Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 225 |
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Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 218 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
2. Verdrängerpumpen.
a. Rotationspumpen (Kapselpumpen).
Die, gleichwie die Zentrifugalpumpen, ohne Windkessel und besondere
Steuerungsventile mit zumeist nur wenigen Teilen arbeitenden Pumpen sind an
keine bestimmte Umlaufzahl gebunden und daher außerordentlich dehnbar in der
Leistung. Sie eignen sich zur Förderung von Flüssigkeiten aller Art, die nicht
wesentlich mit Sand verunreinigt sind, auf Höhen bis zu etwa 35 m, für
zeitweisen Betrieb (Feuerspritzen, Springbrunnen) auf solche bis zu 100 m
Wassersäule.
Durch die Rotationspumpe der Maschinenfabrik Karl
Enke in Schkeuditz bei Leipzig sind die Liniendichtungen der früheren rotierenden Pumpen zuerst vollkommen
beseitigt worden. Die Abdichtung der Rotationskörper geschieht hier durch breite Flächen, wodurch ein hoher Lieferungsgrad
erzielt wird.
Die sogen. Kreiskolbenpumpe der Firma C. H. Jäger & Co.
in Leipzig-Plagwitz zeigt in ihrer Bauart und Wirkungsweise eine große
Uebereinstimmung mit der Enke-Pumpe. Verschiedene
Verbesserungen, die im Laufe der Jahre an derselben getroffen wurden –
Entlastung des Steuerzylinders, Verminderung der Umlaufzahl desselben u.a. –
lassen sie zur Förderung großer Flüssigkeitsmengen auf bedeutende Höhen
besonders geeignet erscheinen.
Textabbildung Bd. 323, S. 225
Fig. 69.Kreiskolbenpumpe von Jäger & Co.
Die Pumpe besitzt, wie Fig. 69 erkennen läßt,
drei Drehkolben k, die von einer in der Mitte des
Gehäuses angeordneten Scheibe s getragen werden.
Die verhältnismäßig große Steuerwalze hat vier Kammern h, durch welche die Kolben mit reichlichem Spielraum hindurchtreten,
wobei der Abschluß der Druck- von der Saugseite des Kolbens durch die
Kanten o der Walze erfolgt. Die beim Eintreten des
Kolbens in die Kammer verdrängte Flüssigkeitsmenge tritt vorübergehend in
seitliche Ausbuchtungen m der Gehäusedeckel, aus
denen sie dann in die Kammer zurückfließt, wenn der Kolben dieselbe wieder
verlassen hat. Zur Entlastung der Steuerwalze dienen in der unteren Wandung des
Pumpengehäuses angebrachte Aussparungen q1
q2, die durch
ebenfalls in den Deckeln befindliche Kanäle mit den gegenüberliegenden
Druckflächen in Verbindung stehen und denselben Druck wie diese erhalten.
Die zur Uebertragung der Drehbewegung der Antriebswelle auf die Welle der
Steuerwalze dienenden Räder mit gefrästen Zähnen laufen in einem mit Oel
gefüllten, geschlossenen Kasten.
Die Pumpen werden für Fördermengen von 0,08 cbm i. d. Min. bei 250 minutlichen
Umdreh. bis für solche von 14 cbm/Min. bei 60 minutlichen Umdreh. gebaut –
Wasser als Förderflüssigkeit vorausgesetzt. Diese Leistungen und Umlaufzahlen
können um 50 v. H. erhöht oder erniedrigt werden.
Fig. 70 zeigt die äußere Ansicht einer Pumpe zur
Förderung von 14 cbm/Min. Wasser mit nebeneinander
liegenden Wellen. Saug- und Druckstutzen sind, damit das bedeutende
Wassergewicht von der Grundplatte aufgenommen wird, senkrecht untereinander
angeordnet.
Die von der Firma C. H. Jäger & Co. ausgeführten Kapselgebläse arbeiten nach demselben Grundprinzip wie die
vorgenannten Kapselpumpen. Sie unterscheiden sich von den älteren Root-Gebläsen
noch dadurch, daß von den beiden Drehkörpern nur einer zur Uebertragung des
Drehmomentes und zur fortlaufenden Arbeitsleistung verwendet wird, während der
andere steuert, ohne Arbeit zu verrichten. Dadurch werden Druckwechsel in den
beiden zugehörigen Wellen und demzufolge auch Stöße vermieden. Die zur
Bewegungsübertragung von der Arbeitswelle auf die Steuerwelle dienenden
Zahnräder haben nur die inneren Widerstände der Pumpe zu überwinden.
