Titel: | Walker's patentirte Wasserhebmaschine. |
Fundstelle: | Band 110, Jahrgang 1848, Nr. LX., S. 326 |
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LX.
Walker's patentirte
Wasserhebmaschine.
Aus dem Mechanics' Magazine, 1848, Nr
1305.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Walker's Wasserhebmaschine.
Fig. 8 stellt
diese zur Trockenlegung einiger Marschländer in Norfolk bestimmte Maschine im
Frontaufriß, Fig.
9 in der Seitenansicht dar; Fig. 10 ist ein
Seitendurchschnitt nach der Linie e f in Fig. 8. Ein aus starken
Bohlen zusammengesetztes Untergestell A, A trägt einen viereckigen gußeisernen Brunnenkasten B, B welcher bis zur
erforderlichen Tiefe in den Boden eingesenkt ist. Der Behälter B, B hat drei Oeffnungen
c, c, c, eine vorn und an jeder Seite eine; diese
Oeffnungen sind mit Thüren versehen, die um ihre oberen Kanten um Scharniere d1, d1 beweglich sind, und
von denen eine oder mehrere nach Belieben geöffnet oder geschlossen werden können.
Auf dem oberen Rande des Behälters B, B liegt ein
starkes Balkengestell E, E, von dem die Streben e1, e1 nach dem
Untergestell hinabgehen und dem Oberbau die nöthige Stabilität geben. Auf dem
Gestell E, E sind die gußeisernen Träger F, F errichtet und mittelst Schrauben, welche durch E, E gehen, an den Behälter B,
B befestigt. Die Träger F, F bestehen aus zwei
Abtheilungen, und auf dem Boden g, g sind zwei
Dampfcylinder H, H mit Kolben angeordnet, deren jeder
durch zwei Kolbenstangen h, h mit dem zugehörigen
Querstück I verbunden ist. Von einem Bolzen in der Mitte
des Querstücks I, welches in Seitenführungen gleitet,
geht eine Lenkstange J nach einer an dem äußeren Ende
der Welle K befindlichen Kurbel. An der Welle K befindet sich ein Schwungrad L. Von den äußeren Enden des Querstücks I
gehen zwei Verbindungsstangen M, M abwärts nach einem
großen Querstück N, N unterhalb des Dampfcylinders; von
diesem Querstück erstrecken sich zwei andere Stangen n,
n abwärts und sind an eine kreuzförmige Plattform o,
o geschraubt. An die Plattform o, o sind vier
senkrechte eiserne Stangen p, p, p, p geschraubt, deren
obere Enden einen nachher zu beschreibenden Ventilkolben P tragen. Unmittelbar unter den Dampfcylindern und durch ihre oberen
Flanschen getragen, sind auf dem Gestell E, E zwei
Wassercylinder Q, Q angebracht, welche unten offen und
oben mit einem aufwärts sich öffnenden Ventil versehen sind. Dieses Ventil gleicht
hinsichtlich seiner Construction dem Ventile des nachher zu beschreibenden Kolbens.
An die oberen Flanschen der Wassercylinder Q ist eine
Ventilbüchse R geschraubt, die durch einen Canal s mit der sogenannten Vertheilungsbüchse S communicirt. Letztere ist, ähnlich dem Behälter B, seitwärts und vorn mit Thüren versehen, die nach
Belieben geöffnet oder geschlossen werden können. Oben an der Ventilbüchse befinden
sich Deckplatten r, r, durch deren Hinwegnahme man den
Cylinderventilen beikommen kann. Der Dampf tritt aus einem Dampfkessel durch die
Röhre t in die unterhalb und zwischen den Dampfcylindern
angebrachte Schiebersteuerung T, welche den Dampf
abwechselnd von unten in jeden Cylinder strömen läßt. Die Steuerung T wird vermittelst der Stange v von einem an der Kurbelwelle K befindlichen
Excentricum V in Thätigkeit gesetzt. Die Dampfcylinder
H sind mit Kegeln (cones) versehen, durch welche die Kolbenstangen h
laufen. Die heiße Luft tritt durch die Luftröhre w aus
dem oberen Theile des einen Cylinders in den andern, während die Kolben abwechselnd
auf- und
niedergehen. Der verbrauchte Dampf tritt aus dem Ventil T längs der Röhre z durch die Wasserbüchse Z, von wo er in die Röhre z2 tritt, die ihn in einen Schornstein
leiten kann. Das durch die Pumpe b2 gehobene kalte Wasser fließt in den obern Theil
der Wasserbüchse Z und in die bis nahe an den Boden
desselben gehenden Röhren, wo es bis nahe an den Siedepunkt erwärmt wird. In diesem
Zustande wird das Wasser durch die Speisepumpe a2 in den Dampfkessel gedrückt.
Die Figuren 11
und 12
stellen den Kolben und die Ventile nach einem größern Maaßstabe dar, und zwar Fig. 11 im
Grundrisse, Fig.
