Titel: Bach, über A. Riedler's Indicatorversuche an Pumpen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1881, Band 241 (S. 409–413)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj241/ar241149

A. Riedler's Indicatorversuche an Pumpen.

Die jüngste Riedler'sche Arbeit1) enthält soviel interessantes und werthvolles Material aus einem bisher wenig angebauten und doch überaus wichtigen Gebiete des Maschinenwesens und ist eine so verdienst volle, daſs eine kurze Besprechung derselben angezeigt erscheint.

1) Ventilüberdruck.

Bedeutet (für ein Tellerventil):

  • fu den unteren Querschnitt des Ventiles gleich der Ventilsitzöffnung,
  • fo = αfu die obere Ventilfläche, so daſs fo – fu = (α – 1) fu die Dichtungsfläche miſst,
  • pu die Pressung der Flüssigkeit unmittelbar unter dem Ventile,
  • po die Pressung der Flüssigkeit unmittelbar oberhalb des Ventiles,
  • p die durchschnittliche specifische Pressung in der Dichtungsfläche,
  • G das Gewicht des Ventiles in der Flüssigkeit,
  • S die das geschlossene Ventil belastende Federkraft, sofern eine solche überhaupt vorhanden ist,

so wirken in dem Augenblick, der demjenigen vorhergeht, in welchem die Ventilerhebung beginnt, auf die letztere hin die Kräfte:

Für den Zustand des Gleichgewichtes folgt:

. . . . . . . (1)

Hierin kann, wenn die Untersuchung auf reine Gewichtsventile beschränkt wird, für S = 0 eingeführt werden. Riedler setzt weiter voraus G = 0 und p = 0 und nennt dann:

. . . . . . . . . . (2)

den Ventilüberdruck, ihn als den zum Oeffnen des Ventiles nöthigen Ueberdruck auffassend.

Aus den Ergebnissen der Indicatorversuche wird nun abgeleitet, daſs der Ventilüberdruck, wie denselben Gleichung (2) ergibt, nicht besteht und daſs die Gröſse der Dichtungsflächen oder mit Bezugnahme |410| auf die eingeführten Bezeichnungen der Ueberschuſs von a über die Einheit den bisher angenommenen Einfluſs auf die Druckverhältnisse beim. Oeffnen des Ventiles nicht ausübt.2) Zur Begründung ist gesagt, daſs bei Untersuchung mehrerer Hundert Pumpen verschiedenartigster Ausführung und Detailconstruction der Ventile u.s.w. stets Diagramme erhalten wurden, welche entweder gar keinen Ventilüberdruck aufweisen, oder nur eine Andeutung desselben. Ferner konnte in vielen Fällen an ein und derselben Pumpe durch Aenderung der Sitzflächen keine Aenderung der Pumpendiagramme erzielt werden, selbst dann nicht, wenn auſsergewöhnlich groſse Sitzflächen vorhanden sind.

Die diesbezüglichen Versuche (Pumpen unter hohem Druck) erstrecken sich auf: a) Pumpen von Gestängemaschinen ohne Rotation (mit Hubpausen); b) Pumpen von Gestängemaschinen mit Rotation (ohne Hubpausen), c) Pumpen ohne Gestänge, mit Schwungradbewegung, welche mit verschiedenartigen Ventilen arbeiteten.

Bei Pumpen mit Etagen- und combinirten Ventilen wurde festgestellt, daſs sich die Ventile, für welche α am gröſsten ist, d.h. die obersten bezieh. die kleineren Ventile, zuerst erhoben. Der Grund dürfte darin zu suchen sein, daſs die specifische Pressung in der Dichtungsfläche p (Gleichung 1) für breite Dichtungen gröſser ausfallen wird und daſs die beim Oeffnen des Ventiles zu beschleunigenden Massen Einfluſs nehmend auftreten.

Der S. 25 ausgesprochenen Meinung, daſs das Spiel der Pumpenventile weniger von der Kolbengeschwindigkeit als von der Hubzahl abhängt, kann nur beigepflichtet werden.

2) Gewicht der Pumpenventile.