Textabbildung Bd. 323, S. 226
Fig. 70.Kreiskolbenpumpe von Jäger & Co. mit nebeneinander
liegenden Wellen.
Der eigentliche Arbeitskörper des Gebläses ist eine auf der Arbeitswelle a (Fig. 71) in der
Längsmitte des Gehäuses sitzende Scheibe t mit drei
zur Achse parallelen Kolben b1, b2, b3, die zu beiden Seiten der Scheibe auskragen
und indem sie gegen zwei mit den Deckeln des Pumpengehäuses zusammengegossene
Zylinder c abdichten im Verein mit dem ersteren
einen ringförmigen Raum abschließen. Die von der Welle a mittels Zahnräder im Verhältnis 1 : 1 betriebene Welle f ist mit dem einen gußeisernen Hohlzylinder
bildenden Steuerkörper f1 zusammengegossen, dessen Aussparungen g1, g2, g3 so groß sind, daß sie während der Drehung die
Kolben mit reichlichem Spiel aufnehmen können. Durchmesser und Abstand des
Steuerkörpers von der Welle a sind dabei so
gewählt, daß die Schnittflache h–i an den Zylindern
c die Aussparungen g am Umfange des Steuerkörpers gerade noch überdeckt.
In der Mitte seiner Länge ist der Steuerkörper bis zur Nabe eingeschnitten, um
die Scheibe t durchzulassen. Dieser Spalt wird,
soweit ihn nicht die Scheibe t ausfüllt, durch ein
stillstehendes, sichelförmiges Scheibenstück k
verschlossen, das sich an den Umfang der Scheibe t
anschließt und in den Steuerzylinder eingesetzt ist. Bei Drehung in der Fig. 71 ersichtlichen Pfeilrichtung treten die
Kolben in die Ausschnitte des Steuerkörpers ein, saugen unter zunehmender
Vergrößerung des Saugraumes Luft an und drücken dieselbe auf der anderen Seite
unter Verkleinerung des Druckraumes zusammen; hierbei kehren die Ausschnitte g von der Druckseite mit verdichteter Luft gefüllt
zur Saugseite zurück. Um diese Luft zum Teil wieder zu gewinnen und das Geräusch
zu mildern, sind in den Deckeln Aussparungen l1, l2 angebracht, deren Form den äußeren Umrissen
der drei Flügel entspricht. In der Abbildung decken sich z. B. die Wände des Ausschnittes g1 gerade mit den Rändern der Aussparungen. Bei
der Weiterdrehung wird daher die Aussparung l1 mit dem Ausschnitt
Textabbildung Bd. 323, S. 226
Fig. 71.Kapselgebläse von Jäger & Co.
g1 verbunden, so daß Druckluft nach dem
Ausschnitt g2
allmählich entweichen kann, bevor der Ausschnitt g1 nach der Saugseite hin geöffnet
wird. Sobald die Kante h öffnet, wird die
Aussparung l1 durch
die eine Wand des Ausschnittes g2 wieder geschlossen.
Zufolge der wiederum als Kreiszylinderteile ausgeführten Abdichtungsflächen der
Kolben können bei den Jäger-Gebläsen
verhältnismäßig hohe Drücke erzielt werden, die bei den größeren Ausführungen 3,
bei den kleineren bis zu 5 m Wassersäule betragen. Werden zwei größere
entsprechende Gebläse hintereinander geschaltet, so können Pressungen bis 6 m
Wassersäule erzeugt werden.
Jägers Patent-Hochdruckgebläse werden für normale
Leistungen von 0,17 bis 300 cbm/Min. bei 500 bis 240 minutlichen Umdreh.
ausgeführt.
Textabbildung Bd. 323, S. 227
Fig. 72.Patent-Hochdruckgebläse mit elektromotorischem Antrieb von
Jäger & Co.
Fig. 72 zeigt ein Jäger-Gebläse mit zugehörigem Elektromotor auf gemeinsamer
Grundplatte.
Die neueren Root-Gebläse, wie sie z.B. von der Aerzener Maschinenfabrik A. Meyer in Aerzen
(Hannover) als sogen. Präzisionsgebläse in den Handel gebracht werden, arbeiten
ebenfalls mit Flächenabdichtung der hier
angeordneten rotierenden Flügel. Dadurch ergeben sich auch bei diesen
Gebläsen für den Lieferungs- und Wirkungsgrad erheblich höhere Werte als bei den
nur mit Liniendichtung arbeitenden Gebläsen.
