Titel: Ueber Neuerungen an Pumpen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 253 (S. 257–261)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj253/ar253084

Ueber Neuerungen an Pumpen.

(Patentklasse 59. Fortsetzung des Berichtes Bd. 251 S. 518 u. Bd. 252 S. 443.)

Mit Abbildungen auf Tafel 20.

Wilhelm Fritz in Tübingen (* D. R. P. Nr. 27026 vom 31. August 1883) hat eine Pumpe angegeben, deren Wirkung auf dem Prinzipe des hydraulischen Stoſses beruht:, dieselbe besteht in ihrer einfachsten Form aus einem Pumpenstiefel a Fig. 12 Taf. 20, welcher sich nach unten ohne Zwischenschaltung eines Ventiles in ein langes, am besten etwas schräg ansteigendes Zuleitungsrohr b (das Saugrohr), das bis in den Sumpf führt, fortsetzt. Auf diesem Rohre a sitzt ein Windkessel c mit dem Druckventile d und dem Steigrohre. In dem Stiefel a bewegt sich ein Napfkolben e, auf dessen Kolbenstange die Kraft wirkt.

Der Betrieb und die Wirkung dieser Pumpe ist folgende: Angenommen, die ganze Röhre b und der Stiefel a seien vom Sumpfe aus mit dem zu fördernden Wasser gefüllt und in dem Napfkolben e befinde sich Luft, so wird, wenn man e anhebt, die in b befindliche Wassersäule in Bewegung gerathen. Hält man nun den Kolben e plötzlich an, so wird ein Theil des in b befindlichen Wassers, da die ganze Säule nicht auch plötzlich in Ruhe kommen kann, durch das Steigventil d in den Windkessel bezieh. das Steigrohr treten. Gleichzeitig ist aber auch die in e befindliche Luft zusammengepreſst worden und diese drückt nun, nachdem die Wassersäule in b zur Ruhe gelangt ist, diese wieder zurück. In Folge dessen saugt dieselbe, einmal in Bewegung gekommen, den Kolben e unter Mithilfe der Federn f und g wieder nach unten. Etwa von dem Wasser absorbirte Luft wird dadurch in e wieder ersetzt, daſs ein sich nach innen öffnendes Luftventil während des Ansaugens von e etwas Luft in den Napfkolben einströmen läſst. Hebt man nun den Kolben e, nachdem die Wassersäule in b zur Ruhe gekommen ist, wieder an und hält ihn plötzlich auf, so wiederholt sich der beschriebene Vorgang.

Die Pumpe kann auch als Zwillingspumpe ausgeführt werden, in welchem Falle die beiden Kolben durch einen zweiarmigen Hebel in Bewegung gesetzt werden. Die beiden Steigrohre können sich zwischen den Windkesseln in eines vereinigen; jedoch ist für jeden Stiefel ein besonderes Zuleitungsrohr erforderlich. Letzteres kann anstatt schräg auch direkt senkrecht bis zu dem nahe liegenden Sumpfe ansteigen. Beträgt das Gefälle von letzterem bis zur Pumpe nicht mehr als 10m, so genügt die Anordnung eines einfachen Klappen- oder Sitz-Luftventiles, welches letztere sich auf der bis in das Kolbeninnere hinein verlängerten Kolbenstange führt und von einer Feder nach oben gedrückt wird. Ist das Gefälle jedoch gröſser als 10m, so muſs eine besondere Luftpumpe mit der Vorrichtung verbunden werden, die dann mit Unterbrechungen, |258| je nach der mehr oder weniger schnellen Absorption der Luft durch das Wasser arbeitet. Man kann zu demselben Zwecke die im Rohre b befindlichen Schieber schlieſsen und nun durch Auf- und Abbewegen des Kolbens e Luft durch das Kolbenventil ansaugen und in den Windkessel drücken.

