Twee pompen met dezelfde cilinderinhoud kunnen bij dezelfde druk zeer verschillende stromingen leveren, en de reden ligt meestal in een ontwerpelement waar weinig kopers naar vragen. Drukcompensatie is de functie die een pomp in staat stelt zijn eigen opbrengst te gebruiken om zijn spelingen krap te houden, en het begrijpen ervan verklaart waarom sommige pompen de efficiëntie onder belasting behouden, terwijl andere deze verliezen.

Het probleem dat compensatie oplost

Een tandwielpomp moet speling hebben tussen zijn bewegende delen, anders zou hij niet kunnen draaien. Die spelingen zijn een pad waarlangs onder druk staande olie terugsluipt van de uitlaat naar de inlaat, en de hoeveelheid terugstroming groeit met het drukverschil eroverheen. Vaste spelingen die voor lage druk zijn ingesteld, zijn bij hoge druk te open, dus zonder enige compensatie zou de volumetrische efficiëntie gestaag dalen naarmate de druk steeg. Compensatie is het mechanisme dat de opening sluit naarmate de druk stijgt.

Axiale compensatie - Het sluiten van de zijdelingse speling

Het grootste lekpad is meestal de nauwe opening tussen de tandwielvlakken en de eindplaten. Achter die platen bevindt zich een pocket die wordt gevoed met olie vanaf de afvoerzijde. Naarmate de systeemdruk stijgt, drukt de olie in de pocket de plaat met toenemende kracht tegen de tandwielen, waardoor de zijdelingse speling vernauwt precies wanneer de lekkage anders zou toenemen. De pomp gebruikt in feite zijn eigen druk om zichzelf af te dichten.

Radiale compensatie - Het sluiten van de tip speling

Het tweede belangrijke pad loopt rond de tandpunten van de tandwielen tegen de buitenring. Radiale compensatie drukt de buitenring of een flexibel element naar binnen richting de tandpunten naarmate de druk stijgt, waardoor de tip speling wordt verminderd. Dit sluit het lek dat anders over de tandpunten zou lopen.

Waarom de twee als paar werken

Als één pad gesloten is en het andere open blijft, lekt een pomp nog steeds. Axiale en radiale compensatie samen pakken de twee dominante routes aan, daarom worden ze meestal als paar aangetroffen in pompen bedoeld voor hogere drukken.

Voordelen naast ruwe stroming

Het krap houden van spelingen onder druk doet meer dan alleen de stroming behouden. Het vermindert de interne verwarming veroorzaakt door olie die door openingen wordt geperst, dus de pomp draait koeler. Het ondersteunt de druk die de pomp kan handhaven, wat belangrijk is in veeleisende circuits. En het houdt de geleverde stroming dicht bij de ontwerptwaarde, wat het hele systeem gemakkelijker te regelen maakt.

Wat te vragen aan een leverancier

Wanneer de druk hoog is, is het compensatieontwerp net zo belangrijk als de cilinderinhoud:

1. Of de pomp axiale, radiale of beide vormen van compensatie gebruikt.
2. De volumetrische efficiëntie bij werkdruk, niet alleen bij lage druk.
3. Of de compensatie geschikt is voor het drukbereik dat de machine gebruikt.
4. Of de materialen geschikt zijn voor de olie en de bedrijfstemperatuur.

Hier verbergt zich veel van de werkelijke kwaliteit van een pomp. Twee eenheden die er op een datasheet gelijk uitzien, met vergelijkbare cilinderinhoud en maximale druk, kunnen scherp verschillen in de stroming die ze vasthouden bij de druk die de machine daadwerkelijk gebruikt - en dat verschil uit zich als cyclustijd en warmte gedurende de levensduur van de machine.