Das Öl in einer ölgedichteten Drehschieberpumpe ist nicht nur Schmierstoff. Es bildet zwischen Drehschiebern und Pumpenraum einen Ölfilm, verschließt Leckagewege im Verdichtungsraum und ist damit Voraussetzung dafür, dass ölgedichtete Pumpen den Bereich um 0.1 mbar erreichen; zugleich führt es die Verdichtungswärme ab und schließt Abrieb und Staub ein, die sich am Boden des Öltanks absetzen. Ist das Öl falsch gewählt, zeigt sich in der Praxis daher nicht «etwas schnellerer Verschleiß», sondern der Enddruck wird nicht erreicht, die Evakuierungszeit verlängert sich und die Zahl der Ölwechsel verdoppelt sich. Im Folgenden werden «Auswahl» und «Mischbarkeit» getrennt behandelt.
I. Zuerst die Ölfamilie nach dem Vakuum festlegen, dann die Viskositätsklasse nach den Betriebsbedingungen
ISO 6743 ordnet die Öle für ölgeschmierte Verdrängerpumpen mit Verdichtung der Gruppe D zu; nach dem Arbeitsvakuum werden sie in Grobvakuum, Feinvakuum und Hochvakuum unterteilt, und jede Stufe wird je nach Korrosivität des Gases in zwei Klassen geteilt (DVA/DVB, DVC/DVD, DVE/DVF). Die deutsche DIN 51506 ist eine andere Einteilung nach Additiven und Belastung: VB und VC sind Mineralöltypen ohne Additive, VBL und VCL enthalten Antioxidationsadditive, VDL ist auf hohe Drücke und schwere Lasten ausgerichtet. Beiden gemeinsam ist: Je höher das Vakuum und je schwerer die Belastung, desto höher sind die Anforderungen an Oxidationsbeständigkeit und niedrigen Dampfdruck des Öls.
Unsere einstufigen ölgedichteten Drehschieberpumpen V0025A bis V0100 (Produktseite V0025A–V0100) erreichen bei geschlossenem Gasballast einen Enddruck von 0.1 mbar, V0025A von 0.5 mbar; sie liegen an der Grenze zwischen Grob- und Feinvakuum. Ein Mineralöl-Vakuumpumpenöl mit Antioxidationsadditiv ist ausreichend; ein Hochvakuum-Diffusionspumpenöl ist nicht erforderlich – dieses hat eine niedrigere Viskosität und einen niedrigeren Dampfdruck und bildet in dieser Pumpe eher einen zu dünnen Ölfilm.
Die Viskositätsklasse hängt von vier Dingen ab: Drehzahl, Öltemperatur, Passungsspiel und Ansaugtemperatur. Bei hoher Drehzahl eine Stufe niedriger wählen; bei 50Hz laufen die meisten Modelle mit 2900 r/min, V300B mit 1500 r/min, bei gleichen Betriebsbedingungen kann für die große Pumpe eine Stufe höher gewählt werden; bei dauerhaft hoher Öltemperatur (warme Werkhalle, Dauerbetrieb, schlechte Kühlung) eine Stufe höher wählen; bei häufigem Kaltstart im Winter und kleinen Spalten im Pumpenraum führt höhere Viskosität zu langsamer Ölansaugung und hohem Anlaufstrom.
Bei Exporten in 60Hz-Regionen ist eine gesonderte Prüfung erforderlich: Im Datenblatt ist angegeben, dass einige Modelle für 60Hz-Regionen nicht geeignet sind; mit höherer Drehzahl ändern sich Öltemperatur und Ölanforderungen, vor der Bestellung muss die entsprechende Konfiguration beim Werk bestätigt werden.
II. Rechenbeispiel: Wie sich der Ölzustand in der Evakuierungszeit niederschlägt
Für den Grobevakuierungsabschnitt wird die Evakuierungszeit mit dieser Formel geschätzt:
t = (V / S) × ln(P0 / P1)
V ist das Behältervolumen (m³), S das effektive Saugvermögen (m³/h); für t in Sekunden wird mit 3600 multipliziert.
