Pompe a ingranaggi esterni - Tecnologia di pompaggio di precisione per pressioni elevate e portate volumetriche definite
Le pompe a ingranaggi esterni convogliano fluidi lubrificabili secondo un principio volumetrico definito e con elevata precisione di ripetibilità. Due ingranaggi esterni ruotano all’interno di un alloggiamento con tolleranze ristrette, trasportano il fluido negli spazi tra i denti e separano il lato di aspirazione da quello di mandata tramite l’ingranamento e la geometria della fessura.
Harton Anlagentechnik GmbH progetta le pompe a ingranaggi esterni in base al fluido, alla viscosità, alla pressione differenziale, alla lubrificabilità e al sistema di tenuta. Ne derivano soluzioni affidabili per operazioni di trasporto, alimentazione e dosaggio, in cui la stabilità della pressione, la portata volumetrica riproducibile e le perdite controllate sono fattori decisivi.
Harton Anlagentechnik GmbH progetta le pompe a ingranaggi esterni in base al fluido, alla viscosità, alla pressione differenziale, alla lubrificabilità e al sistema di tenuta. Ne derivano soluzioni affidabili per operazioni di trasporto, alimentazione e dosaggio, in cui la stabilità della pressione, la portata volumetrica riproducibile e le perdite controllate sono fattori decisivi.
Tipologie, varianti e delimitazione
A seconda del compito da svolgere, vengono utilizzate diverse varianti:
Per applicazioni di trasporto classiche con fluidi oleosi e lubrificanti in condizioni operative stabili.
Per applicazioni con elevate pressioni differenziali, in cui i cuscinetti, la struttura dell'alloggiamento e la configurazione delle fessure devono essere progettati per sopportare carichi meccanici elevati.
Per volumi di trasporto ridotti e precisi, con elevata ripetibilità e velocità controllabile.
Per applicazioni che richiedono requisiti più elevati in materia di protezione dalle emissioni, purezza dei fluidi o funzionamento senza perdite.
Caratteristiche tecniche:
Caratteristiche tecniche:
- Rispetto alle pompe a ingranaggi interni, le pompe a ingranaggi esterni sono spesso più compatte e in grado di funzionare a pressioni più elevate.
- Rispetto alle pompe a vite, raggiungono pressioni elevate pur mantenendo dimensioni ridotte, ma presentano un funzionamento leggermente più pulsante per via della loro struttura.
- Rispetto ad altre pompe volumetriche, il potere lubrificante del fluido è un fattore fondamentale nella progettazione.
Le pompe a ingranaggi esterni sono indicate ovunque siano richieste una struttura compatta, un’elevata pressione e una portata volumetrica precisa. I nostri ingegneri interni non considerano solo la portata nominale, ma anche il punto di funzionamento reale, tenendo conto dello scorrimento, della temperatura, della viscosità e delle perdite di sistema.
Ecco cosa conta nella pratica:
Soprattutto in presenza di fluidi a bassa viscosità, elevate pressioni differenziali o requisiti critici in materia di emissioni, una corretta progettazione è determinante per l’efficienza, la durata e la sicurezza del processo.
Ecco cosa conta nella pratica:
- portata definita grazie al principio di spostamento
- elevata capacità di pressione in dimensioni compatte
- alimentazione stabile di fluidi lubrificanti
- regolabilità precisa tramite convertitore di velocità o di frequenza
- strategia di tenuta specifica per ogni progetto, dalla tenuta dell’albero al giunto magnetico
Soprattutto in presenza di fluidi a bassa viscosità, elevate pressioni differenziali o requisiti critici in materia di emissioni, una corretta progettazione è determinante per l’efficienza, la durata e la sicurezza del processo.
Le pompe a ingranaggi esterni vengono utilizzate preferibilmente in sistemi in cui è necessario convogliare fluidi lubrificanti a una pressione definita e con una portata volumetrica riproducibile.
