Was passiert in einer Zahnradpumpe?

Eine Zahnradpumpe ist eine gängige Art von Verdrängerhydraulikpumpe. Sie verwendet zwei ineinandergreifende Zahnräder, um Flüssigkeit aus dem Eingang zu fördern und sie zum Ausgang zu leiten. Wenn sich die Zahnräder trennen, wird Flüssigkeit angesogen; wenn die Zahnräder ineinandergreifen, wird die Flüssigkeit herausgedrückt. Dies erzeugt eine Reihe von kontinuierlich wechselnden, geschlossenen Kammern, die die Flüssigkeit nach vorne transportieren.

1. Saugphase:Wenn sich die Zahnräder trennen, entsteht ein Niederdruckbereich in der Pumpenkammer, der es ermöglicht, dass externe Flüssigkeit angesogen wird.
2. Transportphase:Flüssigkeit ist zwischen den Zahnradzähnen und dem Pumpengehäuse eingeschlossen, und während sich die Zahnräder drehen, wird sie entlang des äußeren Umfangs in Richtung des Auslasses transportiert.
3. Entladephase:Wenn sich die Zahnräder wieder ineinander greifen, wird die eingeschlossene Flüssigkeit herausgedrückt, wodurch ein stabiler Fluss entsteht.Die Durchflussrate ändert sich entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Getriebes.

Betriebsdiagramm der externen Zahnradpumpe

Wenn die externe Zahnradpumpe zu laufen beginnt, wird Flüssigkeit von dem Einlass auf der linken Seite (dem blauen Bereich im Diagramm) angesogen. Während sich die beiden Zahnräder drehen, wird der Raum, in dem sich ihre Zähne trennen, größer, wodurch ein Niederdruckbereich entsteht, der die Flüssigkeit nach innen "zieht". Sobald die Flüssigkeit in die Lücken zwischen den Zahnradzähnen und dem Pumpengehäuse eindringt, wird sie um die Außenseite der Zahnräder herumgeführt. Die Flüssigkeit bewegt sich weiterhin entlang dieses äußeren Pfades, bis sie den Punkt erreicht, an dem die Zahnräder wieder ineinandergreifen (der Übergang von Blau zu Rot im Diagramm). Dort wird der Raum kleiner, was die Flüssigkeit "quetscht" und sie durch den Auslass auf der rechten Seite (dem roten Bereich) herausdrängt. Dieser gesamte Zyklus – das Einsaugen von Flüssigkeit, das Herumtragen und das Ausdrücken – geschieht immer weiter, solange die Zahnräder sich weiterdrehen.

Betriebsdiagramm der Innenzahnradpumpe

Wenn die interne Zahnradpumpe zu arbeiten beginnt, tritt die Flüssigkeit über den Eingang auf der linken Seite ein (in Blau dargestellt).Die Hauptachse dreht das kleine Innenrad (den Rotor), das wiederum das größere Außenrad antreibt.Wenn sich die Zähne der beiden Zahnräder auseinander bewegen, vergrößert sich der Raum zwischen ihnen, wodurch ein Niederdruckbereich entsteht, der Flüssigkeit in die Kammer zieht, die zwischen den Zahnrädern und dem Pumpengehäuse gebildet wird.

Die Flüssigkeit fließt dann um die Außenseite der Zahnräder und folgt dem gekrümmten Flussweg.Der Divider, der zwischen den inneren und äußeren Zahnrädern platziert ist, trennt die Eingangsseite von der Ausgangsseite, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit zurück in den Saugbereich kurzschließt.

Während die Flüssigkeit weiterhin mit den Zahnrädern bewegt wird und den Punkt erreicht, an dem die Zahnradzähne wieder ineinandergreifen, verringert sich das verfügbare Volumen.Diese Kompression zwingt die Flüssigkeit durch den Auslass auf der rechten Seite (dem roten Bereich) nach außen.Dieser kontinuierliche Zyklus des Einsaugens, Herumtragens und Ausstoßens von Flüssigkeit erzeugt einen sanften und gleichmäßigen Fluss.

Welches ist besser: Intern oder Extern?

Obwohl der Betrieb von Zahnradpumpen dasselbe Grundprinzip verwendet, können sie basierend auf unterschiedlichen Zahnradanordnungen in externe Zahnradpumpen und interne Zahnradpumpen klassifiziert werden. Jeder Typ hat einzigartige strukturelle Merkmale und Vorteile, die sie für verschiedene Branchen und Anwendungen geeignet machen.