Zahnradpumpe
Eine Zahnradpumpe ist eine Verdrängerpumpe, die je Umdrehung ein festes Flüssigkeitsvolumen zwischen kämmenden Zahnradzähnen und Gehäusewand bewegt — mit einem stetigen Strom, weitgehend unabhängig vom Förderdruck, anders als eine Kreiselpumpe, deren Leistung mit steigender Förderhöhe fällt.
Typische Modelle.
Je Hersteller ein gut dokumentiertes Modell — mit Foto, Kennwerten und Datenblatt-Angaben auf der Modellseite.
Was man an einem Zahnradpumpe prüft.
364 Modelle von 24 Herstellern. Darunter die Hersteller im Überblick und die vollständige Modellliste.
Was eine Zahnradpumpe abhebt
Eine Zahnradpumpe schließt Flüssigkeit in den Taschen zwischen kämmenden Zahnradzähnen und Pumpengehäuse ein und trägt sie zur Druckseite, wo die kämmenden Zähne sie hinausdrücken. Weil jede Umdrehung ein festes Volumen verdrängt, bleibt der Strom nahezu konstant, egal welcher Förderdruck ansteht — genau darum werden Zahnradpumpen für Brennstoff- und Schmieröldienste gewählt, wo ein stetiger, selbstansaugender Strom mehr zählt als die hohen Volumen einer Kreiselpumpe. Anders als eine Schraubenspindelpumpe, die höhere Viskosität und größere Ströme weicher verkraftet, ist eine Zahnradpumpe einfacher, billiger zu überholen und gut geeignet für kleinere Transfer- und Umwälzdienste.
Legende
- Druckseite (Austritt)
- Gehäuse
- Antriebswelle
- Hier greifen die Zahnräder ineinander
- Antriebsrad
- Abtriebsrad
- Das Fördermedium läuft an der Gehäusewand entlang
- Saugseite (Eintritt)
Hauptkomponenten
Antriebs- und Losrad
Eine Welle wird direkt vom Motor getrieben; das zweite Rad, das Losrad, kämmt mit ihr und dreht gegenläufig. Zahnprofil und Spiel zum Gehäuse setzen den volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe wie ihre Toleranz gegen mitgeführte Feststoffe.
Gehäuse und Verschleißplatten
Die Gehäusebohrung ist eng am Zahnkopfdurchmesser bearbeitet, um inneren Schlupf zu minimieren; Verschleißplatten an jedem Ende führen das Axialspiel und sind meist die ersten zu erneuernden Teile.
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Überdruckventil
Weil eine Zahnradpumpe verdrängt, baut sie gegen ein geschlossenes Druckventil unbegrenzt Druck auf, wenn nicht ein Überdruckventil — in die Pumpe eingebaut oder in der Leitung — den Strom zur Saugseite zurückführt.
Wellendichtungen
Gleitringdichtungen oder Stopfbuchspackungen dichten die Antriebswelle am Gehäusedurchtritt; die Dichtungswahl hängt an der geförderten Flüssigkeit, denn Brennstoff und Schmieröl verlangen verschiedene Dichtflächenwerkstoffe.
Auswahl und Auslegung
Die Auslegung folgt dem geforderten Strom bei der bemessenen Drehzahl, der Viskosität der Flüssigkeit bei ihrer tiefsten erwarteten Betriebstemperatur und dem Differenzdruck, gegen den die Pumpe arbeiten muss. Die Viskosität zählt bei Zahnradpumpen mehr als bei Kreiseltypen: Eine für warmen Brennstoff bemessene Pumpe kann auf kaltem, zäherem Brennstoff schwer ansaugen und kavitieren, wenn Spiele und Drehzahl nicht mit Blick auf diesen Zustand gewählt sind.
Typische Fehler
| Fehler | Folge |
|---|---|
| Verschlissene Verschleißplatten oder vergrößertes Kopfspiel | Fallender volumetrischer Wirkungsgrad, weniger gelieferter Strom bei Nenndrehzahl |
| Überdruckventil hängt geschlossen | Der Druck läuft gegen einen geschlossenen oder blockierten Abgang davon, mit Rohr- oder Dichtungsversagensgefahr |
| Überdruckventil hängt offen oder zu niedrig gesetzt | Dauernder innerer Bypass — die Pumpe scheint zu laufen, liefert aber wenig nutzbaren Strom |
| Wellendichtungsverschleiß | Äußere Leckage von Brennstoff oder Schmieröl um die Antriebswelle |
| Mitgeführte Feststoffe verkratzen die Zahnradzähne | Mehr innerer Schlupf und schließlich Zahn- oder Lagerversagen |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Bemessene Strom- und Druckkennlinie bei der tatsächlichen Viskosität und Temperatur, die die Pumpe im Dienst sehen wird
- Zahnrad- und Gehäusewerkstoffe passend zur konkreten Brennstoff- oder Ölsorte, einschließlich etwaiger Additivpakete
- Ein Dichtungstyp passend zur Flüssigkeit und zum realistischen Wartungsintervall der Besatzung
- Eine Überdruckventil-Einstellung passend zum sicheren Arbeitsdruck der nachgelagerten Verrohrung
- Ersatz-Zahnradsätze und Verschleißplatten vorgehalten für exakt das verbaute Modell und die Größe
Schweröl vor dem Start einer Zahnradpumpe auf diesem Dienst auf seine spezifizierte Viskosität wärmen - sie kalt gegen hohe innere Reibung laufen zu lassen ist eine häufige Ursache vorzeitigen Zahnrad- und Lagerverschleißes.
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