Campi di applicazione tipici:
Settori tipici:
Nel caso di fluidi ad alta viscosità, verifichiamo inoltre il comportamento di aspirazione, la coppia di avviamento e il controllo della temperatura. Nel caso di fluidi a bassa viscosità, valutiamo con particolare attenzione l’efficienza volumetrica, poiché lo scorrimento aumenta al diminuire della viscosità.
Campi di applicazione tipici:
- Sistemi idraulici
- Sistemi di lubrificazione
- Alimentazione di olio di processo
- Trasporto del carburante
- Applicazioni di dosaggio
- Alimentazione di gruppi motopropulsori con fluidi contenenti olio
Settori tipici:
- Ingegneria meccanica e impiantistica
- Tecnologia energetica e dei servizi
- Tecnologia dei banchi di prova
- Tecnologia dei lubrificanti e dei carburanti
- Sistemi industriali di dosaggio e alimentazione
Nel caso di fluidi ad alta viscosità, verifichiamo inoltre il comportamento di aspirazione, la coppia di avviamento e il controllo della temperatura. Nel caso di fluidi a bassa viscosità, valutiamo con particolare attenzione l’efficienza volumetrica, poiché lo scorrimento aumenta al diminuire della viscosità.
Le nostre pompe a ingranaggi esterni vengono progettate sulla base dei dati di processo reali. I seguenti intervalli fungono da riferimento tecnico:
Molto più di un semplice volume di spostamento
Un aspetto fondamentale nella pratica è che la portata effettiva non dipende solo dal volume geometrico di spostamento. Le perdite interne aumentano con la pressione differenziale e diminuiscono all’aumentare della viscosità. Per questo motivo i nostri collaboratori prendono sempre in considerazione l’insieme dei fattori costituiti dal fluido, dalla larghezza della fessura, dalla temperatura e dal livello di pressione.
| Portata Q | da 0,1 a 200 m³/h |
| Pressione differenziale Δp | da 10 a 200 bar |
| Viscosità | Da 1 a 25.000 mPa·s |
| Intervallo di temperatura | da -20 °C a +200 °C |
| Limite delle particelle | in genere fino a 50 µm |
| Percentuale di gas | da 0 a 10% in volume |
| Regolamentazione | È possibile il funzionamento in modalità FU, a seconda dell\'applicazione e dell\'intervallo di velocità |
La durata di una pompa a ingranaggi esterna dipende in larga misura dal materiale, dal tipo di cuscinetti e dal gioco termicamente corretto.
Materiali tipici per il corpo pompa:
Materiali degli ingranaggi:
Materiali delle guarnizioni:
Materiali tipici per il corpo pompa:
- Acciaio fuso
- ghisa sferoidale
- Acciaio inossidabile, ad es. 1.4404 o 1.4571
Materiali degli ingranaggi:
- Acciai bonificati
- Acciai temprati con durezza superficiale e rugosità definite
- Cuscinetti:
- cuscinetti a strisciamento e lubrificazione con fluido
- con cuscinetti a rotolamento
- sistema di lubrificazione esterno in caso di fluidi critici o lubrificazione al limite
Materiali delle guarnizioni:
- NBR
- FKM
- EPDM
- FFKM
La scelta dei materiali avviene in base all’idoneità rispetto al fluido trasportato e all’esperienza acquisita con i clienti. Inoltre, verifichiamo la dilatazione termica in presenza di cicli di carico, in modo da evitare sia fessure eccessive che sfregamenti critici. In caso di lubrificazione al limite, usura o rischio di corrosione, possono risultare utili rivestimenti quali DLC, cromo duro o sistemi di spruzzatura termica.
Media complessi? È proprio qui che lo Standard si distingue dall’Engineering
Non tutti i fluidi sono ugualmente adatti alle pompe a ingranaggi esterni. A essere determinante non è solo la resistenza chimica, ma anche l’efficacia lubrificante nelle condizioni operative reali.
Particolarmente adatti:
Da valutare con attenzione:
I solidi rappresentano generalmente un problema per le pompe a ingranaggi esterni, poiché le particelle possono danneggiare i fianchi dei denti e le superfici dei cuscinetti. Pertanto, un adeguato sistema di filtraggio o di filtraggio fine spesso non è un'opzione, ma un requisito imprescindibile.
