CIX. Leichtes und sicheres Mittel, um Drukpumpen außer Thaͤtigkeit zu sezen. Vorgeschlagen von Dr. Ernst Alban. Mit Abbildungen auf Tab. X. Alban's Mittel, um Drukpumpen außer Thaͤtigkeit zu sezen. Herr John Potter empfiehlt in Gill's technical Repository N. 61Polytechn. Journal, Bd. XXIV. S. 309. eine, wie er meint, ganz neue Methode, die Wirkung einer Drukpumpe durch Luͤftung des Saugventils zu hemmen. Da ich dieselbe bereits aber schon vor 8 Jahren an einer hydraulischen Presse anwandte, und in den vor 3 Jahren nach England gebrachten Plaͤnen zu meiner neuen Dampfmaschine von sehr hohem Druke weitlaͤufig mit beschrieben, auch durch eine Menge Zeichnungen fuͤr verschiedene Anwendungen erlaͤutert habe, so erlaube ich mir der Neuheit der Sache hiemit zu widersprechen, und nehme die Erfindung, wenn sie anders neu ist, fuͤr mich in Anspruch. Daß diese Methode entschiedene Vorzuͤge vor den bisher uͤblichen Wirkungshemmungen der Drukpumpen, vorzuͤglich sehr stark wirkender habe, ist nicht zu bezweifeln; denn 1) Es wird ganz erstaunlich wenig Kraft erfordert, um die Hemmung auf diese Weise zu bewirken. Oft reichen wenige Loch hin, um das Saugventil, vorzuͤglich wenn seine eigenthuͤmliche Schwere durch Vorrichtungen balancirt wird, zu heben und in dieser Stellung zu erhalten. Dieser Umstand ist von ganz vorzuͤglichem Werthe, wo nur wenige. Kraft zu einer sich selbst regulirenden Hemmung vorhanden ist, wo man z.B. nur sehr kleine Schwimmer im Kessel und Generator anwenden kann, oder die Hemmung durch sehr kleine Gouverneure oder Moderatoren bestreiten lassen will. Die gewoͤhnlich uͤblichen Abschlußhaͤhne an den Saugroͤhren muͤssen eine nicht ganz unbedeutende Groͤße haben, um eine hinreichende Oeffnung fuͤr das aufgesogene Waͤsser zu geben, und werden, so wie jeder Wasserhahn, leicht undicht, da die stete Einwirkung des Wassers die Schmiere derselben bald entfernt und zerstoͤrt. Manche Wasser enthalten aber auch saure oder erdige Bestandtheile, wovon erstere das Metall des Hahns rauh fressen und ihn feststehend machen, waͤhrend leztere erdige Concremente an denselben absezen und die Bewegung desselben theils erschweren, theils der Dichtheit seines Ganges Schaden thun. Welche Gefahr aber das Stekenbleiben eines solchen Hahns, vorzuͤglich wenn dieses im geschlossenen Zustande desselben Statt findet, fuͤr einen Kessel bringen kann, ist aus meiner ersten Abhandlung uͤber die Hochdrukmaschinen klar geworden. 2) Dampfmaschinen ersparen bei Anwendung dieser Hemmungsmethode und der dadurch bewirkten Hemmung die Kraft, die zur Betreibung der Drukpumpe noͤthig ist. Dieser Vortheil springt da recht in die Augen, wo bei Anwendung eines sehr hohen Dampfdrukes die Bewegung der Drukpumpe einen nicht unbedeutenden Kraftverlust bringt. Bei hydraulischen Pressen bewirkt sie waͤhrend des Eintritts ihrer Wirkung sogar eine Ersparung beinahe des ganzen zur Betreibung derselben noͤthigen Kraftaufwandes, waͤhrend der Druk in der Presse auf keine Weise nachlaͤßt. Dieserhalb wuͤrde ihre Anwendung in den neuen hydraulisches Pressen des Franzosen Hallette Man vergl. Bullet. de la Soc. d'Encourag. etc. N. 272, S. 33. Polyt. Journ. B. XXIV. S. 473. viel guͤnstigere Resultate gewaͤhren, als der von ihm erwaͤhlte Nothbehelf, wornach er bei eintretendem Maximum in der Wirkung des einen oder anderen Preßcylinders das Wasser durch die Drukpumpe zum Sicherheitsventile so lange herausdruͤken laͤßt, bis der Regulirhahn die Wirkung dieser Drukpumpen auf einen anderen Punct leitet. Wie meine Hemmungsmethode bei hydraulischen Pressen zwekmaͤßig anzubringen sey, davon hernach. 