Eine ganz eigentümliche Idee zu einer Wasserhebevorrichtung rührt von F. A. Bonnefin in London (* D. R. P. Nr. 27 027 vom 3. Juni 1883) her. Ein Saugrohr von mehr als Wasserbarometerhöhe ist mit irgend einem Docht ähnlichen Stoffe gefüllt und mündet mit seinem oberen abwärts gebogenen Ende in eine luftleere Kammer aus, von welcher dann ein Fallrohr 10m tief lothrecht herabführt. Im ersteren Rohre steigt das Wasser bis zur Barometerhöhe, also etwa 10m hoch, vermöge des Luftdruckes auf; der Rest der Steighöhe wird durch die Capillarwirkung des Fasermaterials überwunden. Das Wasser soll nun aus dem umgebogenen Ende des Steigrohres in die luftleere Kammer und aus dieser durch das 10m lange Fallrohr abflieſsen. Es würde also fortdauernd ohne Arbeitsaufwand Wasser auf eine Höhe gleich dem Ueberschusse der Saughöhe über Wasserbarometerhöhe gefördert werden und ein vollkommenes „Perpetuum mobile“ geschaffen sein, wenn eben nicht dieselbe Capillarkraft, welche das Wasser über 10m heben soll, sich dem Ausflieſsen desselben aus dem Steigrohre widersetzen würde. Daran hat allerdings der Erfinder, welcher sonst alles berücksichtigt – es sind Maſsregeln getroffen, das poröse Material vor Fäulniſs zu schützen, die luftleeren Kammern dauernd luftleer zu halten u. dgl. –, nicht gedacht und somit wird auch wohl dieses Perpetuum mobile, wenn er es wirklich einmal auszuführen versucht, die erwartete Arbeitsleistung beharrlich verweigern.

W. Voit in San Francisco (* D. R. P. Nr. 26467 vom 30. Juni 1883) wendet bei seinen doppelt wirkenden Plungerpumpen eine der in D. p. J. 1884 251 * 521 beschriebenen Henwood-Whitaker'schen ähnliche innere Stopfbüchse an; nur bildet der durch Drehen einer Schraube zu bewegende Stopfbüchsenring in seiner ganzen Länge keinen Cylinder, sondern besitzt vielmehr 2 Stangen, welche an dem einen Cylinderende durch ein Querhaupt verbunden sind, in welches die Druckschraube eingreift.

Die von G. Touchais erfundene direkt wirkende Dampfpumpe weicht sowohl in der Einrichtung des Dampfmotors, als in der Pumpe wesentlich von bekannten ähnlichen Maschinen ab. Der nach der Revue industrielle, 1884 S. 183 in Fig. 16 Taf. 20 skizzirte Motor besitzt 2 Cylinder von ungleichem Querschnitte mit 2 Kolben P und P1, deren Kolbenstangen T, T1 durch das Querhaupt M fest mit einander verbunden sind, so daſs die Hübe der Kolben immer gleich groſs werden und stets in gleicher Richtung erfolgen. An den Böden sind beide Cylinder durch eine Oeffnung b mit einander verbunden, während der gröſsere Cylinder |259| unter dem Deckel bei e mit dem Auspuffe in Verbindung steht und der kleinere Cylinder einen Schieberkasten A besitzt, in welchen der frische Dampf durch das Rohr a1 eintritt und von dort durch den Kanal a nach dem Räume C rechts von dem kleinen Kolben P strömt. In dem Schieberkasten A spielt ein Muschelschieber t, welcher von 2 Zapfen in Bohrungen z geführt und durch 2 Differentialkolben q und m, die mittels der Schieberstange n an A angreifen, bewegt wird. Die Zapfen des Schiebers t sind zum Theile cannellirt und wirken als Bremskolben, so daſs die Bewegungen des Schiebers t fast ohne Stoſs erfolgen. In dem Schieberspiegel münden 3 Kanäle a, l und d aus; ersterer verbindet den Schieberkasten A mit dem Raume C rechts von dem Kolben P des kleinen Cylinders; l wird je nach der Stellung des Schiebers entweder mit d verbunden, welch letzterer Kanal durch i zum Auspuffe führt, oder er tritt mit a in Verbindung, wodurch sich der Druck hinter und vor dem Kolben des kleinen Cylinders ausgleicht. In den Schieberkasten A tritt auſserdem hinter den groſsen Kolben q der Kanal p ein, welcher andererseits um die Höhe des Kolbens P vom Boden ab in den kleinen Cylinder ausmündet. Endlich ist in dem Kolben P1 des groſsen Cylinders noch ein einfaches, mittels einer Feder geschlossen erhaltenes Ventil u angeordnet, welches sich von rechts nach links öffnet, wenn der Kolben P1 am Ende seines Hubes nach rechts angekommen ist und die Ventilstange gegen den betreffenden Cylinderdeckel stöſst.

