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Membranpumpen


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Funktionsweise von Membranpumpen

Die Funktionsweise von Membranpumpen ähnelt im wesentlich dem Arbeitsprinzip des Herzens. Die Arbeit, die dabei der Herzmuskel verrichtet, übernimmt bei der Membranpumpe die namensgebende Membran.

Der Saug- und Pumpprozess wird durch die Auslenkung und Position der Membran beeinflusst. Drückt die Membran nach unten auf das Medium im Hohlraum, wird das Medium in den Ausflusskanal gepumpt, zieht sich die Membran nach oben, entsteht ein Druck, der die erforderliche Abfüllmenge des Mediums in den Raum saugt.

Die Steuerung der Membran kann dabei hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektromagnetisch erfolgen. Durch die Membran wird der Antrieb von dem zu fördernden Medium getrennt, so dass er vor möglichen schädlichen Einflüssen des geschützt ist.

Einsatzgebiete von Membranpumpen

Membranpumpen dienen zur Förderung von Gasen und Flüssigkeiten und sind besonders unempfindlich gegen Dauerbeanspruchung und Verunreinigungen im Fördergut. Durch die Trennmembran wird der Antrieb durch schädliche Einflüsse des Fördermediums, z.B. Verunreinigungen oder Schlämme in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie abgeschirmt.

Die Membranpumpe kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn eine leckfreie Pumpenausführung gewährleistet werden muss. Anwendungen sind beispielsweise pumpen von gefährlichen Schlämmen oder zur Förderung abrasiver Fluide.

In der Chemie- und Verfahrenstechnik haben sich Membranpumpen aufgrund ihrer guten Eigenschaften durchgesetzt, sie werden zahlreich in der Lebensmittelindustrie, Chemieindustrie, Farben- und Lackindustrie eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete sind die Vakuumerzeugung als Vakuumpumpen sowie kleine Anwendungen in Aquarien in Wohnung oder Garten.

Arten von Membranpumpen

Wie vorangegangen bereits geschildert, wird die Trennmembran durch verschieden Einflüsse gehoben oder gesenkt. Durch die Antriebsart werden die Membranpumpen unterschieden:

  • Druckluft Membranpumpen
  • Mechanische Membranpumpen
  • Hydraulische Membranpumpen
  • Pneumatische Membranpumpen
  • Elektromagnetische Membranpumpen

Mechanische Membranpumpe

Mechanische Membranpumpen zeichnen sich durch einen geringeren Energieverlust – und damit geringere Energiekosten - im Vergleich zu Druckluft Membranpumpen aus. Früher fanden sie häufig ihren Einsatz als Benzin- und Kraftstoffpumpe.

Hand Membranpumpen

Das eingängigste Beispiel für diese Art Membranpumpen ist der herkömmliche Blasebalg. Die Funktionsweise der Pumpe lässt sich einfach erklären: Ein Pumpenhebel wird mit der Hand hoch- und runtergedrückt.

Ideale Einsatzgebiete für Handmembranpumpen sind das Umpumpen von geringeren Flüssigkeiten, Erzeugung eines Vakuums für Kreiselpumpen. In Feuerwehren kommen sie bei Gefahrgut häufig zum Einsatz.

Mechanische Getriebe

Diese Art der Membranpumpe zählt zu den ältesten Bauarten. Der Antrieb erfolgt durch Elektro Motoren. Durch die Pumpe kann das Aufrechthalten eines Unterdrucks gewährleistet werden.

Hydraulische Membranpumpe

Die Kolbenmembranpumpe ist wohl die bekannteste hydraulische Membranpumpen. Ein durch einen Elektro Motor angetriebener Kolben wirkt durch Druck- und Saugimpulse auf die Membran. Durch Einsatz einer Arbeitsflüssigkeit (z.B. Hydrauliköl) wird eine punktuelle Belastung der Membran verhindert, es findet eine großflächige Verteilung der Wirkungskräfte statt und resultiert in einer langen Lebensdauer der Membran.

Typische Einsatzbereiche für hydraulische Membranpumpen sind die Medizin-, Pharma-, Lebensmittel- und Biotechnologie. Durch den Einsatz der hydraulischen Membranpumpe sind hohen Drücke (bis zu 300 bar) möglich, die die Förderung von z.B. Schlämmen benötigt.

Pneumatische Membranpumpe

Membranpumpen mit Pneumatikzylinder und Pneumatikventilen haben einen relativ hohen Energiebedarf. Die durch die Pneumatikventile eingeführte Druckluft wird durch den Pneumatikzylinder in mechanische Energie umgewandelt.

Elektromagnetische Membranpumpe

Diese Art von Membranpumpen werden auch Schwinkankerpumpe genannt. Die Membran wird durch die Wirkung einer elektrischen Spule bewegt. Durch Einschalten des Stroms wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, dass einen Kolben, der mit der Membran verbunden ist, nach unten bewegt. Durch ausschalten des magnetischen Feldes zieht sich der Kolben zurück auf seine Ausgangsposition und die Membran folgt zurück, die Flüssigkeit gelangt in den Ausgang. Elektromagnetische Pumpen weisen einen besseren Wirkungsgrad als pneumatische Pumpen auf.

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