Die weitaus meisten Hersteller bieten serielle Doppelkolbenpumpen an. Die Funktionsweise ist grundsätzlich die gleiche: Ein Kolben aus Saphir oder Keramik wird durch eine Kurvenscheibe vor- und zurückbewegt und fördert dadurch Flüssigkeit.

In der Saug- und Druckseite befinden sich Miniaturventile, die dafür sorgen, dass sich die Flüssigkeit nur in eine Richtung bewegen kann und somit Druck aufgebaut wird. Die Kolben sind auf sog. Kolbenstangen befestigt, die in speziellen Lagern gleiten. Durch eingedrungene Flüssigkeit, besonders durch Puffer, können sich diese Kolbenstangen festfressen. Die Reparatur ist aufwendig und kann nur in der Werkstatt durchgeführt werden.
Bei seriellen Pumpen sind nur im linken Kopf Ventile, der rechte ist der sogenannte Ausgleichskopf, der den Druck konstant hält. Parallele Pumpen haben 2 Köpfe mit je 2 Ventilen, Einkolbenpumpen nur 1 Kopf, hierbei wird der Kolben in der Saugphase sehr schnell zurückgezogen und sofort wie auf den Druckpunkt gebracht. Gute Einkolbenpumpen laufen ebenso pulsationsarm wie schlechte Doppelkolbenpumpen.

Der Druck schwankt, gleichzeitig Minderförderung
Bei einem Systemdruck von z.B. 200 bar schwankt der Druck um 30 bar oder mehr, gleichzeitig wird die eingestellte Flussrate nicht ereicht.

Mögliche Fehlerursachen
1) Defekte oder verschmutzte Ventile (99 Prozent aller Fehler sind darauf zurückzuführen)
2) Eine oder beide Kolbendichtungen sind völlig defekt (dann steht aber Ihre Pumpe nach kurzer Zeit mit den Füßen im Laufmittel!)
3) Sehr viel Luft im Laufmittel (Wasser: abkochen, sonst Ultraschallbehandlung oder besser Verwendung eines on-line Entgasers)
4) Einer der beiden Kolben ist festgefressen (sehr selten)

So sieht ein modernes Kugelventil aus. Auf einem Saphirring liegt eine Rubinkugel. Die Dichtfläche ist wenige 1000stel Millimeter groß, es liegt auf der Hand, dass geringste Verschmutzungen zu einer Fehlfunktion führen. Meist besteht die Verschmutzung aus angesaugten Fremdkörpern oder ausgefallenem Material, selten auch auch aus klebrigen Bestandteilen des Eluenten. (Bei Wasser: Mikroorganismen, die auch in abgekochtem Wasser gut gedeihen, Rückstände aus dem Ionenaustauscher).

Luft ist eine sehr häufige Fehlerursache: Kleinste Luftblasen sammeln sich in der Ventilkammer und verhindern, dass das Ventil richtig schließt. Diese Luftblasen kommen entweder aus dem Laufmittel direkt aus einer Undichtigkeit vor oder am Einlaßventil.

Lokalisierung des defekten Ventils
Um festzustellen, ob das Ein- oder Auslaßventil defekt ist, gehen Sie wie folgt vor:
Schalten Sie die Pumpe ein und öffnen Sie das Entlüftungsventil, so dass kein Druck aufgebaut wird.
Heben Sie den Ansaugschlauch kurz aus dem Vorratsbehälter, um eine kleine Luftblase anzusaugen.

Beobachten Sie jetzt diese Blase: Bewegt sie sich mit jedem Kolbenhub ruckartig in Richtung Pumpe oder wird sie vor- und zurückbewegt?
Bewegt sie sich nur in Richtung Pumpe, schließen Sie jetzt das Entlüftungsventil, um Druck aufzubauen. Bewegt sich die Blase immer noch nur in Richtung Pumpe? Dann ist das Einlassventil auf jeden Fall in Ordnung!
Bewegt sie sich vor und zurück, schließt das Einlassventil nicht vollständig und muss gereinigt oder ausgetauscht werden. Pulsiert die Pumpe, und das Einlassventil ist in Ordnung, muss nur das Auslassventil behandelt werden.

