Titel: Neuere Pumpenconstructionen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 541–548)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272090

Neuere Pumpenconstructionen.

Mit Abbildungen auf Tafel 27.

Die Bauweise der Pumpen ist so auſserordentlich mannigfach, daſs es kaum möglich erscheint, neue Anordnungen zu erfinden. Nichtsdestoweniger werden von Zeit zu Zeit Neuerungen mitgetheilt, welche eigenthümliche, mehr oder weniger geschickte Verbindung an und für sich bekannter Theile aufweisen und immerhin bemerkenswerth sind.

Eine Zusammenstellung derartiger Pumpen bietet Armengaud's Publication industrielle, 1888 10. Lieferung, die wir hier auszüglich wieder geben.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Pumpe von Romain kann an eine Druckwasserleitung angeschlossen werden und dient dem Zwecke, Bier oder Wein aus dem Keller in den Abgeberaum zu heben; doch soll die Pumpe auch zum Heben von Wasser im Allgemeinen Verwendung |542| finden, unter Umständen sogar als Kraftmaschine für die Kleinindustrie Bei der vorliegenden Anordnung dient der eine der in derselben wagerechten Achse liegenden Cylinder als Betriebscylinder zur Aufnahme des Druckwassers, der andere als Luftcompressionscylinder, da die erwähnten Flüssigkeiten, Wein und Bier, wie üblich und bekannt, durch den Luftdruck gehoben werden. Die ganze Vorrichtung hat das geringe Gewicht von 25k und bedarf nur eines Aufstellungsraumes von 600 + 250mm. Die Einrichtung der Pumpe ist kurz folgende: Der Treibcylinder A und der Luftcompressionscylinder B, deren entsprechende Kolben durch die Kolbenstange a verbunden sind, sind auf das gemeinschaftliche Rahmenstück C geschraubt. In der Mitte des Rahmenstückes ist ein Druckregler D für das Betriebswasser angebracht, bestehend aus einem Cylinder, in welchem ein durch eine mit der Schraube D1 anstellbare Spiralfeder d auf die Kugel c einwirkt, welche den durch e erfolgenden Wasserzufluſs bezieh. die Spannung desselben regelt. Das Wasser tritt dann durch den, nach gewöhnlicher Weise eingerichteten Vertheilungshahn F gesteuert, in den Treibcylinder A ein.

Die Wirkungsweise ist aus der, die Einzelheiten wiedergebenden, Fig. 2 und 3 zu ersehen. Der Hahn ist hohl und durch die Wand f in zwei Theile getheilt. Die Kanäle g und h dienen zum Zulassen bezieh. Ablassen des Druckwassers. Die Bewegung des Hahnes wird von der Stange H und den Stücken G und G1 bewirkt, welche mit dem Gegengewichtshebel H1 verbunden sind. Letzterer sitzt lose auf der Achse und wirkt nur, indem er auf Knaggen i des Hahnes F stöſst. Die festen Knaggen j begrenzen den Ausschlag des Hebels. In der in Fig. 1 gezeichneten Lage bewegt sich der Kolben nach links, wie der Pfeil andeutet, im nächsten Augenblicke schlägt der Hebel H1 nach links über, trifft den Knaggen i und wirft den Hahn herum, so daſs das Druckwasser links eintritt, während die andere Kammer des Hahnes nunmehr den Austritt des verbrauchten Druckwassers gestattet. Die Wirkungsweise des Compressionscylinders B ist ohne Weiteres verständlich. Um rascheren Schluſs zu erzielen, sind die Ventilkugeln b und b1 mit Federn versehen. Die Luft tritt bei K ein und bei K1 aus. Hier wird dieselbe zur Reinigung durch das Gefäſs L geleitet und durch das Rohr L1 den Fässern zugeführt, deren Inhalt in Abgeberaum gepreſst werden soll. Zur steten Beaufsichtigung des Druckes ist an dem Gefäſse L das Manometer M angebracht. Zur Aushilfe bei etwa fehlendem Betriebswasser dient der in Fig. 1 einpunktirte Handhebel (bei M).

