Flügelzellenpumpe — Aufbau, Funktion und Auswahl
Die Flügelzellenpumpe gehört zu den rotierenden Verdrängerpumpen und wird in stationären Hydrauliksystemen dort eingesetzt, wo ein gleichmäßiger Volumenstrom mit niedrigem Geräuschpegel gefragt ist. In Werkzeugmaschinen, Pressen, Prüfständen und Spritzgießanlagen übernimmt sie die Druckölversorgung von Zylindern und Steuerventilen. Partbase führt Konstant- und Verstellpumpen von Bosch Rexroth, Hydac und Hawe sowie Dichtungssätze, Reglerbaugruppen und Ersatzteile für Wartung und Reparatur.
Aufbau und Funktionsweise einer Flügelzellenpumpe
Im Inneren einer Flügelzellenpumpe rotiert ein geschlitzter Rotor in einem ovalen oder runden Hubring. In den Schlitzen sitzen Flügel, die durch Fliehkraft, Federn oder Hilfsdruck nach außen gedrückt werden und dichtend an der Hubringkontur anliegen. Zwischen Rotor, Flügeln und Hubring entstehen Verdrängerzellen, deren Volumen sich beim Umlauf vergrößert und wieder verkleinert. Beim Vergrößern saugt die Zelle Hydrauliköl an, beim Verkleinern wird das Öl in den Druckanschluss gefördert. Konstantpumpen arbeiten mit festem Hubring; Verstellpumpen verschieben den Hubring exzentrisch zum Rotor und passen so Fördervolumen und Systemdruck an den Bedarf an. Diese Bauweise erlaubt einen ruhigen, pulsationsarmen Lauf bei guten Wirkungsgraden im mittleren Druckbereich.
Bauformen: Konstantpumpe, Verstellpumpe und Doppelpumpe
Flügelzellenpumpen werden in mehreren Grundbauformen angeboten, die sich in Förderverhalten und Regelbarkeit unterscheiden.
- Konstantpumpe einfach: festes Fördervolumen pro Umdrehung, einfacher Aufbau, robust und wartungsarm.
- Konstantpumpe doppelt: zwei Förderströme aus einem Gehäuse, geeignet für Eil- und Lastgangkreise.
- Verstellpumpe mit Druckregler: Fördervolumen wird bei Erreichen des Solldrucks reduziert, energiesparend.
- Verstellpumpe mit Load-Sensing: Förderstrom folgt dem tatsächlichen Verbraucherbedarf, geringe Wärmeentwicklung.
- Niederdruck-Vorförderpumpe: speist Axialkolbenpumpen oder Hauptpumpen im Aggregat.
Auswahlkriterien für die Flügelzellenpumpe
Für die Auslegung sind Fördervolumen pro Umdrehung, maximaler Betriebsdruck, Drehzahlbereich und Anschlussbild entscheidend. Das geometrische Verdrängungsvolumen in cm³/U bestimmt zusammen mit der Antriebsdrehzahl den Volumenstrom. Der zulässige Dauerdruck liegt je nach Baureihe typisch zwischen 100 und 320 bar. Zu prüfen sind Wellenausführung, Drehrichtung sowie die Anordnung der Saug- und Druckanschlüsse. Bei Verstellpumpen ist der Reglertyp festzulegen — Druck-, Förderstrom- oder Load-Sensing-Regler. Hydraulikfluid, Viskositätsbereich und Filterfeinheit nach ISO 4406 müssen zur Pumpe passen. Partbase führt Baureihen von Bosch Rexroth, Hydac und Hawe mit den zugehörigen Ersatzteilen.
Kriterium | Typischer Bereich | Hinweis |
|---|---|---|
Verdrängungsvolumen | 4 – 560 cm³/U | abhängig von Baureihe |
Dauerdruck | 100 – 320 bar | höhere Werte als Spitzendruck |
Drehzahl | 600 – 1800 1/min | Herstellerkennlinie beachten |
Viskosität HLP | 20 – 100 mm²/s | Betriebstemperatur prüfen |
Ölreinheit | ISO 18/16/13 oder besser | Filter im Saug- oder Druckkreis |
Einsatzgebiete in Hydraulik und Maschinenbau
Die Flügelzellenpumpe wird vor allem in stationären Hydrauliksystemen eingesetzt, in denen ein gleichmäßiger und geräuscharmer Volumenstrom gefragt ist. Typische Anwendungen sind Werkzeugmaschinen, hydraulische Pressen, Spritzgießmaschinen, Prüfstände sowie Spann- und Vorschubsysteme. In Aggregaten kommt sie als Hauptpumpe oder als Vorförderpumpe für Axialkolbeneinheiten zum Einsatz. Im Mobilbereich findet man sie in Lenkhilfen, Hubvorrichtungen und Nebenantrieben; dort gelten engere Drehzahl- und Viskositätsgrenzen, die aus dem jeweiligen Herstellerdatenblatt zu entnehmen sind. Verstellpumpen mit Druck- oder Load-Sensing-Regler reduzieren die Verlustleistung in Anlagen mit wechselndem Lastprofil und entlasten den Ölkühler. Das Partbase-Sortiment umfasst Baureihen von Bosch Rexroth, Hydac und Hawe für industrielle und mobile Anwendungen.
Vorteile, Grenzen und Wartung
Die Flügelzellenpumpe verbindet einen pulsationsarmen Lauf mit guter Eignung für mittlere Drücke und einer kompakten Bauweise. Im Vergleich zur Zahnradpumpe arbeitet sie leiser; gegenüber der Axialkolbenpumpe ist sie kostengünstiger und einfacher aufgebaut. Grenzen ergeben sich bei Drücken über 320 bar und bei stark verschmutztem Öl, da Flügel und Hubring empfindlich auf Partikel reagieren. Saubere Filtration, geeignete Viskosität und kontrolliertes Anfahrverhalten verlängern die Standzeit. Wartungstypisch sind der Tausch von Dichtungssätzen, Wellendichtringen und Reglerbaugruppen. Partbase führt passende Dichtungssätze und Ersatzteile für Baureihen von Bosch Rexroth, Hydac und Hawe.
