Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 359 |
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Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 342 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Ein dreizylindriges, zu einer fahrbaren Dampffeuerspritze gehöriges Pumpwerk
stehender Anordnung der Firma E. C. Flade in Jöhstadt
(Sachsen) zeigen Fig. 104 und 105.
Die um 120° gegenseitig versetzten Kurbeln der inmitten der Dampf- und Pumpenzylinder
gelagerten Schwungradwelle übertragen die in den ersteren herrschenden Kolbendrücke
mittels besonderer Kupplungsglieder unmittelbar auf die gleichwie die gußeisernen
Dampfkolben von selbstspannenden Dichtungsringen aus Stahl umgebenen und sammt den
zugehörigen Zylindern aus Künzels Phosphorbronze
hergestellten Pumpenkolben.
Saug- und Druckraum sind um die Pumpenzylinder herum angeordnet, während die je auf
eine gemeinsame Spindel aufgeschraubten, nach Oeffnen eines sogen.
Bajonettverschlusses leicht zugänglichen Saug- und Druckventile seitlich desselben
liegen. Die Ventilklappen bestehen aus Paragummi. Um ein ruhiges Arbeiten der
Maschine bezw. des Pumpenwerkes zu erzielen, sind die aus getriebenem Kupfer
hergestellten, mit Vakuummeter bezw. Manometer versehenen Saug- und Druckwindkessel
verhältnismäßig groß ausgeführt.
Beim Schließen des auf der rechten Seite der Feuerspritze angebrachten
Schnellabsperrschiebers der Druckleitung (s. Fig. 105) wird
gleichzeitig ein Umlaufventil selbsttätig geöffnet, durch welches das Wasser
aus dem Druckraum in den Saugraum zurückfließt.
Ein zweites Sicherheits-Umlaufventil leitet das Wasser in den Saugraum zurück, sobald
der Wasseraustritt nicht etwa durch den Schieber, sondern am Strahlrohr abgesperrt
wird.
An den tiefsten Punkten des Saug- und Druckraumes angebrachte Hähne dienen zur
Entleerung des ganzen Pumpenkörpers einschl. der Ventilräume.
Ein vom Druckraum des Pumpwerks abzweigender und absperrbarer Rohranschluß leitet das
zur Kesselspeisung bestimmte Wasser selbsttätig in einem am Heizerstand befindlichen
Behälter. Mittels eines weiteren absperrbaren Rohranschlusses kann das Wasser durch
einen Schlauch zum beliebigen Gebrauch – Reinigung bezw. Abspülung der ganzen
Maschine usw. – entnommen werden.
Die Verbindung der Dampfzylinder mit dem Pumpenkörper geschieht durch Seitenständer,
an denen auch die Kurbelwellenlager befestigt sind und die gleichzeitig zum Tragen
des gesamten Pumpenwerkes zwischen dem Wagenrahmen dienen.
Die mit dreizylindrigen Pumpwerken ausgerüsteten Dampfspritzen werden für Leistungen
von 1,2–2,25 cbm i. d. Min. Wasser und für Strahlweiten – bei ruhigem Wetter und 27–35 mm Durchm.
des Mundstückes – von 45 bis 65 m gebaut.
Kleinere Dampfspritzen erhalten ein- oder zweizylindrige Pumpwerke.
Die zugehörigen senkrechten Feuerbüchsenkessel bestehen je aus einem zweiteiligen
zylindrischen Mantel mit ebener Decke, aus einer ebensolchen, nach oben konisch
zulaufenden geschweißten Feuerbüchse mit Siederohren – Kreuzrohr- oder
Knierohrsystem – und aus einem von der Feuerbüchsdecke aus senkrecht durch den
Dampfraum geführten Rauchrohr.