Beispiel V0100, Nennsaugvermögen 100 m³/h, Evakuierung eines 2 m³ großen Behälters von 1000 mbar auf 10 mbar. Zuerst das effektive Saugvermögen: nach Abzug der Verluste durch Leitungen, Ventile und Filter mit 70% des Nennwerts gerechnet, S = 70 m³/h, in Sekunden: 70 ÷ 3600 = 0.0194 m³/s.
t = (2 ÷ 70) × 3600 × ln(1000 ÷ 10) = 102.9 s × 4.605 = 474 s ≈ 7 min 54 s
Dann der Fall mit schlechterem Öl: zu hohe Viskosität führt zu unzureichender Ölansaugung im kalten Zustand, oder das Öl ist bereits emulgiert und die Ölfilm-Dichtwirkung sinkt; das effektive Saugvermögen fällt auf 50 m³/h.
t = (2 ÷ 50) × 3600 × 4.605 = 144 s × 4.605 = 663 s ≈ 11 min 3 s
Bei derselben Pumpe und demselben Behälter steigt die Evakuierungszeit von 7 min 54 s auf 11 min 3 s, also um 40%. In einer kontinuierlichen Produktionslinie ist das ein Unterschied im Takt, nicht «etwas langsamer».
Nahe am Enddruck ist die korrigierte Formel mit Enddruck zu verwenden: t = (V / S) × ln[(P0 − Pu) / (P1 − Pu)], Pu ist der Enddruck bei geschlossenem Gasballast, 0.1 mbar. Einsetzen: ln(999.9 ÷ 9.9) = 4.615, t = 102.9 s × 4.615 = 475 s, nur 1 s Unterschied zur obigen Formel. Das zeigt: In der Größenordnung von 10 mbar ist der Engpass das effektive Saugvermögen und nicht der Enddruck der Pumpe; Ölprobleme zeigen sich zuerst im Saugvermögen, ein Absinken des Enddrucks ist ein späteres Signal. Für eine Berechnung vor Ort kann direkt der Auswahlrechner verwendet werden.
III. Ölmenge und Ölwechselintervall: zuerst den Jahresölverbrauch berechnen
| Modell | Ölmenge |
|---|---|
| V0025A | 0.75 L |
| V0040A | 1.5 L |
| V0063 / V0100 | 2 L |
| V0155 | 4 L |
| V0160 ~ V0302 | 5 ~ 8.5 L |
| V300B | 8.5 / 11.5 L |
| V0630B | 20 / 23 L |
Beispiel: 5 V0100, je 2 L Öl, 4000 Betriebsstunden pro Jahr:
- Bei Ölwechsel alle 500 Stunden: 4000 ÷ 500 = 8 Mal, 8 × 2 = 16 L/Gerät/Jahr, für 5 Geräte insgesamt 80 L;
- Bei Ölwechsel alle 1000 Stunden: 4 Mal, 8 L/Gerät/Jahr, für 5 Geräte insgesamt 40 L;
- Bei Ölwechsel alle 2000 Stunden: 2 Mal, 4 L/Gerät/Jahr, für 5 Geräte insgesamt 20 L.
Eine falsche Ölwahl drückt das Intervall von 2000 Stunden auf 500 Stunden, der Jahresölverbrauch steigt von 20 L auf 80 L. Der Preisunterschied beim Öl ist üblicherweise viel kleiner als dieser Faktor, daher ist «günstiges Öl» oft teurer. Umgekehrt ist bei sauberen, trockenen Bedingungen (Elektronik, Verpackung, Sauggreifer-Handling) ein Wechsel alle 2000 Stunden sinnvoll; bei Bedingungen mit Feuchtigkeit/Dampf (Kochen, Evakuierung nach der Reinigung) muss das Intervall verkürzt werden. Die konkreten Signale finden sich in den häufig gestellten Fragen und im älteren Beitrag zum Ölwechselintervall; hier werden sie nicht wiederholt.
