Titel: Rittinger's, einachsige Mantelkolbenpumpe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1876, Band 220 (S. 408–411)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj220/ar220104

 Rittinger's einachsige Mantelkolbenpumpe.

Mit Abbildungen auf Taf. VIII [d/1].

Nachstehend ist die Detailconstruction der v. Rittinger'schen Pumpe beschrieben, wie sie vom Bergverwalter Max Kraft (Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1875 S. 431) nach den unmittelbaren Angaben v. Rittinger's im J. 1871 für den Tunner-Schacht bei Leoben durchgeführt wurde.

Wie aus Fig. 14 und 16 zu ersehen, besteht die Pumpe in der Hauptsache aus dem größern Mönchrohre d, aus dem kleinern Mönchrohre s und aus dem über beide geschobenen Mantel m; an das erstere ist gleich der Sitz für das Druckventil, an das letztere, wie aus Fig. 17 und 18 ersichtlich, sind vier Leisten angegossen. Diese Leisten sind der Länge nach behufs Aufnahme der Befestigungsbolzen durchlöchert, und diesen Durchbohrungen entsprechen ebenso viele Löcher in dem gußeisernen Kranz, welcher den Ventilsitz mit dem Mönchrohre d verbindet; zwischen den Leisten des Mönchrohres s sind vier Oeffnungen ausgespart, welche den Raum innerhalb dieses Rohres mit dem Raume t im Mantel m verbinden.

Bei der Construction dieser Pumpe mußte die Montage sehr in Berücksichtigung gezogen werden; dieselbe muß folgendermaßen vorgenommen werden: Nachdem der Ventilkasten k fixirt und mit dem Mönchrohre d verbunden ist, müssen die vier Befestigungsbolzen c eingelegt werden; hierauf wird das Druckventil v durch das Mannloch von k auf seinen Sitz gebracht und dann die Verbindung von s mit d dadurch bewerkstelligt, daß man die Bolzen c durch die Löcher der vier Leisten am Mönchrohre s durchsteckt und mit Keilen fest anzieht. Um nun den Mantel m über die beiden Mönchrohre schieben zu können, darf s an seinem untern Ende weder eine Flansche, noch sonst einen Vorsprung besitzen, und wurde daher zur Verbindung von s mit dem Saugventilkasten k1 die in Figur 14 dargestellte Construction gewählt. Es wird nämlich nach vorläufiger Fixirung des über die beiden Mönchrohre geschobenen Mantels m auf das untere Ende des abgedrehten Mönchrohres s ein genau ausgebohrter, mit einer Flansche versehener Muff f, welcher zugleich als Stopfbüchse fungirt, aufgezogen, durch vier Schrauben befestigt und sodann ebenfalls mittels Schrauben mit dem Saugventilkasten verbunden, welcher zu diesem Zwecke an seiner Oberfläche einen Kranz mit Ansätzen angegossen erhält. Das Zusammenpressen der Dichtung geschieht durch Anziehen der Schrauben und Unterkeilen der Auflagstatzen des Ventilkastens.

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Reparaturen an den Ventilen können, wie gewöhnlich, durch die Mannlöcher der betreffenden Kästen vorgenommen werden; behufs einer Reparatur an den Verbindungsbolzen c muß der Mantel m bis zum Muff f herabgeschoben werden, weshalb auch der Abstand des Muffes von den betreffenden Bolzen größer sein muß als die Länge des Mantels m. Um die untere Stopfbüchse des Mantels m vor Verschmundung zu bebewahren, dürfte es vielleicht angezeigt sein, den in der Zeichnung punktirten, scharf einspringenden Ring r an den Mantel anzugießen und denselben mit einem Ablaßhahn zu versehen.

Bezeichnet:

D1 den innern Durchmesser des Mantels m,

D den äußern Durchmesser des größern Mönchrohres d,

d den äußern Durchmesser des kleinern Mönchrohres s, so ergibt sich der wirksame Querschnitt des Mantelkolbens:

(D12 - d2) π/4 - (D12 - D2) π/4 = (D2 - d2) π/4.

Dieser Querschnitt ist daher von dem innern Durchmesser des Mantels unabhängig, ganz wie bei den Plungerpumpen, wo der wirksame Querschnitt ebenfalls blos vom äußern Durchmesser des Plungers und nicht vom Innern des Cylinders abhängig ist. Diese Mantelkolbenpumpe ist daher nichts anderes als eine Plungerpumpe, deren Plunger mit ringförmigem Querschnitt fix und deren Cylinder (Mantel) beweglich ist, wie denn jede Druckpumpe hierdurch zu einer Hubpumpe wird.

