De term "ongebalanceerd" bij schottenpompen is afgeleid van de ongelijke verdeling van de hydraulische krachten rond de rotor wanneer deze in bedrijf is. In tegenstelling tot de meeste pompontwerpen die symmetrische en gebalanceerde krachten hebben, bevatten schottenpompen echter inherent een asymmetrie van krachten vanwege hun constructie en werkingswijze. Daarom staan hieronder enkele van de belangrijkste redenen waarom schottenpompen vaak als ongebalanceerd worden beschouwd.
Offsetrotor: De rotor is bij een schottenpomp gecentreerd rond de as, maar is opzij gezet binnen de nokkenring. Wanneer deze roterende rotor deze verschoven positie inneemt, kunnen er verschillende hydraulische krachten op de rotor inwerken vanwege de ongelijkheid in kamergrootte.
Asymmetrische drukverdeling: Omdat de volumes van deze kamers tijdens rotatie variëren, zullen de geproduceerde hydraulische krachten niet gelijkmatig worden verdeeld. Als gevolg hiervan kan de ene kant van een rotor een hogere druk hebben dan de andere, wat leidt tot onbalans in kracht.
Zijladen: Ongelijke krachten veroorzaken vaak ‘zijwaartse belasting’, waarbij de rotor tegen een wand van de behuizing wordt gedrukt. Dit heeft twee gevolgen; het verhoogt de wrijvingsverliezen en vermindert daardoor de efficiëntie, waardoor de slijtage van lagerafdichtingen en andere componenten toeneemt.
Mechanische spanning: De onevenwichtige aard veroorzaakt meer mechanische spanning bij dergelijke pompen. Helaas kan dit leiden tot vervormingen en kan de betrouwbaarheid ervan afnemen, vooral bij hoge druk of na langdurig gebruik.
Verminderde levensduur: Vanwege onevenwichtige hydraulische krachten wordt de algehele levensduur van pompen verkort, omdat rotoren, schoepen en andere onderdelen versnelde slijtage ondergaan.
Warmteopwekking: Binnen dergelijke pompen wordt meer warmte geproduceerd als ze niet in balans zijn. Bijgevolg zou dit oververhittingsproblemen kunnen veroorzaken die extra maatregelen vereisen om te beheersen, waardoor het een complex operationeel systeem wordt.
Beperkt hogedrukvermogen: Ongebalanceerde krachten maken ze minder geschikt voor hogedruktoepassingen. Verhoogde zijbelasting en mechanische spanningen bij hoge druk versnellen het slijtageproces, wat resulteert in snelle degradatie of soms zelfs falen.
Complexiteit bij het afdichten: Dientengevolge zijn complexere afdichtingsmechanismen vereist om lekkage te voorkomen, wat de operationele en onderhoudsprocedures van de pomp verder compliceert.
Stroompulsatie: Deze onbalans in hydraulische krachten leidt vaak tot stroomsnelheidspulsaties, wat mogelijk niet geschikt is voor toepassingen die een soepele, consistente stroom vereisen.
Dientengevolge worden schottenpompen vaak ongebalanceerd genoemd en worden ze voornamelijk gebruikt in lagedruktoepassingen waar deze effecten van ongebalanceerde krachten beheersbaar zijn. Aan hoge druk- of hoge betrouwbaarheidseisen kan ook worden voldaan door meer uitgebalanceerde ontwerpen zoals zuigerpompen of tandwielpompen.
