In der Welt der Hydraulik sind Zahnradpumpen unverzichtbare Komponenten, die für ihre Zuverlässigkeit und Effizienz bekannt sind. Zu den am häufigsten verwendeten Typen gehören die Innenzahnradpumpe und die Außenzahnradpumpe , jeweils mit einzigartigen Vorteilen, Einschränkungen und idealen Einsatzmöglichkeiten. Um das richtige System für Ihr System auszuwählen, müssen Sie genau wissen, wie es funktioniert und wofür es am besten geeignet ist.
Wie funktioniert eine Innenzahnradpumpe?
Der Betriebszyklus einer Innenzahnradpumpe besteht aus drei Hauptphasen: Füllen , , Fördern und Entleeren.
Wenn die Zahnräder auf der Einlassseite außer Eingriff kommen, entsteht ein sich ausdehnender Hohlraum. Flüssigkeit dringt in diesen Raum ein und wird zwischen den Zahnradzähnen eingeschlossen, während diese sich im Pumpengehäuse drehen. Anschließend wird die Flüssigkeit um das Gehäuse herum zur Auslassseite transportiert. Wenn die Zahnräder auf der Auslassseite wieder ineinandergreifen, schrumpft der Hohlraum und die Flüssigkeit wird unter Druck herausgedrückt.
Enge Toleranzen zwischen den Zahnrädern und dem Gehäuse ermöglichen es der Pumpe, am Einlass eine starke Saugkraft zu erzeugen und den Rückfluss vom Auslass zu minimieren, obwohl Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität anfälliger für Leckagen sind.
Einschränkungen von Innenzahnradpumpen
Selbstansaugend mit Einschränkungen: Innenzahnradpumpen sind selbstansaugend, funktionieren jedoch am besten, wenn sie mit der gepumpten Flüssigkeit benetzt sind. Sie sollten nicht über einen längeren Zeitraum trocken laufen.
Verschleißempfindlichkeit: Aufgrund enger Toleranzen können Innenzahnradpumpen beim Umgang mit abrasiven Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit Schwebstoffen schnell verschleißen.
Überlegungen zu Geschwindigkeit und Temperatur: Der Betrieb bei zu niedrigen Geschwindigkeiten oder außerhalb des Nenntemperaturbereichs kann den volumetrischen Wirkungsgrad beeinträchtigen und den Verschleiß aufgrund der Wärmeausdehnung interner Komponenten beschleunigen.
Risiken durch Gegendruck: Wenn es stromabwärts zu einer Verstopfung kommt, erzeugt die Pumpe weiterhin Druck, was möglicherweise zu einer Beschädigung des Systems führen kann. Überdruckventile werden dringend empfohlen.
Abnahme des volumetrischen Wirkungsgrads: Im Laufe der Zeit erhöht der Getriebeverschleiß die interne Leckage, wodurch die Genauigkeit der Durchflussrate und die Pumpenleistung sinken.
Trotz dieser Faktoren bieten Innenzahnradpumpen eine scherarme Handhabung und eignen sich ideal für scherempfindliche Flüssigkeiten wie Farben, Seifen und Flüssigkeiten in Lebensmittelqualität. Durch ihr schlichtes Design lassen sie sich außerdem leicht zerlegen und reinigen – perfekt für Sanitäranwendungen.
Innenzahnradpumpen: Präzision und reibungsloser Betrieb
Innenzahnradpumpen bestehen aus einem Antriebsrad (Rotor) und einem Zwischenrad , die intern kämmen. Dank dieser kompakten, geräuscharmen Bauweise können sie hochviskose und niedrigviskose Flüssigkeiten gleichermaßen verarbeiten und verfügen über eine hervorragende Selbstansaugfähigkeit.
Hauptvorteile:
Hervorragende Dosiergenauigkeit bei minimaler Pulsation
Effizienter Umgang mit viskosen Flüssigkeiten
Ideal für hydraulische Systeme, , chemische , Lebensmittelverarbeitung und pharmazeutische Dosierung
Sie eignen sich jedoch nicht für stark abrasive oder korrosive Flüssigkeiten und arbeiten möglicherweise bei sehr dünnen Flüssigkeiten weniger effizient.
