Zahnradpumpen und Zahnradmotoren

Die Zahnradpumpe ist eine Verdrängerpumpe, bei der ein Fluid, auf unterschiedliche Art, durch die Zahnzwischenräume zweier ineinander greifender Zahnräder gefördert wird. Neben Außen- und Innenzahnradpumpen, die sich vom Wirkprinzip unterscheiden, gibt es noch die Schraubenpumpe, als Variante der Außenzahnradpumpe mit besonders ruhigem Lauf. Außenzahnradpumpen Bei der Außenzahnradpumpe laufen zwei Zahnräder gegenläufig in einem Gehäuse, das bis auf den Kontaktbereich rundum an den Zahnrädern anliegt. Das Fluid wird in den Zwischenräumen, zwischen Gehäuse und den Zähnen der Zahnräder vom Einlass zum Auslass befördert. Eine Evolventenverzahnung stellt sicher, dass die Kontaktfläche der Zahnräder bei der Rotation permanent und vollständig dicht bleibt. Das Mediums kann daher nur außen, um die Zahnräder herum, vom Einlass zum Auslass fließen. Eine Schraubenpumpe ist bis auf ein Detail mit der Außenzahnradpumpe identisch. Anstelle geradverzahnter kommen hier schrägverzahnte Räder zum Einsatz, die eine größere Laufruhe und geringere Pulsation des Fluids bewirken. Einen ähnlichen Effekt, bei einfacherer Konstruktion, erzielen auch Split-Gear-Pumpen. Diese verwenden axial nebeneinander angeordnete Zahnradpaare, die jeweils um einen halben Zahn versetzt sind. Innenzahnradpumpen Die Innenzahnradpumpe gibt es in verschiedenen Varianten. Bei einer einfachen Zahnringpumpe erfolgt die Förderung des Fluid nicht zwischen Zahnrad und Gehäuse, sondern in den Zwischenräumen eines großen Innenzahnrads, in das ein kleineres Außenzahnrad eingreift. Eine Sichelpumpe besitzt dagegen eine sichelförmige Trennwand zwischen dem Innen- und Außenzahnrad. Diese Sichel schließt hier die Zahnzwischenräume ab. Das kleinere Außenzahnrad besitzt bei der Innenzahnradpumpe einen Zahn weniger, als der äußere Zahnring. Eine Trochoidverzahnung stellt hier sicher, dass jeder Zahn des inneren Rades bei der Rotation ständig im Kontakt mit dem äußeren Zahnring steht. Jeder Zahn des Außenzahnrads gleitet also während einer Umdrehung jeweils über einen Zahn des Zahnrings hinweg. Hierdurch entstehen variable Zellen, die das Fluid vom Einlass zum Auslass fördern. Zahnradmotoren Ein Zahnradmotor ist prinzipiell genauso aufgebaut, wie eine Zahnradpumpe. Allerdings ist die Wirkrichtung hier umgekehrt. Beim Zahnradmotor treibt das Fluid die Zahnräder an und die Arbeit wird an der Welle abgenommen. Anwendung von Zahnradpumpen und -motoren Zahnradpumpen sind in der Hydraulik für den mittleren Druckbereich, circa 150 bis 300 bar geeignet. Sie zeichnen sich durch eine einfache Konstruktion und große Robustheit aus. Durch entsprechende Auslegung der Zahnräder lässt sich eine geringe Geräuschentwicklung und Druckpulsation erreichen.