Mit Recht wird hier die Wichtigkeit genügenden Ventilgewichtes betont und die Thatsache, daſs unrichtige Functionirung der Pumpen |411| mehr im Spiel des Saug- als des Druckventiles zu suchen ist, in helles Licht gestellt. Doch möchten wir den Satz (S. 29), daſs je gröſser das Ventilgewicht und je kleiner der Ventilhub ist, desto sicherer und rascher erfolgt das Schlieſsen des Ventiles, nicht ohne die Bemerkung lassen, daſs ein Gewichtsventil bei bestimmter Hubhöhe zum Schlieſsen eines gewissen Zeitraumes bedarf, welcher einen gewissen Grenzwerth nicht unterschreiten kann, und daſs sich eine Vermehrung des Ventilgewichtes als wirkungslos gegenüber dieser Grenze erweist, wie Referent in der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1881 S. 139 entwickelt hat.

Die auf die Erörterungen über das Gewicht der Ventile bezüglichen Diagramme sind von groſsem Interesse, insbesondere auch die ganz abnorme Schwankungen zeigenden Drucklinien der Speisepumpendiagramme. Die Schwankungen in den Sauglinien dürften häufig ihren Grund in der ungleichförmigen Bewegung der dem Saugventil zuströmenden Wassermasse haben. In überzeugender Weise ist der Einfluſs künstlicher Ventilentlastungen erörtert und an Diagrammen nachgewiesen.

Die rechnungsmäſsige Bestimmung des Ventilgewichtes bezieh. des Ventilhubes wird unter Vernachlässigung der dynamischen Verhältnisse durchgeführt, was kaum zulässig erscheint. Jedenfalls dürfte der Ausfluſscoefficient, wie stillschweigend geschehen, nicht gleich 1 gesetzt werden, sondern wäre mit dem Charakter eines allgemeinen Correctionscoefficienten in die Rechnung einzuführen.

In einem Anhang wird der Einfluſs angesaugter Luft besprochen, dem bekanntlich nicht genug Aufmerksamkeit geschenkt werden kann.

3) Kolbengeschwindigkeit der Pumpen.

Der Verfasser hegt die Meinung, daſs die Zukunft des ganzen Pumpenbaues an die Lösung der Frage rasch laufender Pumpen gebunden ist. Wenn man auch nicht gerade in dieser Allgemeinheit sich ihm anschlieſst, so muſs man doch zugeben, daſs mit der Geschwindigkeit bezieh. Tourenzahl weiter zu gehen ist, als dies z. Z. noch der Fall, jedenfalls so weit, als wirthschaftliche oder lokale (specielle) Verhältnisse es fordern und technische es gestatten. Man wird sich also angelegen sein lassen müssen, die Pumpen so zu vervollkommnen, daſs höhere Umgangszahlen zulässig werden. Dem entsprechend werden empfohlen: Ventile mit groſsen Durchgangsquerschnitten, mit geringem Hub, groſsem Gewicht und verläſslicher Führung. – Referent kann diese Forderungen bis auf das groſse Gewicht zu den seinigen machen. Nicht mit einem groſsen Gewicht, sondern mit einer kleinen Ventilmasse sind die gröſsten Hubzahlen erreichbar, wie am oben angegebenen Orte nachgewiesen worden ist.

Von hohem Interesse sind die Diagramme, welche über die Druckschwankungen |412| bei geringer Umgangszahl Auskunft geben. Der Verfasser fand beispielsweise bei Untersuchung der unterirdischen Wasserhaltungsmaschine am Amalienschacht in Kladno, daſs, wenn alle vier Pumpen (Plunger) der Zwillingsmaschine in Gang waren, nie andere als gerade Drucklinien in den Diagrammen zum Vorschein kamen, gleichgültig, ob die Maschine 11 oder 26 Umgänge machte. Wurde eine Hälfte der Maschine ausgekuppelt, arbeiteten also nur zwei Plunger und das Steigrohr, so zeigte sich bei mittlerer Geschwindigkeit von etwa 20 Umgängen angefangen bis zur erreichbaren gröſsten Geschwindigkeit (44 Touren) eine ziemlich befriedigende, von der Geraden wenig abweichende Drucklinie. Bei geringerer Geschwindigkeit hingegen waren folgende Erscheinungen zu verzeichnen: Sank die Umdrehungszahl von 20 bis herab auf etwa 13, so entstanden ansteigende Druckcurven und zwar um so höher ansteigend, je mehr die Geschwindigkeit abnahm. Diese bei gröſserer Geschwindigkeit nicht vorhandenen Druckschwankungen erfolgten vollkommen stoſsfrei. Diagramme, welche oberhalb der Druckventile genommen wurden, bestätigten die Beobachtungen.