IV. Mischbarkeit: vier Fälle
- Gleiche Marke, gleicher Typ, Nachfüllen: möglich, direkt bis zur Mittellinie des Ölschauglases nachfüllen.
- Gleiche Viskositätsklasse, unterschiedliche Marken: für den Dauerbetrieb nicht empfehlenswert. Raffinationstiefe des Grundöls und Additivsysteme (Antioxidans, Demulgator, Schaumverhinderer) unterscheiden sich; nach dem Mischen können Trübung und Ausflockung auftreten. Entscheidend ist das sinkende Demulgiervermögen – bei Feuchtigkeit/Dampf trennt die ölgedichtete Pumpe Wasser über diese Eigenschaft schnell ab; verschlechtert sie sich, wird das Öl anhaltend milchig.
- Mineralöltyp und Synthetiktyp (PAO, Ester): nicht mischen. Polaritätsunterschiede können zur Entmischung führen, die Additive zehren sich gegenseitig auf; sichtbar wird das als normaler Ölstand bei nicht erreichtem Enddruck.
- Notfall: Wenn nur ein anderes Öl verfügbar ist, kann eine kleine Menge bis über die untere Ölstandsmarke nachgefüllt werden, um bis zum geplanten Stillstand durchzuhalten; danach komplett wechseln und Marke sowie Typ dokumentieren, um die nächste Fehlersuche zu erleichtern.
Nach dem Mischen von Öl sind drei Dinge zu tun: 20~30 Minuten mit geöffnetem Gasballast laufen lassen, um Wasser auszutragen; das Ölschauglas 24 Stunden beobachten, ob Trübung oder Entmischung auftritt; nach einer Woche bei geschlossenem Gasballast den Enddruck erneut messen. Ist er um mehr als eine Stufe schlechter als mit frischem Öl (z. B. V0100 von 0.1 mbar auf 0.3 mbar), komplett wechseln und nicht durch Nachfüllen ausgleichen.
V. Selbstprüftabelle zur Ölauswahl
| Betriebsbedingung | Ölrichtung | Hinweis |
|---|---|---|
| Saubere, trockene Gase, Aussetzbetrieb | Mineralöl-Vakuumpumpenöl mit Antioxidationsadditiv | Alle 2000 Stunden oder halbjährlich wechseln, Ölfarbe und Viskosität prüfen |
| Mit Feuchtigkeit/Dampf (Kochen, Trocknen, nach der Reinigung) | Öl mit klar definiertem Demulgiervermögen | Mit Gasballast betreiben, Intervall verkürzen, bei milchigem Öl sofort wechseln |
| Mit Lösungsmitteln (Druckanwendungen, Beschichtung, Entfettung) | Öl mit guter Verträglichkeit gegenüber Lösungsmitteln | Sinkende Viskosität und sinkender Flammpunkt sind Signale, Lüftung verstärken |
| Mit Staub | Normales Öl + wirksame Ansaugfilterung | Staub im Pumpenraum schädigt zuerst die Drehschieber, das Öl ist nur die Folge |
| Korrosive Gase | Auswahl nach DVB/DVD/DVF | Werkseitige Bestätigung von Material- und Ölverträglichkeit erforderlich |
Wenn in der Auswahlphase Gaszusammensetzung und Betriebsregime klar angegeben werden, spart das später Ölwechselkosten. Bei V0155 und größer (Produktseite V0155) sowie V0630B (Produktseite V0630B) ist die Ölmenge groß und ein Ölwechsel teuer; daher lohnt es sich umso mehr, die Ölauswahl vorab genau festzulegen.
Weiterführende Beiträge
- Reicht 0.1 mbar für eine Vorpumpe in der Beschichtung? Vorgehensweise zur Beurteilung
- Wann das Gasballastventil öffnen und wie lange
- [Wie man Drehschieberverschleiß beurteilt: fünf messbare Signale und der Wechselzeitpunkt](/de/news/judge-vane-wear-five-measurable-signals-re