Structuur van de heen en weer bewegende zuiger of zuigerpomp
Eigenlijk is de exacte technische naam van de zuigerpomp "heen en weer bewegende zuigerpomp". De opbouw is iets complexer dan de tandwielpomp (functie), maar ook deze pomp bestaat in principe uit een paar componenten:
- een behuizing met een zuigerbus, inlaat en uitlaat
- Inlaatklep
- Uitlaatventiel
- Heen en weer bewegende zuiger
Hoe de zuigerpomp werkt
Het bovenaanzicht van de heen en weer bewegende zuigerpomp wordt het best uitgelegd wanneer de behuizing T-vormig is. Aan de lange zijde beweegt een zuiger naar binnen op en neer. Aan de zijde van het bovenste dode punt (BDP) bevindt zich het behuizingsdeel met de te transporteren vloeistof of gas.
Aan de ene kant (in het geval van een T-vorm), bijvoorbeeld aan de linkerkant, bevindt zich een inlaatklep. Aan de andere, rechterkant, een uitlaatklep. Als de zuiger nu naar het onderste dode punt beweegt, d.w.z. weg van de vloeistofcontainer (en deze daardoor vergroot), ontstaat er een vacuüm.
Wissel negatieve en positieve druk af
De inlaatklep is zo ontworpen dat deze opent bij onderdruk, terwijl de uitlaatklep bij onderdruk wordt gesloten. Door deze onderdruk wordt nu de te verpompen vloeistof of het te verpompen gas aangezogen. Na het onderste dode punt (BDC) te hebben bereikt, loopt de zuiger terug naar het bovenste dode punt. De zuiger duwt in feite de vloeistof of het gas samen en comprimeert het tijdens het proces.
Typische toepassingen voor zuigerpompen
Hierdoor ontstaat er een overdruk in de vloeistofruimte. Deze overdruk sluit de inlaatklep en opent de uitlaatklep; de vloeistof of het gas wordt nu getransporteerd. De verpompte stoffen kunnen ook worden gecomprimeerd, afhankelijk van het pompontwerp en de stof. De toepassingen voor de zuigerpomp zijn veelzijdig:
- Handvatpomp (grondwaterpomp bij een tuinfontein)
- Doseerpompen (zoals op de zeep- of douchegel-dispenser)
- Fietspompen
- andere luchtpompen
- Waterpompen
- diverse oliepompen (handmatig, hydraulisch en elektrisch aangedreven), bijvoorbeeld voor het wegpompen van stookolie
Vooral in de laatste eeuwen van industrialisatie tot het einde van de 20e eeuw werden zuigerpompen op grote schaal gebruikt. Maar vanwege betere afgifte-eigenschappen moest de zuigerpomp wijken voor de centrifugaalpomp (functie).
Zuigerpompen worden al meer dan 2000 jaar gebruikt
Desalniettemin is de zuigerpomp een van de meest succesvolle pompen uit de geschiedenis. Zelfs de Romeinen wisten hoe ze de zuigerpomp moesten gebruiken voor hun irrigatiesystemen. De islamitische wereld, die in de middeleeuwen cultureel hoog in het vaandel stond, gebruikte ook de pompen.
Zelfs toen was de pulserende productie een probleem
Zelfs toen werd het grootste nadeel van de zuigerpomp grotendeels geneutraliseerd door verbeteringen. Door het werkingsprincipe (compressie tijdens de zuigerslag naar BDP, genereren van onderdruk of zuiging tijdens de slag naar het onderste dode punt) is er een stromingspulsatie, waardoor de verpompte vloeistof pulserend wordt verpompt.
De Romeinen en islamitische gebruikers hebben het probleem opgelost door meerdere pompen met offset zuigerslagen na elkaar via nokkenassen te schakelen. Tegenwoordig worden hiervoor ook vloeistof- of gasbuffers gebruikt.
Gewijzigde functionaliteit en structuur van zuigerpompen
De zuigerpomp hoeft niet perse uit een massieve zuiger te bestaan. Een membraan voldoet ook aan het principe van de zuigerslag, waarbij een membraan ook aangedreven zou kunnen worden via een daarachter gelegen heen en weer bewegende zuiger. Er zijn ook pompen met twee heen en weer bewegende zuigers die afwisselend hun werkstappen uitvoeren. Deze dubbele zuigerpompen worden in-line pompen genoemd.
tips en trucs
Veel zuigerpompen zijn relatief eenvoudig te repareren, mits de vervangende onderdelen beschikbaar zijn. De meeste defecten zijn lekkende uitlaat- en inlaatkleppen of de afdichting van de heen en weer bewegende zuiger, gevolgd door de mechanische lineaire actuator.
Sommige heen en weer bewegende pompen, zoals de handbediende hendelpomp, hebben hulp nodig. Bij deze pomp is er maar één inlaatklep, de uitlaat vindt plaats zodra de (staande) behuizing vol water zit. Volgens dit open principe is het moeilijk om een onderdruk in de behuizing op te wekken, daarom wordt de behuizing eerst gevuld met water. Nu de onderdruk is afgedicht en beveiligd door het water dat erboven staat, kan de pomp efficiënt leveren.
