Einstufige Hydraulikpumpen: Aufbau, Funktion & Industrielle Anwendungen

Einstufige Hydraulikpumpen (Konstantpumpen mit einer Fördereinheit/Kartusche) sind die **Basisbauform** der Ölhydraulik. Sie fördern einen **festen Volumenstrom pro Umdrehung** (Vg = konstant). Dieser Artikel beschreibt Aufbau, Funktionsweise der Haupttypen, Kennwerte und typische Einsatzgebiete.

Was ist eine einstufige Hydraulikpumpe?

Eine einstufige Hydraulikpumpe besitzt **eine Fördereinheit (Kartusche)** pro Antriebswelle. Die geometrische Verdrängung Vg [cm³/U] ist **konstruktiv festgelegt**. Der theoretische Volumenstrom Q_th = Vg × n / 1000 [l/min] (n in min⁻¹). Der tatsächliche Volumenstrom ist geringer durch Leckage (η_vol < 1). Der Druck wird **nicht von der Pumpe erzeugt**, sondern durch den **Lastwiderstand** im System (Zylinder, Motor, Ventil) begrenzt durch das Druckbegrenzungsventil (DBV).

Die 3 Hauptbauarten einstufiger Konstantpumpen

Funktionsweise im Detail (am Beispiel Außenzahnradpumpe)

1. Saugphase: Zähne trennen sich → Volumen vergrößert sich → Unterdruck → Öl strömt aus Tank in Zahnlücken.
2. Transportphase: Öl in Zahnlücken wird im Gehäusebogen zur Druckseite mitgeführt.
3. Druckphase: Zähne greifen ineinander → Volumen verkleinert sich → Öl wird unter Druck in Druckleitung gepresst.
4. Axiale Abdichtung: Druckplatten (Gleitlager) links/rechts der Zahnräder werden durch Druck selbsttätig an Zahnradstirnflächen gedrückt → minimales Axialspiel → hohe η_vol.

Kennwerte & Auswahlparameter

• Geometrische Verdrängung Vg [cm³/U]: Bestimmt Volumenstrom bei gegebener Drehzahl.
• Nenndruck p_N / Maximaldruck p_max [bar]: Dauerdruck / Spitzenwert (kurzzeitig).
• Drehzahlbereich n_min – n_max [min⁻¹]: z. B. 500 – 3000 min⁻¹. Unter n_min → Schmierungsprobleme. Über n_max → Kavitation, Zentrifugalkräfte.
• Antriebsleistung P [kW]: P = (p × Q) / (600 × η_ges).
• Flansch & Welle: SAE J744 (A, B, C, D, E), metrisch, Zapfen, Keil, Zylinder. Muss zum Antrieb passen.
• Drehrichtung: Links / Rechts (Blick auf Welle). **Kritisch!** Falsch = Zerstörung.
• Anschlussgewinde: G (BSPP), SAE (UNF O-Ring Boss), metrisch, Flansch (SAE 3000/6000 psi).

Typische Anwendungen einstufiger Konstantpumpen

• Mobile Hydraulik (Traktor, Stapler, Kommunalfahrzeug): Zahnradpumpe direkt an Motor/PTO → Lenkung, Hubwerk, Anbaugeräte. Einfach, günstig, robust.
• Industrielle Hilfsaggregate (Schmierung, Kühlung, Filtration): Zahnrad- oder Drehschieberpumpe im Dauerlauf (24/7). Konstantförderung erwünscht.
• Einfache Zylinderantriebe (Pressen, Hebezeuge, Tore): Pumpe → DBV → 4/3-Wegeventil → Zylinder. Lastzyklus vorhersehbar, kein Teillastbetrieb.
• Pilotölversorgung (für Steuerung großer Verstellpumpen/Verbraucher): Kleine Zahnradpumpe (konstant) speist Pilotölspeicher / Druckspeicher.
• Notfall-/Handpumpen: Handhebel betätigt einstufige Kolben-/Zahnradpumpe.

Vor- & Nachteile

Inbetriebnahme & Wartung – Kritische Punkte

1. VORSTARTEN FÜLLEN! Pumpe über Füllschraube / obersten Anschluss mit sauberem Öl füllen. Trockenlauf = Zerstörung in Sekunden.
2. Drehrichtung prüfen (Joggen, Pfeil auf Gehäuse beachten).
3. System spülen vor Erstinbetriebnahme (externer Spülkreislauf, Filter β₁₀≥1000) → Schweißperlen, Zunder, Montageschmutz entfernen.
4. DBV einstellen: p_max Pumpe - 10–20 bar Reserve.
5. Entlüften: Zylinder vollhubig fahren, Entlüftungsschrauben öffnen.
6. Wartung: Öl & Filter wechseln (Intervall / Ölanalyse). Leckage (Welle, Drain) kontrollieren. Kupplung (Elastomerstern) prüfen. Ausrichtung prüfen.

Fazit

Einstufige Konstantpumpen (Zahnrad, Innenzahnrad, Drehschieber) sind die **Arbeitspferde der Hydraulik** für Anwendungen mit **konstantem oder vorhersehbarem Förderbedarf**. Sie sind günstig, robust und einfach. Ihre Schwäche – der **feste Volumenstrom** – führt bei variablen Lasten zu Energieverlusten (Drosselung). Hier sind **Verstellpumpen (Axialkolben)** oder **Hi-Lo-Tandempumpen** die bessere Wahl. Die korrekte **Inbetriebnahme (Füllen, Spülen, Drehrichtung, DBV)** entscheidet über Lebensdauer oder Frühausfall.

Was ist eine 1-stufige Hydraulikpumpe? Aufbau (Zahnrad, Innenzahnrad, Drehschieber), Kennwerte, Anwendungen, Inbetriebnahme & Wartung bei topkitparts.de