Le concept d'une pompe à engrenages est assez simple. Sa forme la plus basique consiste en deux engrenages identiques engrenant et tournant dans un boîtier étroitement ajusté. L'intérieur du boîtier a la forme d'un « 8 », abritant les deux engrenages avec leurs diamètres extérieurs et leurs côtés étroitement ajustés au boîtier. Le matériau de l’extrudeuse entre entre les deux engrenages par l’entrée, remplissant cet espace. Lorsque les engrenages tournent, le matériau se déplace le long du boîtier et est finalement évacué lorsque les deux engrenages s'engrènent.
Techniquement, une pompe à engrenages est également appelée dispositif volumétrique. C'est comme un piston dans un cylindre. Lorsqu'un engrenage pénètre dans l'espace fluide d'un autre engrenage, le liquide étant incompressible, le liquide et l'engrenage ne peuvent pas occuper simultanément le même espace. Ainsi, le liquide est expulsé mécaniquement. En raison de l'engrènement continu des engrenages, ce phénomène se produit de manière continue, fournissant un volume de refoulement continu à la sortie de la pompe. La quantité déchargée par tour de pompe est la même. Lorsque l'arbre d'entraînement tourne en continu, la pompe évacue continuellement du fluide. Le débit de la pompe est directement lié à sa vitesse de rotation.
En réalité, une petite quantité de liquide est perdue au sein de la pompe. En effet, le fluide est utilisé pour lubrifier les roulements et les engrenages, et le corps de la pompe ne peut jamais être parfaitement affleuré, de sorte que 100 % du fluide ne peut pas être évacué de la sortie. Par conséquent, une petite perte de liquide est inévitable, empêchant la pompe d’atteindre une efficacité de 100 %. Cependant, la pompe peut toujours fonctionner correctement, atteignant une efficacité de 93 à 98 % pour la plupart des matériaux extrudés.
Pour les fluides dont la viscosité ou la densité varie au cours du processus, ce type de pompe n'est pas significativement affecté. S'il y a un amortisseur, tel qu'un filtre ou un restricteur du côté sortie, la pompe forcera le fluide à travers celui-ci. Si cet amortisseur change pendant le fonctionnement-c'est-à-dire si le filtre devient sale ou obstrué, ou si la contre-pression du restricteur augmente-la pompe maintiendra toujours un débit constant jusqu'à ce qu'elle atteigne la limite mécanique du composant le plus faible de l'unité (généralement équipée d'un limiteur de couple).
Il existe des limites à la vitesse de rotation d'une pompe, principalement en fonction du fluide de procédé. Si le fluide est une huile, la pompe peut tourner à des vitesses très élevées, mais cette limitation augmente considérablement lorsque le fluide est un polymère fondu à haute viscosité-.
Il est crucial de pousser le fluide à haute-viscosité dans l'espace à deux-dents du côté aspiration. Si cet espace n’est pas rempli, la pompe ne peut pas fournir le débit précis. Par conséquent, la valeur PV (pression × vitesse) est un autre facteur limitant et une variable de processus. En raison de ces limitations, les fabricants de pompes à engrenages proposent une gamme de produits avec des spécifications et des cylindrées différentes (quantité déchargée par tour). Ces pompes sont adaptées à des processus d'application spécifiques pour optimiser la capacité et le prix du système.
La pompe PEP-II est dotée d'engrenages et d'arbres intégrés, utilisant un processus de durcissement complet-pour une durée de vie prolongée. Le roulement de type « D » intègre un mécanisme de lubrification forcée, permettant au polymère de traverser la surface du roulement et de revenir du côté entrée de la pompe, assurant ainsi une lubrification efficace de l'arbre rotatif. Cette caractéristique réduit la possibilité de rétention et de dégradation du polymère. Le corps de pompe usiné avec précision-permet un ajustement précis entre le roulement de type "D" et l'arbre d'engrenage, garantissant que l'arbre d'engrenage n'est pas mal aligné et empêchant l'usure des engrenages. La structure du joint Parkool, associée au joint à lèvres en PTFE, forme un joint refroidi à l'eau. Ce joint n'entre pas réellement en contact avec la surface de l'arbre ; son principe d'étanchéité est basé sur le refroidissement du polymère à un état semi-fondu pour former un effet d'auto-étanchéité-. Alternativement, un joint Rheoseal peut être utilisé, qui comporte des rainures en spirale inversées usinées sur la surface intérieure du joint d'arbre, permettant au polymère d'être remis sous pression - vers l'entrée. Pour faciliter l'installation, le fabricant a conçu une surface de montage de boulon annulaire pour permettre le montage de brides avec d'autres équipements, facilitant ainsi la fabrication de brides cylindriques.
La pompe à engrenages PEP-II est livrée avec des éléments chauffants adaptés aux spécifications de la pompe, disponibles en option pour les utilisateurs. Cela garantit un chauffage rapide et une répartition contrôlée de la chaleur. Contrairement aux méthodes de chauffage interne au sein du corps de la pompe, les dommages causés à ces éléments sont limités à une seule plaque et ne sont pas liés à l'ensemble de la pompe.