Ausbau und Reinigung eines Ventils
Der erste Versuch für faule Leute ist die Reinigung in situ, dass heißt ohne Demontage. Entfernen Sie die Säule, stellen Sie die Pumpe auf 2 oder 3 ml/min und pumpen Sie einige Stunden heißes Wasser mit einem Spülmittel, danach reines Wasser durch das System.

Baut die Pumpe immer noch keinen konstanten Druck auf, müssen Sie ein schwereres Geschütz auffahren: Wenn Sie einen Edelstahl-Pumpenkopf haben, pumpen Sie einige Stunden 20%ige Salpetersäure, gefolgt von Wasser. Um die Pumpe müssen Sie dabei keine Angst haben, höchstens um sich selbst. Schutzbrille tragen! Wenn die Pumpe dicht ist und nicht irgendwo leckt, kann nichts passieren.

Hat alles nichts genützt, müssen Sie das Ventil ausbauen.
Drehen Sie die Ventilschraube heraus. Darin finden Sie:

Entweder eine geschlossene Edelstahl-Kartusche, die leicht herausfällt.
Sie können nun versuchen, die Kartusche im Ultraschallbad zu reinigen, oder Sie verwenden gleich eine neue. Kartuschen lassen sich leider nur selten nach dem Zerlegen wieder verschließen.
Ventilkartusche, Abdeckscheibe, Ventilschraube

Oder ein Ventilsitzgehäse mit Kugel und Sitz, abgeschlossen mit einer Polyamidscheibe. An das Gehäuse kommen Sie durch Abhebeln der Polyamidscheibe (z.B. mit einem Messer).
Beispiel für ein Ventil ohne Kartusche

Gelingt es Ihnen, Kugel und Sitz aus der Hülse zu entnehmen, legen Sie beide unter ein Auflichtmikroskop. Vermutlich sehen Sie sofort, dass Partikel auf der Dichtfläche des Ringes liegen. Versuchen Sie, die beiden Teile zu reinigen. Sollte ein Riss sichtbar sein, werfen Sie den Sitz weg. Heben Sie die Kugel auf für den Fall, dass Ihnen eine vom Tisch rollt und nicht mehr aufzufinden ist. Alle Einzelteile des Ventils lassen sich gut im Ultraschallbad reinigen.
Rubinkugel und Sitz (Starke Vergrößerung)

Beim Zusammenbau ist darauf zu achten, dass
die Fließrichtung gewahrt ist: Die Kugel muss sich mit der Flussrichtung vom Sitz abheben.
der Sitz mit der richtigen Seite zur Kugel montiert wird: Die polierte Seite des Sitzes in Richtung Kugel, die matte zur anderen.

Der Druck bricht regelmäßig nach kurzer Laufzeit zusammen
Nach dem Entlüften über das Purge-Ventil läuft die Pumpe mit konstantem Druck etwa 15 Minuten, dann treten extrem hohe Druckschwankungen auf. Nach erneutem Entlüften läuft die Pumpe wieder.
Ursache kann eine verstopfte Ansaugfritte sein. Bei hoher Flussrate zum Entlüften wird genug frischer Eluent durchgesaugt, um die Pumpe für eine Weile arbeiten zu lassen. Nach dem Umschalten auf die normale Flussrate sorgt dann der entstehende Unterdruck zwischen Fritte und Pumpe ganz langsam für die Ausbildung von Gasblasen, die sich stetig vergrößerten, um dann schließlich die Pumpe lahm zu legen.

Der Effekt einer verstopften Fritte ist leicht zu erkennen:
Lösen Sie den Ansaugschlauch an der Pumpe und stellen Sie die Vorratsflasche auf die Pumpe.
Jetzt muss der Eluent stetig laufen - das Prinzip der kommunizieren Röhren ist aus der Physik ja bekannt. Tropft er nur, ist mit Sicherheit die Fritte verstopft.
Nehmen Sie die Fritte ab und versuchen Sie es erneut: läuft es jetzt richtig, ist die Fritte verstoft.

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