Particolarmente adatti:
- oli idraulici
- Oli lubrificanti
- Oli combustibili
- Carburanti
- Altri fluidi di processo lubrificanti
Da valutare con attenzione:
- fluidi a bassa viscosità con elevato slittamento
- fluidi ad alta viscosità con comportamento di aspirazione complesso
- fluidi contenenti particelle solide
- fluidi che degassano o contengono gas
- fluidi chimicamente aggressivi con requisiti elevati in termini di materiali e tenuta
I solidi rappresentano generalmente un problema per le pompe a ingranaggi esterni, poiché le particelle possono danneggiare i fianchi dei denti e le superfici dei cuscinetti. Pertanto, un adeguato sistema di filtraggio o di filtraggio fine spesso non è un'opzione, ma un requisito imprescindibile.
Guarnizioni, sicurezza e interfacce
Nel caso delle pompe a ingranaggi esterni, il sistema di tenuta rappresenta un criterio di scelta fondamentale. A seconda del fluido e degli standard operativi, proponiamo le seguenti versioni:
Altri aspetti rilevanti per la sicurezza:
- guarnizione singola sull’albero
- doppia tenuta dell'albero
- giunto magnetico per funzionamento senza tenute
- Per le pompe volumetriche vale inoltre quanto segue: la protezione contro la sovrapressione è assolutamente necessaria. Se il lato di mandata viene chiuso, la pressione continua ad aumentare. Per questo motivo è obbligatorio prevedere valvole di sicurezza o soluzioni di bypass.
Altri aspetti rilevanti per la sicurezza:
- Sistemi di blocco o di lavaggio in caso di alta pressione o alta temperatura
- Flangie DIN o ANSI con livello di pressione definito
- carichi ammissibili sulle tubazioni
- Messa a terra e collegamento equipotenziale in presenza di fluidi infiammabili
- Valutazione ATEX specifica per progetto in base alla zona, al gruppo di gas e alla classe di temperatura
Azionamento, regolazione ed energia
L'azionamento avviene di norma tramite un motore elettrico con giunto o riduttore. L'intervallo di velocità ammesso non è fissato in modo forfettario, ma è determinato dal fluido, dalla viscosità, dalle condizioni di aspirazione e dal carico sui cuscinetti.
Aspetti ingegneristici importanti:
Soprattutto con fluidi ad alta viscosità, il comportamento all’avvio a freddo è spesso più critico rispetto al funzionamento stazionario. I nostri ingegneri tengono quindi conto sia del funzionamento continuo che delle condizioni reali di avvio.
Aspetti ingegneristici importanti:
- Funzionamento con convertitore di frequenza (FU) per una regolazione stabile del dosaggio e della pressione
- Velocità minima per garantire una lubrificazione adeguata
- Coppia di avviamento in presenza di fluidi altamente viscosi
- Sistema di preriscaldamento o di mantenimento della temperatura in caso di avviamento a freddo
- Valutazione del consumo energetico in base al profilo di carico e alle ore di funzionamento
Soprattutto con fluidi ad alta viscosità, il comportamento all’avvio a freddo è spesso più critico rispetto al funzionamento stazionario. I nostri ingegneri tengono quindi conto sia del funzionamento continuo che delle condizioni reali di avvio.
Integrazione, installazione e periferiche
Una pompa a ingranaggi esterni funziona in modo stabile e duraturo solo se anche l'ambiente circostante è progettato con cura.
Punti chiave di integrazione:
Le richieste dei clienti vengono prese in considerazione per quanto possibile. Rimane tuttavia fondamentale che le apparecchiature periferiche siano tecnicamente adatte al fluido e al caso di carico.
