Titel: | Neuerungen an Pumpen. |
Fundstelle: | Band 273, Jahrgang 1889, S. 97 |
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Neuerungen an Pumpen.
(Fortsetzung des Berichtes Bd. 272 S.
541.)
Mit Abbildungen auf Tafel
5.
Neuerungen an Pumpen.
Die in Fig. 1
bis 3
dargestellte Pumpe ist eine direkt wirkende Duplexpumpe und für den Betrieb eines
hydraulischen Aufzuges bestimmt. Besonderen Werth legen die Erbauer derselben, Smith und Stevens, auf eine sicher wirkende
selbsthätige Auslösung für den Fall, daſs der Accumulator seine zulässige Spannung
überschreitet. Diesen Zweck soll die in Fig. 3 dargestellte
Vorrichtung erfüllen. Die Dampfcylinder Fig. 1 zeichnen sich vor
der gebräuchlichen Bauweise dadurch aus, daſs sie an jeder Seite zwei Kanäle haben,
von denen der innere als Ausströmungskanal dient. Es soll dadurch, wie leicht zu
übersehen ist, ein weicherer Gang erzielt werden. Der Pumpenkörper ist mit dem
Dampfcylinder durch Stahlstangen verbunden und bietet nichts Besonderes.
Die Auslösungsvorrichtung Fig. 3 steht stets unter
dem Drucke des in B befindlichen Dampfes, welcher das
Ventil zu öffnen strebt. Diesem Drucke entgegen wirkt der durch das Rohr A auf den Kolben gegebene Wasserdruck des Accumulators.
Der durch zwei Stopfbüchsen abgedichtete Kolben läſst bei gewöhnlichem Betriebe das
in B befindliche Ventil geöffnet. Letzteres schlieſst
sich jedoch sofort, wenn der Druck im Accumulator eine bestimmte Höhe übersteigt.
Diese Regelung vollzieht sich geräuschlos, was im vorliegenden Falle, wo der Aufzug
in einem Gasthofe verwendet wird, nur angenehm ist. Der erforderliche Hub der
Auslöse Vorrichtung beträgt 5mm.
Die Woodward-Pumpe hat eigenthümliche Ventile, welche,
wie Fig. 4 und
5 zeigen,
aus segmentförmigen Klappen C bestehen, welche, um zwei
Zapfen drehbar, sich an die cylindrisch ausgebohrten Ventilgehäuse anlegen. Wie aus
Fig. 5 zu
ersehen, haben die Zapfen ihre Führung in zwei Deckeln b, welche zum Verschlusse der Seitenöffnungen des Ventilgehäuses dienen.
Nebenbei sei erwähnt, daſs die für Dampf- und Pumpenkolben gemeinschaftliche
Kolbenstange so eingerichtet ist, daſs der Pumpenkolben abgetrennt und die Pumpe als
gewöhnliche Betriebsdampfmaschine benutzt werden kann. Die Pumpe wird von der
„Woodward Steam Pump Comp.“ in New York
City angefertigt und soll sich auch für ziemlich dickflüssige Stoffe, als Syrup,
Leim, Theer u. dgl., gut bewähren.
Unter den Maschinen der letzten amerikanischen Ausstellung war nach Industries vom 25. November 1887 eine direkt wirkende
Dampfpumpe, die sogen. Hall-Pumpe, deren Einrichtung aus dem Längsschnitt (Fig. 7), sowie
aus den schematischen Zeichnungen (Fig. 6 und 8) zu ersehen ist. Die
Pumpe ist als Zwillingspumpe construirt, hat beide Kolben mit einer Kolbenstange
direkt verbunden, und wird, wie bei der
Worthington-Pumpe, die
Umsteuerung der einen Pumpe von der nebenliegenden bewirkt. Die Dampfkanäle sind wie
bei der vorhin besprochenen Pumpe von Smilh und Stevens
doppelt vorhanden. Die bemerkenswerthe Umsteuerung ist nach den angezogenen Fig. 6 und 8 wohl zu
übersehen.