3) Meine Hemmungsmethode vermeidet ferner die Bildung desjenigen schaͤdlichen Vacuums unter dem Kolben oder Staͤmpel, das bei der Anwendung eines Abschließhahnes an der Saugroͤhre waͤhrend des jedesmahligen Steigens dieses Kolbens oder Staͤmpels hervorgebracht wird. Abgesehen von dem geringen Kraftverluste, den die jedesmahlige Formirung eines solchen Vacuums in der Drukpumpe bei der Bewegung derselben von Seiten der Maschine oder durch andere Betriebskraͤfte herbeifuͤhrt, wird durch dieses Vacuum nicht selten die Wirkung des Drukwerkes bei Wiedereroͤffnung des Hahnes auf laͤngere Zeit gestoͤrt, vorzuͤglich wenn dasselbe, wie man so haͤufig sieht, nicht richtig construirt ist. Man lasse mich hier etwas deutlicher reden. Wenn der Staͤmpel eines Drukwerkes, dieses moͤge nun mit einem soliden ungeliederten Staͤmpel, einem in England sogenannten plunger, der durch eine Stopfbuͤchse arbeitet, oder mit einem geliederten Kolben (piston)Beide Ausdruͤke werden von den meisten Mechanikern als gleich bedeutend genommen. Waͤre es aber nicht zwekmaͤßiger, wenn man Kolben fuͤr das englische Wort piston und Staͤmpel fuͤr plunger gebrauchte? so haͤtte man fuͤr jedes dieser beiden sehr verschiedenen Organe doch auch eine bestimmte Benennung, was manchen Irrthum vermeiden helfen moͤchte. – In der That bezeichnet aber auch der Ausdruk: Staͤmpel sehr gut die dadurch auszudruͤkende Sache, indem ein plunger eine solide cylindrische Stange ist. Kolben sagt nach seiner urspruͤnglichen Bedeutung so viel, als ein staͤrkerer Theil an einem schwaͤcheren Stiele, woher das Wort Streitkolben, Destillirkolben u.s.w. Ein solches Werkzeug ist aber wirklich auch ein piston an seiner Stange. – Der plunger arbeitet in einem ungebohrten Cylinder, durch eine an einem Ende desselben angebrachte Stopfbuͤchse, er ist also ohne Liederung, da diese in dem Cylinder enthalten ist und steht fest, waͤhrend sie sich an einem piston mit diesem bewegt. Lezterer (der piston) erfordert daher einen gebohrten und genau ausgeschliffenen Cylinder, waͤhrend er selbst weniger Akkuratesse in der Ausfuͤhrung noͤthig hat, da nicht er, sondern seine Liederung seinen Gang dichtet.Um nun aber auch den Cylinder eines Staͤmpels von dem eines Kolbens zu unterscheiden, da beide doch ihrer Construktion nach wesentlich verschieden sind, so uͤberlasse ich es den Kunstverstaͤndigen zur Pruͤfung, ob fuͤr ersteren nicht der Ausdruk: Stiefel sehr paßlich seyn moͤchte, waͤhrend man fuͤr lezteren das Wort: Cylinder beibehaͤlt? – Ich moͤchte glauben, daß auch diese Ausdruͤke fuͤr ihren Gegenstand eben so bezeichnend sind, als Staͤmpel und Kolben fuͤr den ihrigen. Cylinder deutet naͤmlich immer schon ein genauer gearbeitetes Stuͤk an, als ein Stiefel, der (d.h. sein oberer Theil oder der sogenannte Schaft) zwar auch roͤhrenartig gebaut, jedoch nichts weniger als genau cylindrisch ist.Ich werde in meinen kuͤnftigen Maschinenbeschreibungen diesen meinen Vorschlag beruͤksichtigen und bin uͤberzeugt, daß ich dadurch oft kuͤrzer und verstaͤndlicher mich zu fassen Gelegenheit finden werde. und einem gebohrten Cylinder versehen seyn, bei Schließung der Saugroͤhre, waͤhrend