Titel: Deleuil's Luftpumpe.
Autor: Tresca,
Fundstelle: 1866, Band 182, Nr. LI. (S. 187–193)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj182/ar182051

LI. Ueber die Luftpumpe von Deleuil; Bericht von Tresca.

Nach dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Juli 1866, S. 386.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Ueber die Luftpumpe von Deleuil finden wir in der vorliegenden Quelle einen auf eine ausführliche Untersuchung dieses Apparates gegründeten Bericht. Indem wir letzteren der Hauptsache nach zunächst hier folgen lassen, soll zugleich die detaillirte Einrichtung der neuen Luftpumpe dabei berücksichtigt werden.

Nach den Erörterungen von Tresca unterscheidet sich die Deleuil'sche Luftpumpe von den im Allgemeinen noch beibehaltenen Constructionen namentlich durch folgende Anordnungen:

1) Sind die zur Hervorbringung der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens gewöhnlich benutzten gezahnten Stangen – welche zu diesem Zwecke an der Verlängerung einer jeden der Kolbenstangen angebracht sich befinden – durch ein (Lahire'sches) Räderwerk mit innerem Eingriffe ersetzt, welches ohne Anwendung einer besonderen Kurbel die Kolbenstange auf- und abwärts zieht, während die Kurbel, die das Räderwerk in Bewegung versetzt, beständig nach einem und demselben Sinne gedreht wird.

2) Die beiden Pumpenstiefel einer einfach-wirkenden Luftpumpe sind ersetzt durch einen einzigen Stiefel mit doppelter Wirkung, von dem die beiden Kammern (auf mittelbare Weise) durch ein Rohr mit dem Recipienten stets in Communication erhalten bleiben. – Die Anwendung des Babinet'schen Hahnes st auch bei dieser Construction nicht ausgeschlossen.

|188|

3) Das eigentlich Neue bei dem in Rede stehenden Systeme aber besteht – wie dieß in der früheren Mittheilung von Deleuil selbst ausführlich besprochen wurde46) – in der Construction des Kolbens, der ohne Reibung, von hinreichender Länge und an seiner Oberfläche mit transversalen Furchen versehen, die gewöhnlichen Lederkolben mit Schmiere vortheilhaft dadurch ersetzen soll, daß die innerhalb der Furchen während der Bewegung des Kolbens wirbelnde Luft – trotz der mangelhaften Berührung zwischen Kolben und der inneren Seite des Stiefels – die Communication zwischen den beiden Kammern des letzteren verhindern soll.

Daß die doppelt-wirkenden Luftpumpen mit continuirlicher Rotationsbewegung der Kurbel etc. im Allgemeinen ausgezeichnete Resultate zu liefern vermögen, ist schon durch früher bekannt gewordene Constructionen solcher Art herausgestellt worden; der wesentliche Vortheil besteht nämlich darin, daß bei einer doppelt-wirkenden Luftpumpe die Druckdifferenzen auf beiden Seiten des Kolbens sehr gering sind, während bei den gewöhnlichen Constructionen die eine Seite des Kolbens immer dem äußeren, die andere aber dem verminderten Luftdrucke ausgesetzt ist. Bei den Luftpumpen der letzteren Art muß – oder vielmehr soll – der Kolben luftdicht an den Cylinder anschließen, während bei einer doppelt-wirkenden Luftpumpe die Anordnung des Kolbens von so wesentlichem Einflusse nicht ist – wenn er von hinreichender Länge gemacht wird; – hingegen ist es dabei wesentlich, daß die Kolbenstange durch Stopfbüchsen geht und jede directe Verbindung des Stiefels mit der äußeren Luft vermieden wird. Bei der Deleuil'schen Luftpumpe geht die auf beiden Seiten verlängerte Kolbenstange an beiden Enden des Stiefels durch Stopfbüchsen, wodurch zugleich die vollkommen centrale Führung des Kolbens bewerkstelligt werden will.

