Ievads
Simtiem gadu krūka sūkņi ļāva cilvēkiem iegūt ūdeni no pazemes akām ar salīdzinoši nelielu piepūli (salīdzinot ar spaiņu vilkšanu no strauta), izdevumi (salīdzinot ar ūdensvadu celtniecību, lai ledus izkustu no kalniem) un piesārņojuma draudi (salīdzinot ar atvērtu aku ar virves un spaiņa iegremdēšanu sistēma). Krūkas sūkņu sistēma izmanto virkni īpašu virzuļu, lai izveidotu vakuumu, kas atmosfēras dabiskajam spiedienam ļauj caur cauruli virzīt ūdeni uz augšu.
Mehānisms: šūpoles uz leju
Lai darbinātu krūka sūkni, lietotājam atkārtoti jānospiež garais rokturis uz augšu un uz leju. Rokturis savienojas ar īpašu virzuli ar atveri centrā un metāla atloku, kas piestiprināts ar eņģi (1. attēls). Kad rokturis ir uz augšu, virzulis ir zemākajā stāvoklī. Kad rokturi velk uz leju, virzulis virzās uz augšu uz savu augstāko stāvokli.
Ja caurulēs nav ūdens, velkot rokturi uz leju, virzulis tiek pacelts, kas palielina kopējo caurules tilpumu un izraisa nelielu spiediena kritumu. Lai izlīdzinātu šo spiedienu, gaiss no virsmas sāk plūst caur virzuļa atveri līdz caurulei. Šī gaisa plūsma noķer metāla atloku un pārspiež to caurumu, noblīvējot virzuli.
Starp virzuli un caurules dibenu atrodas stacionāra, noslēgta metāla plāksne ar atveri un ar atlokāmu metāla atloku (1. attēls). Virzulim turpinot virzīties uz augšu, tilpums starp plāksni un virzuli turpina pieaugt, kas samazina spiedienu telpas iekšienē.
Katrā krūka sūknī ietilpst maza, pasīva caurule, kas iet no virsmas uz leju līdz akai. Tas tiek darīts, lai aku saspiestu, pakļaujot to zemes atmosfērai. Kad spiediens starp plāksni un virzuli samazinās, gaiss no atmosfēras ieplūst mēģenē un nospiež pret urbuma ūdeni, mēģinot izlīdzināt spiedienu. Šis spiediens uz leju no caurules liek ūdeni augšup caurulē, samazinot tilpumu starp ūdeni un metāla plāksni, palielinot spiedienu. Šis spiediens piespiež atloku atvērt, jo gaiss ieplūst, lai izlīdzinātu spiedienu plāksnes-virzuļa telpā. Šajā brīdī rokturis atrodas visaugstākajā stāvoklī.
Mehānisms: augšup šūpoles
Spiežot rokturi uz augšu, virzulis virzās uz leju, palielinot spiedienu kameras iekšpusē. Lai izlīdzinātu spiedienu, gaiss plūst uz leju caur metāla plāksni, kā rezultātā atloka aizklājas. Aizverot, spiediens starp plāksni un aku tiek fiksēts vietā, apturot ūdeni pašreizējā augstumā caurules iekšpusē.
Kad virzulis virzās uz leju un plāksne ir noslēgta, spiediens starp tām palielinās. Tas atver flakona metāla atloku, ļaujot spiedienam izlīdzināties ar atmosfēru. Kad virzulis atkal pārvietojas uz augšu, tas samazina spiedienu līdz atmosfēras apstākļiem un ļauj gaisam no caurules vēl vairāk pacelt ūdeni.
Mehānisms: Ielejot ūdeni
Pēc dažiem augšup un lejup vērstiem cikliem ūdens caurulē beidzot sasniedz stacionāro plāksni. Pēc tam, kad tas notiek, šūpoles "uz augšu" izvelk ūdeni caur plāksnes atveri. Pacelšanās laikā spiediena pazemināšanās dēļ ūdens caur caurumu atkal plūst lejup, līdz metāla atloks ātri aizveras, aizturot ūdeni.
Kad virzulis nospiež šī ieslodzītā ūdens virsmu, ūdens caur virzuļa atveri ieplūst kameras augšdaļā, līdz tas ir sasniedzis zemāko stāvokli. Nākamās "lejup" šūpoles izraisa virzuļa metāla atloka aizvēršanos - un virzulis paceļ ūdeni uz augšu un no krāna.