Die von der Maschinenbaa-A.-G. Balcke, Abteilung:
Maschinenfabrik Frankenthal (Pfalz) in den Handel gebrachten Pumpen
entsprechen in bezug auf Sicherheit des Betriebes, Ruhe des Ganges und geringen
Kraftverbrauch allen Anforderungen, die an solche Flüssigkeitshebemaschinen bester
Ausführung gestellt werden können.
Fig. 106
stellt das Bockgestell einer stehenden Dreiplungerpumpe
der genannten Firma von 70 mm Durchm. und 70 mm Hub mitsamt den angeschraubten
Gehäusen für die Saug- und Druckventile dar. Letztere – in Fig. 107 nochmals in
größerem Maßstabe ersichtlich – weichen von der gewöhnlichen Bauart solcher Ventile
wesentlich ab; sie bestehen aus dem Ventilsitz a in
Phosphorbronze mit eingeschraubten, im Ventilsitz vernieteten Führungsstift b aus Deltametall, dem Hubbegrenzer c aus Rotguß und der zwischen diesem und dem aus
Deltametall hergestellten Ventilteller d liegenden
bronzenen Schraubenfeder e. Letztere hat eine
ungespannte Länge von 23 mm, einen inneren Durchmesser von 42 mm, rechteckigen
Querschnitt 4,5 ×2 mm = 9 qmm und 6 Windungen.
Der freie Ventilquerschnitt beträgt 10 qcm (bei 4 mm Hub), die größte
Sitzgeschwindigkeit ∾ 2,6 m/Sek. entsprechend der Kolbengeschwindigkeit cmax = 0,672 m/Sek. bei
180 Uml./Min. der Pumpe, die hierbei 8,3 cbm/Std. in einen. Dampfkessel mit 8 at
Spannung fördert. Der Probedruck des mitsamt den Ventilkasten aus Gußeisen
hergestellten Pumpenkörpers beträgt 25 at.
Die Kurbelwelle von 65 mm Durchm. führt sich in Ringschmierlagern des mit den
Zylindern und Kreuzkopfführungen ein einziges Gußstück bildenden Pumpenständers;
ihren Antrieb erhält sie mittels Riemen oder unmittelbar von der auf einer Seite des
Lagerständers angebauten Dampfmaschine oder von einem Elektromotor aus.
Fig. 108
läßt noch den gemeinsamen Saug- und Druckventilkasten der Pumpe erkennen.
Die Vorzüge, welche durch die Dreiplunger-Anordnung erreicht werden, sind schon
früher erwähnt worden; sie bestehen hauptsächlich in dem ruhigen Gang und der
gleichmäßigen Wasserförderung, wodurch Stöße und Erschütterungen in den zugehörigen
Rohrleitungen vermieden werden und – was insbesondere bei den zur Kesselspeisung
dienenden Dreiplungerpumpen von Wichtigkeit ist – ein Mitreißen von Luft aus den
Windkesseln in die Dampfkessel verhindert wird.
Textabbildung Bd. 323, S. 359
Fig. 104 und 105. Pumpwerk von Flade.
Fig. 109
zeigt das Bockgestell einer stehenden doppeltwirkenden
Kolbenpumpe derselben Firma von 175 mm Plungerdurchmesser und 100 mm Hub
mit zugehörigen Einzelteilen.
Die für Drücke bis 40 at und für Dampf-, Riemen- oder elektromotorischen Antrieb
gebaute Pumpe ist insofern bemerkenswert, als die mit angegossenen Stutzen
versehenen Lagerständer gleichzeitig auch den Saug- bezw. Druckwindkessel bilden,
während die Saug- und Druckventile in den seitlichen Wandungen des mit den
Lagerständern ein einziges Gußstück bildenden Pumpenkörpers angeordnet sind.