Die in Rede stehende Luftpumpe ist in Fig. 1 in einer vollständigen verticalen Ansicht, in Fig. 2 in einem zur Ebene des Schwungrades parallelen Querschnitte durch die Achse des Stiefels dargestellt, während in Fig. 3 der Kolben D in einem Querschnitte (in wirklicher Größe) mit den an ihm angebrachten Furchen und der sog. Ventilstange M, M, welche auf die Saugventile zu wirken hat, angegeben ist; die Einrichtung eines jeden der beiden Druckventile ist in Fig. 4 und die eines jeden Saugventiles in Fig. 5 in einem Querschnitte dargestellt.

|189|

An dem Gestelle A, A, das auf einem geeigneten festen Stativ angebracht ist, finden wir zunächst die beiden durch drei Säulen unterstützten Grundplatten C, C befestigt, innerhalb welchen der Stiefel B der Pumpe in unverrückbarer Weise festgehalten wird; der obere Theil des Gestelles trägt die Lager für das Räderwerk G, G und die Achse der Kurbel sowie des Schwungrades H, H. Der Stiefel B, von einem inneren Durchmesser von 6 Centimeter und einer Höhe, resp. einem Kolbenhub von 22 Centimeter, ist an beiden Seiten seiner Achse an jeder der Grundflächen mit je einem Ventile versehen; die beiden Saugventile, von welchen immer eines frei, das andere durch die Ventilstange M, M verschlossen erhalten wird, haben abwechselnd den oberen und unteren Theil des Stiefels mit dem Saugrohre E in Verbindung zu setzen. Dieses Rohr ist in seiner Mitte mit dem zweifach-durchbohrten Hahne N versehen, durch welchen mittelst eines Leitrohres K die Verbindung des Stiefels mit den Organen der Luftpumpe hergestellt wird, in welchen eine Verdünnung stattfinden soll. Der Kolben D, 13 Centimeter lang und von einem Durchmesser, der nur um 1/20 Millimeter geringer als der des Cylinders ist, hat eine genau centrisch angeordnete Stange, welche an der oberen und unteren Grundfläche des Stiefels durch eine Stopfbüchse geht, und an ihrem oberen Ende mit dem inneren Getriebe des Räderwerkes H (mittelst eines Gelenkes) verbunden ist. Jede dieser Stopfbüchsen (s. Fig. 3) ist in eigener Weise ausgestattet; in eine Schraubenwindung der Kolbenstange ist nämlich eine kleine Schnur gelegt, welche mit Talg eingefettet, stark angezogen und in der Büchse mittelst einer Schraube festgeklemmt erhalten wird. Bei gehöriger Verlängerung der oberen Stopfbüchse – bemerkt Tresca – hätte man leicht die Anordnung treffen können, um dem Kolben beim Hin- und Hergange die richtige verticale Führung zu geben, ohne den Cylinder auch an der unteren Seite durchbohren zu müssen und die Kolbenstange nach abwärts zu verlängern. Die abwechselnde Verbindung des oberen und unteren Theiles des Stiefels mit der äußeren Luft wird durch das Rohr F hergestellt; dieses ist nämlich in seiner Mitte mit einem doppeltdurchbohrten Hahne O (oder vielleicht mit zweien von Innen nach Außen sich öffnenden Ventilen) versehen und mündet an den beiden Grundflächen des Stiefels, wo es mit diesem mittelst der Druckventile in Communication gesetzt ist; jedes dieser Ventile wird durch eine Feder geschlossen erhalten und öffnet sich, wenn die Federspannung überwunden wird, gegen die Bohrung des Rohres F zu.

Der eigentliche Evacuationsapparat ist, von der Pumpe getrennt, auf einem eigenen Tische angebracht. Mittelst eines (vermuthlich über |190| eine Drahtspirale gelegten) Kautschukrohres K, K wird zunächst die Verbindung der Saugröhre E mit dem Gefäße I (éprouvette à dessécher) hergestellt, das die Bestimmung hat, hygroskopische Substanzen auszunehmen, um die aus dem Recipienten R kommende Luft vor ihrem Eintritte in den Stiefel der Pumpe zu trocknen. Ein Kautschukrohr J stellt die Verbindung des Gefäßes I mit der kurzen Barometerprobe L her, und diese ist in bekannter Weise mit dem Recipienten R in Verbindung gesetzt.

