Kapselpumpe - so erklären Sie Aufbau und Funktion

Aufbau von Kapselpumpen

So können Sie in der Schule den Aufbau der Kapselpumpe erklären:

• Wenn Sie ein Gefäß von Luft leeren wollen, können Sie dies nur mit ganz speziellen Pumpen, denn Luft lässt sich mit den meisten Pumpen nicht befördern. Um ein Vakuum zu erzeugen, wird in der Regel erst ein Vorvakuum, auch Grobvakuum genannt, mit einer Kapselpumpe erzeugt. Diese ist wie folgt aufgebaut.
• In einem hohlen Metallzylinder befinden sich zwei Schieber, die über eine Feder fest an die Wand des Zylinders gedrückt werden, diese teilen den Zylinder der Länge nach in 2 Teile, die absolut voneinander getrennt sind. Außerdem befindet sich ein Vollzylinder aus Metall in diesem Hohlzylinder, der sich entlang der inneren Wand des Hohlzylinders dreht. Kapselpumpen sind also auch sogenannte Drehschieberpumpen.
• In dem Hohlzylinder befinden sich 2 Bohrungen. Die eine Bohrung ist über eine Schlauchleitung mit dem Gefäß verbunden, in dem das Vakuum erzeugt wird, die andere Bohrung mit einem Ventil verschlossen. Das Ventil ist durchgängig für Stoffe, die aus dem Hohlzylinder kommen.
• Der Zylinder befindet sich komplett in einem Ölbad. Auch das Ventil befindet sich im Öl, so wird ausgeschlossen, dass Außenluft in die Kapselpumpe eindringen kann.

Jetzt kennen Sie den Aufbau einer Kapselpumpe, wenn Sie auch die Funktion erklären wollen, ist dies auch kein Problem.

Funktionsweise der Vakuumpumpe

• Wenn Sie den inneren Zylinder in Bewegung setzen, rollt dieser entlang der Innenwand und bewegt auch den Schieber. Wenn der Zylinder über den Luftzugang hinwegrollt, schiebt er die Luft vor sich her zum Auslassventil, dabei verringert sich das Volumen des Raumes, in dem die Luft ist, was dazu führt, dass die Luft komprimiert wird und durch das Auslassventil entweicht.
• Diese Kammer vergrößert sich wieder, wenn der Zylinder weitergedreht wird, und füllt sich am Einlass wieder mit Luft. Wie Sie an der Skizze sehen, liegt das daran, dass die beiden Schieber den Zylinder nicht genau in 2 Hälften teilen. Wenn Sie den Zylinder drehen, verändern Sie also ständig das Volumen der beiden Hälften, der Schieber muss sich mal weiter und mal weniger weit herausdrücken, um die Hälften luftdicht zu trennen. Zur Verdeutlichung wurde der Schieber in der Skizze nicht verändert, so sehen Sie die Volumenänderungen der Kammern besser.

Mit diesem einfachen Prinzip können Sie also ein geringes Vakuum erzeugen. Solche Kapselpumpen werden meistens eingesetzt, um Hochleistungsvakuumpumpen zu schonen bzw. das Vakuum zu erzeugen, dass diese brauchen, um ein höheres Vakuum zu schaffen.