Verdrängerpumpe

Verdrängerpumpe,

 

eine Art von Pumpe, die durch periodisch abwechselndes Vergrößern und Verkleinern ihres Arbeitsraums fördert. Die Flüssigkeit oder das Gas wird in den Arbeitsraum angesaugt und anschließend in die Druckleitung gedrückt; dabei wird an das Medium vorwiegend Druckenergie übertragen. Verdrängerpumpen werden ausgeführt als Kolben-, Flügel- und Rotationspumpen (Sonderbauart: Pulsometer). Die Saugfähigkeit hängt von Bauart, Größe und Drehzahl der Pumpe ab. Verdrängerpumpen sind selbstentlüftend.

 

Bei Kolbenpumpen bewegt sich ein Kolben im Zylinder hin und her; beim Saughub wird durch das Saugventil Flüssigkeit angesaugt, beim Druckhub durch das Druckventil in die Leitung gedrückt. Grundbauart ist die Hubkolbenpumpe (Hubkolbenmaschine). Gleichförmigeres Fördern wird mit mehreren parallel geschalteten, gegeneinander phasenverschobenen Kolben erreicht (Reihenkolbenpumpen als Zwillings-, Drillings-, Vierlingspumpen). Bei Axialkolbenpumpen sind mehrere Kolben achsparallel in einer Zylindertrommel angeordnet, die durch eine gegenüber der Trommel geneigte Stützscheibe eine phasenverschobene Hubbewegung erhalten. Je nach Aufbau unterscheidet man Taumelscheibenpumpen (Trommel fest, Stützscheibe angetrieben), Schrägscheibenpumpen (Trommel angetrieben, Stützscheibe fest) und Schrägachsenpumpen (Antriebswelle gegen Trommel geneigt, Trommel und Stützscheibe angetrieben). Bei Radialkolbenpumpen sind die Kolben sternförmig um die Drehachse angeordnet. Bei verunreinigten Flüssigkeiten werden stopfbuchsenlose Membranpumpen (Diaphragmapumpen) verwendet, bei denen der Verdränger eine oszillierende elastische Membran ist.

 

Bei Flügelpumpen schwingt ein Plattenkolben im zylindrischen, durch eine radiale Rippe in zwei Arbeitsräume unterteilten Gehäuse. Die Druckventile sitzen im Plattenkolben, die Saugventile im Gehäuse.

 

Bei Drehkolbenpumpen (Rotationspumpen) laufen die Arbeitsräume mit dem rotierenden Förderelement um und ändern dabei periodisch ihr Volumen; sie benötigen weder Saug- noch Druckventile. Dabei wird auf der Saugseite eine Vergrößerung des Arbeitsraums und ein Ansaugen des Fluids, auf der Druckseite eine Verkleinerung des Arbeitsraums und ein Fördern des Fluids bewirkt. Gestalt der Arbeitsräume und Art der Abdichtung sind sehr verschieden.

 

Bei Drehschieberpumpen (Flügelzellenpumpen), Sperrschieberpumpen und Flüssigkeitsringpumpen wird durch exzentrische Lagerung eines Umlaufverdrängers ein sichelförmiger Schöpfraum gebildet. Sie werden häufig als Vakuumpumpen eingesetzt. Die Seitenkanalpumpe arbeitet mit einem konzentrisch rotierenden Laufrad sowie einem daneben fast über den gesamten Umfang angeordneten Seitenkanal. Die zu fördernde Flüssigkeit wird während des Umlaufs zwischen den Zellen des Rades und dem Kanal hin- und herbewegt; durch den dabei stattfindenden Impulsaustausch zwischen schnell rotierender beziehungsweise langsam im Seitenkanal strömender Flüssigkeit sind große Förderhöhen erreichbar. Aufgrund der Bauform ihrer Laufräder werden diese Pumpenarten auch Sternradpumpen genannt.

 

Zweiwellige Kapselpumpen trennen mit ihren gegenläufigen Verdrängerkörpern einen Teil der Förderflüssigkeit ab und befördern sie zwischen Verdränger und Gehäusewand weiter. Der auf der Saugseite entstehende Unterdruck bewirkt ein Ansaugen, auf der Druckseite erfolgt die Lieferung der Flüssigkeit. Hierzu gehört die bei Verbrennungsmotoren häufig als Ölpumpe verwendete Zahnradpumpe, bei der zwei ineinander kämmende Zahnräder auf der Außenseite in den Zahnlücken an der Gehäusewand entlang die Flüssigkeit fördern. Bei der Root-Pumpe (Wälzkolbenpumpe) wälzen sich stattdessen zwei gegenläufig drehende Flügel aufeinander ab. Die Schraubenspindelpumpe besitzt eine ein- oder mehrgängige Schraubenspindel, die eine oder auch zwei achsparallel und symmetrisch angebrachte Seitenschraubenspindeln dadurch antreibt, dass die gegenläufigen Gewindegänge ineinander greifen, wodurch die Flüssigkeit in Achsrichtung gefördert wird. Bei der Einspindelpumpe wird die Förderflüssigkeit durch eine eingängige Stahlspindel (Rotor) gefördert, die in einem elastischen zweigängigen, meist aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Stator läuft. Bei der Globoidpumpe kämmt eine Schnecke mit einem Schneckenrad, das seitlich im Gehäuse abgedichtet ist; die seitlich in die Schnecke eintretende Flüssigkeit wird vom Schneckenrad außen in den Zahnlücken gefördert (Schneckenpumpe).