Zahnradpumpen

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Was ist eine Zahnradpumpe?

Die Zahnradpumpe ist eine langlebige und sehr robuste Pumpe, die Flüssigkeiten fördert und einen kraftübertragenden Antrieb bei Hydraulik Motoren ermöglicht. Zahnradpumpen gehören zur Gruppe der Verdrängerpumpen und werden unter anderem als Öl- oder Kraftstoffpumpe in Autos oder als hydraulischer Kraftwandler in der Industrie eingesetzt. Sie eignen sich für Anwendungen, die eine gleichmäßige Förderung und Dosierung der Flüssigkeit verlangen.

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Aufbau und Funktionsweise

Die technisch leicht umzusetzenden Zahnradpumpen bestehen aus drei oder ggf. vier Bauteilen:

  1. Pumpengehäuse mit Zu- und Ablauf
  2. Antriebszahnrad
  3. Zahnrad, welches mit dem angetriebenen Zahnrad verzahnt ist
  4. ggf. Sichel (bei Innenzahnradpumpen)

Da die Zahnradpumpe zu den Verdrängerpumpen gehören, arbeiten sie logischerweise nach dem Verdrängerprinzip. Dabei wird auf der einen Seite der Pumpe Flüssigkeit angesaugt und auf der Austrittsseite mit einem linearen Druck weiter gefördert. Aus diesem Grundprinzip haben sich mehrere verschiedene Bauarten ergeben:

  1. Innenzahnradpumpen (Sichelpumpen)
  2. Innenzahnringpumpen (Rotor- oder Eaton-Pumpen)
  3. Außenzahnradpumpen
  4. Schraubenpumpen (Schraubenverdichter)

Innenzahnrad- und Innenzahnringpumpen

Wie funktioniert eine Innenzahnradpumpe?

Diese beiden Pumpenarten funktionieren ähnlich und verfügen ebenfalls über einen ähnlichen Aufbau. Bei der Innenzahnradpumpe laufen die Zahnräder exzentrisch (unterschiedliche Mittelpunkte). Zwischen dem großen Zahnrad außen und dem kleineren Innenzahnrad befindet sich eine Sichel. Die beiden Zahnräder, welche sich ineinander verzahnen, fördern Flüssigkeit in den Zahnlücken. Die Zahnringpumpe wird nach ihrem Entwickler auch Eaton-Pumpe genannt und ist ebenfalls exzentrisch. Es handelt sich hierbei um ein kleineres Zahnrad innen und einem größeren Zahnring außen. Das Innenzahnrad greift nur an einer Stelle in den Zahnring, sodass auf der gegenüberliegenden Seite der Kraftübertragung ein Hohlraum entsteht, durch den das Fördermedium transportiert wird. Die Förderhöhe und Fördermenge sind von der Gewichtskraft der Flüssigkeit und der Drehzahl des Laufrades abhängig und variieren daher stark.

Außenzahnradpumpen und Schraubenpumpen

Die Außenzahnradpumpe hält sich an ein ganz anderes Funktionsprinzip. In diesem Fördersystem befinden sich zwei Zahnräder nebeneinander in einem rechteckigen Gehäuse mit gegenüberliegenden, abgerundeten Seiten. An den beiden abgerundeten Seiten sind auch Zu- und Ablauf zu finden. Die gleich großen Zahnräder laufen in der Rotationsbewegung aufeinander zu und greifen ineinander. Wenn die Zahnräder angetrieben werden, entsteht ein Unterdruck, wodurch die Flüssigkeit angesaugt wird. Nachfolgend wird sie zwischen Gehäuse und Zahnrädern gefördert, indem sich die Zahnräder gegenseitig mit Flüssigkeit auffüllen und so eine gleichmäßige Pumpenförderung ermöglicht wird. Jedoch hat diese Pumpenart auch eine Schwachstelle: Zwischen der Zahnradspitzen und der Gehäusewand entstehen Leckströme, die von der Präzision der Bauausführung, der Temperatur, der Dichte und dem Transportmedium abhängen. Die Schraubenpumpe, der auch Schraubenverdichter genannt wird, funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip. Wie der Name schon sagt, werden aber anstatt der Zahnräder Schrauben mit einer Gewindesteigerung benutzt, die schrägverzahnt ineinander greifen. So kann diese Art Zahnradpumpe höheren Arbeitsdrücken ausgesetzt werden.