seines Steigens, fortwaͤhrend ein Vacuum bilden muß, das durch kein durch das Saugrohr aufsteigendes Wasser ausgefuͤllt wird, so geschieht es haͤufig, daß bei einer nicht ganz luftdichten Liederung des Staͤmpels oder Kolbens etwas Luft von oben vor der Liederung vorbei in den Stiefel dringt. Diese LuftLuft kann auch durch einen undichten Hahn an der Saugroͤhre fortwaͤhrend in die Pumpe gebracht werden. haͤlt sich dann bei wieder aufgehobener Hemmung des Spiels der Pumpe haͤufig eine zeitlang unter ihrem Kolben oder Staͤmpel, und verhindert ein gehoͤriges Saugen derselben, wodurch ihre Arbeit nicht selten auf mehrere Minuten und oft noch weit laͤnger unterbrochen wird, ja wohl ganz und gar unterbleibt, wenn der Staͤmpel nach der Hallette'schen Methode, d.h. mit einfachem LederringeMan sehe am angefuͤhrten Orte (im Bulletin und polytechn. Journale) nach. geliedert ist, bei welchem der Luft der Eintritt in den Stiefel der Pumpe verstattet, der Zuruͤktritt aber abgeschlossen ist. Bei Staͤmpel- (plunger) Pumpen wird dieser Nachtheil um so fuͤhlbarer, wenn das in die Ventilbuͤchse fuͤhrende Seitenrohr am unteren Theile des Stiefels angebracht ist, so daß die eingedrungene Luft durch dieses nicht entweichen kann. Dieserhalb kann man beim Bau solcher Pumpen nicht vorsichtig genug seyn. In der Folge werde ich Gelegenheit haben, hieruͤber bestimmte Regeln aufzustellen. 4) Meine Hemmungsmethode ist endlich hoͤchst einfach, indem sie weiter keine besondere Einrichtung, als eine Verlaͤngerung des Stiels der Saugvalve durch ein kleines duͤnnes Staͤngelchen verlangt, auf welches eine in den Wasserhaͤlter der Pumpe herabreichende Hebstange wirkt. Diese Einrichtung ist nicht allein weit leichter als ein Hahn hergestellt, sondern auch von jedem gewoͤhnlichen Arbeiter ohne Aufwand von Geschiklichkeit vollendet. Auf Tab. X. Fig. 1. habe ich eine Drukpumpe bester Construktion dargestellt. Sie besteht aus dem Drukstiefel, A. In demselben arbeitet der genau abgedrehte und polirte Staͤmpel, B, am besten von weichem Messing oder Kupfer,Bei groͤßeren Pumpen wuͤrde ein solider kupferner Staͤmpel zu kostspielig werden, darum nimmt man einen eisernen, den man mit einer duͤnnen Huͤlse von Kupfer uͤberzieht. Diese Huͤlse wird mit weichem Schlagelothe zusammengeloͤthet, uͤber den eisernen Staͤmpel geschoben und beide nun durch einen Ring gezogen, wobei sich die kupferne Huͤlse genau an den eisernen Staͤmpel anlegt und unzertrennlich mit demselben verbindet. Der Staͤmpel braucht dann nicht weiter gedreht und polirt zu werden, weil er durch das Ziehen durch den Ring gehoͤrige Rundung, gleiche Dike und Politur erhaͤlt. Massiv kupferne Staͤmpel muͤssen beim Abdrehen immer mit Milch befeuchtet werden, dann erhaͤlt man gleiche Spaͤne und hat kein Hoppern des Meißels zu befuͤrchten. um das Rosten zu verhuͤten, gebaut. Er hat oben einen schwaͤcheren Theil, woruͤber die Huͤlse der Zugstange greift, und mit einem Keil befestigt wird. a, ist die Stopfbuͤchse, die den Gang des Staͤmpels dichtet, C, die Ventilbuͤchse, die durch das Communicationsrohr, D, mit dem Drukstiefel in Verbindung steht. In dem oberen Theile der Buͤchse befindet sich das Entleerungs- oder Drukventil, b, in einer an der Buͤchse angeschrobenen Roͤhre, E, aber das Saugventil, C. Das untere Ende dieses Rohres ist mit einem kupferneu Seiher, d, versehen. Ueber der Buͤchse