Titel: Wassersäulenmaschine nach der Bauweise von Roux.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 548–551)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272091

Wassersäulenmaschine nach der Bauweise von Roux.

Mit Abbildung auf Tafel 28.

In der Société d'encouragement hielt Brüll einen Vortrag über die von M. Ch. Roux, Ingenieur des Creusot, entworfene Wassersäulenmaschine, welche sich durch mehrere Eigenthümlichkeiten auszeichnet und einen weit rascheren Gang als die bisher construirten derartigen Maschinen gestattet. Um eine Vergleichung mit ähnlichen Ausführungen zu ermöglichen, gab der Vortragende zunächst eine geschichtlich technische Uebersicht und ging näher auf die bekannten Reichenbach'schen Maschinen, sowie auf die von Pfetsch, Jordan und Juncker ein. Da wir diese Maschinen wohl als bekannt voraussetzen können, so erwähnen wir nur der Zahlenvergleichung wegen, daſs die im J. 1880 von Jordan für den Schacht „Königin Marie“ ausgeführte Wassersäulenmaschine 12 Doppelhübe in der Minute macht, wobei sie 31l zur Höhe von 224m,87 hebt. Das Wasser hat im Ganzen ein Gefälle von 593m,27 und eine Förderhöhe von 224m,87 bis zur Ausströmungsöffnung.

Die Wassersäulenmaschine von Roux wurde zuerst auf der Grube von Blanzy angewendet, wo sie nach den Beobachtungen des dortigen Grubeningenieurs Graillot 3 bis 50 Doppelhübe ohne bemerkenswerthe Stöſse machen kann. Nachdem die Maschine drei Monate ununterbrochen gearbeitet, hat man nachstehende Leistungen ermittelt:

Anzahl der minutlichen Doppelhübe 37
Druckwasser für den einfachen Hub 1l,240
Gehobene Wassermenge für den einfachen Hub 3l,956
Gesammte in den Sumpf gelieferte Wassermenge
für den einfachen Hub

5l,196

Vergleicht man die theoretische Arbeit, welche bei einer Hubhöhe von 20m bei 5l,196 erforderlich ist, mit der von 175 + 20 = 195m und 1l,240, so ergibt sich ein Wirkungsgrad von 43 Proc. Das befriedigende Ergebniſs dieser Wassersäulenmaschine veranlaſste Bianzat und Schneider zur Verwendung derselben Bauart auf einen schwierigen Fall in der Kohlengrube des Creusot, von dem in dem Vortrage eingehend berichtet wird.

Die gemeinschaftliche Sammelstelle der Grubenwässer liegt im Schachte Saint-Pierre bei 351m,69 Tiefe. Ein groſser Theil derselben kommt aus der 266m,52 Sohle des Schachtes Saint-Paul und hat also einen freien Fall von 85m,17. Es entspricht bei dieser Höhe demnach |549| jedes Cubikmeter theoretisch einer Leistung von 242l auf 351m,69, und bei der Annahme einer Nutzleistung von 40 Proc. würde die geförderte Wassermenge 96l betragen.

Die Absicht ging nun dahin, die Fallhöhe von 85m,17 zu benutzen, um aus dem Schachte Saint-Pierre den zehnten Theil der Grubenwasser zu Tage zu fördern und die vorhandene bis zur Grenze ihrer Leistungsfähigkeit beanspruchten Maschinen um diesen Betrag zu entlasten.

Die zur Verwendung gekommene Wassersäulenmaschine hat zwei wagerecht liegende Pumpenzüge ML (Fig. 1 und 2), die auf beiden Seiten eines Windkessels von groſsem Fassungsraume liegen und einzeln oder gleichzeitig betrieben werden können. Jeder derselben ist hinreichend groſs, um das ganze Aufschlagwasser ausnutzen zu können. Die Anordnung der Maschine ist aus Fig. 1 bis 3 zu ersehen und sei nur erwähnt, daſs der Kraftkolben 352mm Durchmesser und 255mm Hub hat, die Pumpenkolben haben 136mm Durchmesser.

Die Steuerung wird durch das Druckwasser in folgender Weise bewirkt. Ueber dem Hauptkörper LM der Pumpe befindet sich ein Steuerungscylinder D von 80mm Durchmesser, in welchem der mit vier auf einer gemeinsamen Stange versehene Steuerungskolben verschiebbar ist. Eine ähnliche Vorrichtung I, jedoch mit nur 36mm Durchmesser, ist über diesem Steuerungskolben als Vorsteuerung angebracht. Von der Vorsteuerung wird die Bewegung des eigentlichen Steuerungskolbens bewirkt. Während nun bei den alten Maschinen der Treibkolben die Umsteuerung direkt bewegt, ist bei den Roux'schen Maschinen die Umsteuerung durch Treibwasser bewirkt, welchem der Treibkolben zur geeigneten Zeit den Zutritt zu dem Kolben der Vorsteuerung gestattet. Diese Einrichtung, welche den Wegfall anderweitiger Bewegungsmechanismen gestattet, soll wesentlich zur Erreichung der höheren Geschwindigkeit beitragen. (Vergl. S. 542 d. Bd.)

