Titel: | Ueber Neuerungen an Pumpen. |
Fundstelle: | Band 264, Jahrgang 1887, S. 155 |
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Ueber Neuerungen an Pumpen.
(Patentklasse 59. Fortsetzung des Berichtes Bd.
261 S. 357.)
Mit Abbildungen auf Tafel
10 und 15.
Ueber Neuerungen an Pumpen.
Um eine vollständige Verdichtung des Dampfes bei
Dampfwasserhebern (Pulsometern) zu erzielen, gibt Alb. Eylert in Hannover zwei Wege an.
Nach dem * D. R. P. Nr. 35756 vom 1. Juli 1885 wird in den Pulsometerkammern (Fig. 1 Taf. 10)
eine Glocke a angeordnet, deren oberer Theil durch ein
sich nach oben öffnendes Ventil c verschlossen wird. In
der Saugperiode füllen sich Kammer und Glocke mit Wasser. Tritt die Druckperiode
ein, so entleert sich die Kammer in bekannter Weise; dagegen bleibt die Glocke a gefüllt. Erst wenn das Wasser in der Kammer bis zum
unteren Rande der Glocke gesunken ist und in Folge dessen Dampf in die Glocke a tritt, stürzt der Inhalt derselben heraus, fällt auf
den Teller d und spritzt nach allen Richtungen aus
einander, wodurch die Saugperiode wieder eingeleitet wird. Die Lage des Druckkanales
ist also bei dieser Anordnung für die Wirkung unerheblich.
Ein einfacherer Weg ist in Fig. 2 Taf. 10 (vgl. * D.
R. P. Nr. 35759 vom 28. August 1885) angegeben (vgl. auch 1886 261 * 358); hierbei sind die Saugrohre R bis
fast zur Decke der im Uebrigen cylindrisch geformten Pumpenkammern hochgeführt und
die Druckrohre gehen fast bis zum Boden der Kammern. Erreicht nun in der
Druckperiode der Dampf den unteren Rand des Druckrohres, so tritt etwas Dampf in
dieses ein und bewirkt den Beginn der Saugperiode. In Folge dessen fällt durch das
Saugrohr angezogenes Wasser durch die ganze Höhe der Kammer und vervollständigt die
saugende Wirkung.
Wie die Zeichnung erkennen läſst, besteht der Pulsometer aus 3 Theilen: 1) dem
Fuſsstücke mit den Saugventilen und den schmiedeisernen Saugrohren R, 2) dem Mittelstücke, das die cylindrischen Kammern
bildet, und 3) dem Kopfstücke, welches mit der Druckkammer, den Druckventilen, mit
den schmiedeisernen Steigröhren und der Dampfvertheilungsvorrichtung versehen ist.
Alle 3 Theile werden durch 4 Kopf- und Fuſsstücke verbindende äuſsere Ankerschrauben
zusammen gehalten. Der Pulsometer kann jedoch auch ganz aus Guſseisen in einem
Stücke hergestellt
werden, in welchem Falle die Saugkanäle auſsen an den cylindrischen Pumpenkammern in
die Höhe geführt sind und dann seitlich in diese einmünden, während die Druckkanäle
rechts und links der Zwischenwand in der Mittellinie des Pulsometers liegen.
Für Bohrlochpumpen mit direktem Dampfdruck gibt Carl Eichler in Berlin (* D. R. P. Nr. 36941 vom 15.
December 1885) verschiedene Constructionen an, von denen die einfachste in Fig. 3 Taf. 10
abgebildet ist. Die Pumpe besteht aus einem U-förmig gebogenen Rohre, dessen beide
Schenkel C und F
verschiedene Weite haben. Am Fuſse derselben ist der Saugkopf mit Korb und Saug- und
Druckventil angeordnet, während sich im oberen Theile des engeren Schenkels C ein Kolbenschieber O
bewegt, welcher mit einem bis in den unteren Theil des Rohres reichenden Schwimmer
X verbunden ist. Der weitere Schenkel F ist oben mit einem einfachen Ausgusse versehen. Die
Pumpe wird, nachdem der Hahn B so gestellt ist, daſs
das Innere von C mit der Auſsenluft in Verbindung
steht, so weit in das im Bohrloche stehende Wasser eingesenkt, bis letzteres durch
das sich nach oben öffnende Saugventil in die Röhren C
und F eintritt und über dem Schwimmer X steht. In Folge dessen hebt sich letzterer und stellt
den Kolbenschieber O so, daſs nach Umstellung des
Hahnes B Dampf aus dem Kessel A in den engen Schenkel C tritt und das in
diesem befindliche Wasser durch das Druckventil G in
den weiteren Schenkel fördert. Sinkt das Wasser im engeren Schenkel C bis unter den Schwimmer X, so wirkt das Eigengewicht desselben auf eine Verschiebung des
Kolbenschiebers O, wodurch der Dampfzutritt abgesperrt,
dagegen das Innere des engeren Schenkels C mit der
Auſsenluft in Verbindung gesetzt wird. Es füllt sich dann der engere Schenkel C wieder mit Wasser, wodurch der Schwimmer X gehoben und der Dampfzulaſs geöffnet wird. In dieser
Weise wiederholt sich das Spiel. Bei den übrigen in der Patentschrift erläuterten
Pumpen füllt der Pumpenkörper das Bohrloch vollständig aus. Die beiden Räume C und F werden dann durch
eine mittlere Scheidewand des cylindrischen Pumpenkörpers gebildet, oder dieselben
liegen concentrisch zu einander. Behufs möglichster Vermeidung von Dampf Verlusten gibt die Firma Carl
Pieper in Berlin (* D. R. P. Nr. 36332 vom 3. September 1885) die in Fig. 4 Taf. 10
dargestellte Steuerung für einkammerige
Dampfwasserheber an. Es wird angenommen, daſs demselben das zu hebende
Wasser zuflieſst, was die Verwendung auch von Druckluft
o. dgl. ohne Aenderung der Einrichtung ermöglicht.