ist die Steigroͤhre, e, angeschroben, die uͤber dem Ventile eine Erweiterung hat, damit das aus dem Ventile, b, kommende Wasser gehoͤrig in dieselbe treten kann. Die Ventile sind gewoͤhnliche Kegelventile mit einem dreiekigen Stiele, der ihnen die Leitung gibt. Die Vorrichtung zum Oeffnen des Ventils, wie ich sie vorschlage und zum Theil schon angewandt habe, besteht in der Hebstange, f, die senkrecht in den Wasserkasten dringt. Sie biegt sich unter dem Seiher horizontal um, und trifft hier auf das Staͤngelchen, g, das in den Stiel des Saugventils, c, eingeschoben ist und durch eine Oeffnung des Seihers, d, geht, in welcher es zugleich einige Leitung findet. Der horizontale untere Theil der Hebstange hat ein Loch, zur Aufnahme des Staͤngelchens, g, und vermag sich damit frei an demselben auf und nieder zu bewegen, ohne auf das Ventil zu wirken. Um eine Luͤftung des Staͤngelchens mit dem Saugventile durch die Hebstange zu bewirken, ist auf erstere eine Art Knopf, h, geschoben und festgekeilt. Gegen diesen stoͤßt die Hebstange bei ihrer Hebung. Der Knopf muß von dem Staͤngelchen entfernt werden koͤnnen, wenn das Ventil aus der Ventilbuͤchse herausgenommen werden soll.Das Knoͤpfchen auf die Stange zu schrauben, widerrathe ich, weil es sich auf der Schraube leicht drehen und seinen richtigen Plaz veraͤndern kann, auch der horizontale Arm der Stange, f, bei dem Auf- und Niedergleiten auf dem unter dem Knopfe befindlichen Ende des Staͤngelchens, g, einigen Widerstand an einem darauf geschnittenen Gewinde finden moͤchte. Die Stange, f, steht außerhalb des Wasserbehaͤlters, F, der Pumpe mit einem kleinen Balancier, i, in Verbindung, der sich auf der Stuͤze K, bewegt. Dieser ist bei, e, mit einem Gewichte, m, belastet, dessen Schwere so berechnet ist, daß es die Stange, g, mit dem Saugventile vereinigt aufwiegt, und bei der Arbeit der Pumpe das sich geluͤftet habende Ventil, c, geoͤffnet erhalten kann. n, ist eine Regulirstange, die von dem Gouverneur einer Dampfmaschine, oder von einem mit einem Schwimmer des Dampfkessels verbundenen Hebel kommt. Sie hat unten einen Schliz, der in Fig. 2. besonders abgebildet ist. Mit diesem greift sie bei, o, uͤber das mit dem Gewichte beschwerte Ende des kleinen Balanciers und wird hier durch 2 kleine durch denselben gehende Stifte, p, und, q, in ihrer Lage so erhalten, daß sie keine Seitenbewegung auf demselben machen kann. Der Schliz schiebt sich leicht an dem Balancier auf und nieder, ohne ihn zu bewegen. Die Regulirstange, n, ist mit dem Gouverneur oder Schwimmer in der Art verbunden, daß sie sinkt, wenn die Kugeln des ersteren bei zu großer Geschwindigkeit der Maschine abspringen oder der Schwimmer faͤllt (was durch eine Hebelcommunication leicht zu bewerkstelligen ist). In beiden Faͤllen aber senkt sich dann der untere Rand ihres Schlizes, worauf der Balancier ruhte, dieser wird frei und das Gewicht luͤftet das Saugventil, c, worauf die Arbeit der Pumpe so lange unterbrochen wird, bis die Regulirstange sich wieder hebt, der untere Rand ihres Schlizes das Gewichtsende des Balanciers aufzieht, und dadurch die Saugvalve wieder sinken laͤßt. Ein zu starkes Heben der Regulirstange und des Gewichtsendes des Balanciers kann nicht nachtheilig fuͤr das Ventil werden, weil der horizontale Arm der Stange, f, nach unten Spielraum genug auf dem Staͤngelchen, g, des Ventils hat. Anmerkung. Es