Textabbildung Bd. 323, S. 227
Fig. 73.Präzisionsgebläse der Aerzener Maschinenfabrik A.
Meyer.
Fig. 73 veranschaulicht ein solches
Präzisionsgebläse der vorgenannten Firma. In dem zweiteiligen Gehäuse bewegen
sich auf nebeneinander liegenden Wellen befestigte Flügel derart, daß die Luft
durch den oberen mit einem Drahtgitter verschlossenen Kasten angesaugt und durch
ein unteres Mundstück in die anschließende Leitung gedrückt wird. Zufolge dieser
Luftbewegung kommt die Eigengewichtswirkung der Flügel, die von der Preßluft
gewissermaßen getragen werden, in Fortfall, und es werden die zur Führung der
Wellen dienenden Ringschmierlager nahezu entlastet. Die gegenseitige Abdichtung
der als Hohlgußkörper ausgebildeten Flügel erfolgt durch angeschraubte
Stahlleisten mit elastischer Filzunterlage; mit genau abgedrehten, breiten
Dichtungsflächen legen sie sich gegen die Gehäusewandung.
Zum Antrieb der Flügelwellen dient ein offener und ein geschränkter Riemen, sowie
gefräste, in mit Oelwasser angefüllten Kästen laufende Zahnräder. Zuweilen
werden die Gebläse nur mit einer Antriebscheibe und
in diesem Falle
noch mit einem besonderen Außenlager zwischen dieser und den Rädern versehen.
Bei den zum Weiterbefördern von Gasen dienenden Gebläsen werden die Flügelwellen
nach außen durch Stopfbüchen abgedichtet.
Textabbildung Bd. 323, S. 228
Fig. 74–76. Rotationspumpe von Gebr. Ritz & Schweizer.
Schnitt A B; Schnitt C D.
Versuche, die an einem Root-Gebläse der Aerzener Maschinenfabrik für 30 cbm/Min. bei ∾ 400
minutlichen Umdrehungen im Maschinenlaboratorium der technischen Hochschule in
Charlottenburg angestellt wurden ergaben bei einer Luftpressung von 1000 und
2000 mm Wassersäule einen Lieferungsgrad von 0,888 bezw. 0,797 und einen
mechanischen Wirkungsgrad von 0,810 bezw. 0,770.
Die von Gebr. Ritz & Schweizer in Schwäbisch Gmünd gebaute Rotationspumpe hat sich seit
einer Reihe von Jahren bestens bewährt; sie arbeitet mit verhältnismäßig
geringen Umlaufzahlen – 40 bis 70 i. d. Minute für Leistungen von 0,5 bis 12
l/Min, bei je einer Umdrehung – und unterscheidet sich von den
vorbesprochenen Kapselpumpen hauptsächlich dadurch, daß durch Rotation des
Arbeitszylinders selbst ein Ansaugen und Fortdrücken der Flüssigkeit bewirkt
wird.
Fig. 74
bis 76
zeigen die jetzige Bauart der Pumpe. Die den ringförmigen, etwas konischen
Arbeitsraum f bildende Walze a ist auf der Arbeitswelle e befestigt und es sind in den beiden einander gegenüberliegenden
kreisrunden und gleichfalls konischen Kammern derselben zwei Kolben b untergebracht, deren Achsen daumenartige
Verstellstücke g (Fig. 76) tragen,
die beim Zusammentreffen mit den am Deckel d
befestigten Führungsstücken h, h eine Drehung der
Kolben b bewirken. Mittels der am Gehäuse m sitzenden Stellschraube o kann die Walze a mit dem am Bockgestell
der Pumpe sitzenden Verschlußdeckel d in leichte
Berührung gebracht werden.
Bei Drehung der Walze a in Richtung des Fig. 74
ersichtlichen Pfeiles findet, da das am Deckel d
mittels Schrauben befestigte Abschlußstück c seine
Lage unverändert beibehält, zwischen letzterem und den beiden Kolben eine
Vergrößerung bezw. Verkleinerung des Arbeitsraumes f und damit ein Ansaugen und Fortdrücken von Flüssigkeit durch das
einmündende Saug- bezw. Druckrohr statt. Damit die Kolben an dem Abschlußstück
c vorbeikommen und nach Verlassen desselben
wieder in ihre frühere Lage zurückgelangen, werden sie beim Zusammentreffen der
Daumen g mit den Führungsstücken h entsprechend verdreht.
Die Förderhöhe dieser Pumpen kann bis zu 25 m Wassersäule betragen.
(Fortsetzung folgt.)