Der Wasserheber besteht aus einer geschlossenen Kammer A mit Zuiluſsventil B,
Druckventil C, Dampfzulaſsrohr E und Auspuff F; die zu letzteren gehörenden
Ventile G und H werden
durch einen Schwimmer D in folgender Weise bewegt:
Angenommen, die Kammer A fülle sich, so ist B offen, C geschlossen,
desgleichen ist G geschlossen und H offen; die Gase werden also durch die einflieſsende
Flüssigkeit herausgedrängt und der Schwimmer steigt empor, bis er gegen den Anschlag
M stoſst. Hier steht der Schwimmer zunächst still
und fängt an, bei weiter steigender Flüssigkeit vermöge des stetig zunehmenden Auftriebes einen
fortwährend wachsenden Druck auf den Anschlag M und
damit auf das Ventil G auszuüben. Sobald dieser Druck
groſs genug geworden ist, um den über dem Ventile herrschenden Gasdruck zu
überwinden, wird das Ventil G geöffnet und geht der
Schwimmer vermöge der angesammelten Energie weiter in die Höhe und vollführt sofort
die Umsteuerung bis zum völligen Schlusse des Ventiles H. Es treten nun durch das geöffnete Ventil G
gespannte Gase in das Gefäſs A ein und drücken auf die
Flüssigkeit. In Folge dessen öffnet sich Ventil C, es
wird das Ventil B geschlossen und die Flüssigkeit
herausgefördert; die Oberfläche derselben sinkt und damit der Schwimmer D. Das Ventil H wird jetzt
durch den Gasdruck im Gefäſse fest gegen seinen Sitz gepreſst. Der Schwimmer stöſst
bei fortdauerndem Sinken gegen den Anschlag N und übt
einen immer mehr zunehmenden Druck auf den Anschlag N
und damit einen stetig wachsenden Zug auf das Ventil H
so lange aus, bis der Zug den Druck der Gase auf die Ventilfläche überwindet. Dann
wird das Ventil H plötzlich geöffnet und vermöge der
angesammelten Energie setzt der Schwimmer seine Bewegung noch fort bis zum völligen
Schlusse des Ventiles G und völligem Oeffnen des
Ventiles H. Die gespannten Gase entweichen nun aus dem
Gefäſse, das Ventil C schlieſst sich, B wird durch die nachdrängende Flüssigkeit geöffnet und
das Gefäſs füllt sich von Neuem.
Fig. 5 Taf. 10
stellt einen Wasserheber mit offenem Schwimmer dar.
Diese Anordnung eignet sich für Dämpfe von sehr hoher
Spannung, da der Schwimmer von auſsen und innen gleichem Drucke unterliegt,
also auch durch den höchsten Gasdruck nicht eingedrückt oder undicht werden
kann.
P ist ein oben offener Hals auf dem
Schwimmer D, durch welchen das Druckrohr O bis unten in die Höhlung des Schwimmers hineinragt.
Zwischen dem Rohre O und den Wänden des Halses P bleibt genügend freier Raum, um Druckgleichheit
innerhalb und auſserhalb des Schwimmers zu sichern und um der Flüssigkeit freien
Eintritt in das Innere des Schwimmers zu gestatten. Die Ventile H und G liegen neben
einander und werden von einem zweiarmigen, am einen Ende gabelförmig gestalteten
Hebel J bewegt.
Angenommen, der Schwimmer D sei
entleert, dann ist das Ventil G durch den Auftrieb
desselben geschlossen, H geöffnet; der Druck im Gefäſse
A ist also dem äuſseren Atmosphärendrucke gleich.