mag manchem Mechaniker auffallen, warum ich die Stange, f, nicht gleich Regulirstange seyn lasse, und wozu ich die Anordnung des Balanciers und des Gewichts getroffen habe. Hier meine Gruͤnde: da wo die Wirkung auf die Stange, f, ploͤzlich und mit einer gewissen Energie erfolgt, wie es wohl bei dem Gouverneur einer Dampfmaschine oder der von mir gleich zu beschreibenden Vorrichtung einer hydraulischen Presse geschieht, wuͤrde, wenn der Act dieser ploͤzlichen und energischen Wirkung waͤhrend des Druͤkens des Drukstaͤmpels der Pumpe, wo das Saugventil durch die in dieselbe gedruͤkte Fluͤßigkeit gewaltsam geschlossen gehalten wird, eintraͤte, die Stange, g, leicht gebogen und dadurch fuͤr die Folge unthaͤtig gemacht werden koͤnnen, was fuͤr die Sicherheit des ganzen Hemmungsapparates und seiner Wirkung von hoͤchst nachteiligen Folgen seyn kann. Bei der Anordnung des Balanciers mit dem Gewichte ist die Wirkung auf die Stange aber allein von diesem Gewichte abhaͤngig, und dieses oͤffnet das Saugventil nur beim Saugen der Pumpe, also in einem Augenblike, wo dieses Oeffnen schon von selbst durch das Saugen des Staͤmpels bewirkt wird, es kann also hier nie ein gewaltsamer Zug an der Stange, f, Statt finden. Die Regulirstange hebt nur die Hemmung in der Wirkung des Gewichtes auf, und ihre Action mag so schnell und so kraftvoll eintreten, als sie will, die das Saugventil oͤffnende Ursache bleibt deshalb immer dieselbe. Bei hydraulischen Pressen kann das Luͤften des Saugventils durch eine sehr einfache Vorrichtung bewirkt werden, die zugleich als Anzeiger des Maximums in der Wirkung der Presse zu benuzen ist. Sie ist mit dem inneren Raume des Preßcylinders oder der Preßcylinder, wenn mehrere angewandt werden, durch eine kleine Roͤhre in Verbindung gesezt und in Fig. 3. abgebildet. a, ist hier ein kleiner Cylinder, worin sich ein Staͤmpel, b, in einer Stopfbuͤchse, c, dicht bewegt. Der innere Raum des Cylinders ist mit dem des Preßcylinders durch eben genannte Roͤhre, d, verbunden, so daß die in jenem wirkende Fluͤßigkeit auch ihre Wirkung auf den kleinen Staͤmpel zu aͤußern vermag. Dieser Staͤmpel ist durch eine kleine Verbindungsstange und einem doppelten Scharnier mit dem Hebel, e, verbunden, der ein Stellgewicht, f, nach Art eines Sicherheitsventils hat. Der Durchmesser des Staͤmpels, die Laͤnge des Gewichtshebels und die Schwere des Stellgewichtes muͤssen zusammen so berechnet seyn, daß der Staͤmpel beim Eintritt des Normaldruks in der Presse den Hebel mit dem Gewichte zu luͤften beginnt. Bei, g, ist eine Stuͤze mit einem Schliz, worin der Hebel theils Leitung gewinnt, theils aber auch zugleich am zu starken Sinken und Steigen gehindert wird, indem er in beiden Faͤllen gegen den oberen und unteren Rand des Schlizes anstoͤßt. Durch Stellung des Gewichts kann zugleich der beruͤhrte Normaldruk in der Presse beliebig modificirt werden. Von dem Gewichtshebel fuͤhrt die Regulirstange, x, zu dem Stangenende, r, des kleinen Balanciers der ersten Figur, und faßt uͤber diesen mit einem unten offenen Schlize. Sie wird ebenfalls durch zwei Stifte am Balancier vor Seitenschwankungen auf demselben bewahrt. In Fig. 4. ist der Schliz dieser Regulirstange besonders abgebildet. Die Wirkung dieser Vorrichtung ist folgende: wenn das Maximum des Druks der Fluͤßigkeit in dem Preßcylinder eintritt, beginnt der Staͤmpel, c, in