Zum leichteren Verständniſs fassen wir die augenblickliche Stellung ins Auge. Bei dem
Cylinder 1 hat der Kolben, der sich in der Richtung des
Pfeiles bewegt, soeben die Oeffnung e2 dem Dampfe frei gegeben und demselben somit
gestattet, mittels des Doppel-Muschelschiebers xx1 durch den Kanal c2 hinter den Kolben P1 zu treten. Dadurch entsteht in dem
Raume G1 eine Spannung,
welche genügt, den zur Steuerung des Cylinders II
dienenden Kolben P1 in
der Richtung des Pfeiles zu verschieben. Der Dampf im Raume vor dem Kolben P1 steht gleichzeitig
durch das Rohr d2 mit
dem Doppel-Muschelschieber von Cylinder I in Verbindung
und kann hier entweichen. Es wiederholt sich nunmehr der entsprechende Vorgang in
leicht zu übersehender Weise bei Cylinder II, an
welchem die einzelnen Theile mit dem Cylinder I
entsprechenden Buchstaben bezeichnet sind. Um den Gang der Ventile P1 und P2 weich zu machen, ist
an jedem Ende der Bohrung G1 und G2 der
Kanal g angeordnet, welcher den eigentlichen Kolben von
P an beiden Enden überragt und somit ein
Dampfkissen bildet. Wir wollen die weitere ermüdende Beschreibung unserer Quelle
vermeiden, da wir die Zeichnung zum Verständniſs für vollständig ausreichend
halten.
Die in der Ausstellung befindliche Pumpe, von der Hall Steam
Pump Company in New York angefertigt, hatte geringe Gröſsenverhältnisse und
zwar 5 Zoll Hub, 4 Zoll Durchmesser für den Dampfcylinder, 2,5 Zoll für den
Pumpencylinder und lieferte bei 100 bis 200 Hüben in der Minute 20 bis 40 Gallonen
Wasser.
Fielding und Platt in Gloucester verwenden nach Revue industrielle vom 18. Februar 1888 zu ihrer
Doppelpumpe nur einen Schieber. Wie die Fig. 9 bis 11 zeigen, ist ein
Schieber verwendet, dessen Gleitfläche nach einer Cylinderfläche geformt ist und
welcher auf eigenthümlich geformte Kanäle wirkt. Der Schieber erhält neben der hin
und her gehenden Bewegung noch eine Drehung, was durch eine geeignete Hebel
Verbindung bewirkt wird. Die erreichten Vortheile sollen in einfacher Ausführung und
weicherem Gang bestehen. Aus der Lage der Kanäle ist nach dem Vorstehenden leicht zu
ersehen, in welcher Weise die Vertheilung des Dampfes erfolgt.In der Zeichnung Fig. 11 sollte
die Schraffirung der Kanalwand links vom Schieber oberhalb des
Schieberspiegels wegfallen.
Die Pumpe von Ellice-Clark und Chapman in London (Englisches Patent Nr. 16986 vom 9. December 1887)
umgeht die Einströmungsventile dadurch, daſs das Cylinderfutter in der Längsrichtung
verschiebbar ist. Bei der
in Fig. 12
dargestellten Pumpe bewegt sich der Kolben nach links, er nimmt dabei den Cylinder
mit nach links, wo er sich an dem eingeschwalbten Ringe F von weichem Metalle dichtet, so daſs das Wasser aus dem Raume C durch die beiden dort befindlichen Ventile entweicht.
Der Eintritt des Wassers erfolgt durch die Saugeöffnung D und den frei gewordenen ringförmigen Schlitz in der durch die Pfeile
angegebenen Richtung. Das Spiel wiederholt sich beim Rückgange des Kolbens an dem
entsprechenden anderen Ende.
Eine Vorrichtung zur Steuerung an sogen. Duplexpumpen haben sich T. Jefferiss und Tangyes durch das Englische Patent Nr.
