Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 420 |
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Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 362 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Eine von der üblichen Bauart und Wirkungsweise schnellaufender Pumpen,
insbesondere betreffs Anordnung und Steuerung des Saugventils abweichende einfach
wirkende Expreßpumpe der Maschinen- und Armaturenfabrik
vorm. H. Breuer & Co. in Höchst a. M. von
130 mm Plungerdurchmesser und 130 mm Hub, die mit 243 minutl. Umdrehungen 23
cbm/Std. auf 120 m Höhe (manometrische) fördert, zeigen Fig. 114–117.
Das Druckventil a der Pumpe ist als Ringventil
ausgebildet und zufolge seiner geringen Masse und des verhältnismäßig kleinen
Ventilhubes für hohe Umlaufzahlen besonders geeignet. Das mit dem röhrenförmigen, in
einer Rotgußbüchse zwischen Saug- und Druckraum der Pumpe geführten Plunger
verbundene Saugventil b öffnet sich selbsttätig,
während das Schließen desselben durch eine besondere, weiter unten beschriebene
Vorrichtung hydraulisch bewirkt wird; dieselbe ist von außen stellbar, so daß auch
während des Betriebes ein rechtzeitiges und geräuschloses Schließen des Saugventils
sich ermöglichen läßt. Druck- und Saugventil sind nach Entfernung der Druckwindhaube
n bezw. des hinteren Pumpendeckels d leicht zugänglich. Eine am Pumpenkörper befestigte
kleine Luftpumpe l, deren Kolben vom Kreuzkopf aus
bewegt wird, besorgt selbsttätig die Entlüftung der Saugwindhaube m und die Belüftung der Druckwindhaube n.
Bekanntlich sammelt sich in der Saugwindhaube die im Wasser mitgeführte Luft an,
während dieselbe aus der Druckwindhaube mit dem abfließenden Wasser entweicht. Die Luftpumpe ist
nun so konstruiert, daß sie sowohl Luft wie auch Wasser fördern kann. Sinkt infolge
größerer Luftansammlung in der Windhaube m der
Wasserspiegel im Saugraum unter den tiefsten Punkt des nach der Luftpumpe führenden
Saugrohres s, so fördert dieselbe so lange Luft aus dem
Saugraum in den Druckraum, bis der Wasserspiegel in den ersteren wieder den Stand
a erreicht hat. Von hier ab saugt die Luftpumpe aus
dem Saugraum ein Gemisch von Luft und Wasser ab, bis der Wasserspiegel in diesem
seinen normalen Stand erreicht hat. Dieser liegt infolge der konstanten
Luftansammlung etwas unter dem obersten Punkte β des
Saugrohres der Luftpumpe. Da fortwährend Wasser in den Kompressorzylinder der
letzteren eintritt, ist bei der Verdichtung des Gemisches von Luft und Wasser, oder
von nur Luft allein, eine besondere Kühlung nicht erforderlich. Auch die
Kolbenschmierung des Kompressorzylinders kann in Wegfall kommen.
Die von der Luftpumpe verdichtete Luft sammelt sich in der Druckwindhaube an, während
das von derselben geförderte Wasser durch die Druckleitung abfließt.
Textabbildung Bd. 323, S. 420
Fig. 114 bis 117. Einfachwirkende Expreßpumpe der Maschinen- und
Armaturenfabrik vorm. H. Breuer & Co.
Ein Regulierventil im Druckrohr von der Luftpumpe zur Druckwindhaube gestattet ein
genaues Einstellen der Luftmenge, so daß der Wasserspiegel in der ersteren stets auf
nahezu gleicher Höhe gehalten werden kann. Ein etwaiger Luftüberschuß entweicht in
die Atmosphäre.
Die Wirkungsweise des Saugventils und seiner hydraulischen Schließvorrichtung ist
folgende:
Bewegt sich der Plunger mit dem geschlossenen Saugventil von links nach rechts, so
ist, wenn er in die rechte Endstellung gelangt, eine Flüssigkeitsmenge Q = Plungerfläche × Hub aus dem Pumpenraum durch das
geöffnete Druckventil in die Steigleitung gedrückt und auf der anderen Seite des
Saugventils in derselben Zeit eine gleich große Flüssigkeitsmenge durch das Saugrohr
in den Pumpenraum eingetreten.
