Zahnrad­pumpen

Zahnradpumpen - einfache Konstruktion, hoher Wirkungsgrad

Suchen Sie für Ihr Projekt ein besonders robustes, effizientes und kompaktes Pumpensystem? Zahnradpumpen eignen sich für viele Einsatzgebiete. Wir bieten Ihnen die optimale Lösung. Hier erfahren Sie alles über das Funktionsprinzip, die Bauarten und die Pumpenauslegung dieser Pumpenlösung.  

Zahnradpumpensysteme kommen besonders für homogene, viskose Fluiden, wie Fette und Öle, zum Einsatz – wie beispielsweise in der Pharma- und Chemieindustrie. Wir von der schubag AG helfen Ihnen von der initialen Planung bis zur Umsetzung in Form von Montage und Inbetriebnahme, die optimale Lösung mit höchstem Wirkungsgrad zu finden. Unsere Spezialisten unterstützen bei der professionellen Ermittlung des Bedarfs und finden so die passende Zahnradpumpe. Lernen Sie hier die Vorteile der vergleichsweise einfachen Konstruktion dieser Pumpe kennen und informieren Sie sich über unser Produktsortiment. Wir sind exklusiver Partner führender Pumpenhersteller. Sprechen Sie uns an! 

Haben Sie Fragen oder benötigen Sie eine Beratung?

Kontaktieren Sie unseren Spezialisten Dieter Schenk, Ihr Ansprechpartner für Anlagenbau, Maschinenbau und Energietechnik. 

Schubag AG

Dieter Schenk

CSO
Pumpenfachtechniker TU 

Über Zahnradpumpen

Zahnradpumpen eignen sich aufgrund ihrer Baugrösse, ihrer Einfachheit in der Konstruktion und ihrem Kosten-Nutzen-Verhältnis für die vielfältigsten Einsatzbereiche und Anwendungen. Hauptanwendungen sind Pumpensysteme mit homogenen viskosen Fluiden wie Fette und Öle. Aber auch in der Pharma- und Chemieindustrie sowie weiteren Industrien werden Zahnradpumpen gerne angewendet. Das Funktionsprinzip von Zahnradpumpen basiert auf zwei sich im Eingriff befindenden Zahnrädern, aus dem sich eine Vielzahl von Sonderbauformen ableiten.

Inhalt

Arten

Zahnradpumpen lassen sich grundsätzlich in drei Hauptgruppen einteilen: Zahnradpumpe mit Aussenverzahnung, die klassische Zahnradpumpe mit Innenverzahnung und Sichel (Füllstück) und in die Zahnradpumpe mit Innenverzahnung ohne Sichel. Abgeleitet von diesen Prinzipien existiert eine Vielzahl von Sonderbauformen, welche auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abgestimmte, optimierte Varianten darstellen.

Eine weitere Differenzierung erfolgt nach der erforderlichen Druckerhöhung des Mediums. Hier unterscheidet man Pumpen für den Niederdruckbereich (Druckerhöhung bis 30 bar), Mitteldruckpumpen (Druckerhöhung bis 100 bar), Hochdruckpumpen (Druckerhöhung bis 430 bar) sowie Sonderbauformen (Druckerhöhung bis über 1000 bar).

In unserem Produktsortiment verfügen wir für jede Anwendung über die passende Verdrängerpumpe dieser Bauart. Dank der Kooperation mit führenden Herstellern von Zahnradpumpen bieten wir für jede Anwendung die optimale Pumpenlösung im Hinblick auf die initiale Planung, Inbetriebnahme und Instandhaltung.

Dieser Bauart ist die konstruktiv einfachste, universellste und robusteste Bauform unter den Zahnradpumpen. Das Verzahnungsprofil basiert auf einer im Getriebebau üblichen Evolventen-Verzahnung. Zwei in der Regel identische und gradverzahnte Zahnräder sind im Eingriff und werden auf Wellen mit identischem Durchmesser und somit gleichen Lagerungen geführt. Bei speziellen Anwendungen können die Räder auch schrägverzahnt sein. Die Zu- und Ableitung des Fördermediums findet über Kanäle oder Bohrungen statt, die im Pumpengehäuse oder im Pumpendeckel verlaufen und rechtwinklig oder parallel zur Antriebsachse angeordnet sind.
Die innenverzahnten Zahnradpumpen treiben normalerweise ein aussenverzahntes Ritzel, einen innenverzahnten Zahnring, an. Die bis auf einen geringen Achsversatz zwischen Ritzel und Zahnring nahezu koaxiale Konstruktion ermöglicht eine kompakte Bauweise mit geringen Einbaumassen. Die Zu- und Ableitungen, respektive die Zahnköpfe von Ritzel und Zahnring, werden durch eine Sichel gegeneinander abgedichtet. Das Fördermedium wird über parallel zur Antriebsachse angeordnete Kanäle oder Bohrungen zu- und abgeführt. Die Kombination von Innen- und Aussenzahnrad hat einen deutlich längeren Zahneingriff zur Folge und sorgt dadurch im Vergleich zur Aussenzahnradpumpe für eine bessere Dichtwirkung.
Zahnradpumpen ohne Sicheln ermöglichen eine sehr kompakte Bauform. Eine besondere Ausbildung der Zähne sorgt für die Abdichtung von Druck- zu Saugraum zwischen Ritzel und Zahnring. Der Zahnring hat einen Zahn mehr als das Ritzel. Die Zahnform ist so gestaltet, dass sich die Zahnköpfe beider Zahnräder gegenüber den Zahneingriffslinien berühren. Die einzelnen Verdrängerräume werden durch die Berührung der Zähne in den Wälzpunkten abgedichtet. Die Zu- und Ableitung des Fördermediums geschieht ebenfalls über Kanäle oder Bohrungen.