Ist ferner:

m die Wassermenge pro Secunde,

C die Geschwindigkeit des Wassers in den Steigröhren,

c die Geschwindigkeit des Mantelkolbens,

d1 innerer Durchmesser der Saug- und Steigröhren, so ist, da wir es mit einer einfachwirkenden Pumpe zu thun haben:

30 d12π/4 C = 60 m oder d12π/4 C = 2 m

Da der innere Durchmesser des kleinen Mönchrohres s, um denselben möglichst zu reduciren, gleich dem Durchmesser der Steig- und Saugröhren genommen werden kann, so erhält man dessen äußern Durchmesser durch Hinzuschlagen der doppelten Wandstärke δ, welche mit dem innern Durchmesser zunimmt und nach den gewöhnlichen Regeln, entsprechend dem Drucke der Wassersäule, berechnet werden muß. Zur Bestimmung des äußern Durchmessers des größern Mönchrohres d hat man die Gleichung:

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Textabbildung Bd. 220, S. 410

v. Rittinger construirte dieselbe Pumpe auch als Druckpumpe einfach durch Umkehrung des ganzen Systems, wie aus Figur 19 ersichtlich; das größere Mönchrohr d kommt nach abwärts und das Saugventil in den Kasten k, das kleinere Mönchrohr s nach aufwärts und wird an dessen oberstem Ende im Kasten k1 das Druckventil angebracht, während das Ventil v im Mönchrohre d wegfällt. Diese Anordnung dürfte jedoch nicht sehr vortheilhaft sein, da bei derselben das Druckventil bedeutend höher zu liegen kommt, wodurch sich die Saughöhe vergrößert, und weil bei erhöhtem Druck der Wasserverlust durch zwei Stopfbüchsen bedeutender wäre als bei den mit einer Stopfbüchse arbeitenden Plungerpumpen.

Die einachsige Mantelkolbenpumpe läßt sich jedoch auch als doppeltwirkende Pumpe construiren, wie Figur 20 zeigt, nur muß dann das oben befindliche Mönchrohr s der Druckpumpe einen größern Durchmesser erhalten als das unten befindliche s1 der Hubpumpe.

Die Wirkungsweise ist nun folgende: Beim Niedergehen der beiden Mantelkolben und m und m1, welche durch eine gemeinschaftliche Stopfbüchse verbunden sind, saugt der untere durch das Saugventil v1 und durch die Oeffnungen bei t1, während der obere das seinem wirksamen Querschnitte entsprechende Wasserquantum nach aufwärts durch die Oeffnungen t und durch das Druckventil v drückt; beim Aufgange der beiden Mantelkolben ist die Wirkung verkehrt, der obere Mantel saugt durch das gemeinschaftliche als Saug- und Druckventil fungirende Ventil v0, während der untere Mantel gleichzeitig durch dasselbe Ventil die Wässer hebt. Würden nun die wirksamen Querschnitte der beiden Kolben gleich sein, so wäre die Pumpe blos eine einfachwirkende, da das gesammte von dem untern Mantel gehobene Wasserquantum vom obern Mantel angesaugt, und erst beim nächsten Spiel von der Druckpumpe weiter gehoben würde; sind jedoch die beiden Kolben so construirt, daß der untere mehr hebt, als der obere ansaugen kann, d. h. hat der untere einen größern wirksamen Querschnitt als der obere, so wird die Pumpe doppeltwirkend.

Die Dimensionen können nun so gewählt werden, daß immer das gleiche Quantum Wasser gehoben oder gedrückt wird, und dies wird dann der Fall sein, wenn die Hubpumpe doppelt so viel Wasser zu fassen im Stande ist als die Druckpumpe; es wird dann das von der Hubpumpe |411| angesaugte Wasserquantum beim Aufgange der gekuppelten Mantelkolben zur Hälfte durch das Ventil v gehoben, während beim Niedergange genau dieselbe Wassermenge von der Druckpumpe durch das Ventil v befördert wird.

Bezeichnet:

D den äußern Durchmesser des gemeinschaftlichen Mönchrohres l,

d den äußern Durchmesser des Mönchrohres s,

d1 den äußern Durchmesser des Mönchrohres s1,

c die Geschwindigkeit der Mantelkolben m und m1 pro Secunde, so haben wir, wenn die Pumpe stets das gleiche Quantum Wasser abgeben soll:

(D2 - d12) π/4 c = 2 (D2 - d2) π/4 c,

Textabbildung Bd. 220, S. 411

Der Wasserverlust durch die Stopfbüchsen ist hier, trotzdem drei vorhanden sind, um nichts größer, da beim Niedergange etwas Wasser aus dem obern Mantel in den untern gedrückt, dasselbe Quantum jedoch beim Aufgange wieder denselben Weg zurück befördert wird. Um dieses Wasserquantum zu vermindern, könnte die mittlere gemeinschaftliche Stopfbüchse mit eingedrehten Rinnen versehen werden.

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