Das Spiel dieser Luftpumpe ist beiläufig folgendes: Wird das Schwungrad H mittelst der Kurbel in Drehung versetzt, und dabei beständig nach einem und demselben Sinne gedreht, so empfängt diese Bewegung zunächst das an der Hauptwelle angebrachte Rad G, von welchem dieselbe auf das innere Getriebe übertragen wird. Vermöge der genannten Anordnung ahmt nun die Kolbenstange die Bewegungen dieses Getriebes nach, indem dabei die rotirende Bewegung des letzteren für die Kolbenstange in eine alternirende auf- und abwärtsgehende verwandelt und so der Kolben D bald von unten nach oben und sodann wieder von oben nach unten u.s.w. bewegt wird. Nehmen wir an, der Kolben bewege sich von unten nach oben, so wird jetzt das obere Saugventil geschlossen, das untere aber frei gemacht; die aus dem Recipienten kommende Luft tritt daher in den unteren Theil des Stiefels und sammelt sich in diesem an, während die oberhalb des Kolbens befindliche Luft sich das obere Druckventil öffnet, um durch den oberen Theil des Rohres F bei O in's Freie zu gelangen. Hat der Kolben seine äußerste Stellung nach oben angenommen, was nach einer halben Umdrehung des Rades H etc. stattfindet, so wird von der nächsten Phase an beim Rückgange des Kolbens das untere Saugventil geschlossen, die unterhalb des Kolbens befindliche Luft öffnet sich das untere Druckventil und entweicht durch die untere Hälfte der Röhre F in's Freie, während die aus dem Recipienten kommende Luft, durch die obere Abtheilung der Röhre E gehend, den oberen Theil des Stiefels anfüllt u.s.w. Vermöge der angeführten Dimensionen wird bei jedem Kolbenhub ein Volumen von 0,62 Liter, bei jeder ganzen Umdrehung also ein Volumen von 1,24 Liter in Thätigkeit gesetzt.

Die von Tresca ausgeführten Versuche mit der neuen Luftpumpe sollen nach dessen Angabe vortreffliche Resultate geliefert haben, nach welchen die Anwendung dieses Apparates für Laboratorien sich als entschieden vortheilhafter herausgestellt hat als die der gewöhnlichen Luftpumpen, welche bekanntlich des wiederholten Reinigens und Schmierens etc. bedürfen; nur sey dabei die nothwendige Bedingung zu erfüllen, daß die beiden Stopfbüchsen stets in dem besten Zustande erhalten bleiben.

|191|

Bei Anwendung eines Recipienten on 6,5 Liter Rauminhalt erhielt man nämlich folgende Resultate:

Zeit in
Minuten.
Anzahl der
Umdrehungen.
Angabe der Barometerprobe
in Millimetern.
. 11 160
. 15 140
. 18 100
. 21 80
. 25 60
. 30 20
. 32 Anwendung des supplementären
Hahnes.
1 36 15
2 70 10
3 100 7,5
4 150 5,5
5 200 5

Während dieser Versuche blieb die Maschine fortgesetzt in Thätigkeit, und dennoch war eine Erwärmung des Cylinders dabei nicht wahrnehmbar. Vergleichende Versuche, die mit einer von Deleuil (dem Vater) seiner Zeit für das Conservatorium der Künste und Gewerbe zu Paris angefertigten doppelstiefeligen Luftpumpe einfacher Wirkung angestellt wurden, bei welcher jeder Stiefel einen Kolbenhub von 0,32 Liter, also beide zusammen einen Kolbenhub von 0,64 Liter zulassen, der beiläufig dem einfachen Kolbenhub der neuen Luftpumpe entspricht, ergaben nach 1 Min. 25 Sec. bei 25 doppelten Kolbenhuben eine Verdünnung von 36, nach 2 Min. 24 Sec. bei 50 doppelten Kolbenhuben eine Verdünnung von 7,5 Millimeter; nachdem sodann der supplementäre (vermuthlich der Babinet'sche) Hahn in Thätigkeit versetzt worden war, erhielt man nach 3 Min. 25 Sec. bei 125 vollendeten Huben 6, und nach 4 Min. 45 Sec. bei 150 Kolbenhuben keine weitere Verdünnung mehr, da wieder die Barometerprobe 6 Millimeter anzeigte. Hieraus geht also offenbar hervor, daß die doppelstiefelige Luftpumpe rascher evacuirte als die doppelt-wirkende, daß jedoch mit dieser unter nahe gleichen Umständen ein höherer Verdünnungsgrad erhalten wurde als mit jener. Von Tresca wird übrigens noch erwähnt, daß die neue Luftpumpe nur eines Arbeiters zur Bedienung bedarf, der ohne Belästigung 40–45 Umdrehungen per Minute machen konnte, während die (ältere) doppelstiefelige Luftpump zur Erlangung derselben Resultate zwei Mann erforderte.