Die Pumpe von Micula, deren Zeichnung dem Praktischen Maschinenconstructeur entnommen ist, wird ebenfalls durch Druckwasser betrieben und ist der Roux'schen Maschine ähnlich (vgl. S. 584 d. Bd.). Wie aus Fig. 5 bis 7 zu ersehen, ist A der Betriebscylinder, dem das Wasser durch die Kanäle a1 a2 mittels der Kolbensteuerung e zugeleitet wird. Die Umsteuerung wird durch die Ventile f bezieh. die Knaggen d2 und d |543| der Stange D eingeleitet. Letztere wird von dem auf der Kolbenstange a befestigten Hebel b in Thätigkeit gesetzt. Die Cylinder sind mit einem Bronzeeinsatz versehen. Anzahl der Hübe 60 in der Minute, Wasserverbrauch 75l mit 6at, Leistung 115l auf 30m Höhe, Leistung 78 Proc.

Bei der Decoudun'schen Pumpe (Fig. 8) liegen die Cylinder einander geradlinig gegenüber und ist die gemeinschaftliche Kolbenstange durch eine Schleife bewegt. Cylinder und Gestell, letzteres zugleich als Kanal a dienend, sind aus einem Guſsstücke hergestellt. Die Kolben p und p1 sind mit Ledermanschette gedichtet und mit Ventilklappe versehen. Die Kolbenstangen sind mit der Schleife C verschraubt, in welcher der zur Bewegung dienende Kurbelfinger gleitet, dessen Betrieb von der Riemenscheibe P aus erfolgt. Aus der Anordnung ist ersichtlich, daſs der Wasserdurchfluſs nahezu stetig ist.

Die Reis'sche Pumpe (Fig. 4) arbeitet ohne Ventile, Schieber o. dgl., und wird die Bewegung des Wassers nur durch den Gang der Kolben bewirkt, die sich einander nähern, wenn das Wasser hochgedrückt wird, und die durch ihre Entfernung von einander das Ansaugen des Wassers bewirken. An den mit der Grundplatte B verschraubten Pumpenkörper A, an dem die Saugeleitung sich befindet, ist der zweite Pumpenkörper A1, welcher die Ausströmungsöffnung besitzt, verschraubt, so daſs diese beiden Stücke ein Ganzes bilden und mittels ihrer Stopfbüchsen dem hohlen Kolben C eine hin und her gehende Bewegung gestatten. Der Kolben C nimmt den Kolben D in sich auf. Letzterer ist durch eine Zugstange E mit dem Kurbelzapfen e verbunden, von dem aus die Bewegung, welche von der Riemenscheibe P ausgeht auf den Kolben D übertragen wird. Von derselben Achse wird auch die unrunde Scheibe F betrieben, welche mittels der Rollen f und der Stangen GG1 den Kolben C bewegt. Letzterer ist mit einer Querwand c versehen, welche der Form des Bodens des Kolbens D entspricht, und hat an derselben Bohrungen o, deren Gesammtquerschnitt dem Querschnitte der Zuleitungsröhren gleich ist. Aus der Beschreibung ist nun die Art und Weise wie der zwischen C und D befindliche Raum, vergröſsert und verkleinert wird, leicht zu erkennen. Ebenso ist die Einstellung der Bohrungen o auf die Ausströmungsöffnung wohl verständlich. Da die Bewegung des Kolbens C durch die unrunde Scheibe F erfolgt, so hat man die Pausen, welche man der Einstellung der Ausströmung ertheilen will, vollständig in der Hand.

Die Ansicht unserer Quelle, daſs sich diese Pumpe für Sand haltiges Wasser eignen soll, können wir in Anbetracht der groſsen Stopfbüchsendichtungen, welche bei dieser Pumpe zur Anwendung kommen, nicht theilen.

Eine Pumpenconstruction, welche sich einer ungewöhnlich groſsen Verbreitung erfreut, ist die Worthington'sche.

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C. C. Worthington in Troington, New York, hat sich durch Oesterreichisches Privilegium vom 26. September 1888, dessen Text wir in Nachstehendem benutzen, eine Neuerung an Duplex-Dampfpumpen schützen lassen.

