Titel: Goulier, über hydraulischen Pumpenbetrieb.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1878, Band 229 (S. 229–232)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj229/ar229069

Beseitigung des Hauptfehlers derjenigen Pumpwerke, bei welchen die Transmission der Triebkraft durch Wassersäulen vermittelt wird; von C. M. Goulier.

Mit Abbildungen auf Tafel 17.

Mit dem nicht sehr passend gewählten Ausdrucke „endlose Pumpen“ pflegt man einfach- oder doppeltwirkende Druckpumpen zu bezeichnen, welche, in der Nähe des zu liebenden Wassers aufgestellt, von einem entfernten Motor aus durch Vermittlung von Wassersäulen, statt der Kunstgestänge, in Betrieb gesetzt werden. Jede dieser die Stelle der üblichen Transmission vertretenden Wassersäulen ist, wie die schematische Skizze Fig. 5 Taf. 17 veranschaulicht, in einer Rohrleitung zwischen dem Kolben eines zur Hebepumpe und eines zum entfernten Motor gehörigen Cylinders eingeschlossen. Der auf den oberen Kolben ausgeübte Druck pflanzt sich durch die Wassersäule auf den unteren |230| Kolben fort und setzt den mit diesem an einer und derselben Stange sitzenden Hauptkolben in Bewegung.

Es liegt unzweifelhaft in dieser Methode, insbesondere wenn es sich, wie bei Bergwerken, um die Fortpflanzung einer Triebkraft auf gröſsere Entfernung und in wechselnden Richtungen handelt, ein groſser Vortheil gegenüber der Transmission durch Kunstgestänge. Doch sind derartige Pumpen mit einem bedeutenden Uebelstande behaftet, auf welchen zuerst Bourdon aufmerksam machte und den wir hier näher erläutern wollen, um alsdann die geeigneten Mittel zu seiner Abhilfe zu bezeichnen. Wenn nämlich der Gang der Pumpe ein regelmäſsiger sein soll, so müssen die abwechselnden Impulse nach entgegengesetzten Richtungen dem Kolben gleiche Hube ertheilen. Gewöhnlich aber sind diese entgegengesetzten Hube ungleich, entweder in Folge constructiver Ungenauigkeiten, oder in Folge der Abnutzung oder auch der ungleichen Entweichungen zwischen Kolben und Cylinder. Die Function der Maschine ist alsdann keine normale mehr. Zum Beweis dieser Behauptung wollen wir annehmen, die doppeltwirkende Druckpumpe liege horizontal und bei einer Hubhöhe der beiden oberen Kolben von 100mm betrage die gemeinschaftliche Hublänge der unteren Kolben 95mm bei der Bewegung von links nach rechts und 100mm bei der Bewegung von rechts nach links. Nach diesem Doppelhube wird sich der Kolben bezüglich seiner Anfangslage um 5mm weiter links befinden. Dieses Zurückweichen um 5mm wrird sich nach jedem Doppelhub wiederholen, so daſs der Kolben bald gegen das linke Ende des Pumpencylinders anstoſsen muſs. Von diesem Augenblicke an wird sich bei der Bewegung nach rechts der Kolben vom linken Cylinderende nur um 95mm entfernen; es muſs daher die nunmehr erfolgende rückgängige Bewegung sowohl des unteren, als auch des oberen Kolbens nach Zurücklegung jener Strecke von 95mm ins Stocken gerathen. Dieser Umstand wäre wohl ohne besonderen Belang, wenn die oberen Pumpen mittels eines Hebels aus freier Hand in Betrieb gesetzt würden, weil alsdann der Pumpende, sobald er den durch das Anhalten des Hauptkolbens hervorgebrachten Widerstand fühlte, unwillkürlich aufhören würde, einen Druck auf den Hebel auszuüben. Anders aber verhält es sich, wenn die Kolben der beiden oberen Pumpen durch einen besonderen Mechanismus, z.B. von einer Schwungradwelle aus, in Bewegung gesetzt werden. Alsdann wird der rechtsseitige Kolben nach Zurücklegung der erwähnten 95mm, um seinen Hub von 100mm zu vollenden, auf die Wassersäule einen übermäſsigen Druck ausüben, welcher entweder in der Rohrleitung eine zur Aufnahme des Wasserüberschusses genügende Ausdehnung hervorbringt, oder diesem Ueberschusse durch die Fugen oder rings um die Kolbenliderung gewaltsam einen Ausgang verschafft. In diesem Umstände ist die Hauptursache des Miſserfolges verschiedener doppeltwirkender |231| Pumpen nach den Systemen von Prudhomme, Housse u.a. zu suchen, bei welchen die in Rede stehende hydraulische Antriebsmethode in Anwendung gebracht ist.

