LII. Maschine zum Heben und Forttreiben des Wassers, worauf sich Charles Tetley zu Bradford, in der Grafschaft York, am 11. Febr. 1846 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Sept. 1846, S. 147. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Tetley's Maschine zum Heben und Forttreiben des Wassers. Fig. 44 stellt diese Wasserhebmaschine im Verticaldurchschnitt dar. a ist eine Röhre, deren unteres Ende sich in das zu hebende Wasser hinab erstreckt, und deren oberes Ende bei b in zwei Arme c, c ausläuft. Jeder dieser Arme endigt sich oben in eine luftdichte eiserne Büchse d, die an der Seite mit einem abnehmbaren Deckel e versehen ist. Beide Büchsen stehen durch eine dünne Röhre f, f mit einander in Communication, so daß beide durch eine Luftpumpe luftleer gemacht werden können. g, g, g ist eine luftdichte eiserne Kammer; i, i eine schmiedeiserne Welle, an deren einem Ende sich eine Rolle oder ein Zahnrad j befindet. Zur Aufnahme der Welle i, i dienen zwei im Innern der Büchsen d, d angebrachte Lager k, k. Die Welle i, i tritt durch eine Stopfbüchse in luft- und wasserdicht in die Büchse d. Mit dem unteren Theil der Kammer g, g, g steht eine gebogene Röhre n, o, p in Verbindung, die mit auswärts sich öffnenden Ventilen versehen ist. Im Innern der Kammer g, g ist ein hohles Rad mit hohlen Speichen oder radialen Armen q, q angeordnet. Das Rad ist zu beiden Seiten mit einer hohlen Welle versehen. Den hohlen Raum r will ich die Nabe nennen. t, t sind zwei genau ausgearbeitete Stopfbüchsen, in denen die hohle Welle s läuft. Im Innern der Nabe befindet sich eine Metallplatte u, welche gleichzeitig mit dem Rad gegossen wurde und das Rad in der Fig. 45 dargestellten Weise trägt. Die Achse i, i geht durch die Mitte dieser Platte und ist an dieselbe festgekeilt. An dem Ende einer jeden der hohlen Speichen ist ein kurzer Röhrenansatz v und w aus Leder, Kautschuk oder einem andern biegsamen und wasserdichten Material luftdicht befestigt; der eine dieser Röhrenansätze v ist in der Figur offen, der andere w geschlossen oder zusammengeklappt dargestellt, x ist eine Luftpumpe, um die Luft aus der Maschine zu schaffen, y die Kolbenstange derselben. z, z sind zwei Fig. 46 in der Frontansicht dargestellte Flügel, welche an die Welle i, i befestigt sind, so daß sie mit derselben rotiren, und deren Zweck unten erläutert werden soll. Fig. 45 stellt das beschriebene hohle Rad im senkrechten Durchschnitt nach der Linie cc², Fig. 44, dar. q, q sind die hohlen Arme; v, v und w, w die biegsamen Ventile, von denen man fünf geöffnet und drei geschlossen sieht, u ist die Metallscheibe welche das Rad trägt. Die Wirkungsweise der Maschine ist nun folgende. Angenommen, der Maschinenwärter habe zuerst alle an den Enden der hohlen Arme befindlichen biegsamen Ventile geschlossen und setze nun die Luftpumpe x in Bewegung, um die Luft aus dem Rad, den Büchsen d, d und den Röhren c, c und a herauszupumpen. In Folge dieser Luftentleerung steigt die Flüssigkeit die Röhren a und c hinauf und füllt die Büchsen d, d und das Rad; die biegsamen Ventile aber bleiben durch den äußeren atmosphärischen Druck so lange geschlossen, als die Maschine in Ruhe ist. Das Rad wird hierauf mit Hülfe der Rolle oder des Zahnrads j in rasche Rotation gesetzt. In Folge dieser Rotation wird das in den hohlen Radarmen befindliche Wasser durch die Centrifugalkraft nach außen getrieben, so daß es die biegsamen Ventile ungeachtet des auf ihnen lastenden äußeren atmosphärischen Drucks gewaltsam öffnet, und in den eisernen Behälter g, g ausströmt. Die ausströmende Wassermenge wird sogleich wieder durch eine entsprechende Quantität aufsteigenden Wassers ersetzt. Soll nun das Wasser nicht höher, als auf die dem atmosphärischen Druck von 28–32 Fuß entsprechende Höhe geschafft werden, so kann man dasselbe unmittelbar aus dem Behälter g, der in diesem Fall nicht luftdicht zu seyn braucht, an den Ort seiner Bestimmung leiten, und die bis Hieher beschriebene Maschine ist alsdann genügend. Soll jedoch das Wasser ohne Anwendung zweier Maschinen höher gehoben werden, so muß der Behälter g luftdicht seyn und folgendes weitere Verfahren befolgt werden. Man füllt die Röhre n, o, p mit Wasser und den luftdichten Behälter g mit Hülfe einer Luftcompressionspumpe mit Luft von solcher Kompression, daß sie der in der Röhre n, o, p stehenden Wassersäule das Gleichgewicht hält und das hohle Rad außer Wasser steht. Es müssen auch Vorkehrungen getroffen werden, diese comprimirte Luft von Zeit zu Zeit erneuern zu können. Wenn nun das hohle Rad mit der gehörigen Geschwindigkeit rotirt, so wird das Wasser in den Behälter g zum Ausfluß kommen ungeachtet der in dem letztern befindlichen comprimirten Luft. Diese comprimirte Luft aber treibt das Wasser, so wie es den Boden des Behälters erreicht, sogleich die Röhre n, o, p hinauf, und gestattet demselben nicht, sich so weit anzusammeln, daß dadurch die Rotation des Rades gehindert wäre. Ich habe nun noch einiges zu bemerken in Beziehung auf das hydraulische Gesetz, wonach die Geschwindigkeit des eine Röhre hinaufsteigenden Wassers mit zunehmender Höhe abnimmt. Würden daher die Röhren a und c nur den nämlichen Querschnitt wie die Welle des hohlen Rades haben, so würden sie dem Rade nicht das hinreichende Wasserquantum liefern. Die Geschwindigkeiten des in senkrechten Röhren aufsteigenden Wassers verhalten sich nämlich in verschiedenen Höhen umgekehrt wie die Quadratwurzeln aus den Höhen. Auf diesen Satz gestützt, gebe ich den Röhren a und c einen verhältnismäßig größeren Querschnitt als der hohlen Welle des Rades, so daß sie diesem die nöthige Wassermenge liefern. Die Flügel z, z, Fig. 44, tragen zwar zur Wirksamkeit der Maschine im allgemeinen nicht wesentlich bei, in Fällen jedoch, wo die Höhe der Wassersäule in den Röhren a und c von der Art ist, daß sie beinahe den Druck der äußeren Atmosphäre balancirt, befördern sie durch ihre schiefe Wirkung gegen das Wasser das Eindringen des letztern in das Rad. Anstatt der Flügel könnte man auch zu demselben Zweck die archimedische Schraube anwenden.