Punti chiave di integrazione:
- tubazione di aspirazione corta e di dimensioni adeguate
- filtro o filtro di precisione in base al limite delle particelle
- bypass e valvole di non ritorno
- Misurazione della pressione e della temperatura
- Misurazione della portata (opzionale)
- Camicia di riscaldamento, tracciamento elettrico o isolamento in caso di fluidi viscosi o che tendono a solidificarsi
- Allineamento accurato della pompa e dell’azionamento per ridurre le sollecitazioni sui cuscinetti e sulle guarnizioni
Le richieste dei clienti vengono prese in considerazione per quanto possibile. Rimane tuttavia fondamentale che le apparecchiature periferiche siano tecnicamente adatte al fluido e al caso di carico.
Monitoraggio, manutenzione e sicurezza operativa
Le pompe a ingranaggi esterni traggono vantaggio da parametri di monitoraggio chiaramente definiti. In questo modo è possibile individuare tempestivamente eventuali anomalie, prima che le guarnizioni, i cuscinetti o i fianchi dei denti subiscano danni.
Parametri di monitoraggio utili:
La strategia di manutenzione viene definita come pianificata o basata sulle condizioni. I fattori determinanti per il TCO sono solitamente la guarnizione, la gestione dei filtri, la lubrificabilità del fluido e la qualità dell’installazione.
Parametri di monitoraggio utili:
- Pressione per rilevare blocchi, intasamento dei filtri o chiusura accidentale
- Temperatura dei cuscinetti, delle guarnizioni e dell’alloggiamento
- Assorbimento di corrente o potenza come indicatore di variazioni di viscosità o usura
- Vibrazioni nei gruppi di grandi dimensioni
- Logica di allarme e spegnimento nel sistema di controllo dell’impianto
La strategia di manutenzione viene definita come pianificata o basata sulle condizioni. I fattori determinanti per il TCO sono solitamente la guarnizione, la gestione dei filtri, la lubrificabilità del fluido e la qualità dell’installazione.
Qualità, controllo e documentazione
Prima della consegna, definiamo il livello di verifica in base all'applicazione. Gli elementi tipici sono:
Nella versione standard forniamo la documentazione relativa al progetto secondo l'ambito concordato. È possibile definire inoltre il FAT e, opzionalmente, il SAT.
- Test di funzionamento
- Prova di pressione e tenuta
- Test delle prestazioni per Q/Δp
- Certificati dei materiali secondo la norma EN 10204 2.2 o 3.1, se necessario
- Scheda tecnica
- Disegno generale
- Elenco dei ricambi
- Manuale d'uso
- Conformità CE o ATEX
- Protocolli di collaudo
Nella versione standard forniamo la documentazione relativa al progetto secondo l'ambito concordato. È possibile definire inoltre il FAT e, opzionalmente, il SAT.
Vantaggi delle pompe a ingranaggi esterni Harton
- portata definita volumetricamente
- pressioni elevate in un design compatto
- erogazione stabile di fluidi lubrificanti
- funzionamento di dosaggio riproducibile con convertitore di frequenza
- configurazione personalizzabile di materiali, giochi e cuscinetti
- opzionalmente senza guarnizioni tramite accoppiamento magnetico
- progettazione tecnica in base al fluido, alla pressione e agli standard operativi
Tipi e varianti delle nostre pompe a ingranaggi per uso esterno
Sviluppiamo e produciamo pompe a ingranaggi esterni per le più svariate applicazioni di trasporto e requisiti di processo. Che si tratti di modelli standard, riscaldabili, con accoppiamento magnetico, resistenti agli agenti chimici, ad alta pressione o pompe dosatrici di precisione a ingranaggi, vi offriamo la soluzione più adatta al vostro fluido e alla vostra applicazione. Se necessario, adattiamo ogni pompa alle vostre specifiche tecniche e vi affianchiamo in ogni fase, dalla progettazione alla messa in servizio.
