Die Fehlerbehebung bei einer dichtungslosen Magnetkupplungspumpe unterscheidet sich von der bei einer abgedichteten Pumpe. Es gibt keine Dichtung, die undicht werden könnte, keine Stopfbuchse, die man im Auge behalten müsste, und die meisten Störungen treten im Inneren des Gehäuses auf, wo man sie nicht sehen kann. Einen Gedanken sollte man sich jedoch merken: Bei einer magnetgetriebenen Pumpe dient die geförderte Flüssigkeit gleichzeitig dazu, die Lager zu schmieren, die Magnete zu kühlen und die von der Kupplung erzeugte Wärme abzuführen. Daher lässt sich die überwiegende Mehrheit der Ausfälle darauf zurückführen, dass der Flüssigkeitsfluss unterbrochen, die Flüssigkeit verunreinigt, zu heiß oder zu zähflüssig ist. Wenn der Zustand der Flüssigkeit stimmt, laufen diese Pumpen jahrelang.
Wir entwickeln und fertigen dichtungslose Magnetkupplungspumpen, Magnetgetriebepumpen und Wirbelmagnetpumpen und erhalten zahlreiche Anrufe mit der Meldung „Die Pumpe funktioniert nicht mehr“. Dabei wiederholen sich bestimmte Muster. Im Folgenden finden Sie eine praktische Fehlerdiagnose – zunächst eine kurze Tabelle mit Symptomen und Ursachen als Ausgangspunkt, anschließend eine schrittweise Erläuterung der einzelnen Fehlerarten: Was Sie sehen, was tatsächlich im Inneren der Pumpe vor sich geht, was die Ursache ist und wie Sie das Problem beheben können.
Hier beginnen: Kurzübersicht „Von Symptom zu Ursache“
Vergleichen Sie das Verhalten der Pumpe mit den möglichen Ursachen und springen Sie dann zu dem Abschnitt weiter unten, der darauf zutrifft.
| Symptom | Mögliche Ursache | Als Erstes sollte man prüfen, ob |
| Motor läuft, aber kein Durchfluss oder Druck | Nicht angesaugt / Gasbindung, falsche Drehrichtung, entkoppelte Magnete, Saughöhe zu hoch | Vorbereiten und entlüften; Drehung überprüfen; auf ein Surren achten |
| Der Durchfluss nimmt mit der Zeit ab | Verschleiß von Lagern oder Laufrad, teilweise Verstopfung, Kristallisation, interne Rückführung | Sieb und Saugleitung; Lagerspiel |
| Plötzlicher Durchflussverlust, begleitet von einem Heulen | Magnetische Entkopplung (Herausrutschen) | Ist das Ablassventil geöffnet? Hat sich die Viskosität oder die Temperatur verändert? Liegt eine Überlastung vor? |
| Lärm und Vibrationen | Kavitation, Lagerverschleiß, Fluchtungsfehler, Leerlauf | Ansaugbedingungen / NPSH; die Welle mit der Hand abtasten |
| Überhitzung des Pumpen- oder Magnetbereichs | Betrieb mit geringem Durchfluss oder im Leerlauf, Trockenlauf, verstopfter Kühlkreislauf | Wird der Mindestdurchfluss aufrechterhalten? Befindet sich Flüssigkeit in der Pumpe? |
| Leistung nach einer Überraschungsniederlage dauerhaft gesunken | Entmagnetisierte Magnete (Übertemperatur) | Vorgeschichte: Ist die Leitung ausgetrocknet oder lief das Wasser gegen ein geschlossenes Ventil? |
| Plötzlicher Lagerausfall | Feststoffe in der Flüssigkeit, Trockenlauf, Kristallisation, Fehlausrichtung | Reinheit der Flüssigkeit; Temperatur im Vergleich zum Kristallisationspunkt |
| Flüssigkeit im Magnet-/Antriebsbereich | Riss in der Sicherheitshülle | Halten Sie sofort an und überprüfen Sie die Hülle |
Die Pumpe läuft, fördert aber keine Flüssigkeit
Der Motor läuft, es kommt jedoch nichts heraus oder es baut sich kein Druck auf. Dies ist der häufigste Grund für einen Serviceeinsatz, und eine zentrifugale Magnetkupplungspumpe ist nicht selbstansaugend, was in der Regel die Ursache ist. Befindet sich Luft oder Dampf anstelle von Flüssigkeit im Gehäuse, dreht sich das Laufrad in Gas und kann keine Förderhöhe erzeugen – es ist gasgebunden. Das gleiche Symptom kann auch andere Ursachen haben: Der Motor läuft nach einer Neuverkabelung rückwärts, die Saugleitung saugt Luft durch eine lose Verbindung an, die Saughöhe ist einfach zu hoch oder die Magnete haben sich gelöst (nächster Abschnitt).