Anwendungs- und Einsatzgebiete

Zahnradpumpen werden sowohl als Öl- und Kraftstoffpumpen in der Automobilproduktion, als auch als hydraulische Kraftwandler in Baumaschinen, Traktoren und im Handwerk oder in der Kautschukproduktion eingesetzt. Der unsensible Schraubenverdichter wird vor allem für die Förderung von Flüssigkeit mit hohen Temperaturen und wegen der geringen Geräuschentwicklung in Bühnenhydraulik benutzt. Da Zahnradpumpen allgemein sehr robust sind, können sie sogar zähe und verunreinigte Flüssigkeiten mit mittlerem Betriebsdruck von bis zu 300 bar fördern. Der Druck ist dabei maßgeblich von der Last abhängig: Je schwerer die Last, desto größer die Drücke. Zahnringpumpen hingegen werden am häufigsten als Motorölpumpen (Zahnradmotoren) verwendet.

Hersteller & Dienstleister

AxFlow

AxFlow ist ein pan-europäischer Pumpenanbieter und spezialisiert sich auf den Vertrieb von Industriepumpen für mittelständische und große Unternehmen. Zu ihrem Lieferprogramm gehören Membranpumpen, Zentrifugalpumpen und Zahnradpumpen; mitunter von Viking.

Rickmeier

Rickmeier steht seit mehr als 100 Jahren für Pumpentechnologie Made in Germany und nimmt die Entwicklung, Fertigung sowie den Vertrieb von Zahnradpumpen, Ventilen und Systemen selbst in die Hand.

Steimel

Steimel ist Hersteller von Zahnradpumpen, Kreiskolbenpumpen, Kreiselpumpen, Zentrifugen, Schmiersysteme Späneförderern. Das Familienunternehmen arbeitet schon seit 140 Jahren im Bereich Maschinenbau und bietet über dem Lieferprogramm hinaus, kundenspezifische Lösungen an.

ZPM

Die Zahnradpumpenfabrik aus Mannheim sorgt schon seit mehr als 110 Jahre für die Entwicklung, Konstruktion und Herstellung von Zahnradpumpen, Wärmetauscher und Filter.

BIBUS

BIBUS ist zwar ein großer Hersteller in den Bereichen Pneumatik, Mechatronik und Umwelttechnik, bietet jedoch nur Druckluft-Membranpumpen an. Zahnradpumpen sind nicht im Lieferprogramm vertreten. Weitere Firmendetails können auf der BIBUS Website nachgelesen werden.

Beinlich Pumpen

Beinlich bietet international Dosier- und Förderpumpen für industrielle Anwendungen an. Die Baureihe ZPI ermöglicht beispielsweise durch die in dem Gehäuse liegenden Zahnräder ein extrem geräuscharmes Fördern von Flüssigkeiten. So können die Kosten für die schalldämpfenden Maßnahmen in der Produktion verringert werden.

Bucher Hydraulics

Bucher ist einer der international führenden Anbietern von hydraulischer Antriebs- und Steuertechnik aus Deutschland. Sie entwickelten unter anderem das Triebwerk QXM für hydrostatische Getriebe. Dank des QXM kann im Pumpenbetrieb beim Senken der Last die Energie vom Heben zurückgewonnen werden. Im Vierquadrantenbetrieb ist sogar die Bewegungssteuerung eines Zylinders möglich.

eckerle

eckerle vereint unter dem Firmennamen die Geschäftsfelder elektronische Vorschaltgeräte, Fördersysteme für Heizungs-, Klima- und Dosieranwendungen sowie Hydrauliklösungen. Zu den Hydrauliklösungen zählt auch das Erfolgsmodell der EIPS Geräteserie, die für Langlebigkeit und eine besondere Geräuscharmut steht.

Sumitomo

Der japanische Großhändler ist in den Bereichen Eisen, Stahl, Maschinenbau, Erzabbau, Keramik, Immobilien, Bankwesen und Handel tätig. Die Sparte Sumitomo Drive Technologies beliefert Anlagenbauer und Anwender mechanischer Antriebstechnik. Mitunter zählen verschiedene Arten von Pumpen dazu. Die Korrespondenzsprachen sind Deutsch und Englisch.

Rexroth Bosch

Die Rexroth Gerätereihe PGH-3X der Zahnradpumpen sorgen für ein konstantes Verdrängungsvolumen, geringe Betriebsgeräusche und können den maximalen Betriebsdruck von 350 bar standhalten. Außerdem ist sie mit Axialkolbenpumpen, Innenzahnradpumpen und Flügelzellenpumpen kombinierbar.

MAPROTEC

MAPROTEC stellt Pumpen, Ventile und Dosiereinheiten für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie für die Medizintechnik aus Deutschland und den Ausland zur Verfügung. Sie führen sowie Mini und Mittlere als auch Große Zahnradpumpen, die einen Betriebsdruck von 20 bis 40 bar standhalten.

WITTE

Dieses Unternehmen gilt als eines der führenden Hersteller für Zahnradpumpen für die Chemie-, Kosmetik und Lebensmittelindustrie. Ihre Zahnradpumpen können sogar dank des WITTE-Baukastensystems auf Kundenwunsch in unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden.

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