15944 vom 19. November 1887 schützen lassen. Die Steuerung Fig. 13 und 14 bezweckt,
den Schieber der einen Pumpe von dem Kolben der anderen Pumpe zu bewegen, wie dies
bekanntlich bei den Worthington-Pumpen üblich ist. Der
Anschluſs an die Kolbenstangen J wird durch die Büchsen
DL bewirkt, welche mittels einer Bohrung den Bolzen
F des Führungsstückes E aufnehmen. In einer Bohrung des Führungsstückes E gleitet das Ende des Armes G, welcher durch
die im Maschinenrahmen gelagerte Achse I mit dem
kürzeren Arme H verbunden ist. Das Ende des letzteren
ist zu einem Daumen erweitert, welcher an die Schieberstange K mittels des Auges R anlenkt. An der anderen
Kolbenstange ist eine ähnliche Vorrichtung angebracht. Wegen des Spieles im Auge R wirkt der Daumen von H
nur während einer bestimmten Hubzeit, die nach Bedarf gewählt werden kann.
Die vielfach bestätigte Erfahrung, daſs bei rasch gehenden Pumpen in Folge der
Bewegungsbeharrung des Wassers mehr als die theoretische Menge Flüssigkeit gefördert
wird, will Henry bei seiner Pumpe Fig. 15, nach Portefeuille économique, ausnutzen.
Der zugespitzte Plunger C wird durch ein Kurbelgetriebe
D, E in schnelle Bewegung versetzt und macht etwa
200 bis 300 Hübe in der Minute. Bei so schneller Tourenzahl muſs gute Schmierung
vorhanden sein und um ein Umherspritzen des Oeles zu verhüten, ruht der
Kurbelmechanismus sammt Stopfbüchse des Plungers in einem kastenartigen Gehäuse. Die
durch den Plunger C in Bewegung gesetzte Wassersäule
B öffnet das Ventil A
während des Rückganges des Plungers.
Nach den Erfahrungen des Berichterstatters sollte in solchen Fällen nicht, wie es
hier geschehen ist, ein gröſseres Ventil zur Verwendung
kommen, sondern statt desselben mehrere kleinere, womöglich Gummiklappen, welche
rasch schlieſsen und keine Schläge verursachen. Bei dem raschen Gange ist diese
Vorsicht unbedingt geboten.
Es ist vielfach bei dem Fördern solcher Flüssigkeiten, welche die zum Pumpenbau
gebräuchlichen Stoffe angreifen, ein Futter verwendet worden, welches der Einwirkung
der Flüssigkeit widersteht. Eine einfache Vorrichtung, bei welcher zugleich der
Kolben durch eine elastische Wand ersetzt bezieh. gebildet wird, ist von A. L. G. Dehne in Halle auf den Markt gebracht In der Fig. 16 ist
das schützende Futter durch Schraffirung hervorgehoben. Der Pumpenkolben ist von der
zu pumpenden Flüssigkeit durch eine elastische Wand getrennt, welche die ihm
feindliche Flüssigkeit abhält. Die Bewegung der elastischen Wand wird, wie
ersichtlich, oben und unten durch eine durchbrochene Wand begrenzt, und somit vor
Platzen geschützt. Zur Vorsicht ist seitlich am Pumpenstiefel ein Sicherheitsventil
angebracht, welches den Fall vorsieht, daſs sich durch irgend einen Zufall im
Pumpenstiefel zu viel Wasser angesammelt haben sollte. Als schützendes Material
dient je nachdem Blei, Hartgummi, Zinn u. dgl.
Einige bemerkenswerthe Neuerungen bieten die rotirenden Pumpen, die, wenngleich die
Dichtung schwierig ist, doch den Vortheil der ununterbrochenen Förderung bieten und
aus diesem Grunde zu Verbesserungen auffordern.
Bei der Pumpe von Jakobs (D. R. P. Nr. 43403 vom 23.
September 1887) werden die Ventile gänzlich vermieden. Wie Fig. 17 zeigt, ist die
liegende Pumpe rotirend, von fester und loser Riemenscheibe getrieben. Der Kolben
F ist während seiner Umdrehung auf der Achse D, die zu diesem Zwecke einen quadratischen Querschnitt
bekommen hat, in der Längsrichtung verschiebbar. Diese Bewegung wird durch die
Knaggen J bewirkt, welche den spiralförmigen Rändern
des Kolbens als Führung dienen.