Wie Innenzahnradpumpen durchlaufen auch Außenzahnradpumpen einen Füll- , , Transfer- und Entladezyklus .
Wenn sich die Zahnräder auf der Einlassseite trennen, erzeugen sie ein Vakuum, das Flüssigkeit in die Pumpe saugt. Die Flüssigkeit wird zwischen den Zahnradzähnen und dem Pumpengehäuse eingeschlossen und dann zur Auslassseite gefördert. Wenn die Zahnräder wieder ineinandergreifen, schrumpft der Hohlraum und die Flüssigkeit wird unter Druck austreten. Der enge Abstand zwischen Zahnrädern und Gehäuse verhindert Leckagen und gewährleistet die Ansaugung.
Außenzahnradpumpen können Stirnräder , , Schrägverzahnungen oder Fischgrätenräder verwenden :
Schrägverzahnungen und Fischgrätenverzahnungen reduzieren Geräusche und Vibrationen durch allmähliches Einrücken.
Stirnräder sind einfacher herzustellen und unterstützen höhere Geschwindigkeiten.
Fischgrätenmuster eliminieren Axialkräfte und erhöhen so die Haltbarkeit und Leistung.
Außenzahnradpumpen: Robust und vielseitig
Außenzahnradpumpen bestehen aus zwei außen kämmenden Zahnrädern, einem antreibenden und einem angetriebenen. Die Flüssigkeit wird zwischen den Zähnen und dem Gehäuse übertragen.
Hauptvorteile:
Geeignet für eine Vielzahl von Flüssigkeiten , einschließlich Lösungsmitteln, , korrosiven Chemikalien und Kraftstoffen
Widerstehen hohen Betriebsdrücken bis zu 500 bar (7250 psi)
Geeignet für hohe Drehzahlen (bis zu 3500 U/min oder höher)
Stark in Schmiersystemen, , hydraulischer Kraft und industriellen Anwendungen
Weit verbreitet in für Landmaschinen , mobilen Geräten und motorbetriebenen Antriebssystemen
Moderne Außenzahnradpumpen aus Edelstahl oder Hochleistungslegierungen können aggressive Medien wie Schwefelsäure, Natriumhypochlorit, Eisenchlorid und Natriumhydroxid fördern.
Einschränkungen der Außenzahnradpumpe
Weniger effizient bei hochviskosen Flüssigkeiten im Vergleich zu Innenzahnradpumpen
Begrenzte Selbstansaugfähigkeit beim Umgang mit Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität
Höhere Pulsation durch externen Zahneingriff
Trotz dieser Nachteile werden Außenzahnradpumpen aufgrund ihrer robusten Bauweise , , ihrer einfachen Wartung und ihrer Kosteneffizienz bei allgemeinen Hydraulikanwendungen bevorzugt.
Abschließende Gedanken: Auswahl der richtigen Zahnradpumpe für Ihr System
sowohl Innen- als auch Außenzahnradpumpen ihren Platz: In der Industriehydraulik haben
Pumpentyp |
Am besten für |
Hauptstärken |
Innenzahnradpumpe |
Viskose, scherempfindliche, hygienische Anwendungen |
Präzise Dosierung, gleichmäßiger Fluss, leise |
Außenzahnradpumpe |
Allgemeine industrielle und hydraulische Anwendungen |
Hoher Druck, robust, breite Flüssigkeitskompatibilität |
Auswahltipps:
Bewerten Sie die Viskosität und Abrasivität der Flüssigkeit
Berücksichtigen Sie den erforderlichen Durchflussdruck , das und Systemlayout
Passen Sie die Pumpenmaterialien an die Flüssigkeitschemie und die Betriebstemperatur an
Verwenden Sie geeignete Filter- und Druckentlastungsventile , um die Lebensdauer zu verlängern
Wenn Sie verstehen, wie jeder Pumpentyp funktioniert und wo er sich auszeichnet, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen, die Effizienz, Langlebigkeit und Kosteneffizienz Ihres Hydrauliksystems gewährleistet.
