El concepto de bomba de engranajes es bastante simple. Su forma más básica consiste en dos engranajes idénticos que engranan y giran dentro de una carcasa bien ajustada. El interior de la carcasa tiene forma de "8", y alberga los dos engranajes con sus diámetros exteriores y lados ajustados firmemente a la carcasa. El material del extrusor ingresa entre los dos engranajes a través de la entrada, llenando este espacio. A medida que los engranajes giran, el material se mueve a lo largo de la carcasa y finalmente se descarga cuando los dos engranajes engranan.
Técnicamente, una bomba de engranajes también se denomina dispositivo de desplazamiento positivo. Es como un pistón en un cilindro. Cuando un engranaje entra en el espacio de fluido de otro engranaje, debido a que el líquido es incompresible, el líquido y el engranaje no pueden ocupar el mismo espacio simultáneamente. De este modo, el líquido se exprime mecánicamente. Debido al engrane continuo de los engranajes, este fenómeno ocurre continuamente, proporcionando un volumen de descarga continuo en la salida de la bomba. La cantidad descargada por revolución de la bomba es la misma. A medida que el eje de transmisión gira continuamente, la bomba descarga fluido continuamente. El caudal de la bomba está directamente relacionado con su velocidad de rotación.
En realidad, se pierde una pequeña cantidad de líquido dentro de la bomba. Esto se debe a que el fluido se utiliza para lubricar los cojinetes y engranajes, y el cuerpo de la bomba nunca puede estar perfectamente al ras, por lo que no se puede descargar el 100% del fluido por la salida. Por lo tanto, es inevitable una pequeña pérdida de líquido, lo que impide que la bomba alcance el 100% de eficiencia. Sin embargo, la bomba aún puede funcionar bien, logrando una eficiencia del 93 % al 98 % para la mayoría de los materiales extruidos.
Para fluidos cuya viscosidad o densidad varía durante el proceso, este tipo de bomba no se ve afectada significativamente. Si hay un amortiguador, como un filtro o un restrictor en el lado de salida, la bomba forzará el fluido a través de ellos. Si esta compuerta cambia durante el funcionamiento-es decir, si el filtro se ensucia u obstruye, o la contrapresión del restrictor aumenta-la bomba seguirá manteniendo un caudal constante hasta que alcance el límite mecánico del componente más débil de la unidad (generalmente equipado con un limitador de torsión).
Existen limitaciones en la velocidad de rotación de una bomba, que dependen principalmente del fluido del proceso. Si el fluido es un aceite, la bomba puede girar a velocidades muy altas, pero esta limitación aumenta significativamente cuando el fluido es un polímero fundido de alta-viscosidad.
Es fundamental empujar el líquido de alta-viscosidad hacia el espacio de los dos-dientes en el lado de succión. Si este espacio no se llena, la bomba no puede entregar el caudal exacto. Por lo tanto, el valor PV (presión × velocidad) es otro factor limitante y una variable de proceso. Debido a estas limitaciones, los fabricantes de bombas de engranajes ofrecen una gama de productos con diferentes especificaciones y cilindradas (la cantidad descargada por revolución). Estas bombas se adaptan a procesos de aplicación específicos para optimizar la capacidad y el precio del sistema.
La bomba PEP-II cuenta con engranajes y ejes integrados, mediante un proceso de endurecimiento completo-para una vida útil prolongada. El rodamiento tipo "D" incorpora un mecanismo de lubricación forzada, que permite que el polímero pase a través de la superficie del rodamiento y regrese al lado de entrada de la bomba, asegurando una lubricación efectiva del eje giratorio. Esta característica reduce la posibilidad de retención y degradación del polímero. El cuerpo de la bomba-mecanizado con precisión permite un ajuste preciso entre el rodamiento tipo "D" y el eje del engranaje, lo que garantiza que el eje del engranaje no esté desalineado y evita el desgaste del engranaje. La estructura del sello Parkool, junto con el sello de labio de PTFE, forma un sello enfriado por agua-. En realidad, este sello no hace contacto con la superficie del eje; su principio de sellado se basa en enfriar el polímero a un estado semi-fundido para formar un efecto de autosellado. Alternativamente, se puede usar un sello Rheoseal, que tiene ranuras en espiral inversa mecanizadas en la superficie interna del sello del eje, lo que permite que el polímero vuelva a ser presurizado hasta la entrada. Para facilitar la instalación, el fabricante ha diseñado una superficie de montaje de perno anular para acomodar montajes de brida con otros equipos, lo que facilita la fabricación de bridas cilíndricas.
La bomba de engranajes PEP-II viene con elementos calefactores que coinciden con las especificaciones de la bomba, disponibles como opción para los usuarios. Esto garantiza un calentamiento rápido y una distribución controlada del calor. A diferencia de los métodos de calentamiento interno dentro del cuerpo de la bomba, el daño a estos elementos se limita a una sola placa y no está relacionado con toda la bomba.