Führen Sie die folgenden Schritte der Reihe nach durch: Befüllen und entlüften Sie die Pumpe, sodass das Gehäuse vor dem Start vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Vergewissern Sie sich, dass sich der Motor in die Richtung dreht, die der Pfeil auf dem Gehäuse anzeigt. Prüfen Sie die Saugleitung auf Luftlecks, erhöhen Sie den Füllstand der Quelle oder senken Sie die Pumpe ab, um die Saughöhe zu verringern, und beseitigen Sie eventuelle Verstopfungen im Sieb. Wenn die Pumpe immer noch nicht fördert und Sie ein hochfrequentes Heulen hören, gehen Sie von einer Entkopplung aus. Die Dimensionierung von Saugleistung und NPSH wird in unserem Leitfaden zur Auswahl von Magnetkupplungspumpen.
Magnetische Entkopplung (Slip-Out)
Die Pumpe lief, dann ließ der Durchfluss nach oder kam zum Stillstand, oft begleitet von einem hohen Pfeifgeräusch, während sich der Motor weiterhin normal drehte. Dieses typische Symptom deutet auf eine Entkopplung hin.
Und so funktioniert das im Inneren: Jede Magnetkupplung kann nur ein bestimmtes Drehmoment übertragen. Wenn das vom Laufrad benötigte Drehmoment diesen Grenzwert überschreitet, kann der innere Magnetrotor nicht mehr mit dem Außenrotor Schritt halten – er rutscht durch oder bleibt stehen, während der Außenrotor und der Motor weiterlaufen. Das Laufrad kommt zum Stillstand und der Durchfluss bricht zusammen. Die Entkopplung ist zum Teil eine integrierte Sicherheitsfunktion: Die Kupplung rutscht durch, anstatt den Motor zum Stillstand zu bringen oder eine Welle zu zerreißen.
Dies geschieht, weil die Belastung die Nennleistung der Kupplung überschritten hat. Häufige Auslöser: Anlaufen oder Betrieb bei geschlossenem oder gedrosseltem Auslassventil, ein Viskositätssprung (eine Flüssigkeit, die beim Abkühlen dickflüssiger wurde, oder eine Rezepturänderung), eine verstopfte Leitung, die die Belastung erhöht, ein plötzlicher Druckspitzenanstieg oder eine für den Einsatz zu klein dimensionierte Kupplung. Kaltstarts sind ein klassischer Fall – eine Flüssigkeit, die bei Betriebstemperatur dünnflüssig ist, kann beim Anlaufen weitaus viskoser sein, sodass die Pumpe beim ersten Versuch durchrutscht und nach dem Aufwärmen einwandfrei läuft.