In Folge dessen läuft Flüssigkeit durch das Ventil B in
das Gefäſs ein, während C zugedrückt ist. Die
Flüssigkeit steigt neben dem Schwimmer empor, über diesen hinweg und stürzt in den
Hals P hinein so lange, bis das Gewicht von Schwimmer
und Inhalt vermindert um den Auftrieb genügt, dem auf dem Ventile G ruhenden Gasdrucke das Gleichgewicht zu halten.
Unmittelbar danach wird nun dieses Ventil plötzlich geöffnet und setzt der
Schwimmer, da noch fortwährend Flüssigkeit einstürzt, die Bewegung behufs völliger
Umsteuerung der Ventile mit zunehmender Energie und abnehmendem Ventilwiderstande so
lange fort, bis H geschlossen und G voll geöffnet ist. Es tritt hiermit der volle
Gasdruck im Gefäſse A ein, der Zufluſs der Flüssigkeit
hört auf, B schlieſst sich, C öffnet sich und das durch E eintretende Gas
drängt die Flüssigkeit aus dem Hohlraume des Schwimmers heraus und nimmt deren Platz
ein. Der Schwimmer bekommt dadurch Neigung zum Steigen, kann aber dieser nicht
sogleich folgen, da das Ventil H noch durch den
Gasdruck auf seinem Sitze festgehalten wird. Es wird daher das Ausdrücken der
Flüssigkeit so lange fortgesetzt, bis der Schwimmer so weit entleert ist, daſs der
Auftrieb genügt, das Ventil H von seinem Sitze
abzuziehen. Da der Auftrieb des Schwimmers sich bei steigender Bewegung nicht
ändert, weil derselbe immer ganz unterhalb des Flüssigkeitsspiegels bleibt, so
vollführt er die umsteuernde Bewegung mit ungeschwächter Energie bis aus Ende, d.h.
bis zum völligen Schlusse des Ventiles G und
entsprechendem völligem Oeffnen des Ventiles H. So
wiederholt sich das Spiel.
Soll der Flüssigkeitsheber zugleich auch ansaugend wirken, so wird
in die an den Auspuffstutzen F sich anschlieſsende
Rohrleitung ein Rückschlagventil eingeschaltet. Dieses Ventil schlieſst sich nach
der Eröffnung des Auslaſsventiles
H zu Folge des bei der Verdichtung des gespannten
Dampfes eintretenden Vacuums und die Druckverminderung im Gefäſse A genügt, um Flüssigkeit durch Ventil B anzusaugen.
Um die Saugkraft des Dampfes in Pulsometern vollständig
auszunutzen, ordnet Rich. Droſsbach in Aachen
(* D. R. P. Nr. 36255 vom 9. Februar 1886) zwei eigenthümlich gestaltete Steuerventile (Fig. 11 Taf. 10) an,
welche an einem Balken B pendelnd aufgehängt sind.
Jedes Ventil A bewegt sich in einer
cylindrischen Führung C, welche in ihrer unteren, zur
Pumpenkammer gehenden Oeffnung einen durch Rippen angegossenen Kegele trägt;
letzterer versperrt die Oeffnung so weit, daſs nur eine schmale, ringförmige
Dampfeintrittsöffnung gebildet wird, welche von einem ringförmigen Ansätze auf der
unteren Seite der Ventile verschlossen werden kann. Die Gröſse der Dichtungsfläche
ist in Bezug auf die gesammte Fläche der Ventile äuſserst klein gewählt, um eine
möglichst geringe Belastung durch den Dampfdruck zu erhalten und eine leichte
Umsteuerung zu erreichen.
Das Ventil A bildet mit dem
Fuhrungscylinder C zwei Kammern, eine ringförmige o1 und eine kreisrunde
o, von welchen die letztere durch die Bohrung a mit dem Dampfraume D in
Verbindung steht, o ist die Arbeitskammer, welche der
Pumpenkammer den gröſsten Theil des arbeitenden Dampfes zuführt. o1 dagegen ist die
Vacuumschutzkammer; sie dient weniger zum Speisen der Pumpenkammer (weil nur der
zwischen Ventil und der äuſseren cylindrischen Führung sich hindurchdrängende Dampf
in o1 eintritt), als
zum Umsteuern. Sobald in der Pumpenkammer Condensation eintritt, ist in der Kammer
o1 der
Dampfverbrauch viel gröſser als die Dampfzuströmung. Das Vacuum schlieſst in Folge
dessen das Ventil schon beim ersten Entstehen der Condensation. Dabei wirkt der
Dampfüberdruck auf eine sehr groſse Fläche und hat für das Abreiſsen des zu
öffnenden Ventiles nur den Druck zu überwinden, welcher auf der kleinen
Dichtungsfläche lastet, weil nach Schluſs des Ventiles der zwischen Ventil und
Führung sich hindurchdrängende Dampf wieder in die Vacuumschutzkammer eindringt und
das Ventil bis auf die Dichtungsfläche entlastet.
