Titel: | Eine Pumpe mit zwei Kolben; von W. Jeep, Ingenieur in Cöln. |
Autor: | W. Jeep |
Fundstelle: | Band 162, Jahrgang 1861, Nr. LXXII., S. 249 |
Download: | XML |
LXXII.
Eine Pumpe mit zwei Kolben; von W. Jeep, Ingenieur in
Cöln.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Jeep, über eine Pumpe mit zwei Kolben
Es ist häufig bei Pumpen und namentlich bei Handpumpen, d.h. solchen, welche mit
einem Hebel, dem sogenannten Schwengel, zum Betriebe versehen sind, sehr schwierig,
einen großen Kolbenhub zu geben, weil das Hebelverhältniß, um nicht zu große Kraft
ausüben zu müssen, ein ziemlich großes seyn muß, weßhalb ein großer Kolbenhub
unzulässig ist und selten bei den gewöhnlichen Brunnenpumpen ein größerer Hub der
Pumpenkolben vorhanden ist, als etwa 6 Zoll.
Durch verschiedene Hebelanordnungen kann man allerdings für eine kleine Bewegung des
Handhebels einen großen Kolbenhub erzielen, wobei die den Kindern als Spielzeug
bekannte Hexenschere, oder was dasselbe ist, der in Krankenzimmern ziemlich
verbreitete Faulenzer, um Sachen vom Erdboden aufzuheben, im Großen ausgeführt sehr
gute Dienste leisten können.
Aber Jedermann weiß, wie wenig Sorgfalt auf die Unterhaltung von gewöhnlichen
Brunnenpumpen, welche meistens dem Regen und der Luft ausgesetzt sind, verwendet
wird. Vom Schmieren der einzelnen Theile ist gar keine Rede und eine Reparatur erst
dann an der Zeit, wenn die Pumpe trotz aller Bemühungen der Leute kein Wasser mehr
gibt. Eine solche Beaufsichtigung darf allerdings bei einer Pumpe, bei welcher
complicirtere Hebelwerke Anwendung finden oder gefunden haben, nicht vorkommen, denn
sonst würde bald jede Bewegung aufhören.
Ein ziemlich einfaches Mittel, um ein bestimmtes Wasserquantum in einer bestimmten
Zeit oder auf eine gewisse Anzahl Kolbenhube einer Pumpe zu erhalten, ist das, daß
man eine Pumpe mit zwei Kolben anwendet, welche so arbeiten, daß durch dieselben
fast das doppelte Wasserquantum geliefert wird, welches man erhalten würde, wenn nur
ein Kolben bei demselben Hube in der Pumpe wäre und arbeitete.
In Fig. 10 ist
eine solche Pumpe in einfachen Linien skizzirt. Es ist A
der obere und B der untere Kolben, welche beide in einem
Cylinder oder Stiefel arbeiten, weßhalb die Kolbenstange des unteren Kolbens B durch den oberen A
hindurchgehen muß, woselbst sie durch eine Stopfbüchse gedichtet wird. Bei Pumpen,
welche das Wasser nicht hoch zu heben brauchen, wie dieß bei den gewöhnlichen
Brunnenpumpen fast immer der Fall ist, kann man, um diesen Durchgang leicht und ohne die für diese Zwecke
sehr hinderlichen Stopfbüchsen bewerkstelligen zu können, den Kolben des oberen
Kolbens als Rohr machen, in welchem eine Ledermanschette angebracht ist, die dann
die Dichtung herbeiführt und das Wasser, welches in das Rohr eintritt, zurückhält
und den Eintritt der Luft von außen in die Pumpe verhindert.
Beide Kolben sind mit irgend welchen Ventilen versehen, welche dem Wasser den
Durchgang gestatten, und außerdem ist über dem Saugrohre das Saugventil C angebracht.
Die Kolben sind mit ihren Stangen a und b an den Hebel D gehängt,
welcher seinen Drehpunkt zwischen beiden Stangen bei E
hat, so daß die Kolben stets entgegengesetzte Bewegungen haben. Der Hebel D ist dann über den Angriffspunkt einer Kolbenstange
hinaus in irgend welcher Weise verlängert oder ein besonderer Hebel auf der
Drehachse E angebracht, welcher dem pumpenden Menschen
als Handhabe dient.
Wird nun die Handhabe niedergedrückt, so geht der obere Kolben A nach unten, und der untere B nach oben. Es
wird also der Raum zwischen beiden Kolben verringert, und das zwischen beiden
befindliche Wasser durch das Ventil des oberen Kolbens hindurchgehen und so in den
oberen Raum der Pumpe gelangen, welcher mit dem Ausgußrohre F versehen ist.
