Was sind Kolbenpumpen?
Eine Kolbenpumpe ist eine Art von Pumpe, die einen Kolben verwendet, der sich in einem Zylinder hin und her bewegt, um Druck zu erzeugen und Flüssigkeiten (Flüssigkeiten oder Gase) zu fördern. Sie ist eine Verdrängerpumpe, was bedeutet, dass sie Luft fördern kann und mit jedem Hub eine feste Menge an Flüssigkeit liefert, unabhängig vom Druck, der auf sie wirkt. Aufgrund ihres Designs kann eine Kolbenpumpe Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen fördern.
Komponenten der Kolbenpumpe
Kolben
Flüssigkeit wird in jeden Zylinderraum durch die Kolben angesaugt. Wenn ein Kolben dem Einlassanschluss am nächsten ist, beginnt er sich linear zurück zur Schrägscheibe zu bewegen. Während er sich zurückzieht, wird Flüssigkeit in den Zylinderraum gesaugt. Der geladene Zylinder dreht sich dann zum Auslassanschluss, während sich der Kolben gleichzeitig von der Schrägscheibe wegbewegt. Die Bewegung des Kolbens im Zylinder bewirkt, dass die Flüssigkeit aus dem Zylinder und durch den Auslassanschluss ausgestoßen wird. Kolbenpumpen können je nach Pumpendesign aus einem oder mehreren Kolben bestehen.
Schrägscheibe
Die Menge der geförderten Flüssigkeit wird durch den Winkel der Schrägscheibe bestimmt. Durch Ändern der Neigung der Schrägscheibe ändert sich der Hub jedes Kolbens, was die Menge der in jeden Zylinder gesaugten Flüssigkeit und folglich die geförderte Flüssigkeitsmenge verändert. Wenn die Schrägscheibe in eine neutrale Position bewegt wird, wird keine Flüssigkeit gefördert (da die Länge jedes Kolbenhubs effektiv null ist). Es ist möglich, die Flussrichtung der geförderten Flüssigkeit durch Ändern des Winkels der Schrägscheibe umzukehren.
Zylinderblock
Der Zylinderblock besteht aus einem runden Zylinder mit kleineren gebohrten Zylindern, die seine gesamte Länge durchdringen. Jeder der kleineren gebohrten Zylinder bietet den notwendigen Raum für die Kolben, um sich linear hin und her zu bewegen (Hin- und Herbewegung). Während sich die Kolben bewegen, laden und entladen sie den Zylinderraum. Das pro Hub geladene und entladene Zylindervolumen hängt von der Länge jedes Kolbenhubs ab.
Anschlussplatte
Flüssigkeit wird über die Anschlussplatte (manchmal auch als 'Ventilplatte' bezeichnet) in die Zylinder gesaugt und aus den Zylindern entladen.
Einlass/Auslass
Flüssigkeit tritt durch diesen Anschluss in die Pumpe ein oder verlässt sie. Die Schrägscheibe bestimmt, in welche Richtung die Flüssigkeit durch die Pumpe fließt, d.h. ob der Anschluss ein Einlass- oder Auslassanschluss ist.
Antriebswelle
Die Energie, um die Pumpe zu betreiben, wird über die Antriebswelle bereitgestellt. Kolbenpumpen werden normalerweise elektrisch oder mechanisch angetrieben, obwohl es auch möglich ist, die Pumpe hydraulisch zu betreiben.
Wie funktioniert eine Kolbenpumpe?
Das grundlegende Funktionsprinzip einer Kolbenpumpe beinhaltet die Hin- und Herbewegung eines Kolbens innerhalb eines Zylinders, der abwechselnd Flüssigkeit ansaugt und ausstößt, wodurch ein nahezu kontinuierlicher Fluss entsteht. Während des Ansaughubs bewegt sich der Kolben rückwärts, wodurch der Druck im Zylinder verringert wird und Flüssigkeit durch das Einlassventil in den Zylinder gesaugt wird. Während des Ausstoßhubs bewegt sich der Kolben vorwärts, wodurch der Druck im Zylinder erhöht wird, das Auslassventil öffnet und die Flüssigkeit aus dem Zylinder gedrückt wird. Sowohl das Ansaug- als auch das Auslassventil sind federbelastet, um sicherzustellen, dass sie sich nur öffnen, wenn bestimmte Drücke erreicht werden.
Zusätzliche Ressourcen
https://en.wikipedia.org/wiki/Piston_pump
https://www.panagonsystems.com/how-does-hydraulic-piston-pump-work
https://www.elprocus.com/piston-pump-working-and-different-types