Um Wasser aus Brunnen mittels Luftdruck zu heben,
schlägt C. Tönsmann in Gadderbaum bei Bielefeld (* D.
R. P. Nr. 36251 vom 22. Januar 1886) folgende Einrichtung vor: In einem Wasserkasten
stehen zwei geschlossene Gefäſse g und G1 (Fig. 9 Taf. 10), welche
mit Eintrittsklappen S und S1, den Steigrohren R, R1 und W, sowie den Luftzuführungsrohren L und L1 versehen sind. Mittels einer Luftpumpe wird
Druckluft durch das Rohr P und die Abzweigungen L und L1 in die Gefäſse g und
G1 geleitet. In der
Kreuzung von P, L, L1
sitzt ein Vierwegehahn H, durch welchen bei der in der
Zeichnung angenommenen Stellung das Gefäſs g mit der
Luftpumpe und das Gefäſs G1 mit der äuſseren Luft in Verbindung gesetzt wird.
Die Umsteuerung des Hahnes H
geschieht selbstthätig von der Luftpumpe aus mit Hilfe der Einrichtung Fig. 10: Die
Stange T wird von der Luftpumpe aus auf- und
niederbewegt und dadurch die Scheibe M mittels des
Schaltkegels N nach einer bestimmten Anzahl von Hüben
herumgedreht. An M sitzt der Daumen O, welcher auf die Rolle q
am Hebel Q wirkt. Dieser ist durch die Stange Q1 und den Hebel Q mit dem Vierwegehahn H
verbunden, so daſs, wenn der Daumen 0 den Hebel Q
bewegt, eine Drehung des Hahnes hervorgerufen wird. In der gezeichneten Stellung des
Hahnes wird das in dem Gefäſse g befindliche Wasser
durch die aus L nach g
strömende Luft durch D in den Windkessel K und von da nach oben gedrückt, während die in G1 befindliche Luft
durch L2 ausströmt.
Nach einer bestimmten Anzahl von Huben der Luftpumpe steuert diese den Hahn in beschriebener
Weise um. Nun tritt die Luft aus P durch L1 nach G1 und treibt das
Wasser durch D1 und R1 nach K und von hier durch W zu
den Verbrauchsstellen. Die in g vorhandene Luft strömt
durch L und L2 in die äuſsere Atmosphäre, so daſs sich bald in
g Atmosphärendruck einstellt und das Wasser des
Brunnens durch S in den Raum g tritt und diesen nach und nach füllt.
Eine eigenthümliche Verbindung einer Dampfvacuumpumpe mit
einer Pumpe mit Differentialkolben schlägt G. A.
Greeven in Brühl bei Köln (* D. R. P. Nr. 36245 vom 28. Oktober 1885) vor.
In Fig. 6 Taf.
10 bezeichnet A eine Vacuumpumpenkammer, welche sich
mit ihrem unteren offenen Ende auf den Cylinder B der
Differentialpumpe aufsetzt. In dieser spielt der durchbrochene und mit dem sich nach
unten öffnenden Ventile c versehene Differentialkolben
gk. a ist das Saug- und b das Druckventil der Pumpe.
Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Der Dampf tritt
durch das Steuerventil d in die Vacuumpumpenkammer,
wenn der Differentialkolben die höchste Stellung einnimmt und die Raume über dem
Kolbentheile g vom vorhergehenden Spiele des Apparates
ganz oder theilweise mit Wasser gefüllt sind. Der Dampfdruck nebst dem Gewichte des
Differentialkolbens und des über demselben stehenden Wassers treibt dann den Kolben
nach unten. Der kleinere Kolbentheil k preſst das
Wasser unter demselben durch das Druckventil b, wobei
sich das Kolbenventil c schlieſst. Wenn der
Differentialkolben bis zu einem gewissen Punkte heruntergegangen ist, tritt durch
Wassereinspritzung in die Vacuumkammer die Condensationsperiode ein und nun bewegt
sich der Kolben durch den Luftdruck, welcher in Folge der Durchbrechung e an der Verbindungsstelle der beiden Pumpencylinder
auf die untere Seite des groſsen Kolbens wirken kann, wieder nach oben. Dabei tritt
ein Theil des über dem groſsen Kolben g befindlichen
Wassers durch das Kolbenventil c unter den kleinen
Kolben k, während in Folge der mehr oder weniger
groſsen Luftleere in der Vacuumkammer das Wasser durch das Saugventil in diese und
den groſsen Pumpencylinder einströmt. Wenn der Differentialkolben seinen höchsten
Stand erreicht hat, beginnt das Spiel von Neuem. Der Differentialkolben treibt das
Wasser mit einem Drucke in die Höhe, welcher dem Verhältnisse der Flächen der beiden
Kolben g und k entspricht;
diese können so groſs gewählt werden, daſs eine geringe Dampfspannung in der
Vacuumpumpe genügt, um eine groſse Druckhöhe zu überwinden.