|192|

Zum Schlusse mag es gestattet seyn, auch einige Bemerkungen anzuführen, die unter Anderem aus unseren eigenen Erfahrungen bei dem Baue und dem Gebrauche von Luftpumpen hervorgegangen sind. Der gründliche Bericht von Tresca zeigt uns ohnehin, daß die gewiß sehr sinnreich ausgestattete neue doppelt-wirkende Luftpumpe nur dann tadellos functionirt, wenn der Stiefel vollkommen hermetisch geschlossen bleibt und seine Verbindung mit der äußeren Luft nur durch eines der Druckventile hergestellt wird; die Anwendung der Kolbenart, wie sie von Cavé und Isoard, und später auch für andere Zwecke, namentlich für calorische Maschinen benutzt wurde, ist daher für Luftpumpen nur dann zulässig, wenn der genannten Bedingung in der strengsten Weise Genüge geleistet wird; ob sich mit dieser Bedingung die äußerst leichte Beweglichkeit der Kolbenstange in Einklang bringen läßt, und ob dieselbe überhaupt für die Dauer erfüllt werden kann, darüber muß die Erfahrung die nöthigen Anhaltspunkte liefern. Eine raschere Evacuation kann man mit der doppelt-wirkenden Luftpumpe nicht hervorbringen, als mit der doppelstiefeligen; sie steht sogar in dieser Beziehung der letzteren nach, und gerade dieser Umstand ist für viele Versuche von nicht geringem Belange. Der Verdünnungsgrad von 5 Millimeter Quecksilberdruck, den man nach 5 Minuten bei 200 Umdrehungen erhalten hat, ist zwar für viele Zwecke vollständig ausreichend, aber der Arbeitsaufwand, welcher hierzu erforderlich war, ist viel größer als der, mit welchem wir bei einer in unserem Gebrauche stehenden doppelstiefeligen Hahnen-Luftpumpe einen viel stärkeren Verdünnungsgrad hervorzubringen vermögen. Diese Luftpumpe (sie wurde im Jahre 1852 von dem nunmehr verstorbenen Mechaniker Dietsche gefertigt) gestattete bei Anwendung eines Recipienten von etwa 2 Liter Inhalt eine Evacuation von nur 1,5 Millimeter; aber die Dauer dieser Verdünnung hielt bei mehreren Proben auch durch längere Zeit an, so daß man nach einer Zeit von etwa drei Wochen keine andere Aenderung der Barometerprobe zu beobachten im Stande war, als die, welche durch Wärmeänderungen allein hervorgebracht wurden; die Luftpumpe erforderte zur Bedienung nur einen Mann. Nicht bloß die Dauer, während welcher der Verdünnungsgrad von einer Luftpumpe erhalten bleibt, ist übrigens außer den bereits schon genannten Umständen bei der Untersuchung einer Luftpumpe gehörig in Erwägung zu ziehen, sondern auch die Phasen, innerhalb welchen nach und nach die Verdünnung selbst eintritt, dürften wohl zu berücksichtigen seyn; namentlich muß aber hervorgehoben werden, daß die Prüfung einer Luftpumpe mittelst einer sogen. kurzen Barometerprobe immer unzuverlässig bleibt; die Benutzung einer langen Barometerprobe bei solchen Gelegenheiten |193| ist unerläßlich, da man nur mit dieser feststellen kann, ob die Angaben der kleinen Barometerprobe richtig sind oder nicht.

Die neue Deleuil'sche Luftpumpe bietet übrigens, wie schon Tresca dieß gezeigt hat, mannichfache Vortheile dar: die Trennung des Recipienten mit Zugehör von der eigentlichen Luftpumpe, um diese gesondert von einander aufstellen zu können, eine Anordnung, die auch von anderer Seite im letzten Jahrzehent angewendet worden ist, muß als ein sehr zweckmäßiges Attribut angesehen werden; nicht weniger darf der glückliche Gedanke, die Luft vor ihrem Eintritte in den Stiefel durch einen Trockenapparat gehen zu lassen, als sehr vortheilhaft bezeichnet werden, da hierdurch zwei Hauptorgane der Luftpumpe, nämlich Stiefel und Kolben, sowie nicht minder die Ventile u.s.w. wesentlich vor den Einflüssen des Wasserdampfes geschützt bleiben. Es dürfte sogar als zweckmäßig erscheinen, das Gefäß I während des Gebrauches der Luftpumpe auch noch mit Substanzen zu versehen, welche die Kohlensäure und andere Gase und Dämpfe, die bei manchen Versuchen unter dem Recipienten der Luftpumpe entwickelt werden, zu absorbiren vermögen, da gerade durch derartige Einwirkungen die tadellose Thätigkeit einer Luftpumpe am meisten in Frage gestellt wird.

C. K.

|188|

Polytechn. Journal Bd. CLXXVIII S. 192.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Tafeln


Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: