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Bit hydraulischen Motoren

(ausschließlich Turbinen und Wasserräder).

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Die

Hydraulischen Motoren

(ausschließlich Turbinen und Wasserräder).

Von

Dr. H. Hederich,

Ingenieur und Lehrer an der Königl. Baugewerkschule zu Königsberg i. Pr.

Zugleich als dritter Band von

Meißner, Hydraulik und hydraulische Motoren.

- Mit 42 Tafeln.

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Jena,

Hermann Costenoble. 1899.

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Alle Rechte nach dem Gesetz vom 11. Juni 1870, insbesondere das Recht der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten.

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Vorwort.

Der vorliegende Band ist von ganz anderen Gesichtspunkten aus bearbeitet als der erste. Bei diesem galt es für alle folgenden Bände und auch für andere darin nicht zu behandelnde, aber mit der Hydraulik zusammenhängende Gebiete, das erforderliche theoretische und experimentelle Material zusammenzutragen und so dem wissenschaftlich arbeitenden wie konstruktiv thätigen Ingenieur den Weg zu ebnen, während bei jenem eine Vollständigkeit angestrebt wurde, die einen Überblick darüber gewährt, wie weit in einem besonderen Falle der Ingenieur als Konstrukteur oder Erfinder schafft. Sodann ist es auch von Wichtigkeit, zu wissen, ob er sich nicht die Verletzung eines bestehenden Patentes zu schulden kommen läßt und ferner, ob diese oder jene Erfindung bereits Gemeingut geworden ist. Derartige Fragen lassen sich an Hand des Buches für die darin behandelten Gebiete leicht beantworten, besonders unter Zuziehung der Tabelle auf Seite 422. Ferner werden manchem Erfinder große Kosten und besonders viel Zeit dadurch erspart, daß er mit Hilfe des Buches seine Studien treibt und die Eingaben an das Patentamt von vornherein auf das Neue an seinem Werke richtet. Das gigantische Heer der kaiserlichen Patentbeamten und die im Staatsanzeiger vorhandenen Nachweise legen ein Zeugnis davon ab, wieviel Anmeldematerial dem Amte zufließt. Die Rücksicht auf die vielfach überbürdeten Beamten und auch das eigene Interesse gebietet nun, alle Eingaben so klar wie möglich zu gestalten und sich selbst über die in Betracht kommenden ähnlichen Erfindungen zu informieren. Die Notwendigkeit des Letzteren ist durch zwei neckischer Weise nacheinander behandelter Gegenstände bewiesen. Im § 134 ist eine m. E. den gewollten Zweck nicht erreichende, aber trotzdem patentierte Erfindung beschrieben, während nach § 135 eine altbekannte Vorrichtung von neuem unter Schutz gestellt wurde. Es muß aber zugegeben werden, und ich kann es aus eigener Erfahrung sowohl in meiner früheren Stellung als technischer Hilfsarbeiter im Kaiserlichen Patentamte als auch in meiner jetzigen Nebenbeschäftigung als Anwalt für Patent-, Gebrauchsmuster- und Warenzeichensachen bestätigen, daß bei der stetig mehr zu Tage tretenden Erfinderthätigkeit, den das Amt überflutenden Anmeldungen und der deshalb immerwährend erforderlichen Heranziehung von neuen Kräften und hauptsächlich bei der jetzigen wohl nicht für eine solche Riesenarbeit bestimmten Organisation des Amtes derartige Fehler gar nicht zu vermeiden sind. Um zur Klärung dieser Angelegenheiten, welche wegen ihrer für die Industrie hohen Wichtigkeit in neuerer Zeit den Gegenstand lebhafter Erörterungen in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure¹) bildet, etwas beizutragen, mögen die nachstehenden Ausführungen hier Platz finden.

Von sehr großer Wichtigkeit — obwohl meistens in den betreffenden Abhandlungen gar nicht erwähnt — ist das Institut der sogenannten technischen Hilfsarbeiter und hier wurzeln auch die meisten Fehler. Der Beweis soll im Folgenden geführt werden.

Eine im Kaiserlichen Patentamte eingehende Patentanmeldung wird nach erfolgter Registrierung und bergt, dem Vorprüfer der entsprechenden Klasse übermittelt und von diesem dem technischen Hilfsarbeiter für dieselbe Klasse zugeschrieben. Der Letztere hat nun die keineswegs zu unterschätzende Aufgabe, aus dem ihm zu Gebote stehenden und in der Bibliothek angehäuften Material festzustellen, in wie weit der Anmeldungsgegenstand mit Rücksicht auf die Litteratur des letzten Jahrhunderts neu ist. Welche Gesichtspunkte dabei zu befolgen sind, ist meist seiner Überlegung überlassen. Das wichtigste Abweis- bezw. Einschränkungsmaterial ist in den amerikanischen und englischen Patentschriften verborgen. Zur Auffindung desselben dienen die für die betreffende Klasse gesammelten Patentauszüge, welche zu einem Atlas vereinigt werden und zwar nach einem bestimmten System. Dieses wurde von dem Hilfsarbeiter entworfen, der zuerst in der Klasse beschäftigt war und wird stetig weiter ausgebildet. Gehen z. B. einem Hilfsarbeiter jährlich 500 Patentauszüge für die von ihm bearbeiteten Klassen zu, welche Zahl schwerlich zu hoch gegriffen ist, so ist es leicht zu verstehen, daß schon nach wenigen Jahren der Atlas an vielen Stellen unübersichtlich wird und daß einige zu stark angewachsene Abteilungen wieder weiter zerlegt werden müssen und dadurch eine Neuordnung erfordern. Neben diesem Atlas hat der Hilfsarbeiter noch die zahlreichen deutschen Patentschriften, welche zu seinen und den nahe verwandten Klassen gehören, zu sichten und zu gruppieren. Ferner muß er in einer ihm zur Verfügung in seinem Zimmer aufgestellten Handbibliothek Bescheid wissen und schließlich die in der reichhaltigen Hauptbibliothek aufgespeicherten alten Schätze und im Lesezimmer ausliegenden neuesten Erscheinungen an Büchern und Zeitschriften studieren. Ob er nun all diese Obliegenheiten regelmäßig erfüllt bezw. erfüllen kann, ist wohl sehr fraglich, aber noch viel fraglicher ist es, ob eine Kontrolle darüber möglich ist.

Nachdem der technische Hilfsarbeiter eine Verfügung entworfen oder nur das gefundene Material aufgeschrieben hat, gehen die Akten dem Vorprüser wieder zu, welcher nachprüfen sollte. Die Zahl der Vorprüfer ist aber viel geringer, als die der technischen Hilfsarbeiter. Es nimmt nun zwar die Nachprüfung nicht so viel Zeit in Anspruch, aber die Vorprüfer sind für andere Klassen noch als Berichterstatter thätig. Meistens haben sie das Material nicht so gedrängt zusammen, wie die Hilfsarbeiter, so daß sie viel Zeit brauchen, wenn sie auch nur einige der Anmeldungen gewissenhaft durcharbeiten und nach anderen Gesichtspunkten noch prüfen wollen, als von denen sich der technische Hilfsarbeiter hat leiten lassen. Hieraus erklärt sich wohl schon die große Verschiedenheit in der Behandlung der Anmeldungen und daß manchmal erst nach mehrfachem Schriftwechsel Abweismaterial vom Amte angeführt wird, welches mit demselben Rechte gleich in der ersten Verfügung geltend gemacht werden konnte. Hier liegt der wahre Grund für die sich lang hinziehenden Verhandlungen und nicht in dem Aufgebotversahren, wie einige außerhalb des Amtes stehende Schriftsteller annehmen. Bei vielen Anmeldungen werden die Verhandlungen durch den Erfinder oder dessen Anwalt in die Länge gezogen. Öfter ist nämlich der Erfinder selbst bei Einreichung der Anmeldung mit dem Gegenstände derselben noch nicht im Klaren. Er steht noch mitten in der Erfinderthätigkeit und sendet fortwährend Nachträge ein, welche die großartigen Verbesserungen des Anmeldungsgegenstandes behandeln. Dadurch entsteht ein Streiten über die Priorität und darüber, ob die Verbesserungen zu Gegenständen besonderer Anmeldungen zu machen sind. Der Anwalt kann die Schuld an der Verschleppung der Verhandlungen dadurch tragen, daß er eine Erwiderung erst dann einreicht, wenn die dazu gestellte Frist fast abgelaufen ist oder daß er unter irgend welchen Gründen um Fristverlängerung nachsucht. Schließlich hilft er sich durch eine nichtssagende Antwort z. B. von folgender Fassung:

„Höflich bezugnehmend auf das hochgeehrte Schreiben vom.....

erlaube ich mir hiermit ganz ergebenst, ein hohes Kaiserliches Patentamt im Auftrage des Anmelders zu bitten,

dasselbe wolle den Gegenstand der Anmeldung nochmals einer eingehenden Prüfung unterwerfen und darauf ein Patent hochgeneigtest erteilen. Wobei ich mich im Voraus mit einer etwaigen Abänderung des Patentanspruches sehr gern einverstanden erkläre.

In tiefster Ehrerbietung NN."

Sehr höflich! das muß man sagen, aber darin steht nichts. Manche Erfindung wird deswegen nicht patentiert, weil der Anwalt dieselbe gar nicht verstanden hat und ganz etwas anderes beansprucht. Das Amt kann natürlich nur das schützen oder abweisen, was beansprucht ist²).

Nach dieser Abschweifung wollen wir zum Erteilungsverfahren zurückkehren. Die Akten der Anmeldung werden, falls die Anmeldung für beschlußreif erklärt wird, einem anderen Mitgliede des Patentamtes zugestellt, welches in der betreffenden Klasse den bereits erwähnten Berichterstatterposten inne hat. Dieses Mitglied muß nun das bis zur Abteilungssitzung angesammelte Aktenmaterial in verhältnismäßig kurzer Zeit vortragen. Auf Grund der Berichterstattung faßt die Abteilung darüber, ob die Anmeldung abgewiesen werden oder zur Auslage kommen soll, Beschluß, welcher natürlich selten von dem abweicht, was der Hilfsarbeiter bereits festgestellt hat. Der Grund liegt in der Arbeitsüberhäufung der Vorprüfer und Berichterstatter. Natürlich werden grobe Fehler neu eingetretener bezw. nicht genügend vorgebildeter Hilfsarbeiter³) durch die Umsicht, größere Sachkenntnis und vielfach höhere Bildung der Vorprüfer rechtzeitig beseitigt.

Viele oder vielleicht alle Übelstände ließen sich m. E. mit einem Schlage durch Beseitigung des Institutes der technischen Hilfsarbeiter und Vermehrung der Mitgliederstellen beheben. Hierdurch würde sich die Gesamtzahl der Beamten wohl noch derartig vermindern, daß trotz der Erhöhung des Durchschnittsgehaltes die Betriebskosten sinken. Falls dann die Belastung der Einzelnen mäßig eingerichtet wird, könnte auch an eine Aufstellung und Befolgung einheitlicher Prüfungsprinzipien gedacht werden, wie diese von Herrn Geheimrat Riedler⁴) für erforderlich hingestellt und von den juristischen Mitgliedern des Amtes vielfach angestrebt werden. Bei einer derartigen Neugestaltung muß nun noch darauf Rücksicht genommen werden, daß für eine bestimmte Klasse nur Derjenige Berichterstatter sein kann, welcher in derselben bereits als Vorprüfer thätig war.

Um jedoch stets ein einheitliches Zusammenarbeiten zu erreichen, müßten Vorprüfer und Berichterstatter vielleicht jährlich ihre Stellung wechseln. Der jedesnialige Berichterstatter weiß dann mit dem Recherchematerial Bescheid und kann ein etwaiges Versehen des Vorprüfers bald gut machen.

Ist durch den oben angeführten Vortrag des Berichterstatters die Amneldeabteilung davon überzeugt, daß nach dem vorgebrachten Material ein Patent erteilt werden könnte, so wird die Auslegung beschlossen. Findet während der Auslegezeit kein Einspruch statt oder wirb ein solcher zurückgewiesen bezw. auf einen solchen hin der Patentanspruch beschränkt, so erfolgt die Patenterteilung, im anderen Falle die Abweisung. Hiergegen steht dem Anmelder das Recht zu, sich an die Beschwerdeinstanz zu wenden. Die Mitglieder derselben verrichten ihre hierher gehörigen Funktionen meistens nebenamtlich, da sie zum großen Teile anderen Reichsämtern oder einer Hochschule angehören. Sie haben keinen festen Zusammenhang mit dem Amte. Werden z. B. in Beschwerdeschriften noch andere Gesichtspunkte erwähnt, als bei dem Verfahren vor einer Anmeldeabteilung in den Vordergrund treten, so kann die Beschwerdeabteilung die Akten nochmals zur Prüfung der erstgenannten Abteilung zuweisen oder unmittelbar ihr Urteil abgeben, falls sie der Ansicht ist, daß kein anderes Material herbeigebracht werden kann. Wollten die für die betreffende Anmeldung in Betracht kommenden beiden Mitglieder der Beschwerdeabteilung selbst eine Recherche vornehmen, so wäre das rein unmöglich. Eine solche Nachforschung ist aber doch erforderlich, falls sich ihre Meinung auf Grund des in den Akten enthaltenen Materials zu einer Abänderung des Abweisungsbeschlusses neigt. Denn es ist doch nicht ausgeschlossen, daß sich noch anderes Material vorfindet, welches aber von dem technischen Hilfsarbeiter, dem Vorprüfer und Berichterstatter nicht angeführt wurde, weil sie das Vorgebrachte zur Abweisung für ausreichend hielten und nicht weiter recherchiert haben.

Die vorstehenden Bemerkungen über die Beschwerdeabteilung finden entsprechende Anwendung auf die Nichtigkeitsabteilung. Auch bei dieser wirkt der geringe Zusammenhang mit dem Amte bezw. die fehlende Einheitlichkeit in der Prüfungsmethode schädlich. An die Nichtigkeitsabteilung kann sich derjenige wenden, welcher sich durch einen neugeschaffenen oder noch nicht fünf Jahre bestehenden Patentschutz für beeinträchtigt hält.

Inwieweit sich die eben entwickelten Ansichten mit denen einzelner Reichstagsabgeordneter und Kommissionen deckt, mögen die folgenden kurzen Auszüge aus den stenographischen Berichten des Reichstags zeigen, welche ich erst durchstudierte, nachdem die obigen Zeilen bereits niedergeschrieben waren.

Im Berichte der zur Vorberatung des neuen Patentgesetzes ernannten Kommission wird gesagt: „Die geplante Neuorganisation des Patentamtes allein werde nicht ausreichen, das Vorprüfungsverfahren zu verbessern. Auch die vermehrte Zahl der Beamten werde eine gleichmäßige Handhabung des Gesetzes nicht verbürgen — eher sei das Gegenteil wahrscheinlich — und auch sie würde die aus der Vermehrung der Instanzen und der Einführung des mündlichen Verfahrens erwachsende Arbeit nicht leisten können."

Der Abgeordnete Dr. Hammacher hebt in der Sitzung vom 31. Januar 1896 hervor, daß die Vorsitzenden der Beschwerdeabteilungen ständige Mitglieder sein sollten. „Die Entwickelung des Patentamtes ist eine überaus glückliche; nach außen tritt das schon dadurch in die Erscheinung, daß in dem gegenwärtigen Etat eine wesentliche Steigerung der Einnahmen aus den Gebühren hat in Ansatz gebracht werden können. Das Reichspatentamt ist bekanntlich das einzige Reichsamt, was seiner Natur nach Überschüsse geben kann. Diese sind rasch wachsend. Nach dem gegenwärtigen Etat beziffern sie sich auf beinahe 2 000 000 Mark. Es handelt sich also um eine Einrichtung, bei der die kleinlichen Ersparnisrücksichten vermieden werden, und man nicht davor zurückschrecken sollte, eine Erhöhung der Ausgaben vorzunehmen, wenn diese mit zweckmäßigen organischen Einrichtungen zusammenfallen, die einen besseren Geschäftsgang herbeizuführen geeignet sind."

In Bezug auf Patentanwälte werden in der Sitzung vom 15. Januar 1897 die folgenden Bemerkungen gemacht: Abgeordneter Jacobskötter: Manche Patentanwälte machen den Erfinder nicht aufmerksam, daß seine Erfindung keinen praktischen Wert hat. Es müßte den Anwälten ein amtlicher Charakter verliehen werden. Geheimer Oberregierungsrat Hauß teilt darauf mit, daß bereits darauf bezügliche Verhandlungen zwischen den einzelnen Ressorts stattfinden. Abgeordneter Dr. Müller führt dagegen aus, er möchte sehr davor warnen, für ein Gewerbe einen Befähigungsnachweis einzuführen, das so sehr der freiesten Bewegung und vielseitigsten Bethätigung bedarf, wie gerade das der Patentanwälte. „Auf den verschiedensten Gebieten der Technik und Wissenschaft müssen sie erfahren sein, wenn sie ihrem Berufe in vollem Umfange gerecht werden wollen. Das, was man bei vielen von ihnen bemängelt, dürfte doch mehr ihre moralische Qualifikation betreffen als ihre fachliche Vorbildung. Wenn überhaupt Schritte geschehen sollen, um dem Mißbrauch ihrer Vertrauensstellung, der seitens vieler Patentanwälte zweifellos ausgeübt wird, zu steuern, so könnten diese Schritte meiner Meinung nach nur in der Richtung erfolgen, daß man durch ein ehrengerichtliches Verfahren möglichst solche Patentanwälte, welche das Vertrauen ihrer Klienten zu eigenem Vorteile gemißbraucht oder sonstwie die Pflichten ihres Berufes gröblich verletzt haben, von dem weiteren Verkehre mit dem Patentamte ausschließe. Man darf sich doch der Erkenntnis nicht verschließen, daß die Versuchung zur Täuschung des Publikums kaum in irgend einem Berufe so groß ist, wie in demjenigen der Patentanwälte, welche tagtäglich Erfindern gegenüberstehen, die bei besonders geistiger Veranlagung in einem begrenzten Gebiete gemeinhin eine entsprechend niedrige Veranlagung auf anderen Gebieten erkennen lassen und nicht selten an Urteilskraft ebensoweit zurückbleiben, wie sie an Einbildungskraft hervorragen, die durch ihre Unerfahrenheit und Unbeholfenheit in geschäftlichen Dingen einem moralisch nicht sicher und fest veranlagten Patentanwälte eine leichte, bequeme und ausgiebige Gelegenheit bietet, auf ihre Unkosten seinen Vorteil wahrzunehmen."

In der Reichstagssitzung am 29. Januar 1898 hebt der Abgeordnete Dr. Hammacher hervor, daß durchschnittlich 312 Tage erforderlich sind, um ein Patentgesuch vom Tage der Einreichung an zur Entscheidung durch das Patentamt zu bringen. Daher können wohl berechtigte Zweifel darüber aufkommen, ob vorwiegend in der Art der Vorprüfung die Ursache der Verschleppung liegt. Die Einnahmen des Amtes betragen rund 4 000000 Mark, denen Ausgaben von nur 2 000 000 Mark gegenüberstehen. Ferner führt derselbe Abgeordnete wörtlich aus: „Mir wird gesagt, daß unter denselben (d. h. Patentanwälten) neben hoch ehrenwerten und intelligenten Männern sich eine Anzahl mehr als zweifelhafter Personen befindet, Personen, die früher zu Ehrenstrafen verurteilt waren, sogar im Zuchthause gesessen haben. In der Gesetzgebung giebt es keine genügenden Mittel, um diese Personen von der Thätigkeit am Patentamte auszuschließen. Ich lenke darauf die Aufmerksamkeit der verbündeten Regierungen weniger unter dem Gesichtspunkte, daß es richterlich und verwaltungsmäßig gebildeten, hervorragenden Beamten doch schmerzlich sein muß, mit solchen Personen amtlich zu verkehren, als deshalb, weil meiner Überzeugung nach die armen Parteien zu bedauern sind, welche derartigen Anwälten in die Hände fallen — Leuten, die keinerlei Garantie für gewiffenhafte Wahrnehmung der ihnen anvertrauten Interessen bieten, im Gegenteil, wie man mir sagt, erfahrungsmäßig oft das Vertrauen ihrer Mandanten dazu benutzen, sich selbst Vorteile zuzuführen, z. B. Termine versäumen, um, wenn infolgedessen ein Patentanspruch erloschen ist, für sich selbst die Erfinderrechte im Wege des Patentgesuches zu erlangen⁵). Hier liegt ein Gebiet vor, auf dem die Thätigkeit der Gesetzgebung oder der Verwaltung alsbald helfend eintreten sollte."

„Ich würde befürworten, einen Konzessionszwang einzuführen und es von der Entscheidung des Patentamtes abhängig zu machen, ob eine bestimmte Person als Anwalt zugelassen werden soll oder nicht. Keinesfalls reichen die jetzigen Bestimmungen der Gewerbeordnung aus, um das Übel aus der Welt zu schaffen."

„Wenn ich übrigens diesen Konzessionszwang empfehle, so thue ich das viel weniger unter dem Gesichtspunkte der Notwendigkeit, daß man den szientifischen Befähigungsnachweis von den betreffenden Personen zu verlangen versucht, als deshalb, weil in der That die Prüfung der moralischen Qualifikation mir die ganz unerläßliche Vorbedingung für eine sachgemäße und dem Rechtsbewußtsein des Landes entsprechende Entwickelung zu sein scheint."

Der Staatsminister Dr. Graf von Posadowsky-Wehner bemerkt zur Frage der Beamtenvermehrung des Kaiserlichen Patentamtes: „Wir sind uns schon bei dem vorliegenden Etat zweifelhaft gewesen, ob wir nicht eine weitere Verstärkung des Beamtenpersonals, als die vorgeschlagene, fordern sollten; aber ich muß ehrlich bekennen, daß einzelne Behörden in so unheimlichen Dimensionen in ihrem Bestände wachsen, daß ich bemüht bin, eine Vermehrung des Beamtenpersonals hintanzuhalten im Interesse der Finanzen, solange das irgend möglich ist. Sollte es sich aber in der That int laufenden Jahre zeigen, daß das vorhandene Personal nicht ausreicht, so werden wir uns allerdings dazu bequemen müssen, entsprechende Forderungen für den Etat 1899/1900 zu stellen."

„Der Herr Vorredner ist auf eine zweite Frage eingegangen, die mich schon seit längerer Zeit beschäftigt: die Regelung der Stellung der Patentanwälte. Ich kann dem Herrn Vorredner darin nur recht geben, daß sich bei dem Institute der Patentanwälte schwere Mißstände herausgestellt haben, daß die Patentsuchenden, denen die verwickelten gesetzlichen Bestimmungen und das ebenso verwickelte Verfahren nicht bekannt sind, und die andererseits von der Ausbeutung ihrer Patente häufig die größten Hoffnungen für ihr ganzes Leben hegen, — unter diesen Umstünden Gefahr laufen, in der unverantwortlichsten Weise von gewiffenlosen Patentanwälten ausgebeutet zu werden, und es ist auch richtig, daß sich unter den Patentanwälten Personen befinden, die ein sehr bedenkliches dossier hinter sich haben. Es ist deshalb im Reichsamte des Innern die Frage erwogen worden, ob man nicht entweder dem Präsidenten des Patentamtes größere Befugnisse gegenüber den Patentanwälten geben soll, oder ob man nicht gesetzliche Kautelen einzuführen hat, welche unwürdige Elemente überhaupt fernhalten oder wenigstens die Elemente, die sich als unwürdig in ihrer Thätigkeit als Patentanwälte zeigen, von der Vertretung von Patentforderungen ausschließen. Nach näherer Erwägung glaube ich, mich vorläufig dahin aussprechen zu können, daß diese Frage nicht auf administrativem, sondern nur auf gesetzlichem Wege geregelt werden kann und wenn ich die Zustimmung der verbündeten Regierungen finde, beabsichtige ich, eine Vorlage, betreffend die Stellung der Patentanwälte, dem nächsten Reichstage zu unterbreiten."

Bevor ich auf den Inhalt des vorliegenden Bandes weiter eingehe, seien mir einige Bemerkungen über den ersten Band gestattet. Seit dem Erscheinen desselben sind über drei Jahre verflossen, während welcher Zeit auf dem Gebiete der theoretischen und experimentellen Hydraulik große Fortschritte zu verzeichnen sind. Diese finden sich in der nachstehend aufgeführten Litteratur niedergelegt; ferner sind auch noch derartige Abhandlungen verzeichnet, welche des beschränkten Raumes wegen in beiden Bänden nicht berücksichtigt werden konnten⁶).

Arret et mise en marche automatiques des macliines ä vapeur par les accumulateurs. Portefeuille öconomique des Machines 1892 S. 7.

Die Dampfdruckpumpen und Akkumulatoren der Maschinenanlage für die hydraulischen Hebezeuge des Bremer Freihafens. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1890 S. 869, 893.

Mit Absteifkühlrohren versehener Kraftsammelkessel für Druckwasser und Luft oder Gas. Dinglers Polytechnisches Journal Bd. 282 S. 5. Bayr. Jnd. Gewerbebl. 1891 S. 519.

Hydraulic drawing press and accumulator. Iron Age Bd. 55

S. 544.

Akkumulator für die Druckansgleichzylinder direkt wirkender Dampfpumpen. Deutsche Patentschrift Nr. 61138 der Kl. 59.

Druckwasserpumpe der Pope Tube Co. (Akkumulatoren) American Machinist 1898 S. 793.

Kraftübertragungsanlage mittelst Druckluft (Pelton - Räder, Rohrleitungen). Industries & Iron 3. Juli 1896 S. 7.

Divers inventions et perfectionnements (Wassermesser, hydraulische Motoren u. bergt). Bulletin de la Sock’te d’Encouragement pour l’Industrie nationale 1892 S. 469.

Transmission and distribution of power in modern ships by direct steam, by water pressure, by compressed air or by electric System. Engineering Bd. 54 S. 154, 184, 276, The Engineer Bd. 74 S. 85, 208, 217, Scient. Am. Suppl. Nr. 885.

Die Verwendung von Preßwasseranlagen im Dienste der Eisenbahnen. Organ für Fortschritte des Eisenbahnwesens in technischer Beziehung 1890 S. 49, 181, 227.

Transmetteurs hydrauliques ä bord de na vir es etc. Petits accumulateurs pour compenser le produit de la dilatation du tuyau. Ann. ind. Bd. 2 S. 178.

Force hydraulique employ^e ä Anvers comme moteur des dynamos pour la production de la lumiere electr. Lum. electr. Bd. 38 S. 330.

Installations hydrauliques de la Gare Saint-Lazaire. Ann. ind. Bd. 2 S. 718.

Transmission hydraulique de la puissance motrice Ann. des Mines Bd. 20 S. 409.

Description of System and machinery of the London Hydraulic Power Company. The Engineer Bd. 75 S. 43, Scient. Am. Suppl. 1893 Nr. 895, Engineering Ree. Bd. 27 S. 234.

Hydraulic power plant of U. St. coast-defence vessel. Iron Age Bd. 51 S. 547.

Hydraulic packing. Iron Age Bd. 51 S. 902, The Engineering and Min. Journ. Bd. 55 S. 585.

Hydraulic machinery at the Worlds Columbian Exposition (Accumulator. Intensifier for working individual high - pressure tools). Engineering Bd. 56 S. 37, 204, American Mach. Bd. 16 Nr. 44, Iron Age Bd. 52 S. 465.

On the best mode of packing the rods and plungers of hydraulic machinery. Iron Age Bd. 52 S. 1076, Engineering Bd. 57 S. 36.

Hydro-electric central supply Station based on a System of F. van Bysselberghe. The Engineer Bd. 77 S. 205, Prakt. Masch. - K. 1894 S. 108, Genie civ. Bd. 24 S. 311, Portefeuille econ. 1894 S. 143.

Garniture destinee ä maintenir les fluides materiels sous hautes tensions. Ann. ind. Bd. 1 S. 579, 619.

Hydraulic power Installation. The Eng. Bd. 77 S. 338, Bd. 78 S. 16.

Betrachtungen über Anlage und Betrieb hydraulischer Kraftzentralen. Zeitschrift d. Vereins deutsch. Ing. 1894 S. 880, 1203, 1262, 1343.

Betriebsergebnisse und Konstruktion neuerer hydraul. Anlagen. Österr. Z. f. Berg- u. Hüttenw. 1894 S. 608.

Hydraulic machinery as a means of distributing power. Engineering Bd. 56 S. 644.

Der Druckwasserbetrieb in Hüttenwerken (Akkumulatoren). Stahl u. Eisen 1895 S. 410.

Hydraulic valve. Iron Age Bd. 55 S. 1078.

Versuche mit Druckwasser (Dichtigkeit von Blechplatten, Reibung in Röhren). Engineering Eec. 30. April 1898 S. 478.

Reibungsverluste in einem Druckvermehrer. Am. Mach. 1898 S. 80. Die hydraulische Luftkompressionsanlage in Taylor. Iron Age Dez. 1896 S. 1063.

Sturgeon’s hydro-pneumatic lift (Akkumulator). Industr. Bd. 9

S. 328.

Über hydraulische Hebung. Lotrechte Hebung von Trogschleusen: A. Gleichgewichtsausgleich unter Anwendung von Zugorganen. B. Ausgleichung unter Anwendung von Druckorganen. C. Ausgleichung durch Schwimmer. Verhandlg. Beförd. Gewerbfl. 1890 S. 387 u. 403. Organes accessoires. Le Genie civ. Bd. 29 S. 275 u. 294. Beliance elevator register or water meter to determine the

amount of water consumed by hydraulic elevators. Iron Age Bd. 50 S. 1038.

Die Aufzüge (Gewichtsausgleich). Genie civ. 1896 S. 204, 275.

Druckregeluugsventil für Aufzugpumpen. Eng. Eec. Juli 1896 S. 92.

Hydraulischer Widder. Bull. Soc. d’encourag. 1896 S. 137.

Versammlung der American Society of Mechanical Engineers in St. Louis (hydraulisches Dynamometer). Am. Mach. 1896 S. 543.

Dynamometre de rotation se composant d’un train differentiel, d’un dynamometre hydraulique et d’un cineinonietre. Genie civ. Bd. 20 S. 295.

Ein hydraulischer Dynamometer. Am. Mach. Aug. 1896. S. 784.

Versuche über die Art des Oberflächenwiderstandes in Röhren und auf Schiffen. Engineer Aug. 1897 S. 164.

Hydraulische Widder. Journ. Assoc. Eng. Soc. Jan. 1898 S. 27.

Eine hydraulische Widderanlage für eine öffentliche Wasserversorgung. Eng. News Dez. 1896 S. 429.

Die Jngenieurabteilung des Yorkshire College, Leeds (Ausfluß von Wasser und Wirkungsgrad von Maschinen). Engineering Sept. 1896 S. 390.

Hydrostatisches Dynamometer. Prakt. Masch.-Konstr. Nov. 1896 S. 179.

Hydraulischer Widder zur Förderung reinen Quellwassers oder anderer Flüssigkeiten unabhängig von seinem Treibwasser. Polyt. Zentralbl. Juli 1898 S. 255.

Rev. ind. 1894 S. 495.

Beliers hydrauliques.

Wasserhebung mittelst Wassersäulenmaschine z. B. für Eisenbahnstationszwecke. Deutsche Bauztg. 1892 S. 129.

Bremsregulator für Wassermotoren. Prakt. Masch. - Konstr. 1896

S. 95.

Reguliervorgelege zum Ausgleich veränderlicher Umdrehungsgeschwindigkeiten direkt von Wasser- oder Windkraft getriebener Wellen. Dampf 1890 S. 660.

Neue Regulatoren für Dampfmaschinen, Gasmotoren, Wasserkraftmaschinen. Dinglers Polyt. I. Bd. 280 S. 193, 217, 241, 265.

Über Regulierungen und Regulatoren für Kraftmaschinen. Zeitschrift d. Vereins d. Ing. 1891 S. 891, 1109, 1333.

Bandbremsregulator für Wasserkraftmaschinen. Zeitschrift d. Vereins d. Ing. 1893 S. 249.

Hydraulischer Bremsregulator für Turbinen oder Wasserräder. Uhlands techn. Rdsch. 1893 S. 60.

Eegulateur pour moteurs hydrauliques. Eev. ind. 1893 S. 373. Bayr. Ind. Gewerbebl. 1894 S. 167.

Beitrag zur Frage der Regulierung hydraulischer Motoren. Schweiz. Bauztg. Bd. 22 S. 174, Bd. 23 S. 55, 56.

Regulateur continu de vitesse avec appareil de surete auto-matique et debrayage absolument independant ou particulier pour moteurs hydrauliques. Ann. ind. Bd. 1 S- 141, 202.

Geschwindigkeitsregler. Dinglers Pol. I. Bd. 291 S. 4, Bd. 292 S. 3. Regulator mit Selbstabstellung für Wassermotoren. Prakt. Masch.-Konstr. 1894 S, 204.

Indirekt wirkender Geschwindigkeitsregler für hydraulische Motoren von Mirapeix. Prakt. Masch.-Konstr. 1898 S. 105.

' Hydraulischer Widerstandsregulator, System Rüsch-Sendtuer. Prakt. Masch.-Konstr. 1896 S. 171, Rev. ind. 1898 S. 53.

Hydraulischer Regulator für Walzwerksmaschinen. Prakt. Masch.-Konstr. 1897 S. 78.

ProbierapparatfürRöhrenkrümmer. Journ. Gasb.Wasserv. 1896S.304. Die Drucklinie der Rohrnetze (Berechnung der Abmessungen eines großen Rohrnetzes aus der Drucklinie und dem Gefälle). Journ. Gasb. Wasserv. 1896 S. 208, 221, 237, 252, 271, 286, 307, 319.

Nicht genietete Längsnaht an Stahlröhren für die Wasserwerke von Adelaide, Südaustralien. Eng. News 1898 S. 373.

Duncans Ringverbindung für Rohre. Iron Age 1898 S. 12. Vergleichende Festigkeitsversuche mit Röhren aus Fluß- und Schweißeisen (Flußeisenröhren setzen dem fließenden Wasser geringeren Widerstand entgegen). Stahl und Eisen 1898 S. 511.

