Pumpen haben sich in den letzten Jahren in verschiedenen Bereichen enorm verbreitet. Sie erfüllen die gleiche Funktion wie ein Herz, indem sie Flüssigkeiten (oder Gase) von einem Ort zum anderen aufnehmen und abpumpen. Im Gegensatz zu einer bloßen Auf- und Abbewegung der Flüssigkeit ähnelt eine Zahnradpumpe einer Kolbenpumpe, die sowohl pumpt als auch gegen ein Objekt drückt. Der Artikel erörtert die Unterschiede zwischen Kolben- und Zahnradpumpen, ohne dabei unbedingt auf viel Fachjargon einzugehen.
Zahnradpumpen haben eine konstante Verdrängung, während Kolbenpumpen eine variable Verdrängung haben
Eine Welle treibt eine Zahnradpumpe an, indem sie durch eine Reihe von Zahnrädern läuft. Diese Zahnräder sind so angeordnet, dass sie sowohl miteinander als auch mit der sie antreibenden Welle ineinandergreifen. Durch die Drehung der Welle bewegt sich jedes Zahnrad Schritt für Schritt durch seinen gesamten Bewegungsbereich, der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen oder Zwischenpositionen zwischen ihnen umfasst. Daraus folgt, dass der Vorgang abgeschlossen ist, wenn ein Zahnrad seine Umdrehung über die Kontaktposition mit einem anderen Zahnrad hinaus vollendet hat (d. h. wenn es alle seine Bewegungen durchläuft).
Die Geschwindigkeit, mit der sich Zahnräder bewegen, ausgedrückt in der Anzahl der Umdrehungen pro Minute (U/min), wird als „Geschwindigkeit“ bezeichnet. Nehmen wir beispielsweise ein Diagramm, in dem auf jedem Zahnrad in einem Getriebe Zahlen markiert sind, die ihre Geschwindigkeiten angeben. Wenn Ihr Getriebe beispielsweise sechs Zahnräder hätte und jedes einen angegebenen U/min-Wert von 1000 hätte, wäre Ihr Getriebe in der Lage, 6000 U/min pro Minute zu erreichen (6000/1000=6000).
Zahnradpumpen sind im Vergleich zu Kolbenpumpen für eine bestimmte Durchflussrate typischerweise kleiner
Dies liegt daran, dass die Innenzahnräder von Zahnradpumpen nicht so groß sind wie die von Kolbenpumpen. Wie dem auch sei, es gibt auch einige Nachteile. Erstens haben Zahnradpumpen im Vergleich zu Kolbenpumpen einen höheren Druckabfall aufgrund der Reibung in den Zahnrädern und Dichtungen. Darüber hinaus haben Zahnradpumpen bei Anwendungen mit hohem Durchfluss, bei denen eine leichte Volumenreduzierung akzeptabel ist, wie z. B. bei der Abwasserbehandlung, Vorrang vor Kolbenpumpen.
Zahnradpumpen sind bei einer bestimmten Durchflussrate normalerweise kleiner als Kolbenpumpen. Warum ist das so? Das liegt daran, dass sich Kolben langsamer bewegen als Zahnräder in Elektromotoren und daher mehr Platz zwischen ihnen haben müssen; einige andere Teile wie Lager oder Dichtungen können diesen Raum ausfüllen. Darüber hinaus haben Kolbenpumpen aufgrund ihrer Größe höhere Druckabfälle als Zahnradpumpen, wobei jede gepumpte Volumeneinheit mehr Leistung erfordert, die pro Flüssigkeitsvolumeneinheit bewegt werden muss.
Zahnradpumpen sind tendenziell leiser als Kolbenpumpen
Dies liegt daran, dass Zahnradpumpen normalerweise kleiner als Kolbenpumpen sind und weniger bewegliche Teile haben.
Auch Kolbenpumpen können laut sein. Sie haben normalerweise einen Geräuschpegel von etwa 75 dBA (Dezibel), was ungefähr dem eines Rasenmähers oder Staubsaugers entspricht.
Zahnradpumpen sind wahrscheinlich leiser, dieser Unterschied ist jedoch nicht mehr so ausgeprägt wie früher. In den letzten Jahren ist es bei Zahnradpumpen üblich geworden, Geräuschwerte von 40 dBA und sogar darunter zu erreichen.
Zahnradpumpen haben tendenziell weniger bewegliche Teile als Kolbenpumpen
Dadurch sind sie zuverlässiger und einfacher zu warten. Wenn es um Zuverlässigkeit geht, sind Zahnradpumpen die beste Wahl für langlebige Anwendungen mit hoher Haltbarkeit.
Umgekehrt sind Zahnradpumpen in Umgebungen mit extremen Temperaturen oder Feuchtigkeit leistungsfähiger. In solch harten Situationen müssen Kolbenpumpen komplizierter sein und werden häufig beschädigt.
