Zahnradpumpen im Vergleich zu Membranpumpen – Vorteile und Nachteile

Zahnradpumpen im Vergleich zu Membranpumpen

Zahnradpumpen kommen in verschiedensten Branchen und bei unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz, da sie zum Teil sehr wenig Platz benötigen, leicht, einfach konstruiert sind, einen nicht pulsierenden Fluss garantieren und gegenüber hohen Temperaturen widerstandsfähig sind. Sie haben aber bestimmte Nachteile, die zu frustrierenden Ausfallzeiten, teuren Reparaturen oder sogar zu einem notwendigen Produkttausch führen können.

Speziell bei Niederdruckanwendungen haben elektrische Doppelmembranpumpen wichtige Vorteile gegenüber Zahnradpumpen. Elektrische Membranpumpen können mühelos mit abrasiven Stoffen umgehen, wohingegen Zahnradpumpen erheblich unter erhöhtem Verschleiß leiden. Wenn eine Zahnradpumpe nicht speziell für Materialien mit niedriger Viskosität ausgelegt ist, verliert sie beim Fördern solcher Flüssigkeiten an Effizienz. Außerdem erhöhen unausgewogene Kräfte an den Lagern den Verschleiß und den Geräuschpegel drastisch.

Was sind Zahnradpumpen?

Zahnradpumpen gehören zu den Verdrängerpumpen, d. h. sie fördern eine Flüssigkeitsmenge durch die mechanische Wirkung der ineinander greifenden Zahnräder. Dadurch wird am Pumpeneinlass ein Sog und am Auslass eine Abgabe erzeugt. Es gibt zwei gängige Arten von Zahnradpumpen: Innenzahnrad- und Außenzahnradpumpen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist, dass Innenzahnradpumpen ein Innen- und ein Außenzahnrad haben, die miteinander arbeiten, während die Außenzahnradpumpen zwei identische Zahnräder haben, die gegeneinander rotieren.

Vorteile von Zahnradpumpen

• Hohe Effizienz und Präzision
  Zahnradpumpen sind für ihre Effizienz und Präzision bei der Materialförderung bekannt. Ihr einzigartiges Design trägt dazu bei, einen reibungslosen und gleichmäßigen Materialfluss zu gewährleisten, um Abfall zu minimieren und die Produktivität zu steigern.
• Einfach zu unterhalten
  Zahnradpumpen haben in der Regel nur zwei Zahnräder und sind daher einfach zu warten und zu bedienen. Der Nachteil ist, dass die Reparatur und Wartung von Zahnradpumpen mit der Zeit teuer wird.

Nachteile von Zahnradpumpen

Zahnradpumpen haben im Vergleich zu Membranpumpen mehrere Nachteile. Die QUANTM-Pumpe von Graco ist eine elektrische Doppelmembranpumpe, die viele der üblichen Nachteile von Zahnradpumpen löst.

• Begrenzte Betriebsbereiche
  Wegen ihrer Größe sind Zahnradpumpen für Betriebsabläufe mit höheren Durchflussraten ungeeignet. Jede Zahnradpumpeneinheit/Größe hat einen klar definierten, engen Betriebsbereich. Ein Betrieb außerhalb dieser Parameter führt zu einer verkürzten Lebensdauer und einer unzureichenden Pumpenleistung. Außerdem erschwert die starre Konstruktion der Konfiguration die Anpassung der Pumpe an anspruchsvollere Flüssigkeiten. Umgekehrt hat die elektrische QUANTM-Membranpumpe einen großen Betriebsbereich, der ein breites Spektrum an Materialien ohne Leistungseinbußen zulässt.
• Herausforderungen bei Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität
  Damit eine Zahnradpumpe effektiv Flüssigkeiten mit hohem Druck pumpen kann, dürfen die Bauteile im Inneren nur sehr geringes Spiel haben. Andernfalls können sehr dünne Flüssigkeiten (Lösungsmittel) durch diese engen Räume von der Hochdruckseite (Auslassseite) zur Niederdruckseite (Einlassseite) der Pumpe „schlupfen“. Je nach Auslassdruck, Viskosität der Flüssigkeit und Arbeitsspiel in der Pumpe führt der Schlupf zu einer Verringerung der Durchflussrate und der Pumpeneffizienz. Außerdem können dünnflüssige Materialien aufgrund ihrer schlechten Schmiereigenschaften zu erhöhtem Pumpenverschleiß führen.
• Herausforderungen mit Schleifmitteln
  Aufgrund der engen Toleranzen und der engen Räume ist die Zahnradpumpe nicht die ideale Lösung für das Pumpen von Flüssigkeiten, die Schleifmittel enthalten. Schleifstoffpartikel können sich in den engen Räumen festsetzen und beschleunigten Verschleiß verursachen, was zu rasch abfallender Pumpenleistung führt. Die Verschleißrate beim Pumpen von Schleifmitteln hängt von der Härte, der Größe und der Konzentration der Partikel sowie von der Betriebsgeschwindigkeit der Pumpe ab. Die QUANTM ist darauf ausgelegt, abrasive Stoffe und Feststoffe unbeschadet zu verarbeiten, um die Lebensdauer der Pumpe zu verlängern und kostspielige Reparaturen zu vermeiden.
• Kein Trockenlauf möglich
  Zahnradpumpen haben ein begrenztes Ansaugvermögen und können nicht über einen längeren Zeitraum trocken laufen, ohne dass ihre Statoren und Rotoren beschädigt werden. Es muss Flüssigkeit vorhanden sein, um die Kontaktflächen zwischen Rotor und Stator zu schmieren und die Reibung und Wärme der Pumpe abzuführen. Die QUANTM ist für den Trockenlauf ausgelegt und bietet somit Sicherheit und Schutz vor Trockenlaufbedingungen.
• Hohe Wartungskosten
  Zahnradpumpen haben viele rotierende Teile, die genaue Toleranzen haben müssen, was sie in der Herstellung und Wartung ziemlich teuer macht. Außerdem können die teuren und empfindlichen Dichtungen undicht werden und müssen ersetzt werden. Die geringere Anzahl beweglicher Teile der QUANTM kann im Laufe der Zeit zu erheblichen Einsparungen bei den Wartungs- und Ersatzteilkosten führen.

