Was ist eine Zahnradpumpe?
Eine Zahnradpumpe ist eine mechanische Pumpe, die Flüssigkeiten mithilfe von zwei sich drehenden Zahnrädern bewegt. Flüssigkeit fließt unter Druck vom Pumpeneinlass zum Auslass in dem von den Zahnradzähnen gebildeten Raum. Die Flüssigkeit dient auch zum Schmieren der Zahnräder. Die geringen Abstände zwischen den Wänden der Pumpenkammer und den Zahnradzähnen bewirken eine dichte Abdichtung, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeit durch den Einlass zurückfließt. Im Gegensatz zu anderen Pumpentypen müssen Zahnradpumpen nicht vorgefüllt werden und können für kurze Zeit trocken laufen, ohne die Pumpe zu beschädigen. Sie werden normalerweise zum Pumpen von Wasser, Öl und anderen Flüssigkeiten verwendet.
Zahnradpumpen können sehr hohe Innendrücke erzeugen und werden häufig zum Pumpen von dicken Flüssigkeiten wie Pech und Rohöl verwendet. Die Pumpendrehzahl muss verringert werden, wenn sich die Viskosität erhöht, damit die Flüssigkeit die Hohlräume zwischen den Zahnradzähnen ausfüllen kann. Eine Zahnradpumpe kann sehr präzise Flüssigkeitsmengen bei hohem Druck fördern und wird häufig zum Pumpen von Kraftstoff und Heizöl, Dieselkraftstoff und Benzin verwendet. Zahnradpumpen werden üblicherweise auch in Autoölpumpen und Haushaltssumpfpumpen verwendet.
Eine Zahnradpumpe arbeitet nach dem Prinzip der Verdrängung. Wenn sich die Zahnräder in der Zahnradpumpenkammer drehen, erzeugen sie Bereiche mit niedrigem und hohem Druck. Ein Bereich mit niedrigem Druck oder Vakuum wird zwischen den Zähnen der Zahnräder erzeugt, wenn sie sich voneinander lösen. Flüssigkeit fließt in diesen Bereich mit niedrigerem Druck. Wenn sich das Zahnrad weiter dreht, wird die Flüssigkeit in der Tasche eingeschlossen, die durch die Zahnradzähne und die Wand der Pumpenkammer gebildet wird. Schließlich wird ein Bereich mit höherem Druck erzeugt, sobald die Zahnräder zu kämmen beginnen, wodurch die Flüssigkeit von den Zahnradzähnen in den Auslass gedrückt wird. Damit die Pumpe effektiv arbeitet, sind extrem kleine Abstände zwischen den Verzahnungen und der Wand erforderlich. Mit der Zeit verliert die Zahnradpumpe allmählich an Effizienz, da die Abstände aufgrund von normalem Verschleiß zunehmen.
Es gibt zwei Haupttypen von Zahnradpumpen, interne und externe. Die Innenzahnradpumpe, auch Gerotor genannt, hat zwei Zahnräder. Ein kleineres Hohlrad passt in ein größeres und beide drehen sich in die gleiche Richtung. Das kleinere Zahnrad hat immer einen Zahn weniger als das größere und ist in Bezug auf die Welle des größeren Zahnrads außermittig montiert. Dies ermöglicht, dass sich das Innenzahnrad frei innerhalb des Außenzahnrads dreht, während gleichzeitig der erforderliche Raum zum Pumpen der Flüssigkeit vom Einlass zum Auslass der Zahnradpumpe bereitgestellt wird. Die Welle des Innenzahnrads wird mit Energie beaufschlagt, die dann das Außenzahnrad antreibt.
Außenzahnradpumpen haben zwei identische Zahnräder, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Flüssigkeit wird in dem Raum transportiert, der zwischen den Zähnen des Zahnrads und den Seiten der Pumpenkammer entsteht. Die Welle des Antriebszahnrads wird mit Energie beaufschlagt, die ihrerseits das andere Zahnrad antreibt. Stirnräder werden normalerweise in Außenzahnradpumpen verwendet, obwohl manchmal Schnecken- und Fischgrätenräder verwendet werden, wenn übermäßiges Pumpengeräusch ein Problem darstellt.