Die Einspritzung in die Vacuumkammer zur Condensation des Dampfes
erfolgt durch das Rohrs, welches das Einspritzwasser unter dem kleinen Kolben
entnimmt und zwar dann, wenn der abwärts gehende Kolben die Ausmündungsöffnung des
Rohres s in dem groſsen Pumpencylinder frei gemacht
hat. Der Druck unter dem kleinen Kolben k ist im
Verhältnisse der Kolbenflächen des Differentialkolbens groſser als der Dampfdruck in
der Vacuumkammer. Das Condensationswasser spritzt unter diesem gröſseren Drucke in
die Vacuumkammer und bewirkt dadurch eine plötzliche Condensation. Ist das
Verhältniſs der Kolbenflächen 1 : 4 und hat der Dampf 3at Spannung, so würde das Condensationswasser mit 12at Druck einspritzen.
Die Steuerung des Ventiles der Vacuumkammer wird durch den
Differentialkolben bewirkt, mit welchem eine Stange f
durch den Bügel h verbunden ist. Diese Stange trägt an
ihrem oberen Ende zwischen zwei Platten eine Feder i
(Fig. 7
Taf. 10). Die untere, verschiebbare Platte legt sich gegen den Absatz der im unteren
Theile verstärkten Stange. Mit dem Ventile d ist das
Rohr l verbunden, welches die Feder t um schlieſst. Das Rohr l
besteht aus zwei Theilen mit einer Scheidewand l1, durch welche die Stange f mit ihrem dünneren Theile hindurchgeht.
Wenn der Kolben oben steht, so befindet sich die untere Platte in
einer bestimmten Entfernung von der Scheidewand l1. Geht der Kolben herunter, so setzt sich die Feder
auf und zwar sind die Abstände zwischen Scheidewand und unterer Platte so bemessen,
daſs dies erfolgt, wenn der Kolben g die Spritzöffnung
des Rohres s eben frei gelegt hat. Das Ventil d schlieſst sich dann und beim weiteren Abwärtsgehen
des Kolbens g wird die Feder i zusammengedrückt. Geht der Kolben g wieder
in die Höhe, so bleibt das Ventil d durch den
Dampfdruck des Arbeitsdampfes so lange geschlossen, bis die von einer Feder
getragene Platte m von unten gegen die Scheidewand
stöſst und das Ventil öffnet. Damit das Ventil d in der
geöffneten Stellung verbleibt, wird es durch Federn n
gehalten, welche sich seitlich gegen dasselbe anlegen. Zur Ingangsetzung des
Apparates dient die Umleitung o (Fig. 6). Der
Pumpencylinder steht in einem Wasserkasten D, so daſs
der den Pumpenkolben aufwärts treibende Luftdruck nicht unmittelbar, sondern durch
das Wasser im Kasten auf den Kolben g übertragen wird.
Man braucht in Folge dessen keine so genaue Dichtung des Kolbens g.
Fig. 8 Taf. 10
zeigt die Verbindung der Differentialpumpe mit einer
Greeven'schen Dampfpumpe (vgl. 1883 248 * 5. 1884 252 * 443),
wobei die Dampfsteuerung und die Einspritzung durch den Kolben fortfällt.
Bei der Ingangsetzung dieser Pumpe wird, wie bei der Anordnung
Fig. 6,
zuerst der Ablaſshahn q geöffnet, um die Luft durch den
in die Kammer eingelassenen Dampf auszutreiben. Nachdem alle Luft entfernt ist, wird
der Hahn geschlossen und der weitere Zutritt des Dampfes abgesperrt. Es condensirt
nun der Dampf in der Kammer. Der unten stehende Kolben wird in Folge dessen durch
den Luftdruck gehoben und, wenn von der früheren Arbeit her Wasser über dem
Differentialkolben gestanden hat, so tritt ein Theil desselben durch die
Durchbohrung und das Kolbenventil c unter den kleinen
Kolben k, während durch das Saugventil a neues Wasser über den Kolben g gelangt. Wird nun das Dampfabsperrventil wieder geöffnet, so daſs Dampf
in die Kammer tritt, so drückt dieser sowie das Gewicht des über dem
Differentialkolben stehenden Wassers und das Eigengewicht des Kolbens g letzteren nach unten und damit das unter dem kleinen
Kolben h befindliche Wasser durch das Druckventil b. Erreicht das Wasser über dem Kolben die
Condensationskante p, so tritt durch Expansion des
Dampfes beim plötzlichen Uebergange aus dem engeren Querschnitte der Pumpenkammer in
den weiteren Querschnitt des Pumpencylinders eine Druckabnahme des Dampfes ein und
spritzt in Folge dessen aus dem Windkessel E das
Einspritzwasser in die Vacuumkammer, in welcher es die vollständige Condensation
bewirkt. Der Kolben steigt wieder und der Apparat arbeitet selbstthätig weiter.
