Außenzahnradpumpe: Funktionsweise und Spezifikation

Eine einzige falsche Ziffer im Zahnradpumpen-Code kann dazu führen, dass eine Maschine nicht anläuft, eine Wellendichtung durchbrennt oder eine Containerladung Lagerware ankommt, die in keine der Flotten Ihrer Kunden passt. Eine Außenzahnradpumpe wirkt einfach, doch die Angaben auf ihrem Typenschild entscheiden darüber, ob sie passt. Im Folgenden: wie die Pumpe funktioniert, wofür sie sich eignet und was Sie vor dem Versand einer Anfrage (RFQ) klären sollten.

Eine Außenzahnradpumpe ist eine Hydraulikpumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen, bei der zwei ineinandergreifende Zahnräder das Öl vom Einlass zum Auslass fördern. Sie eignet sich für Hilfs-, Lenk-, Vorsteuer- und Konstantstromkreise in mobilen und stationären Maschinen. Bevor Sie eine Pumpe beschaffen, prüfen Sie Verdrängungsvolumen, Druck, Drehrichtung, Flansch, Welle und Anschlüsse anhand des vollständigen Modellcodes.

Was ist eine Zahnradpumpe und wie funktioniert sie?

Eine Zahnradpumpe nutzt zwei ineinandergreifende Zahnräder, um pro Umdrehung ein festes Ölvolumen vom Einlass zum Auslass zu befördern. Das Öl wird an der Innenseite des Gehäuses entlanggeführt und nicht durch den Zahneingriff. Da sich das Volumen pro Umdrehung nicht ändern lässt, ist die Zahnradpumpe eine kompakte Konstantpumpe, die einfach zu bauen und zu warten ist.

Wie funktioniert eine Außenzahnradpumpe Schritt für Schritt?

1. Einlass: Wenn die Zähne auf der Saugseite außer Eingriff kommen, vergrößert sich der Raum zwischen ihnen. Der dadurch entstehende Unterdruck saugt Öl aus dem Behälter an.
2. Transport: Das Öl wird in den Zahnlücken zwischen jedem Zahn und der Gehäusebohrung eingeschlossen und an der Außenseite beider Zahnräder entlanggefördert.
3. Auslass: Auf der Druckseite greifen die Zähne wieder ineinander und drücken das Öl aus jeder Zahnlücke in den Auslassanschluss.
4. Abdichtung: Der enge Kontakt am Eingriffspunkt verhindert, dass Öl zum Einlass zurückfließt. Geringe Spiele an den Zahnköpfen und an den Zahnradstirnflächen begrenzen die innere Leckage.

Die meiste Leckage tritt über die Zahnradstirnflächen auf, daher zeigt sich hier die Qualität der Konstruktion. Ausführungen für höhere Drücke verwenden Seitenplatten oder druckausgeglichene Lagerbuchsen. Dies sind Lagerblöcke, die durch den Auslassdruck gegen die Zahnradstirnflächen gedrückt werden, sodass sich der axiale Spalt mit steigender Last schließt. Der volumetrische Wirkungsgrad bleibt dadurch deutlich besser erhalten als bei festen Spielen.

Verdrängungsvolumen, Drehzahl und Förderstrom einer Zahnradpumpe einfach erklärt

Das Verdrängungsvolumen ist die Ölmenge, die die Pumpe pro Wellenumdrehung fördert, angegeben in Kubikzentimetern pro Umdrehung (cc/rev). Der Förderstrom entspricht ungefähr dem Verdrängungsvolumen × Drehzahl, abzüglich der volumetrischen Verluste. Eine Pumpe mit 16 cc/rev hat bei 1.500 rpm eine theoretische Fördermenge von 24 L/min. Der tatsächliche Förderstrom ist etwas geringer, und die Differenz wächst mit steigendem Druck, steigender Temperatur und zunehmendem Verschleiß.

Damit ist cc/U der Ausgangspunkt jeder Spezifikation. Wenn Sie diesen Wert sowie die Antriebsdrehzahl kennen, können Sie prüfen, ob ein Ersatz dieselben Zylindergeschwindigkeiten und Motordrehzahlen wie das Original liefert.

Außenzahnradpumpe vs. Innenzahnradpumpe: Welche passt zu Ihrer Anwendung?

Die Außenzahnradpumpe ist in der Regel die günstigere, robustere und leichter zu reparierende Wahl für die Mobilhydraulik. Innenzahnradpumpen laufen meist leiser, erzeugen geringere Druckpulsationen und eignen sich besser für zähere Fluide. Deshalb kommen sie häufig in Industriemaschinen zum Einsatz, die in der Nähe von Bedienern arbeiten oder einen gleichmäßigen Volumenstrom am Aktuator benötigen.