Aus den hierauf bezüglichen Diagrammen wird geschlossen: Regelmäſsig veränderliche Druckwirkung während der Druckperiode tritt bei raschem Gange nie auf, weder bei Eincylindermaschinen (2 Plunger oder eine doppeltwirkende Pumpe), noch bei Zwillingspumpen (4 Plunger). Bei Pumpen, die mit entsprechend versetzten Kurbeln gekuppelt sind, entstehen solche Druckschwankungen auch bei langsamem Gange nicht. Nicht gekuppelte Pumpen, mit Druckwindkesseln versehen und angetrieben durch Schwungradmaschinen, erzeugen bei langsamem Gange regelmäſsige, ohne Stoſs wirkende Druckschwankungen von solcher Höhe, daſs selbst ein Vielfaches des normalen Betriebsdruckes erreicht werden kann.

Die Erklärung dieser Erscheinung wird in der Bewegung der Druckwassersäule gesucht: Bei raschem Gange und mehr noch bei gekuppelten Pumpen ist diese Bewegung eine mehr gleichförmige, bei langsamem Gange, oder wenn nur eine Pumpe (mit 2 Plungern) in das Steigrohr drückt, eine abwechselnd stark verzögerte und beschleunigte. Bezüglich der Einzelheiten muſs auf das Buch selbst verwiesen werden.

4) Versuche an Wasserhaltungs-Dampfmaschinen.

Wenn auch dieser Abschnitt nicht von dem allgemeinen Interesse ist wie die vorhergehenden, so enthält er doch des Werthvollen genug, um die volle Beachtung der Fachgenossen zu verdienen. Zunächst werden die Gestängemaschinen ohne Schwungrad besprochen und hier auſser den Dampfcylinderdiagrammen noch Geschwindigkeitsdiagramme gegeben, welche in der Art aufgenommen sind, daſs der Indicatorstift mit entsprechender Uebersetzung vom Gestänge und der Papiercylinder |413| des Indicators mit constanter Geschwindigkeit bewegt wurde. Es folgen dann die Schwungradmaschinen, an welche sich die unterirdischen Wasserhaltungsmaschinen mit und ohne Schwungrad anschlieſsen, bei welcher Gelegenheit auch die Frage der Condensation des Auspuffdampfes erörtert wird.

Wir schlieſsen die Besprechung mit dem Ausdruck der Hoffnung, daſs der Verfasser die in Aussicht gestellten weiteren Mittheilungen seiner Versuchsresultate bald folgen lassen und damit die Förderung des Pumpenbaues, welche in seiner vorliegenden Arbeit in so reichlichem Maſse enthalten ist, fortsetzen werde, sowie mit dem Wunsche, daſs das Riedler'sche Werk die Würdigung erfahren möge, die es verdient.

C. Bach.

|409|

A. Riedler: Indicatorversuche an Pumpen und Wasserhaltungsmaschinen. Mit 21 Tafeln und 24 Textfiguren. (München 1881.)

|410|

In wie weit dieses auf einen bisher nicht dagewesenen Reichthum an Versuchsmaterial sich stützende Resultat mit den dermaligen Erkenntnissen und Anschauungen übereinstimmt bezieh. diesen widerspricht, läſst sich leicht durch Vergleichung mit dem Wenigen ermitteln, was die Literatur über den Gegenstand bietet. In dieser Beziehung sei verwiesen auf Hrabák (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1872 S. 1. 1874 S. 449), der sich in so fern mit Riedler in Uebereinstimmung befindet, als er den Ventilüberdruck wesentlich niedriger ermittelt, als der Gleichung (2) entspricht, Bochkoltz (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1873 S. 1), Hilt (Daselbst 1880 S. 647), Savelsberg (Wochenschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1880 S. 110, vgl. 1880 236 171), Oesten (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1880 * S. 325, vgl. 1880 238 * 135) und Demeure (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1881 * S. 69). Nach den Erfahrungen, welche Referent mit von ihm ausgeführten Pumpen gemacht hat, ist der Einfluſs der Dichtungsfläche zwar nicht von der Bedeutung, als sie Gleichung (2) ergibt, wie dies auch nicht anders sein kann, da p (vgl. Gleichung 1) im Allgemeinen nicht gleich Null ist; doch andererseits auch nicht bedeutungslos, wie schon daraus geschlossen werden kann, daſs groſse Dichtungsflächen der Erzielung groſser Saughöhen nachtheilig werden, sofern die Hubzahlen nicht relativ klein sind. Ueber den Einfluſs der Dichtungsfläche auf die Hubzahlen findet sich weiteres in der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1881 * S. 137 (vgl. 1881 240 237).

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

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