Als Vortheile der Pumpe gegenüber Pulsometern werden von Greeven angegeben, daſs das Vacuum durch das Eigengewicht des zu diesem
Zwecke beliebig zu belastenden Kolbens besser ausgenutzt wird, daſs Dampfspannungen
bis herunter zu 1at zur Inbetriebsetzung genügen,
daſs. trotz so geringer Spannungen in Folge der Verwendung des Differentialkolbens
starke Förderhöhen erzielt werden können und daſs das geförderte Wasser innerhalb
gewisser Grenzen beliebig erwärmt werden kann. Gegenüber gewöhnlichen Dampfpumpen
wird eine gröſsere Einfachheit, die Möglichkeit einer besseren Dichthaltung des
Kolbens in Folge der Anwendung des Wasserkastens D,
endlich der Vortheil beansprucht, daſs die Pumpe einer Schmierung und Wartung nicht
bedarf.
Alphorn Küchen in Bielefeld (* D. K. P. Nr. 37624 vom
27. Februar 1886) hat eine direkt wirkende Dampfpumpe
ausgeführt, bei welcher auf den Dampfkolben abwechselnd Dampfdruck oder Vacuum wirkt
und die Verlängerung des Dampfkolbens den Tauchkolben der einfach wirkenden Pumpe
bildet. Diese Dampfpumpe besteht aus dem Pumpenstiefel
A (Fig. 14 und 15 Taf. 10)
mit dem Dampfraume a und dem Wasserraume a1, dem Ventilkasten
B mit der Saugklappe b
und der Druckklappe b1
sowie dem Tauchkolben C mit der Stange c; letztere stellt mittels des Armes c1 die Steuerstange d und dadurch den im Deckel A1 sitzenden Steuerhahn e so, daſs der Dampfraum a
beim Niedergange des Kolbens C mit dem Dampfeinlasse,
beim Aufgange desselben mit dem Wasserraume a1 verbunden wird. Zu diesem Zwecke befinden sich auf
der Achse von e die beiden Arme f, f1 und auf der Steuerstange d die beiden Knaggen g,
g1.
Die Wirkungsweise der Pumpe ist folgende: Angenommen, alle Theile
befinden sich in der Stellung Fig. 14 und es sei der
Wasserraum sowie das Saugrohr und der Ventilkasten mit Wasser gefüllt, so ist der
Dampfraum a durch den Kanal a2 mit dem Kanäle e1 im Steuerhahne verbunden und kann nun
der in e eingelassene Dampf nach a strömen, den Kolben C
nach unten und so das unter diesem befindliche Wasser in das Steigrohr drücken.
Hierbei geht die Steuerstange d nach unten, die obere
Knagge g faſst den Arm f
und dreht den Steuerhahn so, daſs durch den Kanal e2 bezieh. h der Dampf-
und der Wasserraum des Stiefels mit einander verbunden werden, wodurch der
Dampfzulaſs abgeschlossen ist. Nun tritt eine Condensation des über C befindlichen Dampfes und dadurch eine
Druckverminderung in a ein, welche so weit geht, daſs
der äuſsere Luftdruck das Wasser durch die Saugklappe b
und dadurch den Kolben C nach oben drückt. Hierbei geht
die Steuerstange d nach oben, die Knagge g gleitet an f vorbei und
es wirkt die Knagge g1
auf den Arm f1, wenn
C kurz vor der Endstellung ist. Hierbei wird e in die gezeichnete Lage zurückgedreht. Die Knaggen
g und g1 stehen einander gegenüber und dem entsprechend
sind f und f1 angeordnet.
Die Stange d ist hohl und enthält
eine Schraube d1,
welche durch ihre im Handrade d2 sitzende Mutter gehoben und gesenkt werden kann.
Auſserdem hat d einen Schlitz (in Fig. 15 falsch
schraffirt), in welchem die an d1 sitzende Knagge d2, die sich auf derselben Seite wie g befindet, durch die Schraube verstellt wird. Je nach
der Lage von g2 wird
der Kanal a2 durch den
Steg e
1 des Hahnes e und
damit der Einlaſs zum Dampfraume a früher oder später
abgeschlossen. Die Stellung von g2 ist so gewählt, daſs f den Hahn nur um die Stegbreite dreht. In der gezeichneten Lage ist der
höchste Expansionsgrad erreicht, da g
2 beim Niedergange sofort auf f wirken würde. Je höher g2 steht, um so später erfolgt der
Dampfabschluſs. Der Dampf wirkt nach demselben durch Expansion so lange, bis die
Knagge g den Hahn e behufs
Verbindung von a und a1 dreht, worauf die Condensation des Dampfes, der
Rückgang des Kolbens sowie die Umsteuerung durch die Knagge erfolgt. Durch die
Expansion ist man also im Stande, den Dampfdruck am Ende des Kolbens auf diejenige
Grenze zu bringen, bei welcher die geringste weitergehende Druckverminderung den
Stillstand bezieh. Rückgang des ersteren bewirkt.