Stellen Sie die Pumpe ab und beheben Sie die Überlast, bevor Sie sie wieder anlaufen lassen, da ein Weiterbetrieb im Schlupfzustand die Magnete schnell erhitzt (siehe nächsten Abschnitt). Öffnen Sie vor dem Anlaufen das Druckventil und lassen Sie die Pumpe nicht im Leerlauf laufen. Wenn sich die Viskosität um mehr als etwa 20 % verändert hat, berechnen Sie Förderhöhe und Leistung neu, bevor Sie sich auf den alten Betriebspunkt verlassen. Installieren Sie einen Leistungs- oder Stromwächter, damit eine Überlastung die Pumpe frühzeitig abschaltet, anstatt die Magnete zu überhitzen. Chronisches Auskuppeln bedeutet, dass die Kupplung für den Betriebszustand unterdimensioniert ist und die Pumpe neu ausgelegt werden muss – unsere Leitfaden zur Auswahl von Magnetkupplungspumpen behandelt die Entkopplungsdrehmomentreserve und die Auswahl des richtigen Modells aus der Chemiepumpen-Baureihe denn die Flüssigkeit selbst unterbricht die Wiederholung.
Entmagnetisierung – und warum sie nicht dasselbe ist wie Entkopplung
Nach einer Störung erreicht die Pumpe nie wieder ihre ursprüngliche Fördermenge oder Förderhöhe und verbraucht bei geringerer Leistung mehr Strom. Das verrät es: Im Gegensatz zur Entkopplung stellt sich der Zustand nicht wieder her, wenn man die Last entfernt.
Die Magnete haben ihre Kraft dauerhaft verloren. Seltenerdmagnete behalten ihr Magnetfeld nur bis zu einer oberen Temperaturgrenze bei; werden sie darüber hinaus erhitzt, ist der Verlust dauerhaft, sodass die Kupplung ihr Nennmoment nicht mehr übertragen kann. Dies ist ein anderer Ausfall als eine Entkopplung. Eine Entkopplung ist ein vorübergehendes Drehmomentphänomen, das sich in dem Moment wieder normalisiert, sobald die Überlastung beseitigt ist; eine Entmagnetisierung hingegen ist ein dauerhafter Hitzeschaden, der nicht rückgängig gemacht werden kann. Beide Phänomene hängen jedoch zusammen: Eine Pumpe, die im Schlupfzustand weiterläuft, erwärmt sich schnell, Trockenlauf beschleunigt die Erwärmung noch weiter, und beides kann dazu führen, dass die Magnete ihre Grenze überschreiten.
Jede anhaltende Übertemperatur führt dazu – Trockenlauf, ein langer Leerlauf oder eine Phase mit geringem Durchfluss, anhaltender Schlupf oder eine Prozesstemperatur, die über der Nennleistung der Pumpe liegt. Entmagnetisierte Magnete lassen sich nicht wieder magnetisieren, daher muss die Rotorbaugruppe ausgetauscht werden. Vorbeugung bedeutet Temperaturdisziplin: Niemals im Trockenlauf betreiben, niemals im Leerlauf laufen lassen, den Mindestdurchfluss aufrechterhalten und ein Magnetmaterial wählen, dessen Nennwert deutlich über Ihrer maximalen Betriebstemperatur liegt – eine Sicherheitsmarge von etwa 15–30 °C ist gängige Praxis. Für wirklich hohe Betriebstemperaturen ist eine Magnetsorte für höhere Temperaturen wie Samarium-Kobalt sowie die richtige Lösungen für Hochtemperaturpumpen sind die Lösung, anstatt eine Standardpumpe über ihre Grenzen hinaus zu belasten.
Trockenlauf: Der schnellste Weg, eine dichtungslose Pumpe zu zerstören
Überhitzung, dann Geräusche, dann eine festgefressene oder ausgefallene Pumpe – manchmal innerhalb weniger Minuten. Trockenlauf ist das Schlimmste, was man einer magnetgetriebenen Pumpe antun kann, und es lohnt sich zu verstehen, warum dies so verhängnisvoll ist.
In einer Magnetkupplungspumpe erfüllt die geförderte Flüssigkeit neben ihrer Funktion als Fördermedium drei weitere Aufgaben: Sie schmiert die Siliziumkarbid-Gleitlager, kühlt den inneren Magnetrotor und leitet die Wirbelstromwärme ab, die von einem Metallgehäuse erzeugt wird. Läuft die Pumpe ohne Flüssigkeit, fallen alle drei Komponenten gleichzeitig aus. Die Siliziumkarbid-Gleitlager sind auf einen Flüssigkeitsfilm angewiesen; laufen sie trocken, überhitzen sie oder es kommt zu Rissen; die Magnetkammer heizt sich auf, ohne dass die Wärme abgeleitet werden kann, und die Magnete können innerhalb von Minuten entmagnetisiert werden.