Hierdurch wird neben gedrängter Bauart der ganzen Pumpe und Verringerung ihrer
Einzelteile eine verhältnismäßig einfache und gerade Wasserführung erreicht. Die
durch bronzene Schraubenfedern belasteten Ventile sind in der schon in Fig. 107
dargestellten Bauart ausgeführt; ihre Befestigung bezw. diejenige der zugehörigen
Sitze und Hubbegrenzer erfolgt in der aus Fig. 109
ersichtlichen Weise durch von außen stellbare Druckstifte, über deren vierkantige
Köpfe geschlossene Bronzemuttern greifen. Eine zum Abziehen dieser Ventile dienende
Vorrichtung ist in Fig. 110
ersichtlich.
Textabbildung Bd. 323, S. 360
Dreiplungerpumpe von Balcke.
Der von einem Weißmetallfutter umgebene gußeiserne Plungerkolben führt sich in einer
Rotgußbüchse des Pumpengestells. In den gußeisernen Kreuzkopf ist der aus
Tiegelstahl gefertigte Zapfen mittels konischer Stifte befestigt.
Die Führung der gekröpften Kurbelwelle erfolgt in zwei Ringschmierlagern des
Bockgestelles. Letzteres ist bei elektromotorischen Antrieb der Pumpe durch vier
kräftige Stützen mit einer über den Ringschmierlagern angeordneten
Unterstützungsplatte für den darauf befestigten Elektromotor verschraubt. Eine
solche, noch unter Zwischenschaltung eines Zahnradvorgeleges angetriebene Pumpe von
250 mm Plungerdurchm. und 160 mm Hub fördert mit 120 Uml./Min. etwa 100 cbm/std.
Saug- und Druckleitung dieser Pumpe haben 175 bezw. 150 mm lichte Weite. Die
Konstruktion der zu einer stehenden
Drillings-Dampfpreßpumpe von 61 mm Plungerdurchm. und 300 mm Hub (n = 100 Uml./Min.) derselben Firma, wie sie besonders
für größere Preßwasseranlagen gebaut wird, gehörigen, aus Stahlguß gefertigten
Pumpengehäuse zeigt Fig. 111; die zugehörigen Saug-
und Druckventile sind in Fig. 112 in größerem
Maßstabe dargestellt. Sie bestehen für jede Pumpe aus zwei übereinander liegenden
Ventilsitzen a und b in
besonders harter Phosphorbronze mit zwischenliegender durchlöcherter Büchse c aus gleichem Material und den mit den ersteren
verschraubten Hubbegrenzern d bezw. e. Die ebenfalls aus Phosphorbronze hergestellten
Ventilteller f werden durch darüber liegende
Schraubenfedern belastet. Behufs guter Wasserführung bildet der Ventilsitz a in seinem unteren Teile ein in das Saugwasser
eintauchendes Rohrstück.
Textabbildung Bd. 323, S. 360
Fig. 109 u. 110. Doppeltwirkende Kolbenpumpe von Balcke.
Die Befestigung des zusammengebauten Ventilsatzes im Pumpengehäuse erfolgt durch
den darüber sitzenden Druckwindkessel des letzteren, indem dieser auf eine das
Druckventil umgebende und ebenso wie die Zwischenbüchse c mit Löchern versehene Büchse h drückt. Zur
Abdichtung dienen über Zwischenringe greifende Ledermanschetten. Der
Durchgangsquerschnitt der Ventile beträgt je 67,9 qcm bei 4 mm und 31,2 qcm bei 7 mm
Hub. Die aus Bronze hergestellten Schraubenfedern haben 73 mm inneren Durchm.,
rechteckigen Querschnitt von 4 × 7 = 28 qmm, sechs Windungen und im ungespannten
Zustande eine Länge von 34 mm bei 1 mm Vorspannung.
Textabbildung Bd. 323, S. 361
Fig. 111.Drillings-Dampfpreßpumpe von Balcke.
Die zur Pumpe gehörige Dampfmaschine ist als normale stehende Expansionsmaschine mit
drei Zylindern von je 350 mm Durchm. ausgebildet; sie entwickelt mit 4,8 bis 7,5 at
anfänglichem Dampfdruck 106 PSi entsprechend einer
Pumpenleistung von 250 l/Min, auf 150 at Druck.
