Il concetto di pompa a ingranaggi è abbastanza semplice. La sua forma più elementare è costituita da due ingranaggi identici che si ingranano e ruotano all'interno di un alloggiamento ben aderente. L'interno dell'alloggiamento ha la forma di una figura "8", che ospita i due ingranaggi con i loro diametri esterni e i lati saldamente fissati all'alloggiamento. Il materiale proveniente dall'estrusore entra tra i due ingranaggi attraverso l'ingresso, riempiendo questo spazio. Mentre gli ingranaggi ruotano, il materiale si muove lungo l'alloggiamento e viene infine scaricato quando i due ingranaggi ingranano.
Tecnicamente, una pompa a ingranaggi è anche chiamata dispositivo volumetrico. È come un pistone in un cilindro. Quando un ingranaggio entra nello spazio fluido di un altro ingranaggio, poiché il liquido è incomprimibile, il liquido e l'ingranaggio non possono occupare lo stesso spazio contemporaneamente. Pertanto, il liquido viene spremuto meccanicamente. A causa del continuo ingranamento degli ingranaggi, questo fenomeno si verifica continuamente, fornendo un volume di scarico continuo all'uscita della pompa. La quantità scaricata per giro della pompa è la stessa. Poiché l'albero motore ruota continuamente, la pompa scarica continuamente il fluido. La portata della pompa è direttamente correlata alla sua velocità di rotazione.
In realtà, una piccola quantità di fluido viene persa all'interno della pompa. Questo perché il fluido viene utilizzato per lubrificare i cuscinetti e gli ingranaggi e il corpo della pompa non può mai essere perfettamente a filo, quindi il 100% del fluido non può essere scaricato dall'uscita. Pertanto, una piccola perdita di fluido è inevitabile, impedendo alla pompa di raggiungere il 100% di efficienza. Tuttavia, la pompa può ancora funzionare bene, raggiungendo un’efficienza del 93%–98% per la maggior parte dei materiali estrusi.
Per i fluidi la cui viscosità o densità varia durante il processo, questo tipo di pompa non viene influenzato in modo significativo. Se è presente uno smorzatore, come un filtro o un restrittore sul lato di uscita, la pompa spingerà il fluido attraverso di esso. Se questo smorzatore cambia durante il funzionamento-ovvero, se il filtro si sporca o si intasa, o se la contropressione del limitatore aumenta-la pompa manterrà comunque una portata costante fino a raggiungere il limite meccanico del componente più debole dell'unità (solitamente dotato di un limitatore di coppia).
Esistono limitazioni alla velocità di rotazione di una pompa, principalmente a seconda del fluido di processo. Se il fluido è un olio, la pompa può ruotare a velocità molto elevate, ma questa limitazione aumenta in modo significativo quando il fluido è un polimero fuso ad alta-viscosità.
È fondamentale spingere il fluido ad alta-viscosità nei due-spazio tra i denti sul lato di aspirazione. Se questo spazio non è riempito, la pompa non può fornire la portata precisa. Pertanto, il valore PV (pressione × velocità) è un altro fattore limitante e una variabile di processo. A causa di queste limitazioni, i produttori di pompe a ingranaggi offrono una gamma di prodotti con specifiche e cilindrate diverse (la quantità scaricata per giro). Queste pompe sono abbinate a processi applicativi specifici per ottimizzare la capacità e il prezzo del sistema.
La pompa PEP-II è dotata di ingranaggi e alberi integrati e utilizza un processo di indurimento completo-per una maggiore durata. Il cuscinetto di tipo "D" incorpora un meccanismo di lubrificazione forzata, che consente al polimero di passare attraverso la superficie del cuscinetto e ritornare al lato di ingresso della pompa, garantendo un'efficace lubrificazione dell'albero rotante. Questa caratteristica riduce la possibilità di ritenzione e degradazione del polimero. Il corpo della pompa lavorato con precisione- consente un adattamento preciso tra il cuscinetto di tipo "D" e l'albero dell'ingranaggio, garantendo che l'albero dell'ingranaggio non sia disallineato e prevenendo l'usura degli ingranaggi. La struttura della guarnizione Parkool, insieme alla guarnizione a labbro in PTFE, forma una guarnizione raffreddata ad acqua-. Questa tenuta in realtà non entra in contatto con la superficie dell'albero; il suo principio sigillante si basa sul raffreddamento del polimero allo stato semi-fuso per formare un effetto auto-sigillante. In alternativa, è possibile utilizzare una tenuta Rheoseal, che presenta scanalature a spirale inversa lavorate sulla superficie interna della tenuta dell'albero, consentendo al polimero di essere nuovamente-pressurizzato all'ingresso. Per facilitare l'installazione, il produttore ha progettato una superficie di montaggio con bullone anulare per accogliere i montaggi delle flange con altre apparecchiature, semplificando la produzione di flange cilindriche.
La pompa a ingranaggi PEP-II è dotata di elementi riscaldanti abbinati alle specifiche della pompa, disponibili come opzione per gli utenti. Ciò garantisce un riscaldamento rapido e una distribuzione controllata del calore. A differenza dei metodi di riscaldamento interno al corpo della pompa, i danni a questi elementi sono limitati a una singola piastra e non riguardano l'intera pompa.