Ausgleichverbindung für Rohrleitungen. Am. Mach. 1897 S. 719. Röhren und Röhrenverbindungen. Dinglers Pol. 1.1897 S. 225, 247. Eine englische Rohrverbindung. Eng. News 1898 S. 68.

Versenkte Rohrleitung mit Gelenkverbindungen in Portland. Eng. News 1898 S. 100.

Die American Society of Civil Engineers (Durchflußgeschwindigkeiten von Wasser in Röhren). Engineering Okt. 1898 S. 446.

Hydraulischer Antrieb und Verriegelung von Weichen und Signalen. Engineering März 1896 S. 312.

Hydraulische Umsteueruug für Walzenzugmaschinen. Am. Mach. 1896 S. 577.

Die Arbeiten der Wienthal-Wasserleitung (Thalsperre). Zeitschr. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1897 S. 241.

Abschlußvorrichtungen für Thalsperren. Genie civ. 1897 S. 137. Über Thalsperren, nebst Andeutungen über Vermeidung und Ausbesserung von Schäden an ihnen. Ind. and Iron. 1898 S. 186.

Der Bau der Hemet-Thalsperre. Journ. Assoc. Eng. Soc. 1897 S. 81. Die Thalsperre von Muchkundi. Engineer Oft. 1897 S. 402. Damm mit stählerner Einlage und Steinhiuterfüllung bei Otay, Cal. Eng. News 1898 S. 157.

Ausbesserung und Vergrößerung der Sweetwater-Thalsperre. Eng. Rec. 1898 S. 318.

Das neue Hochlandbecken Nr. 2 in Pittsburg. Eng. Rec. Juni 1897 S. 54.

Stählerne Thalsperre zu Ash Fort, Arizona. Eng. News 1898 S. 299, Eng. Rec. April 1898 S. 404.

Die Thalsperre bei Southbridge, Mass. Eng. Rec. Sept. 1896 S. 275. Die neue Croton-Thalsperre. Eng. Rec. Juni 1898 S. 27. Thalsperren von Mauerwerk und von Eisen. Zentralbl. Bauv. 1898

S. 525.

Die Vyrnwy-Werke für die Wasserversorgung von Liverpool (Thalsperre, Kanäle, Röhren, Heberstrecken). Proc. Inst. Civ. Eng. 1896 Bd. 76 S. 24.

I. Sprengers doppelt wirkende Wassersäulenmaschine. Berg- u. hüttenm. Ztg. 1890 S. 21, 41.

Direct acting hydraulic pumping engine. Industr. 1890 S. 392, Engineering Min. J. Bd. 49 S. 584.

Hydraulische Kraftanlage zur Entwässerung. Prakt. Masch. - Konstr. Bd. 24 S. 2, 12.

Hydraulische Wasserhaltungsmaschine, Bauart Kaselowsky. Bulletin de la Societe de 1'Industrie minerale 1896 Heft 1 S. 117.

Wasserhaltung mit Druckwasser, Patent Stein. Dinglers Pol. I. 1. Oft. 1897 S. 9.

Wasserdurchfluß durch Röhren. Trans. Am. Soc. Civil Eng. Bd. 22 S. 1.

Water ram in pipes. J. Franklin Inst. Bd. 129 S. 328, 374. Automatic self'-closing tap. Iron Bd. 35 S. 312.

Versuche über den Durchfluß von Wasser durch stählerne und hölzerne Röhren von 1,83 m Durchmesser an der Anlage der Pioneer Electric Power Co. zu Ogden, Utah. Proc. Am. Soc. Civ. Eng. Mai 1898 S. 307.

Versenkte Rohrleitung (mit Kugelgelenken) im Willamette - Fluß. Eng. Rec. Sept. 1896 S. 278.

Verhandlungen der XXXVI. Jahresversammlung des deutschen Vereins von Gas- u. Wasserfachmännern (Wassermesser). Journ. Gasbel. Wasserv. 1896, S. 699, 769, 784.

Frostschutzeinrichtung für Wassermesser. Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1898 S. 180.

Über Wassermesser. Journ. Gasb. Wasserv. 1896 S. 759.

Neuer Wassermesser mit Schreibvorrichtung für fließendes Wasser. Annales de 1’Association des Ingenieurs sortis des Ecoles spöciales de Gand 1897 S. 116.

Über ein neues Instrument zur Bestimmung der Wassergeschwindigkeit. Dinglers Pol. I. April 1897 S. 9.

Flügelradwassermesser mit Vor- und Rückwärtszählung. Journ. Gasb. Wasserv. 1897 S. 68.

Wassermesser für Hausleitungen. Dinglers Pol. I. Sept. 1896 S. 265, 289, Okt. 1896 S. 49, 73.

Prüfung eines Scheibenwassermessers. Journ. Gasb. Wasservers. Nov. 1897 S. 759.

Speisewassermesser für Dampfkessel. Journ. Gasb. Wasserv. Aug. 1897 S. 567.

Der Venturische Wassermesser. Engineer Aug. 1897 S. 210. Oscillating hydraulic engine for working capstans etc. Industr. Bd. 9 S. 408, Marine Eng. Bd. 12 S. 337, Railroad Eng. J. Bd. 64 S. 575.

Water-works high service. Engineering Build. Record Bd. 22

S. 298.

Wirkungsgrad der Düsen für kleine Wassermotoren. Eng. News April 1896 S. 266.

Moteur hydraulique pour les petites industries. Rev. ind. 1890 S. 125.

Bergwerksmaschinen. Stahl u. Eisen 1890 S. 784.

Moteur hydraulique Kennedy ä deux cylindres verticaux oscillants pour la production d’une faible puissance motrice. Rev. ind. 1891 S. 265.

Hydraulic revolving engine. Ann. ind. Bd. 2 S. 463.

Beschreibung der zur Zeit bekannten Gattungen von Zentralaulagen der Krafterzeugung und kritische Beleuchtung derselben in technischer und wirtschaftlicher Beziehung. Glasers Ann. Bd. 31 S. 182, 202, Bd. 32 S. 221, 242.

Essai d’une theorie generale applicable k toutes les machines a fluide resp. les machin es rhc'o - dynamiques. Bull. Soc. l’Ind. min. ®b. 5 S. 935.

Considerations sur les turbomachines. Bull. Soc. l’Ind. min.

Bd. 6 S. 47, Österr. Z. f. Berg- u. Hüttenw. 1893 S. 35.

On the utilisation of tlie energy of flowing water by a motor on a pontoon. Iron Bd. 40 S. 139, Engineering Bd. 54 S. 196.

Moteur ä eau sous pression ä consommation variable. Rev. ind. 1892 S. 402, Prakt. Masch.-Konstr. Bd. 26 S. 57.

L’etude graphique de la regularisation du mouvement dans les machines hydrauliques etc. ä regularisateurs ä action indirecte. 04nie civ. Bd. 22 S. 323.

Double-acting hydraulic ram. Am. Mach. Bd. 16 Nr. 22, Bayr. Ind.- u. (Seroerbebt. 1893 S. 491.

Einteilung und Kennzeichen der hydraulischen Radmotoren auf Grund der Wirkungsweise des Wassers. Civ. Ing. 1893 S. 359.

Hydraulic motors Engineering. Bd. 56 S. 669.

Neuerungen an Wasserkraftmaschinen. Uhlands techn. Rdsch. 1894 S. 191, 1895 S. 32.

Cascade water-wheel with triple nozzles, of • the Impulse or reaction type. Eng. Min. J. Bd. 58 S. 248.

Die Wasserkraft und die elektrische Kraftübertragung der Big Cottonwood Power Co. (Thalsperre, Rohrleitung, Pelton-Räder). Eng. News Oft. 1896 S. 220.

Tests of the Pelton water wheels. Eng. Min. J. Bd. 51 S. 289.

Die Ausführung einer Wassersäulenförderanlaqe mit Hochdruck. R. d. österr. Jng.-V. 1892 S. 27.

Mayers Wassersäulenmaschine mit zwangläufiger Ventilsteuerung. Österr. Z. f. Berg- u. Hüttenw. 1892 S. 443.

On the principle of the hydraulic ram. Iron Bd. 40 S. 139, Engineering Bd. 54 S. 197.

Hydraulische Wasserhaltung. Stahl u. Eisen 1892 S. 873.

Wassersäulenmaschine mit Kolbenschiebersteuerung zur Förderung und Wasserhebung. Z. f. Berg- u. Hüttenw. 1892 S. 491.

Ein Druckwassermotor. Engineer Jan. 1898 S. 28.

Das Sidhnai-Wehr am Ravifluß. Ind. and East Eng. Juli 1898 S. 10.

Die Stauschleuse in der Bocholter Au in Bocholt. Z. f. Bauw. 1898 S. 427

Zusammenlegbarer Damm zur Regelung des Entwässerungskanales von Chicago. Eng. News März 1898 S. 186, Mai 1898 S. 332.

Bewegliche Wehranlage zu Big Sandy, Ver. Staaten. Genie civ. Mai 1898 S. 21.

Bewegliche Wehranlagen. Proc. Am. Soc. Civ. Eng. 1898 S. 71. Bewegliche Wehre im großen Kanawha-Fluß, West-Virginia. Eng. News Dez. 1896 S. 426.

Trommelwehr für das Elektrizitätswerk Wynau (Kanton Bern). Schweiz. Bauz. 1897 S. 10.

Wave motor at Ocean Grove, N. J., for operating a pump, which elevated salt water for sprinkling the streets. Iron Age Bd. 46 S. 253.

Utilisation continue de la force des marees. Genie civ. Bd. 17 S. 80,130, Eev. ind. 1890 S. 206, Bayr. Jnd.- u. Gewerbebl. 1890 S. 303.

Projet pour utilisation de la puissance des marees par l’emmagasmement d’un volume d’eau. Genie civ. Bd. 17 S. 279.

Wellenmotor. Lim. electr. Bd. 44 S. 301, 412, 458, Bd. 45 S. 411, Iron Age Bd. 49 S. 971, Sc. Am. Suppl. 1892 Nr. 861.

The Austin Current Motor. Scient. Am. Suppl. Sept. 1896 Nr. 1080, 17 263.

Die elektrischen Anlagen der Schlesischen Kohlen- u. Kokswerke zu Gottesberg (Pelton-Rad mit 70 °/₀ Nutzeffekt, bei 160 1/min leistet es 3 PS). Zeitschrift d. Vereins deutsch. Ing. 1898 S. 1429.

Die Nutzbarmachung der Wellenbewegung. Ind. and Iron Olt.

1897    S. 358.

Morley Fletchers Welleumotor - Leuchtboje. Ind. and Iron Febr.

1898    S. 88.

Bemerkungen über Portland-Zementbeton. Ind. and Iron April 1897 S. 357, 375.

Das Verhalten der hydraulischen Bindemittel zum Meerwasser. Verhdlgn. Ver. Bef. Gewerbefl. 1896 Heft 6 u. 7 S. 156.

Durch die eben gegebene Zusammenstellung glaube ich auch den Wünschen eines Kritikers wenigstens zum Teil entsprochen zu haben, der beim ersten Bande eine ausführliche Litteraturübersicht verlangte. Eine solche muß leider einer besonderen Geschichte der Hydraulik vorbehalten bleiben, weil sie in einem anderen Bande des Gesamtwerkes zu viel Raum in Anspruch nehmen würde. Die obige Übersicht beweist auch, daß manches bei der Bearbeitung des ersten Bandes unterdrückt werden mußte, so sind auch aus der ersten Auflage die Seiten 270—277, 292—295 und 577—581 nicht wieder abgedruckt worden, was natürlich derselbe Kritiker nicht bemerkt hat. Er behauptet nämlich, daß der Umfang des Bandes durch einige von ihm als wertlos erkannte Tabellen aus der ersten Auflage vermehrt sei. Er hat aber kein Wort über die ganz oder teilweise von mir neu berechneten Tabellen (S. 114—121, 334—337, 341—343 373, 384—386). Vergleicht man nur die erste dieser Tabellen mit dem davon in der ersten Auflage vorhandenen Teile, so erkennt man leicht, wie viele Fehler in der zweiten Auflage durch vollständige Nachrechnung der Tabellen vermieden sind.

Derselbe Herr Referent tadelt die genaue Angabe der Erdbeschleunigung mit 9,8088. Er bemerkt aber nicht, daß ich selbst ein Rechnen mit 9,81 nicht verlange, wie aus der Anmerkung auf den Seiten 147, 200, 243, 299 und 389 für einen klar blickenden Leser leicht zu ersehen ist. Oder sollte die Tabelle auf den Seiten 114—121 und auf Seite 556 auch nur gegeben sein, um Raum einzunehmen?

Dem Wunsche, Rechnungen mit Hilfe der höheren Mathematik nur anmerkungsweise zu geben, ist nach meiner Meinung entsprochen svergl. Vorwort Seite VI Zeile 12—9 von unten]. Die längste dieser Berechnungen (Seite 66—72) ist vorgeführt, um die Einfachheit der nachfolgenden graphischen Ermittelung ins rechte Licht zu stellen.

Diese wenigen Sätze bilden einen Auszug aus einer längeren rein sachlich gehaltenen Erwiderung, welche gegen den bei den besseren und verbreiteten technischen Zeitschriften vorhandenen Brauch von dem betreffenden Blatte, das ich durch Nennung des Namens nicht bloß stellen möchte, seiner Zeit nicht aufgenommen wurde. Es ist wohl nicht erforderlich, hierauf die große Zahl wohlwollender Besprechungen in anderen Zeitschriften hinzuweisen.

In Bezug ans den Inhalt des dritten Bandes möchte ich noch hervorheben, daß ich vielfach bemüht war, systematische Einteilungen der einzelnen Gebiete zu schaffen (vergl. z. B. Seite 10 und 11)⁷). Ferner suchte ich den Ursprung der behandelten Gegenstände nachzuweisen. So führte ich den Akkumulator mit Gewichtsbelastung auf einen sogenannten Bierdruckapparat von Bramah (Seite 3) und denjenigen mit Druckluftbelastung auf eine englische Erfindung aus dem Jahre 1791 (Seite 417) zurück. Ähnliche Vorrichtungen sind noch in den englischen Patentschriften Nr. 3606 vom Jahre 1812, Nr. 8287 von 1839, Nr. 1336 von 1853 beschrieben. Schließlich gelang es mir nachzuweisen, daß die Wassersäulenmaschine viel

älteren Ursprunges ist, als sonst angenommen wird (S. 94 u. 95) (vergll auch § 47 auf S. 104). Leider zwang mich der beschränkte Raum, von den zuerst gehegten Plänen vielfach abzuweichen (vergl. S. 421), so mußte ich es bei den theoretischen Erörterungen des elften Kapitels bewenden lassen und konnte dieselben unter Benutzung der dynamischen Theorieen von Professor W. Hartmann nicht weiter ausbauen, wie ich beabsichtigte.

Den geehrten Fachgenossen würde ich mich zu großem Danke verpflichtet fühlen, wenn sie mich auf Mängel in diesem Bande aufmerksam machen oder mir ihre Wünsche für die folgenden Bände aussprechen. Zunächst sollen die hydraulischen Arbeitsmaschinen behandelt werden.

Königsberg i. Pr., im Januar 1899.

Der Verfasser.

Druckfehlerverzeichnis.

Seite 6 Zeile 9 v. u. lies Krane statt Krähne.

„ 24    „ 4 „ „    „ Rohrsträngen statt Rohrensträngen.

Zu Seite 25 gehört die Litteraturangabe: Engineering News 1896 Seite 190.

Seite 27 Zeile 14 v. o. lies zwischen dem statt zwischen den.

„ u. „ denn der statt denn er.

„ o. „ 2. statt 5.

„ „ „ Machine statt Maschine.

„ „ ist Figur 50—52 auf Tafel 7 hinzuzufügen.

15 ,, u. ff

„ „ o. lies abwälzen statt abwelzen.

billiger als statt billiger ist als, aufträgt statt aufschlägt.

Kurbelzapfen statt Kolbenzapfen, bis 329 statt bis 330.

11931 statt 11391.

Tafel 13 Fig. 133-136 statt Tafel 36 Fig. 468 u. 469. I statt a.

S „ b.

R „ c.

G „ 6.

22 „ „ ist Figur 135 hinter „Hahnes" einzufügen.

15 „ ,, lies anzusehen statt anzusetzen.

17 „ „ fehlt die Bemerkung: „deutsche Patentschrift Nr. 5199".

„ 82215".

39

51

68

69

73

82

83

88

CO 00 CO 00

52

13 „ o.

„ u. 1    „ o.

18 ", 19 „ „

„ 168 ,, 197 ,, 260 „ 317 z, 319 z, 372

In Figur 95 auf Tafel 11 müssen die Kanäle d in den Zylinder münden.

zz u. „

18 „ o.

„ „ lies Tafel 39 statt Tafel 30.

„ Figur 557 statt Figur 577.

zz 359    „

„    352.

Inhaltsverzeichnis.

I.

Wasserkraftsammler.

A. Allgemeiner Teil.

Erstes Kapitel. Historische Einleitung.

Wasserkraftaufspeicherung . . Verwendung des Druckwafsers

Zweites Kapitel.

Theoretische Ermittelungen.

Seite

uyj cos

C03 C03 C03 <#3 C03

Einteilung der Wasserkraftsammler.......

Größe der aufgespeicherten Kraft.......

Spannungssteigerung...........

Berechnung der Hauptabmessungen eines Kraftsammlers Bestimmung der Stopfbuchsenreibung ......

10

11

12

13

16

U/i zCrz von

p CD 00

Drittes Kapitel.

Verbindung des Kraftsammlers mit den Pumpen und den Arbeitsmaschinen.

Rohrverbindungen

Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes Steigen des Kraftkolbens ....    27

Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles Sinken des Kraftkolbens beim Rohrbruche

22

28

B. Gebräuchliche Bauarten der Kraftsammler.

Viertes Kapitel.

Kraftsammler für Wasser mit einer bestimmten Spannung. § 11. Kraftsammler mit Gewichtsbelastung.

a) Kraftsammler mit beweglichem Kolben.

1.    Kraftsammler von Armstrong..........

2.    Kraftsammler von Lecointe...........

3.    Kraftsammler von Sutclifse..........

30

. 31

Fünftes Kapitel.

Kraftsammler für Wasser mit veränderlicher Spannung.

§ 15. Kraftsammler, welche Wasser mit verschiedenen Spannungen gleichzeitig enthalten.

1.    Kraftsammler von Turner & Renshaw.........

2.    Kraftsammler von Tyler & Ellis..........

3.    Kraftsammler von Samuelson............

§ 16. Kraftsammler mit veränderbarer Spannung derselben Wassermasse.

a)    Mehrkolbiger Kraftsammler..............

b)    Kraftsammler, bei welchem ein Zusatzgewicht durch einen besonderen

Kolben gehoben wird...............

c)    Änderung der Wasserspannung durch Umsteuerung.......

§17. Kraftsammler mit veränderbarer Belastung.

a)    Veränderung der Füllung des Belastungsbehälters.......

b)    In jeder Stellung veränderbare Belastung.........

1.    Kraftsammler von Berry.............

2.    Kraftsammler von Seller.............

c)    In der tiefsten Stellung veränderbare Belastung.......

d)    In der höchsten Stellung veränderbare Belastung.......

§18. Spannungsänderung durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Methoden . .

C. Hilfsvorrichtungen.

Sechstes Kapitel.

Vorrichtungen zur Beeinflussung der Druckwasserwirkung.

fe.    Cooo £    £ o O

b) Kraftsammler mit beweglichem Zylinder.

1.    Kraftsammler von der Lloyd Booth Company

3.    Kraftsammler von Kinney......

4.    Kraftsammler von Worthington . z . .

§ 13. Kraftsammler mit Federbelastung.

1.    Kraftsammler    von    Cozza.......

2.    Kraftsammler    von    Fletcher.......

§ 14. Kraftsammler mit gleichzeitig benutzten verschiedenen Belastungsarten ... 39

33

33

34

35

36

36

37

38

39

§ ] 9. Ausgleichvorrichtungen.

§ 20. Spannungsänderer.

1.    Ausgleichvorrichtung von Clark & Standfield

2.    Ausgleichvorrichtung von Berly ....

3.    Ausgleichvorrichtung von Stevens & Major

48

49

49

1.    Spannungsänderer von Best & Mashall

2.    Spannungsänderer von Aiken....

50

51

51

52

Vereinigter hydraulischer und Pneumatischer Kraftsammler

Seite

. 54

eto c09 c03 co co co co

Ot ^ 03 CO

CO CO

-I 05

Siebentes Kapitel.

Sich erheitsvorrichtun gen.

Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes Ansteigen des Kraftkolbens .... 55

Ein- und Ausschaltung der Kraftquelle............

Verminderung der Rücklaufgeschwindigkeit...........

Sicherheitsvorrichtung gegen Stoß beim schnellen Sinken des Kraftzylinders

bezw. -kolbens...................

Druckausgleicher....................

Bremsventile.

55

57

57

58

1.    Bremsventil von Berly . . .

2.    Bremsventil von H. Breuer & Co.

3.    Bremsventil von § erntet & Lueg .

60

.    60

.    61

Achtes Kapitel.

Andere Hilfsvorrichtungen.

§ 28.

03 Ö r-H OQ 00 00

003 C03 605

Steuervorrichtungen.

1.    Steuervorrichtung von Rotten

2.    Steuerhahn von Carduck .

Vorrichtung zur Vermeidung des Wassermangels bei Niederdruckkraftsammlern 64 Vorrichtungen zur Unterstützung der Pumpen Ventilkonstruktionen.

1.    Durchlaßventil......

2.    Druckminderungsventit ....

62

63

64

65

. 66

603 603 603

v. Ausführungsbeispiele.

Neuntes Kapitel. Wasserkraftsammler.

Krastsammler der hydraulischen Kraftanlage in Birmingham Kraftsammler des Bahnhofes Paris-Montparnasse .    . .

Kraftsammler bei der Wernsdorfer Schleuse.....

68

69

72

Zehntes Kapitel. Wasserkraftanlagen.

§ 35. Hydraulische Kraftanlage in Birmingham....

§ 36. Neuere hydraulische Kraftanlagen......

§ 36a. Maschinen zur Erzeugung von Druck in Flüssigkeiten

74

76

82

II.

Wassersäulenrnaschinen. .

Elftes Kapitel.

Vorläufige theoretische Erörterungen. § 37. Wirkung der Wassermassen in dem Maschinenzylinder. .

§ 38. Nutzbare Energie.............

85

87

§ 39.. Nützliche Arbeit § 40. Energieverluste .

91

92

Zwölftes Kapitel.

Ältere Wassersäulenmaschinen.

U/t z(/z cos Oji '-Oi cos '-Oi OK

zOl ICO zOi Oft OK zOi zOi zOl z/ji Ofi

Wassersäulenmaschine von Fludd.............

Wassersäulenmaschine von Belidor............

Wassersäulenmaschine von Winterschmidt...........

Wassersäulenmaschine von Hüll..............

Wassersäulenmaschine von Mende.............

Wassersäulenmaschine von Westgarth............

Wassersäulenmaschine von Rumsey.............

Rotierende Wassersäulenmaschinen von Rumsey.........

Wassersäulenmaschine von Trevithek.............

Wassersäulenmaschine von Juncker..............

Rotierende Wassersäulenmaschine von Armstrong.........

Zweizylindrige Wassersäulenmaschine von Armstrong........

Dreizylindrige oszillierende Wassersäulenmaschine von Armstrong.    .    .    .

Wassersäulenmaschine von Althans.............

Wassersäulenmaschine von Pfetsch..............

Wassersäulenmaschine von Joy...............

Wassersäulenmaschine von Roberts.............

Zweizylindrige oszillierende Wass ers äulenmaschine von Ramsbottom . . .

Wassersäulenmaschine von George..............

Wasserkraftmaschinen mit künstlich erzeugtem Drucke........

94

95

97

98

100

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107

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112

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Dreizehntes Kapitel.

Neuere Wassersäulenmaschinen.

A. Steuerungen.

a) Hahnsteuerungen.

§ 61. Wassersäulenmaschine von Körber.......

§ 62.    Wassersäulenmaschinen von Schaltenbrand    &    Möller.

§ 63.    Wassersäulenmaschinen von Vogel.......

§ 64.    Wassersäulenmaschine von Hahn-Pflücke-Wilscheck .    .

§ 65.    Wassersäulenmaschine von Gebr. Stern &    L.    Böhm.

§ 66.    Wass ersäulenmaschine von Schoeneberger    .    . .    .

130

132

135

. 136

138

139

b) Kolbensteuerungen.

§ 67. Wass ers äulenmas chine von Hutzler .

§ 68. Wass ers äulenmas ch inen von Goebel § 69. Wass ers äulenmaschine von Davey .

§ 70. Wassersäulenmaschine von C. Hoppe § 71. Wassersäulenmaschine von Boßhard § 72. Wassersäulenmaschine von Ballantine § 73. Wassersäulenmaschine von der Berliner Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft. .    151

§ 74. Wassersäulenmaschine von Kaselowsky

141

142

143

146

148

150

Seite

c) Schiebersteuerungen.

c(K UA 'JA co» VA VA VA VA VA VA VA VA VA

OOOOOOOOOOOOOOOO^^^OO 05 CA |(1. w tc H p CD 00 a Ol

Wassersäulenmaschinen von Sielaff.............

Wassersäulenmaschine von Fischer.............

Wassersäulenmaschine von Westendarp & Pieper.........

Wassersäulenmaschine von Huben Sohn Carl.........

Wassersäulenmaschine von Kohn..............

Wassersäulenmaschine von Donaldson............

Wassersäulenmaschine von Lilie & Werner......-.....

Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Wild.....

Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Böhler & Großmann Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Schräder. . . . Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Luttermann . . .

Mehrzylindrige Wassersäulenmaschine von Benham........

Wassersäulenmaschine von Kabalo.............

154

156

157

159

O t-h CO CO

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co co co

169

170

171

CO»CO»CO»CO»CO»CO»CO»CO»

co CO CO CO co co 00 00 Cn^pOMMOCOpo

d) Ventilsteuerungen.

Wassersäulenmaschine von Findhammer............

Wassersäulenmaschine von Hövelmann............

Wassersäulenmaschine von Escherich & Tampier .    .    .......

Wassersäulenmaschine von Miersch.............

Wassersäulenmaschine von Dierickx.............

Wafserfäulenmaschine von Thönes.............

Wassersäulenmaschine von Latham, v. Lengerke & Rigg......

Wassersäulenmaschine mit schwingenden Zylindern von Sauer & Ebel

rH i—I

175

177

179

181

183

185

VA VA JA zen

B. Regulierungen.

a) Veränderung der Bewegung des Steuerorganes.

Wassersäulenmaschine von Mayer.........

Waffersäulenmaschine von Adam..........

Waffersäulenmaschine von Schwickert........

Wass ers äulenmas chine von Winter.........

187

188

192

195

Ö rH*

o o

co» CO»

b) Veränderung der Abwassermenge.

Wassersäulenmaschine der Duisburger Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft.    .    197

Wassersäulenmaschine von Schnaß

198

c) Veränderung des Kolbenhubes, er. Verschiebung des Kurbelzapfens.

§ 102. Wassersäulenmaschinen von Hambruch...........

§ 103. Wassersäulenmaschinen von Helfenberger..........

ß. Einschaltung eines Schwinghebels zwischen Kolben- und Schubstange.

§ 104. Wassersäulenmaschine von Ochwadt............

§ 105. Wassersäulenmaschine von Helfenberger...........

§ 106. Wassersäulenmaschine von de Kierzkowski-Steuart.......

201

203

209

210

d) Anderweitige Regulierungen, Hubbegrenzungen und Vermeidung von Stößen. §    107.    Wass ersäulenmaschine von    Timmermans

§    113.    Windkessel von Hoppe

212

215

218

219

220

223

. 224

C. Wassersäulenmaschinen besonderer Bauart.

a) Hubmaschinen.

CO DO CO CO CO -I Ot

CO

<r.

229

231

b) Krersende Wasserkraftmaschmen.

§ 119. Wasserkraftmaschine von Sander . § 120. Wasserkraftmaschine von Tydeman

232

233

c) Wassersäulenmaschinen mit Drehkolben.

§ 121. Wasserkraftmaschine von Ziegler ....

§ 122. Wasserkrastmaschine von Spohn ....

§ 123. Wasserkraftmaschine von Köster ....

§ 124. Wasserkraftmaschine von Williamson .    .

§ 125. Wasserkraftmaschine von Damme....

§ 126. Wasserkraftmaschine von Zimmermann.    .

§ 127. Wasserkraftmaschine von Schlaadt & Bartou

237

238

240

240

241

d) Wassersäulenmaschinen mit Schwmgkolben.

§ 128. Wasserkraftmaschine von Decker

242

D. Hilfsapparate für Wassersäulenmaschinen beliebiger Bauart.

§ 129. Regelung von Wassermotoren durch eine Wassersäulenmaschine mit Preßwasserbetrieb von der Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von EscherWyß & Co. 243

§ 130. Hilfsmaschine mit Preßwasserbetrieb von Gräfe & Ungelenk.....245

§ 131. Regelungsvorrichtung für Wasserhaltungsmaschinen mit Druckwasserbetrieb

von Timmermans..................

§ 132. Schaltwerk zum Einrücken des Zwischengetriebes zwischen Regulator und

Abstellvorrichtung von Clement.............

§ 133. Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Druckwasser beim Leerlaufe von Krause 250 § 134. Einlaufvorrichtung für Wasserkraftmaschinen zur Erhaltung einer bestimmten

Druckhöhe von Studte................

§ 135. Schwimmer von Sander & Hilger.............

§ 136. Verfahren zum gleichzeitigen Bewegen und Anhalten beliebiger Vorrichtungen aus hydraulischem Wege von Hoppe............

247

248

251

254

§ 137. § 138. § 139.

§ 140. § 141. § 142. § 143.

§ 144. § 145.

Hydraulisches Stellwerk für Turbinenregler von Gjers......

Sicherheitsvorrichtung für Regulatoren mit Wendegetriebe von Altham . Vermehrung des Arbeitsvernrögens voll fallendem Wasser durch Einblasen

von Dampf von Rouviere...............

Dampfwasserkraftmaschinen................

Gaswass erkraftmaschine.................

Regulierventil von Keith................

Einschaltung einer nicht gefrierenden Flüssigkeit in das Druckwassergestänge

von Arbeitsmaschinen.................

Balgversteifung an Preßbalgen für Wasserkraftlnaschinen......

Queckfilbermotor von Skinn...............

Seite

258

260

262

263

266

269

272

272

273

III.

§ 146. § 147. § 148.

üüli c l tn a f d) timt......

Vierzehntes Kapitel.

Durch Gewicht des Wassers betriebene Kübelmaschinen.

Kübelmaschine von Hoerenz.............

Kübelmaschine von Stänglen.............

Kübelmaschine von Marsh..............

275

277

279

282

Fünfzehntes Kapitel.

Durch Gewicht und Auftrieb des Wassers betriebene Kübelmaschinen. § 149. Kübelmaschine von Lilie & Werner

283

IV.

Auftriebmaschinen........

Sechzehntes Kapitel.

Durch Auftrieb des Wassers bethätigte Maschinen.

Wasserkraftmaschine von Heyer..............

Wasserkraftmaschine von Heimpel.............

Wasserkraftmaschine von v. Skorzewski...........

Siebzehntes Kapitel.

Durch Auftrieb und Gewicht des Wassers bethätigte Maschinen.

§ 153. Wasserkraftmaschine von Heyd..............

§ 154. Wasserballonmaschine von Stratmann............

§ 150. § 151. § 152.

V.

Wasserstrahlmotoren

Achtzehntes Kapitel.

Kraftmaschinen mit geringer Strahlablenkung.

§ 155. Strahlrad von Müller

287

289

290

291

293

295

297

299

§ 156. Strahlrad von Oehlrnann....

§ 157. Strahlrad von Rusp.....

§ 158. Strahlrad von Walter & Eberhardt § 159. Strahlrad mit versetzten zahnförmigen Schaufeln von Escher, Wyß & Co. 301 § 160. Strahlrad von Winkler § 161. Strahlrad mit schalenartigen Schaufeln von Escher, Wyß L Co. .    .    . 304

Neunzehntes Kapitel.

300

300

301

302

Kraftmaschinen mit 180° Strahlablenkung.

§ 162. Strahlrad von Rotten.......

§ 163. Das Pelton-Rad.........

§ 164. Regulierung der Pelton-Räder.

a)    Drosselung des Strahles.....

e)    Reibungswendegetriebe.....

f)    Verengung des Mundstückquerschnittes

g)    Aushöhlung des Strahles .... § 165. Abarten der Pelton-Räder.

a)    Pelton-Rad von Scharst.....

b)    Pelton-Rad von Bickle & So.. .    .

c)    Demon-Rad........

d)    Cazin-Rad.........

e)    Cadle-Rad.........

f)    Strahlrad von Kolb......

§J166. Wasserkraftalllagen mit Pelton-Rädern.    .

§1167. Der Wert des Pelton-Rades.....

306

308

315

315

315

O O CO CO CO CO CO

317

00 00 05 O H (M N CO CO

05 CO 05 00 00 05 tO CO CO i—¹

VI.

Strommotoren

355

Zwanzigstes Kapitel. Motoren mit vertikaler Welle.

§ 168. Fachrad von Wagenknecht......

§ 169. Stromkraftmaschine von Brock ....

§ 170. Stromkrastlnaschine von Haeder ....

§ 171. Stromkraftmaschine von Rousseau .    .    .

§ 172. Stromkraftmaschine von Schulze & Gornicki § 173. Stromkrastlnaschine von Austruy....

357

359

359

360

361

363

Einundzwanzigstes Kapitel. Motoren mit horizontaler Welle, a) Einfache Räder.

«. Motorenwelle senkrecht zur Stromrichtung. § 174. Schiffsmühlenrad von v. Samson-Himmelstjerna . .    .

Stromkraftmaschine von Tartas..............

XXXI

Seite

365

. 366

Einrichtung zum Stromauf-Transport von Gegenständen durch die Kraft des fließenden Wassers von Kersten......

ß. Motorenwelle in Richtung des Stromes.

366

§ 177.

Stromturbine von Nossian & Hutter......

b) Schaufelkettenmotore. a. Kettenebene in Richtung des Stromes.

§ 178.    Schaufelkettenmotor    von    Goodrich.........

§ 179.    Schaufelkettenmotor    von    Zschiesche.........

§ 180.    Schaufelkettenmotor    von    Raubold.........

368

368

369

370

371

372

373

374

c) Schaufelstangenmotore.

375

§ 186. Stromkraftmaschine von Stewart § 187. Stromkraftmaschine mit selbstthätiger Umsteuerung von Keßler .... 377

Zweiundzwanzigstes Kapitel.

Motoren mit geneigter Welle.

§ 188. Flutrad von Ohnesorge.......

§ 189. Schaufelkettenmotor von Purdon & Walters

378

378

VII.

Wellenrnotore .........

Dreiundzwanzigstes Kapitel.

Motoren mit einem im Raume festgelagerten Konstruktionsteile.

§ 190. Wellenmotor von Pleßner. . .

§ 191. Wellenmotor von Roberts. . .

§ 192. Wellenmotor von Morley-Fletcher § 193. Wellenmotor von Elias . . .

381

383

392

. 393

395

• Vierundzwanzigstes Kapitel.

Motoren mit Schwimmer und darin beweglich angeordneten Konstruktionsteilen.

397

§ 194. Wellenmotor von Strachwitz & Resseguier.........

§ 195. Wellenmotor von Duffy...............

§ 196. § 197. § 198.

VIII.

Ge;eitenmotore.......

Fünfundzwanzigstes Kapitel.

Motoren mit einem festgelagerten Konstruktionsteile.

Gezeitenmotor von Möllinger.............

Gezeitenmotor von Diamant.............

Gezeitenmotor von §ebert..............

401

403

405

405

§ 199. § 200. § 201. § 202.

Sechsundzwanzigstes Kapitel.

Auf einem Schwimmer angeordneter Motor.

Gezeitenmotor von Keller, Marotzke & Thiesing.....

Gezeitenmotor (Wasserrad) von Knobloch.......

Gezeitenmotor (Turbine) von Knobloch........

In einem Stauwerke angeordnete Wasserkraftmaschine von Müller. .    . 414

408

409

413

Ergänzungen.

§ 30a. Verfahren zum Betriebe von Wasserkraftsammlern von Dr. Hederich . . 417

§ 87a. Entlasteter Steuerschieber von Weidtman.....

Tabelle über die benutzten deutschen Patentschriften.....

Tabelle zur Auffindung der die Figuren behandelnden Textstellen Sach- und Namenregister.............

421

422

424

HH

M a sterkraft sammln.

M

A. Allgemeiner Teil.

Erstes Kapitel.

Historische Einleitung.

§ 1.

§ 9.

Am Eingänge der Station befinden sich zwei massive

Die Maschine konnte so aufgestellt werden, daß das

Auf der Kolbenstange G-, welche nach der genannten

§ 102.

§ 127.

In einem vertikalen Zylinder a ist ein Kolben b vo

d) Cazin - Rad.

An dem einen Arme eines Hebels i ist ein Gewicht g

Der Tunnel enthält zwei seitliche durch Schützen v

Coldelough, S. 102.

-

¹

Jahrgang 1898, Seite 96 und Seite 1318.

²

Theorie und Praxis des deutschen Patentrechtes von H. Robolski.

³

) In der Reichstagssitzung vom 31. Januar 1896 bemerkt der Staatsminister Dr. von Bötticher, daß unter den technischen Hilfsarbeitern in den verschiedenen Ämtern sich auch solche befinden, die nicht einmal das Abiturientenexamen gemacht haben.

⁴

) Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1898, Seite 1313.

⁵

Während meiner Beschäftigung im Kaiserlichen Patentamte gingen mehrfach Beschwerden betrogener Erfinder ein, woraufhin das Amt aber leider mangels einer entsprechenden Machtbefugnis nicht einschreiten konnte.

⁶

Die Zusammenstellung ist ein kurzer Auszug aus derjenigen, welche ich zum Zweck der Bearbeitung des vorliegenden Werkes nach dem vom Kaiserl. Patentamte herausgegebenen Repertorium der Journallitteratur und nach Zeitschriftenschau des Vereines deutscher Ingenieure angefertigt hatte. Die vor dem Jahre 1890 erschienenen Abhandlungen sind fortgelassen. Ebenso habe ich die eigentlich hierher gehörigen englischen und amerikanischen Patentschriften nicht aufgeführt, weil dieselben dem Leser schwerlich zugänglich sein werden.

⁷

Sollte einem Leser eine andere Einteilung erwünschter sein, so kann er sich dieselbe mit Hilfe des Sachregisters, welches zu diesem Zwecke sehr ausführlich gehalten wurde, leicht anfertigen. Vergl. z. B. unter Steuerung: Hahnsteuerung, Schiebersteuerung u. dergl. oder Wassersäulenmaschine, oszillierende.

§ 1.

Wasserkraftaufspeicherung.

Im zweiten Bande sind solche hydraulischen Motoren besprochen, welche in der Natur vorkommende Gefälle benutzen. Als Ergänzung hierzu sollen im vorliegenden Bande Motoren behandelt werden, welche ihre Betriebskraft ebenfalls von solchen Gefällen erhalten können, aber meistens durch Druckwasser oder periodisch bewegtes Wasser betrieben werden. Zur ersten Gattung würden die Wassersäulenmaschinen und Wasserstrahlmotoren, zur letzteren die Ebbe, Flut und Wellenmotoren gehören.

Bevor jedoch die Wasserkraftmaschinen der ersten Gruppe erörtert werden können, kommt es darauf an, den Bezug der Betriebskraft klar zu legen. Es kann das Preßwasser durch Druckpumpen unmittelbar zugeführt werden. Jedoch wird diese Methode meistens nur im Notfälle angewendet. Es ist seit langer Zeit üblich geworden, zwischen Pumpe und Kraft- oder Arbeitsmaschine einen hydraulischen Akkumulator (Wasserkraftsammler) einzuschalten. Sieht man nun davon ab, daß bereits 1560¹) komprimierte Luft in einem Behälter eingeschlossen wurde, um zu beliebiger Zeit Kraft zur Verfügung zu haben, so kann man als Vorgänger der jetzigen Akkumulatoren den in Figur 107 auf Tafel 12 dargestellten Apparat von Bramah betrachten²). Derselbe trägt zwar den Namen Bierdruckapparat, hat jedoch mit den jetzt ebenso bezeichneten Vorrichtungen nur sehr wenig gemein. Es wurden nämlich im Keller eine Reihe von zylindrischen Gefäßen A aufgestellt, von denen jedes einen Kolben enthielt. Die Kolbenstange trug oben einen mit Ballast angefüllten

Kasten. Für gewöhnlich ruhten die Kolben auf den Böden der Gefäße und wurden erst durch das Einpumpen von Bier mittelst einer Hand-pumpe N gehoben. Vom Boden jedes Gefäßes aus führte ein Rohr zu dem zugehörigen Ausschankhahne. Von den neueren hydraulischen Kraftsammlern unterscheidet sich der kurz beschriebene Apparat dadurch, daß er nur die aufgespeicherte Kraft zum Heben der unter Druck stehenden Flüssigkeit ausnutzt und nicht diese Flüssigkeit selbst als Triebkraft verwendet. In Bezug auf den Apparat sagt Braniah noch, daß er auf dem Prinzipe seiner Kraftanfspeicherungsmethode beruhe³). Hiermit beruft er sich natürlich auf die ihm im Jahre 1795 unter Nr. 2045 in England patentierte hydraulische Presse, welche durch Figur 110 auf Tafel 12 wiedergegeben ist.

Nach einem in der Patentschrift enthaltenen Beispiele hat der Erfinder dem im Pumpenzylinder E wirkenden mittelst eines Handhebels H bewegten Kolben einen Durchmesser von T/₄ Zoll engl, und dem Preß-kolben B, der sich im Preßzylinder A bewegt, einen solchen von 12 Zoll engl, gegeben, dadurch erzielte er eine Übersetzung von 1:2304. Schon damals muß ihm die mannigfaltige Verwendbarkeit vorgeschwebt haben, denn er spricht bereits davon, daß man mit verschiedenen Maschinen und Apparaten ungeheuere Kraft ausüben kann, wo aufgespeicherte Kraft erforderlich ist⁴). Er giebt aber in Beispielen nur die Verwendung komprimierter Luft zum Heben von Lasten und ein Wassergestänge zur Übertragung der Kraft auf eine in einem Schacht aufgestellte Pumpe an. Erst in seiner englischen Patentschrift Nr. 3611 vom Jahre 1812 vervollständigt Bramah seine Apparate und verallgemeinert die Gedanken⁵). Er giebt z. B. den Plan an, nach welchem teleskopartig ineinander geführte vertikal stehende Zylinder durch Flüssigkeitsdruck auseinander gezogen werden und dadurch eine auf dem innersten gelagerte Last oder ein Signal heben sollen.

Er weist schon darauf hin, daß er nach seinem Prinzip die Kraft der Gezeiten (Ebbe und Flut), Wasserfälle, oder irgend eine andere elementare oder maschinelle Kraft auf größere Entfernungen übertragen kann. Unter anderem schlägt er noch vor, ein besonderes Rohr bei Wasserleitungsanlagen anzuordnen, durch welches Wasser unter hoher Pressung zu mechanischen Zwecken geleitet werden soll*). Von diesem Hauptrohre sollen Abzweigungen ausgehen, in welchen, wie im Hauptrohre, die für den besonderen Fall erforderliche Pressung durch Einschaltung von Luftbehältern oder Zylindern mit belasteten Kolben erzielt wird. Obwohl Bramah in seinen weiteren Entwickelungen angiebt, wie die aufgespeicherte Kraft zum Treiben von Maschinen, von Lastaufzügen in den einzelnen Häusern, zu Schiffsaufzügen u. s. w. benutzt werden kann, so hat er wohl nie Gelegenheit gehabt, einen seiner Pläne in größerem Maßstabe zu verwirklichen.

Nach einer Anmerkung**), welche der Sekretär des Institution of Civil Engineers unter eine Abhandlung von Lord Armstrong im Mai 1850 and lowering with great expedition the most ponderous or trifling weights to a prodigious height, either by the injection of water, air, or any other solid or elastic fluid, and by which new application of fluid pressure I am enabled to construct machinery of the most surprising nature for any purpose whatsoever where expeditious elevation and depression is required, such as signals at sea, machines for hoisting lights, beacons, telegraphs, &c. &c., and for an endless variety of other purposes of great public importance.

*) „From this general and collective main I brauch all my smaller ramifi-cations for the individual supply for every purpose I may adopt, and by the introduction of a number of capacious air vessels or leaded pistons acting up and down in Cylinders ...I cause a heavy pressure upon the water in my said mains and pipes to be constantly kept up equal, if I find it necessary (for my purpose) for the pressure of a great plurality of atmospheres, and which pressure I re-gulate by safety valves, placed either in the said air vessels or Cylinders with leaded pistons themselves, or in any other proper parts of the collective main and pipes above described. This my said collective main so equipped will then constitute a great and universal depöt or magazine of hydrostatic force, sufficient to become the primum mobile to any machinery, or for any other hydrostatic Operation I may adopt . . . . It must be likewise sufficient to show that by such an accumulated magazine of power I shall be enabled to drive machinery of every description .... I must not omit to state that the general cranage of goods in both public and private situations is one of my principal intended Objects.“

**) „The author has more recently applied a large Cylinder fitted with a loaded plunger for the purpose of a power reservoir, and considers it preferable to an air vessel.“

gesetzt hat, scheint erst dieser die Versuche mit einem hydraulischen Kraftsammler wieder aufgenommen zu haben.

OOO

tND

Verwendung des Druckwassers.

In einem von Sir William Armstrong in der genannten Vereinigung gehaltenen Vortrage⁶) kam ihm ungefähr 1836 der erste Gedanke zu seinem Systeme, als er in einem tiefen Thale ein kleines oberschlächtiges Wasserrad beobachtete, welches durch einen von beträchtlicher Höhe herabstürzenden Bach getrieben wurde. Er schätzte, daß kaum Vao des natürlichen Gefälles ausgenutzt wurde. Um zu einem besseren Resultate zu gelangen, wollte er das Wasser in ein Rohr leiten und am unteren Ende desselben den vollen Druck auf irgend eine Maschine einwirken lassen. Er giebt zu, daß diese Idee auch schon andere Erfinder vor ihm gehabt haben können; daß er aber nichts davon gewußt hatte. Er konstruierte damals ein Modell einer solchen Maschine und zwar einer rotierenden, welches später in Newcastle und Gateshead zu Versuchen benutzt wurde. Im ersten Orte wurde das Modell dem Druck einer Wassersäule von 61 m Höhe ausgesetzt und zeigte einen günstigen Nutzeffekt.

Vorläufig wollte Armstrong nur Gewässer nutzbar machen, welche in großer Höhe über den durch Berge geführten Straßen und Eisenbahnen lagen. Als er jedoch fand, daß auch in den städtischen Wasserleitungen ein verhältnismäßig großer Druck herrschte, suchte er denselben zum Betriebe von Kranen nutzbar zu machen. In einer Versammlung der naturwissenschaftlichen Gesellschaft in Newcastle zeigte er sein erstes Modell eines hydraulischen Kranes vor, welches von dem städtischen Leitungswasser bethätigt wurde und mit welchem er das Heben und Senken von Lasten, sowie das Drehen des Kranes vorführte. Hiernach wurde der erste hydraulische Kran im Jahre 1846 am oberen Ende des Newcastler Quais gebaut. Bald darauf wurden hydraulische Krähne in Liverpool und dann in Grimsby aufgestellt.

Bei diesen hydraulischen Kranen (Figur 42 auf Tafel 6) findet ein umgekehrter Flaschenzug Verwendung, d. h. die Kraft oder der Preß-kolben B führt den kleinen Weg aus, während die Last den großen Weg durchläuft. Der Preßzylinder A ist horizontal angeordnet. Der Stempel B trägt an seinem äußeren Ende einen Kopf mit drei Kettenrollen C. Am anderen Ende des Preßzylinders ist die Zugkette angebracht, welche über lose und feste Rollen und über die Führungsrolle E durch die Kransäule F empor und am Ausleger entlang zur Last geführt wird. Die Bewegung derselben wird durch den Handhebel Gr geregelt, welcher auf belastete Ein- und Auslaßventile wirkt. Beim Öffnen des Einlaßventiles H tritt das Wasser durch das Druckrohr T in den Preßzylinder A, und hebt die Last, während nachher durch das Auslaßventil J das Wasser in das Ausströmungsrohr K geleitet wird, damit die Last sinken kann. Am Hubende des Stempels B wird das Einlaßventil H durch eine Stange L geschlossen, gegen welche die mit den Rollen C versehene Kolbenstange stößt.

Sollen verschieden große Lasten gehoben werden, so kann man mehrere, z. B. drei Preßzylinder verwenden, von welchen einer, zwei oder alle drei gleichzeitig wirken. In ganz anderer Weise erzielt Armstrong doppelte Wirkung. Figur 44 auf Tafel 6 stellt den Längsschnitt des Zylinders mit Ventilkasten und Figur 109 auf Tafel 12 einen Schnitt des Kolbens in vergrößertem Maßstabe dar. Vom Kraftsammler wird das Wasser durch das Rohr T in den Ventilkasten F geleitet, um durch das Einlaßventil H zu strömen. Soll der Kran mit geringem Drucke arbeiten, so läßt man das Wasser zu beiden Seiten des Kolbens E auf diesen wirken, d. h. man öffnet auch das Ventil L, wie in der Zeichnung ersichtlich. Es wird hiernach die Kolbenbewegnng nur durch eine Kraft verursacht, welche gleich ist dem Produkte aus Spannung mal Querschnittsfläche der Kolbenstange B.

Wird dagegen das Ventil M geöffnet und L geschlossen, so erhält man die größte Kraftleistung. Sollte noch eine dritte Kraftgröße erforderlich sein, so wird in der Kolbenstange B noch ein dünner Kolben angebracht, welcher sich bewegen muß, während B festgestellt wird.

Beim Senken der Last müssen die Ventile J und L geöffnet sein, damit einerseits das verbrauchte Wasser ausströmen und andererseits Wasser dem zurückkehrenden Kolben folgen kann.

In ähnlicher Weise, wie das Heben und Senken der Last beim hydraulischen Kran bewirkt wird, wird auch das Drehen des letzteren bewerkstelligt.

Bei dem in Grimsby errichteten Krane entnahm man das Betriebswasser nicht der städtischen Leitung, sondern errichtete einen besonderen Wasserturm mit einem Sammelbehälter, in welchen das Wasser durch eine Dampfpumpe gehoben wurde.

Einer ausgedehnten Anwendung dieses Systems standen so ungeheure Schwierigkeiten im Wege, daß Amstrong darauf sann, in billigerer Weise einer angesammelten Wassermenge den erforderlichen Druck mitzuteilen.

Er kam dazu, an Stelle der Druckhöhe eine Belastung anzuwenden und konstruierte so den ersten Akkumulator (Figur 49 Tafel 7), welcher praktische Verwendung fand⁷).

Im Jahre 1856 wurde die hydraulische Anlage im Arsenal von Woolwich, welche von W. G. Armstrong & Co. gebaut war, dem Betriebe übergeben. Nach einer darauf bezüglichen Angabe in The Engineer (1856 Seite 284) konnte der ganze Apparat durch einen einzigen Mann geregelt werden, welcher das Heben, Senken und Halten der riesigen Gewichte mittelst Ventilhebel bewirkte. In dieser Mitteilung findet sich zuerst der Ausdruck Akkumulator ⁸) für einen hydraulischen Kraftsammler. Eine 30pferdige Dampfmaschine bethätigte die Pumpen zum Heben des Akkumulatorkolbens (Kraftkolbens). Es wurden 12 hydraulische Krane und ein Hochreservoir für Feuerlöschzwecke vom Kraftsammler aus gespeist.

Bei der hydraulischen Anlage für die Docks in London betrug der

kg

= 49,2    ⁹),

qcm

Da das Wasser in der Praxis als nicht elastisch betrachtet werden muß, sind die auftretenden bedeutenden Stöße (siehe Band 1 Seite 404) erklärlich, welche manchmal ein Zerspringen der Zylinder und Rohre verursachten. Es wurde die Einschaltung eines Windkessels erfolglos versucht, weil derselbe die Wirkung des Druckwassers zu sehr abschwächte. Man war sogar gezwungen alle Luft aus den Röhren zu entfernen und zu diesem Zwecke Lufthähne anzubringen. Um die erwähnten Stöße unschädlich zu machen, wurden Sicherheitsventile angebracht, jedoch unterschieden sich diese von den sonst gebräuchlichen durch die Einschaltung einer Feder zwischen dem Belastungsgewicht und dem dasselbe tragenden Hebel.

Arbeitsdruck des Wassers 700

Die zum Treiben der hydraulischen Maschinen durch das Druckwasser übertragene Kraft läßt sich leicht berechnen, dieselbe muß nämlich bei den verschiedenen Geschwindigkeiten der verbrauchten Wassermenge direkt proportional sein, weil die Pressung durch den Kraftsammler konstant erhalten wird.

In manchen Fällen, wo eine bedeutende Krastleistung auf kurze Zeit erforderlich ist, z. B. zum Öffnen einer schweren Brücke, während zwischen den Zeiten der Arbeit größere Ruhepausen liegen, wird ein Kraftsammler

Derselbe Erfinder wendet noch eine andere in Fig. 43 veranschaulichte Methode an. Von den Thorflügeln sind Ketten zu Vorgelegen geführt, welche zu je vier auf jeder Seite des Docks neben einer Wellenleitung A angeordnet sind.

in Verbindung mit einer einfachen Handpreßpumpe erfolgreich angewendet. Es genügt ein einziger Mann, um die erforderliche Kraft aufzuspeichern.

Obwohl gewöhnlich nur einfach wirkende Preßpumpen verwendet werden, so machten angestellte Versuche den Bau einer doppeltwirkende Dampfpumpe für die Docks in London erforderlich. Die Anordnung der Ventile ist aus Figur 108 auf Tafel 12 ersichtlich.

Das Druckwasser kann in ähnlichen hydraulischen Arbeitszylindern, wie sie die Figuren 42 und 44 der Tafel 6 zeigen, noch zu den verschiedensten Zwecken benutzt werden. So verwendet Armstrong z. B. zum Öffnen und Schließen der Schleusenthore an Docks für jedes Thor zwei solcher Zylinder. Von diesen dient der eine zum Öffnen, der andere zum Schließen.

Diese Wellen A werden durch Wassersäulenmaschinen B in Umdrehung versetzt, während die Vorgelege durch Drahtseile ein- oder ausgerückt werden können.

Welche riesigen Kräfte auf hydraulischem Wege erzielt werden können, sagt der in Figur 90 und 91 auf Tafel 10 dargestellte Kanalaufzug von Clark und Standfield. Derselbe ist bei Fontinettes in der Nähe von St. Omer errichtet. Die Kolben B haben einen Durchmesser von 2006 mm und einen Hub von 13,72 m. Sie tragen je ein Gefäß A, welches groß genug ist, um ein Schiff mit der erforderlichen Wassermenge aufzunehmen. Hierdurch werden die Schiffe von dem Wasserspiegel in L zu dem 13,72 m höher gelegenen in Gr befördert. Auf jeder Seite der Aufzüge ist ein Akkumulatorturm und zwischen beiden ein Ventilhäuschen K errichtet.

Bei einer andern Anlage derselben Konstrukteure haben die Kolben B einen Durchmesser von 1981 mm und einen Hub von 18,29 m. Befinden sich beide Kolben in gleicher Höhe und wird vorausgesetzt, daß sie sich in den miteinander verbundenen Zylindern C ohne Reibung bewegen, so ist eine Kraft von 40 Tonnen erforderlich, um wieder Gleichgewicht herzustellen, wenn sich der eine Kolben um 9,1 m gehoben und der andere um ebensoviel gesenkt hat. Dies Beispiel zeigt, wie wichtig die später besprochenen Ausgleichvorrichtungen sind, welche es ermöglichen, bei jeder Stellung der Kolben Gleichgewicht zu erzielen.

Vielfach ist man beniüht, natürliche Höhendifferenzen zu benutzen, um Druckwaffer zu erzielen. Besonders bemerkenswert ist eine hydraulische

Anlage zur Entwässerung dreier Gruben und zum Betriebe der dazu gehörigen Bergwerksmaschinen. Der betreffende Stollen führt zum Fluß Allen parallel, dessen Gefälle jedoch nicht groß genug ist, um Wassersäulenmaschinen unmittelbar zu betreiben. Man verwendete oberschlächtige Wasserräder, bethätigte damit Druckpumpen zum Speisen von Kraftsammlern und leitete das Kraftwasser zu den einzelnen Rotationsmaschinen.

In ähnlicher Weise wird im Hafen von Portland die Wasserspannung vergrößert. Einem 91,4 m hohen Behälter wird Wasser entnommen zum Betriebe einer hydraulischen Pumpmaschine, welche einen Akkumulator speist. Hierdurch erreicht man den Vorteil, den Röhren und Arbeitszylindern geringere Abmessungen geben zu können.

Zweites Kapitel.

Theoretische Ermittelungen.

COO

cö

Einteilung der Wasserkraftsammler.

Wenn es sich darum handelt, Wasser unter geringer Pressung, d. h. bis zu 10 Atmosphären zu erhalten, so kann man — wie bereits in der Einleitung angegeben — entsprechend hochgelegene Sammelbehälter für das von den Pumpen gelieferte Wasser verwenden. Dies geschieht vielfach für Personen- und kleinere Lastaufzüge. Soll jedoch die Pressung 50 Atmosphären erreichen oder vielleicht noch überschreiten, wie es bei hydraulischen Kraftverteilungen der Fall ist, so können derartige offene Sammelbehälter nicht mehr verwendet werden, da der Anbringung derselben in so beträchtlichen Höhen von 500 und mehr Metern unüberwindliche Schwierigkeiten entgegentreten. Um nun Wasser von so hohem Druck zu erhalten, verwendet man verhältnismäßig kleine Behälter, in denen die Wasserfläche mittelst eines Kolbens noch besonders belastet wird.

Ebenso wie der Kolben der bewegliche Teil des Kraftsammlers ist, so kann auch der Zylinder beweglich und der Kolben feststehend eingerichtet werden. Dadurch ergeben sich zur Einteilung der Kraftsammler zwei Gruppen:

Kraftsammler mit beweglichem Kolben,

Kraftsammler mit beweglichem Zylinder.

Diese Einteilung empfiehlt sich aber nicht, da mal die eine, mal die andere Bauart bei den int Folgenden angegebenen Kraftsammlern ungebräuchlich ist. Eine bessere Gruppierung ergiebt sich nach der Art der Belastung, nämlich der auf der Wasseroberfläche befindliche Kraftkolben kann:

1.    durch Gewichte,

2.    durch Dampf- oder Druckgas,

3.    durch Federn,

4.    durch zwei oder mehrere der genannten Dinge gleichzeitig belastet werden.

Schließlich können die Kraftsammler so eingerichtet sein, daß sie A. Wasser mit einer bestimmten Spannung

liefern oder

B. Wasser mit verschiedenen Spannungen gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten enthalten.

VA

4.

Größe der aufgespeicherten Kraft.

Ob der Kolben oder der Zylinder beweglich ist, es kommt für den durch die Belastung des Wassers übertragenen Druck immer die Kolbenfläche, welche mit F bezeichnet sei, in Betracht. Soll nun die für die Flächeneinheit zu erzielende Pressung p kg betragen, so muß der bewegliche Kolben oder Zylinder mit der Belastung:

wiegen.

P == F p kg

Ebenso wie bei den Berechnungen der hydraulischen Presse (Seite 19 des 1. Bandes) erhalten wir als von der Pumpe zu leistende Arbeit:

P-s,

wenn s die Höhe ist, bis zu welcher die Kolben oder die Belastung gehoben werden muß.

Sobald der Akkumulatorkolben seine höchste Stellung erreicht hat, werden die Pumpen durch eine selbstthätige Ausrückvorrichtung angehalten. Der Akkumulator hat dann eine Kraft:

Fsp

angesammelt, oder er ist gleichwertig mit einem Sammelbehälter von F 8 Inhalt, welcher hp Meter hoch liegt. Wenn hp die Höhe einer Wassersäule bezeichnet, welche im stände ist eine Pressung p zu erzeugen. Soll

kg

nun die Pressung p betragen, so muß h = 10 • p m sein, da 1 cbdm

Wasser 1 kg wiegt.

Um die Pressung p zu vermehren, ohne gleichzeitig die Belastung P zu steigern, muß man F d. h. den Querschnitt des Tauchkolbens verkleinern, denn das Produkt F • p muß gleich P bleiben. Es ist aber hier eine untere Grenze gegeben, die mit Rücksicht auf die Festigkeit nicht überschritten werden darf.

§ 5.

Spannungssteigerung.

Die durch Belastung erzeugte Spannung läßt sich noch in folgender Weife steigern. Eine Kolbenstange (Figur 76 auf Tafel 9) trägt an ihren beiden Enden Kolben von verschiedenem Durchmesser, welche sich in entsprechenden Zylindern bewegen. Wirkt auf den unteren Kolben vom Durchmesser Di Druckwasser von der Pressung pv ruht also im Ganzen ein Druck von D: 2 auf die Kolbenfläche, so ergiebt sich als Gleichgewichtsbedingung:

•p,=D₈j{

Di²^r

4

•P*-

•Pi

Hieraus folgt, daß:

($)'»

ist, oder daß sich die Pressungen umgekehrt wie die Quadrate der Kolbendurchmesser verhalten.

Läßt man nun auf beide Seiten des großen Kolbens das Druckwasser von der Pressung p, einwirken, so ergiebt sich ein nach oben gerichteter Druck von der alten Stärke:

P2 =

•Pi

und ein nach unten gerichteter:

(D^-D^

Somit bleibt eine hebende Kraft:

a ² x Pi ~    ² - Ds²) irPi=1)3 2 t

oder es wird eine Pressung:

Pi •

Pi,

Ps =

( !)*p.

AP

erzeugt. Ist im besonderen Falle Da = Ds, so wird auch p₃ = p,.

Beträgt der Weg des Kolbens s, so wird im ersten Falle eine Druckflüssigkeitsmenge:

s,

di²T

während im zweiten Falle nur:

Ds²TS'

gebraucht wird, weil vom Raume über dem großen Kolben zu dem unter demselben die Flüssigkeitsmenge:

0V-d₃*)-|-

überströmt.

Manchmal begnügt man sich damit, einen solchen Apparat zwischen den Kraftsammler und den Kraftverbraucher (hydraulische Maschinen) einzuschalten.

Um die Wirkungsweise eines Akkuniulatores veränderlich zu gestalten, ordnet man auch drei oder mehr Kolben an, welche in entsprechenden Zylindern geführt sind und deren Kolbenstangen das Belastungsgewicht P tragen. Je nach dem nur einer oder mehrere Kolben durch das von den Pumpen kommende Wasser gehoben werden, erzeugt das Gewicht P eine spezifische Pressung:

P

I" 21" 31"    ' ' ' nF'

wenn alle Kolben dieselbe Fläche F haben und im Ganzen n Kolben vorhanden sind.

§ 6.

Serechnung der Hauptabmessungen eines Lrastsammlers.

Bezeichnet: p die Pressung in

kg

qcm'

V den Fassungsraum des Sammelzylinders in cbm,

D den Durchmesser des Kolbens in m,

Dz den lichten Durchmesser des Zylinders in m, s den Weg des Kolbens in m,

P das Belastungsgewicht einschließlich Kolbengewicht in kg, d die Dicke der Zylinderwandung in m,

*) Nach Formel 4^) würde sich bei pi = 49 ergeben: cf =0,058 und bei x>i = 50,

cf =0,069.

so bestehen die Beziehungen:

1) . .

P = D²^-.p - 10000.

• 4 r

Nach Armstrongs Versuchen beträgt das Güteverhältnis (siehe Band 1 Seite 86) der mechanischen Leistung des Kraftsammlers: rj = 0,975,

somit ist für die letzte Gleichung zu setzen:

3) . . . P = D⁸|.p. 10000-

2) . .

0,975

Ferner ergiebt sich nach Formel 7 ans Seite 79 des ersten Bandes:

4) . .

*_ Dz /l/kz +0,01p

2 V kz — 0,01 p

Hierin ist kz = 2

kg

zu setzen.

qmm

Nach der letzten Formel müssen auch die Leitungsröhren des Druckwassers berechnet werden.

Nach C. Bach würde die Formel:

Dz

^j//hz --st 0,004 p.

l) -st 0,007

— 0,013 pi

zu benutzen sein, wobei kz = 2 und p> der größte Betriebsüberdruck ist.

Auf den Kolben wirkt in der Achsenrichtung die Belastung P und senkrecht zu den Kolbenwänden der Wasserdruck mit der spezifischen Pressung p. Die erste Beanspruchung erzeugt eine Druckspannung:

5) . .

(ß² — P₀²) n-1000000

und die zweite nach Same eine Zusatzspannung:

pß²

6) • • • K

wenn P der äußere und ß₀ der innere Radius des Kolbenkörpers in m

50 (ß² —Po²)

ist. Beide Spannungen setzen sich zu einer resultierenden Druckspannung :

7) . . k = y\ ² 4- kj2 zusammen, welche zwischen 4 und 5 liegen muß.

Um die Berechnung zu erleichtern, führen wir aus 3) den Wert von P in 5) ein, und setzen gleichzeitig D = 2ß, dadurch wird:

R² p

t] . (R² — R₀ ) n 1OOOOOO —100 (R² — R₀²)

ki

R²7ip 10000

und:

oder:

k=l//(

R*p

_ X² > ( ²PRa

100 rj (R² — Ro²)/ ^ VlOO (R²

-Ko²))

8) .

k= _PÜ__

•    100 (R² — Ro²)

V\²⁺⁴

oder endlich:

9) .

1__P_ 1/1+4-

100 k ' ^2T

Wird nun ?; — 0,975 und k — 4,5 gesetzt, so erhält man:

10)    . . Ro = R • /l —0,005 p,

oder wenn die Sicherheit noch größer sein soll:

11)    . .R₀=R)/l —0,006 p, hierbei ist k — 3,5.

Es sei z. B. gegeben D = 0,43 m, Dz = 0,45 m, p = 50

kg

so wird:

qcm'

Das Belastungsgewicht muß nach Formel 3) betragen:

10000 0,975

Formel 10) ergießt für den Kolben:

P = 0,43²^50 4

— ex) 74450 kg -

Ro = 0,215 |/l - 0,005 - 50 = 0,186 m

und somit eine Wandstärke:

R — R, = 0,215 — 0,186 = 0,029 m,

dagegen nach Formel 11):

und:

Bo = 0,215 ]/l — 0,006 50 = 0,215 • f/O/TÖ = 0,180 B — Bo = 0,215 — 0,180 = 0,035 m.

Die letzte Zahl stimmt genau mit der Ausführung des zu Grunde gelegten praktischen Beispieles¹⁰).

7.

Bestimmung der StopMchsenreibung.

Nachstehend sollen die Versuche von John Hick, dem Sohne des Erfinders der sich selbst dichtenden Manschette des Benjamin Hick, beschrieben werden, und zwar hauptsächlich um zu zeigen, wie derartige Versuche angestellt werden müssen. Hick hatte sich die Aufgabe gestellt, durch Versuche die Reibungsverluste zu ermitteln, welche durch die Ledermanschetten in hydraulischen Kraft- oder Arbeitszylindern entstehen.

Der benutzte Apparat ist nach dem Engineer (Bd. 21 Seite 393) in den Figuren 180 und 181 auf Tafel 16 wieder gegeben, um zu zeigen, in welcher Weise derartige Versuche vorzunehmen sind.

Zunächst war es erforderlich, in genauer Weise den nutzbaren Druck zu bestimmen, welchen der belastete Kolben p oder der Druckkolben auf das Wasser ausübt. Der Kolben war aus Stahl gefertigt und hatte einen Durchmesser von ¹/₂ Zoll engl. Die erforderliche Belastung wurde durch einen Hebel übertragen und konnte durch ein an den Hebel befestigtes Gewicht und ein zweites auf dessen sorgfältig hergestellter Teilung verschiebbares Gewicht bis zu 3y₂ Tonnen gesteigert werden. Der Hebel und die Verbindungsglieder bewegten sich auf gehärteten Stahlschneiden. Der Kolben p ging frei durch eine Stopfbüchse aus Messing und dann durch eine becherförmige Lederscheibe. Der mittelst des Kolbens p auf das Wasser ausgeübte Druck wird um soviel kleiner als die Kolbenbelastung einschließlich des Luftdruckes sein, wie zur Überwindung der Reibung in der Stopfbüchse und Lederscheibe erforderlich ist.

Neben dem Kolben p wurde noch ein zweiter Kolben f, welcher Reibungskolben heißen mag, angeordnet. Dieser wurde durch eine Stopfbüchse, eine Lederscheibe, einen mit Druckwasser gefüllten Raum, dann wieder durch eine Scheibe und eine Stopfbüchse geführt. Die Abmessungen waren so getroffen, daß die Kolben p und f gleichen Durchmesser hatten und die Lederscheiben und Stopfbüchsen untereinander vertauscht werden konnten. Ferner war die Entfernung von Scheibe zu Scheibe beim Reibungskolben doppelt so lang, als der des Druckkolbens zwischen der Scheibe und dem inneren Ende derselben. Durch einen auf den Reibungskolben einwirkenden mit genauer Teilung versehenen Gewichtshebel wurde bestimmt, welcher Druck erforderlich war, den genannten Kolben überhaupt zu bewegen. Das hierdurch ermittelte Gewicht stellte die Reibung zweier Stopfbüchsen, zweier Leder und des Druckwassers für die betreffende Kolbenlänge dar. Zieht man die Hälfte dieses Gewichtes von der Belastung des Druckkolbens ab, so erhält man den durch den letzteren auf das Wasser übertragenen Druck. Durch Vertauschen der Lederscheiben und Stopfbüchsen überzeugte man sich, daß alle dieselbe Reibung zeigten. Von einem mit dem Apparate verbundenen Foggschen Quecksilbermanometer wurde regelmäßig die Stellung des Quecksilbers im Standrohre abgelesen, wenn in der obigen Weise der Nettodruck auf das Wasser festgestellt wurde. Der somit konstruierte Druckmesser wurde nun mit benutzt, um die Reibung der Ledermanschetten an Preßkolben von verschiedenem Durchmesser zu bestimmen. Zu dem letzteren Zwecke war ein Gestell errichtet, in welchem kurze Zylinder von verschiedenen Durchmessern bequem befestigt werden konnten. Am oberen Teile dieses Gestelles hing eine Stahlstange, deren Lasthaken mit dem Preßkolben P (Figur 180) verbunden war. Dieser Kolben ging ganz durch den an jedem Ende mit einer Ledermanschette versehenen Zylinder. Eine kleine Druckpumpe führte dem Zylinder Wasser von gewünschter Pressung zu.

Während der Messung der Reibung des Preßkolbens diente der Druckkolben mittelst seines jedesmal bis zu dem entsprechenden Drucke belasteten Hebels als Regulator. Natürlich wurde auch das Gewicht des Preßkolbens selbst genau in der Berechnung berücksichtigt. Die Hälfte des zur Bewegung des Preßkolbens angewendeten Gewichtes ergab die Reibung einer Ledermanschette. Um in dem erst beschriebenen Apparate, dem Manometer, und in dem Zylinder wirklich gleichen Druck zu haben, waren alle drei Apparate in gleichen Entfernungen von einander aufgestellt und durch Röhren von gleicher Länge, gleichem Durchmesser, und der Größe und Anzahl nach gleichen Biegungen verbunden. Ferner wurden verschieden lange Preßkolben benutzt, ohne einen Unterschied in der Reibung bei Verwendung derselben Manschetten zu sinden.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Reibung der Ledermanschette für Preßkolben von y₂" engl. Durchmesser.

Neue und steife Lederscheibe

Schon gebrauchtes Leder

Zweites Leder-

Gesamte Belastung des Preßkolbens

Reibung

der

Scheibe

Reibung in Prozenten der gesamten Belastung

Reibung Reibung in    in

Pfunden Prozenten

Reibung

in

Pfunden

Reibung

in

Prozenten

Pfund

Pfund

50

13

100

12,5

150

18

200

20

26,0

12,5

12,0

10,0

cR OO

n,5

13

250

23

9,6

13,5

300

27

9,0

14,7

350

18

5,1

15,4

400

23

5,6

16,5

450

26

5,7

18

500

25

5,o

19

600

26

4,3

20

700

800

32

4,5

23,3

38

4,7

24

900

35

3,9

28

1000

33

3,3

1100

40

3,6

1200

1300

50

4,i

42. ts> Oj m O Cs) Cs) 'oo O 'h    'cn Ui 'q

i8,o

iZ

13

15

20

23

27

29

3i

34

37

38

44

45

48

48

48

50

50

10,0

10,0

9,6

9,o

8,2

7,7

7,5

7,4

6,3

6,2

5,6

5,3

4,8

4,3

4,1

3,8

Reibung der Ledermanschette für Preßkolben von 4" engl. Durchmesser.

Neues und steifes Leder mit magerer Schmierung.

Nettodruck auf einen Preßkolben von V2" Durchmesser

Entsprechender Druck für einen Quadratzoll

Druck auf einen Preßkolben von 4" Durchmesser

Reibung    Reibung

des Leders in in Prozenten der Pfunden    Belastung

Pfund

Pfund

37

87,5

188,7

446,2

2368

5600

110

132

673,2

8448

180

918

227

273

332

377

424

475

574

1157.7

1392.3 1693,2

1922.7

2162.4

2422.5

2927,4

H520

14528

17472

21248

24128

27136

30400

36736

-<l OJ    M

zh "o 'on

214

228

280

1,17

1,22

1,07

I,l6

1,23

1,27

r,25

Nettodruck auf einen Preßkolben von i/z" Durchmesser

Entsprechender Druck für einen Quadratzoll

Druck auf einen Preßkolben von 4" Durchmesser

Reibung des Leders in Pfunden

Reibung

in Prozenten der Belastung

Pfund

668

762

865

3406,8

3886,2

44ii,5

967

493i,7

1060

1150

5406

5865

Pfund

42752

48768

55360

61888

67840

73600

543

641

753

823

1047

1147

1,26

i,3i

1,36

1,33

1.54

1.55

Durchschnittlicher Prozentsatz von

15 = 1,28

Reibung der Ledermanschette für Preßkolben von 3" engl. Durchmesser.

Gut geschmiertes Leder.

Länge des den Preßkolben berührenden Leders

⁷/s Zoll

³U Zoll

³ls Zoll

Nettodruck auf ein. Preßkolben von x/₂" Durchmesser

Entsprechender Druck auf einen Quadratzoll

Druck auf einen Preßkolben von 4 " Durchmesser.

Reibung des Leders in Pfunden

Reibung

in Prozenten der Belastung

Reibnng des Leders in Pfunden

Reibung

in Prozenten der Belastung

Reibung des Leders in Pfunden

Reibung

in Prozenten der Belastung

4i    209,1    2624    Z6

87    443,7    5568

70

2,13

1,25

37

52

1,40

o,94

39

70

1,5°

1,25

688,5 918,0 227    1157,7

273    1392,3

321    1637,1

369    1881,9

419    2136,9

463    2361,3

562    2871,2

651    3320,1

755    3850,5

852    4345,2

952    4855,2

1052    5365,2

1150    5865,0

1250    6375,0

135

l80

8640

II52O

14528

17472

20544

236i6

268i6

29632

35968

4I664

48320

54528

60928

67328

73600

8OOOO

80

o,75

88

93

176

600

Durchschnittlicher Prozentsatz von i6 — 0,61

100

280

420

493

0,846

80

85

92

105

125

140

154

168

180

231

280

0,92

o,73

0,63

0,60

0,60

o,59

o,57

0,56

0,50

o,55

0,58

0,56

o,59

0,58

0,706

Reibung der Ledermanschette für Preßkolben von 8 " engl. Durchmesser.

Nettodruck auf

einen Entsprechender Preßkolben von Druck auf V2 " Durch- einen Quadratmesser in Pfunden

zoll

Druck auf einen

Preßkolben von 8 " Durchmesser

Neues und mager geschmiertes Leder

Reibung

in

Pfunden

Reibung in Prozenten der Belastung

H

f£

Reibung

in

Pfunden

Reibung in Prozenten der Belastung

87

135

180

227

273

MD M

₄i9

46z

562

651

755

852

952

1052

1150

1250

443,7

688,5

918,0

1157,7

1392.3

1637.1

1881.9

2136.9

2361.3

2871.2

3320.1

3850,5

4345.2

4855.2

5365.2 5865,0 6375,0

22272

34560

46080

58112

69888

82176

94464

107264

118528

143872

166656

193280

218112

243712

269312

294400

320000

102

162

207

255

321

385

415

547

569

690

866

889

1047

1121

1320

1475

1600

0,46

0.47

0,45

0,44

0,46

0,47

0,44

0,51

0,48

0,48

0,52

0,46

0,48

0,46

0,49

0,50

0,50

94

145

180

186

216

271

274

290

355

374

433

560

590

682

862

942

1056

0,42 0,42 o,39 0,32 o,Z i o,33 0,29 0,27 0,30

0,26

0,26

0,29

0,27

0,28

0,32

0,32

0,33

0,316

.    .    0,474

Durchschnittlicher Prozentsatz von 17 --- .

Aus den obigen Versuchen ergießt sich, daß die Reibung mit dem Drucke zunimmt und bei gleichbleibendem Drucke auf die Flächeneinheit mit dem Durchmesser oder mit den Quadratwurzeln der bezüglichen Gesamtbelastungen steigt. Ferner fand man, daß die Länge des Leders und die Länge des Preßkolbens im Zylinder sehr wenig oder praktisch gar keinen Einfluß auf die gesamte Reibung haben. Danach scheint es, daß die ganze Reibung gerade dort erzeugt wird, wo das Leder aus der Nut hervortritt und sich an den Preßkolben anlegt.

Um vollständige Sicherheit bei Berechnungen zu erzielen, nimmt man aus den obigen Tabellen die größten Werte, so z. B. 1,5 Proz. für Manschetten aus ganz neuem, steifem und wenig geschmiertem Leder an einem Preßkolben von 4" Durchmesser.

Mit einem Kolben von 8" Durchmesser wurden vierunddreißig Versuche angestellt, welche eine durchschnittliche Reibung von 0,395 Proz. des Druckes auf 50,26 Quadratzoll Fläche ergaben. Bei einigen dieser Versuche stieg die Reibung bis auf 0,52 Proz., während sie bei anderen bis auf 0,26 Proz. sank. Würde man bei Ledermanschetten in gutem Zustande für Wasserdruckpressen und Wassersäulenmaschinen 1 Proz., wenn der Kolben 4" Durchmesser hat, und 0,5 Proz., wenn der Durchinesser 8" beträgt, annehmen, so wäre die Reibung in Prozenten des Gesammtdruckes dem Durchmesser umgekehrt proportional, dadurch ergießt sich die Formel:

pl.c

Hierin ist q die Reibung, P der Gesamtdruck auf die Kolbenstäche, c der Bruch, mit welchem P multipliziert werden muß, um die Reibung bei einem Kolbendurchmesser von 1" zu erhalten. Setzt man nun für P den

Wert p D² ^ ein, wobei p der Druck auf die Flächeneinheit ist, und zieht

0^ zu einer neuen Konstanten C zusammen, so erhält man die Hicksche Formel: hierin ist zu setzen:

C = 0,0471 für neues und schlecht geschmiertes Leder,

0 — 0,0314 für Leder, welches in gutem Zustande und gut geschmiert ist.

In der folgenden Tabelle sind die Reibungswiderstände in Prozenten des Gesamtdruckes für Preßkolben von 2—20" Durchmesser zusammengestellt :

Zolle

Prozent

Zolle

Prozent

vo 00 M a\ Cn    Oo ts>

2,00

i,33

1,00

0,80

0,66

o,57

0,50

o,44

0,40

0,38

m !-T

o,33

0,30

0,28

0,26

0,25

0,23

0,22

0,21

0,20

Drittes Kapitel.

Verbindung des Kraftsammlers mit den Pumpen und den Arbeitsmaschinen.

§ 8.

Die Rohrverbindungen.

In der auf Seite 23 gegebenen Tabelle für gußeiserne Flanschenrohre gelten die Wandstärken nur für einen Betriebsdruck von 10 Atmosphären und einen Probedruck von höchstens 20 Atmosphären. Bei Erhöhungen der Wandstärke ist der äußere Durchmesser des Rohres Dt feststehend. Für die Anordnung der Schraubenlöcher bei den Flanschenröhren gilt die Regel, daß die lotrechte Ebene durch die Rohrachse Symmetrieebene für Löcher ist und kein Schraubenloch enthält. Bei den Flanschenstücken ist zu nehmen:

L = D -J- 100 mm

^ (D —(— d) —j— 100 mm.

Die Bedeutung der Bezeichnungen ist aus Figur 234 auf Tafel 20 und aus den Figuren 152—156 auf Tafel 14 zu ersehen.

Für sehr hohen Betriebsdruck sind die nahtlosen Stahlrohre (Mannesmannrohre) der Deutsch-Österreichischen Mannesmannröhren - Werke in Remscheid und Kommotau zu empfehlen. Dieselben sind zum Schutze gegen Rostbildung mit einem eingebrannten Überzug von Teerschmelz versehen. Sie werden für 50 Atmosphären Überdruck in den folgenden Abmessungen geliefert:

Lichter Durchmesser

Wandstärke Gewicht

Lichter Durchmesser

engl."

mm

mm

kg/lfd. m engl."

mm

Wandstärke Gewicht kg/lfd. m

mm

1,5

3,2

5,0

7,5

14,2

21,2

25.2

29.2

t-n vo oo

12 7

152

i₇8

4,0

5,0

5,o

5,o

11,0

Die Rohre werden durch übergeschraubte Muffen mit einander verbunden. Gewöhnliche Längen sind — 4,0 bis 6,5 m.

Es werden Rohre für einen Betriebsdruck bis zu 1000 Atmosphären und mit Durchmessern bis 16 englische Zoll — 406 mm, und zwar mit Flanschenverbindungen, hergestellt.

102

203

Teutsche Rohr-Normalien für gußeiserne Flanschenrohre.

Gemeinschaftlich aufgestellt von dem Vereine deutscher Ingenieure und dem Vereine deutscher Gas- und Wasserfachmänner; revidiert im Jahre 1882.

3 Durchmesser | <-?

D'

3 Dicke 81

Drchtungs-

letste

Breite b

| Höhe h

Lochtreis-Durchmesser D“

Anzahl

Schrauben-

(Starte d;

Länge 1

ö4r

5 S

fl

3 übliche Baulänge I,

Gewicht d.Flansches nebst Anschluß

Gewicht eines äs Rohres bei vorstehender Baulänge

Gewicht für den lausendenMet.Rohr bei vorstehender Baulänge

do

3 Lichter Durchmesser D

140

160

175

vO OO OO

12,7

15,'

15.9

70 15 75 18 75 18

1,89

2,41

2,96

21,28

25,96

32,44

10,64    40

12,98 50 16,22 60

145    4    15,9    7s

160 4 15,9 ⁵/s 170 4 15,9 ⁵/s

75

75

75

18

18

18

230 20    28    3    180 4 19,0 ³/₄ 85    21

260

21

28

210

3,21

00 rn

52,02

62,40

69,61

17,34

20,80

23,20

70

80

90

3    4,96    76,94    25,65

100

22

28

22

30

24O

270

On 0\

b b b

21

21

21

99,82

124,70

151,00

33,27

4i,57

50,33

125

150

175

350 23    30    3    300    6 19,0 ³/₄    85    21

3    10,71    180,00    60,00    200

37 o

400

425

000

320

6 19,0 8 19,0 8 19,0

11,02    207,89

12,98    240,79

i4,4i    274,37

450 25    30

3    400 8 19,0 ³/₄|

100    21

3    15.32 308,68    102,89    3°o

490

26

435

520

26

465

550

27

495

000

22,2

22,2

22,2

105

105

105

25

25

25

19,48    351,20

21.29    390,79

24.29    420,70

117,07

130,26

140,23

325

350

375

575    27    35

4    520 IO 22,2 7tz 105    25

3    25,44 46i,55    153,85    400

600

28

35

630

28

35

Ln Ln

12

12

655

29

40

600

12

22,2

22,2

22,2

105

105

105

25

25

25

27,64 490,73 29,89 536,39 32,41    584,33

163,58

178,80

194,78

425

450

475

680    30    40    4    625 12 22,2 ⁷/s i°5    25

3    34.69 633,50    211,17    500

740

40

790

40

840

40

o\

^ Ol ^

25,4 i

25,4 i

25,4 i

120

120

120

44,28

47,4i

50,13

727,26

811,52

921,84

242,42

270,51

307,28

550

600

650

900 33    40

5    830 18 25,4 i 120    28,5    3    56,50 1046,45    348,82    700

Es empfiehlt sich, um ein bequemes Verlegen der Rohre zu erzielen, dieselben mit ausgeschraubten und nicht angelöteten Flanschen zu versehen. Die Rohre erhalten bis zu 100 mm lichten Durchmesser und werden zweckmäßig in Schmiedeeisen ausgeführt. Muß der Rohrdurchmesser jedoch noch größer sein, so werden gußeiserne Rohre mit runden Flanschen genommen.

Die dichte Verbindung von Hochdruckröhren verursachte den Ingenieuren große Schwierigkeiten. Es wurde zuerst der bei Dampfröhren gebräuchliche Flansch unter entsprechender Verstärkung verwendet. In Figur 333 und 334 auf Tafel 28 ist eine derartige Verbindung mit schweren Flanschen, durch welche fünf Bolzen geführt wurden, um bei einer Lederzwischenlage ein Abdichten zu erzielen. Der Konstrukteur hatte erst nur vier Bolzen angegeben, die Zahl dann aber vergrößert, wahrscheinlich in dem Glauben, daß vier Bolzen die Verbindung nicht fest genug zusammenziehen würden.

Ganz anders verfährt nun Armstrong, wie bereits oben erwähnt. Er verwendet zur Dichtung einen Kautschukring (Figur 336), der in keilförmige Eindrehungen in den Flanschen eingelegt wurde, und brauchte bei Anordnung elliptischer Flansche nur zwei Bolzen (Fig. 335) von derselben Stärke, welche vorher die fünf Bolzen hatten, um eine gute Verbindung zu erzielen. Er erreicht dadurch auch noch den Vorteil einer schnelleren Montage. Jedoch ist der Verwendung elliptischer Flansche und zweier Bolzen eine

lbs

kg

wird diese

qcm

Verbindung bis zu einem Rohrdurchmesser von 7"= ~ 178 mm benutzt, wobei Bolzen von 2" = ~ 51 mm Stärke erforderlich sind. Beträgt die Pressung

Grenze gesetzt. Bei einer Pressung von 750

kg

so ist man gezwungen, runde

3000—5000 E oder 211—351

lbs

qcm'

Flansche und vier oder mehr Bolzen zu verwenden.

Es wurde üblich, die gußeisernen Flansche oder Muffen bei mäßigen

lbs

kg

= ~50 bis 100

auf

qcm

Wasserpressungen — 750 bis 1500

schmiedeiserne oder Stahlrohren aufzuschrauben, jedoch zeigte sich der Übelstand, daß die Gewindegänge schlecht abzudichten waren. Man half sich vielfach dadurch, daß man die Röhrenenden unter Zwischenlage von Kupfer, Blei oder Leder festzusammen schraubte. Hierzu kam noch die Schwierigkeit, bei verwickelten Rohrensträngen mit Knien und Windungen die einzelnen Rohrlängen genau zu bemessen. Auch mußte man öfter, wenn die Probe eine undichte Verbindung an einer Stelle zeigte, welche zuerst montiert wurde, sämtliche Röhrenverbindungen wieder lösen.

Alle diese Schwierigkeiten werden durch eine Verbindung überwunden, wie sie in den Figuren 337 und 338 auf Tafel 28 dargestellt ist. Die Röhren werden in die Muffe, wie bei Niederdrnckröhren, eingeschraubt. Die Gewinde werden durch einen Bleiring dicht gehalten, und zwar wird derselbe vor Einbringen der Rohre in die Muffe eingegossen, wobei er etwas über die inneren Gewindekanten vorstehen muß. Der Ring ist ungefähr Vs" — 6 mm breit, ⁸/is" — 5 mm dick und vielleicht drei oder vier Gewindegänge von dem betreffenden Muffenende entfernt. Von außen führen je nach dem Rohrdurchmesser eine oder mehrere Stellschrauben zum Bleiringe, so daß dieser nach Einschrauben der Röhren durch Anziehen der Stellschrauben unter beträchtlichen Druck gesetzt wird. Es zeigte sich, daß dann das Blei weiter in die Gewindegänge eindringt und sehr gut abdichtet.

Dieselbe Abdichtungsart ist in Figur 339 und 340 bei einer Flanschenverbindung gezeigt. Zwischen den Flanschen selbst ist wieder ein Guttapercharing angeordnet.

Zuerst vermutete man, daß die Verbindungen durch das Arbeiten der hydraulischen Maschinen undicht würden. Dies bestätigte sich jedoch nicht.

In der folgenden Tabelle sind die vorgeschlagenen Normalabmessungen mit Bezug auf die Figuren 341 bis 343 zusammengefaßt:

lbs

kg

1500 — — 00 105 —^ Druckwasserspannung.

Lichter Rohrdurchmesser

td

p-i

Ed

Bolzen-durchmesser^ Anzahl der Slellschranben

oF

0,67 3 0,84 3 1,05 4 - i,3i 4

1    1,66 5

i,9    6

2    2,37 7

Vis 2 Vs

1'/- Vs

2    “/iS 2-/2 I    I³A I

2    “/iS 2Vs I    21/s I=Vl6

2 ³/s iVs

2³A ls/i6 3Vs

¹³A« 3⁵/s 2 2Vs iVs 'Vis 4Vs

2 V2 2,87 7³/₄ 4

1V16 4 Vs 2 1V16 5 Vs 2

„<1 CO GO O* CT* Ht 00    ^    4^ aö~" oo''~

’/l6 V16 I 1S/l6 ³¹/s2

v.s i Vs -Vs-

I I lö/s2 I

V«

Vs

Vs

CO Hi co    Hi Ht

QO    00^ 2-

i‘/s 1 Vs Vs I Vs 2 iVs iVs Vs I Vs 3 •Vs 2 I

l‘/s 2

Die gußeisernen Druckleitungsrohre, welche von der Pumpe zum Kraftsammler führen, ruhen auf Konsolen in bedeckten Gängen oder Rinnen, welche jedoch Öffnung zur Lüftung und Besichtigung enthalten müssen.

Um den Längenänderungen in der Rohrleitung durch Temperaturwechsel und den ungenauen Abmessungen Rechnung zu tragen, werden Längenausgleicher oder Kompensatoren eingeschaltet. Diese bestehen aus zwei Röhren, welche in einander sich verschieben können, wobei die Dichtung durch eine Stopfbüchse bewirkt wird.

Als sehr gute Kompensationsvorrichtung gegen Beeinflussung der Rohrleitung durch Temperaturänderungen hat sich der in Figur 171 auf Tafel 15 dargestellte Apparat bewährt. Derselbe ist Herrn Eilert in Hamburg unter Nr. 57 756 der Klasse 13 patentiert worden.

Ein Degenrohr B wird in zwei Stopfbüchsen aa des Gehäuses A geführt. Am oberen Ende ist dieses Rohr durch einen Boden b ge

schlossen.

lbs

kg

750    = oo 53 Wasserpressung

Lichter Rohrdurchmesser

cd

tr¹

hd

Ed

Bolzendurchmesser Änzahl der Stellschraubeu

0"\ Ln Cu fc)

0,84 3 Vs 1,05 4 Vs 1,31 4 Vs

1,66 51/8 i,9 5s/s 2,37 7

nhe 2Vs i

n/ie 2-/«l

V» 3 i ls/,6 3-/2 I

¹³/₁₆ 3s/4

iVs

1'/*!

-Vs

Ln Ln Ln

8-/2

-Vs 6-/42 -Vis 7-/4 3

IV2

4    9 Vs

5    n Vs

6,62 13-/4    9 -Vs i°

-V4

-V..

COCOCO^HrHCOCOCOCO

00 00

i-l rH CO r-i CO*"“

'Vis V16 ³A ³/lß

au V«

Vs iu Vs v«

¹ V«

iVs 7l6 I³/s 7is 4⁷/s I Vs 7s 6

iVs«

I'7s-

I²³/s2 2³/s2 ²¹²/s2

2³¹/S2

3³Vs2

2'/«

2-/2 I -Vs Vs 7

'Vs2

6³Vs2

³U Vs ¹ Vs -V.6 Vs 1V2 V«

iV* 74

-Vi Vs 3V4 i 4 Vs i‘A

sV« iV»

«Vi -7

Der Eintritt des Wassers geschieht durch die innerhalb des Gehäuses am Umfange des Degenrohres B angeordnete längliche Schlitze c.

In punktierten Linien ist die Anordnung einer hydraulischen Winkelleitung dargestellt, bei welcher der obere Rohrstrang fest, der untere in der Erde befindliche dagegen frei liegt.

Es sei hier noch erwähnt, daß Ablaßhähne in den Leitungen so viel wie möglich vermieden werden müssen. Dieselben können nämlich leicht

Sicherheitsvorrichtungen gegen zu hohes Steigen des Kraftkolbens.

27

zu Undichtheiten Veranlassung geben. Obwohl doch int Innern der Rohrleitung großer Druck herrscht, so saugt das von links nach rechts (Figur 139 auf Tafel 13) schnell fließende Wasser — wie die von G. Oesten angestellten Versuche ergeben haben — durch Bohrungen oder Lecke in der Rohrwand, welche die Richtung c haben, Sand und andere Fremdkörper ein. Bei langsamen Fließen dringt dagegen Wasser nach außen, wie es bei Bohrungen in der Richtung a, b immer der Fall ist. Angestellte Untersuchungen ergaben bei einem Absperrhahn einer Hauswasserleitung die in Figur 140 dargestellte Abnutzung des Hahnes. Somit müssen derartige Hähne, wenn sie nicht ganz vermieden werden können, wenigstens so angebracht werden, daß das Eindringen von Sand oder anderen Fremdkörpern unmöglich ist.

Um Röhrenverbindungen zwischen den Akkumulator und den Arbeitsmaschinen beweglich zu gestalten, wie es z. B. bei transportablen Nietmaschinen erforderlich ist, werden die Verbindungen nach Art der in den Figuren 265 u. 266 auf Tafel 23 gegebenen Darstellungen gelenkig gemacht*). In der ersten Figur ist ein Universalgelenk mit einem rechtwinklig gebogenen Mittelstücke und in der zweiten ein Kugelgelenk gezeigt. Wird ein rechtwinklig gebogenes Rohrstück mit zwei Universalgelenken verbunden, so sind Verstellungen nach beliebigen Richtungen ausführbar. Manchmal genügt ein gerades Rohrstück mit einem Universalgelenke. Das Kugelgelenk zeigt weniger Steifheit als das Universalgelenk und eignet sich daher am Ende der Rohrleitung in der Nähe der Nietmaschinen. Es gewährt eine gewisse Freiheit der Bewegung innerhalb bestimmter Grenzen.

¹

The Engineer Band 75 Seite 507.

²

Englische Patentschrift Nr. 2196 vom Jahre 1797.

³

On the principle of my new method of accumulating force.

⁴

**)... the most material part of this Invention namely that by the application of Water, or other dense Fluids, various Engines and other Appa-ratus may be rendered capable of operating with immense force for every Purpose where accumulated Power is necessary.

⁵

Instead of using in all cases, as I do at present, the simple Cylinder and piston as my grand operator, I use on some occasions and for some peculiar purposes a compound apparatus, consisting of a plurality of hollow Cylinders, so fitted and equipped as to slide water and air tight one within another, exactly on the principle of an opera glass or common hand telescope, and by which principle of construction I am enabled to make machines for raising

⁶

Mechanics’ Magazine 1859. Dingler, Polytechnisches Journal, Band 153.

⁷

Vergleiche den Schluß des 1. Paragraphen.

⁸

The cranes are worked by me ans of water pressure stored up in a Cylinder, termed an accumulator, by means of a BO-horse power steam-engine.

⁹

Nach Tabelle 1 auf Seite 556 des ersten Bandes.

¹⁰

Hydraulische Anlage im Hafen von Dieppe.

§ 9.

Sicherheitsvorrichtungen gegen ;u hohes Steigen des Kraftkolbens.

Wenn die Pumpen mehr Wasser in den Kraftsammler drücken, als alle mit ihm verbundenen Maschinen gebrauchen, so steigt der Kolben, macht im Zylinder Platz für den Überschuß; tritt dagegen der entgegengesetzte Fall ein, so sinkt der Kolben durch seine Belastung und es wird der Mangel durch den aufgespeicherten Kraftvorrat ersetzt. Außerdem dient der Akkumulator als Regulator für die Maschine; denn er emporsteigende Kolben beginnt in einer gewissen Höhe das Drosselventil im Dampfrohre stufenweisezu schließen, wodurch die Geschwindigkeit der Maschine

*) Wencelides, Österreichischer Bericht über die Weltausstellung in Philadelphia 1876, Heft 12: Hilfsmaschinen und Werkzeuge für Eisen- und Metallbearbeitung. Dingler's Polytechnisches Journal, Band 229 Seite 418.

vermindert wird, bis durch das Sinken des Kolbens wieder eine größere Krafterzeugung veranlaßt wird.

Die genaueren Konstruktionen zur Vermeidung eines zu hohen Ansteigens des Kraftkolbens oder Akkumulatorkolbens sind weiter unten bei der Besprechung der einzelnen Kraftsammlerarten angegeben. Es sei hier nur auf die hauptsächlichsten Gruppen hingewiesen.

Wenn der Kolben die Endstellung erreicht hat, so kann das überflüssige Wasser durch eine Sicherheitsleitung unterhalb des Kolbens nach außen geleitet werden. Die Öffnung dieser Leitung ist so lange geschlossen, bis der Kolben die höchste Stelle erreicht hat.

Das Abflußrohr kann aber auch an der untersten Stelle des Kraft-sammlers angebracht werden. In diesem Falle ist es durch ein Ventil oder einen Hahn geschlossen, das bez. der z. B. durch eine Hebelübertragung beim Erreichen der Grenzstellung des Kolbens geöffnet wird. Das abfließende Wasser wird in die Cisterne geleitet, aus welcher die Pumpen saugen.

Sodann kann der aufsteigende Kolben durch entsprechende Übertragungen auf die Saugrohre der Pumpen einwirken und bei Erreichung seiner höchsten Stellung dieselben absperren.

Schließlich kann der emporsteigende Kolben auf die Dampfzuführung zu der Betriebsmaschine einwirken und so unnötige Kraftvergeudung vermeiden. Es werden in diesem Falle bei der höchsten Kolbenstellung alle Zwischenglieder von der Dampfmaschine bis zum Kraftsammler außer Betrieb gesetzt. Diese Anordnung ist augenscheinlich die beste.

Bei der hydraulischen Anlage für die Docks in London (1866) brachte Armstrong z. B. ein Ventil in dem von den Pumpen zum Krastsammler führenden Rohre an, so daß der völlig gehobene Kolben auf den Ventilhebel wirkte und ein Rückfluß des gepumpten Wassers nach dem Tank verursachte, gleichzeitig aber das Drosselventil teilweise schloß und somit die Geschwindigkeit der Dampfmaschine auf ein Minimum brachte, welches noch zur Überwindung der todten Punkte ausreichte. Sowie Kraft verbraucht wurde, öffnete sich das Drosselventil wieder.

§ 10.

Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles Sinken des Nraftkolbens

beim Rohrbruche.

Um ein plötzliches Sinken des belasteten Kolbens in dem Falle zu vermeiden, daß unverhältnismäßig schnell der Druck in der Druckleitung abnimmt, ist der Kraftsammler mit einem besonderen sogenannten Brems-

Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles Sinken des Krastkolbens beim Rohrbruche. 29

Ventile versehen, welches sich selbstthätig schließt, sobald das Pressungsgleichgewicht gestört wird.

Ein solches Ventil stellt die Figur 11 auf Tafel 2 dar. Es ist von der unteren Seite her ausgehöhlt oder umgekehrt becherförmig und besitzt eine seitliche Bohrung a. Das von b kommende Druckwasser kann in die Kanäle c und d eintreten. Es sind nun die Abmessungen des Ventilkörpers so gewählt, daß beim normalen Drucke die Innenfläche CD einen genügend größeren Druck als die durch den Ventilstiel verkleinerte Oberfläche AB erhält, um das Ventil zu heben. Die Begrenzung des Ventilhubes geschieht durch Ansätze G-F.

Wird nun das Gleichgewicht durch einen Rohrbruch oder ein ähnliches Ereignis plötzlich gestört, so schlägt das Wasser die gezeichneten Richtungen ein, ist der auf die untere Fläche des Ventils wirkende Überdruck nicht mehr groß genug, um das Ventil in gehobener Stellung zu erhalten. Es wird sich also sofort schließen und demnach die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen. Jetzt kann das Wasser des Kraft-saminlers nur noch durch die kleine Öffnung a in der Seitenwand des Ventilkörpers entweichen. Dadurch kann der Kolben des Kraftsammlers nur langsam sinken und muß ohne Stoß die untere Hubgrenze erreichen.

B. Konstruktion der Kraftlarnmler.

Viertes Kapitel.

Kraftsammler für Wasser mit einer bestimmten Spannung.

§ li.

Kraftsammler mit Gewichtsbelastung.

a. Kraftsammler mit beweglichem Kolben.

1. Kraftsammler von Armstrong.

In dem gußeisernen Zylinder A (Figur 49 auf Tafel 7) bewegt sich ein Tauchkolben ß, an dessen oberem Ende ein aus zwei konzentrischen Zylindern bestehender Belastungsbehälter C durch ein Querstück befestigt ist. Die zur Belastung dienende Füllmasse wurde so bestimmt, daß die oben angegebene Pressung von 49 Atmosphären im Kraftwasser entstand. Die Abmessungen des Kraftsammlers sind so groß genommen, daß er genug Wasser enthält, um für kurze Zeit sämtliche Maschinen gleichzeitig mit Kraft versehen zu können. Zu dem Zwecke mußte der Kolben einen Durchmesser von 12 Zoll engl. — 305 mm und einen Hub von 17 Fuß engl. — 5182 mm haben. Am entgegengesetzten Ende des Rohrnetzes waren noch zwei Kraftsammler angebracht. Die Stopfbüchsenpackung bestand aus geflochtenem Hanf, welcher in heißen Talg vorher eingetaucht war und sich besser als Leder bewährte.

Es empfiehlt sich überhaupt bei langen Rohrleitungen (über 4000 m) in fern liegenden Rohrsträngen Hülfskraftsammler einzuschalten, welche jedoch weniger belastet werden als der Hauptkraftsammler, damit sie sich früher heben, und nur bei größeren Druckänderungen mitspielen.

Bei den von Haniel und Stieg für die Hamburger Freihafen-Lagerhausgesellschaft gebauten Akkumulatoren¹) enthält die Stopfbüchse einen dreiteiligen Grundring aus Rotguß mit kegelförmig abgedrehter Oberfläche und schrägen Schnittfugen, welcher durch einen passend ausgedrehten geschlossenen gußeisernen Ring und durch den Druck der hierauf eingelagerten Packung fest gegen den Plunger angedrückt wird und welcher hauptsächlich dazu dienen soll, den Kolben rein zu halten.

Auch bei diesen Kraftsammlern ist die Hanfpackung durch Baumwoll-packung von quadratisch geflochtenen Schnüren ersetzt, die gerade die Ringbreite des Stopfbüchsentopfes ausfüllen. Jeder Packungsring ist einfach mit stumpfen Schnittflächen zusammen gelegt und beim Einlegen der nachfolgenden Ringe — 5 bis 6 im ganzen — auf Versetzen der Fugen Rücksicht genommen. Diese Packungen bewähren sich vorzüglich, wenn die Ringe vorher mehrere Stunden lang in heißem Talg durchtränkt wurden. Beim Einlegen wird jeder Ring, nachdem er sorgfältig niedergestampft, nochmals mit geschmolzenem Talg übergössen.

Von Herrn Professor Ernst²) wird die Anbringung von Entlüftungsvorrichtungen am Akknmulatorzylinder für äußerst notwendig erachtet. Bliebe die Luft beim Anfüllen des Kraftzylinders in diesem, so würde sie einen brauchbaren Windkessel bilden. Dies ist aber nicht der Fall, denn sie entweicht durch die Stopfbüchsenpackung und bahnt sich hier kleine Kanäle, die sich mit der Zeit so erweitern, daß auch Wasser durchdringt. Die genannten Kanäle würden sich nur durch ganz unverhältnismäßig starkes Anziehen der Packung vollkommen zusammenpressen lassen.

2. Kraftsammler von Secointe.

Für Jnjektionspressen der Ölfabriken hat Secointe den in den Figuren 79 und 80 auf Tafel 9 dargestellten Kraftsammler konstruiert³). Der Kolben B von 33 qcm Querschnitt trägt oben einen dreiflügeligen Kreuzkopf D, an welchem mit Zugstangen E ein am unteren Ende mit vorspringendem Rande versehener Zylinder C angehängt ist. Dieser Zylinder wird durch den Kraftzylinder A geführt und trägt die Belastungsgewichte G-. Nähert sich der aufsteigende Kolben seiner höchsten Stellung, so stößt die Scheibe H des Kreuzkopfes D gegen ein Gewicht P, welches durch eine Schnur mit dem Säugventile der Pumpe in Verbindung steht und dieses beim Heben des Gewichtes P schließt. Als Sicherheits-

Vorrichtung gegen ein zu hohes Steigen des Kolbens ist in diesem noch eine Bohrung B angebracht, durch welche das Druckwasser entweichen kann, wenn die Grenzstellung durch den Kolben überschritten wird. Die Röhren J führen zu den Ölpressen, während durch das Rohr K das Wasser dem Kraftsammler zuströmt. Die Gesamtbelastnng betrug 3300 kg,

kg

100—2- hatte, qcm

3300

so daß das Kraftwasser einen Druck von

DO

3. Kraftsammler von Sntcliffe.

Ein durch seine Bauart gegen Kippen der Belastung gute Sicherheit gewährender Kraftsammler ist von William Wilson Sntcliffe konstruiert und in Figur 174 auf Tafel 16 nach der englischen Patentschrift Nr. 11599 vom Jahre 1892 dargestellt.

Im oberen Ende des Kraftzylinders A ist zur Führung des Kolbens L eine die Dichtungen M anziehende Mutter K eingesetzt. Die Belastung kann an zwei Stellen mit dem Kolben verbunden sein. Es ist nämlich die Verlängerung des Kolbens so ausgebildet, daß sie Belastungsgewichte 0' aufnehmen kann und sie trägt ferner ein Querstück B, an welchem mittelst Zugstangen N noch weitere Belastungsgewichte 0 angehängt werden können. Die letzteren dienen gleichzeitig zur Verlegung des Schwerpunktes nach unten, während die Stangen N dadurch, daß sie durch entsprechende Löcher in Flanschen des Zylinders gehen eine gute vertikale Führung ergeben. Der Haken 1 oder 1' kann zur Anbringung einer Ausgleichvorrichtung dienen.

Die erforderliche Verbindung mit den Pumpen wird durch einen Hahn oder ein Ventil C hergestellt, während durch die Öffnung E das Druckwasser der Arbeitsmaschine zugeführt wird. Der Hahn F dient zu einer gegebenenfalls erforderlichen vollständigen Entleerung des Zylinders A.

Schließlich ist noch eine Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes Steigen des Kraftkolbens angebracht. Hierzu dient das Ventil Gr, dessen Spindel mit einem Knopfe H bis in die Nähe einer der Zugstangen N reicht. Diese Stange trägt einen der Höhe nach einstellbaren Doppelkegel D, welcher beim Ansteigen des Kolbens und somit auch der Stange N auf den Knopf H drückt und das Ventil öffnet. Beim hierdurch eintretenden Sinken des Kraftkolbens schließt sich das Ventil durch den inneren Druck wieder.

b. Kraftsammler mit beweglichem Zylinder.

1. Kraftsammler von der Lloyd Booth Company.

Der in Figur 47 und 48 auf Tafel 7 dargestellte Kraftsammler⁴) unterscheidet sich von den vorher betrachteten dadurch, daß der Kolben B feststeht und sich der Zylinder A bewegt. Mit dem unteren Teile des Zylinders ist eine horizontale Platte E verbunden, welche mit angegossenen kurzen Zylindern F die drei Führungssäulen D umfaßt. Die Platte E dient dem Blechzylinder G als Grundplatte, welcher die Belastung aufnehmen soll.

Durch diese besondere Anordnung hängt das Gewicht an der Wassersäule und der ganze Apparat soll stabiler werden⁵). Das Wasser wird dem Kraftsammler durch das Rohr C zugeführt, dessen Fortsetzung eine Bohrung in der Grundplatte H bildet. Von dieser steigt das Wasser im Kolben empor, füllt den Raum zwischen Kolben B und Zylinder A aus und hebt den Zylinder mit dem daran befestigten Belastungsgewichte.

2. Kraftsammler von W. Payne-Gallwey.

Für eine große Nietmaschinenanlage ist der in den Figuren 31 bis 33 der Tafel 5 und Figur 38 auf Tafel 6 dargestellte Gewichtsakkumulator⁶) für das Betriebswasser geliefert.

Die Anlage besteht aus einer doppelwirkenden Zwillingsdampfpumpe von 559 mm Dampfzylinder, 89 mm Durchmesser der Taucherkolben,

kg

absoluter Dampfspannung und voller

qcm

Füllung Druckwasser von annähernd (2454:62) • 5 = cv> 200 Spannung

457 mm Hub, welche bei 6

erzeugen.

Der Kraftkolben hat 355 mm Durchmesser bezw. 990 qcm Querschnittsfläche , das Eigengewicht des beweglichen Kraftzylinders mit dem 2590 mm weiten und 5486 mm hohen zylindrischen Belastungskessel beträgt 7 Tonnen. Eine Wasserfüllung von je 1 dm Höhe ergießt hiernach eine Zusatzbelastung von 490 kg. Wird der Blechzylinder bis zu 5 m

Höhe angefüllt, so haben wir eine Gesamtlast von 490 • 50 + 7000 = 31500 kg oder eine Spannung im Druckwasser von 31500:990 —

30-⁷^-. qcm

Soll die Spannung das Doppelte betragen, so füllt man den Belastungsbehälter mit Gießereischlacken. Hierbei ist durch volle Füllung (3 m Kolbenhub) 9,9 - 30 — 307 Liter Kraftwasser von 60 Atmosphären Spannung oder eine Energie von 307 - 60 -10 — 184200 kgm aufgespeichert , welche durch das Dampfpumpwerk in 108 bis 110 Einzelkolbenhuben geleistet wird. Es würde ein mittlerer Dampfüberdruck von

kg

(62: 2450). 60 — 1,5 —^ aber bei Zuschlag von 0,5

zur Über-

kg

qcm

Windung der Reibungswiderstände eine Arbeitsspannung von 2 —^ ausreichend sein.

Je nach der gewünschten Spannung kann der Belastungsbehälter teilweise mit Schlacke und teilweise mit Wasser gefüllt werden, oder es kann endlich ein Multiplikator eingeschaltet werden.

Der in Figur 38 auf Tafel 6 mitgezeichnete 9,75 m hohe Führungsthurm ist so stabil gebaut, daß die Streben noch bei einer Neigung der Kolbenachse von 15⁰ gegen die Vertikale ein Umstürzen des Kraftsammlers verhindern.

Auch die Drosselvorrichtung (Figur 29 und 30 auf Tafel 5) des Arbeitsdampfes der Pumpen ist bemerkenswert.. Das Dampfventil b ist am Kolben a angesetzt, der in den Raum c eintaucht. Diesem wird mittelst eines 12 mm starken Röhrchens d Druckwasser vom Kraftsammler zugeleitet, wenn der Kraftzylinder beim Hochsteigen ein in dieser Rohrleitung d befindliches Ventil öffnet. In der tiefsten Stellung des Kraftzylinders dagegen wird das letztgenannte Ventil geschlossen, dagegen das Ventil b durch den Kesseldampf geöffnet und der Pumpenbetrieb eingeleitet.

3. Kraftsammler mit Differentialkolben⁷).

Die Kraftsammler für hochgespanntes Wasser sind bei der gewöhnlichen Stopfbüchsenführung am offenen Ende des Zylinders schon wegen des erforderlichen geringen Kolbendurchmessers ziemlich unzuverlässig.

Eine diesen Übelstand beseitigende Bauart stellt Figur 41 auf Tafel 6 dar. Der Kolben a wird von der Grundplatte f, dem Kopfstück e und den Säulen g gehalten. Es kann so eine sichere Führung des Zylinders b durch zwei Stopfbüchsen herbeigeführt werden. Eine Bohrung durch den Standkolben a leitet das Wasser zu, welches gegen die Ringfläche c des Zylinders b preßt und diesen anhebt. Die Belastung geschieht durch ringförmige Gewichtsstücke d, welche auch zweiteilig und zum Abheben eingerichtet sein können.

§ 12.

Kraftsammler mit Dampf- oder Druckgasbelastung.

1. Kraftsammler von Scott und Rankine.

In neuerer Zeit ist es besonders in Hüttenwerken üblich geworden, nur die Kraftsammler für einen Arbeitsdruck von 30 bis 50 Atmosphären mit Gewichtsbelastung, diejenigen dagegen für einen Druck von 400 bis 600 Atmosphären mit Druckluft- (z. B. nach Prött) oder Dampfbelastung (z. B. nach. Brown) zu konstruieren.

Die erst genannten Kraftsammler werden zum Betriebe der in Stahlwerken üblichen Blockkrähne benutzt, während man die beträchtlichen Kräfte der letzteren zur Bethätigung der Schmiedepressen verwendet.

Die Kraftsammler mit Dampf- oder Druckgasbelastung können natürlich ebenso wie diejenigen mit Gewichtsbelastung und die übrigen noch zu besprechenden Kraftsammler sowohl mit beweglichem Kolben wie mit beweglichem Zylinder gebaut werden.

Bei einer von Michael Scott und John Rankine im Jahre 1877 konstruierten beweglichen hydraulischen Nietmaschine (Engl. Patent Nr. 839), die besonders geeignet ist, um an Kesseln Reparaturen vorzunehmen, ohne die Kessel vom Betriebsort zu entfernen, verwendeten sie den in Figur 60 auf Tafel 7 dargestellten Kraftsammler. Derselbe wird nicht durch Gewichte, sondern durch Dampfdruck belastet. Eine kleine Pumpe preßt durch Rohr e Wasser in den kleinen an einem Ende geschlossenen Zylinder E. In diesem bewegt sich ein Kolben a, der durch die Kolbenstange 1 mit einem größeren Kolben b in Verbindung steht. In den hierzu gehörigen Zylinder wird oberhalb des Kolbens b durch das Rohr c Dampf eingelassen, welcher als Belastung wirkt.

Erforderlichenfalls soll zwischen Zylinderdeckel Gr und Kolben b eine Feder eingeschaltet werden. Eine derartige Feder wird aber im Dampfraum, wenn sie aus Stahl besteht, von keiner großen Haltbarkeit sein.

2. Kraftsammler von Prött und Seelhoff.

Neben den Kraftsammlern mit Gewichts- und Dampfbelastungen giebt es auch, wie schon oben erwähnt, solche, die durch gepreßte Luft oder Gas belastet sind. Sie werden von Prött und Seelhoff (D. R.-P. Nr. 43434) konstruiert.

Soll beim ganzen Hub des Kraftkolbens der Druck gleich bleiben, so wird ein Gas verwendet, welches sich im Kraftzylinder oder in einem damit verbundenen Gefäße aus einem festen oder flüssigen Körper, z. B. flüssiger Kohlensäure, entwickelt. Soll jedoch der Druck mit der Entnahme von Druckflüssigkeit sinken, so wird ein permanentes Gas oder Luft angewendet.

Für den letzteren Fall kann man die Druckpumpe so konstruieren, daß dieselbe bei abnehmendem Drucke im Kraftsammler, also bei Entnahme von Druckflüssigkeit aus dem Kraftzylinder, dem geringeren Drucke entsprechend, selbstthätig schneller und im umgekehrten Falle, also beim Eintritt überschüssiger Druckflüssigkeit, selbstthätig langsamer arbeitet, und schließlich bei dem Maximaldrucke bezw. der Maximalfüllung des Kraftzylinders mit dem Widerstände ins Gleichgewicht kommt und somit stillsteht. Bei Verminderung des Widerstandes, also bei Entnahme von Druckflüssigkeit muß die Pumpe von selbst wieder anspringen. Um die Veränderlichkeit des Arbeitsdruckes zu vermindern — empfiehlt es sich bei kleinem Kraftzylinder, diese mit einem größeren Behälter zu verbinden.

Eine genügende Kolbendichtung läßt sich nur dadurch erreichen, daß zwischen Kolben b und Druckluft eine geeignete Flüssigkeit eingeschaltet wird (Figur 12 und 13 auf Tafel 2). Ebenso wird ein Entweichen der Druckluft durch die Zylinderwände a dadurch verhindert, daß diese verdoppelt werden und in den Hohlraum Flüssigkeit eingefüllt wird (Figur 12).

Der in der beschriebenen Weise belastete Kraftkolben c wirkt wie bei den sonst gebräuchlichen Kraftsammlern auf das Druckwasser im Kraftzylinder ein.

3. Kraftsammler von Kinney.

Von F. S. Kinney in Newyork ist der in den Figuren 34 und 35 auf Tafel 5 dargestellte hydropneumatische Akkumulator konstruiert, welcher hauptsächlich für den Betrieb von hydraulischen Pressen bestimmt ist.

Die in den Standröhren B enthaltene Luft wird durch das ein-

gepumpte Wasser komprimiert und wirkt dann als Akkumulatorbelastung. Es ist die Anordnung getroffen, daß bei Erreichung eines bestimmten Druckes die Pumpen das weiter angesaugte Wasser nach der Saugleitung wieder zurück befördern. Die diesen Weg öffnenden Ventile schließen sich jedoch, sobald der Druck unter eine bestimmte Grenze sinkt. Alsdann speisen die Pumpen den Akkumulator von neuem.

Die Standrohre haben eine Höhe von 8—10 m und sind mit einem kleinen Zylinder K verbunden, in welchem sich ein durch Gewichtshebel A belasteter Tauchkolben bewegt. Steigt der Luftdruck über die durch Verschieben des Gewichtes am Hebel A bestimmte Grenze, so öffnet Arm L dieses Hebels mittelst einer Stange das Ventil M und stellt dadurch eine zweite Verbindung des Pumpencylinders IST mit dem Wasserbehälter her. Die durch die Öffnung 0 aus dem Behälter angesaugte Wassermenge wird dann durch den Sitz des Ventiles M nach dem Behälter zurück gepreßt.

Bei zwei Standrohren werden dieselben am oberen Ende durch das Rohr D miteinander verbunden. Die aus einem Rohre verdrängte Luft geht zu dem andern über und erhöht die Pressung auf 2 Atmosphären. Das Rohr C stellt die Verbindung mit der Presse her.

4. Kraftsammler von Worthington.

Bei den Kraftsammlern mit Druckluftbelastung wird vom Wasser fortwährend Luft absorbiert und fortgeführt. Somit ist es erforderlich, gleichmäßig wieder Luft hinein zu pressen. Dies kann in verschiedener Weise geschehen. Manchmal ordnet man einen besonderen Luftkompressor an oder man bringt den Kolben der Luftpumpe mit demjenigen der Wasserpumpe in feste Verbindung. Sodann wird auch wohl eine Pumpe aufgestellt, welche bei einem Hube Wasser und beim nächsten Luft oder auch bei einem Teile des Hubes Wasser und bei dem andern Teile Luft in den Kraftsammler preßt.

Die Figuren 157 bis 159 auf Tafel 15 stellen nun eine von Charles Campbell Worthington getroffene Anordnung eines solchen Apparates dar (vergl. die Englische Patentschrift Nr. 14054 vom Jahre 1885).

Es sind zwei Pumpen nebeneinander angeordnet, wie aus Figur 158 ersichtlich, in welcher die beiden Wasserzylinder b gezeichnet sind. Figur 159 zeigt einen Längsschnitt in größerem Maßstabe, aus der Kammer d wird das Wasser in den Zylinder b gesaugt und von dort in die Kammer e gepreßt und durch das Rohr D nach dem Akkumulator E geleitet.

Das äußere Ende eines der Wasserzylinder b dient zur Aufnahme des Luftpumpenzylinders F, der mit dem erforderlichen Saug- und Druckventile versehen und durch das Rohr Gr mit dem Luftraum des Kraftsammlers in Verbindung steht. Der Luftpumpenkolben f ist durch eine Stange g mit dem Wasserpumpenkolben verbunden.

Dadurch, daß das Wasser dem Luftpumpenkolben f folgt, wird der Zylinder F immer kühl gehalten und gleichzeitig vorteilhaft geschmiert.

Damit auch alle in den Zylindern F bei einem Hub des Kolbens f eingesaugte Luft beim Rückgänge dieses Kolbens komprimiert wird, empfiehlt es sich, soviel Wasser in den Zylinder F einzulassen, daß bei der äußersten linken Stellung des Kolbens f der Raum zwischen diesem und den Ventilen h und n vollständig mit Wasser ausgefüllt ist. Um dies zu erreichen, wird in den kleinen Behälter k am Kopf des Zylinders F so viel Wasser eingefüllt, daß beim Saughub des Kolbens f eine geringe Menge Wasser durch das Ventil h in den Zylinder F eindringt.

Soll für bestimmte Zeit die Speisung des Akkumulators mit komprimierter Luft unterbleiben, so wird durch Eindrehen der Schraube m das Ventil h in der geöffneten Stellung erhalten.

Bei einer anderen Ausführungsform des Apparates führt Worthington das Luftrohr G- unmittelbar in das Wasserrohr D hinein, so daß ein Gemisch von Luft und Wasser dem Akkumulator zugeführt wird.

§ 13.

Kraftsammler mit Federbelastung.

1. Kraftsammler von Cozza.

In Fällen, wo es sich nur um die Aufspeicherung verhältnismäßig kleiner Kräfte handelt und wo der Kraftsammler ein geringes Gewicht haben soll, empfiehlt es sich, zur Belastung eine Feder zu verwenden. Ein derartiger von Adolfo Cozza konstruierter Kraftsammler ist in Figur 82 auf Tafel 10 nach der englischen Patentschrift Nr. 2470 vom Jahre 1877 dargestellt. Derselbe ist z. B. zum Betriebe einer Wasserdruckbremse bestimmt.

Im Zylinder K bewegt sich der Kolben L, durch dessen hohlen mit Gewinde versehenen Stange M eine lange Stange N geführt ist. Der Kopf der letztgenannten Stange trägt seitliche Vorsprünge n, welche auf einem Teile n¹ ausruhen, aber bei Drehung desselben durch entsprechende Schlitze gleiten können. Durch die Feder 0 werden der Kolben L und die Stangen MN nieder gezogen. Sie können jedoch durch Drehung der Kurbel M³ unter Vermittelung der Kegelräder 31² M¹, von denen das letztere als Mutter zu M bient, gehoben werden. Die Verstärkung n2 der Stange N ist als Ventil ausgebildet und gestattet so lange die freie Wasserbewegung zwischen beiden Kolbenseiten, bis bei der Drehung des Teiles n¹ die Vorsprünge n durch die in n¹ angebrachten Schlitze gleiten und die Feder das Wasser durch das Rohr A zu den Bremsen preßt.

5. Kraftsammler von Fletcher.

Der in Figur 151 auf Tafel 14 nach der englischen Patentschrift Nr. 11652 vom Jahre 1887 dargestellte Kraftsammler ist von William Fletcher konstruiert. Im feststehenden Zylinder a bewegt sich ein Kolben b, der beim Emporheben durch das vom Rohre c eingeführte Druckwasser eine Belastungsfeder e zusammenpreßt. Das obere Ende dieser Feder ist an einem Querstück g befestigt, welches durch Streben f mit dem Kraftzylinder in Verbindung steht.

§ 14.

Kraftsammler mit gleichzeitig benutzten verschiedenen Delastungsarten.

Von den bisher besprochenen Belastungsarten können natürlich auch mehrere gleichzeitig benutzt werden. So z. B. ist es für besondere Fälle vorteilhaft, die Druckluft unter Vermittelung einer schweren Flüssigkeitssäule aus den Kraftkolben einwirken zu lassen. Eine andere Vereinigung zweier Belastungsarten wird von William Fletcher zum Betriebe von Motorwagen benutzt. Es findet hierbei nach der englischen Patentschrift Nr. 4810 vom Jahre 1883 gleichzeitig eine Belastung durch komprimierte Luft und durch eine Feder statt.

Die durch den Kraftzylinderdeckel ragende Kolbenstange stützt sich gegen eine kräftige Feder L (Figur 220 auf Tafel 20) und muß diese zusammenpressen, wenn das Druckwasser dem Zylinder zugepumpt wird. Der obere Teil des Zylinders steht außerdem noch mit Windkesseln K in Verbindung, so daß zu dem Federdruck noch die Luftpressung hinzukommt.

Was die Idee betrifft, durch die mittelst Handpumpen angesammelte Kraft das Fahrzeug zu treiben, so muß dieselbe als unpraktisch verworfen werden. Es ist überhaupt zu bewundern, daß immer noch Erfinder auf solche Gedanken kommen können und zwar zu einer Zeit, wo die Fahrräder mit Fußbetrieb so vervollkommnet sind. Vorteilhaft dagegen erscheint es, die Preßpumpe von dem bergab fahrenden Wagen treiben zu lassen und so, anstatt zu bremsen, noch Kraft anzusammeln, welche zur Unterstützung beim Bergauffahren benutzt werden kann. Von solchen sogenannten kraftsammelnden Bremsen sind bereits eine große Anzahl von Konstruktionen ausgeführt.

Fünftes Kapitel.

Kraftsammler für Wasser mit veränderlicher Spannung.

§ 15.

Kraftsammler, welche Wasser mit verschiedenen Spannungen gleichzeitig

enthalten.

1. Kraftsammler von Turner und Renshaw.

Zum Betriebe von hydraulischen Ziegelpressen und zu ähnlichen Verwendungen haben William Hales Turner und William Robert Renshaw den in Figur 62 auf Tafel 7 dargestellten Kraftsammler (Englische Patentschrift Nr. 3297 vom Jahre 1880) gebaut, welcher durch Pumpen von verschiedener Stärke gespeist wird. In dem dreifachen Akkumulator hat jeder Kolben bezw. Zylinder ein Drittel des Gesamthubes der Last.

Über dem festen Kolben a ist ein Zylinder b angebracht. Zu diesem wird das Wasser durch ein Rohr i zugeleitet. Ein zweiter Zylinder c ist über den ersten b geschoben und erhält durch ein Rohr d Druckwasser. Endlich ist noch in derselben Weise ein dritter Zylinder e angeordnet, welchem durch das Rohr f Wasser zugepumpt wird. Im Halse c¹ des Zylinders c ist eine Stopfbuchse angebracht, welche das Rohr d umfaßt und auf demselben gleitet, denselben Zweck hat die im Halse e¹ des Zylinders e angeordnete Stopfbuchse in Bezug auf das Rohr f. Der äußerste Zylinder trägt die Last, welche aus einem mit Wasser zu füllenden Behälter k besteht. Zur Bethätigung der Presse wird zuerst aus dem Zylinder e durch das Rohr g Wasser entnommen, sodann aus dem kleineren Zylinder c durch das Rohr h und schließlich aus dem Zylinder b durch das Rohr i. Somit muß die Presse nach einander mit immer stärkerem Druck wirken.

2. Kraftsammler von Tyler & Ellis.

Die zur Bethätigung einer hydraulischen Schmiedepresse erforderliche Kraft wird von Tyler & Ellis in einem Sammler (Englische Patentschrift Nr. 1881 vom Jahre 1893) aufgespeichert, welcher die erforderlichen Wassermengen von zwei verschiedenen Spannungen liefert. Die Anordnung der Ventile im Kasten d (Figur 86 auf Tafel 10) ist so getroffen, daß durch die Röhren g und h zuerst Druckwasser in den Raum a gepreßt und nach entsprechender Hebung der Belastung die Ventile umgesteuert werden, um auch den Raum b mittelst des Rohres i anzufüllen. Nachdem hierdurch die Belastung bis zur Hubgrenze gehoben ist, schließt sich das zweite und öffnet sich ein drittes Ventil und leitet das überschüssige Wasser durch die Röhren j k zum Speisebehälter der Pumpe zurück.

Das Wasser mit der niedrigen Spannung aus dem Raum b wird benutzt, um die Pressung einzuleiten und die Arbeitskolben zurückzubewegen, während das hochgespannte Wasser aus dem Raum a die Pressung vollendet.

3. Kraftsammler von Samuelson.

Zum Betriebe hydraulischer Pressen hat Samuelson den in Figur 344 auf Tafel 28 dargestellten Kraftsammler ⁸) konstruiert. Von den Pumpen A liefert die größere durch das Rohr b nach dem Zylinder d Wasser von niedriger nnd die kleinere durch das Rohr a nach dem Zylinder c Wasser von hoher Spannung. Die zu beiden Zylindern gehörigen Kolben sind zu einem Stück vereinigt. Besonders bemerkenswert ist die Anbringung des kleineren Zylinders c in dem Belastungsgewicht e. Hierdurch ist es z. B. möglich, eine elastische Lagerung der Belastung zu erzielen, wenn in diesen Zylinder statt Wasser eine elastische Flüssigkeit oder Luft gepreßt wird.

Das vertikale die Hochdruckflüssigkeit leitende Rohr a ist durch eine Stopfbuchse i und den Zylinder k mit Stopfbuchse 1 abgedichtet, es besitzt eine seitliche Öffnung zum Austritt der Dampfflüssigkeit, welche durch eine Bohrung m in den Zylinder c gelangt.

§ 16.

Lraftsammler mit veränderbarer Spannung derselben Waflermasse.

a. Mehrkolbiger Kraftsammlcr.

Von zwei Massen ruhe die leichtere auf drei oder mehr hydraulischen Pressen oder sie sei die Belastung eines mehrkolbigen Kraftsammlers, während die schwerere von einer mit den ersteren in Verbindung stehenden

Presse getragen wird, wenn die Massen im Gleichgewicht sich befinden. Wird nun von den drei die leichtere Last tragenden Pressen eine ausgeschaltet, so sinkt die Last. Wird jedoch die Verbindung mit der dritten Presse wieder hergestellt, so steigt die Last auch wieder. Dies kann nach Belieben wiederholt werden, wobei jedesmal nur der Inhalt der einen Presse an Druckwasser verbraucht wird. Da der Durchmesser des dritten Preßzylinders sehr klein gewählt werden kann, so ist die Vorrichtung geeignet, um Kanonen (Figur 87 auf Tafel 10), Brücken u. bergt zu heben und zu senken.

Der Kraftsammler besteht aus drei Zylindern A¹, B¹, C¹ mit den drei Kolben ABA, welche die Belastung W tragen, während andererseits die Kanone G- auf dem Kolben C ruht, der sich im Zylinder C1 bewegt. Die Kolben A A erhalten derartige Abmessungen, daß eine verhältnismäßig nicht zu große Belastung W genügt, um der Kanone Gr das Gleichgewicht zu halten. Sobald dies erreicht ist, wird ein kleines Zusatzgewicht der Akkumulatorbelastung hinzugefügt, welche hierdurch sinkt und auf der anderen Seite die Kanone in die Höhe treibt. Während der ganzen Zeit ist der Kolben B außer Thätigkeit und der dazu gehörige Kraftzylinder B¹ mit dem Speisebehälter der Pumpen in Verbindung. Wenn die Kanone gesenkt werden soll, so wird der Hahn D geöffnet, wodurch alle drei Kraftzylinder verbunden werden.

Hierdurch wird die Spannung des Druckwassers geringer, weil sich die Belastung auf einen größeren Kolbenquerschnitt verteilt und zwar auf den aller drei Kolben, und reicht nicht mehr aus, die Kanone Gl hochzuhalten. Wenn sie wieder gehoben werden soll, wird der Hahn D geschlossen , das Gewicht W + W¹ kommt mir auf die beiden Kolben A, das Wasser aus dem Zylinder B¹ fließt nach dem Speisebehälter zurück. Der Durchmesser des Zylinders B¹ wird so gewählt, daß der Spannungsabfall genügt, um die Kanone sinken zu lassen oder durch das Übergewicht der Kanone die Reibungswiderstände zu überwinden.

Um eine große Brücke, ein Schiff oder dergleichen so zu heben oder zu senken, daß der bewegte Gegenstand seine horizontale Lage immer beibehält, verwenden Clark und Standfield das folgende System: Eine bestimmte Anzahl Pressen, welche die Last stützen, werden mit eben so viel Kraftzylindern verbunden, deren Kolben unter einer gemeinschaftlichen Belastung stehen. Wenn z. B. eine Brücke an jedem Ende von zwei Pressen getragen wird, so ruht die Belastung auf vier Kolben, deren Zylinder mit den Pressen in Verbindung stehen. Es wird dann eine gleichmäßige Bewegung der Brücke stattfinden müssen.

Bei dem in Figur 89 auf Tafel 10 dargestellten Kraftsammler ⁹) von Clark und Standfield sind sechs (a b c d e f) Kraftkolben in eine Gruppe gebracht. Vier (a b e d) von den Kraftzylindern stehen z. B. mit vier hydraulischen Pressen an den vier Ecken einer Brücke in Verbindung. Die Kraftsammlerbelastung ist so groß gewählt, daß bei der eben genannten Anordnung die Kraftkolben sinken und die Brücke gehoben wird. Werden jedoch die beiden Kraftkolben c f mit benutzt, so sinkt die Brücke.

l). Krastsammler, bei welchem ein Zusatzgcwicht durch einen besonderen Kolben gehoben wird.

Die oben genannte Wirkung kann auch in folgender Weise erreicht werden. Das Gewicht W (Figur 87 Tafel 10) wird so bemessen, daß es auf den Kolben A A ruhend gehoben wird, während bei Hinzufügung von W¹ die gesamte Kraftsammlerbelastung (W -j- W¹) sinkt. Die Hinzufügung oder Wegnahme des Zusatzgewichtes W¹ kann durch die entsprechend (nach den punktierten Linien) verlängerten Kolben B erfolgen.

Bei einem solchen hydraulischen Apparate wird nur soviel Druckwasser verbraucht, als erforderlich ist die Reibungswiderslände zu überwinden. Dieses Kraftwasser hat aber nur die geringere der beiden Spannungen, was bei der Berechnung des Druckmessers des Kolben B wohl zu berücksichtigen ist.

c. Änderung der Wasserspannung durch Umsteuerung.