Die Wirkung dieses Motors ist nun folgende: In der skizzirten Kolbenstellung tritt Dampf durch a1, A, a in den Raum C; der Kolben P wird daher, weil die Räume C2, C3 durch b, l, t, d und i mit dem Auspuffe in Verbindung stehen, nach links geschoben und nimmt den Kolben P1 bei dieser Bewegung mit. Während dieses Vorganges findet eine Bewegung des Schiebers t nicht statt, da der Druck des Dampfes auf die rechte Seite des kleinen Kolbens m den Schieber t in dieser Stellung festhält; denn der Raum hinter dem groſsen Kolben q steht durch p mit dem Räume C2 und dadurch auch mit dem Auspuffe in Verbindung. Haben die Kolben P, P1 das Ende ihres Hubes nach links erreicht, so legt P den Kanal p frei und direkter Dampf strömt von C durch p hinter den Kolben q. In Folge des Oberflächenunterschiedes von q und m wird nun der Schieber t nach rechts geschoben, so daſs die Kanäle a und l mit einander in Verbindung treten und d vom Schieber überdeckt wird. Der Druck vor und hinter dem Kolben P gleicht sich nun aus; da aber der Dampf durch b auch in C3 expandirt, der Raum C1 rechts von P1 aber durch e mit dem Auspuffe in Verbindung steht, so wird P1 unter Mitnahme des kleinen Kolbens P nach rechts geschoben. Die Oberflächen von q und m sind nun so gewählt, daſs der Gesammtdruck des in C2 und C3 expandirenden Dampfes auf q während des ganzen Hubes der Kolben P, P1 nach rechts immer etwas gröſser ist als der Druck des direkten Dampfes auf m. Erst gegen Ende des Hubes stöſst das Ventil u |260| des Kolbens P1 gegen den Cylinderdeckel, öffnet sich und bewirkt dadurch ein Ausströmen des Dampfes aus C2, C3 zum Auspuffe e. Nunmehr gewinnt wieder der Druck auf m die Oberhand und schiebt den Schieber in die gezeichnete Lage zurück, wonach sich dasselbe Spiel wiederholt.

Mit diesem Motor ist nun eine von Letestu (vgl. 1844 93 261. 1883 249 * 428) construirte Pumpe direkt verbunden; dieselbe besitzt ebenfalls zwei Cylinder von verschiedenem Querschnitte; nur entspricht dem kleineren Dampfcylinder der gröſsere Pumpencylinder und umgekehrt. Beide Cylinder sind vorn durch die Oeffnung H mit einander verbunden, während sich an den Boden des groſsen Cylinders das Saugrohr, an den des kleinen Cylinders das Druckrohr anschlieſst. An den beiden Kolbenstangen T, T1 sind trichterförmige Gitterkolben angeordnet, von denen der eine die Lederventilklappe links, der andere rechts trägt. Weitere Ventile besitzt die Pumpe nicht.

Bewegt sich nun der Motor von rechts nach links, wirkt also der direkte Dampf auf den kleineren Kolben P, so wird durch den groſsen Pumpenkolben L das links von demselben in S befindliche Wasser durch H nach S1 und, da dieser Raum kleiner ist, durch den Kolben L1 in das Druckrohr gedrückt. Bewegt sich umgekehrt der Motor nach rechts, wirkt der expandirende Dampf also allein auf den Kolben P1, so drückt der kleine Kolben L das rechts befindliche Wasser in das Druckrohr, während sich beide Cylinder durch den Kolben L aus dem Saugrohre wieder mit Wasser füllen. Es findet also bei dieser Dampfpumpe eine ununterbrochene Wasserförderung statt. Die Maschine soll nach Ansicht des Erfinders in Folge der Ausnutzung der Expansion des Dampfes einen 50 Proc. höheren Nutzeffect als ähnliche Maschinen geben und bedeutendere hydraulische Stöſse in den Saug- und Druckleitungen der Pumpe vermeiden, da die Bewegungsrichtung des Wassers innerhalb der Pumpe immer die gleiche bleibt.