Nach Ansicht Küchen's stellt sich der
Vorgang rechnungsmäſsig in folgender Weise dar: Sieht man von den geringen
Reibungswiderständen ab, so muſs, wenn p die untere
Grenze des Dampfdruckes in Atmosphären, h der
Wasserdruck in Atmosphären, a der Atmosphärendruck, F die Fläche des Kolbens C
und f die Fläche der Kolbenstange c ist, F (h + 1) a = (F – f) (p + 1) a + fa oder h = p – (fp : F) seih. Ist F = 50 f, so ist der Unterschied des Wasser-
und Dampfdruckes = l/50
p, oder, wenn h = 2 ist,
gleich 0,04 oder 4 Proc. Bei Berücksichtigung der Reibungswiderstände würde der
Unterschied zwar etwas erheblicher, aber immerhin noch ein sehr kleiner sein.
Es würden sich also der Dampfdruck über und der Wassersäulendruck
unter dem Kolben sehr wenig unterscheiden und müſste daher schon eine geringe
Condensation hinreichen, den Kolbenaufgang zu veranlassen. Dies hat sich angeblich
auch an der ausgeführten und im Betriebe befindlichen Pumpe gezeigt. Sobald dieselbe
umgesteuert und die Condensation über dem Kolben eingetreten ist, wird derselbe
heftig und schnell nach oben bewegt.
Unter neueren Kolbenpumpen ist diejenige von Léon Baron in Viviers a. d. Rhone (* D. R. P. Nr. 35884
vom 5. November 1885) zu erwähnen. Diese Pumpe dient zum Fördern von Wasser aus Brunnen und kann ohne weiteres in den Brunnenschacht eingesenkt und benutzt werden.
In dem Pumpencylinder M (Fig. 12 und
13 Taf.
10) ist ein Röhrenkolben O und in diesem ein zweiter
Hohlkolben P beweglich. Beide Kolben sind in ihrem
Obertheile mit einem Kugelventile V versehen. Der
Pumpencylinder M steht in einem Behälter G leicht drehbar auf einem Spurzapfen J. dessen Pfanne im Behälterboden angebracht ist. Im
Behälter G ist eine Rinne H vorgesehen, welche nach zwei entgegengesetzt gerichteten Curven
verläuft. Die Rückwandung und die untere Seitenwandung dieser Rinne wird von der
entsprechend gestalteten Innenfläche des Behälters G
und ihre obere Seitenwandung von dem in dieser eingesetzten Deckel K gebildet. Jeder der Kolben O bezieh. P hat einen Kreuzkopf R bezieh. Q, deren mit
Gleitrollen versehene Enden in die Rinne H eingreifen.
Zur geradlinigen Führung dieser Kreuzköpfe dienen Schlitze N, welche zu zwei und zwei einander gegenüber im Untertheile des
Pumpencylinders angeordnet sind. Um ein Begegnen der Kreuzköpfe bei ihrer
Vertikalbewegung zu ermöglichen, ist der Kreuzkopf Q
innerhalb des Kolbens P nach oben gekröpft.
Wird der Pumpencylinder oder das denselben fortsetzende Steigrohr
auf irgend eine Weise in Drehung gebracht, so übersetzt sich dieselbe unter
Vermittelung der Rinne H und der Führungen N in Auf- und Abbewegungen der Kreuzköpfe Q und R bezieh. in Hübe
der Kolben P und O, deren
Länge durch die Pfeilhöhe der Curven H bestimmt ist.
Beide Kolben P und O
arbeiten so zusammen, als ob sie von Kurbeln bewegt würden, welche um 180° gegen
einander versetzt wären. Fig. 12 und 13 zeigen die
Kolben in ihren Endstellungen. Bei der nächsten halben Umdrehung des Pumpencylinders
vollführt der Kolben O seine Abwärts- und der Kolben
P seine Aufwärtsbewegung. Beide Bewegungsrichtungen
kehren sich bei der weiteren Drehung der Pumpencylinder um, so daſs nach Vollendung
einer ganzen Umdrehung beide Kolben sich wiederum in der Stellung Fig. 13 befinden. Während
der ersten halben Umdrehung fördert der Kolben P und
während der zweiten der Kolben O Flüssigkeit in das
Steigrohr U. Das Ventil T
dient zum Zurückhalten der Steigrohrfüllung beim Stillstande der Pumpe.
Otto Bewersdorf in Friedrichsfelde
bei Berlin hat seine Feuerspritze (vgl. 1886 261 320) ganz wesentlich dadurch vereinfacht (Zusatz * D.