Eine Kolbenpumpe kann nicht unter allen Bedingungen einwandfrei funktionieren; eine Zahnradpumpe hingegen kann einigen extrem harten Bedingungen wie extremen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit nicht standhalten.
Zahnradpumpen können Flüssigkeiten mit höherer Viskosität verarbeiten, aber Kolbenpumpen können viel mehr Druck verarbeiten als Zahnradpumpen
Zahnradpumpen werden für Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität oder geringer Viskosität eingesetzt. Während die Flüssigkeit durch die Pumpe fließt, dreht sich ein eingebautes Zahnrad mit hoher Geschwindigkeit. Das Zahnrad ist mit einem weiteren Zahnrad auf einer Welle verbunden, das wiederum mit einem externen Zahnrad kämmt. Dadurch ist eine effektivere Kraftübertragung von der Pumpe auf ihre Last möglich, was zu höherer Effizienz und geringeren Kosten für die Pumpenhersteller führt. Zahnradpumpen sind oft praktisch, wenn Sie Flüssigkeiten unter extrem hohem Druck transportieren möchten, beispielsweise wenn Sie Ihren Warmwassertank in die Küchenspüle entleeren müssen.
Kolbenpumpen hingegen haben keine Zahnräder, sondern verwenden Kolben, die Flüssigkeiten in Rohren oder Leitungen unter hohem Druck bewegen, indem sie gegeneinander drücken. Im Vergleich zu Zahnradpumpen haben Kolbenpumpen zahlreiche Vorteile, wie z. B. dass sie billig sind, nur minimalen Wartungsaufwand erfordern, einen geringeren Strombedarf haben und auch höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen.
Zahnradpumpen sind in der Regel kleiner als Kolbenpumpen
Dies liegt daran, dass eine Zahnradpumpe nicht die gleiche Energiemenge wie eine Kolbenpumpe benötigt, um Wasser zu bewegen. Daher kann sie kleiner und billiger sein. Umgekehrt hat eine Zahnradpumpe weniger bewegliche Teile als eine Kolbenpumpe, wodurch sie effizienter arbeitet und weniger Reparaturen erfordert.
Kolbenpumpen werden häufig in größeren Anlagen eingesetzt, wo sie große Wassermengen bewegen oder hohe Durchflussraten liefern müssen. Sie werden auch häufiger im Privatbereich eingesetzt, beispielsweise bei Rasensprengern oder Bewässerungssystemen. Zahnradpumpen hingegen haben im Allgemeinen höhere Druckwerte sowie bessere Durchflusskapazitäten als Kolbenpumpen, sind aber aufgrund ihrer geringeren Größe und ihres geringeren Gewichts immer noch teurer.
In manchen Fällen ist für ein System mit größerem Rohrdurchmesser nicht genügend Platz vorhanden. In diesem Fall sind Zahnradpumpen nützlich, da sie mit kleineren Durchmessern viel höhere Drücke erreichen, als dies bei vielen anderen Pumpentypen der Fall wäre.
Zahnradpumpen können mehr Wärme verarbeiten als Kolbenpumpen
Der Grund für ihre höhere Effizienz als Kolbenpumpen liegt darin, dass Zahnradpumpen für die Drehung ihrer Welle keine Energie benötigen. Die Effizienz einer Pumpe in Bezug auf die geleistete Arbeit hängt davon ab, wie viel Druck sie ausübt, und kann daher über einen größeren Druckbereich hinweg sehr effizient sein.
Kolbenpumpen benötigen im Gegensatz zu Zahnradpumpen viel Energie, um ihre Welle zu drehen. Daher können sie nur unter hohem Druck und in einem kleinen Durchflussbereich arbeiten. Bei niedrigeren Durchflussraten sind sie jedoch weniger effizient als Zahnradpumpen, die bei hohen Drücken und Durchflussraten immer noch sehr effizient sein können.
Kolbenpumpen sind in der Regel teurer
Diese Pumpentypen sind in der Regel teurer als Kolbenpumpen. Das liegt daran, dass sie so konstruiert sind, dass sie lange halten und gleichzeitig leistungsstark sind; daher können sie große Wassermengen bewegen.
Bei Kolbenpumpen ist kein Strom erforderlich. Tatsächlich gibt es mehrere batteriebetriebene Kolbenpumpen. Dies bedeutet, dass sie an abgelegenen Orten eingesetzt werden können, an denen es keinen Strom gibt oder die Stromversorgung überwacht werden muss.
Sie eignen sich daher ideal für Bewässerungssysteme, insbesondere in ländlichen Gebieten. Darüber hinaus sind sie praktisch, wenn in industriellen Anwendungen wie Fabriken und Lagerhallen Flüssigkeiten gepumpt werden müssen.
Das ist alles, Leute – Zahnradpumpe vs. Kolbenpumpe. Darüber hinaus hilft Ihnen dieser Vergleich dabei, zu entscheiden, welche Art von Pumpe Sie wählen sollten.
Unterschied zwischen einer Flügelzellenpumpe und einer Zahnradpumpe