Der in Figur 83 auf Tafel 10 dargestellte zum Betriebe eines Aufzuges benutzte Kraftsammler (Englische Patentschrift Nr. 4164 vom Jahre 1882) ist von Day, Green, Walker und Carey erfunden. Der äußere Zylinder E ist durch die Stützplatten F mit dem Fundament Gr fest verbunden. In diesem Zylinder ist ein zweiter L, welcher die Last L1 trägt, beweglich angeordnet, während ein dritter an seinem unteren Ende 0 offener Zylinder H in ihn hineinragt. Der Zylinder H ist durch das Querstück J mit dem Akkumulatorturm verbunden und dient dem Zylinder L zur Führung. Die Dichtung der Zylinder gegen einander wird durch Stopfbuchsen M N bewirkt.

Das Rohr 8 kann mittelst des Schiebers R mit dem Arbeits-

Zylinder D (Förderzylinder) und zu gleicher Zeit der Zylinder H durch das Rohr T und den Schieber R mit dem Abflußrohr in Verbindung gebracht werden, so daß das Gewicht des gehobenen Förderkorbes A das Wasser aus dem Arbeitszylinder D in den Zylinder E preßt und dadurch von unten auf den Boden P des Zylinders L drückt und diesen mit der Last L¹ anhebt, während der Förderkorb selbst sinkt. Soll dieser gehoben werden, so wird die Verbindung zwischen den Zylindern E und H vermittelst des Rohres T durch den Schieber R hergestellt (und das Ausflußrohr abgesperrt). Der im Innern des Zylinders L auf dessen Boden P ausgeübte Druck läßt den Zylinder L sinken und treibt dadurch das Wasser aus dem Zylinder E in den Arbeitszylinder D.

§ 17.

Krastsammler mit veränderbarer Belastung.

a. Veränderung der Füllung des Belastungsbehälters.

7 = 5 Y = 1,8 y = 2 —2,4

Wie schon in § 10 unter b 2 erwähnt wurde, kann dem Belastungsbehälter verschiedenes Füllmaterial gegeben werden, um dadurch die Spannung des Wassers zu ändern. Zur näheren Berechnung kann das spezifische Gewicht des Füllmaterials aus der folgenden Tabelle nach der Zeitschrift Stahl und Eisen (Band 15 Seite 413) entnommen werden: Roheisen Kies .

Schotter

Mauerwerk mit Zement . . . 7 = 1,7

Schwerspat . Hochofenschlacke

7 = 4,5 7 = 2,5

Diese Werte sind unter Berücksichtigung der unvermeidlichen kleineren oder größeren Hohlräume aufgestellt.

b. In jeder Stellung veränderbare Belastung.

1. Kraftsammler von Berry.

Bei dem in Figur 39 Tafel 6 dargestellten Kraftsammler, System H. Berry, ist der Kolben a beweglich. Er trägt mittelst Zugstangen b eine kreisrunde Belastungsplatte c, auf welche eben solche, aber zweiteilige Gewichtsstücke mittelst eines Kranes aufgelegt und abgehoben werden können, falls die Belastung geändert werden soll.

2. Kraft sammler von Seiler.

Der von W. Teller gebaute Kraftsammler (Figur 40 auf Tafel 6) hat einen im Zylinder a nach oben frei beweglichen Kolben b, welcher unmittelbar durch ein schweres kreisrundes Gewichtsstück c belastet ist. Dieses erzeugt mit

dem Kolbeneigengewicht eine Spannung der Kraftflüssigkeit von 70    •

Von den vier Gewichten d, welche je einen Spaunungszuwachs von

kg

l^'öqcm erieu9en' können alle oder einzelne an das Kopfgewicht c angehängt werden oder auf dem Sockel e des Zylinders a aufruhen.

c. In der tiefsten Stellung veränderbare Belastung.

Von der Waterbury-Farrel Foundry & Machine Company of Waterbury, Conn.‘, wird ein Kraftsammler *) gebaut, der durch die praktische Anordnung der Belastung bemerkenswert ist. Je nachdem eine größere oder kleinere Anzahl von Gewichten den Kolben belastet, wird sich bei der in der Figur 68 auf Tafel 8 dargestellten Bauart die

Pressung von 200 bis 1550

11)8

— 14 bis 109 Atmosphären ändern.

Für die Auflegung bezw. Entfernung von Gewichten ist keineswegs ein Kran erforderlich, sondern durch bloßes Einstecken von Bolzen a durch die Flacheisen b wird die zu hebende Anzahl von Gewichten bestimmt. Mit dem Kraftkolben ist nämlich eine Platte c verbunden, in welcher die Stäbe b befestigt sind. In der Zeichnung ist angenommen, daß sämtliche Gewichte zur Belastung dienen sollen. Werden z. B. die Pflöcke a um zwei Löcher höher gesteckt, so müssen die beiden unteren Gewichte auf dem Sockel e liegen bleiben, während die übrigen bei der Aufwärtsbewegung des Kraftkolbens mit angehoben werden.

<1. In der höchsten Stellung veränderbare Belastung.

In den Figuren 66 und 67 auf Tafel 8 ist ein von Ernest Adolphe Jouvet konstruierter Kraftsammler dargestellt (Englische Patentschrift Nr. 462 vom Jahre 1880). Die Führungssäulen C C C sind auf der Grundplatte F befestigt und oben durch die Traverse T vereinigt. Drei

andere Säulen D, Da D₃ tragen bewegliche Ringe Vs V₄ V₆ V₆ V₇ Vd mit Knaggen zur Unterstützung der Belastungsgewichte Es E₄ E₅ E₆ E₇ E₈, falls diese auf den Kraftkolben nicht einwirken sollen. Mit dem letzteren ist nur ein Gewicht Ea fortwährend verbunden. Um die erwähnten Ringe V₃—V₈ drehen zu können, sind sie mit Zahnsegmenten 8 verbunden, welche in innen verzahnte Ringe H₃—H₈ eingreifen, so daß jedesmal einer dieser Ringe mit den drei zu einem Gewicht gehörigen Segmenten zusammenwirkt. Zur Drehung des verzahnten Ringes H₃ ist eine vertikale Welle a₃ angeordnet, welche an ihrem oberen Ende einen in die Zähne des Ringes H₃ eingreifenden Trieb p₃ und am unteren Ende ein Kegelrad q₃ trägt, welches mit dem Kegelrade der Kurbelwelle m₃ zusammen arbeitet. In derselben Weise werden die anderen Ringe H₄ — H8 bewegt.

Im Zuflußrohre R befindet sich noch das Rückschlagventil U.

Die Kolbenstange p ist in der Traverse T geführt. Die Kurbelwellen m₃—m₈ können mechanisch oder von Hand einzeln oder in Gruppen bewegt werden.

Um dem Gewichte E₂ noch das Gewicht E₃ hinzuzufügen, wird der Kraftkolben so hoch gepumpt, daß das Gewicht E₃ durch das Gewicht Eä etwas angehoben wird, alsdann wird die Kurbelwelle m₃ so weit gedreht, daß die Ringe V₃ eine Vierteldrehung machen und somit ein Sinken des Gewichtes E₃ gestatten.

§ 18.

SpannungsLuderung durch gleichzeitige Anwendung mehrerer

Methoden.

Es können von den besprochenen Methoden zur Veränderung der Spannung gleichzeitig mehrere angewendet werden, ein solcher Kraft-sammler ist von Emery konstruiert und in Figur 75 auf Tafel 9 nach der englischen Patentschrift Nr. 2777 vom Jahre 1883 abgebildet.

Er läßt eine vielfältige Veränderung der Spannung des Kraftwassers zu, denn einerseits enthält der Kraftzylinder noch einen zweiten Zylinder, in welchem sich erst der belastete Kolben bewegt und andererseits ist die Belastung veränderbar. In dem Führungsgerüst sind Balken angeordnet, auf welchen zur Unterstützung der Belastungsgewichte dienende Querbalken aufliegen. Der die Verlängerung des Kolbens bildende Balken enthält Schlitze, durch welche Stäbe gesteckt werden können, damit diese beim Heben des Kolbens unter die Balken greifen und diese mitnehmen. In

Spannungsänderung durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Methoden. 47

der Zeichnung ist der Fall dargestellt, daß zwei Belastungsgewichte benutzt werden und das Druckwasser durch das Rohr nur zum großen Zylinder geleitet wird. Ebenso könnte das Wasser dem kleineren Zylinder durch ein Rohr zuströmen und mehr oder weniger Belastungsgewichte anheben. Die Zylinderanordnung kann aber auch noch anderen Zwecken dienen, so kann man z. B. durch Anfüllen des großen Zylinders die Belastung heben und dann dieselbe erst auf das Wasser im kleinen Zylinder einwirken lassen.

C. Hülfsvorrichtungen.

Sechstes Kapitel.

Vorrichtungen zur Beeinflussung der Drnckwasserwirkungen.

§ 19.

Ausgleichvorrichtungen.

1. Ausgleichvorrichtung von Clark und Standfield.

Wird der Kraftsammler zum Heben einer Last benutzt — wie es z. B. Figur 88 auf Tafel 10 zeigt — so ist, je höher die Last steigt, eine desto größere Kraft erforderlich. Bei der Annahme, daß der Kraftkolben um ein Stück b finkt, und die Last um dasselbe Stück b gehoben wird, beträgt die Höhendifferenz von Kraftkolbenbelastung und gehobener Last 2 b oder es ist zu der Last noch eine zu hebende Wassersäule von der Höhe 2 b hinzugekommen, wofür eine Zusatzbelastung des Kraftsammlers nötig wird.

Um einen solchen Ausgleich herbei zu führen, verwenden die bereits oben genannten Erfinder Clark und Standfield eine Zusatzbelastung durch Wasser. Es ist nämlich außer der Belastung C (Figur 88 auf Tafel 10) und der schweren Platte W auf letzterer ein Behälter M angebracht, welcher mit einem größeren Wasserbehälter T durch ein Heberrohr 8 in Verbindung steht. Dieser Behälter M wird sich daher je nach seiner Höhenlage aus dem Behälter T mit mehr oder weniger Wasser füllen und daher die Kraftkolben veränderlich belasten. Sinken die Kraftkolben, so vermehrt sich die Belastung, während sie sich im umgekehrten Falle vermindert. Eine derartige Ausgleichvorrichtung ist von Vorteil, weil dadurch an Kraft gespart werden kann.

Soll in jeder Höhenlage Gleichgewicht stattfinden, so berechnet man die Querschnittsfläche m des Ausgleichbehälters M nach der Formel:

20m = 2a-!~2a-™,

wenn a die Gesamtquerschnittsfläche der Kraftkolben und t die Querschnittsfläche des Wasserbehälters T bezeichnet.

2. Ausgleichvorrichtung von Berly.

Als Ausgleichvorrichtung hat Jules Albert Berly nach der englischen Patentschrift Nr. 1487 vom Jahre 1880 eine eigenartige Vorrichtung angebracht, welche in Figur 141 auf Tafel 14 dargestellt ist. Ein Kolben Gr taucht mit seinen Enden in zwei Zylinder F E ein, von denen der obere F mit dem Kraftsammler oder einer anderen Druckwasserquelle durch ein Rohr L verbunden ist, während von dem unteren das Rohr D nach dem Arbeitszylinder eines Aufzuges führt. An dem Kolben Gr ist eine mit Gegengewicht P versehene Kette befestigt, welche durch eine Rolle N Führung erhält.

Durch das Rohr D fließt immer dieselbe Wassermenge zwischen dem Arbeitszylinder und dem Zylinder E hin und her. Wird, um den Aufzug zu heben, Druckwasser durch das Rohr L dem Zylinder F zugeleitet, so überträgt sich der auf dem Ausgleichkolben Gr ausgeübte Druck auf das unter demselben im Zylinder E befindliche Wasser und treibt dieses nach dem Aufzuge. Gleichzeitig sinkt der Kolben G und zieht einen Teil der schweren Kette M auf die linke Seite der Rolle N, wodurch das Gewicht des Zylinders Gr und somit die Wasserpressung im Zylinder E vermehrt wird.

Im Rohre L befindet sich ein Dreiweghahn oder eine andere Reguliervorrichtung, bei deren Umstellung das Wasser aus dem Zylinder F durch das Rohr L entweichen kann.

Dem Ausgleichkolben Gr kann aber auch die Form eines offenen Ringes (Figur 142 auf Tafel 14) gegeben werden, dessen eines Ende H massiv und dessen anderes J hohl ist. Der Ringkolben ist um seinen Mittelpunkt K drehbar gemacht, der zugleich auch der Krümmungsmittelpunkt für die ebenfalls gebogenen Zylinder E F bildet. Wird das Druckwasser in F eingelassen, so pflanzt sich der Druck mittelst des sich drehenden Kolbens Gr auf die Flüssigkeit in E fort und vergrößert sich nach und nach durch das Übergewicht des schweren Endes H.

3. Ausgleichvorrichtungen von Stevens und Major.

Mannigfaltige Ausgestaltungen des von Berly benutzten Prinzipes finden sich in den Konstruktionen von John Sanders Stevens und

Meißner, Hydraulik. III. 2. Ausl.

Charles George Major (Englische Patentschrift Nr. 5179 vom Jahre 1883). Dieselben benutzen z. B. auch die von Berly bereits erwähnte Spiralscheibe zur Erzielung einer veränderlichen Belastung des zylindrischen Ausgleichkolbens. Zu dem Zwecke führt von dem Ausgleichkolben eine Kette A (Figur 143 und 143 a auf Tafel 14) über eine Rolle Gr zu der zylindrischen Rolle C, an welcher sie in einem Punkte E befestigt ist. Diese Rolle C steht mit einer zweiten F in fester Verbindung, deren Umfang D nach einer Spirale gestaltet ist und welche an einer Kette B das Belastungsgewicht P trägt. Beim Sinken des Ausgleichkolbens wickelt sich die Kette A auf die Rolle C auf und die Kette B von der spiralförmigen Nut D der Scheibe F ab. Das hierdurch gesenkte Gewicht P wirkt an einem sich gleichmäßig vergrößernden Hebelarm und stellt somit eine wachsende Belastung des Ausgleichkolbens dar.

§ 20.

Spannungsänderer.

1. Spannungsänderer von Best und Mashall.

Beim Betriebe von hydraulischen Pressen und anderen Arbeitsmaschinen ist es vielfach erforderlich, zuerst Wasser von geringer Pressung und nachher höher gespanntes Wasser zu erhalten. Zu diesem Zwecke schaltet man einen sogenannten Spannungsänderer zwischen dem Kraftsammler und den Arbeitsmaschinen ein. Ein solcher Spannungsverstärker ist in Figur 61 auf Tafel 7 nach der englischen Patentschrift Nr. 2577 vom Jahre 1878 dargestellt. Derselbe ist von Best und Mashall konstruiert.

Er besteht aus zwei verschieden großen Zylindern, deren Kolben a, b unmittelbar zusammenhängen bezw. durch eine Stange oder Hebelübersetzungen verbunden sind. Von einer Pumpe oder einem Akkumulator wird Druckwasser in den großen Zylinder A gelassen, wodurch der kleine B als Akkumulator wirkt. Um ein zu schnelles Sinken des Kraftkolbens zu verhindern, ist zwischen dem großen Zylinder und dem Druckwasserleitungsrohre ein Ventil eingeschaltet, welches den Ausfluß des Wassers gestattet, wenn der kleine Kolben den großen zurückdrängt. Wird die Pressung des Wassers im kleinen Zylinder vermindert, so tritt die Flüssigkeit wieder in den großen durch ein kleines Loch c im Ventil oder in der Zylinderwand ein.

2. Spannungsünderer von Stilen¹⁰).

In der Leechburgh Maschine Co. in Pittsburg ist der in Figur 36 und 37 dargestellte Spannungsverstärker (Druckwasser-Zwischenakkumulator, Druckübersetzer, Transformator oder Multiplikator) aufgestellt. Sein Zweck ist die Spannung des Kraftwassers für die Arbeitsmaschinen zu steigern.

Dem Zylinder a wird vom Hauptkraftsammler Druckwasser zugeleitet, welches den seinerseits zum Hängekolben c als Kraftzylinder ausgebildeten Kolben b hebt. Das in den Kolben b beim Sinken eingesaugte Wasser wird beim Heben auf eine Spannung gebracht, welche sich zu der des hebenden Druckwassers wie die Querschnitte der Kolben b, c verhält. Im vorliegenden Beispiele hatten diese Kolben Durchmesser von 61 und 28 mm, es beträgt demnach das Steigerungsverhältnis 61²:28² — 2922: 616 = 4,74. Die Wassermengen stehen natürlich im umgekehrten Verhältnisse.

3. Spannungsünderer von Boehme.

Der nachstehend beschriebene Differentialkrastsammler (Tafel 2, Figur 6 und 7) dient ebenfalls zur Spannungsverstärkung. Er ist von Emil Boehme erfunden. (D. R.-P. Nr. 38213.)

Der Tauchkolben a ist mittelst des Fußes u befestigt. In der Ausbohrung b dieses Kolbens bewegt sich ein zweiter Tauchkolben c, welcher seinerseits an dem zum ersten Kolben gehörigen Zylinder d angeschraubt ist. Dieser Zylinder trägt auf dem Rande e die Belastungsringe f, deren Gewicht so groß ist, daß der zur Verfügung stehende Druck den Zylinder d noch zu heben im stände ist. Die Führung des Zylinders geschieht durch die Gleitschienen h h (Figur 7), welche an den Säulen i i befestigt sind.

Durch den feststehenden Kolben a geht in der Längsrichtung ein Kanal k, welcher mit dem Rohre 1 verbunden ist. Am Boden des Kolbens a befindet sich ein Säugventil m, an welches sich das Rohr o anschließt, und ein Druckventil n, welches nach dem Rohre p führt. Das Rohr 1 steht durch das Knierohr q mit betn Steuerventil r in Verbindung und wird durch dieses abwechselnd mit einem der beiden Ausgänge s und t verbunden.

Bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Zylinders d stößt der Ringansatz e gegen je einen verstellbaren Ansatz der Stange v. Die somit der Stange v erteilte Bewegung pflanzt sich durch den einarmigen Hebel w

und das Verbindungsglied x auf den Winkelhebel y fort, mit dessen einem Schenkel die Stenerstange des Ventiles r durch das Glied z in Verbindung steht. Durch das Umlegen des Hebels y wird das Ventil r umgesteuert und in beiden Lagen durch die Einwirkung des Gewichtes g fest geschlossen.

Das Druckwasser wird dem Zylinder d auf dem Wege srql k zugeführt. Es hebt den Zylinder d und saugt dadurch aus einem beliebig aufgestellten Gefäße durch das Rohr o und das Ventil m Wasser an. Hat der Zylinder die höchste Stellung erreicht, so werden die Steuerungsteile und das Ventil r selbstthätig irt die Lage gebracht, welche die Figur 6 darstellt. Hierbei ist der Zulauf s geschlossen und der Ablauf t geöffnet.

Das in dem Zylinder d befindliche Wasser fließt nun ungehindert ins Freie, und der Zylinder d wirkt mit seiner eigenen und der Last f auf den Kolben c und hierdurch auf die in dem Zylinder b eingeschlossene Flüssigkeit, das Säugventil m schließt sich, während sich das Druckventil n öffnet, um das unter sehr starkem Drucke stehende Wasser zu benutzen. Durch den Apparat ist der Druck des Wassers im Verhältnis der Querschnitte der Kolben a und c gesteigert, falls von den Verlusten abgesehen wird.

Ist der Zylinder d unten angekommen, so wird das Ventil r nach rechts bewegt, der Ausfluß t und das Druckventil n schließen sich, während die Einströmung s geöffnet wird und das Spiel von neuem beginnt.

Um mit dem Hochdruckwasser fortwährend arbeiten zu können, schlägt Boehme vor, mindestens zwei solche Differentialkraftsammler auszustellen und sie so miteinander zu verbinden, daß sie abwechselnd wirken.

4. Spannungsänderer von Sharples.

Einen doppeltwirkenden selbstthätigen Spannungsverstärker (englische Patentschrift Nr. 14638 vom Jahre 1893) hat George Bell Sharples konstruiert. Die beiden Ausführungsformen sind in den Figuren 113 und 114 auf Tafel 12 dargestellt.

Im Zylinder a bewegt sich ein hohler Kolben b (Figur 113 auf Tafel 12), an dessen unterem Ende ein dünner in die Kammer d eingreifender Kolben c befestigt ist, während das obere Ende über einen am Zylinder a befestigten Kolben c₂ gleitet. Bei der zweiten Ausführungsform (Figur 114 auf Tafel 12) enthält der Kolben b an jedem Ende eine zylindrische Vertiefung (d und d₂), in welche die am Zylinder a befestigten Kolben c und c₂ hineinreichen.

Zur Aufwärtsbewegung des Kolbens b wird Wasser mit niedriger Spannung durch das Rohr g unter den Kolben b und durch das Rohr g₂ unter den Kolben c bezw. in den Raum d eingelassen. Im ganzen wirkt auf den Gesamtquerschnitt des Kolbens b das Wasser von gleicher Spannung; es preßt durch die Bohrung des Kolbens c₂ Wasser mit erhöhter Spannung nach dem Hochdruckleitungsrohre h, während durch das Rohr k Wasser von niedriger Spannung¹¹) nach einem zu anderen Zwecken benutzten Akkumulator oder in einen Sammelbehälter fließt, wenn die höchst mögliche Spannung im Hochdruckwasser erreicht werden soll.

Der aufsteigende Kolben b wirkt auf den Umsteuerungshebel i derartig ein, daß in der höchsten Kolbenstellung die Ventile durch die erfolgte Umsteuerung das Wasser mit niedriger Spannung durch die Rohre k und k₂ oberhalb des Kolbens b zuführen, dagegen das Hochdruckwasser durch das Rohr h₂ und das Niederdruckwasser ¹¹) durch das Rohr g und Ventil f fortpressen. Durch den sinkenden Kolben b erfolgt dann mittelst des Hebels 1 die erforderliche Umsteuerung. An den Stellen g₃ n₂ hx und h₃ sind geeignete Rückschlagventile angebracht.

Soll der Spannungsverstärker hydraulische Pressen bethätigen, bei welchen zu Anfang des Preßkolbenhubes Niederdruckwasser und zu Ende des Hubes Hochdruckwasser erforderlich ist, so wird das Betriebswasser nur durch die Röhren ks und k¹¹ abwechselnd den Räumen d₂ und d zugeführt, während die Saugrohre m und n den Ringräumen des Zylinders a Wasser zuführen. Tritt z. B. das Wasser mit geringer Spannung in den Raum d₂ ein, so preßt es aus dem Raume d und dem Ringraume unter dem Kolben b Wasser mit verminderter Spannung durch die Röhren g und k₄ und Ventil f nach der Presse. Ebenso wird beim Aufgang des Kolbens b Wasser von verminderter Spannung durch die Röhren k3 und k und Ventil f nach der Presse gelangen.

Eine dritte Ausführungsform des Apparates würde man erhalten, wenn beide Enden des Zylinders a mit Hohlräumen d wie das untere Ende dieses Zylinders in Figur 113 ausgebildet würden und wenn dementsprechend ein Scheibenkolben b oben und unten gleichgroße Kolben c besitzt.

5. Spannungsänderer von James.

Um beim Betriebe von hydraulischen Pressen zuerst Wasser von geringer Pressung zum Heben des Preßkolbens und nachher höhergespanntes

Wasser zur Ausübung der nötigen starken Pressung zu erhalten, verwendet Walter James den in Figur 278 auf Tafel 24 dargestellten Transformator oder Spannungsänderer (Englische Patentschrift Nr. 3646 vom Jahre 1892)¹²).

Der Apparat besteht aus einem Zylinder A mit darin beweglichem Kolben B, dessen Kolbenstange zu einem über einen Kolben D verschieblichen Zylinder C ausgebildet ist. Beim Beginn des Pressens wird durch das Rohr N und die Bohrung 0 im Kolben D Wasser von einer Pumpe oder einem Kraftsammler mit der Pressung sx Atmosphären in den Zylinder C einströmen lassen. Dadurch hebt sich der Kolben B und verdrängt aus dem Zylinder A durch das Rohr M Wasser von einer Pressung s₂ Atmosphären, wobei s₂ <si ist. Dieses Wasser wird zum Heben des Preß-kolbens verwendet. Während des Ansteigens des Kolbens B wird von einem hochgelegenen Behälter Wasser durch das Rohr L, in welchem ein Ventil angeordnet ist, in den Ringraum E geleitet und beim Rückgang des Kolbens B wieder zurück gepreßt.

Um das Sinken des Kolbens B zu veranlassen, wird das Wasser von der Spannung 8i durch das Rohr M in den Zylinder A geleitet. Das im Zylinder 6 enthaltene Wasser wird dadurch höher gespannt, es möge s₃ Atmosphären Spannung haben, und auf dem Wege 0 N nach der Presse geleitet werden.

Im Apparat ist demnach zu verschiedenen Zeiten Wasser von vier verschiedenen Spannungen vorhanden und zwar ordnen sich der Größe nach die Spannungen wie folgt

So S₂ Si 8z,

wenn s₀ die Spannung des im Rohre L zirkulierenden Wassers bezeichnet.

§ 21.

Vereinigter hydraulischer und pneumatischer Lrastsammlcr.

Figur 1 stellt einen Kraftsammler mit Druckpumpe dar, wie ihn Rudolf Daehlen (D. R.-P. Nr. 2994) bei einem hydraulischen Drehkrahn verwendet. Das Ein- und Ausschalten der Pumpe geschieht selbstthätig durch die Bewegung des Belastungsgewichtes b.

Der Plunger a des Kraftsammlers dient dadurch gleichzeitig als Windkessel, daß er unten offen ist. Dies soll eine Verringerung in den Abmessungen des Kraftsammlers rechtfertigen und einen ruhigen Gang der

Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes Ansteigen des Kraftkolbens.

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Druckpumpe und des Kranes bewirken. Wenn nämlich der Plunger bei Kraftabgabe bereits den Boden des Zylinders erreicht hat, expandiert die Luft und giebt noch weitere Kraft ab.

Nach Prof. Ernst sollen aber mehrfach angestellte Versuche ergeben haben, daß diese Bauart nicht zu empfehlen ist. Denn der starke gußeiserne Kolben kann die Luft nicht zurückhalten, dieselbe geht vielmehr bei dem herrschenden hohen Druck langsam durch die Wände durch. Somit müßte vielleicht eine Dichtung in ähnlicher Weise erstrebt werden, wie es bei dem Kraftsammler von Prött und Seelhoff in § 12 unter 2 angegeben ist.

Siebentes Kapitel.

Sicherheitsvorrichtnngen.

§ 22.

Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes Ansteigen des Kraftkolbens ¹³).

Bei einem Differentialakkumulator mit drei Kolben bringen Oram und Hartley (Engl. Patent Nr. 4674 vom Jahre 1877) die folgende Einrichtung an, um ein zu weites Ansteigen der Kolben zu verhindern. Auf der von diesen gehobenen Querplatte oder auf dem Belastungsbehälter ist ein Winkeleisen l² (Figur 81 auf Tafel 10) angeordnet, welches beim Steigen der Kraftkolben die Sperrklinke t auslöst. Hierdurch kann das Gewicht s³ den Hebel s und somit auch den Belastungshebel r¹ des Sicherheitsventils r³ anheben. Wird dem Kraftsammler Wasser entnommen, oder sinken die Kraftkolben, so zieht das Gewicht s², welches schwerer als s³ ist, den Hebel s herunter, bis er wieder durch die Sperrklinke t gesichert ist.

§ 23.

Ein- und Ausschaltung der Kraftquelle¹⁴).

Steuerung für Drucksammler zum Ein- bezw. Ausschalten der Kraftquelle an den Hubgrenzen des Drucksammlers.

Da es meistens nicht erforderlich ist, den Druck durch motorische Kraft auf derselben Höhe zu erhalten, so wird der Kraftsammler so groß

gewählt, daß derselbe für einen gewissen Zeitraum genügende Kraft abzugeben im stände ist. Bei einer solchen Kraftabgabe wird der Druck langsam bis auf eine zulässige niedrigste Spannung abnehmen. Es kommt nun darauf an, eine Steuerung zu konstruieren, welche bei dieser Spannung selbstthätig zur Wirkung kommt, aber den Motor ausschaltet, wenn die höchste Spannung erreicht ist.

Eine derartige von der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft in Berlin erfundene Vorrichtung (D. R.-P. Nr. 68550) ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Der Hebel b der Steuerwelle ist mit dem einen Arm eines zweiarmigen Hebels h durch eine Lenkerstange f verbunden, während am anderen Arme die vom Kraftsammler kommende Stange a angelenkt ist. Diese Stange würde dem Wechsel des Druckes entsprechend fortwährend steigen und fallen, wenn nicht mit Hilfe einer zweiten Lenkerstange g diese Bewegung auf den Zeitpunkt der höchsten und niedrigsten Spannung beschränkt würde. Die auf der Stange g beweglich angeordneten Knaggen d di werden durch Federn i ix entweder gegen den vorgesehenen Anschlagring oder gegen die Doppelklinke e sx gedrückt.

Figur 4 zeigt die Lage der Steuerungsteile bei eingeschalteter und Figur 5 bei ausgeschalteter motorischen Kraft. In Figur 4 wird die Stange a mit dem steigenden Drucke int Kraftsammler in die Höhe zu steigen versuchen.

Die Federn it und ni werden dementsprechend mehr gespannt und die Reibung zwischen der Klinke ei und dem Knaggen dt ebenfalls vergrößert. Bei Erreichung der höchsten Spannung wird der auf die Stange a wirkende Druck größer als die Summe der eben genannten hemmenden Kräfte. Es wird durch den Ring ct die Klinke et vom Knaggen ausgelöst und die Stange a steigt hoch, um die motorische Kraft wieder auszuschalten. (Figur 5.) Sinkt beim Kraftverbrauch der Druck, so will auch die Stange a sinken. Der Stellring c versucht die Doppelklinke e anzuheben und dadurch den Knaggen d freizumachen. Durch dieses Anheben werden aber die Federn i und n noch kräftiger angespannt und dadurch gleichzeitig die Reibung zwischen der Klinke e und dem Knaggen d noch etwas erhöht. Erst wenn der Druck im Kraftsammler auf die niedrigste Spannung gesunken ist, können die hemmenden Kräfte überwunden werden. Die Klinke e wird durch den Ring c angehoben, giebt durch die um den Zapfen k erfolgte Drehung den Knaggen d frei; die Stange a sinkt und schaltet die motorische Kraft ein.

§ 24.

Verminderung der NücklawsgeschwindigKeit.

Bei Wasserdruckanlagen kann die Rücklaufgeschwindigkeit der einzelnen Hebezeuge mit Hülfe einer Geschwindigkeitsbremse, der Steuerungsvorrichtung oder durch Verengung der Rücklaufleitung in gewissen Grenzen geregelt werden. Diese Vorrichtungen nutzen sich infolge der dabei auftretenden häufig sehr hohen Wassergeschwindigkeiten rasch ab. Zur Vermeidung dieses Übelstandes schalten A. Hellmann und L. Kaufmann (D. R.-P. Nr. 67 671) einen Windkessel A (Figur 2) in die Rücklaufleitung B ein, dessen Druck so geregelt wird, daß die Geschwindigkeit der einzelnen Hebezeuge bei dem Rückläufe eine gewisse Größe nicht überschreitet.

Im Auslaufrohr C befindet sich ein Ventil D, das bei E durch Luftdruck, Dampf oder Gewichte so belastet ist, daß es bei gewöhnlicher Luftpressung im Kessel die Abfiußleitung abschließt. Bei steigendem Druck öffnet sich das Ventil D, so daß das Wasser in die mit Luft gefüllte Kammer F und von da in das Ableitungsrohr G gelangen kann. Die Anbringung der Kammer ist erforderlich, um Wasserschläge beim Öffnen des Ventils D zu vermeiden.

In Figur 3 ist ein unmittelbar belasteter Taucherkolben angeordnet, der beim Steigen oder Fallen mittelst der Stange k und des Hebels i auf einen am Auslauf e angebrachten Hahn k oder ein anderes Abschlußorgan wirkt.

§ 25.

Sicherheitsvorrichtung gegen Stoß beim schnellen Sinken des Kraftzylinders Im tu. -Nolbens.

Der in den Figuren 116—119 auf Tafel 12 nach der Englischen Patentschrift Nr. 23 904 vom Jahre 1892 dargestellte von Thomas Fitch Rowland konstruierte Kraftsammler soll einen Stoß beim Auftreffen des schnell sinkenden beweglichen Teiles (Zylinder in Figur 116, Kolben in Figur 117) auf den festen Teil des Krafsammlers vermeiden.

Durch das Rohr 4 wird das Wasser zu und durch das Rohr 5 abgeleitet. Die Fundamentplatte 1 dient bei beweglichem Kolben gleichzeitig zur Befestigung der eben genannten Rohre. Auf der Grundplatte ist der feststehende Teil des Kraftsammlers angebracht und, wenn dieser der Kolben ist, außerdem noch Führungsstangen 21 (Figur 116), deren Köpfe 22 gleichzeitig zum Sichern des gehobenen Zylinders gegen Kippen dienen. Am oberen Ende des Zylinders ist eine Kammer 8 angeordnet, in welcher lose ein aus einem Zylinder 9 und einem Kegel 11 zusammengesetzter

Ventilkörper hängt. Der Durchmesser der Kegelbasis ist kleiner als derjenige des Zylinders, so daß sich eine Schulter 12 bildet, welche sich beim Sinken des Kraftzylinders auf den Ventilsitz 13 aufsetzt. Der hierbei eindringende Ventilkegel 11 verschließt langsam die Öffnung 13 und hemmt dadurch die Bewegung des Kraftzylinders 3. Der Ventilschluß wird aber nicht vollkommen dicht gemacht, damit ein weiteres Sinken des Zylinders3 bei gleichzeitigem Eindringen des Ventilzylinders 9 in die Kammer 8 stattfinden kann. Zu diesein Zwecke giebt man dem Ventileanch wohl eine der in den Figuren 118 und 119 dargestellten Formen. Es wird nämlich entweder der Ventilkegel außen gefurcht (Figur 119) oder mit Durchbohrungen (Figur 118) versehen. Bei der in Figur 117 dargestellten Ausführungsform ist über dem Ventile 14 ein Schutzsteg 16 angebracht, damit das Ventil 14 in den Hohlraum des Kolbens 2 zufällig nicht ganz hinein gestoßen werden kann.