Die Vertheilung des Dampfes bei seiner Duplex-Dampfpumpe geschieht mittels eines mit einer Aussparung für den abgehenden Dampf ausgestatteten Schiebers, der ohne Ueberlappung arbeitet und dessen Bewegung durch den Kreuzkopf der Nachbarmaschine erfolgt. Diese Maschine hat jedoch an Stelle des gewöhnlich an jedem Ende vorgeschobenen Dampfkanales für den zutretenden bezieh. abgehenden Dampf, deren zwei an jedem Cylinderende erhalten, von welchen der eine den Dampf zuführt, der andere letzteren entweder in die Atmosphäre oder in einen Condensator oder in einen anderen Cylinder leitet. Von diesen Kanälen sind diejenigen für frischen Dampf stets in der Nähe der Cylinderdeckel, diejenigen für abgehenden Dampf dagegen in der Mitte des Cylinders angebracht. Aus der Lage dieser Kanäle geht hervor, daſs die Bewegung des Kolbens gehemmt wird, nachdem dieser den Abdampfkanal überschritten hat, indem er sowohl den in dem Dampfkanale zurückgebliebenen als auch den zwischen der Kolbenfläche und dem Cylinderdeckel vorhandenen Dampf zusammenpreſst. In Folge dieser Anordnung bedarf man nicht nur weiter Spielräume, sondern auch groſser Oberflächen, welche unnützer Weise erwärmt werden müssen. Zweck vorliegender Erfindung ist, Mittel zu schaffen, um ein Zusammenpressen des Abdampfes bei Worthington- oder Duplex-Pumpen zu erzielen, ohne die Lage des Abdampfschiebers zu ändern oder eine innere Ueberlappung anzubringen, so daſs derselbe genau in derselben Stellung zum Ablassen des Dampfes sich öffnet, als wenn die Hemmungsschieber nicht vorhanden wären.

Eine nach einem derartigen Erfindungsgedanken ausgeführte Duplex-Dampfpumpe zeigt die Zeichnung:

Fig. 9, 10 und 11 zeigen Ansicht und Grundriſs und
12 bis 14 Einzelstücke.

1 ist der Dampfcylinder, 2 und 3 der Schieberkasten nebst Deckel, 4 sind die beiden Dampfschieber und 5 die Hemmungsschieber, welch letztere den aus den Enden des betreffenden Cylinders abgehenden Dampf reguliren.

Die Dampfschieber 4 werden in bekannter Weise durch den Kreuzkopf der Nachbarmaschine mittels der Schieberstangen 6 bethätigt, während die Bewegung der Hemmungsschieber 5 durch die eigene Maschine mit Hilfe von Hebeln 7, Stange 8, Kurbel 9 und Hebel 10 erfolgt. Die Hemmungsschieber können an der Innenseite der Dampfschieber angebracht und letztere mit einem Expansionsschieber versehen sein. Der Schlieſsungspunkt der Hemmungsschieber wird während der Arbeit der Maschine dadurch geändert, daſs man die Rechts- und |545| Linksgewinde tragenden Sehrauben 11 der die Bewegung der Schieber vermittelnden Hebel 7 dreht. Als neu wird beansprucht:

1) Die Benützung von Hemmungsschiebern 3, um den Abdampfkanal vor Beendigung des Hubes zu schlieſsen, welche Schieber an einem oder mehr Dampfcylindern einer Duplex-Maschine nach Bedarf angebracht sein können, wesentlich wie beschrieben.

2) Die Combination des von der Nachbarmaschine bethätigten Dampfschiebers mit einem durch die eigene Maschine getriebenen Hemmungsschieber 5.

3) Die Controlirung des Schlieſspunktes der Hemmungsschieber, um einen Druck hervorzurufen und so die Oberflächen der Spielräume zu erwärmen, bevor der frische Dampf wieder eintritt, zu dem Zwecke, die anfängliche Condensation zu vermindern.

4) Die Benützung von Hemmungsschiebern zu dem Zwecke, die Abdampfungskanäle vor Beendigung des Hubes und dem Eintritte der Ruhe zu schlieſsen, um das Abkühlen der betreffenden Kanäle während der Ruhepause zu verhindern, in welcher die kühlende Einwirkung des Condensators auf die Spielräume und die Dampfkanäle platzgreift.

Ueber die Worthington-Dampfpumpe macht Stahl und Eisen, Nr. 4 April 1889, nachstehende Mittheilungen.

„In der wichtigsten Klasse der direkt wirkenden Dampfpumpen ohne Schwungrad hat die Worthington-Pumpe sich zunächst in ihrem Heimathlande Amerika bereits seit Jahren einen stets gröſser werdenden Wirkungskreis errungen. Die heutige Construction ist das Ergebniſs einer Specialarbeit seit dem Jahre 1845.