Die Rückbewegung des röhrenartigen Plungers von rechts nach links erfolgt bei
geöffnetem Saugventil und geschlossenem Druckventil und zwar geschieht das Oeffnen
des ersteren selbsttätig infolge Trägheit der Masse des Ventiltellers t, der das Bestreben hat, in dem im rechten Totpunkte
erhaltenen Ruhezustande zu verbleiben. Hat dann der Plunger einen Weg gleich dem
Ventilhube zurückgelegt, so stößt der mit ihm fest verbundene Aufnahmezylinder g auf den Gummipuffer h
auf und nimmt diesen sowie den Ventilteller mit.
Der Ventilschluß beginnt, wenn der Plunger noch um eine dem Ventilhube gleiche
Strecke von der linken Totlage absteht. Die Flächen fv und fk des Verdrängerzylinders v und des Kolbens k treffen in dieser
Plungerstellung zusammen und es wird bei der Weiterbewegung des Plungers nach links
aus dem ersteren Wasser verdrängt, welches durch die Rohrleitung r in den Aufnahmezylinder g gelangt. Haben Verdränger- und Aufnahmezylinder gleiche Bohrung, so wird
hierbei der Ventilteller t um die jeweilige
Eintauchtiefe der Kolbenfläche fk im Verdrängerzylinder v nach links verschoben und wenn die Eintauchtiefe des ersteren in dem
letzteren gleich dem Ventilhube ist, so hat der Ventilteller t das Ende seines Hubes erreicht, d.h. er verschließt nunmehr die vordere
Oeffnung des Plungers – das Saugventil ist geschlossen und es kann nach erfolgter
Umkehr der Plungerbewegung das Saugen und Drücken von neuem beginnen.
Um den Ventilschluß genau einstellen zu können, ist die Bohrung des
Verdrängerzylinders v aber etwas größer als diejenige
des Aufnahmezylinders g gehalten. Es wird demnach in
v mehr Wasser verdrängt, als in g aufgenommen werden kann und es würde dadurch ein zu
frühes Schließen des Saugventils eintreten, wenn nicht durch Einstellen der Spindel
o (Fig. 117) die nötige
Wassermenge genau eingehalten werden könnte. Die überschüssige Wassermenge entweicht
durch die Oeffnung z in den Pumpenraum. Geht infolge
Abnutzung der Wandungen des Verdrängerzylinders Wasser verloren, so ist die Spindeln
entsprechend tiefer in die zugehörige Büchse einzuschrauben.
Textabbildung Bd. 323, S. 421
Fig. 118.Aeußere Ansicht der in Fig. 114 bis 117 dargestellten
Expreßpumpe.
Ein am Pumpenkörper angebrachtes, von Hand stellbares Entlüftungsventil x bezweckt das Entleeren des Pumpenraumes von Wasser
und das Entlüften desselben beim Anlassen und während des Betriebes der Pumpe. Bei
direkter Kupplung derselben mit einer Kraftmaschine oder aber bei Anordnung von nur
einer Festscheibe kann das Entlüftungsventil auch die sonst erforderliche
Reibungskupplung ersetzen.
Fig. 118 zeigt eine äußere Ansicht der Pumpe,
die für Fördermengen von 0,5 bis 95 cbm/Std. bei Umlaufzahlen von 350 bis 193 i. d.
Minute gebaut werden.
Der für je 10 m manometrische Förderhöhe erforderliche Kraftbedarf dieser Pumpen
beträgt bei obigen Fördermengen 0,023 bezw. 4,4 PS.
Pumpen mit gesteuerten Ventilen – nach Riedler –, die in den letzten zwei Jahrzehnten,
namentlich als Wasserwerks- und Wasserhaltungsmaschinen vielfach ausgeführt wurden,
sind wegen der ihnen anhaftenden Nachteile den mit selbsttätigen Ventilen
ausgerüsteten Pumpen gegenüber – höhere Anschaffungkosten, Vermehrung der bewegten
Teile, Vergrößerung der Anzahl der zu bedienenden Stopfbüchsen usw., die durch die
mit diesen Pumpen zufolge Gewinn an Saughöhe, Verminderung des Ventilwiderstandes
und dergl. erzielten Vorteile keineswegs aufgewogen werden, in der Neuzeit immer
seltener anzutreffen. Nur in Fällen, wo es sich, wie bei Kanalisationspumpen, um die
Förderung stark verunreinigter Flüssigkeiten handelt und die Ventile, um solche
Flüssigkeiten durchzulassen, einen verhältnismäßig großen Hub haben müssen, sind
Pumpen mit zwangläufiger Schlußbewegung der Ventile noch am Platze.
(Fortsetzung folgt.)