Um den beweglichen Zylinger (Figur 116) gut zu führen, ordnet Rowland in der Belastung Röhren 20 an, in welchen sich die Köpfe 22 der Stangen 21 führen.

Schließlich läßt er die Druckwasserrohre 4 und 5 in den Hohlraum des Kolbens 2 (Figur 116) oder der Fundamentplatte 1 (Figur 116) hineinreichen, weil an solchen Stellen, wo die Bewegungsrichtung des Wassers plötzlich geändert wird, leicht Beschädigungen vorkommen. Die zur Aufnahme der Rohre 4 und 5 dienenden Löcher sind außen erweitert (23), um eine Stopfbuchse (24, 26) aufzunehmen. Zur weiteren Sicherung ist noch ein Ring 27 auf den Röhren fest ausgeschraubt.

Der Erfinder scheint übersehen zu haben, daß sich besonders mit dem in Figur 117 dargestellten Kraftsammler*) noch ein anderer Vorteil verbinden läßt. Ein solcher wird dadurch erreicht, daß in den Kolben 2 Luft eingelassen wird. Es ruht somit die Belastung nicht direkt auf dem Wasser, sondern auf Luft, welche eintretende Stöße mildert und noch eine Nachwirkung hervorruft. ¹⁵ 16

Flüssigkeitsdruck Windkessel von genügendem Inhalt herzustellen, die Luft in dem Windkessel zu erhalten bezw. neue Luft zuzuführen. Um die Aufgabe zu lösen, setzen die Erfinder an Stelle des Aastischen Luftkissens ein Gewicht, welches elastisch auf einen Kolben wirkt, der unter dem Drucke der Pumpe steht. In den Figuren bezeichnet a den mit der Rohrleitung in Verbindung stehenden Zylinder, während b der darin bewegliche Kolben und c das eben genannte Gewicht ist. Die elastische Aufhängung des Gewichtes wird mittelst eines Querhauptes und mehrerer Zugstangen d durch die Federn e erreicht.

Um die Wirkung noch vollkommener zu gestalten, sind die Stangen d nach unten verlängert und mit leichtgespannten, mittelst Schrauben g g stellbaren Federn f f versehen. Tritt nun durch ungleichmäßige Arbeit der Pumpen oder durch eine Beschleunigung des Flüssigkeitsstromes eine Druckvermehrung ein, so wird das Gewicht etwas höher ansteigen und damit ein Zusammendrücken oder Anspannen der Federn f f veranlassen. Hierbei wird die Druckvermehrung ausgeglichen und das Eintreten hydraulischer Stöße bei plötzlichen Druckschwankungen verhindert, während nachher durch das Wiederausdehnen der Federn f f eine Beschleunigung der Flüssigkeitssäule veranlaßt wird.

Zur erfolgreichen Abschwächung der durch plötzliche Absperrung der Druckwasser-Entnahmestellen entstehenden Stöße bringt man nach (Stiert¹⁷) in Entfernungen von ungefähr 100 m und bei Steigröhren noch auf deren oberen Enden eine Ausführuitgsform der obigen Vorrichtung, einen sogenannten Stoßbuffer an, wie ein solcher in Figur 170 auf Tafel 15 dargestellt ist. Der Kolben derselben muß aus Bronze hergestellt sein, damit ein Festrosten vermieden wird.

Um die Wirkung der Stöße abzuschwächen, wendet Anderson ein mit Kork, Schwammgummi oder ähnlichem Material gefülltes Gefäß¹⁸) an. Der elastische Körper wird durch das Wasser beim Stoße zusammengepreßt. Glew dagegen bringt einen elastischen Körper¹⁹) in das Innere der Rohrleitung hinein, welcher beim Stoß ebenfalls zusammengepreßt wird.

§ 27.

Dremsventile.

1. Bremsventil von Berly.

In Figur 144 auf Tafel 14 ist ein von Berly (Englische Patentschrift Nr. 1487 vom Jahre 1880) benutztes Bremsventil dargestellt. Dasselbe bringt er in der Nähe des Aufzuges an. Es möge sich dieser links vom Ventil befinden. Tritt nun ein Rohrbruch rechts ein oder ist der Aufzug zu sehr belastet, so daß er mit zu großer Geschwindigkeit sinken würde, so entsteht auf der linken Seite des Ventiles ein größerer Druck, welcher im stände ist, den Ventilkörper B trotz der Hebelbelastung P zu heben. Hierbei wird durch den unteren Teil des zylindrischen Ventilkörpers die Durchflußöffnung nach und nach abgeschlossen.

Einen schnelleren Abschluß könnte man gegebenenfalls dadurch erzielen, daß die Öffnung C im Ventilkörper nach unten hin noch erweitert wird, so daß beim Beginn des Anhebens, wenn bei D schon Drosselung stattfindet, in C noch der anfängliche Durchflußquerschnitt vorhanden ist. Hierdurch findet auf der linken Seite des Ventiles eine weitere Druckvermehrung statt.

2. Bremsventil von H. Breuer & Co.

Bei der Druckleitung in Hamburg ist dicht hinter dem Kraftsammler ein Rückschlagventil ähnlich dem Breuerschen nach der deutschen Patentschrift Nr. 42622 eingeschaltet. Das Ventil v (Figur 331 auf Tafel 27) wird durch die verschiedenen Druckquerschnitte der beiden Ventiltellerseiten während des gewöhnlichen Betriebes schwebend gehalten. Nimmt jedoch der Druck hinter ihm infolge eines Rohrbruches plötzlich ab, so schließt sich das Ventil. Es könnte nun ein starker Stoß entstehen, wenn der Wasserlauf mit einem Male gehemmt würde. Dies tritt aber nicht ein, denn dem Wasser steht noch der Weg durch den Umlaufkanal a frei, dessen Bremswirkung durch Einstellung seines Absperrventiles b mittelst Handrades c beliebig reguliert werden kann. Um nun die Bewegung des Hauptventiles noch zu verlangsamen, ist um die Ventilstange, welche am oberen Ende die Belastungsgewichte G trägt, ein Luftbusier e angeordnet, gegen welchen die Spindelverstärkung f beim Schließen des Ventiles stößt. Aus der Luftkammer e kann die komprimierte Luft durch die dünne Röhre g entweichen, deren Öffnung ebenfalls verstellbar gemacht werden

kann. Nach vollständigem Schluß des Ventiles v wird auch das Ventil b von Hand geschlossen.

Zur Wiederinbetriebsetzung nach beendigter Reparatur wird zuerst das Ventil b geöffnet. Es strömt alsdann das Wasser durch den Umlaufkanal nach dem Rohrstrange B, bis dieser sich gefüllt hat und in ihm derselbe Druck wie im Rohre A herrscht. In diesem Augenblicke öffnet sich das Ventil v wieder selbstthätig.

3. Bremsventil von Haniel und Lueg.

Ein gut wirkendes Bremsventil²⁰) wird von der Firma Haniel und Lueg in Düsseldorf gebaut, welches in seiner Wirkungsweise die Figuren 224—226 der Tafel 20 und Figur 173 auf Tafel 15 zur Anschauung bringen.

Beim Eintritte eines Rohrbruches werden durch die erhöhte Wassergeschwindigkeit des in der Richtung vom Kraftsammler nach dem Rohrnetz überfließenden Wassers die an der Spindel c befindlichen Gitterscheiben x und y und somit ebenfalls das lose auf der Spindel c sitzende Ventil e nach oben geschoben. Dadurch kann das Wasser nur noch durch die am Umfange des Ventils angeordneten kleinen Löcher z strömen.

Die Feder f und der Puffer g sind angebracht, um den vom plötzlichen Schluß des Ventiles herrührenden Stoß abzuschwächen. Zur Einstellung auf die verlangte Empfindlichkeit des Ventiles können die Gitterscheiben (x, y) gegen einander verdreht werden. Der zuverlässige Schluß des Ventiles wird für alle Fälle dadurch gesichert, daß der niedersinkende Kraftkolben mittelst eines Hebels h mit Gegengewicht Gr das Ventil zwangläufig beeinflußt.

Beim Füllen des Kraftzylinders wird durch das in umgekehrter Richtung strömende Wasser das Ventil e wieder geöffnet und dadurch die Feder f zusammengepreßt. Giebt schließlich der steigende Kraftkolben den Hebel h frei, so wird das Ventil durch das Gegengewicht Gr ganz geöffnet.

Achtes Kapitel.

Andere Hülfsvorrichtungen.

§ 28.

Steuervorrichtungen.

1. Steuervorrichtung von Rotten.

Eine besonders für hydraulische Schmiedepressen bestimmte Steuervorrichtung (D. R.-P. Nr. 48945) von Rotten ist in den Figuren 21—28 der Tafel 5 dargestellt.

Zwei Kraftsammler B und C (Figur 21) liefern das Druckwasser. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Wasser des Kraftsammlers B einen Druck von 50 Atmosphären, dasjenige von C dagegen von 500 Atmosphären. Durch das Ventil b gelangt das Wasser von 50 Atmosphären, durch c das Hochdruckwasser in den Preßzylinder A, während durch das Ventil a das gebrauchte Druckwasser abgelassen wird. Die Aufwärtsbewegung des Preßkolbens wird dadurch bewirkt, daß der Mantelraum unter einer ringförmigen Fläche desselben mit einem der Kraftsammler fortwährend in Verbindung bleibt. Die Handhabung der Steuerventile a b c geschieht mittelbar durch den Verteilungsschieber d (Figur 21, 25—28), welcher mittelst eines Handhebels h bewegt wird. Das Niederdruckwasser (50 Atmosphären) wirkt in Hülfszylindern (Figur 23), deren Kolben je mit einem Steuerventil durch die Kolbenstange in Verbindung stehen. Den Ventilen wird das Wasser durch die Leitungen u v w zugeführt. Das Niederdruckwasser tritt durch die Leitung p in Verteilungsschieber ein und durch die Leitung q aus. Ist der Raum m durch den Schieber mit dem Niederdruckwasser in Verbindung, so wird das entsprechende Ventil geschlossen, steht er jedoch mit dem Auslauf q in Verbindung, so öffnet sich das Ventil.

In der Stellung I (Figur 25) des Schiebers ist das Rücklaufventil, bei II (Figur 26) das Niederdruckventil (50 Atmosphären), bei III (Figur 27) das Hochdruckveutil (500 Atmosphären) geöffnet. Bei den Zwischenstellungen sind alle drei Ventile geöffnet.

Um die Bewegungsgeschwindigkeit des Preßkolbens leicht ändern zu können, ist der Drosselschieber g (Figur 28) angebracht. Derselbe steht bei r mit den Steuerventilen a b und c und bei s durch Rohrleitungen mit der Presse in Verbindung. Der Drosselschieber und der Wasserdruck-schieber werden beide durch einen Handhebel bewegt, wie dies die Figuren 25 und 28 zeigen. Der vollkommen entlastete Drosselschieber wirkt so, daß gleichzeitig mit oder auch kurz nach dem Öffnen eines jeden der Steuerventile a b und c eine allmähliche Verbindung mit der Presse A erfolgt. Hierdurch wird es ermöglicht, sowohl das Niedergehen des Kolbens bei Niederdruck oder Hochdruck (50 oder 500 Atmosphären), als auch die Aufwärtsbewegung des Kolbens beliebig schnell vor sich gehen zu lassen.

2. Steuerhahn von Carduck.

Der nachstehend beschriebene Steuerhahn (D. R.-P. Nr. 53 690) ist zwar vom Erfinder Carduck für hydraulische Pressen bestimmt, er kann aber auch bei anderen hydraulischen Apparaten gute Dienste thun, weshalb er hier besprochen wird.

Das Küken des Hahnes ist derart mit drei Wegen versehen, daß es in seiner Mittelstellung (Figur 9, Tafel 2) die Verbindung des über dem Kolben gelegenen Raumes mit dem unter dem Kolben befindlichen Raume herstellt und so die Wirkung des schädlichen Raumes abschwächt. In der einen Endstellung (Figur 8) gestattet der Hahn den Zufluß neuer Druckflüssigkeit über deni Kolben und den Abfluß der verbrauchten unter dem Kolben, während bei der anderen Endstellung (Figur 10) die Druckflüssigkeit unter dem Kolben in den Zylinder eintritt und die über dem Kolben befindliche entweicht. In den beiden in der Mitte zwischen der Mittelstellung und der einen sowie der anderen Endstellung gelegenen Stellungen sperrt der Hahn alle Wege ab.

Durch das Anbringen der mittleren Bohrung (Figur 9) wird nicht allein ein Teil des Druckes der Kraftflüssigkeit, welche eben Arbeit verrichtet hat, dem auf der anderen Kolbenseite verbliebenen Teil der zuvor thätig gewesenen Flüssigkeit mitgeteilt und demzufolge dieser sonst verlorene Druck mit nutzbar gemacht, sondern es kann auch der Kolben in jeder beliebigen Lage festgestellt werden.

Figur 53 auf Tafel 7 stellt einen Längsschnitt, Figur 54 einen Querschnitt und Figur 55 eine Vorderansicht des Hahnes dar, während die schon erwähnten Figuren 8 bis 10 auf Tafel 2 die drei verschiedenen Hahnstellungen und die dadurch bewirkten Wasserbewegungen veranschaulichen.

§ 29.

Vorrichtung zur Vermeidung des Wassermangels bei Viederdruck-

Kraftjammlern.

Bei der Verwendung von Niederdruck-Akkumulatoren bei Wasserdruckhebewerken kann es leicht vorkommen, daß ein Wassermangel in den Pumpen eintritt und durch Ansaugen von Luft der Betrieb der ganzen Anlage gestört wird.

Um solche Störungen zu vermeiden, bringt man eine Vorrichtung an, durch welche selbstthätig das verloren gegangene Wasser ersetzt wird. Zu diesem Zwecke wird nach Neumann und Esser (D. R.-P. Nr. 67 319) ein Rückschlagventil a oder ein anderes Abschlußorgan (Figur 45 und 46 auf Tafel 7) angeordnet, welches vom Niederdruck-Akkumulator b selbstthätig derart bethätigt wird, daß in den höher liegenden Behälter c Wasser einfließen bezw. aus demselben ausfließen kann. Durch d steht der Kraftsammler mit den Hebezeugen in Verbindung, bei deren Arbeit das Wasser in den Niederdruckkraftsammler tritt und das Rückschlagventil a schließt. Dadurch wird das Belastungsgewicht b und der damit verbundene Knaggen f gehoben. Der so freigegebene Hebel g läßt das Gewicht h sinken, um das Rückschlagventil noch fester anzupressen.

Kommt der Kraftkolben e in die Nähe der höchsten zulässigen Stellung, so wird die Kette i gespannt, das Gewicht h angehoben und somit das Ventil schon etwas entlastet. Es wird aber erst angehoben, wenn die Kugel 1 einen größeren Weg als x (Figur 46) zurückgelegt hat. Das nun noch von den Maschinen kommende Wasser kann in den Behälter c fließen, wodurch ein Überlaufen im Niederdruckkraftsammler vermieden wird.

Sobald die Pumpe wieder arbeitet, fällt der Kraftsammlerkolben und das Rückschlagventil a schließt sich. Nähert sich aber der Kolben seiner tiefsten Stellung, so bewirkt der Knaggen f eine Drehung des Hebels g und somit eine Entlastung des Ventiles, welches sich durch den Druck des im Behälter c befindlichen Wassers hebt. Dadurch kann die weiter arbeitende Pumpe ihr Wasser erhalten ohne Luft zu saugen. Sieht man von den unvermeidlichen Verlusten an den Stopfbüchsen ab, so befindet sich immer dieselbe Wassermenge im Umlauf.

§ 30.

Vorrichtungen zur Unterstützung der Pumpen.

Um die Pumpen nicht beim Heben der Kraftsammlerbelastung anzustrengen, hat Wadsworth in Fällen, wo die ganze Wasserfüllung verbraucht und dann erst wieder gefüllt wird, Anordnungen getroffen, durch

welche mittelst Winden oder dergleichen der bewegliche Kolben oder Zylinder angehoben wird. Nachdem von diesen beweglichen Teilen die höchste Stellung eingenommen wurde, ließ er das Wasser einströmen und schaltete nach erfolgter Füllung die Windevorrichtung ans²¹).

Man ist auch vielfach bemüht gewesen, die Pumpen Beim Heben der Belastung zu unterstützen. Eine hierauf bezügliche von Robert Haswell ausgeführte Konstruktion ist in Figur 111 auf Tafel 12 nach der englischen Patentschrift Nr. 2884 vom Jahre 1888 dargestellt. Der Belastungskörper F ist hohl und schwimmt beim Einpumpen des Wassers durch eine der Öffnungen B oder C, weil das Ventil k tut Boden D das Entweichen der Lust nicht gestattet. Ist jedoch der Kraftzylinder A fast gefüllt, so stößt das Ventil K gegen den Ansatz L und öffnet sich. Die in F eingeschlossene Luft entweicht und der sich mit Wasser füllende Körper F wirkt als Belastungskolben, vermöge der Dichtungen E auf das im Zylinder A befindliche Wasser und erzeugt in diesem die erforderliche Pressung. Wird dieses Drnckwasser verbraucht, so sinkt der Kolben F und schließt, wenn er den Boden des Zylinders A erreicht hat, mit seinem von einer Dichtung H umgebenen Rande den sich an A unten anschließenden Behälter J ab, gleichzeitig eröffnet er aber mittelst einer Hebelübersetzung (M N 0) das Ventil P. Dasselbe gestattet alsdann den Abfluß des Wassers aus dem Hohlkolben F durch die Öffnung G und läßt wieder Luft in den Kolben eintreten.

§ 31.

Vcutttkonstruktioncn.

1. Durchlaßventil.

Da die Dichtungsfläche der Ventile durch Hochdruckwasser sehr leidet, so empfiehlt es sich, eine Ventilbauart zu verwenden, wie solche in den Figuren 137 und 138 auf Tafel 13 dargestellt ist. Dieselbe ist von Gustav Adain erfunden und war unter Nr. 54784 in Deutschland patentiert. Es kommt hierbei darauf an, das zum Ventile strömende Wasser durch ein Hilfsventil oder einen Schieber mehr zu drosseln, als dies durch das Hauptventil geschieht, oder noch besser die Flüssigkeit erst dann nach dem Ventile gelangen zu lassen, wenn dieses ganz geöffnet ist.

Zur Bewegung der Ventilspindel A dient das mit einer Mutter B verbundene Handrad C. Das Ventil I) selbst trägt an der Sitzfläche

einen zylindrischen Ring E nnd an den Führungsrippen F einen ebensolchen Ring G-, um eine sichere Führung in dem eingesetzten Ventilsitze H zu erhalten. Auf der Ventilspindel A ist nun oberhalb des Ventiles D der Kolbenschieber J befestigt, welcher sich in dem eingesetzten Zylinder K auf- und abbewegt. Der genannte Schieber besteht aus einem zylindrischen Ringe, welcher durch mehrere Arme mit der auf der Ventilspindel A aufgekeilten Nabe verbunden ist. Der Zylinder K hat an seinem Umfange Durchbrechungen L, welche bei geschlossenem Ventile (Figur 137) durch den Kolbenschieber J dicht geschlossen gehalten werden und beim Öffnen des Ventiles so lange verdeckt bleiben, bis der Schieber dieselben freigiebt (Figur 138). Der Ring Gr des Ventiles D hat dann eine solche Lage zu dem Ventilsitze eingenommen, daß die Flüssigkeit denselben nicht überstreichen und beschädigen kann.

Annähernd ließe sich dieselbe Wirkung bei kleineren Ausführungen durch Ventilkonstruktionen erreichen, wie solche — zwar zu ganz anderem Zwecke — in den deutschen Patentschriften Nr. 64157 und 69639 der Klasse 64 beschrieben sind.

2. Druckniinderungsventil.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die bei Dampf und Gasen sehr gut wirkenden Druckminderungsventile bei Wasser nicht anwendbar sind. Der Grund dafür ist in der äußerst geringen Zusammendrückbarkeit des Wassers und in den Stößen, welche plötzlich gehemmte Wassermassen verursachen zu suchen. Jedoch wirkt der von Samain und O. Andre konstruierte Apparat*), welchen Figur 320 auf Tafel 26 wiedergiebt, sehr gut.

Im Zylinder E bewegt sich ein mit Lederdichtung versehener Kolben P, der unter dem Drucke einer Feder R steht Die durchbohrte Kolbenstange trägt noch einen zweiten Kolben p von geringerem Durchmesser als der erste. Dieser bewegt sich in einem Zylinder e, welcher in einem Ringe angeordnete Löcher 0 0' hat. Die oben genannte Feder R kann vermittelst einer Stellschraube C reguliert werden.

Unter dem kleinen Kolben sich ansammelndes Wasser, welches die Beweglichkeit der Kolben beeinträchtigen und selbst jede Bewegung hindern könnte, wird vermittelst der bereits erwähnten Durchbohrung der Kolbenstange abgeleitet.

Das Druckwasser strömt von der Seite A' herzu, füllt die Kammer

M, dringt dnrch die Öffnungen 0 0', umspült die Kolbenstange, gelangt in die Kammer N und tritt durch den Stutzen A aus.

In der gezeichneten Stellung werden die Kolben durch die Feder ß so lange gehalten werden, wie das herzuströmende Wasser den vorgeschriebenen Druck nicht überschreitet, welcher der Federspannung entspricht. Steigt der Druck darüber hinaus, so hebt das Wasser den Kolben P an, während der kleine Kolben p die Öffnungen 0 0' schließt und somit eine weitere Wasserzufuhr abschneidet.

Darauf dehnt sich die Feder wieder aus und die Wasserströmung nimmt ihren Fortgang. Die Regulierung soll so schnell geschehen, daß der Manometerzeiger keine Druckschwankungen zu erkennen giebt. Ebenso sollen Stöße des Wassers vermieden werden und daher der Apparat besonders geeignet sein, derartige Stöße von Meßapparaten und ähnlichen empfindlichen Vorrichtungen fern zu halten.

D. Ausfnhrrmgsbeispiele.

Neuntes Kapitel.

Wasserkraftsammler.

§ 32.

Kraftsammler der hydraulischen Kraftanlage in Birmingham *).

vom Hubende entfernt, so stellt er mittelst eines Anschlag-

mm

Bei der im § 35 näher beschriebenen Anlage in Birmingham sind zwei Kraftsammler aufgestellt, bereit Bauart und Hauptabmessnngen aus den Figuren 14 bis 17 auf Tafel 3 und 72 bis 74 auf Tafel 9 zu ersehen sind. Beide weichen von einander in der Belastung ab, denn der linksstehende, welcher mit Nr. 1 bezeichnet sei, trägt nicht 84 Tonnen Schlacke, wie Nr. 2, sondern 2,5 Tonnen weniger. Somit muß sich sein Kolben früher erheben. Seine Bewegung wird am Ende des Hubes durch starke schmiedeiserne Bolzen gehemmt, welche in der Wand des Kraft-sammlertnrmes eingelassen sind. Das von den Pumpen gelieferte Wasser wird nun den zweiten Kraftsammler speisen. Befindet sich dessen Kolben noch 915

danmens und eines Stahldrahtseiles ein Ventil bei einer der 35pferdigen Pumpen derartig ein, daß das Wasser nach der Saugleitung zurückläuft und die Pumpe somit keine nützliche Arbeit verrichtet. Hebt sich der Kolben weiter um 455 mm, so wird in derselben Weise eine zweite 35pferdige Pumpe außer Thätigkeit gesetzt, und bei Vollendung des Hubes die dritte und letzte Pumpe angehalten.

Die vollständig mit Wasser von 51,3

gefüllten Kraftsammler

qcm

würden eine Stunde lang 3,70 Pferdestärken liefern. Jedoch können weit größere Arbeiten auf kürzere Zeit, z. B. 22 Pferdestärken während 10 Min.,

oder kleinere Arbeiten auf längere Zeit, z. B. die Arbeit eines Menschen während 18 Stunden 30 Minuten, von dem gesammelten Druckwasser geleistet werden. In der Praxis entnimmt man nicht alle Kraft, denn sobald der zweite Kraftkolben sinkt, schließt er nach einander die beim Steigen geöffneten Ventile und setzt die Pumpen wieder in Thätigkeit, welche das verbrauchte Wasser ersetzen.

Wenn

Um zu verhindern, daß der zweite Kraftkolben aus seinem Zylinder getrieben wird, sind mehrere Vorsichtsmaßregeln getroffen, die Pumpen durch den aufsteigenden Kolben nicht regelrecht außer Thätigkeit gesetzt werden, so öffnet der Kolben ein Sicherheitsventil, durch welches dem Druckwasser ein Entweichen in derselben Menge gestattet wird, wie es zugepumpt wird. Sollte auch diese Vorrichtung nicht wirken, so wird der Kolben am Hubende, wie der erste Kraftkolben, durch eiserne Querbalken gehemmt, während das überschüssige Druckwasser durch ein belastetes Sicherheitsventil entweichen kann. Schließlich ist noch durch den Kolben ein Loch gebohrt, um bei weiterem Ansteigen eine Verbindung des Zylinderinneren mit der äußeren Lust oberhalb der Stopfbüchse, durch welche der Kolben geht, zu gestatten. An Stelle des Loches können auch im unteren Teile des Kolbens Längsfurchen angebracht werden.

§ 33.

Kraftsammler des Bahnhofes Paris-Montparnasse.

Für den 1000 kg-Aufzug des Bahnhofes Paris-Montparnasse ist der in Figur 63 auf Tafel 7 dargestellte Kraftsammler ²²) konstruiert worden. Der 0,350 m starke Kraftkolben wird durch das Druckwaffer 3,25 m hoch gehoben, wodurch 300 Liter Druckwasser angesammelt werden, welche zur 5 bis 6 maligen Bethätigung des Aufzuges genügen.

kg

Damit eine Pressung von 50 lastungsgewicht:

qcm

entsteht, muß das gesamte Be-

P = 50 • 3,14 - 0,1752 _ 48100 kg

betragen. Nun sind der Kolben, der Belastungskasten und die obere Traverse zusammen 6000 kg schwer. Es ist daher eine Zusatzbelastung von 48100 — 6000 = 42100 kg erforderlich.

Der Zylinderdurchmesser beträgt 380 mm, dadurch ergiebt sich nach Formel 4 auf Seite 14 eine Wandstärke:

— 55 mm.

380 ri/2 + 0,50 2 Lr 2 — 0,50

Am oberen Ende des Zylinders wird der Kraftkolben durch die Stopfbüchse geführt, aber auch unterhalb derselben sind im Innern des Zylinders Vorsprünge zum selben Zwecke angeordnet, welche nebenbei das Ausbohren des Zylinders wesentlich erleichtern.

Durch acht Schraubbolzen von 55 mm Durchmesser ist der Zylinder mit dem Fundamentsockel verbunden. Eine Bronzeverschraubung mit einem 10 mrn-Kupferrohre ist am oberen Teile des Zylinders zum Entlüften angebracht.

Zur bequemeren Handhabung ist das Kupferrohr außen am Zylinder hinabgeführt und erst am unteren Ende desselben der Entlüftungshahn angebracht.

Nach der Figur und den obigen Angaben hat der Kraftsammler die folgenden Hauptabmessungen:

350 mm 962,11 qcm 35 mm*) 380 „

55 „ 3250 „ 800 „ 3500 „

sei

qcm

48100 kg 312 Liter 156000 kgm.

Kolbendurchmesser.........

Kolbenquerschnitt.........

Wandstärke des Kolbens.......

Zylinderdurchmesser........

Wandstärke des Zylinders......

Kolbenhub...........

Innerer Durchmesser des Belastungsgefäßes Äußerer

Pressung des Kraftwassers......

Gesamtbelastung.........

Nutzbarer Inhalt des Kraftzylinders . .

Aufgespeicherte Energie 312.50 -10 —

Von der am Kopfe des Kolbens angebrachten Traverse II (Figur 56, 57, 58 und 63), welche zur Führung dient, gehen zwölf geneigte schmiedeiserne Zugstangen V von 45 mm Durchmesser nach dem Boden des Belastungsbehälters. Der Durchmesser des Kolbens ist auf 285 mm verringert, um einen hervorstehenden Rand zur Stütze der Traversenhülse zu

erhalten, welche noch durch zwei um einen Querbolzen des Kolbeirs fassende Schraubbolzen befestigt ist. Hierdurch lvird bei der tiefsten Stellung des Kolbens noch ein Spielraum am Zylinderboden von 30 mm gewahrt. Der Kolben ist unten durch einen eingekitteten gußeisernen Knopf geschlossen.

Die Traverse U wird an jeder Seite durch eine Schiene (Figur 56, 57) geführt, welche an einem vertikal stehenden Balken befestigt ist und in eine Nut der Traverse eingreift.

mm Durchmesser und 3000 mm Durchmesser

Der Ballastbehälter, welcher 3500 Höhe hat, ist mit einem zylindrischen Schachte von 800 mm versehen, um dem Kraftzylinder Raum zu geben. Vier Winkeleisenkrünze von den Abmessungen 70 x 70 x 8 dienen zur Verstärkung der 5 mm dicken Blechwände, während zur Versteifung des 8 mm starken Bodens und zur Befestigung der Zugstangen V ein Beschlag von T - Eisen (100 x 135) dient.    Die Zugstangen umfassen unten den vertikalen

Schenkel des T-Eisens gabelartig, haben oben ein Gewinde, mit welchem sie durch die Traverse gehen und sind durch zwei Muttern in der aus Figur 58 ersichtlichen Art gesichert.

Ist der Zylinder geleert, so ruht der Ballastbehälter auf einem Balkenkranze, der durch Anker am oberen Teile des Fundamentes befestigt ist. Jede Trägerschwelle besteht aus zwei Balken von je 125 mm Höhe und 200 mm Breite, welche durch Bolzen mit versenktem Kopfe und versenkter Mutter zusammengehalten werden. Damit nun aber der Ballastbehälter durch den Balkenkranz wirklich gut abgestützt ist, erhebt sich der letztere 100 mm über den Boden.

Das Gehäuse des Sicherheitsventiles (Figur 84 und 85 auf Tafel 10) ist durch einen ovalen Flansch mit zwei 25 mm starken Schraubbolzen am Fundamentsockel befestigt und gegen die Mündung des Zuflußrohres K gepreßt. Als Dichtung dient hierbei ein Guttaperchariug. Das Sicherheitsventil selbst ruht auf einem Bronzesitze, der in das gußeiserne Ableitungsrohr T eingeschraubt ist, und endigt oben in eine Führungsstange mit daran befestigtem Zeiger, welcher jederzeit erkennen läßt, ob das Ventil geschlossen oder offen ist. Zu diesem Zwecke ist an einer ans die Bronzestopfbüchse geschraubten Mutter eine vertikale Maßstange befestigt. Zur Führung des Ventilkörpers bient ein Bronzezylinder mit den durch enge Schraffierung angedeuteten Lederdichtungen, von denen die oberste so geformt ist, daß sie gleichzeitig als Polster dient, um die Stöße des Ventilkörpers gegen die Hubbegrenzungszapfen X abzuschwächen.

Ein kleines Rohr Y leitet das Wasser des Kraftsammlers über das Ventil. Die dadurch getroffene obere Fläche ist bei gehobenem Ventile kleiner als die untere, gegen welche das Kraftlvasser des Rohres T preßt. Bei geschlossenem Ventile dagegen wird die letztgenannte Fläche um die Ringfläche W, welche größer als der Querschnitt der Ventilstange ist, vermindert und dadurch kleiner als die obere. Nimmt die Pressung im Rohre K ab, so muß sich demnach das Ventil schließen. Für das Kraftwasser bleibt nur die Öffnung Z von 8 mm Durchmesser frei, welche ein langsames Sinken des Kraftkolbens verursacht.

§ 34.

Krastsammler bei der Wernsdorfer Schleuse.

Der bei der Wernsdorfer Schleuse des Oder-Spree-Kanales errichtete Kraftsammler*) ist in den Figuren 294 bis 298 der Tafel 25 nach der Zeitschrift für Bauwesen dargestellt. Das Druckrohr führt von dem Windkessel her dem Kraftsammler, der in einem Wellblechhäuschen aufgestellt ist, das Druckwasser zu. Die Grundfläche des Häuschens bildet ein an den Ecken mit gußeisernen Säulen besetztes Achteck, an welches sich auf der nach dem Unterhaupte gelegenen Seite ein Anbau anschließt. Diese Erweiterung des Hauses enthält die Eingangsthür und die Stellvorrichtungen. Der Turm für den Kraftsammler hat Zeltdach und wird durch drei Fenster erhellt, während der Anbau für die Stellhebel Satteldach mit Walm erhalten hat und durch zwei Fenster erleuchtet wird. Wie aus Figur 295 ersichtlich, liegt der Fußboden im Anbau in Höhe der Schleusenebene. Er ist aus Riffelplatten gebildet, welche die Rohre für die einzelnen Druckwasserleitungen verdecken. Dagegen liegt der Fußboden im Kraftsammlerturme unter diesen Leitungskanälen.

Beim Kraftsammler ist der unten offene Kolben von 300 mm äußerem und 230 mm innerem Durchmesser beweglich angeordnet. Der Krastzylinder hat 350 mm lichten Durchmesser und 35 mm Wandstärke; er ist unten durch eine mit Ablaßhahn versehene Deckplatte geschlossen. Die oben angebrachte Stopfbüchse für den Kolben besteht aus Rotgußmetall. Zur Belastung dient ein rundes Gefäß von 2,25 m Durchmesser und 2 m Höhe aus Eisenblech, das mit Sand bezw. Gußeisenbarren bis zu einem Gesamtgewichte von rund 15500 kg belastet ist. Hierdurch wird dem Druckwasser eine Spannung von rund 22 Atmosphären erteilt. Jedoch ist eine Spannungssteigerung bis 25 Atmospären gestattet.

