Klassifikation und Anwendungsgebiete von Pumpen
Je nach Art der Flüssigkeit, die transportiert werden soll, gibt es unterschiedliche Pumpen. Die Mikrodiaphragmapumpe (Membranpumpe) ist eine von ihnen und wird für den Flüssigkeits- sowie Gastransport eingesetzt.
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Was ist eine Verdrängungspumpe?
Eine Verdrängerpumpe ist eine Pumpe, die Flüssigkeiten dadurch transportiert, dass eine begrenzte Menge Flüssigkeit in die Druckleitung gepresst wird.
Pumpen, die eine Liniearbewegung nutzen, wie einen Kolben, werden mit zwei Ventilen ausgestattet und pumpen durch die Linearbewegung des Kolbens.
Eine andere Art von Pumpen ist die Mikrodiaphragmapumpe (Membranpumpe), die Flüssigkeiten und Gase durch Ändern des Kammervolumens der Pumpkammer bewegt. Pumpen, die Rotationskräfte nutzen, wie Getriebepumpen und Schraubpumpen bewegen Flüssigkeiten, indem sie die Flüssigkeit durch die Getriebezahnräder oder Schrauben leiten. Abseits der Verdrängungspumpen gibt es auch Kreiselpumpen, die Fliehkräfte zum Pumpen nutzen.
Pulsieren einer Verdrängungspumpe
In einer Verdrängungspumpe wechseln sich Ansaug- und Ausstoßprozess voneinander ab. Ein pulsierender Flüssigkeitstransport entsteht. Sollten die Vibrationen, die durch das Pulsieren entstehen, zu stark werden, kann die Pumpe beschädigt werden. Um die Vibrationen zu reduzieren, sollten Kolben so konzipiert werden, dass Ansaug- und Ausstoßprozess gegeneinander laufen. Luftkammern, die Vibrationen auffangen, können ebenfalls das System stabilisieren.
Eigenschaften und Anwendungsbeispiele
Hier wird jede Pumpenart erklärt.
Kolbenpumpe
Die Kolbenpumpe transportiert Flüssigkeit durch die Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder. Mit dem Kolben gibt es zwei Ventile, ein Ansaug- und ein Ausstoßventil. Der Kolben ist wasserdicht versiegelt, damit keine Flüssigkeit zwischen Kolben und Zylinder läuft.
Wenn der Kolben bewegt wird, wird ein Ventil geschlossen und das andere geöffnet. So wird Flüssigkeit in die Kammer gesaugt. Bei der nächsten Bewegung schließ das Ventil, während das Ausstoßventil geöffnet wird. Die Flüssigkeit kann ausgestoßen werden. Kolbenpumpen werden oft für Wasserbrunnen genutzt.
Mikrodiaphragmapumpe (Membranpumpe)
Eine andere Art von Pumpen ist die Mikrodiaphragmapumpe (Membranpumpe), die Flüssigkeiten und Gase durch Ändern des Kammervolumens der Pumpkammer bewegt.
Zuerst wird das Diaphragma genutzt, um das Volumen in der Kammer zu vergrößern und um den Druck in der Kammer zu reduzieren. In diesem Moment ist das Absperrventil der Ausstoßseite geschlossen und das Absperrventil der Ansaugseite geöffnet. Flüssigkeit kann in die Kammer gesaugt werden. Wenn durch Drücken des Diaphragmas der Druck in der Kammer erhöht wird, öffnet sich das Absperrventil der Ausstoßseite, während das Absperrventil der Ansaugseite sich schließt.
Flüssigkeit wird durch Wiederholung dieses Prozesses transportiert. Dadurch, dass Gummi eine hohe Flexibilität und Haltbarkeit aufweist, wird es häufig als Diaphragma genutzt. Materialien, die mit der zu transportierenden Flüssigkeit in Berührung kommen, sollten eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Absperrventile und Pumpkopf sollten ebenfalls aus korrosionsbeständigem Material gefertigt werden. So können Diaphragmapumpen (Membranpumpe) neben Luft und Wasser eine hohe Anzahl an Flüssigkeiten transportieren.
Plungerpumpe
Wie Kolbenpumpen, saugen Plungerpumpen die Flüssigkeit Mithilfe der linearen Bewegung des Plungers ein. Es gibt einen Kolben, ein Einlass- und ein Auslassventil. Plungerpumpen eignen sich für hohe Drücke und werden zum Beispiel in Hochdruckreinigern genutzt.
Getriebepumpe, Schraubenpumpe
Getriebepumpen und Schraubenpumpen saugen Flüssigkeiten durch rotierende Getriebe an. Durch den Unterdruck, der durch die Rotation der Zahnräder entsteht, wird Flüssigkeit angezogen. Innerhalb der Pumpe wird die Flüssigkeit zur Ausstoßseite weitergeleitet. Getriebepumpen können für hydraulische Werkzeuge oder Flüssigkeiten mit einer hohen Viskosität eingesetzt werden.
Röhrenpumpe
Eine Röhrenpumpe saugt Flüssigkeit durch Kontrazeption der Röhre an. Unterdruck ist erzeugt, wenn die Röhre wiederholt zusammengedrückt wird. Flüssigkeit kann so angesaugt werden. Flüssigkeiten können mit konstantem Druck bewegt werden. Oft werden Röhrenpumpen in Medizingeräten oder chemischen Anwendungen genutzt.
Wechselstrompumpen, Gleichstrompumpen
Neben den einzelnen Funktionsweisen werden Pumpen, basierend auf die Stromversorgung, manchmal auch in Gleich- bzw. Wechselstrompumpen unterteilt.
Eine Mikrodiaphragmapumpe (Membranpumpe) kann sowohl mit Gleichstrom als auch Wechselstrom betrieben werden. Hier ist der Motor entscheidend.
Das elektrische Netz in Japan ist historisch bedingt in zwei verschiedene Frequenzbereiche geteilt. Daher haben AC Pumpen im Osten und Westen Japans unterschiedliche Leistungswerte.
DC-Pumpen werden oft für Medizin- oder Labortechnik verwendet, da niedrige Temperaturentwicklung, Geräuschemissionen und Vibrationen vermieden werden sollten. Hier könnten Pumpen auch nach ihrer Größe, also kleine oder große Pumpen unterteilt werden. Eine Unterscheidung nach der Durchflussrate oder der Größe des Pumphöhe ist ebenfalls möglich.
Die meisten großen Pumpen sind Kreiselpumpen, wie zum Beispiel Zentrifugal- oder Axialpumpen. Sie werden dort genutzt, wo hohe Mengen an Flüssigkeiten transportiert werden müssen, wie z.B. Wasserversorgung oder Abwasserbehandlung.
Kleine Pumpen sind in der Regel Verdrängerpumpen und beinhalten Diaphragmapumpen (Membranpumpe), Röhrenpumpen und Kolbenpumpen. Sie werden häufig dort genutzt, wo konstanter Druck und Flüssigkeitstransport benötigt werden. Kleine Pumpen nutzen Ventile und Motoren von hoher Qualität.
Sie werden in vielen industriellen Bereichen für den Flüssigkeits- und Gastransport genutzt. Präzisionswerkzeuge, Umweltanalysegeräte, Medizintechnik, Nahrungsproduktion oder andere Anwendungen, Pumpen sind allgegenwärtig.
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