Die Worthington Pumping Engine Comp., welche zur Zeit lediglich zur Herstellung dieser Pumpe mehr als 12000 Arbeiter beschäftigt, führte vor etwa 4 Jahren die Pumpe in England ein, wo sie bald weite Verbreitung gefunden hat. Neuerdings hat die obengenannte Gesellschaft auch in Deutschland ein Zweiggeschäft mit dem Sitze in Berlin gegründet. Nach Angaben derselben sind über 35000 Stück Pumpen im Betriebe; allein für Wasserversorgung in Städten wurden über 400 Pumpen geliefert, welche auf eine 24stündige Fördermenge von 6800000cbm Wasser eingerichtet sind.

Herr Geheimrath Reuleaux behauptete im J. 1886 in der Novembersitzung des Vereins für Eisenbahnkunde, daſs zu jener Zeit schon 40 Proc. der gesammten Wasserhebung durch die Worthington-Pumpe erfolgte.

Das Wesentliche der Worthington-Pumpe besteht darin, daſs zwei direkt wirkende Dampfpumpen neben einander gestellt und derartig mit einander verbunden sind, daſs die eine den Dampfcylinder der anderen regulirt; jeder arbeitende Kolben öffnet vor Beendigung seines Hubes den Dampfzutritt der anderen Pumpe, bleibt alsdann stehen und geht erst dann zurück, wenn sein eigener Schieber durch die andere Pumpmaschine |546| geöffnet ist. – Die natürliche Folge dieser Anordnung ist die, daſs die Pumpe stoſsfrei und geräuschlos arbeitet; durch die zeitweise Ruhe ist nämlich den Pumpenventilen Gelegenheit gegeben, sich allmählich auf ihre Sitzflächen niederzulassen. Ein weiterer Vorzug dieser eben beschriebenen Anordnung mit gegenseitiger Bethätigung der Dampfschieber beruht darin, daſs kein todter Punkt vorhanden, also auch kein Schwungrad erforderlich ist, da einer der beiden Dampfeingänge stets geöffnet ist; das einfache Schlieſsen bezieh. Oeffnen des Dampfventils genügt mithin, um die Pumpe auſser oder in Betrieb zu setzen. – Die Pumpenventile sind entweder Metallventile oder je nach dem Zwecke Gummiventile. Das Wasser tritt in die untere Kammer ein und geht durch die Saugventile um den Pumpenkolben herum; durch die Druckventile tritt es dann in die Druckkammer über. Der von der geförderten Flüssigkeit zurückgelegte Weg ist ein fast gerader. – Ein weiterer Vortheil der Worthington-Pumpe besteht darin, daſs sie der Gröſse entsprechend mehrere Saug- und Druckventile hat; falls nun ein Ventil oder mehrere durch Unreinigkeit auſser Function treten sollte, arbeitet die Pumpe im Verhältnisse der intact gebliebenen Ventile weiter und kann man daher geringere Leistung durch gröſsere Tourenzahl ausgleichen. Alle Theile der Worthington-Pumpe sind leicht zugänglich und auswechselbar; sie sind auf Specialmaschinen nach feststehenden Modellen genau nach Schablone gefertigt und bezeichnet, derart, daſs jedes Stück nachbezogen, ohne Nacharbeit sofort eingesetzt werden kann.

Die Worthington-Pumpe bedarf keiner festen Fundamentirung oder Verankerung und keiner besonderen Montage, da sie nach strammer Prüfung in der Fabrik fertig zusammengestellt, in einer Kiste verpackt, zur Lieferung kommt und nach Herstellung der Anschluſsrohre sofort betriebsfähig ist.

Die Worthington-Pumpe kann je nach Bedürfniſs ohne Schaden schnell und langsam laufen. Sie leistet somit z.B. als Kesselspeisepumpe ganz besondere Dienste, da sie mit jeder beliebigen Tourenzahl bis zur Maximal-Geschwindigkeit arbeitet und mittels des Dampfventils so eingestellt werden kann, daſs sie dem Kessel nur so viel Wasser, wie er verdampft, ständig zuführt.

