Teilprojekt A3

Oszillierende Kolbenpumpen werden häufig als Prozeßpumpen mit Förderdrücken bis zu 2000 bar eingesetzt. Wichtigste Betriebskriterien sind geringe Kosten, hohe Zuverläßigkeit und geringer Leistungsbedarf. In den letzten Jahren ist verstärkt die Forderung nach absoluter Leckagefreiheit als weiteres wesentliches Einsatzkriterium hinzugekommen. Eine hermetisch dichte Kolbenpumpe kann aber heute mit den üblichen Dichtsystemen nicht realisiert werden, da jedes Dichtsystem prinzipbedingt eine minimale Leckage aufweist. Membranpumpen bilden derzeit als Sonderbauform die einzige Möglichkeit, oszillierende Kolbenpumpen hermetisch dicht zu betreiben, sind jedoch konstruktiv aufwendiger, bauen größer und kosten ca. 60 % mehr als konventionelle Kolbenpumpen. 
Gelingt es, auch das Triebwerk (Kurbel- oder Nockentrieb) einer Kolbenpumpe dauerhaft mit Fördermedium zu schmieren, kann die Pumpe in einem geschlossenen Gehäuse hermetisch dicht betrieben werden, ohne die aufwendige Membrantechnik einsetzen zu müssen. Die Realisierung setzt allerdings voraus, daß alle Lagerstellen des Kurbeltriebs auf Medienschmierung umgestellt werden können. Da rotierende Rollen- und Gleitlager aus Keramik für Medienschmierung bereits bekannt sind und serienmäßig eingesetzt werden, muss sich die Forschung auf das Bauelement Kreuzkopf konzentrieren. In Bauteilversuchen wird fuer die oszillierende Bewegung bei hohen Flächenpressungen durch die Normalkräfte des Kurbeltriebs zu klären sein, welche Keramikwerkstoffe bei minimalem Verschleiß und geringen Reibungskräften unter Medienschmierung im Kurbeltrieb einsetzbar sind. Kann zusätzlich der Kreuzkopf aus Keramik auch die Funktion der Kolbenstangenabdichtung übernehmen, ergibt sich eine sehr kompakte und gewichtssparende Konstruktion.