Eine Innenzahnradpumpe besitzt ein kleines außenverzahntes Zahnrad, das innerhalb eines größeren Hohlrads läuft. Ein sichelförmiges Füllstück oder ein Gerotor-Profil trennt die Saugseite von der Druckseite. Diese Geometrie sorgt für einen längeren, sanfteren Zahneingriff, wodurch die Geräuschentwicklung sinkt. Der Kompromiss sind mehr gefertigte Bauteile und ein höherer Preis.

Direktvergleich: Zahnrad-, Flügelzellen- und Kolbenpumpen

Merkmal	Außenzahnrad	Innenzahnrad	Flügelzelle	Kolben
Druckfähigkeit	Mittel bis hoch (Hochdruckausführungen)	Mäßig bis hoch	Mäßig	Am höchsten
Geräuschpegel	Höher	Niedriger	Niedriger	Mäßig
Verschmutzungstoleranz	Gut	Mäßig	Niedriger	Am niedrigsten; erfordert sauberes Öl
Wirkungsgrad	Mittel; nimmt mit Verschleiß ab	Mittel bis gut	Gut	Am höchsten; variable Verdrängung möglich
Typisches Kostenniveau und Einsatzbereich	Am niedrigsten; Hilfs-, Lenk-, Traktor- und Lüfterkreisläufe	Mittel; Spritzguss, Pressen, Schmierung	Mittel; Werkzeugmaschinen, industrielle Hydraulikaggregate	Am höchsten; Hauptantriebe, Load-Sensing, geschlossene Kreisläufe

Kurz gesagt: Wählen Sie eine Zahnradpumpe, wenn niedrige Kosten und Toleranz gegenüber verschmutztem Öl gefragt sind, und investieren Sie in eine Kolbenpumpe nur dann, wenn der Kreislauf sehr hohen Druck oder variablen Volumenstrom erfordert.

Welche Spezifikationen bestimmen die richtige Zahnradpumpe?

Die richtige Zahnradpumpe wird durch sechs Spezifikationen bestimmt: Verdrängungsvolumen, Nenndruck, Drehrichtung, Montageflansch, Wellentyp und Anschlusskonfiguration. Legen Sie alle sechs fest, bevor Sie über den Preis sprechen. Die meisten Passungsprobleme, Rücksendungen und Gewährleistungsstreitigkeiten bei Bestellungen von Zahnradpumpen lassen sich darauf zurückführen, dass einer dieser Punkte nur angenommen und nicht bestätigt wurde.

• Verdrängungsvolumen: Prüfen Sie den Wert in cc/U anhand des Originalcodes. Schon eine kleine Änderung verschiebt die Geschwindigkeit des Aktuators und die Leistung, die die Pumpe aufnimmt.
• Nenndruck: Vergleichen Sie die Dauer- und Spitzenwerte mit der tatsächlichen Einstellung des Druckbegrenzungsventils, nicht mit der Maschinenbroschüre.
• Drehrichtung: Bestätigen Sie rechts- oder linksdrehend, vom Wellenende aus gesehen. Eine Pumpe, die in die falsche Richtung angetrieben wird, fördert keinen Volumenstrom und kann ihre Dichtungen beschädigen.
• Montageflansch: Norm des Flansches, Zentrierdurchmesser und Lochbild müssen exakt übereinstimmen.
• Welle: Passen Sie Profil, Länge sowie Keilwellen- oder Passfedermaße an die Antriebskupplung an.
• Anschlüsse: Bestätigen Sie Position, Größe und Gewindenorm der Anschlüsse, damit vorhandene Schläuche ohne Adapter angeschlossen werden können.

Faustregel: Wenn sich einer der sechs Punkte nicht anhand des Codes, einer Zeichnung oder eines ausgemessenen Musters bestätigen lässt, geben Sie noch keine Serienbestellung auf.

Nenndruck und wann Sie eine Hochdruck-Zahnradpumpe benötigen

Der Dauerdruck ist der Wert, den die Pumpe über lange Zeiträume halten kann. Der Spitzendruck ist eine kurzzeitige Grenze für Druckspitzen, etwa wenn ein Zylinder das Hubende erreicht. Datenblätter nennen in der Regel beide Werte. Eine Pumpe, die den ganzen Tag nahe an ihrem Spitzenwert läuft, verschleißt Lagerbuchsen und Wellendichtung vorzeitig.

Das Lastspiel ist wichtiger als der maximale Wert auf dem Typenschild. Eine Hochdruck-Zahnradpumpe mit druckausgeglichenen Lagerbuchsen und einem Gehäuse aus Gusseisen oder verstärktem Material ist sinnvoll, wenn der Kreislauf regelmäßig nahe an der Einstellung des Druckbegrenzungsventils arbeitet. Beispiele sind Vibrationsantriebe, Hydraulikhämmer und schwere Lenkungen an Knickgelenkmaschinen. Für leichte, intermittierende Lasten genügt in der Regel eine Standardpumpe mit Aluminiumgehäuse.

Montage-, Wellen- und Anschlussdetails, die zu Rücksendungen führen

Es gibt zwei große Familien von Flanschnormen. SAE-Flansche, etwa der Zweiloch-Flansch SAE A und SAE B, sind bei nordamerikanischen und vielen asiatischen Maschinen verbreitet. Europäische Flansche, häufig Vierloch-Muster, die nach der Zahnradpumpen-Baugruppe dimensioniert sind, dominieren bei europäischen Anlagen. Beide Familien sehen auf Fotos ähnlich aus und sind nicht austauschbar.

Wellen können verzahnt (SAE oder DIN), parallel mit Passfeder oder konisch ausgeführt sein. Ein Konus von 1:8 ist bei vielen europäischen Gruppenpumpen typisch. Die Anschlussgewinde können BSPP, metrisch oder SAE-O-Ring-Boss (UNF) sein, und einige Pumpen verwenden Flanschanschlüsse. Für Händler, die Pumpen für eine regionale Flotte vorrätig halten, können kundenspezifische P-/T-Anschlusskonfigurationen, also Größe und Position der Druck- und Tankanschlüsse, auftragsbezogen gefertigt werden, sodass die Pumpen ohne Adapter passen.

Einzel-, Tandem- und Mehrfachpumpen

Eine Tandem-Zahnradpumpe hat zwei Pumpenabschnitte auf einer durchgehenden Welle, die jeweils einen eigenen Kreis speisen. Dreifach- und Vierfachpumpen verfügen über weitere Abschnitte. Mehrfachpumpen sind sinnvoll, wenn ein Antrieb separate Kreise versorgen muss, zum Beispiel Lenkung, Arbeitshydraulik und einen Ölkühlerlüfter. Verdrängungsvolumen, Drehrichtung und Anschlüsse jedes Abschnitts müssen separat festgelegt werden, und das Wellendrehmoment-Limit muss die Gesamtlast abdecken.

Einsatzbereiche hydraulischer Außenzahnradpumpen in Baumaschinen und Industrie

Die hydraulische Außenzahnradpumpe für Baumaschinen treibt in der Regel Hilfs-, Lenk-, Vorsteuer- und Lüfterkreise an, während Kolbenpumpen die Hauptarbeitsfunktionen übernehmen. In Industrieanlagen versorgen Zahnradpumpen Kreise mit konstantem Volumenstrom, bei denen mäßiger Druck, niedrige Kosten und die Toleranz gegenüber nicht perfektem Öl wichtiger sind als ein variabler Förderstrom.

Szenarien bei Baumaschinen

• Vorsteuer- und Hilfsversorgung beim Bagger: Ein Teilehändler, der Mietflotten beliefert, benötigt Vorsteuerpumpen, die direkt an den Durchtrieb der Hauptpumpe angeflanscht werden. Prüfen Sie die Kupplungsverzahnung, den Flansch und die Niederdruck-Nennleistung, die sich vom Betrieb im Hauptkreis unterscheidet.
• Lenkung und Vibration bei Straßenwalzen: Eine Wartungswerkstatt benötigt Pumpen, die lange Betriebszeiten unter hohem Druck im Vibrationskreis vertragen. Prüfen Sie die Dauernennleistung und die Lagerbuchsenkonstruktion sowie die Frage, ob eine Tandem-Einheit auch die Lenkung abdeckt.
• Fertiger und Betonpumpen: Bei diesen Maschinen arbeiten Zahnradpumpen oft zusammen mit Kolbenpumpen, um Rührwerke, Förderer, Kühlung und Auslegerfunktionen zu versorgen. Prüfen Sie die Einbaulage am Nebenabtrieb oder Durchtrieb und die Drehrichtung, von diesem Antrieb aus gesehen, nicht vom Motor aus.

Szenarien bei Traktoren, Getrieben und in der Industrie

• Traktor-Hydraulikpumpen: Ein Importeur, der Landmaschinenhändler beliefert, benötigt Pumpen für Hubwerk und Lenkung. Prüfen Sie die Antriebsart (getriebegetrieben oder motormontiert), die konische oder verzahnte Welle sowie die Baujahrvarianten innerhalb eines einzelnen Traktormodells.
• Getriebepumpen: Diese versorgen Lastschaltgetriebe mit Lade- oder Schmieröl. Prüfen Sie den Niederdruck-Volumenstrom bei Leerlaufdrehzahl, denn dort zeigt sich eine verschlissene oder zu klein dimensionierte Pumpe zuerst.
• Maschinen für Metallurgie, Kunststoffverarbeitung und Druckguss: Instandhaltungsteams in Werken benötigen Konstantpumpen für Zuhaltung, Kühlung und Schmierung. Prüfen Sie die Betriebstemperatur, die Art des Mediums (einige Werke verwenden schwer entflammbare Hydraulikflüssigkeiten) sowie die Lärmgrenzwerte in der Nähe der Bediener.

So bestellen Sie einen Ersatz für eine Außenzahnradpumpe anhand des Modellcodes

Der Austausch einer Außenzahnradpumpe anhand des Modellcodes funktioniert, wenn Sie den vollständigen ursprünglichen Produktcode, das Maschinenmodell und die Gerätedaten angeben. Die Kompatibilität hängt vom vollständigen Baugruppencode ab, nicht nur vom Seriennamen. Zwei Pumpen derselben Serie können sich in Welle, Flansch, Drehrichtung und Anschlüssen unterscheiden, und diese sind nicht untereinander austauschbar.

Gängige Seriencodes lesen

Die Seriennamen kennzeichnen die Pumpenfamilie und die Baugröße. Codes im Rexroth-Stil wie AZPF, AZPG, AZPN, AZPB und AZPW bezeichnen unterschiedliche Baugruppen. Ein numerischer Block im Code gibt in der Regel das Verdrängungsvolumen in cm³/U an, gefolgt von Buchstaben für Drehrichtung, Welle, Flansch und Anschlüsse. Parker PGP505, PGP511 und PGP517 sind unterschiedliche Baugrößen der PGP-Baureihe, und PGP315, PGP330 und PGP365 gehören zum leistungsstärkeren Teil der Familie. Bei ALP1–3 und GHP1–3 im Marzocchi-Stil gibt die Ziffer die Gruppe an, danach folgen Verdrängungsvolumen und Optionen.

Jeder Hersteller hat seine eigene Codestruktur. Entschlüsseln Sie daher stets die vollständige Zeichenfolge anhand des Originalkatalogs. Markennamen und Modellnummern dienen ausschließlich der Identifizierung des Ersatzteils. Sie implizieren keine Verbindung zum ursprünglichen Hersteller.

Olive Branch Hydraulics deckt Zahnradpumpenserien ab, die mit Rexroth, Parker, Marzocchi, Shimadzu, Casappa und Sunny kompatibel sind. Dazu gehören AZPF, AZPG, AZPN, AZPB, AZPW, 1PF2G, ALP1-3, GHP1-3, PGP505, PGP511, PGP517, PGP315, PGP330 und PGP365. Das Sortiment umfasst außerdem Hochdruck-, Tandem-, Triple- und Quadruple-Zahnradpumpen, Getriebepumpen und Traktor-Hydraulikpumpen.

Checkliste vor der Anfrage für Zahnradpumpen-Ersatzteile

• Übertragen Sie den vollständigen Typenschildcode Zeichen für Zeichen, einschließlich aller Suffixe.
• Fotografieren Sie das Wellenende, den Montageflansch, beide Anschlüsse und das Typenschild gestochen scharf.
• Bestätigen Sie die Drehrichtung, vom Wellenende aus gesehen.
• Geben Sie das Fördervolumen in cc/U sowie den tatsächlichen Betriebsdruck des Kreislaufs an.
• Notieren Sie Maschinenhersteller, Modell, Seriennummernbereich und den Kreislauf, den die Pumpe versorgt.
• Messen Sie Wellendurchmesser, Keilwellenzahnzahl, Flanschzentrierung und Schraubenabstand, falls das Typenschild fehlt oder unleserlich ist.
• Listen Sie die Menge je Code und den Bestimmungshafen auf.

Wie wirken sich Qualitätsprüfungen, Lieferzeit und Kostentreiber auf Ihre Bestellung aus?

