Zahnradpumpen sind stark, wenn ein sauberes, schmierendes oder zähes Medium in definierter Menge gefördert werden soll. Schwächen zeigen sie bei Feststoffen, bei sehr dünnflüssigen und nicht schmierenden Medien und überall dort, wo ein großer Volumenstrom bei wenig Druck gefragt ist.
Dieser Beitrag hilft Ihnen bei der Entscheidung: Er zeigt, welche Vorteile in der Praxis wirklich zählen, wo die Grenzen liegen und wann eine andere Pumpenart die bessere Wahl ist.
Die Vorteile im Einsatz
Definierter Volumenstrom. Eine Zahnradpumpe fördert pro Umdrehung ein festes Volumen. Die Fördermenge folgt deshalb fast direkt der Drehzahl und bleibt auch bei schwankendem Gegendruck weitgehend stabil. Über die Drehzahl, zum Beispiel mit einem Frequenzumrichter, lässt sie sich gezielt einstellen. Das macht Zahnradpumpen für Schmierkreisläufe, Umlaufsysteme und Dosieraufgaben interessant.
Viskose Medien. Wo eine Kreiselpumpe bei zähen Ölen schnell an Wirkungsgrad verliert, arbeitet eine Zahnradpumpe zuverlässig weiter. Mit steigender Viskosität dichten die Spalte sogar besser. Wichtig ist, dass Drehzahl und Antrieb zur Viskosität passen. Bei sehr zähen Medien von etwa 2.500 bis 20.000 mm²/s kommt deshalb ein langsam laufender Getriebemotor zum Einsatz.
Selbstansaugend. Zahnradpumpen können Medium aus einem tiefer liegenden Behälter ansaugen. Das vereinfacht die Aufstellung, etwa beim Umfüllen aus Fass oder IBC. Voraussetzung ist eine kurze, dichte und ausreichend dimensionierte Saugleitung.
Robust und kompakt. Mit zwei Zahnrädern, Gehäuse, Lagern und Wellendichtung kommt eine Zahnradpumpe mit wenigen Teilen aus. Sie baut klein, ist im Betrieb wenig störanfällig, und Verschleißteile lassen sich in der Regel gut tauschen.
Nachteile und Einsatzgrenzen
Feststoffe und abrasive Partikel. Die engen Spalte zwischen Zahnrädern und Gehäuse sind der Grund für die präzise Förderung, aber auch die größte Schwachstelle. Sand, Späne oder Pigmente mit harten Partikeln verschleißen Zahnflanken und Gehäuse, die Fördermenge sinkt. Medien mit Feststoffen sind für Zahnradpumpen ungeeignet.
Dünnflüssige und nicht schmierende Medien. Bei sehr niedriger Viskosität fließt mehr Medium über die Spalte zurück, der volumetrische Wirkungsgrad sinkt. Zahnräder aus Stahl brauchen außerdem eine gewisse Schmierung durch das Medium. Für wenig bis nicht schmierende, häufig wässrige Medien gibt es deshalb Ausführungen in Edelstahl mit PEEK-Zahnrädern. Geht es nur darum, große Mengen Wasser umzuwälzen, ist eine Kreiselpumpe meist wirtschaftlicher.
Druckbegrenzung ist Pflicht. Eine Zahnradpumpe fördert weiter, solange sie läuft, auch gegen eine geschlossene Leitung. Ohne Überström- oder Druckbegrenzungsventil steigt der Druck, bis etwas nachgibt. Das ist kein Mangel, muss aber bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden.
Kein Trockenlauf, begrenzte Schonung. Läuft die Pumpe trocken, fehlen Schmierung und Kühlung, Lager und Zahnflanken verschleißen schnell. Scherempfindliche Medien werden im Zahneingriff stärker beansprucht als in einer Impellerpumpe.
Zahnradpumpe oder andere Pumpenart?
| Anforderung | Zahnradpumpe | Eher andere Pumpenart |
|---|---|---|
| Öle, Schmierstoffe, Wärmeträgeröle | Sehr gut geeignet | Kreiselpumpe nur bei sehr großen Volumenströmen |
| Zähe Medien bis ca. 20.000 mm²/s | Geeignet, mit angepasster Drehzahl | Kreiselpumpe stößt früh an Grenzen |
| Wasser in großen Mengen | Wenig wirtschaftlich | Kreiselpumpe |
| Medien mit Feststoffen | Ungeeignet | Impellerpumpe oder andere Bauart prüfen |
| Definierter, regelbarer Volumenstrom | Sehr gut geeignet | Kreiselpumpe nur eingeschränkt |
Einsatzbereich der Zahnradpumpen von Linn-Pumpen
Die Zahnradpumpen von Linn-Pumpen decken Volumenströme bis 124 l/min bei 1.450 min-1 ab. Standardmäßig sind sie für Viskositäten von 1,4 bis ca. 20.000 mm²/s ausgelegt und je nach Ausführung für Medientemperaturen von etwa -40 °C bis +200 °C. Für schmierende Öle gibt es die Guss-Ausführung, für korrosive Medien Edelstahl 1.4571 und für wenig schmierende Medien Edelstahl mit PEEK-Zahnrädern. Anwendungen nahe dieser Grenzen stimmen wir immer gemeinsam mit Ihnen ab.
Häufige Fragen
Wann ist eine Zahnradpumpe besser als eine Kreiselpumpe?
Bei viskosen Medien, wenn ein definierter und regelbarer Volumenstrom gebraucht wird und wenn die Pumpe selbstansaugend sein soll. Bei großen Mengen dünnflüssiger Medien ist die Kreiselpumpe meist im Vorteil.
Kann man mit einer Zahnradpumpe Wasser fördern?
Ja, aber nicht mit jeder Ausführung. Wasser schmiert kaum, deshalb kommen Edelstahl-Ausführungen mit PEEK-Zahnrädern infrage. Für reines Umwälzen großer Wassermengen ist eine Kreiselpumpe wirtschaftlicher.
Braucht jede Zahnradpumpe ein Druckbegrenzungsventil?
Ja. Entweder ist ein Überströmventil in die Pumpe integriert, was bei den Guss-Ausführungen möglich ist, oder ein Druckbegrenzungsventil sitzt in der Anlage.
Fazit
Für saubere, schmierende und zähe Medien mit definiertem Volumenstrom ist die Zahnradpumpe oft die beste Wahl. Bei Feststoffen, großen Wassermengen oder Trockenlaufgefahr sollte eine andere Bauart geprüft werden. Schicken Sie uns Medium, Viskosität, Temperatur, Druck und Volumenstrom, wir sagen Ihnen, welche Pumpe zu Ihrer Anwendung passt.