Übliche Anwendungen von Zahnradpumpen

Obwohl Zahnradpumpen aufgrund ihrer präzisen Durchflussregelung und ihrer Fähigkeit, viskose Flüssigkeiten zu fördern, in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt werden, sind sie nicht immer die beste Lösung für jede Anwendung. Hier ein Blick auf den Einsatz von Zahnradpumpen in bestimmten Branchen und die möglichen Vorteile von QUANTM:

• Wasser- und Abwasseraufbereitung
  Zahnradpumpen werden in Wasseraufbereitungsanlagen zum Dosieren und Fördern von Chemikalien eingesetzt. Sie stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn es um die unterschiedlichen Viskositäten und Zusammensetzungen von Flüssigkeiten geht, die in diesen Bereichen vorkommen. Elektrische QUANTM-Membranpumpen bieten mehr Flexibilität, um einen zuverlässigen Betrieb in der anspruchsvollen Wasser- und Abwasseraufbereitung zu gewährleisten, wo unterschiedliche Fördermengen und chemische Beständigkeit entscheidend sind.
• Chemisches Mischen und Vermengen
  Aufgrund der präzisen Dosierfähigkeiten von Zahnradpumpen werden sie häufig zum Mischen und Vermengen von Chemikalien eingesetzt. Ihr Nachteil ist der hohe Wartungsaufwand und die Schwierigkeiten bei Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität. Die dichtungslose Konstruktion der QUANTM verhindert Leckagen und macht sie zu einer sichereren und effizienteren Wahl beim Umgang mit aggressiven und korrosiven Chemikalien.
• Farbförderung
  In der Automobil- und Lackindustrie erleichtern Zahnradpumpen das Fördern von Produkten mit hoher Viskosität. Das Vorhandensein von Feststoffen und Schleifmitteln in der Farbe kann den Verschleiß von Zahnradpumpenkomponenten beschleunigen. Die QUANTM-Membranpumpen sind in der Lage, viskose, abrasive und scherempfindliche Materialien zu fördern, um die Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen und verschleißbedingte Kosten in Farbförderanwendungen zu reduzieren.
• Übertragen von Druckfarben
  Zahnradpumpen werden für die Druckfarbenförderung verwendet, da sie einen konstanten Fluss aufweisen, der für eine gleichmäßige Druckqualität erforderlich ist. Ein erheblicher Nachteil ist jedoch die aufwändige Reinigung zwischen den Aufträgen zur Vermeidung von Verunreinigungen. QUANTM-Pumpen hingegen sind leicht zu reinigen und zu warten und bieten eine verschmutzungsfreie Lösung für den Farbförderprozess.

Bei jeder dieser Industrieanwendungen haben elektrische QUANTM-Membranpumpen ihre eigenen einzigartigen Vorteile gegenüber herkömmlichen Zahnradpumpen, da sie Vielseitigkeit, geringere Wartungskosten und die Fähigkeit zur Förderung einer größeren Vielfalt von Materialien bieten. Durch den Einsatz von QUANTM-Pumpen bei diesen Anwendungen können die Anlagen effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger arbeiten.

Elektrische QUANTM-Membranpumpen von Graco

Elektrische QUANTM-Membranpumpen bieten viel mehr Flexibilität und deutlich geringere Wartungskosten als Zahnradpumpen. Werfen Sie einen Blick auf einige Vorteile: