Jak działa pompa zębata?

Koła zębate były używane już przez Asyryjczyków oraz w starożytnym Egipcie. Dopiero w IX wieku technologia ta dotarła do Europy, gdzie szybko się rozprzestrzeniła, została wykorzystana do budowy pomp i ostatecznie posłużyła do transportu cieczy. Technologia ta służy również do transportowania kleju Hot Melt.

Dla uzupełnienia należy wspomnieć, że drugi system przenoszenia, pompa tłokowa, jest również często stosowany w technologii transportu kleju topliwego. Tym tematem zajmiemy się w innym wpisie na blogu.

Podstawy działania pompy zębatej

Pompa zębata składa się z dwóch kół zębatych umieszczonych w obudowie. Koła zębate obracają się w przeciwnych kierunkach, przechwytując płyn znajdujący się między nimi. Podczas obracania się kół zębatych ciecz jest transportowana, a następnie przesyłana za pośrednictwem rozdzielnika do węża lub innego urządzenia. Proces ten pozwala na ciągłe dostarczanie stałej objętości w jednostce czasu.

Ilość pompowanej cieczy zależy od dwóch głównych czynników: wielkości pompy i prędkości silnika napędzającego koła zębate. Za pomocą przetwornicy częstotliwości można precyzyjnie kontrolować prędkość silnika, co z kolei reguluje natężenie przepływu. W związku z tym, że często pobierana jest mniejsza ilość cieczy niż pompa jest w stanie tłoczyć, pompa zębata jest zwykle wyposażona w obejście, które kieruje nadmiar kleju z powrotem do zbiornika.

Ciśnienie generowane przez pompę zębatą zależy od kilku czynników, w tym od luzu kół zębatych w obudowie i lepkości pompowanej cieczy. Dla większości zastosowań konieczne jest obniżenie ciśnienia, zazwyczaj do wartości pomiędzy 10 a 60 barów. Osiąga się to różnymi metodami.

Redukcja ciśnienia w pompach zębatych

Obejście ze sprężyną dociskową: Powszechną metodą redukcji ciśnienia jest zastosowanie obejścia ze sprężyną dociskową. W tym przypadku ciśnienie generowane przez pompę zębatą jest wywierane na tłok, który jest dociskany do gniazda za pomocą sprężyny. Regulując napięcie wstępne sprężyny za pomocą śruby, można kontrolować ciśnienie kleju. Wyższe napięcie wstępne przekłada się na wyższe ciśnienie i odwrotnie. Pozwala to na dostosowanie optymalnego ciśnienia kleju.

Bild 2: Bypass mit Druckfeder

Obejście pneumatyczne: W przypadku zastosowań specjalnych oferowana jest opcja z obejściem, w którym sprężynę zastępuje się cylindrem pneumatycznym i pneumatycznym regulatorem ciśnienia. Dzięki tej metodzie ciśnienie tłoczenia można regulować nawet podczas aplikacji, co jest korzystne w niektórych zastosowaniach, np. w technologii odlewniczej.

Bild 3: pneumatischer Bypass

Zalety i wady pomp zębatych w  urządzeniach do topienia

Bild 4: Bauteil Zahnradpumpe HB 5010

• Pompy zębate oferują szereg zalet, które sprawiają, że są one odpowiednie do wielu zastosowań:

  • Stałe natężenie przepływu: Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w przypadku aplikacji klejów, zwłaszcza metodą natryskową.
  • Regulowane natężenie przepływu: Regulacja prędkości pozwala na dostosowanie natężenia przepływu, co jest przydatne podczas aplikacji niewielkich ilości kleju.
  • Niskie wahania ciśnienia: Ciśnienie pozostaje stabilne, co poprawia jakość aplikacji.
  • Możliwość pracy w wysokich temperaturach: Ze względu na mniejszą liczbę uszczelek możliwa jest obróbka w wyższych temperaturach, co jest zaletą w przypadku stosowania poliamidów.
  • Wysoka lepkość: Pompy zębate mogą pompować ciecze o wysokiej lepkości do 70 000 mPas.
  • Łatwe zasilanie: W niektórych zastosowaniach, takich jak aplikacja liniowa, wymagane jest tylko jedno źródło zasilania.

  Ma to jednak pewne wady:

  • Cyrkulacja nadmiaru kleju: Część kleju jest niepotrzebnie kierowana z powrotem przez obejście.
  • Dostosowanie do zmieniającego się zapotrzebowania: System nie może automatycznie dostosować się do zmieniających się wymagań.