dem kleinen Cylinder, a, sich zu heben und luͤftet den Hebel mit dem Stellgewichte, wobei der Schliz in der Stuͤze, f, das weitere Emporsteigen hindert, der Hebel aber zieht die Regulirstange in die Hoͤhe, so daß der obere Rand des Schlizes den Balancier, den er niedergedruͤkt hielt, frei macht, worauf das Gewicht am anderen Ende desselben zur Luͤftung der Saugvalve seine Action beginnt. Laͤßt der Druk der Fluͤßigkeit in den Preßcylindern etwas wieder nach, wie es z.B. beim Pressen von Oehlsamen geschieht, der beim Heraustreten des Oehls sich etwas zusammenzieht, so faͤllt augenbliklich der Staͤmpel mir dem Hebel und der Regulirstange, und hebt die Wirkung des Balanciergewichts wieder auf, worauf die Drukpumpe so lange wieder arbeitet, bis der Normaldruk von neuem eingetreten ist. Dieser Vorgang wird sich ohne alles Mitwirken des Aufsehers der Presse so oft wiederholen, bis keine Verminderung des Normaldruks mehr Statt finden kann, wo dann die Drukpumpe fuͤr immer außer Arbeit gesezt bleibt, wenn der Aufseher nicht den Druk in dem Arbeitscylinder der Presse aufhebt. Bei Anwendung dieser Vorrichtung kann keine Gefahr durch Uebertreibung des Normaldruks in der Presse entstehen, und dadurch eine Beschaͤdigung oder Sprengung derselben herbeigefuͤhrt werden, selbst wenn der Aufseher sich um dieselbe nicht bekuͤmmert. Sollte es einem Fabrikunternehmer darum zu thun seyn, fuͤr den Aufseher irgend ein hoͤrbares Zeichen des eingetretenen Normaldruks in der Presse zu haben, so ließe sich leicht die Einrichtung treffen, daß der sich luͤftende Gewichtshebel einen Glokenzug in Bewegung sezte. Eine solche Einrichtung wird aber jeder Maschinenbauer ohne besondere Anleitung zu machen verstehen. Indem ich diese Vorrichtung bloß ihrem Principe nach, wie ich hoffe, deutlich genug angegeben habe, darf ich uͤberzeugt seyn, daß jeder Maschinenbaumeister die Anwendung derselben nach allen besonderen Faͤllen zu modificiren verstehen wird. Diejenige hydraulische Presse, die ich vor 8 Jahren fuͤr eine Oehlmuͤhle baute, und die jezt noch der Hr. Kaufmann Karnatz in Rostock zum Pressen des Senfes gebraucht, besaß die Hemmungsvorrichtung der Drukpumpe in der Art, daß der Presser oder Aufseher sie vermittelst der Hand in Bewegung sezte, sobald er bemerkte, daß ein kleines Rohr zu sprizen anfing, was das aus dem Sicherheitsventile kommende Oehl (ich gebrauchte in dieser Presse als fluͤßiges Medium naͤmlich Oehl statt Wasser) in einen Trichter fuͤhrte, der es in den Reservoir der Drukpumpe zuruͤkleitete. Die Anordnung war fuͤr den Presser so getroffen, daß er die Luͤftung des Saugventils von demjenigen Tische aus bestreiten konnte, worauf er den Oehlsamen in die Haartuͤcher zu thun beschaͤftigt war. Zu dem Ende ging die das Ventil luͤftende Stange bis an die Deke des Oehlmuͤhlenlocals, und war hier an dem einen Ende eines leichten Balancier von Holz eingelenkt, der bis uͤber den besagten Tisch reichte, und von seinem entgegengesezten Ende eine Stange zu diesem Tische herabschikte, an welcher ein Gewicht durch seine Schwere die Luͤftung des Saugventils in der Art besorgte, wie es in Fig. 1. geschieht. Wollte der Arbeiter die Wirkung der Drukpumpe wieder erneuern lassen, so bewegte er nur den Hebel einer kleinen Welle uͤber dem Tische, die durch einen kleinen Hebdaumen die Gewichtsstange wieder emporhob. Stubbendorf im Monate November 1827.