Wie funktioniert eine Membranpumpe? Schritt 1
Eine luftbetriebene Membranpumpe ist eine oszillierende Verdrängerpumpe. Die Pumpe fördert Flüssigkeit aus den Flüssigkeitskammern, bis das Ende eines Hubs erreicht ist. Die folgenden Zeichnungen und Erläuterungen geben Ihnen einen Einblick in die Funktionsweise der Pumpe.
Es gibt eine Reihe beweglicher Teile, die mit der gepumpten Flüssigkeit in Berührung kommen: die beiden Membranen, die durch eine Welle verbunden sind, die beiden Einlassventilkugeln und die beiden Auslassventilkugeln.
Die Membranen trennen die Druckluft von der gepumpten Flüssigkeit; dabei ist die mechanische Belastung auf beiden Seiten der Membran gleich, was zu einer langen Lebensdauer der Membran führt. Die Ventilkugeln öffnen und schließen sich auf den Ventilsitzen und steuern den Flüssigkeitsstrom.
Wie funktioniert eine Membranpumpe? Schritt 2
Das Luftverteilungssystem leitet Druckluft durch die rechte Luftkammer zur Rückseite der Membran A. Die Druckluft drückt die Membran vom Mittelblock weg in Richtung Flüssigkeitskammer. Die gegenüberliegende Membran (Membran B), die über die Achse mit der Membran A verbunden ist, bewegt sich nach innen, in Richtung des Mittelblocks.
Die Membran B befindet sich nun in der "Ansaugstellung", die Luft hinter der Membran wird durch den Luftauslasskanal ausgestoßen. Die Membran A drückt nun gegen den Atmosphärendruck. Durch die Bewegung der Membran B in Richtung des Mittelblocks entsteht in der Fluidkammer B ein Unterdruck.
Durch den entstehenden Druckunterschied drückt die Flüssigkeit die Ventilkugel über das Einlassstück vom Ventilsitz. Durch den entstehenden Zwischenraum zwischen Ventilkugel und Ventilsitz kann die Flüssigkeit in die Flüssigkeitskammer fließen. (unten links).
Wie funktioniert eine Membranpumpe? Schritt 3
Wenn die unter Druck stehende Membran A das Ende ihres Hubs erreicht, sendet der Luftschieber Druckluft auf die Rückseite der Membran B. Die Druckluft drückt die Membran B vom Mittelblock weg, während die Welle die Membran A zum Mittelblock zieht. Die Luft hinter der Membran A wird durch den Luftauslasskanal abgeleitet. Die Membran B befindet sich nun in der "Druckposition", während sich die Membran A in der "Saugposition" befindet. Die Membran B drückt die Einlassventilkugel (unten links) aufgrund des hydraulischen Drucks in der Flüssigkeitskammer auf den Ventilsitz.
Der hydraulische Druck drückt die Auslassventilkugel aus dem Sitz und die Einlassventilkugel in den Sitz. Die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer tritt nun durch den entstehenden Spalt zwischen Ventilkugel und Sitz in den Auslass ein und verlässt die Pumpe. Durch die "Saug"-Bewegung der Membran A in Richtung des Mittelblocks entsteht in der Flüssigkeitskammer A ein Unterdruck. Durch den entstandenen Zwischenraum zwischen Ventilkugel und Ventilsitz kann die Flüssigkeit in die Flüssigkeitskammer fließen. (unten rechts).
Wenn die Pumpe in ihre Ausgangsposition zurückkehrt, hat jede Membran sowohl einen "Ansaughub" als auch einen "Förderhub" ausgeführt. Wir nennen dies einen Pumpzyklus. Je nach Anwendung benötigt die Pumpe mehrere Zyklen, um sich vollständig mit der zu fördernden Flüssigkeit zu füllen.