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Die Pumpe

Pumpen transportieren Flüssigkeiten oder Gase. Sie können auf diese Weise in einem Behälter einen Unter- oder Überdruck erzeugen. 

Die Kolbenpumpe wurde ca. im 3. Jahrhundert vor Christi erfunden, und bereits von den Römern genutzt. Ungefähr zur selben Zeit erfand Archimedes (287-212 v.Chr.) eine Pumpe (die Archimedische-Schraube), die auch heute noch in Ägypten zur Bewässerung benutzt wird. Später waren Pumpen, ähnlich wie Brunnen, in Städten oft sehr zentrale Punkte, wobei jedoch Brunnen die üblichere Variante der Wasserbeschaffung waren. 

Pumpen werden nach ihrem Arbeitsprinzip unterschieden:

Kolbenpumpen, die mit auf- und ab bewegenden Kolben arbeiten

Membranpumpen, in denen sich eine Membran ähnlich wie der Kolben einer Kolbenpumpe bewegt

Kreiselpumpen, die mit drehenden Schaufelrädern eine Flüssigkeit oder ein Gas transportiert

Funktionsbeschreibung einer Kolbenpumpe

Wird in einem senkrecht stehenden Zylinder ein Kolben (Stempel) nach oben bewegt, so presst der äußere Luftdruck  die Flüssigkeit (das Gas) in den freigegebenen Raum. 

Der Atmosphärendruck hält z.B. einer Wassersäule von etwa 10 m Höhe das Gleichgewicht und damit hätte die Kolbenpumpe theoretisch eine "Ansaughöhe" von 10 m. Aufgrund des Dampfdrucks von Wasser und den Reibungsverlusten an den Zylinderwänden beträgt die "Ansaughöhe" einer Kolbenpumpe praktisch aber nur etwa 7m. 

 

 

 



Durch Hochziehen des Stempels (des Kolbens) entsteht in Kammer 1 ein Unterdruck, durch den sich das Ventil 1  hebt. Nun bewirkt der äußere Luftdruck das Einströmen der Flüssigkeit in Kammer.

 


 

Beim herunterdrücken des Stempels schließt sich das Ventil 1, da Druck darauf ausgeübt wird. Weil sich der Druck in der Flüssigkeit gleichmäßig  in allen Richtungen fortsetzt, öffnet sich das Ventil 2 und die Flüssigkeit  gelangt in die zweite  Kammer.

 

 

 



Nach einigen Pumpenschlägen ist soviel Wasser in Kammer 2 gelangt, dass es in das Steigrohr und durch den Abfluss hinaus gedrückt wird.