Anwendungsgebiete

Zahnradpumpen sind sehr vielseitig einsetzbar und erfreuen sich aufgrund ihrer Baugrösse und Einfachheit im Hinblick auf die Konstruktion grosser Nachfrage. Besonders oft wird diese Pumpentechnik für Pumpensysteme mit homogenen viskosen Fluiden, wie Fette und Öle, angewendet. Aber auch in der Pharma- und Chemieindustrie werden Zahnradpumpen gerne angewendet.

Auch zur Förderung von Farben und Lacken oder organischen Stoffen, wie Alkohole, eignen sich Zahnradpumpen ideal. Ein weiteres herausragendes Anwendungsgebiet ist die Polymerförderung zur Austragung, zum Transfer, zur Verspinnung, Extrusion und zur Compoundierung. Kurz, diese Pumpenart ist überaus vielseitig einsetzbar und bietet ein hervorragendes Kosten-Nutzen Verhältnis.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip von Zahnradpumpen basiert auf zwei sich im Eingriff befindenden Zahnrädern. Diese sind jeweils auf einer Welle fixiert, die wiederum in dem die Zahnräder umschliessenden Gehäuse und Deckel gelagert sind. Eine der beiden Wellen ist eine mit dem Motor verbundene Antriebswelle. Diese überträgt ein Drehmoment über das antreibende Zahnrad auf das getriebene Zahnrad.

Im Eingriffsbereich entstehen durch Auswälzen der jeweiligen Zähne aus den Zahnlücken sich vergrössernde Volumen. Diese erzeugen einen Unterdruck, welche das Ansaugen von Medium über den saugseitigen Anschluss bewirkt. Die mit Medium gefüllten Zahnlücken transportieren dieses vom saugseitigen Einlass zum druckseitigen Auslass der Pumpe. Da die Zahnräder radial sowie axial sehr eng vom Gehäuse umgeben werden, fliesst das Medium auf den Zahnlücken nicht aus. Auf der Druck- und Auslassseite der Pumpe drücken nun die laufenden Zähne das Medium aus den jeweiligen Zahnlücken heraus in die Rohrleitung.

Pumpenauslegung

Trotz der sehr vielfältigen Einsatzgebiete sind Zahnradpumpen nicht für jede Anwendung geeignet. Durch Überprüfung wichtiger Kriterien lässt sich bestimmen, ob ein Einsatz einer Zahnradpumpe sinnvoll ist. Neben den hydraulischen Eigenschaften spielen auch der thermische Einsatzbereich, die Medieneigenschaften, Pulsation, Bauform und Platzverhältnisse sowie Druckverhältnisse eine entscheidende Rolle bei der richtigen Auswahl.

Ebenfalls gehört es zu den wichtigen Aufgaben der Pumpenauslegung, die optimalen Werkstoffpaarungen zu finden, welche einen möglichst niedrigen Verschleiss gewährleisten und der Eigenschaft des Fluids Rechnung tragen. Insbesondere die chemische Beständigkeit, die Viskosität, die Mediumstemperaturen sowie die Verträglichkeit auf Scherung sind bei der Pumpenauslegung zu beachten. In Abhängigkeit von Antrieb, Baugrösse und Viskositäten können Zahnradpumpen bei unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Mithilfe herstellerspezifischer Auslegungssoftware finden wir für jede Anwendung die optimale Pumpenlösung.

Hersteller

KRACHT: Aussenverzahnte Zahnradpumpen
UNIBLOC: Hygienische Zahnradpumpen
SPX: Innenverzahnte Zahnradpumpen

FAQs – Wichtige Fragen

Aufgrund der sehr niedrigen Viskosität von Wasser ist dies keine gute Wahl, resp. die Pumpe kann diese Förderaufgabe nicht wahrnehmen. Zahnradpumpen können ab einer Medienviskosität > 2.5 mm2/s eingesetzt werden.
Ja, Zahnradpumpen können auf Kundenwunsch auch in ATEX-Ausführung hergestellt werden.
Eine Absicherung ist sehr empfehlenswert. Entweder kann ein entsprechendes Sicherheitselement in die Rohrleitung integriert werden oder aber die Pumpe mit einem angebauten Überströmventil geliefert werden.
Nach oben scrollen