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Kolbenpumpe
Eine Kolbenpumpe ist eine
Maschine
zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen, wobei Gase dabei auch verdichtet werden. Dabei wird mit einem Kolben, der in einem Zylinder läuft, im ersten Takt das zu fördernde Medium durch ein Einlassventil angesaugt. Anschließend wird es durch das Auslassventil ausgestossen. Dieses Prinzip wird auch als Verdrängerpumpe bezeichnet.
Mit Kolbenpumpen können beim Fördern von Flüssigkeiten hohe Drücke erreicht werden. Zudem ist das geförderte Flüssigkeitsvolumen genau bestimmbar.
Der Antrieb kann von Hand (z.B. handbetriebene Brunnenpumpe) oder durch Motoren erfolgen.
Die Bedeutung des Einsatzes der Kolbenpumpen hat sich seit dem 19. Jahrhundert verschoben. Mit der Einführung der
Kreiselpumpe
ging der Einsatz der Kolbenpumpe bei der Förderung großer Volumen oder verschmutzter Flüssigkeiten (Trinkwasser, Abwasser) zurück. Heute werden Kolbenpumpen z.B. in Dosierpumpen, handbetriebenen Förderanlagen und zur Herstellung großer Drücke eingesetzt.
Eine Sonderform der Kolbenpumpe ist die Membranpumpe bei der das Fördermedium statt durch einen Kolben durch eine Membran angesaugt bzw. ausgestoßen wird.
Eine weitere Variante ist die Schwingkolbenpumpe.
Kolbenpumpen an Dampflokomotiven
Kolbenpumpen sind schwungradlose Dampfmaschinen, bei denen Antriebskolben und Arbeitskolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange aufgekeilt sind. Kolbenpumpen arbeiten mit Volldruck, denn es gibt keine Steuerungseinrichtung, die die Dampfzufuhr während der Arbeitsbewegung absperren könnte, so daß die Expansion des Dampfes genutzt werden könnte. Die Umsteuerung erfolgt am Ende des jeweiligen Arbeitshubes, weshalb der Dampf mit
Betriebsdruck
aus dem
Arbeitsraum
entweicht. Das erzeugt das für diese Pumpen typische und bei ungenügender Dämpfung peitschende Arbeitsgeräusch. Um den Nachteil der Volldruckarbeitsweise wenigstend teilweise auszugleichen, sind Kolbenpumpen entwickelt worden, die mit Verbundwirkung arbeiten. Hat der Dampf seine Wirkung im kleineren Hochdruckzylinder getan, wird er über die Steuerung der
Pumpe
in den größeren Niederdruckteil geleitet, wo er weiter entspannt wird und einen Teil seiner Wärmeenergie abgeben kann. Erst nach dieser zweiten Stufe gelangt der Dampf über den Auspuff ins Freie oder er wird wird einer Vorwärmeinrichtung zugeführt, wo dem Dampf weitere
Energie
entzogen wird, um das Kesselspeisewasser vorzuwärmen.
Im Arbeitsteil der
Pumpe
wird entweder Luft für die Bremseinrichtungen und sonstige Hilfseinrichtungen verdichtet oder die Kolbenpumpe fördert vorgewärmtes Speisewasser in den Kessel. Auch beim Arbeitsteil der Luftpumpen ist oft eine mehrstufige Arbeitsweise zur Ausführung gekommen um den Wirkungsgrad zu verbessern.
Es sind Aggregate gebaut worden bis hin zur Doppelverbundluftpumpe, die aus zwei parallelgeschalteten Kolbenpumpen bestehen.