12 im Seitendurchschnitte. Dieses Ventil besteht aus einer Anzahl
gußeiserner Stäbe, welche eine Art Rost bilden, der an der untern Seite durch
Querstäbe verstärkt ist. Die Stäbe sind mit Büchsen versehen zur Aufnahme der oben
mit Schraubengängen versehenen Kolbenstangen p, p. Die
rostförmigen Stäbe sind abwechselnd in verschiedenen Höhen angeordnet. Die Ränder
der Oeffnungen bilden runde Lager, in welchen eiserne, mit Holzstöpseln
verschlossene Röhren liegen. Diese Röhren verschließen die Oeffnungen zwischen den
Stäben und bilden ein nach unten sich schließendes, nach oben aber sich öffnendes
Ventil. Um die Röhrenstücke seitwärts an ihrer Stelle zu erhalten, ist rings um das
Ventil ein breiter schmiedeiserner Ring e2, e2 gelegt, während zwei Stege f, f die Bewegung der Röhren in verticaler Richtung
einschränken. Die Stäbe zwischen den Oeffnungen sind nach unten keilförmig, so daß
sie der aufsteigenden Wassersäule einen möglichst geringen Widerstand darbieten. Das
schmiedeiserne Band e2
des Kolbenventils ist an seiner äußeren Fläche genau abgedreht, so daß es sich an
den Cylindern frei auf- und niederbewegen läßt, ohne einer Liederung zu
bedürfen.
Ich komme nun an die Beschreibung der Wirkungsweise der Maschine. Der in dem
Dampfkessel unter einem Druck von 25 Pfd. per
Quadratzoll entwickelte Dampf strömt in die Steuerung T,
durch die er in einen der Dampfcylinder unter denjenigen Kolben gelangt, der eben im
Begriff steht, den aufwärtsgehenden Hub zu machen. Der Dampfdruck hebt nun den
Kolben, und dieser hebt vermittelst der Kolbenstangen h,
h der Querstücke I und N und der Verbindungsstangen M, M und n, n den Ventilkolben P und
treibt alle über demselben befindliche Luft oder Wasser durch das oben am Cylinder
Q befindliche Ventil aus. Die gegenüberliegenden
Dampf- und Wasserkolben bewegen sich gleichzeitig vermöge ihrer Verbindung
mit der Kurbelwelle k abwärts, wobei der unter dem
Dampfkolben enthaltene Dampf durch die Dampfausströmungsröhre entweicht. Am Ende des Hubes
ändert sich die Stellung des Schieberventils, so daß der Dampf jetzt in den andern
Cylinder strömt und den Kolben desselben hebt. Das Wasser aber, welches sich jetzt
über dem zweiten Kolben P befindet, wird durch das oben
am Cylinder angebrachte Ventil gewaltsam hinaufgedrückt und tritt durch die Röhre
s in die Vertheilungsbüchse S. Durch diese Bewegung wird in dem Cylinder ein aufwärtsgehender
Wasserstrom erzeugt. Wenn die Bewegung des Kolbens P
rückgängig wird und er seinen Niedergang beginnt, so öffnen sich seine Ventile, und
der auf die beschriebene Weise erzeugte obere Wasserstrom tritt durch das Ventil,
bis der Kolben P einen größeren oder kleineren Theil
seines abwärtsgehenden Hubes zurückgelegt hat, je nach dem von dem Wasser erlangten
Momente, welches im Verhältniß zu der Geschwindigkeit steht, womit der Kolben
arbeitet.
Wenn die Maschine zum Entwässern von Ländereien angewendet wird, so werden eine oder
mehrere Thüren c geöffnet, welche mit den Gräben, woraus
das Wasser gepumpt werden soll, in Communication stehen. Die Seitenthüren der
Vertheilungsbüchse S werden geschlossen, die Vorderthür
dagegen, welche mit dem Canal, durch den das Wasser weggeschafft werden soll,
communicirt, wird geöffnet. Soll das Wasser aus einem Fluß oder aus einer Quelle
gehoben und zum Behuf der Bewässerung in Gräben geleitet werden, so wird die mit dem
Fluß communicirende Thür c des Behälters B geöffnet; die Vorderthür der Vertheilungsbüchse S wird geschlossen und die nach den Gräben führende
Seitenthür geöffnet. Bei Aufstellung dieser Maschine ist darauf zu achten, daß die
untere Oeffnung des Wassercylinders Q nicht höher liege
als der tiefste Theil des Abzuggrabens, aus welchem das Wasser gepumpt werden soll,
indem sonst die Maschine das Wasser nicht heben würde.
Diese zur Entwässerung von 500 Acres in Norfolk bestimmte Maschine erhält zwei
Dampfkessel von 15 Fuß Länge und 3½ Fuß Durchmesser. Bei einem Drucke von 35
Pfd. auf den Quadratzoll ist sie im Stande 6000 Gallons Wasser in 1 Minute oder
4,320,000 Gallons in 1 Tag 10 Fuß hoch zu heben. Ihre Herstellungkosten belaufen
sich auf 600 bis 650 Pfd. St., während die täglichen Betriebskosten einschließlich
der Kohlen und der Beaufsichtigung zu 12 Shill. 6 Pence, den Tag zu 12 Stunden
gerechnet, veranschlagt sind. Für diese Summe kann der Landbebauer seinem Land
täglich 4,320,000 Gallons Wasser entziehen, was einem Regenfall von 1 Zoll Höhe per Quadratfuß über 200 Acres Land gleichkommt;
oder er kann in trockenen Jahreszeiten sein Land mit dieser Wassermasse
bewässern.