R. P. Nr. 36253 vom 2. Februar 1886), daſs er die Vorrichtung zum Wiederaufwickeln
des von den Pferden abgewickelten Seiles ganz fortlaſst und die Seiltrommel zweitheilig gestaltet, so daſs auf jeder
Hälfte je ein Seil in verschiedener Richtung
aufgewickelt werden kann. Werden die Pferde vor das eine Seil gespannt und wickeln sie dasselbe von der einen Trommelhälfte
ab, wodurch die Pumpen betrieben werden, so windet sich das andere Seil von selbst
auf die andere Trommelhälfte auf. Ist nun das erste Seil abgewickelt, so löst man
die Pferde von diesem ab und spannt sie an das zweite Seil, worauf derselbe Vorgang
in umgekehrter Folge sich wiederholt. Aber auch mit dieser Vereinfachung dürfte sich
die Spritze schwerlich Eingang verschaffen.
Eine eigenthumliche Gartenspritze ist
von Th. J. Moore und Ed. Aug.
Warren in Brooklyn (* D. R. P. Nr. 35732 vom 15. November 1885) angegeben.
Dieselbe besteht aus einem Saugschlauch S (Fig. 19 Taf.
10), einem Gummiballen B mit Saug- bezieh. Druckventil
I und E sowie dem
Druckschlauch D mit Strahlrohr N. Der Saugschlauch hat keine bemerkenswerthe Neuerung; nur ist am Fuſse
desselben ein eiserner Ring in den Gummikörper eingelassen, um denselben durch seine
Schwere unter Wasser zu halten und beim Saugen den Schluſs des Schlauches zu
verhindern. Der Gummiballen treibt beim Zusammenpressen mit der Hand das
aufgenommene Wasser in den Druckschlauch, während er beim Freigeben durch seine
Elasticität Wasser durch den Saugschlauch S und das
Saugventil I ansaugt. Eine eigenthumliche Einrichtung
hat der als Windkessel dienende Druckschlauch D.
Derselbe besteht aus unelastischem Material (Gewebe), welches jedoch in der Länge oder quer
derart gefaltet ist, (vgl. Fig. 18), daſs es eine
groſse Ausdehnung gestattet, wenn in dem Schlauche eine Druckwirkung stattfindet.
Wird in den Schlauch Wasser eingepreſst, so dehnt sich derselbe, weil das Strahlrohr
nur eng ist, aus; läſst aber der Druck nach, so wirkt das Streben der Wandungen,
wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren, drückend auf das Wasser ein,
wodurch dieses durch das Strahlrohr weiter fortgedrückt wird, obschon der
Gummiballen, welcher unterdessen Wasser ansaugt, nicht drückend wirkt. Die Spritze
gibt in Folge dessen einen ununterbrochenen Wasserstrahl. Das Strahlrohr N ist in ein Hartgummistück eingesetzt, dessen oberer
Rand durch einen eingelegten Drahtring gegen Spalten gesichert ist.
Schlieſslich sei noch ein praktischer Feuerhahn mit
Schlauchtrommel von Moormann in Wiesbaden (*
D. R. P. Kl. 85 Nr. 36576 vom 3. Januar 1886) erwähnt, welcher sich für öffentliche
Gebäude, bei denen in jedem Stockwerke mehrere Wasserpfosten mit angehängtem
Schlauch vorhanden sind, eignen dürfte.
Der Feuerhahn (Fig. 16 Taf. 10) besteht
aus dem eigentlichen Hahne A und aus der mit diesem
verbundenen Schlauchwinde B. Die Achse der
Schlauchwinde ist als Kükenhahn in ein in das Wasserrohr eingeschaltetes Mutterstück
eingesetzt, welches einen solchen Durchmesser hat, daſs das Druckwasser bei jeder
Stellung in die Bohrung des Kükens eintreten kann. Auf der Verlängerung des Kükens
ist die Schlauchwinde befestigt. Der Wasserabschluſs für den Feuerschlauch erfolgt
durch einen gewöhnlichen Kükenhahn mit seitlichem Mundstücke. Nach Oeffnung des
Hahnes wird der Wasserzufluſs zum Schlauche bei jeder Stellung der Schlauchwinde
stattfinden.
Bei der in Fig. 17 Taf. 10
dargestellten Art ist die Schlauchwinde nicht fest mit dem Hahne verbunden, sondern
mittels einer Trommel auf demselben drehbar. Der Stutzen des Wasserrohres trägt
einen gewöhnlichen Ventilhahn, auf welchem eine Trommel mit seitlichem Mundstücke
für die Schlauchverschraubung in der Weise dicht aufgepaſst ist, daſs nach Oeffnung
des Ventiles das Druckwasser aus dem Hahne in die Trommel und aus dieser weiter in
den Feuerschlauch eintritt. Da die Trommel, auf welcher die Schlauchwinde fest
aufsitzt, um den Hahn drehbar ist, so wird auch hier, bei beliebiger Drehung der
Schlauchwinde, der Wasserzufluſs zum Schlauche fortbestehen können.