Der untere Kolben B geht bei dieser Bewegung des Hebels
nach oben, es entsteht also ein luftverdünnter Raum über dem Saugventile, und das
Wasser wird durch das sich öffnende Saugventil in den unteren Raum des
Pumpenstiefels gelangen.
Wird dann, wenn die Kolben sich am nächsten gekommen sind, der Hebel D weiter nach oben bewegt, so wird das über dem oberen
Kolben befindliche Wasser mit diesem gehoben und aus dem Ausgusse befördert. Der
untere Kolben geht nach unten und das Wasser, welches zwischen diesem und dem
Saugventil steht, wird anfänglich durch das in den Kolben befindliche Ventil
gedrängt. Da aber der Raum zwischen beiden Kolben sich rasch vergrößert, so wird
eine Luftverdünnung in dem Raume zwischen beiden Kolben entstehen, und dann das
Wasser leichter durch den unteren Kolben treten. Gleichzeitig wird sich aber auch,
wenn die Luftverdünnung den erforderlichen Grad erreicht hat, das Saugventil öffnen
und mehr Wasser aus dem Brunnen treten, so daß in den Raum zwischen beiden Kolben
eine größere Wassermenge kommt, als vorher zwischen dem Saugventile und dem unteren
Kolben war.
Jeder der Kolben durchläuft bei gleichen Durchmessern derselben mit einer einkolbigen
Pumpe, wenn die Wassermengen, welche geliefert werden sollen, gleich sind, nur den
halben Weg als bei der letzterwähnten, und wird demnach auch die Bewegung des Hebels
D an seinem Ende halb so groß seyn, als bei den
Pumpen mit nur einem Kolben unter den oben gemachten Annahmen. Man ist also im
Stande, wenn der Hebel k an der Stelle der Handhabe
denselben Weg durchlaufen soll, wie bei einer einkolbigen Pumpe, bei Anwendung
derselben Kraft bedeutend größere Kolben anzuwenden, oder denselben größere Hube zu
geben. In dem ersteren Falle würde der Hebel entsprechend länger zu machen seyn, um
die Kraft in richtigem Maaße zu übertragen, während in dem anderen Falle die Länge
des Hebels kürzer und nach dem Hube der Kolben gerichtet seyn müßte.
Man kann diese Pumpen auch mit massiven Kolben anwenden; in solcher Form ist die
Anwendung der Pumpen eine weit größere oder häufigere, weil sie dann für alle Fälle
benutzt werden können, und namentlich wenn die Pumpen von Excentrics getrieben
werden, sehr rathsam, weil man dadurch auf kleine Hube der Excentrics und also auch
auf kleine Durchmesser derselben kommt, also an der sehr bedeutenden Betriebskraft
spart.
In Fig. 11 ist
eine solche Pumpe mit dem zum Betriebe erforderlichen Excentric und Hebelwerke
skizzirt.
Es sind A und B die beiden
Kolben, von denen A eine hohle Kolbenstange a hat, welche in der Stopfbüchse des Deckels des
Pumpencylinders gedichtet ist und an ihrem oberen Ende eine Stopfbüchse hat, durch
welche die Stange b des unteren Kolbens geht.
An jede der Kolbenstangen ist ein seitlich abstehender Zapfen befestigt, an welche
Gelenkstangen c und a
greifen, welche die Kolbenstangen mit dem Hebel C
verbinden. In dem einen Punkte, in welchem die Gelenkstangen mit dem Hebel
zusammentreffen oder verbunden sind, greift die Excentricstange D an, durch welche die Bewegung ertheilt wird.
Von der Mitte des Pumpencylinders geht das Saug- und Druckrohr ab, an welches sich
das Ventilgehäuse E anschließt, welches oben bei F das Druckventil und unten bei G das Saugventil aufnimmt. Die Kolben sind so in dem Pumpencylinder
gestellt, daß einer in der unteren Hälfte des Cylinders arbeitet, während der andere
in der oberen Hälfte bewegt wird.
Ist die Bewegung nun so, daß die Kolben sich von einander entfernen, so wird der
zwischen ihnen entstehende Raum mit durch das Saugventil eintretendem Wasser
angefüllt, welches bei dem Zusammengange der Kolben durch das Druckventil aus dem
Cylinder entfernt wird.
Beide Constructionen der Pumpen, sowohl mit Ventil- als auch massiven Kolben, haben
sich in der Praxis trefflich bewährt und können deßhalb zur Nachahmung empfohlen
werden.