Membranpumpe
Seit über 50 Jahren produziert Schwarzer Precision langlebige und präzise Miniatur-Membranpumpen. Sie werden in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen der Medizin-, Labor- und Analysetechnik eingesetzt. Im Folgenden informieren wir Sie über die Funktion und den Aufbau unserer Membranpumpen.
Funktion der Membranpumpe
Die Membranpumpe ist eine spezielle Bauart der Verdrängerpumpe. Sie transportiert Gase oder Flüssigkeiten mithilfe einer flexiblen Membran. Als Gaspumpe dient sie auch zur Bereitstellung von Druckluft oder Vakuum. Als Flüssigkeitspumpe wird sie häufig zur Dosierung, Spülung und Reinigung eingesetzt.
Eine Membranpumpe ist besonders unempfindlich gegen Dauerbeanspruchung und Verunreinigungen im Fördermedium. Die grundlegende Funktionsweise beruht auf der wechselweisen Vergrößerung und Verkleinerung eines Arbeitsraums ("Pumpkammer"), in dem sich das Fördermedium befindet.
Die Membran wird durch einen Antriebsmechanismus periodisch auf und ab bewegt. Bei der Abwärtsbewegung der Membran vergrößert sich das Volumen der Pumpkammer. Dadurch entsteht ein Unterdruck, der das Fördermedium über ein Einlassventil in die Pumpkammer ansaugt.
Bei der anschließenden Aufwärtsbewegung der Membran (Verkleinerung des Kammervolumens) entsteht ein Überdruck. Dadurch wird das Fördermedium über ein Auslassventil aus der Pumpkammer ausgestoßen. Auf diese Art wird eine kontrollierte und exakt steuerbare Einweg-Förderung erzielt.
Schematisches Funktionsprinzip einer Membranpumpe
Aufbau einer Membranpumpe, hier am Beispiel unserer motorisch angetriebenen Exzenter-Membranpumpen
Aufbau der Membranpumpe
Unsere kompakten Miniatur-Membranpumpen sind auf eine präzise, zuverlässige und besonders effiziente Förderung von Gasen und Flüssigkeiten ausgelegt. Sie bestehen typischerweise aus folgenden Hauptkomponenten:
- Membran:
die einfachste Bauform einer Membran ist eine ringsum eingespannte Scheibe, die aus einem flexiblen Elastomer besteht. An dieses zentrale Bauelement werden hohe Anforderungen gestellt: die Membran muss die Pumpkammer zuverlässig abdichten, sie muss gegenüber dem jeweiligen Fördermedium chemisch resistent sein und darf auch nach vielen Millionen Verformungen keine Materialermüdung aufweisen. Wir stellen unseren Kunden eine Vielzahl spezifisch angepasster Membran-Materialien zur Verfügung, so dass mit unseren Pumpen z.B. auch heiße Gase oder aggressive Säuren und Laugen zuverlässig gefördert werden können.
- Ventile:
die Ein- und Auslassventile öffnen und schließen sich analog zur Bewegung der Membran und steuern den kontrollierten Durchfluss des Fördermediums. Unsere Membranpumpen sind mit besonders schnell öffnenden und zuverlässig abdichtenden Ventilen ausgestattet. Auch hier stellen wir unseren Kunden je nach Anwendungsbereich der Pumpe verschiedene Ventil-Materialien zur Verfügung.
- Antriebsmechanismus:
der Antrieb ist für die periodische Bewegung der Membran verantwortlich. Dies kann sowohl durch einen Elektromotor erfolgen (→ Exzenter-Membranpumpe, → Rotations-Membranpumpe), als auch durch einen elektromagnetischen Antrieb (→ Schwinganker-Membranpumpe, → Linear-Membranpumpe, → Pivot-Membranpumpe). Je nach Einsatzzweck bieten wir unseren Kunden die unterschiedlichsten Antriebe für Stromversorgungen von 1.5 Vdc bis 230 Vac.