Die drei Pumpenplunger sind an die Kreuzköpfe der Dampfmaschine unmittelbar
angeschlossen, während zwei Schubstangen jedes Kreuzkopfes um den zugehörigen
Pumpenkörper herumreichen und auf die unten gelagerte, dreifach gekröpfte
Schwungradwelle arbeiten.
Textabbildung Bd. 323, S. 361
Fig. 112.Saug- und Druckventil zu Fig. 111.
Die Pumpenkörper sind auf 250 at, im Saugraum auf 20 at Wasserdruck geprüft worden.
Eine Drillings-Dampfpreßpumpe der beschriebenen Bauart ist von der Maschinenbau-A.-G. Balcke kürzlich für die
Federwerkstatt der Gußstahlfabrik Essen geliefert worden.
Besondere Stabilität, leichte Zugänglichkeit aller Teile und gute Schmierung der
aufeinander gleitenden Elemente kennzeichnen die von Bopp & Reuther, Mannheim-Waldhof,
gebauten Preßpumpen, deren Antrieb bei einer freistehenden
Zwillings-Preßpampe von 40 mm Plungerdurchm. und 150 mm Hub mittels Riemen
erfolgt.
Der Querschnitt durch einen der beiden Ständer dieser zur Erzeugung von 50 at
Preßdruck dienenden Pumpe mit angeschraubtem Zylinder usw. läßt Fig. 113 erkennen. Der zu letzterem gehörige Plunger
wird von einer auf der Antriebswelle befestigten Stirnkurbel mittels Schubstange und
Kreuzkopf bewegt. Die zur Führung der Antriebswelle dienenden Hauptlager des in
einem Stück gegossenen hohlen Maschinenständers besitzen gußeiserne, mit Weißmetall
ausgegossene, leicht auswechselbare Schalen und Ringschmierung. Die Kurbelzapfen
haben Zentrifugalschmierung von einem feststehenden Oelgefäß aus, das auch
gleichzeitig, mittels einer am Kreuzkopfzapfen befestigten Auffangschale, die
Schmierung dieses Zapfens mit besorgt, wobei der Oelzufluß zu dem letzteren durch
eine Schraube geregelt werden kann.
Textabbildung Bd. 323, S. 361
Fig. 113.Preßpumpe von Bopp & Reuther.
An die in zylinderischen Gleitbahnen geführten Kreuzköpfe sind die vollen, aus
Schmiedeeisen gefertigten Plunger, deren Dichtung in den Zylindern durch
Ledermanschetten bewirkt wird, unmittelbar angeschlossen. Die Schmierung der
Gleitbahnen erfolgt durch Eintauchen der Kreuzkopfschuhe in Oelgefäße, die durch die
unteren Verschlußdeckel der Führungen gebildet werden. Zur Entfernung des aus den
Plungerstopfbüchsen tretenden Sickerwassers ist im Zylinderkopf eine mittels
Ablaßhahn verschlossene Bohrung vorgesehen.
Schubstangen und Antriebswelle sind aus Siemens-Martin-Stahl gefertigt; letztere trägt noch inmitten des
Maschinenständers eine feste und lose Riemenscheibe.
Die in Bronze ausgeführten Saug- und Druckventile sind in besonderen, an den
Zylindern angeschraubten Gehäusen übereinander angeordnet. Die als Tellerventile
ausgebildeten, durch Schraubenfedern belasteten Ventilkegel sind nach erfolgtem
Lösen je einer im oberen Teil der Ventilgehäuse sitzenden Verschlußschraube
leicht zugänglich.
Hosenrohre verbinden die Saug- bezw. Druckstutzen der beiden Pumpen zu gemeinsamen
Leitungen.
(Fortsetzung folgt.)