, zumal der Ölverteiler eine Erfindung der Japaner ist.

Insbesondere hat diese Tsurumi-Variante Vorteile gegenüber anderen doppelt wirkenden Gleitringdichtungen. Bei diesen liegt zwar eine Dichtung in der Ölkammer. Das äußere Element ist aber auf Wasserkühlung angewiesen. Das heißt, die Pumpe muss ständig in Betrieb sein, um die Dichtung zu schützen.

Schematische Darstellung einer in einer Ölkammer eingebauten Gleitringsicherung: Dieses zusätzliche Sicherheitsfeature hat den Effekt, dass das Öl die thermische Rotationsenergie abführt und dadurch die Gleitringdichtung vor exzessivem Verschleiß schützt. Grafik: Tsurumi

Sichtkontrolle des Öls

Tsurumi verwendet für die Gleitringdichtungen den extrem harten Dichtungswerkstoff Siliziumkarbid für die passive Sicherheit: Als zweithärtestes Element nach Diamant widersteht es Temperaturen bis 2 000 °C und hält damit deutlich länger als andere Dichtungen, die Hersteller beispielsweise aus Kohlenstoffstahl mit einer thermischen Obergrenze von 200 °C verwenden.

Trotzdem kann auch die beste Abdichtung versagen. Es ist zwar ein mehrstufiger Prozess, aber mit dem Überwinden der ersten Barriere durch Wasser oder auch Schmutzpartikel nimmt das Unheil seinen Lauf, denn kein Hersteller kann eine hundertprozentige Dichtheit garantieren. Der Grund liegt im Abstand zwischen Welle und Dichtung, der immer gegeben sein muss – sonst würde sich nichts mehr drehen.

Zwar sind die Toleranzen hier minimal, aber manchmal dringen Schmutzpartikel ein, die abrasiv wirken und am Ende einer Wirkungskaskade die Dichtung zerstören. Der Schadensfall kann durch kleinste Partikel ausgelöst werden. Schon das Berühren der ausgebauten Dichtung kann ausreichen. Also Vorsicht bei Wartungsarbeiten.

Ein Schulungsvideo des Herstellers Tsurumi vermittelt auf YouTube alles Wissenswerte über das sicherheitskritische Bauteil.

Foto: Tsurumi

Achtung bei der Wartung

Auch ein unsanfter Sturz der Pumpe auf harten Untergrund kann zum Bruch der nur wenige Millimeter dicken Dichtungsbauteile führen. Hier hat der Hersteller Tsurumi in Crashtests bewiesen, dass seine Pumpen den Aufprall auf Beton aus 7 m Höhe überstehen.

Der Tsurumi-Fachmann Himmelsbach rät Pumpenbetreibern zu einer einfachen Vorsichtsmaßnahme: regelmäßig das Öl kontrollieren. Enthält es Wasser oder sieht dunkel-trüb aus, ist die Dichtung nicht mehr intakt. Dann muss sie ausgetauscht werden, ohne die empfindlichen Dichtungsflächen zu berühren. Hilfreich ist auch ein Blick auf die Wellenschutzhülse oder den Labyrinthring vor der Dichtung. Ist hier Abrieb zum Beispiel durch Schleifspuren erkennbar, könnten bereits Partikel ihre unheilvolle Reise ins Pumpeninnere angetreten haben.