- Gehäuse:
die kompakten Gehäuse unserer Membranpumpen werden aus hochfesten Materialien hergestellt. Die Gehäuse sind so konzipiert, dass sie besonders einfach und platzsparend in die Geräte unserer Kunden integriert werden können. Für die Anbindung der Pumpe an die jeweilige Peripherie stehen sowohl Schraub- und Steckverschlauchungen als auch schlauchlose Varianten (→ Manifold) zur Verfügung. Hochdichte Pumpenköpfe sorgen für eine kontaminationsfreie Förderung des Mediums und für unverfälschte Messergebnisse.
Vorteile der Membranpumpe
Die Verwendung von Membranpumpen bietet in vielen Anwendungen eine Reihe deutlicher Vorteile gegenüber anderen Pumpenbauarten:
- Präzise Regulierbarkeit:
Membranpumpen ermöglichen eine hochgenaue Förderung von Gasen und Flüssigkeiten. Über die anliegende Steuerspannung können sowohl der Durchfluss als auch der benötigte Druck (bzw. das benötigte Vakuum) sehr exakt reguliert werden.
- Zuverlässigkeit:
aufgrund ihrer robusten Konstruktion und ihrer geringen Anzahl beweglicher Teile sind Membranpumpen besonders zuverlässig. Dadurch erzielen unsere Pumpen eine hohe Lebensdauer.
- Kontaminationsfreie Förderung:
durch die Membrane wird der Antrieb von schädlichen Einflüssen des Fördermediums abgeschirmt. Gleichzeitig verhindert der hermetisch abgedichtete Pumpenkopf eine Verunreinigung des Fördermediums aus der Umgebungsluft. Einer der größten Nachteile der herkömmlichen Kolbenpumpe, das Problem der Abdichtung des Kolbens, ist damit gelöst.
- Kompakte Bauweise:
eine Membranpumpe kann besonders platzsparend aufgebaut werden. Das ermöglicht z.B. die einfache Integration in kleine Mobilgeräte mit begrenztem Platzangebot.
- Vielseitigkeit:
mit Membranpumpen können die unterschiedlichsten Gase, Flüssigkeiten und Kondensate gefördert werden. Außerdem dienen sie zur Bereitstellung von Druckluft und Vakuum. Der große Leistungsbereich und die einfache Regulierbarkeit von Membranpumpen ermöglichen eine exakte Anpassung an alle Anforderungen in verschiedenen Anwendungen.
Mit nur 13 mm Breite lässt sich die Membranpumpe → SP 100 EC problemlos in kompakte Mobilgeräte integrieren
Leistungsbereiche unserer Membranpumpen
Unsere Miniatur-Membranpumpen decken ein breites Leistungsspektrum ab. Wir liefern Ihnen spezifisch angepasste Gas-Membranpumpen mit einem Durchfluss von 0.04 l/min bis 20.8 l/min. Sie erreichen einen maximalen Druck bis zu 3.1 bar (rel.) bzw. ein maximales Vakuum bis zu -970 mbar (rel.).
Unsere Flüssigkeits-Membranpumpen liefern einen Durchfluss von 20 ml/min bis 1400 ml/min. Sie sind bis zu einem Druck von 15 m H2O bzw. einer Ansaughöhe bis zu -9 m H2O einsetzbar.
Die leistungsfähige Membranpumpe → SP 550 EC wird z.B. in hochsensiblen Gasmessgeräten zur Lokalisation von Leckstellen eingesetzt
Typische Anwendungen unserer Membranpumpen
Membranpumpen von Schwarzer Precision können in sämtlichen Parametern exakt auf den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Sie zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit, präzise Regulierbarkeit und lange Lebensdauer aus. Unsere Miniaturpumpen werden in den unterschiedlichsten mobilen und stationären Bereichen eingesetzt, z.B. in Geräten der
- → Medizintechnik,
- → Labor- und Analysetechnik,
- Umwelttechnik,
- → Sicherheitstechnik,
- Drucktechnik und Reprografie,
- → Industrietechnik,
- Lebensmitteltechnik,
- Klima- und Energietechnik.