Zahlreiche Versuche mit dieser von Crozet et Cie. in Chambon ausgeführten Maschine lieferten nachstehende Ergebnisse. Bei 50 minutlichen Doppelhüben sind in 24 Stunden 1783cbm Wasser erforderlich und werden 248cbrn gehoben, so daſs, um ein Raumtheil Wasser 280m hoch zu fördern, sieben Raumtheile Wasser mit 70m Gefälle erforderlich sind, entsprechend einer Nutzleistung von 55 Proc.

Die Kosten der Einrichtung im Saint-Pierre-Schachte betragen:

Für die eigentliche Maschine (10200k) 21805 Francs
Rohrleitung 22728
Montage und Nebeneinrichtungen 17391
–––––––––––––
also im Ganzen 61924 Francs

Die Betriebskosten betrugen für 17 Monate rund 587 Francs. Aufsicht ist fast nicht erforderlich und hat die Maschine bei vorkommenden Reparaturen unter einem Wasserspiegel von 7 bis 8m Höhe mehrere Tage anstandslos gearbeitet, was bei vorkommenden Reparaturen wesentlich ist.

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Zur Erläuterung der Figuren sei noch folgendes bemerkt: Das Aufschlagwasser fällt durch G ein, durchstreicht das Zulaſsventil v, sowie den mit einem Manometer versehenen Windkessel E und wird dem Treibkolben M, welcher sich auf der Kolbenstange T befindet, zugeführt. Die Kolbenstange trägt an ihren Enden die Plungerkolben C, welche in dem Stiefel Q sich hin und her bewegen. Letzterer bildet mit dem Ventilkasten S, in welchem die beiden Ventile, das Einströmungs- und Druckventil, sich über einander befinden. Die Einströmung wird durch das Rohr RFO vermittelt. Das von den Plungern gehobene Wasser durchstreicht das Ventil J, dann das Absperrventil Z und geht in den gemeinschaftlichen Sammler xx1, welcher zugleich als Windkessel für das Steigewasser dient. Das Druckwasser wird zu Tage geleitet durch das Rohr H und eine Rohrleitung, welche an der Schachtzimmerung befestigt ist.

Die Umsteuerung wird durch Vermittelung des Treibkolbens vom Aufschlagwasser selbst bewirkt. Bei der in Fig. 1 gezeichneten Stellung strömt das Wasser des Windkessels E in die Kanäle p. An der rechten Seite wird es durch die Kolben a3 a4 der Vorsteuerung, und durch b3 b4 der Umsteuerung, an der Weiterbewegung gehindert. An der linken Seite dagegen lassen die Kolben a1 a2 das Wasser in den Kanal h1, dasselbe wirkt hier einseitig auf den Kolben b1, der nach rechts getrieben wird, so daſs das Aufschlagwasser zwischen b1 b2 hindurchstreichen und durch e1 g1 hinter den Treibkolben M treten kann. Derselbe verdrängt alsdann das im Raume L befindliche bereits ausgenutzte Aufschlagwasser und drückt gleichzeitig mittels des Plungers C eine entsprechende Druckwassermenge zu Tage. Kurz vor Ende des Hubes gibt der Treibkolben M die Oeffnung m frei, durch dieselbe und den Kanal ma4 gelangt das Aufschlagwasser hinter den Kolben a4 und treibt die vier Kolben der Vorsteuerung nach links. Dies wird jedoch erst dadurch ermöglicht, daſs gleichzeitig der innere Theil des Kolbens M, welcher mit dem auſser Druck befindlichen Abfluſswasser in Verbindung steht, die Oeffnung n und damit die Leitung na freimacht, so daſs das vorher hinter a1 befindliche gespannte Wasser seinen Druck verliert und mit dem verbrauchten Wasser aus L durch den Kanal ABK entweichen kann. Nach der Verschiebung der Vorsteuerung J nach links wiederholt sich dasselbe Kolbenspiel für den Hub von rechts nach links. Die verschiedenen Wendepunkte in der Stellung der Kolben sind in den Nebenfig. 4 bis 7 noch besonders angedeutet.

Wie man sieht, ist hier für die Umsteuerung mit Wasser derselbe Grundgedanke verfolgt, der sich bei der Steuerung von Dampfpumpen für die Umsteuerung des Dampfes vielfach bewährt hat. Es will uns indeſs scheinen, als ob die Gröſsenverhältnisse der Kanäle nicht gerade glücklich gewählt wären. Die Querschnitte könnten unbeschadet der Construction erheblich gröſser sein, und sind in Wirklichkeit wohl |551| auch gröſser. Die guten Ergebnisse mit den im Kohlenbergbaue vielfach verwendeten Wassermotoren, welche als Druckwasser das Wasser der Wasserhaltung benutzen, sind erst dann erzielt, als man anfing die Leitungskanäle groſs zu nehmen und damit die dem Constructeur von dem Dampfmaschinenbaue her geläufigen kleinen Kanäle verbannte. Wir gaben daher die Weite der Kanäle nach der französischen Quelle wieder, jedoch mit dem im Vorstehenden angedeuteten Vorbehalte.

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