Es mag hier noch bemerkt werden, daſs die Einrichtung der Pumpe an die von Guyon und Audemar erfundene erinnert (vgl. 1882 243 * 362).

Um Dampffeuerspritzen, so lange sie im Dampfkessel den zum Betriebe der Pumpen nothwendigen Dampfdruck nicht besitzen, doch gebrauchen zu können, bringt G. A. Jauck in Leipzig (* D. R. P. Nr. 27302 vom 26. Oktober 1883) an denselben eine Vorrichtung an, um die Pumpen von der Dampfmaschine abkuppeln und durch Handbetrieb in Gang setzen zu können. Zu diesem Zwecke sind die Dampf- und Pumpenkolben der direkt wirkenden Dampfpumpe lösbar mit einander verbunden, so daſs, nach Herausziehung eines Keiles, die Pumpenkolben mittels einer sehr ungünstigen Hebelübersetzung unter Benutzung der Deichsel als Druckbaum bewegt werden können. In der Patentschrift ist ferner erwähnt: „Die Anordnung eines auſsen am Pumpencylinder hin und her gleitenden und durch das Schwungrad bewegten Ausgleichgewichtes, welches das Zittern des Spritzengestelles beim Betriebe der Dampfpumpe |261| verhüten soll, und die Construction des Gleitlagers für den Kurbelzapfen in der Kurbelschleife.“ Diese Vorrichtungen weichen aber nur unwesentlich von bekannten ab und werden deshalb hier übergangen.

Für Pumpenventile schlägt J. Kroog in Halle a. d. Saale (* D. R. P. Nr. 26470 vom 17. Juli 1883) folgende gut durchdachte Einrichtung vor. Das Gehäuse a (Fig. 13 und 14 Taf. 20) des Pumpenventiles wird durch den Deckel c mittels des Bügels e verschlossen. In dem Gehäuse a liegt der Ventilsitz m, auf welchem die durch den Korb n nur an ihrem Umfange geführte und durch denselben im Hube begrenzte Ventilplatte o ruht. Damit diese Ventilplatte sich in der Führung des Korbes nie festklemmen kann, sind ihre Kanten genügend abgerundet. Die Befestigung des Sitzes m und des Korbes n wird mit Hilfe des Steges r durch die Druckschraube s bewirkt. Letztere hat einen Quergriff u, welchen man nach erfolgtem Anziehen der Druckschraube parallel zum Deckel c stellt, so daſs bei geschlossenem Ventildeckel eine Lockerung der inneren Ventiltheile, z.B. durch Loszittern, unmöglich ist, da der Griff der Druckschraube durch den Deckel an einer Drehung verhindert wird. Zur Parallelstellung des Griffes u nach erfolgtem Anziehen reicht die natürliche Elasticität des Steges r aus. Der Ventilsitz m sowohl, als auch die Ventilplatte o sind beide in Bezug auf eine durch ihren Schwerpunkt gelegte Horizontalebene symmetrisch, so daſs beide je zwei Sitzflächen haben.

In Folge dieser Eigenthümlichkeit kann ein solches Ventil, falls die in Benutzung befindlichen Sitzflächen der Ventilplatte und des Ventilsitzes beschädigt werden, durch einfaches Umdrehen dieser Theile sofort wieder betriebsfähig gemacht werden.

J. Stalder in Oberburg, Schweiz (* D. R. P. Nr. 26477 vom 24. August 1883) gibt den Saugventilen bei Jauchepumpen die in Fig. 15 Taf. 20 dargestellte Einrichtung. Der durch die Ventilöffnung hindurchgreifende Arm soll durch seine Bewegungen die Verstopfung der Oeffnung verhindern. Von diesem Gesichtspunkte aus muſs das Ventil für Jauchepumpen als zweckmäſsig erachtet werden, wenn auch die bei demselben stattfindende Querschnittsverengung der Ventilöffnung sonst entschieden zu verwerfen ist.

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