Eine Kolbenpumpe ist ein Gerät zum Pumpen von Gasen oder Flüssigkeiten mittels Kolben oder einer Membran. Der Begriff „hin- und hergehend“ beschreibt jede sich ständig wiederholende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung. Kolbenpumpen sind Verdrängervorrichtungen, dh sie transportieren Stoffe, indem sie sie mit einem sich bewegenden Gegenstand verdrängen. Kolben- oder Kolbenkolbenpumpen erreichen diese Pumpwirkung, indem sie abwechselnd Fluid oder Gas durch eine Einlassöffnung in einen Kolbenzylinder saugen und es dann über eine Auslassöffnung wieder ausstoßen. Membranpumpen, die andere Variante, arbeiten auf ähnliche Weise und nutzen die Durchbiegung einer Membran, um die Materie zu verdrängen.
Jede sich ständig wiederholende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung wird als Hin- und Herbewegung bezeichnet. Bei einer Kolbenpumpe bezeichnet dieser Begriff die zyklische Wirkung eines Kolbens oder einer flexiblen Membran. In beiden Fällen werden diese Komponenten verwendet, um Flüssigkeiten und Gase mittels Verdrängung zu bewegen oder zu transportieren. Dies beschreibt einen Prozess der fortschreitenden Verschiebung oder Bewegung von Materie in einem geschlossenen Raum durch Einbringen eines beweglichen Hindernisses wie einer Membran oder eines Kolbens.
Eine Kolbenpumpe besteht aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung ähnlich einem Verbrennungsmotor. Jeder Zylinder ist mit einem Einlass- und Auslassventil ausgestattet, die abwechselnd arbeiten und mit dem Kolbenhub synchronisiert sind. Beim anfänglichen Abwärtshub des Zyklus zieht der Kolben Flüssigkeit oder Gas durch das Einlassventil in den Zylinder. Am unteren Ende des Hubs schließt das Einlassventil, wenn der Kolben wieder hochfährt und die Materie im Zylinder komprimiert. In der Nähe des Hubendes öffnet sich das Auslassventil und ermöglicht, dass das komprimierte Material aus dem Zylinder gedrückt wird.
Wenn dieser Vorgang wiederholt wird, wird ein konstanter Flüssigkeits- oder Gasstrom aus der Pumpe über die Auslassöffnung ausgestoßen. Verdichtungsverhältnis, Drehzahl, Zylinderzahl und Hubraum der Pumpe bestimmen ihre Förderleistung. Übliche Verwendungen der Kolben- oder Kolbenkolbenpumpe umfassen Bohrlochhandpumpen, Windmühlenpumpen und Luftkompressoren. Von den beiden Hubkolbenpumpentypen kann die Kolbenpumpe den höchsten Druck und die höchste Fördermenge liefern. Kolbenkolbenpumpen sind jedoch nicht zum Fördern explosiver oder giftiger Medien geeignet.
Hubkolbenpumpen vom Membrantyp funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie eine Kolbenpumpe, außer dass eine flexible Membran die Verdrängungskomponente liefert. Bei dieser Art von Pumpe wird eine Membran durch einen Nocken in einer abgedichteten, mit einem Ventil ausgestatteten Kammer abwechselnd nach oben und unten gebeugt. Wenn die Membran den Abwärtszyklus startet, öffnet sich ein Einlassventil und das erzeugte Vakuum zieht Flüssigkeit in die Kammer. Wenn sich die Membran nach oben bewegt, schließen beide Ventile für den Druckhub, und dann öffnet sich das Auslassventil, damit das Fluid oder Gas entweichen kann. Membrankolbenpumpen werden häufig bei kleineren Kompressoren eingesetzt und können zum Pumpen von giftigen oder explosiven Stoffen geeignet sein.