Berrenberg's rotirende Pumpe (Fig. 18), welche nach dem
Techniker von den Boston
Rotary Pump Works gebaut wird, benutzt zum Abschlieſsen der Sauge- und
Druckwassersäule kreisförmige Büchsen, welche leicht herausgenommen und
ausgewechselt werden können. Es sind dies einfach Messingröhren, welche sich dem
Verschleiſs gemäſs einstellen lassen. Alle Begrenzungslinien sind Kreisbögen, so
daſs die Maschine sehr leicht läuft und das Wasser weniger aufrüttelt, als dies bei
rotirenden Pumpen gewöhnlich der Fall ist. Die beanspruchten Theile, als Lager
u.s.w., sind aus Bronze. Die Pumpe ist für schweren Dienst berechnet, hat doppelte
Räderübersetzung, um die arbeitenden Theile von Spannungen zu entlasten, und
conische Lager, um allen Verschleiſs zu compensiren, so daſs die Kolben jederzeit
centrisch laufen.
Die Selwig'sche rotirende Pumpe (D. R. P. Nr. 47089 vom
19. September 1888) ist in Fig. 19 dargestellt. Ihre
Eigenthümlichkeit besteht darin, daſs sie aus zwei excentrisch zu einander liegenden
Rädern gebildet ist, welche in Verbindung mit einem festliegenden halbmondförmigen
Stücke das Wasser in der Richtung der Pfeile vorwärts bewegen. Bei der vorliegenden
Ausführung hat das gröſsere Rad sechs Aussparungen, in welche die drei Zähne des
kleineren Rades eingreifen. Der Betrieb erfolgt von einer Riemenscheibe aus in
gewöhnlicher Weise. Die Saugehöhe wird zu 4 bis 6m
angegeben, die ganze Förderhöhe zu 50m. Die
Maschinenfabrik von Selwig und Lange hat verschiedene
Gröſsen ausgeführt und
zwar von 80mm Durchmesser mit 450 Umdrehungen in
der Minute, 130mm Riemenscheibendurchmesser, 0l,13 auf die Umdrehung bei 10m Förderhöhe an, bis zu 375mm Durchmesser, 870mm Riemenscheibe, 14l,56 Fördermenge für
jede Umdrehung entsprechend 1470l in der Minute,
wobei 112 Umdrehungen vorausgesetzt sind.
Bei der rotirenden Pumpe von Hoppe in Frankfurt a. M.
(Fig. 20
bis 22)
dienen die Pumpenflügel zugleich als Antriebszahnräder. Nach Uhland's praktischem Maschinenconstructeur
dienen hier als eigentliche Pumpmaschine zwei in einem gemeinsamen ausgebohrten und
ausgeschliffenen Gehäuse drehbare fünfarmige Flügelwerke, von denen das eine als
Antriebs- und Saugrad dient, während das andere lediglich als Auftriebrad benutzt
wird. Das Antriebs-Flügelwerk ist auf der Antriebswelle, auf der zugleich eine Fest-
und eine Losscheibe sich befinden, aufgekeilt, während das Uebertragungs-Flügelwerk
auf einer zweiten, in zwei geschlossenen Büchsen gelagerten Welle befestigt wurde.
Beide Flügelwerke rollen sich auf einander ab, wodurch ihre Leistung gegenüber
ähnlichen Maschinen bedeutend erhöht wird. Ebenso sind die Lager in achsialer und in
radialer Richtung conisch nachstellbar, wodurch die Flügelachse stets centrisch
geführt wird. Auſserdem ist eine Abnutzung der Achsen selbst fast vollständig
ausgeschlossen, da die auf ihnen befestigten Conen aus bestem Guſsstahl hergestellt
sind und, ohne eine Demontage der Pumpe selbst nöthig zu machen, jederzeit leicht
abgenommen und nachgearbeitet werden können. Man hat nur nöthig, die Lagerbüchse
nach Lösung einiger Muttern herauszunehmen, um dadurch den Stahlguſsconus
freizulegen. Zum Schmieren der Lager dient consistentes Fett, weil letzteres sich in
den Achsenbüchsen weniger festsetzt als Schmieröl. Unter gewöhnlichen Verhältnissen
saugt die Pumpe das Wasser in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung an und
drückt dasselbe durch den an der höchsten Stelle des Gehäuses angeordneten Stutzen
nach auſsen.