In Folge der Verbreitung der Worthington-Pumpe haben sich für die verschiedenen Anwendungsgebiete besondere, nach Form und Ausführung eigenartige Anordnungen – für die kleinsten wie für die gröſsten Leistungen – herausgebildet, für das tagtägliche Bedürfniſs zur Speisung von Dampfkesseln, für Reservoire, für Schiffszwecke, für Wasserwerke, für Bergwerksbetrieb u.s.w.

Bei groſsen Pumpen und hohem Drucke ist zu Gunsten der Dampfersparniſs das Compound-System mit Vortheil anzuwenden.

Die groſsartigste Anlage mit Worthington-Pumpen ist erfolgt durch die National Transit Company, welche aus den Oeldistrikten der Vereinigten |547| Staaten in langen Rohrleitungen von 6,5 und 4 Zoll Durchmesser das gewonnene Erdöl nach den verschiedensten Richtungen fortdrückt. Die Pumpen sind solche mit Compound-Anordnung und arbeiten unter folgenden Verhältnissen: Dampfdruck 5 bis 6at, auf den Pumpen ruhender Druck 70 bis 100at, welcher je nach der Kolbengeschwindigkeit wechselt. Die Menge rohen Erdöls, die bis an die Endstationen gedrückt wird, beträgt voll 15000 bis 28000 Faſs auf 1 Tag, in Drucklängen von 2080km.“

Eine Pumpe, welche ohne Wechsel der Hubzahl, des Cylinderdurchmessers oder der Hubgröſse bezüglich ihrer Lieferungsmenge veränderlich gemacht werden kann, ist von Rousseau und Balland in Revue industrielle, 1889 Nr. 19, angegeben und in Fig. 15 und 16 dargestellt. In dem Guſsstücke A, welches mit einem Sauge- und Druckventil versehen ist, bewegen sich zwei Taucherkolben BB1 , deren Bewegung von der Achse C aus durch zwei Excenter D und D1, von denen eins fest auf die Achse gekeilt, das andere um den Gesammtbetrag von 180° verstellbar ist, bewirkt wird. Der Hebel F greift in einen Stellring G, mittels dessen das schraubenförmige Nebenstück H in der Achsenrichtung verschoben werden kann, so zwar, daſs dadurch das Excenter nach Bedarf und bis zu 180° verstellt werden kann.

Die volle Wirkung gleich der Summe der beiden Kolbenräume ist vorhanden, wenn die Taucherkolben gleichzeitig sich nach derselben Richtung bewegen. Wird nun das verstellbare Excenter um 180° gedreht, so ist die Wirkung gleich Null, da der eine Kolben so viel in das Wasser eintaucht, als der andere zurückweicht. Die Zwischenstellung des Excenters bewirkt die Förderung des Wassers nach Bedarf innerhalb der angegebenen Grenzen in leicht zu übersehender Weise.

Die Umstellung kann während des Ganges geschehen und auch selbsthätig eingerichtet werden, indem man den Stellhebel unter den Einfluſs etwa eines Schwimmers, eines Druckventils oder einer Hubstelle bei den zu treibenden Vorrichtungen stellt. Eine Reihe von Abänderungen könnte dadurch erzielt werden, daſs man den Durchmesser der Kolben verschieden wählt. Allerdings müſste auf die Erreichung der Nullgrenze in diesem Falle verzichtet werden.

Die Pumpe von G. W. Newall in Essex ist einfach wirkend, und zeichnet sich durch eine eigenthümliche Steuerung aus. Wie aus Fig. 17 und 18 zu ersehen, befindet sich am Ende c1 der Zugstange C ein des Schmierens halber mit Löchern versehener Cylinder J, welcher senkrecht zur Schwingungsebene der Kurbel innerhalb des Kolbens B schwingt. Eine mit dem Cylinder J verbundene Gelenkvorrichtung treibt den Schieber A, welcher die Kanäle D und E öffnet oder schlieſst. K ist die Dampfeinströmung, L die Ablaſsöffnung. Der Kolben ist mit einem Regulirungsschieber A3 versehen, welcher durch das Handrad M und die Schraube A4 stellbar ist. Bei dem in der Figur dargestellten |548| Stande der Maschine geht der frische Dampf durch Kanal K, den Raum H und Kanal D über den Kolben, den er nach unten bewegt. Beim Rückgange, d.h. bei aufsteigender Bewegung, wird die Ausströmung durch EHL erfolgen. Das Englische Patent ist Nr. 6816 vom 2. Februar 1889.

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