Die Ursachen sind einfach: eine leere Saugleitung, weil der Tank leer ist, ein Verlust der Ansaugung, Gasansammlung, ein geschlossenes Saugventil oder das Starten, bevor die Pumpe gefüllt ist. Die Regel ist ebenso einfach – lassen Sie eine Magnetkupplungspumpe niemals trocken laufen, auch nicht für kurze Zeit. Vor jedem Start befüllen und entlüften. Wo der Vorratsbehälter leerlaufen oder es in der Leitung zu Gasansammlungen kommen kann, sollte ein Trockenlaufschutz eingebaut werden: ein Leistungs- oder Stromwächter oder ein Flüssigkeitspräsenzschalter, der die Pumpe vor einem Schaden abschaltet. Dies ist die wichtigste Einzelmaßnahme zum Schutz einer dichtungslosen Anlage. Informationen zu Lagern und Verschleißteilen finden Sie in unserem Leitfaden zur Lebensdauer und Wartung von Chemiepumpenteilen.
Lagerverschleiß und Festfressen
Geräusche, Vibrationen, ein allmählicher Leistungsabfall und eine Welle, die sich beim Drehen von Hand rau anfühlt oder klemmt. In diesem Fall sind die Gleitlager die Ursache.
Diese Lager – aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid – werden ausschließlich durch die Prozessflüssigkeit geschmiert. Alles, was den sauberen Flüssigkeitsfilm unterbricht, führt zu Verschleiß: Trockenlauf, Feststoffpartikel in der Flüssigkeit, ein Medium, das in der Pumpe kristallisiert, oder eine Fehlausrichtung zwischen Innen- und Außenrotor, die das Lager ungleichmäßig belastet. Da die Lager in der geförderten Flüssigkeit liegen, genießen sie keinen der Schutzvorteile, die die Ölbadlager einer herkömmlichen Pumpe bieten.
Bringen Sie bei jeder Flüssigkeit, die Feststoffe mitführen kann, ein Ansaugsieb an; magnetgetriebene Pumpen vertragen keine Sandpartikel. Halten Sie ein kristallisierendes Medium mithilfe von Begleitheizungen oder Mantelheizungen über seiner Kristallisationstemperatur und spülen Sie die Pumpe nach dem Betrieb durch. Halten Sie den Flüssigkeitsfluss aufrecht und vermeiden Sie den Betrieb bei extrem geringem Durchfluss. Prüfen Sie bei einer Überholung die Koaxialität des Rotors und tauschen Sie die Lager als Satz und nicht einzeln aus. Wenn die Fördermedien stark abrasiv oder feststoffreich sind, ist eine dichtungslose Pumpe nicht geeignet – für diese Belastung ist eine Exzenterschneckenpumpe oder eine andere Pumpe aus der Baureihe der Verdrängerpumpen.
Kavitation
Starke Vibrationen, ein klapperndes Geräusch oder ein Geräusch, als ob Kies in der Pumpe wäre, schwankender Durchfluss sowie ein überdurchschnittlich schneller Verschleiß der Lager und des Laufrads. Die Ursache hierfür ist Kavitation, und bei einer magnetgetriebenen Pumpe belasten die Vibrationen die Gleitlager besonders stark.