I fluidi che si solidificano raffreddandosi richiedono una gestione termica intelligente. I nostri tecnici integrano camicie di riscaldamento per vapore o olio termico direttamente nel corpo della pompa. La nostra pluriennale esperienza dimostra che un riscaldamento uniforme della pompa è fondamentale per garantire la durata delle guarnizioni. Per questo motivo, i nostri progettisti sviluppano sistemi di controllo che autorizzano il funzionamento solo al raggiungimento della temperatura di fusione esatta.
| Giri al minuto | 100 - 1.500 min⁻¹ |
| Temperatura | fino a +450 °C |
| Viscosità | fino a 200.000 mPas |
| Sostanze solide | minimo |
| Percentuale di gas | ＜ 3 % |
| NPSH | 3 - 6 m |
| Testo | Confezione / Anello di tenuta HT |
| Portata volumetrica Q | 5 - 1.500 l/min |
| Materiali | Acciaio fuso, acciaio inossidabile HT |
| Pressione | fino a 40 bar |
| ATEX | Sì |
| Rendimento | 75 - 85 % |
| Prestazioni | 2 - 75 kW |
Per i fluidi altamente corrosivi, i nostri progettisti sviluppano soluzioni impiantistiche personalizzate basate sull’acciaio inossidabile 1.4404 o su leghe speciali. La nostra esperienza, ormai alla seconda generazione, ci consente di integrare con precisione i coefficienti di dilatazione termica nella progettazione. Ciò impedisce il grippaggio degli ingranaggi in caso di variazioni di temperatura e garantisce una stabilità di processo duratura. I nostri tecnici verificano ogni unità di tenuta per assicurarne la conformità a rigorosi requisiti ambientali.
| Rendimento | 70 - 85 % |
| Prestazioni | 0,25 - 45 kW |
| Giri al minuto | 200 - 1.800 min⁻¹ |
| Temperatura | da -50 °C a +300 °C |
| Viscosità | 0,5 - 500.000 mPas |
| Sostanze solide | minimo (＜ 20 µm) |
| Percentuale di gas | ＜ 2 % |
| NPSH | ottimizzato per portate ridotte |
| Testo | Doppio GLRD / Giunto magnetico |
| Portata volumetrica Q | 0,1 - 600 l/min |
| Materiali | 1.4404, Hastelloy, titanio |
| Pressione | fino a 40 bar |
| ATEX | Ja |
Nella lavorazione dei polimeri, le pressioni estreme sono la norma. I nostri progettisti realizzano, per queste applicazioni, alloggiamenti rinforzati in acciai per utensili temprati. Grazie all’esperienza maturata in oltre 40 anni nel settore della costruzione di macchine e impianti, i nostri tecnici sanno esattamente come stabilizzare la lubrificazione dei cuscinetti a strisciamento tramite il fluido di trasporto stesso, al fine di ridurre al minimo l’usura a pressioni fino a 350 bar.
| Percentuale di gas | 0 % |
| NPSH | È necessaria un'elevata pressione di alimentazione |
| Testo | Filettatura di ritorno / raffreddata |
| Portata volumetrica Q | 0,5 - 1.000 l/min |
| Materiali | Acciaio per utensili, temprato |
| Pressione | fino a 350 bar |
| ATEX | Sì |
| Rendimento | ＞ 90 % |
| Prestazioni | fino a 250 kW |
| Giri al minuto | 10 - 500 min⁻¹ |
| Temperatura | fino a +350 °C |
| Viscosità | fino a 10.000.000 mPas |
| Sostanze solide | nessuna |
Ovunque vengano estratte sostanze tossiche o pericolose per l’ambiente, i nostri specialisti puntano sul giunto magnetico ermeticamente sigillato. I nostri ingegneri utilizzano le più moderne competenze ingegneristiche per raffreddare le perdite per correnti parassite nel pozzetto di separazione grazie a un percorso ottimizzato della corrente parziale. Per i nostri clienti ciò significa una soluzione esente da manutenzione e priva di rischi di perdite in corrispondenza del passaggio dell’albero, il che amplia in modo sicuro i limiti operativi del loro impianto.