Preis und Lieferzeit von Zahnradpumpen hängen vor allem von Baureihe, Fördervolumen, Mehrfachkonfiguration sowie dem Umfang kundenspezifischer Wellen-, Flansch- und Anschlussarbeiten ab. Eine Standard-Einfachpumpe liegt am einfachen Ende des Spektrums. Eine kundenspezifische Tandem- oder Vierfachpumpe mit nicht standardmäßigen Anschlüssen erfordert Zeichnungen, ein Muster und eine längere Fertigungszeit. Legen Sie den Umfang der Qualitätskontrolle im Angebot fest.

Zu den typischen Prüfungen gehören die Maßprüfung von Flansch, Welle und Anschlüssen, die Dichtheitsprüfung sowie gegebenenfalls Druck- und Durchflussprüfungen. Die konkreten Prüfungen und alle erforderlichen Dokumente sollten im Angebot festgehalten und nicht vorausgesetzt werden. Bei Olive Branch Hydraulics durchläuft jede Pumpe vor der Verpackung eine 100-%-Endprüfung. Die Fertigung erfolgt durch einen Fertigungspartner in Ningjin, der im August 2010 gegründet wurde und etwa 9 km vom Vertriebsbüro in Xinji entfernt liegt.

Bei kundenspezifischen Bestellungen oder Erstbestellungen läuft der Ablauf wie folgt:

1. Anfrage mit Code, Zeichnungen oder Mustern
2. Konstruktionsentwürfe und 3D-Renderings zur Freigabe durch Sie
3. Bemusterung
4. Fertigung mit prozessbegleitender Qualitätskontrolle
5. 100 % Endprüfung, anschließend Verpackung und Versand

Drei Fallstricke verursachen die meisten Probleme. Der erste ist die Bestellung allein anhand des Baureihennamens. Der zweite ist die Missachtung der Drehrichtung, die leicht übersehen wird, wenn eine Pumpe über eine Zapfwelle angetrieben wird. Der dritte ist der Verzicht auf die Musterfreigabe, um ein paar Wochen zu sparen, wodurch Sie am Ende eine komplette Charge erhalten können, die nirgends passt.

FAQ

Kann eine Außenzahnradpumpe eine Kolbenpumpe ersetzen?

Manchmal, in Kreisläufen mit konstantem Volumenstrom. Eine Zahnradpumpe kann dort einspringen, wo die Kolbenpumpe mit konstantem Fördervolumen arbeitet und der Druck innerhalb der Nennwerte der Zahnradpumpe liegt. Für Kreisläufe, die ein variables Fördervolumen, eine Druckkompensation oder eine Load-Sensing-Regelung erfordern, ist sie nicht geeignet.

Was verursacht üblicherweise den vorzeitigen Ausfall einer Zahnradpumpe?

In der Regel verunreinigtes Öl, Kavitation, Überdruck oder ein Fluchtungsfehler im Antrieb. Kavitation wird typischerweise durch verengte Einlässe oder zu klein dimensionierte Saugleitungen verursacht. Riefen in den Lagerbuchsen und Verschleiß am Gehäuse auf der Einlassseite sind die üblichen Anzeichen.

Benötige ich den ursprünglichen Typenschildcode, um eine passende Pumpe zu erhalten?

Er ist der zuverlässigste Ausgangspunkt. Ohne den Code senden Sie uns bitte das Maschinenmodell, Angaben zur Ausrüstung, Fotos sowie die gemessenen Wellen-, Flansch- und Anschlussmaße, damit die Pumpe identifiziert werden kann.

Können Zahnradpumpen nach kundenspezifischen Vorgaben gefertigt werden?

Ja. Hydraulik-Zahnradpumpen können nach Kundenvorgaben für Erstausrüster (OEM) und den Ersatzteilmarkt gefertigt werden, einschließlich kundenspezifischer P-/T-Anschlusskonfigurationen. Konstruktionsentwürfe und 3D-Renderings werden vor der Musterfertigung freigegeben.

Nächster Schritt: Angebot anfordern oder passenden Ersatz finden

Senden Sie uns Modell, Menge und Zielhafen, und Sie erhalten innerhalb von 24 Stunden eine Antwort. Geben Sie bei Ersatzteilen zusätzlich den ursprünglichen Produktcode, das Maschinenmodell und die Gerätedaten an. Schreiben Sie an [email protected], rufen Sie uns unter +8615075996564 an oder besuchen Sie https://www.hydrogeartech.com/.