Hallo,
ich habe mir vor kurzem eine Doppelzylinder-Fußluftpumpe für das Aufpumpen eines Schubkarrenrades gekauft.
Auf der Beschreibung steht, dass man damit einen Druck bis zu 7bar erreicht - also wesentlich mehr als bei einer Einzylinder-Fußluftpumpe.
Meine Frage dazu:
In meinen Büchern steht, dass man den Druck durch die Reihenschaltung zweier Pumpen erhöhen kann. Hier sieht es aber eher nach Parallelschaltung aus.
Kann das wirklich eine Parallelschaltung sein?
Wie verhält sich der Förderstrom zum Druck?
Hallo,
Hallo,
ich habe mir vor kurzem eine Doppelzylinder-Fußluftpumpe für
das Aufpumpen eines Schubkarrenrades gekauft.
Auf der Beschreibung steht, dass man damit einen Druck bis zu
7bar erreicht - also wesentlich mehr als bei einer
Einzylinder-Fußluftpumpe.
Mitnichten, mit einer guten Einzylinderpumpe sind auch > 10 Bar möglich. Mitunter sogar leichter, da die Kraft des Hebelpedals zunächst auch mal auf die Kolbenfläche übertragen werden muss.
( Also je größer diese ist, desto mehr Kraft wäre nötig )
Meine Frage dazu:
In meinen Büchern steht, dass man den Druck durch die
Reihenschaltung zweier Pumpen erhöhen kann.
Bei mehrstufigen Kompressoren sogar durchaus üblich. Im grobem Vergleich arbeitet sogar ein Turbolader nach einem vergleichbarem Prinzip.
Hier sieht es aber
eher nach Parallelschaltung aus.
Kann das wirklich eine Parallelschaltung sein?
Das halte ich auch für die wahrscheinlichste Möglichkeit. ( Ein gemeinsamer Hebel an den Kolbenstangen, am Auslass ein einfacher 2:1 Verteiler mit Rückschlagventil. )
Die Pumpenkolben kommen zumeist in genormter Größe von einem Hersteller.
Wie verhält sich der Förderstrom zum Druck?
Im Optimalfall würde sich das Fördervolumen bei parallelschaltung eines identischen Zylinders zunächst verdoppeln. Bei zunehmendem Druck ist allerdings auch damit zu rechnen, das sich die Undichtigkeiten an den Kolbenstangendichtungen zunehmend auswirken.
Der Förderstrom ( l/min ) nimmt bedingt durch höheren Gegendruck und damit wachsenden Leckverluste ab. ( Es bezieht sich auf die Förderleistung bei entspannter Luft mit atmosphärischem Druck )
Dieser Effekt läßt sich sehr gut an einem Kompressor mit Manometer beobachten: Anfangs steigt der Druck im Windkessel rasch an, verlangsamt sich aber mit zuehmendem Druck stetig.
Theoretisch könnte es so weit gehen, das der Gegendruck so hoch wird, dass die gesamte Luft im Kolben irgendwann über die Leckagen an den Dichtflächen abströmt, bevor sie entgegen des Druckes am Ausgang z.B. in Windkessel oder Reifen gelangen könnte.
mfg
nutzlos
Hallo,
danke für die Antwort,
ich muss vermutlich beide Luftpumpentypen mal genau vergleichen, was zum Druck auf dem Typenschild steht.
Komme aber wohl heute nicht mehr dazu.
Aufgeschoben ist aber nicht aufgehoben!
mfg
Mathologe
Hallo,
ich habe mir vor kurzem eine Doppelzylinder-Fußluftpumpe für
das Aufpumpen eines Schubkarrenrades gekauft.
Auf der Beschreibung steht, dass man damit einen Druck bis zu
7bar erreicht - also wesentlich mehr als bei einer
Einzylinder-Fußluftpumpe.
Das ist so nicht korrekt.
Man kann auch mit einer Einzylinderpumpe 10bar, 50bar oder 100bar
erreichen.
Begrenzend sind allerdings mehrere konstruktive Details.
- Zylinderquerschnittsfläche und Kraftwirkung auf die Kolbenstange
Da man nicht ewig pumpen will, hat der Zylinder einen Durchmesser,
der ein ausreichend großes Pumpvolumen zulässt.
Bei Fußpumpen kommt aber dazu, dass der Kolbenhub eher gering ist.
Deshalb ist da der Durchmesser eher noch größer als bei rel. langhubigen Handluftpumpen. Dafür kann man die ganze Gewichtskraft
zum Pumpen einsetzen.
Da man für 7Bar pro 1cm² Zylinderfläche eine Kraft auf die
Kolbenstange von 7kp aufbringen musst, ist bei einer Zylinderfläche
von ca. 10…12cm² Schluß, weil der normale Mensch kaum mehr
Gewichtskraft als 70…80kp Gewichtskraft auf die Waage bringt.
Für höhere Kräfte ist aber auch die Konstruktion meist gar
nicht ausgelegt.
Bemerkung:
Ich habe hier absichtlich Kraft in der alten Einheit Pond
angegeben, weil damit der Zusammenhang zum Druck in Bar leichter
darzustellen ist -\> 1bar = 1kp/cm²).
Um also deutlich höhere Drücke mit Kolbenpumpen zu erzeugen,
muss die Kolbenfläche sehr klein gemacht werden. Dann braucht
man allerdings elendig viele Pumpenstöße, um ein Rad aufzupumpen.
Es gibt dann aber noch einen weiteren begrenzenden Faktor.
- Verhältnis Pumpvolumen zu Totvolumen.
In jeder Kolbenpumpe gibt es konstruktiv bedingt ein Totvolumen
zwischen Ventil und Kolben. Bei hohen Drücken kommt es deshalb
zu dem Effekt, dass das Auslassventil nicht mehr öffnet, weil
das komprimierte Gas im Totraum nicht mehr über den Gegendruck
hinter dem Ventil ankommt.
Wenn bei einer Karre als Auslassventil das Ventil im Rad
benutzt wird, zählt zum Totvolumen auch der Anschlussschlauch.
und natürlich das Restvolumen unter dem Kolben.
Wenn das aber nur 10% des gesamten Pumpenvolumens sind,
dann kann man damit nur ca.10bar erreichen.
Mit eine Reihenschaltung kann dieses Problem entschärfen.
Parallelschaltung macht in dem Zusammenhang wenig Sinn,
da das Volumen zwar verdoppelt wird, aber sich sonst gegenüber
einem Zylinder der max. Druck überhaupt nicht erhöhen läßt.
Gruß Uwi
In meinen Büchern steht, dass man den Druck durch die
Reihenschaltung zweier Pumpen erhöhen kann. Hier sieht es aber
eher nach Parallelschaltung aus.
Kann das wirklich eine Parallelschaltung sein?
Wie verhält sich der Förderstrom zum Druck?