| Portata volumetrica Q | 0,05 - 300 l/min |
| Materiali | Acciaio inossidabile, cuscinetti in ceramica |
| Pressione | fino a 100 bar |
| ATEX | Sì |
| Rendimento | 65 - 80 % |
| Prestazioni | fino a 30 kW |
| Giri al minuto | fino a 3.000 min⁻¹ |
| Temperatura | da -100 °C a +250 °C |
| Viscosità | fino a 10.000 mPas |
| Sostanze solide | assolutamente privo di sostanze solide |
| Percentuale di gas | 0 % |
| NPSH | critico (prova di pressione di vapore) |
| Testo | Giunto magnetico |
Quando ogni goccia conta, i nostri clienti si affidano alla competenza di Harton Anlagentechnik GmbH nel campo del dosaggio. I nostri specialisti realizzano queste pompe con tolleranze minime, per garantire un trasporto praticamente privo di pulsazioni. I nostri ingegneri vi assistono nell’integrazione del sistema nelle linee di produzione automatizzate, affinché i vostri processi di convalida forniscano risultati riproducibili in ogni momento.
| Viscosità | 1 - 100.000 mPas |
| Sostanze solide | non consentito |
| Percentuale di gas | 0 % |
| NPSH | ca. 2 m |
| Testo | GLRD / Giunto magnetico |
| Portata volumetrica Q | 0,01 - 20 l/min |
| Materiali | Acciaio inossidabile, ceramica, DLC |
| Pressione | fino a 80 bar |
| ATEX | Zone 1 |
| Rendimento | ＞ 95 % |
| Prestazioni | 0,1 - 3 kW |
| Giri al minuto | 10 - 200 min⁻¹ |
| Temperatura | -20 °C bis +150 °C |
Questa variante costituisce la colonna portante di numerosi sistemi di lubrificazione e idraulici. Nella progettazione, i nostri ingegneri attingono a un’esperienza pluridecennale, maturata fin dal 1984, per calcolare il gioco tra i fianchi ottimale in base alla viscosità operativa specifica del cliente. I nostri specialisti prestano particolare attenzione all’abbinamento dei materiali tra alloggiamento e ingranaggi, al fine di garantire un’elevata affidabilità di processo presso l’impianto del cliente anche in caso di variazioni di carico. Grazie a una precisa validazione tecnica, riduciamo al minimo le perdite interne e massimizziamo l’efficienza volumetrica.
| Temperatura | da -20 °C a +200 °C |
| Viscosità | 10 - 100.000 mPas |
| Sostanze solide | non consentito |
| Percentuale di gas | per un breve periodo fino al 5% |
| NPSH | 3 - 5 m |
| Testo | Guarnizione meccanica / Guarnizione statica |
| Portata volumetrica Q | 1 - 2.500 l/min |
| Materiali | GG25, GGG40, acciaio |
| Pressione | fino a 120 bar |
| ATEX | Zone 1 e 2 possibili |
| Rendimento | 75 - 92 % |
| Prestazioni | 0,5 - 150 kW |
| Giri al minuto | 500 - 3.500 min⁻¹ |
Rilevanza per ingegneri e responsabili degli acquisti nel settore tecnico
Il dimensionamento viene effettuato sulla base della portata, della pressione differenziale, della viscosità, della temperatura, del potere lubrificante, del numero di giri, nonché dei requisiti ammessi in termini di perdite e rendimento dell'intero sistema.
Ai fini dell'approvvigionamento tecnico, è necessario specificare in modo univoco, in particolare, i parametri di portata, i materiali, il sistema di tenuta e di cuscinetti, le quote di collegamento, i limiti di temperatura e pressione, nonché i requisiti relativi alla normativa ATEX, al giunto magnetico o al funzionamento con convertitore di frequenza.
A seconda del campo di applicazione, le pompe a ingranaggi esterni vengono progettate e documentate tenendo conto delle direttive pertinenti in materia di attrezzature a pressione, dei requisiti ATEX, delle certificazioni dei materiali, nonché delle prove funzionali, di tenuta e di pressione specifiche per ogni progetto.
Domande frequenti per settore
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Pompe a ingranaggi esterni nei sistemi di comando idraulico
Industria delle materie plastiche: trasporto di fluidi viscosi
Tecnologia delle trasmissioni: gestione degli oli lubrificanti
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Industria chimica: produzione di additivi
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