Was ist eine Zahnradpumpe?
Zahnradpumpen nutzen das Ineinandergreifen von Zahnrädern (Gängen), um Flüssigkeiten wie Öl zu fördern.
Pro Zahnradumdrehung wird eine feste Menge an Flüssigkeit gefördert. Die Fördermenge ändert sich mit zunehmendem Druck nur wenig und die Pumpe zeichnet sich durch eine gute Dosierbarkeit aus.
Bei der Verwendung wird das Wellenende (die Welle) der Zahnradpumpe mit einer Antriebsmaschine wie einem Verbrennungs- oder Elektromotor verbunden. Die Kraft dieser Antriebsmaschinen treibt die Zahnräder an und drückt die Flüssigkeit heraus.
Ein Merkmal von Zahnradpumpen, das bei anderen rotierenden Verdrängerpumpen nicht zu finden ist, besteht darin, dass sie strukturell in der Lage sind, zwischen Vorwärts- und Rückwärtsdrehung sowie Saug- und Druckrichtung umzuschalten. Einige Produkte können zwischen Vorwärts- und Rückwärtsdrehung umschalten, was nützlich ist, wenn ein Richtungswechsel erforderlich ist, z. B. beim Umfüllen von Flüssigkeiten.
Anwendungen für Zahnradpumpen
Zahnradpumpen sind in der Industrie weit verbreitet.
Sie werden in Geräten mit hydraulischen Systemen eingesetzt, z. B. in Hydraulikbaggern, Gabelstaplern und landwirtschaftlichen Maschinen. Zu den zu fördernden Flüssigkeiten gehören Öle, Harze, Lacke, Klebstoffe und Lösungsmittel.
Sie werden auch in der chemischen, der Lebensmittel- und der pharmazeutischen Industrie eingesetzt, da es außer den Getrieben und dem Gehäuse nur wenige Berührungspunkte gibt und die Demontage relativ einfach ist. Sie können auch für Flüssigkeiten verwendet werden, die einen gewissen Anteil an Feststoffen enthalten.
Funktionsweise der Zahnradpumpen
Eine Zahnradpumpe besteht aus Zahnrädern, Gehäuse, Druck- und Saugstutzen und Dichtungen.
Das Getriebe besteht aus einem Innen- und einem Außenzahnrad. Die Konstruktion der Pumpe hängt von den Befestigungspunkten und der Anzahl der Zahnräder ab. Die durch den Ansaugstutzen eintretende Flüssigkeit wird durch die Zahnräder und das Gehäuse unter Druck gesetzt und durch den Druckstutzen ausgestoßen.
Zur Abdichtung der Welle der Zahnradpumpen werden Öldichtungen oder Gleitringdichtungen verwendet. Öldichtungen werden durch die Elastizität der Dichtung selbst abgedichtet, während Gleitringdichtungen durch die Kraft der Schraubenfeder abgedichtet werden.
Im Allgemeinen haben Gleitringdichtungen weniger Leckagen und sind einfacher zu warten. Die Wartungshäufigkeit und die Lebensdauer können jedoch verbessert werden, wenn sie unter Berücksichtigung der Art der Flüssigkeit, der Pumpenspezifikationen und der Einsatzbedingungen ausgelegt werden. Darüber hinaus sollten regelmäßige Kontrollen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die entsprechenden Abstände eingehalten werden und sich die Leckage nicht verändert.
Arten von Zahnradpumpen
Eine Zahnradpumpe ist ein Mechanismus, der Flüssigkeit durch einen Spalt zwischen den Zahnrädern pumpt. Zahnradpumpen sind eine Art von rotierenden Verdrängerpumpen, und ähnliche rotierende Verdrängerpumpen sind Flügelzellenpumpen und Schraubenpumpen. Im weitesten Sinne können Zahnradpumpen auch als eine Art von Rotationspumpen bezeichnet werden, da rotierende Verdrängerpumpen unter dem Begriff Rotationspumpen zusammengefasst werden.
In der Praxis unterscheidet sich die Bezeichnung je nach Anwendung. Insbesondere Öl-Drehkolben-Vakuumpumpen werden häufig als Rotationspumpen bezeichnet. Der Mechanismus von Öl-Rotationsvakuumpumpen kann als Flügelzellen-, Nocken- oder Schwingkolbenpumpe ausgeführt sein.
Darüber hinaus gibt es zwei Arten von Zahnradpumpen: Außenzahnradpumpe und Innenzahnradpumpen.
1. Außenzahnradpumpe
In der Pumpe sind zwei Außenzahnräder nebeneinander montiert. Wenn die Antriebsmaschine, z. B. ein Motor oder ein Elektromotor, in Betrieb ist, dreht sich die Welle der Pumpe und saugt Flüssigkeit durch die Ansaugöffnung der Pumpe an.
Bei dieser Art von Pumpe entsteht ein kleiner Spalt, wenn sich die äußeren Zahnräder drehen. Der Spalt wird mit Flüssigkeit gefüllt, die am Innenumfang der Pumpe entlangfließt und schließlich aus dem Druckstutzen austritt.
2. Innenzahnradpumpe
Ein Innenzahnrad und ein Außenzahnrad sind im Inneren des Pumpengehäuses angebracht. Die Innenzahnradpumpe besteht aus einem Innenzahnrad und einem Außenzahnrad mit einer geringeren Anzahl von Zähnen, und die Drehung des Außenzahnrads durch die Antriebswelle bewirkt, dass sich das Außenzahnrad zusammen mit dem Innenzahnrad dreht. Durch diese Drehung wird die Flüssigkeit durch die Drucköffnung herausgedrückt.
Weitere Informationen zu Zahnradpumpen
Wartung von Zahnradpumpen
Es gibt verschiedene Ursachen für den Ausfall von Zahnradpumpen, aber Kavitation und Lufteinschlüsse sind die häufigsten.
Kavitation ist ein Phänomen, das auftritt, wenn im Gehäuse ein Partialdruckunterschied auftritt und der Druck auf den Sättigungsdampfdruck der Flüssigkeit abfällt und ist eine der Ursachen für einen unzureichenden Förderdruck der Zahnradpumpe. Wenn dieses Phänomen auftritt, wird zum Zeitpunkt des Erlöschens der Blasen ein hoher Aufpralldruck erzeugt. Dieser Aufpralldruck verursacht anormale Geräusche und, wenn er anhält, Vibrationen, die zu Ausfällen führen können.
Zu den Gegenmaßnahmen gegen Kavitation gehören die Vergrößerung des Rohrinnendurchmessers, die Verkürzung der saugseitigen Verrohrung und die Herstellung möglichst druckloser Ansaugbedingungen der Pumpe. Diese Maßnahmen sollten bereits bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden.
Luftansaugung ist ein Phänomen, bei dem Luft in die Pumpe gesaugt wird, was zu einer Luftansammlung im Inneren der Pumpe führt und eine Verringerung des Förderdrucks und der Fördermenge zur Folge hat. Zu den Gegenmaßnahmen gehören die Installation von Pumpen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels, die Verringerung der Anzahl von Bögen in den Rohrleitungen und die Vermeidung von abfallenden Rohrleitungen. Bei einer Änderung der Anordnung der Geräte ist Vorsicht geboten.