Titel: | Rotationspumpe, Wassersäulenmaschine und Grubenventilator von John Cooke in Darlington. |
Fundstelle: | Band 197, Jahrgang 1870, Nr. IV., S. 4 |
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IV.
Rotationspumpe, Wassersäulenmaschine und
Grubenventilator von John Cooke in Darlington.
Nach Engineering,
April 1870, S. 303.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Cooke's Rotationspumpe, Wassersäulenmaschine und
Grubenventilator.
Wie aus den Abbildungen in Figur 1 und 2 zu entnehmen
ist, besteht die Rotationspumpe aus einem cylindrischen
Gehäuse A (dem Pumpenkörper), in welchem der
kreiscylindrische Arbeitskolben B rotirt, während ein
anderer Kolben C, dessen eigenthümliche Form im
Querschnitt in Figur
2 ersichtlich ist, derart oscillirt, daß er mit dem Kolben B fortwährend in Berührung bleibt.
Da die beiden Kolben einerseits bei b und c an den Wandungen des Gehäuses A, andererseits bei a aneinander wasserdicht
anliegen, so ist der
Pumpenkörper in zwei Räume getheilt, von denen der eine ununterbrochen mit dem
Saugrohr D, der andere mit dem Druckrohr E in Verbindung steht.
Bei der Drehung des Arbeitskolbens B im Sinne des Pfeiles
vergrößert sich der mit dem Saugrohr communicirende Raum, weßhalb Flüssigkeit
angesaugt, während jene vor dem Kolben in das Druckrohr gepreßt wird.
Besonderes Augenmerk hat der Constructeur auf die bei der Pumpe vorkommenden
Liderungen gerichtet, um dieselben leicht dicht herstellen und im Falle der
Abnutzung bequem wieder ersetzen zu können.
Die Dichtung bei b zwischen Arbeitskolben und Gehäuse
wird durch einen Messingstreifen erzielt, welcher in eine Nuth des Kolbens eingepaßt
ist.
Die seitlichen Enden des Arbeitskolbens B werden durch
einfache Hanfpackungen gedichtet, welche mittelst Stopfbüchsen an die conischen
Hälse F und G angedrückt
werden. Der Hals F ist aus einem Stück mit dem Kolben,
während G durch Feder und Nuth mit der Kolbenwelle
verbunden und durch Schraubenmuttern festgehalten wird. Außer den schon erwähnten
Stopfbüchsen sind noch zwei andere angebracht, welche zur sicheren Führung der
Kolbenwelle dienen. Die eine stützt sich gegen den conischen Anlauf H der Welle, wogegen die andere das conische Ende des
Halses G umschließt.
Der von dem Arbeitskolben abgewendete Theil des oscillirenden Kolbens C ist concentrisch zu dessen Schwingungsachse abgedreht
und liegt an der ebenso geformten Wand des Gehäuses an, welche mit einer Nuth zur
Aufnahme der Hanfpackung c versehen ist; letztere kann
durch Stellschrauben entsprechend gegen den oscillirenden Kolben angedrückt
werden.
Der Kolben C ist äquilibrirt, daher der Wasserdruck
keinen Einfluß auf dessen Lage ausübt, welche nur von einer außerhalb befindlichen
Steuerung abhängt.
Die Achse dieses oscillirenden Kolbens geht nämlich durch eine Stopfbüchse nach Außen
und trägt da den Arm K von bestimmter Länge und
Stellung. Der dem Arbeitskolben B zugekehrte Theil des
Kolbens C ist (bei a) nach
einer Kreislinie abgerundet. Die Verbindungslinie des Mittelpunktes derselben mit
jenem der Schwingungswelle von C gibt die Länge und die
Richtung des besagten Armes K an.
Auf der rotirenden Welle des Kolbens B dagegen sitzt eine
Kurbel L von dem Radius und der Richtung der
Excentricität des Arbeitskolbens.
Die Kurbel L und der Arm K
sind durch eine Lenkstange mit einander verbunden. Die Länge der letzteren ist gleich der
Summe der Radien des Arbeitskolbens und der kreisförmigen Abrundung bei a des oscillirenden Kolbens; doch ist diese Länge
derartig justirbar, daß die Berührung beider Kolben hinlänglich dicht ist, ohne
dabei einen allzu großen Druck auszuüben.
Um einen gleichmäßigen Wasserstrom zu erhalten, kuppelt Cooke zwei Pumpen der eben beschriebenen Art so aneinander, daß sich die
Arbeitskolben gegenseitig um 180° voreilen, wie dieß auch aus Figur 1 und 2 erkenntlich
ist.
Diese Rotationspumpe wird zu einer Wassersäulenmaschine,
wenn man durch das Rohr D das Aufschlagwasser irgend
eines Gefälles in das Gehäuse A gelangen läßt.
Auf demselben Principe wie diese Pumpe beruht auch der von Cooke construirte Grubenventilator (Engineering, 1869 S. 269). Dem Wesen nach unterscheidet
er sich nur dadurch, daß der oscillirende Kolben durch eine einfache, nicht
entlastete Klappe k (Figur 3) ersetzt ist,
deren Steuerung aber analog wie oben erfolgt.
Der in Figur 3
skizzirte Ventilator hat einen Kolbendurchmesser von 8 Fuß, eine Kolbenlänge von 16
Fuß; die Excentricität des Kolbens auf der Welle beträgt 2 Fuß. Der cylindrische
Theil des Gehäuses ist aus 1/8 Zoll starkem, durch Rippen versteiftem, jener des
Kolbens aber aus 3/32 Zoll starkem Eisenblech hergestellt. Die Stirnwände des
Gehäuses bestehen aus Ziegelmauerwerk, welches im Inneren glatt ausgeputzt ist. Die
Lager der Kolbenwelle ruhen auf gußeisernen Ständern.
Ein gekuppelter Ventilator von den angegebenen Dimensionen ist für Schächte von 10
Fuß engl. Durchmesser ausgeführt worden und soll bei einer Druckdifferenz von 3 Zoll
pro Minute 180000 Kubikfuß Luft fördern.