Zur Abstellung des bezeichneten Uebelstandes bieten sich zweierlei Mittel dar, wovon das eine an dem Motor, das andere an der doppeltwirkenden Pumpe selbst anzubringen wäre. Angenommen, die Triebkraft wirke mittels einer Kurbel und Schubstange auf das Ende eines um die Achse A oscillirenden Balancier B (Fig. 6 Taf. 17), welcher mit den beiden oberen Kolben in Verbindung steht. Man denke sich nun in den Einschnitten der Ständer, welche die Achsenlager aufnehmen, Federn angebracht, welche diese Lager gegen den Boden andrücken, jedoch nachgeben, sobald der Widerstand der Wassersäule gegen die Treibkolben sein normales Mais um ein Beträchtliches übersteigt. Alsdann wird beim Anstoſsen des Hauptkolbens gegen das Cylinderende zwar der betreffende der beiden oberen Kolben gleichfalls stillstehen, bevor er seinen Hub vollendet, bevor also das Ende des Balancier seinen Bogen a1, a2 vollständig beschrieben hat. Die Bewegung des Balancier B wird aber deshalb keine Unterbrechung erleiden; denn dieser wird nun um das Ende der Kolbenstange sich drehen und die auf seine Achse drückende Feder so weit heben, daſs das Hebel ende, auf welches die Schubstange wirkt, seine Bewegung vollenden kann. Auf diese Weise ist den bedenklichen Folgen der erwähnten Stockung vorgebeugt, wobei noch zu bemerken ist, daſs die durch das Spannen der Feder absorbirte Kraft bei der entgegengesetzten Oscillation des Hebels wieder gewonnen, ferner daſs während dieses Spannens die normale Hubhöhe b1 b2 des linksseitigen Kolbens um die Gröſse b2 b3 vermehrt wird, welche zur Compensation der Hubverminderung des Hauptkolbens hinreicht. Durch Anbringung von Kautschuk- oder Metallpolstern an den Cylinderenden wird der Stoſs des Hauptkolbens gemildert.

Der nämliche Zweck läſst sich auch durch die Anordnung Fig. 7 Taf. 17 erreichen. Die gemeinschaftliche Stange T der unteren Kolben bildet einen hohlen Cylinder mit Endplatten, deren jede in der Mitte eine kreisrunde Oeffnung besitzt. Eine dünne Spindel t, deren Durchmesser noch kleiner als der dieser Oeffnungen ist, gleitet in geeigneten Führungen längs der Achse dieser Kolbenstange und durch die beiden Oeffnungen, über welche sich ihre Enden noch hinaus erstrecken. An der Spindel t sind zwei Ventile c1, c2 so angebracht, daſs sie beim Vor- und Zurückschieben jene Oeffnungen abwechselnd verschlieſsen. Sobald nun der Pumpenkolben seine Hubgrenzen erreicht, stoſsen die Enden der dünnen Spindel gegen die Aufhälter h1, h2. Wird nun eine der beiden Wassersäulen, z.B. diejenige auf der rechten Seite, in Thätigkeit gesetzt, so schlieſst das linke Ventil c,j augenblicklich die Oeffnung am linken Ende der Kolbenstange und die Kolben bewegen sich nach |232| der linken Seite. Sobald aber das Ende der Ventilspindel gegen den Aufhälter h1 trifft, so ist die Verbindung zwischen den beiden Wassersäulen hergestellt und die Bewegung des Hauptkolbens wird bald aufhören, weil das vorwärts gedrückte Wasser sich von der rechten nach der linken Seite begeben wird, jedoch nicht ohne die Kraft zu absorbiren, welche sein Durchgang durch die engen Oeffnungen, sowie der gesammte Reibungswiderstand der Maschine während dieses Ergänzungshubes des rechtsseitigen Kolbens in Anspruch nimmt. Bei der Kolbenbewegung von links nach rechts kann eine Communication zwischen beiden Wassersäulen nicht erfolgen, da wir von der Voraussetzung ausgingen, daſs der Kolbenhub von der linken nach der rechten Seite kleiner sei als in umgekehrter Richtung. (Nach dem Bulletin de la Société d'Encouragement, 1878 Bd. 5 S. 95.)

A. P.

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