Wenn der Druck auf der Saugseite unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt, bilden sich Dampfblasen, die dann heftig zusammenbrechen, sobald sie den Bereich des Laufrads mit höherem Druck erreichen. Dieser Zusammenbruch wirkt erosiv – er belastet die Laufrad- und Lagerflächen stark und erschüttert die gesamte Pumpe. Ursache ist eine zu geringe Netto-Ansaughöhe: eine zu hohe Ansaughöhe, eine verstopfte oder unterdimensionierte Saugleitung, eine heiße Flüssigkeit nahe ihrem Siedepunkt oder eine Flüssigkeit, die gelöstes Gas enthält. Die Abhilfemaßnahmen erhöhen die verfügbare Saughöhe – die Pumpe relativ zur Quelle tiefer setzen, die Saugleitung verkürzen und verbreitern, die Siebe reinigen und eine Flüssigkeit kühlen, die nahe am Siedepunkt läuft. Wir gehen die Berechnung und die Abhilfemaßnahmen auf unserer Verhinderung von Pumpenkavitation Seite.
Überhitzung, geringer Durchfluss und festgebackene Ablagerungen
Das Pumpengehäuse oder der Magnetbereich wird sehr heiß, und bei temperaturempfindlichen Flüssigkeiten können beim Öffnen der Pumpe eingebrannte Ablagerungen auf der Laufradnabe zu sehen sein. Beides lässt auf dasselbe Problem schließen: Der Durchfluss reicht nicht aus, um die Wärme abzuleiten.
Eine Magnetkupplungspumpe benötigt einen Mindestdurchfluss, um Wärme aus den Lagern und der Magnetkammer abzuführen, einschließlich der Wirbelstromwärme, die von einem metallenen Gehäuse erzeugt wird. Wird die Pumpe bei sehr geringem Durchfluss oder gegen ein geschlossenes Ventil betrieben, kann diese Wärme nirgendwo entweichen, sodass die in der Kammer eingeschlossene Flüssigkeit überhitzt. Bei einer temperaturempfindlichen Flüssigkeit kann die Wärme Prozessbestandteile auf die Magnetnabe des Laufrads aufbrennen, wodurch sich Ablagerungen bilden, die schließlich den Rotor blockieren.
Halten Sie den vom Hersteller angegebenen Mindestdurchfluss ein und fügen Sie eine Bypass- oder Rückführleitung hinzu, falls der Prozessbedarf darunter fällt. Betreiben Sie das System niemals gegen ein geschlossenes Auslassventil. Bei temperaturempfindlichen oder verschmutzungsanfälligen Flüssigkeiten sollten Sie den Durchfluss hoch halten und den Einsatz eines nichtmetallischen Gehäuses in Betracht ziehen, das die Erwärmung durch Wirbelströme vollständig verhindert. Eine anhaltende Überhitzung bei normalem Durchfluss deutet auf einen zu klein dimensionierten Kühlkreislauf oder eine ungeeignete Auswahl hin, die überprüft werden sollte.
Beschädigungen der Sicherheitshülle und ferromagnetische Verunreinigungen
In diesem Abschnitt werden zwei unterschiedliche Probleme behandelt. Das schwerwiegendere Problem ist das Eindringen von Flüssigkeit in den Magnet- oder Antriebsbereich – das bedeutet, dass die leckagefreie Barriere durchbrochen wurde. Das andere Problem ist eine plötzliche Unregelmäßigkeit im Kupplungslauf und ein Drehmomentverlust aufgrund von Fremdkörpern im Magnetspalt.
Die Schutzhülle ist die statische Barriere, die die Flüssigkeit im Nassbereich abdichtet. Korrosion, Kavitationserosion oder Kratzer durch Feststoffe können Risse oder Löcher verursachen und dazu führen, dass Prozessflüssigkeit in die Magnetkammer gelangt. Unabhängig davon werden ferromagnetische Partikel – Eisenspäne, Rost, Schweißzunder von neuen Rohrleitungen – in den Magnetspalt gezogen, wo sie die Spaltflächen abschleifen und die Kupplung beschädigen. Stellen Sie die Pumpe sofort ab, wenn Sie Flüssigkeit im Antriebsbereich feststellen, da ein beschädigter Mantel genau jene Flüssigkeit freisetzen kann, für deren Rückhaltung die dichtungslose Bauweise gewählt wurde. Passen Sie den Mantel und die medienberührten Werkstoffe an die Flüssigkeit an: Bei Chloriden, starken Säuren oder HF-bildenden Medien bedeutet dies die richtige Legierung oder eine mit Fluorpolymer ausgekleidete Ausführung aus unserem korrosionsbeständige Pumpenlösungen, mit auslaufsichere Pumpenlösungen auf der Seite der Eindämmung. Spülen Sie neue Rohrleitungen vor der Inbetriebnahme durch und bauen Sie einen Magnetabscheider oder ein Sieb ein, um ferromagnetische Partikel aufzufangen, bevor diese in den Spalt gelangen.
Eine kurze Checkliste zur Vorbeugung
Die meisten Ausfälle von Magnetantrieben lassen sich durch einige wenige Gewohnheiten vermeiden:
● Vor jedem Start die Pumpe befüllen und entlüften; die Pumpe niemals trocken laufen lassen.
● Öffnen Sie vor dem Start das Ablassventil; arbeiten Sie niemals gegen ein geschlossenes Ventil.
● Den Mindestdurchfluss aufrechterhalten; bei einer Leistungsreduzierung des Prozesses einen Bypass einbauen.
● Bauen Sie einen Trockenlaufschutz ein – einen Strom- oder Leistungswächter oder einen Flüssigkeitssensor.
● Die Flüssigkeit abseihen und die neuen Rohrleitungen durchspülen, um Feststoffe und ferromagnetische Verunreinigungen fernzuhalten.
● Halten Sie kristallisierende Flüssigkeiten warm und spülen Sie die Pumpe nach dem Betrieb durch.
● Passen Sie die Werkstoffe der benetzten Teile und des Gehäuses an das Medium an; überprüfen Sie die Betriebsbedingungen erneut, wenn sich die Viskosität oder Temperatur um mehr als etwa 20 % ändert.
● Zeichnen Sie Temperatur, Motorstrom und Vibrationen auf, damit eine langsame Abweichung erkennbar wird, bevor sie zu einem Ausfall führt.
Wann man innehalten und den Hersteller anrufen sollte
Manche Befunde bedeuten: sofort abschalten, nicht „beobachten und abwarten“. Flüssigkeit im Antriebsbereich deutet auf einen Riss in der Schutzhülle hin. Ein dauerhafter Abfall von Förderhöhe und Durchfluss nach einem Überhitzungsvorfall deutet auf entmagnetisierte Magnete hin. Wiederholtes Entkuppeln deutet auf eine Kupplung hin, deren Sicherheitsreserve für die Betriebsbedingungen nicht ausreicht. Keines dieser Probleme lässt sich vor Ort beheben – sie erfordern eine Demontage, die richtigen Ersatzteile oder eine Pumpe, deren Nennleistung an die tatsächlichen Betriebsbedingungen angepasst wurde. Wenn Sie sich für den Einsatz zwischen einem dichtungslosen Magnetantrieb, einem Magnetgetriebe oder einer Wirbel-Magnetpumpe entscheiden oder abwägen, ob Technologie für Pumpen mit gekapseltem Motor Stattdessen sollte man sich mit dieser Frage auseinandersetzen – und zwar lieber vor dem nächsten Misserfolg als erst danach.
Wenden Sie sich bei Problemen mit dem Mag-Drive oder bei einem Austausch an Aulank
Ganz gleich, ob Sie eine Störung diagnostizieren, eine Überholung planen oder eine Pumpe neu dimensionieren möchten, die sich immer wieder entkoppelt: Unser Ingenieurteam findet für Ihre Anwendung die passende dichtungslose Magnetkupplungspumpe, Magnetgetriebepumpe oder Wirbel-Magnetpumpe – sowie die passenden Werkstoffe. Teilen Sie uns das Pumpenmodell, das Fördermedium mit Temperatur und Viskosität sowie die Umstände mit, die vor dem Ausfall eingetreten sind.
Sprechen Sie mit unserem Team: Kontakt Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | E-Mail: info@aulankpump.com
Weiterführende Literatur: Leitfaden zur Auswahl von Magnetkupplungspumpen · Chemiepumpen-Baureihe