Der beschriebene Kraftsammler hat in einem runden Schachte in der Längsrichtung der Schleuse Aufstellung gefunden, welcher durch einen seitlich angebrachten viereckigen Einsteigeschacht (Figur 295 und 296) von dem Kraftsammlerturme aus zugänglich ist. Aus denselben Figuren ist auch zu ersehen, daß sich der Gewichtsbehälter bei seinem niedrigsten Stande auf einen Holzkranz aufsetzt. Die beiden übrigen Figuren zeigen die Befestigung des Kraftzylinders auf den die Einfassung des Zylinderschachtes bildenden Granitwerksteinen durch Verankerung.

Zur senkrechten Führung des Belastungskastens dienen 2x2 einander gerade gegenüberstehende Rollenpaare, von denen die einen Paare am unteren, die anderen am oberen Ende des Kastens angebracht sind. Die Achsen der aus gehärtetem Stahle hergestellten Rollen je eines Paares bilden einen rechten Winkel. Somit können sich die Rollen auf den Schenkeln eines senkrechtstehenden Winkeleisens (Figur 294) abwetzen. Mit dem Winkeleisen ist auf jeder Seite zur Erzielung der erforderlichen Steifigkeit ein U-Eisen verbunden, welches auf einer starken Grundplatte ausgeschraubt ist. Am oberen Ende sind die U-Eisen durch zwei entgegengesetzt durch den Turm gehende U-Eisen unter einander zu einem völlig festen und von dem eigentlichen Gebäude unabhängigen Führungsgerüst verbunden.

Um ein zu weites Anheben des Kraftkolbens zu verhüten, ist ein Sicherheitsventil a (Figur 294 und 295) angebracht, dessen Belastnngs-gewicht ß mit einer Zugstange in Verbindung gebracht ist. Diese reicht bis zur Dachverbindung des Turmes, ist hier durch die Verbindungseisen lose hindurch gesteckt und somit in senkrechter Richtung beweglich. An der Stange ist ein Ring y angebracht, welcher beim Ansteigen des Kraftkolbens durch einen Vorsprung des Belastungsbehälters erfaßt wird. Hierdurch hebt sich die Stange und öffnet das Ventil.

Durch das Absperrventil A kann der Kraftsammler ganz ausgeschaltet werden. Die Bewegungsvorrichtungen müssen dann unmittelbar von der Pumpe mit Druckwasser versorgt werden, wobei das Ventil a selbstthätig wirkt und genügende Sicherheit gegen Beschädigung der Rohre gewährt.

Zehntes Kapitel.

Wasserkraftaulagen.

§ 35.

Hydraulische Kraftanlage in Birmingham.

In Birmingham wurde früher hauptsächlich zum Betriebe von hydraulischen Auszügen Wasser mit einer Pressung von 70

4,9 Atm.

lbs

□ " engl.

geliefert. Nach entsprechenden Vorarbeiten jedoch wurde im Jahre 1890 von dem leitenden Ingenieur der Kraftanlage Herrn I. W. Gray ein Plan entworfen, wonach fortan Wasser von einer zehnmal größeren Pressung geliefert werden sollte. Zu dieser Idee ermutigte die zunehmende Zahl der Aufzüge. Innerhalb fünf Jahre von 1885 bis 1890 hatte sich die Anzahl derselben verdoppelt. Bei Verwendung des Wassers von höherem Drucke hat die unternehmende Gesellschaft sowohl als der Abnehmer Vorteil. Es wird weniger Wasser gebraucht, und die erforderliche Kraft komint billiger zu stehen. Gray berechnete z. B., daß ein Aufzug, der früher 320 oder 340 Mk. jährliche Kosten verursachte, nach dem neuen Systeme nur 260 Mk. kosten würde, und die Gesellschaft hätte auch eine Ersparnis, weil nur 7000 anstatt 70 000 Gallonen *) oder 31,8 statt 318 cbm Wasser verbraucht wird. Zwölf Personen können 12,19 m beim Verbrauche von Wasser im Werte von 8'/₂ Pfennig gehoben werden. Am 27. Juli 1891 wurde die Kraftstation dem Betriebe übergeben.

¹

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Bd. 35 Seite 516.

²

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Bd. 35 Seite 516.

³

Annales du Conservatoire Imperial, Band 3 von 1862 Seite 712. Englische Patentschrift Nr. 3082 vom Jahre 1862.

⁴

Der Kraftsammler wurde von der Lloyd Booth Company in Uonngstown, Ohio, gebaut und befindet fich im Betriebe bei I. u. C. Hodgson in Montreal, Quebec, Canada.

⁵

The Iron Age Bd. 46 S. 1.

⁶

) Industries 1890 Bd. 8 S. 320. Meißner, Hydraulik. III. 2. Stuft.

⁷

Wencelides, Philadelphia, Ausstellungsbericht 1877. S. 168.

⁸

Mechanics’ Magazine, 1863. Englische Patentschrift Nr. 1562 vom Jahre 1862.

⁹

Vergleiche Figur 88 und die dazu gehörige Erklärung auf Seite 48.

¹⁰

Revue industrielle 1891 Seite 115. Iren Age, Band 46 Seite 217.

¹¹

Dieses Wasser muß natürlich eine niedrigere Spannung haben als dasjenige, mit welchem der Spannungsverstärker gespeist wird.

¹²

In dieser Patentschrift sind auch die Verbindungen des Spannungsänderers mit der hydraulischen Presse und die Ventilanordnungen genau beschrieben und dargestellt.

¹³

Vergleiche hierzu die in den §§ 9 und 11a 2, 3 angegebenen Vorrichtungen.

¹⁴

Vergleiche § 11, unter a 2, b 2 und 3.

¹⁵

26.

¹⁶

Druckausgleicher.

An Stelle der Windkessel zum Ausgleich von Druckschwankungen in Pumpen und Rohrleitungen konstruierten Haniel & Lueg in Düsseldorf-Grafenberg die auf Tafel 19 durch die Figuren 213 und 214 dargestellte Vorrichtung**). Es zeigt sich nämlich, daß es schwierig ist, bei hohem *) Vergleiche § 21.

) Deutsche Patentschrift Nr. 63438 der Kl. 59.

¹⁷

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Bd. 38 Seile 1208.

¹⁸

Englische Patentschrift Nr. 3039 vom Jahre 1885.

¹⁹

Englische Patentschrift Nr. 15138 vom Jahre 1891.

²⁰

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Bd. 38 Seite 1207.

²¹

Vergleiche die englische» Patentschriften Nr. 2614 und 3222 vom Jahre 1880.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Ausl.

²²

Portefeuille economique des machines 1895 Seite 28.

Am Eingänge der Station befinden sich zwei massive Kraftsammlertürme (Figur 69 Tafel 8) von quadratischer innerer Grundfläche mit einer Seitenlänge von 3,81 m und 14,33 m Höhe. Der Raum zwischen den Türmen im Erdgeschosse und ersten Stockwerke umfaßt die Bureau-räume und den Treppenflur (Figur 71). Unter der Eingangshalle befindet sich eine Kammer für die Ventile, welche den Lauf des Wassers zu und von den Kraftsammlern und zu den Verteilungsrohren (Figur 19 Tafel 4 und Figur 15 Tafel 3) regeln.

Von der Eingangshalle gelangt man in einen Maschinenraum, der 16,15 m breit und 10,67 m tief ist, aber sich erforderlichenfalls so verlängern läßt, daß seine Tiefe 17,37 m betragen kann. Es sind drei Preßpumpen

für Druckwasser von 51,3 aufgestellt, welche durch drei Ottosche

*) 1 Imp. Gallon — 4,5435819 Liter. Die Englische Gallone ist daher größer als die amerikanische oder United States gallon, welche 3,7853098 Liter hat.

Gasmaschinen getrieben werden. Diese Maschinen leisten 12, 20, 20 Pferdestärken nominell, können aber 25, 50 und 50 hergeben. Sie sind von Crossley Brothers & Co., Limited, Openshaw, Manchester, gebaut.

An der Mauer in der Nähe der Gasmaschinen sind drei große Gasmesser und drei Gassäcke gegen Druckschwankungen angeordnet. Figur 18 Tafel 4 ist ein Längsschnitt und Figur 20 ein Querschnitt durch den Maschinenraum, der eine zeigt die Verbindung mit den Verteilungsrohren und der andere diejenige zwischen den Gasmaschinen und Pumpen.

Die Pumpen (Figur 77 und 78 auf Tafel 9) verbrauchen 20, 35 und 35 Pferdestärken. Jede hat drei Bronze-Plunger von 63,5 mm Durchmesser und 228,6 mm Hub für das kleine Modell und 76,2 mm Durchmesser und 304,8 mm Hub für das größere Modell.

Die Pleulstangen der Pumpen werden von Kurbeln einer Vorgelegewelle getrieben, deren Rad Zähne aus Hainbuchenholz enthält, während das eingreifende Rad der Triebwelle aus Stahl hergestellt ist. Die Teilung dieser Räder beträgt 44,45 mm, 50,80 mm und 50,80 mm und die Zahnbreite 108,0 mm, 127,0 mm und 127,0 mm. Der Gang soll tadellos sein. Zur Bewegungsübertragung von den Gasmaschinen zu den Pumpen sind Lederriemen, System Sampson, verwendet. Die Röhren und Ventile sind in Vertiefungen gebettet, welche eine Breite von 1,52 m und eine Höhe von 1,45 m haben und oben nur teilweise durch Bohlen geschlossen sind. Die Pumpen entnehmen ihr Wasser aus einem 152 mm

Hauptrohre, in welches Wasser von 2,8 oder 5,6 Pressung aus

der städtischen Wasserleitung einströmt. Die Pumpen treiben das Wasser

Pressung in zwei 152 mm Hochdruckrohre, welche in zwei

mit 51,3 -^£-qcm

verschiedenen Richtungen durch die Stadt gelegt sind. Diese Rohre stehen mit den oben erwähnten und auf Seite 68 beschriebenen Kraftsammlern in Verbindung.

Beim Inbetriebsetzen der Anlage muß die 12pferdige Gasmaschine von Hand angedreht werden bis sie anspringt und die Kraftkolben hoch pumpt. Es wird jedoch anders verfahren, wenn bereits Hochdruckwasser verfügbar ist. Durch dieses wird eine 2pferdige, dreizylindrige Wassersäulenmaschine (System Brotherhood) angetrieben, auf deren Kurbelwelle ein zylindrisches Reibrad von 305 mm Durchmesser aufgekeilt ist. Die ganze Maschine wird durch einen Mann mittelst einer Hebelanordnung der Gasmaschine soweit genähert, daß das Reibrad das Schwungrad der Gasmaschine in Umdrehung versetzt. Sobald die Gasmaschine angesprungen ist, wird die Wassersäulenmaschine zurückgeschoben und durch Absperren des Druckwassers angehalten. Sodann ist noch die Anordnung getroffen, daß die Pumpen das Wasser durch die Kühlmäntel der Gasmaschinen saugen, wodurch an Raum für Kühlgefäße und an Wasser gespart wird.

Um das Auspuffgeräusch der Gasmaschinen zu vermeiden, werden die Gase in einen gemauerten 1,5 m hohen und 0,76 m breiten Kanal oder Fuchs geleitet, der durch die ganze Länge des Maschinenraumes und des Hofes führt und in einen 18,3 m hohen Schornstein endet. (Figur 70 Tafel 8). Dem Fuchse wird frische Luft durch einen ähnlichen Kanal zugeführt, der eine Öffnung im Hofe hat. Jedes Auspuffrohr endet in ein Bündel schmaler eiserner Röhren von 0,9 bis 2,1 m Länge. Hierdurch wird das Auspuffgeräusch vollständig zerstört.

Die früheren Aufzüge konnten bequem in solche mit Hochdruckwasserbetrieb verwandelt werden, entweder dadurch, daß ihre Zylinder und Kolben durch solche von kleinerem Durchmesser ersetzt wurden oder durch Einschaltung von hydraulischen Transformatoren, iit welchen das Hochdruckwasser auf einen dünnen Kolben wirkend, einen entsprechend größeren bewegt.

§ 36.

Neuere hydraulische Kraftanlagen.

Nach ausführlichen Mitteilungen von Edward B. Ellington im Engineering (20. September 1895) bestehen die folgenden größeren hydraulischen Kraftanlagen:

Hüll . .

Zeit

der Anlage

1877

1888

Länge

der Leitungen

122

•-¹ i-i    m    to to

\0 vj \0 4^ 'O <0

Größter Durchmesser der Rohre

Pferdestüiken der Dampfmaschinen

Wöchentlich

gelieferte

Wassermenge

Anzahl

getriebener

Maschinen

Wasserdruck

im

Leitungsrohre

PS

kg

152,4

253

454OOO

bis

58

49

177.8 152,4 152,4 152,4 152,4

304.8 152,4

177.8

3447

811

811

53

698

1014

811

608

2272000

43164000

4544000

6815000

354000

3362000

14994000

4544000

2300

453

413

200

Turbinen in drei Stationen 247

53

56

53

49

53

53

79

79

Aus der Tabelle geht hervor, daß die Anlagen in Manchester und Glasgow von den übrigen durch die bedeutend höhere Pressung des Druckwassers abweichen. Diese Pressung wurde in Manchester auf Vorschlag des genannten Ellington und dessen Kollegen Corbet Woodall eingeführt, um recht günstige Wirkungen bei den hydraulischen Packpressen zu erzielen. Da nun auch in Glasgow für Pressen viel Kraft erforderlich war, so führte Gale dieselbe Pressung hier ein. Der Plan und die Spezifikationen wurden von Ellington entworfen und der Bau besonders von Cochrane, dem Assistenten Gates, geleitet. Das Maschinenhaus jeder der beiden Städte ist so groß ausgeführt, daß es sechs Dreifachexpansionsmaschinen von je 200 indizierten Pferdestärken aufnehmen kann.

Die Pnmpmaschinen in Glasgow haben die folgenden Hauptabmessungen :

24 „    „ =610 „

Kolbenhub für jeden Zylinder

Kurbeln um 120° gegen einander versetzt und zwar in der Reihenfolge Hoch-, Nieder-, Mitteldruckzylinder.

Einfach wirkende Pumpen 13 Zoll engl. = 330 mm Zylinderdurchmesser und 16 Zoll engl. = 406 mm Kolbenhub.

Oberflächenkondensator mit 530 Quadratfuß engl. = 49,24 qm nützlicher Oberfläche.

Kurbelwellendurchmesser 7 Zoll engl. = 178 mm, Schwungraddurchmesser 7 Fuß engl. = 2134    „

Schwungradgewicht 2 Tonnen engl. = 2032 kg.

Die Maschinen in London und Glasgow arbeiten mit einer Dampfes ii

Pressung von 150

lbs

= 10,5

Überdruck, dagegen wird in Manchester

nur ein Dampfdruck von 120 ™ = 8,4 benutzt. Die eine Anlage in London (Wapping-Station) ergab einen Wasserverbrauch von 14,1 lb

qcm

lbs

kg

für eine indizierte englische Pferdestärke in der Stunde oder 6,31 ^ in der Stunde.

Die fünf Kessel in Manchester sind nach dem gebräuchlichen Lancashire-Modelle gebaut. Sie haben einen Durchmesser von 7 Fuß 6 Zoll = 2286 mm und eine Länge von 30 Fuß = 9144 mm erhalten. In Glasgow dagegen, wo Kokslösche als Brennmaterial dient, wurde das Kesselhaus zur Aufnahme von acht Lancashire-Kesseln von 7 Fuß = 2134 mm Durchmesser und 30 Fuß — 9144 mm Länge eingerichtet. Jedoch liefern nur vier solche Kessel den erforderlichen Dampf für die drei bisher aufgestellten Maschinen. Sobald die Anlage entworfen wurde, hatte die unternehmende Gesellschaft die Hinzufügung von Watmunschen automatischen Zirkulationsapparaten bestimmt. In Manchester sowohl wie in Glasgow wurden zwei Greensche Vorwärmer mit je 160 Röhren hinter den Kesseln angeordnet. In beiden Städten sind je zwei Kraftsammler errichtet, deren Kolben 18 Zoll —457 mm Durchmesser und 23 Fuß — 7010 mm Hub haben und deren Belastung einschließlich Kolben und Belastungsbehälter 127 Tonnen engl. —129 Tonnen beträgt.

Jede Maschine ist für eine Lieferung von 230 Gallonen — 1045 Liter in der Minute bei 60 Umdrehungen oder 240 Fuß — 73,15 m Kolbenweg konstruiert. Jedoch sollen die Maschinen nur 50 Umdrehungen ausführen oder die Kolben einen Weg von 200 Fuß — 60,96 m in der Minute machen. Zieht man in Betracht, daß fünf Maschinen zu gleicher Zeit arbeiten, so beträgt die stündliche Leistung der Anlage 57 500 Gallonen

kg

qcm

mit einer Pressung von 1120 q- oder 261256 Liter mit 79

Spannung. In der Wapping - Station in London lieferten dagegen

lb

fünf Maschinen bei 45 Umdrehungen 66 000 Gallonen mit 800

Pressung oder 299 876 Liter mit 56

Pressung. Die Kraftzergliederung

kg

qcm

in jeder Station ist des unregelmäßigen Verbrauches (bergt Figur 332 auf Tafel 27) wegen angeordnet.

Die erforderlichen Wassermengen werden in Manchester wie in Glasgow der städtischen Wasserleitung entnommen, so daß keine Pumpenanlage erforderlich ist, um das Wasser in die Tanks zu pressen. In London dagegen wird das Wasser aus der Themse oder einem Kanäle gehoben und daher sind größere Tanks erforderlich. So z. B. faßt der Behälter über den Kesseln in der Wapping-Station 237 000 Gallonen — 1077 000 Liter. Hierzu kommen noch tief liegende Behälter von 500000 Gallonen — 2 272 000 Liter Inhalt. In Manchester und in Glasgow beträgt der gesammte Vorrath nur 230 000 Gallonen — 1045 000 Liter bezw. 200 000 Gallonen — 909 000 Liter.

Die Druckwasserzuleitung von der Kraftanlage (in Manchester und Glasgow) erfolgt nach den Straßen durch vier Hauptrohre, welche im

Kreise nach der Station zurückgeführt sind und Ventile in Zwischenräumen von 440 Jards — ~ 402 m enthalten. Die Verbindungsrohre haben an jedem Ende ein Ventil, so daß die größere Anzahl von Gebäuden auf zlvei Wegen mit Kraft versorgt werden kann. Der größte lichte Rohrdurchmesser beträgt in Manchester 6 Zoll engl. — ~ 152 mm und in Glasgow 7 Zoll — ~ 178 mm. In der letztgenannten Stadt ist der größere Durchmesser gewählt, weil das betreffende Wasser durch reichliche Ausscheidungen fester Bestandteile die Rohrweite verringert.

Bei den Rohrverbindungen sind die Flanschen ein Stück zurückgesetzt, so daß die Rohrenden durch die Flanschen hindurch reichen. Hierdurch findet eine so wirksame Rohrversteifung statt, daß in zehn Jahren nur eine Rohrreparatur erforderlich war.

Durch lang ausgedehnte Messungen ist in London das Verhältnis der den Abnehmern gelieferten Wassermengen zu den Wassermengen bestimmt, welche den Stationen durch die Pumpen zugeführt werden. Dieses Verhältnis schwankte in London für die verschiedenen Vierteljahre zwischen 0,9826 und 0,8560, die Durchschnittswerte für die einzelnen Jahre von 1885 bis 1894 und außerdem die entsprechenden Werte für die Jahre 1889 bis 1894 in Liverpool sind in der folgenden Tabelle enthalten:

Liverpool

London

1885

1886

1887

1888

1889

1890

1891

1892

1893

1894

0,8665

0,9250

0,9400

0,9370

0,9545

0,9576

0,9089

0,9240

0,9119

0,9181

0,9450

0,9590

0,9853

0,9304

0,9543

0,9592

Gesamtdurchschnitt 0,9243

0,9555

Die Ursachen der Verluste sind so mannigfaltiger Natur, daß eine Abhilfe nicht möglich ist. Die Verluste können auch an den verschiedensten Stellen stattfinden, z. B. auf dem Wege des Wassers zu den Abnehmern und durch Undichtigkeiten der Wassermesser und der getriebenen Maschinen. Die letzteren kommen mit in Frage, weil meistens das verbrauchte aus der Maschine kommende Wasser gemessen wird. Die Verluste der ersteren Art rühren von Undichtheiten hinter den Säugventilen der Pumpen, in

den Rohrleitungen, bei den Packungen der Absperrventilstopfbüchsen und von dem zur Erhaltung der Zirkulation zurückgepumpten Wasser bei Frostwetter her. Die Verluste der zweiten Art werden besonders dann groß, wenn die Abnehmer ihre Röhren im Winter täglich nach Schlich der Arbeit entleeren.

Durch eine sinnreiche selbstthätig wirkende Meßvorrichtung wurden die größten und geringsten Werte der stündlich durch die Rohre fließenden Wassermenge bestimmt. Es ergab sich:

Jahr

Gesamte in den Monaten April, Mai, Juni durch die Pumpen geförderte Wassermenge

Maximale Durchflußmenge in der Stunde

Minimale Durchflußmenge in der Stunde

Durchschnittliches Verhältnis im Jahre von der mittleren Durchflußmenge zur maximal. Durchflußmenge

1888

1889

1890

1891

1892

1893

1894

132845000 18i166000 218873000 297087000 350324000 375236000 440164000

177745

226816

278285

360442

417646

462355

518404

5452

8069

7288

15266

18102

20446

21809

0,286

0,328

0,306

0,339

0,326

0,323

0,338

Aus der Tabelle entnimmt man, daß die minimale Durchflußmenge seit 1890 anhaltend gestiegen ist. Seit jenem Jahre wird nun auf den Stationen selbst mehr Wasserkraft und zwar zuin Betriebe der hydraulischen Pumpen gebraucht. Vorgenommene Versuche, bei welchen für eine Stunde am Sonntagmorgen jeder Kraftverbrauch in den Stationen unterblieb, führten zu der Überzeugung, daß die Hauptverlnste bei den Wassermessern und Maschinen der Abnehmer zu suchen sind.

Bei den in London gelegten 122 km langen Hauptleitungen, welche an vielen Stellen miteinander in Verbindung stehen, sind Absperrventile derartig angeordnet, daß für gewöhnlich die vier Rohrstränge nur in der Hauptkraftstation in Verbindung treten können. Der Betriebsleiter dieser Station hat es daher in der Hand, zu beliebiger Zeit die vier Rohrstränge zu trennen, die herrschenden Pressungen zu beobachten und festzustellen, durch welchen Strang ein ungewöhnlich hoher Abfluß stattfindet. Dieser Strang wird dann stückweise ausgeschaltet und die Leckstelle nach dem Geräusch bestimmt, welches das Wasser beim Durchfließen durch ein wenig geöffnetes Ventil verursacht. Um dieses Geräusch zu hören, wird eine Metallstange gegen das Ventil gepreßt und an das Ohr

gehalten. Derartige Untersuchungen können aber nur 2—3 Stunden lang am frühesten Morgen vorgenommen werden und selbst dann sind noch besondere Abmachungen mit den Kraftabnehmern zu treffen. Die Stellen sind auch daher schwer zu finden, weil die Lecke meistens äußerst klein sind. So waren z. B. im letzten Viertel des Jahres 1894 nur 6 900 000 Gallonen von 111 000000 Gallonen also 6,22 Prozent verloren gegangen. Hiernach müssen stündlich 3000 Gallonen 2 Prozent der Maximaldurchflußmenge ausgeströmt sein. Diese Flüssigkeitsmenge verteilt sich nun über 122 km Rohrlänge und 2200 hydraulische Maschinen mit ihren Röhren und sonstigem Zubehör. Bei der Pressung

kg

lb

von 750    —53

qcm

eine Öffnung von nur ⁵/₁₆" — 7,9 mm Durchmesser ausströmen. Daraus ist ersichtlich, wie geringfügig die Undichtheiten der Leitung sein müssen. Weil nun der hauptsächlichste Verlust bei den Maschinen, Röhren und Messern der Abnehmer stattfinden, so werden die Anlagen der Abnehmer alle Vierteljahre besichtigt.

würden 3000 Gallonen — 13 600 Liter durch

Der starke Frost des Jahres 1895 hat der Anlage nur äußerst geringen Schaden zugefügt. Kein Abnehmer wurde empfindlich geschädigt. Um das Wasser zu erwärmen, pumpt man es durch den Oberflächenkondensator, jedoch könnte die Erwärmung ohne Schädigung des Wirkungsgrades der Dreifachexpansionsmaschinen nicht hoch genug getrieben werden.

Andere Experimente haben bei der Wapping- und City-road-Station gezeigt, daß die Temperatur des kondensierten Wassers nicht zu weit herabgedrückt werden darf. Die den Vorwärmer verlassenden Gase hatten eine Temperatur von 238 bis 240°, während diejenige des eintretenden kondensierten Wassers 65 bis 70» betrug. Die Röhren des Vorwärmers mußten aber alle drei Jahre erneuert werden, so daß die Ersparnis an Brennmaterial wieder verloren ging.

In Bezug auf die Wassermesser fand man, daß diejenigen, welche die Menge des durchfließenden Hochdruckwassers angeben, sich zwar am vorteilhaftesten verwenden lassen, weil sie vor den getriebenen hydraulischen Maschinen angebracht werden können, daß sie jedoch teurer sind und in Unordnung geraten, den Flüssigkeitsstrom beeinträchtigen und schließlich ganz hemmen. Man benutzt daher Niederdruckwassermesser. Zu dem Zwecke wird das von den Wasserkraftmaschinen kommende Wasser in einen Behälter geleitet und beim Ausflusse aus diesem gemessen.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Ausl.

kg

Die Erfahrung hat gezeigt, daß der Druckwasserbetrieb mit dem-jenigen durch Dampf, Gas und Elektrizität bei Aufzügen und anderen unterbrochen zu bethätigenden Vorrichtungen in Wettbewerb treten kann. Jedoch werden in Antwerpen auch beständig laufende Motoren getrieben, um elektrisches Licht zu erzeugen. Zu demselben Zwecke wird auch an einigen Stellen in London das Druckwasser verwendet, und zwar wird das letztere auf ein mit der Dynamo auf derselben Achse montiertes Peltonrad geleitet. Im Oktober 1894 in Chester angestellte Versuche ergaben 59 Prozent Nutzeffekt, denn man erhielt 6,07 PS bei Aufwendung von 10,29 PS in Gestalt von Druckwasser. Das Peltonrad hatte 457 mm Durchmesser und 54 Schaufeln. Die verwendete Dynamo sollte 87 Prozent Wirkungsgrad haben bei 1671 Umdrehungen in der Minute. Die Düsenbohrung

• Die Dynamo

betrug 4,445 mm und die Wasserpressung ~ 51

qcm

lieferte einen Strom von 37 V* Ampere bei 120 Volt. Es wurden 90,9 Liter Wasser in der Minute verbraucht. Der Wirkungsgrad ließe sich wohl noch etwas steigern, denn die Dynamo und das Peltonrad paßten nicht gut zu einander, jedoch werden 66 Prozent kaum überschritten werden können.

Es würde hier zu weit führen, wenn wir der genannten Quelle auch im Vergleiche der hydraulischen und elektrischen Kraftanlagen folgen würden. Es sei nur erwähnt, daß zur Erzeugung derselben Kraftgröße die hydraulische Anlage billiger ist als die elektrische zu stehen kommt und daß nach den in Antwerpen gesammelten Erfahrungen auch die Erzeugung elektrischen Stromes mittelst des Druckwassers nicht zu teuer wird.

Bemerkenswert ist noch die hydraulische Kraftanlage in Buenos Ayres, welche zur Entwässerung der Stadt dient. Es werden durch die herrschenden ungünstigen Verhältnisse 41 Prozent der indizierten Pferdestärken der Maschinen in nützliche Arbeit zum Heben der Abwässer aus den Zisternen verwandelt. Unter ähnlichen Bedingungen würde kein anderes System eine so günstige Wirkung erzielen können.

§ 36 a.

Maschinen zur Erzeugung von Druck in Flüssigkeiten.

Von den bisher erörterten Vorrichtungen abweichend, kann man unmittelbar durch eine besonders konstruierte Maschine Druck in der Flüssigkeit erzeugen. Eine solche von William Eugene Marsily in Antwerpen erfundene Maschine ist in den Figuren 199 bis 201 auf Tafel 18 nach der Patentschrift Nr. 64 092 der Klasse 85 dargestellt. Nach Ansicht des Erfinders soll dadurch Druck in der Flüssigkeit entstehen, daß die derselben durch ein Rad mitgeteilte Drehgeschwindigkeit durch ein zweites sich im entgegengesetzten Sinne drehendes Rad bis auf einen gewünschten Grad vermindert wird. In Figur 199 ist die Oberansicht, in Figur 200 der Längsschnitt und in Figur 201 die Ansicht der beiden Räder mit durchschnittenem Kranze int größerem Maßstabe dargestellt.

Ein aus zwei Hälften AB zusammengesetztes Gehäuse enthält die beiden Räder G- und H. Die Flüssigkeit strömt bei a ein und bei b aus. Von den Rädern ist das eine G auf der durchgehenden an den Stellen KQ gelagerten Welle E, welche die Riemenscheibe R trägt, befestigt , während das zweite auf einer über die Welle E geschobene hohle Welle F sitzt, welche ihre Bewegung von der Welle E vermittelst der Kegelräder NOM erhält. Hiernach drehen sich die beiden Wellen und somit auch die Räder GH hn entgegengesetzten Sinne.

Die Schaufeln der Räder G und H sind an der Peripherie von einem Kranze g bezw. h umschlossen, der sich zur Verhinderung von Flüssigkeitsaustritt dicht an den mittleren Gehäuseteil anschließt. In einem Ausführungsbeispiele bildeten die Schaufeln der Räder Kegelmäntel, deren Spitze int Schnittpunkte der Räderberührungsebene cc¹ und der Achse xy liegt und zwar betrug der Winkel der Erzeugenden aa¹ ungefähr 90°, während die Kegelmäntel des Rades H unter einem Winkel von 15° rechts von der senkrechten auf die Ebene cc¹ treffen.

Der Spitzenwinkel der Kegel, nach denen die Schaufeln des Rades G gebildet sind, ist etwa 110", und der der Kegel, nach denen die Schaufeln des Randes H gebildet sind, etwa 170°. Die Durchströmungsfläche rings um die die Schaufeln tragenden Naben ist in beiden Rädern gleich.

In Figur 201 sind die Kränze kreisbogenförmig mit gemeinschaftlichem Mittelpunkte. Es soll aber vorteilhafter sein, wenn man nach Figur 200 zuerst durch die Mitte p von rt einen Kreisbogen p q schlägt, von i nach oben und unten q s = q v = 0,7 pr aufschlägt und dann die Kreisbogen zs und tv zieht, deren Mittelpunkte auf der Linie cc¹ liegen.

Die Flüssigkeit wird durch die Öffnung a in die Kammer A eingeleitet und strömt in der Pfeilrichtung (Figur 201) in das Rad G ein, welches der Flüssigkeit beschleunigte Drehgeschwindigkeit mitteilt. Das sich in entgegengesetzter Richtung drehende Rad H vermindert die Drehgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Da die' Flüssigkeit durch die Maschine fließt, wobei das erste Rad nach Art einer Kreiselpumpe und das zweite nach Art eines Schraubenpropellers wirkt, so soll sich die der Flüssigkeit durch das zweite Rad mitgeteilte Energie zu der ihr durch das erste Rad gegebenen addieren.

Würde man Drnckflüssigkeit der Pfeilrichtung (Figur 201) entgegen durch die Maschine strömen lassen, so kann man von der Riemscheibe R Kraft nach außen ableiten.

Es ließe sich nun noch in anderer Weise Druck erzeugen. Man könnte an den beiden Enden eines zylindrischen Gehäuses je ein auf gemeinschaftlicher Welle sitzendes Schaufelrad anordnen, von denen dasjenige, auf welches die Flüssigkeit zuerst trifft die größere Steigung hat.

Masse? saulenrrmschinen.

Elftes Kapitel.

Vorläufige theoretische Erörterungen.

§ 37.

Wirkung der Wassermassen in dem Maschinenzylinder.

Eine Wassersäulenmaschine ist ein Motor, in welchem das Wasser durch seinen Druck auf einen rotierenden oder einen hin- und hergehenden Kolben in einem Zylinder wirkt. Kurz gesagt eine Wassersäulenmaschine ist eine umgekehrte wirkendende Pumpe.

Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben werden einfach und

kg

qcm

und doppelt wirkend gebaut und durch Wasserpressungen bis zu 150

und darüber bethätigt.

Bei den Turbinen wurde der Druck der Wassersäule zuerst dazu verwendet, um dem Wasser selbst Beschleunigung zu erteilen und die somit aufgespeicherte, lebendige Kraft auf das Turbinrad zu übertragen. Bei den Wassersäulenmaschinen dagegen wird der Wasserdruck benutzt um eine fast gleich große und entgegengesetzte Kraft mit Hülfe des Kolbens zu überwinden. Es geht nur soviel von dem vorhandenen Wasserdrücke verloren, als erforderlich ist, um dem Wasser diejenige Geschwindigkeit zu erteilen, daß es dem Kolben folgen und aus dem Motore abfließen kann. Das Bestreben muß daher darauf gerichtet sein, diese für die Arbeitsleistung der Maschine verlorene Kraft im Verhältnis zur gewonnenen so klein wie möglich zu machen. Man wird das günstigste Resultat erhalten, wenn. die Kolbengeschwindigkeit sehr klein, dagegen die Pressung sehr groß gewählt wird. Der Nutzeffekt steigt bei diesen Motoren daher auch bis über 85°/o. was ein großer Vorzug den Turbinen gegenüber ist.

Nach dem Obigen muß die vorhandene Wasserpresiung drei Arbeiten verrichten, 1. den Kolben der Maschine bewegen,^ 2. die hydraulischen Widerstände überwinden, 3. dem verbrauchten Wasser die erforderliche Ausflußgeschwindigkeit erteilen.

Bei den Maschinen mit hin- und hergehenden Kolben müssen die Wassermassen ebenso wie der Kolben zu verschiedenen Zeiten verschiedene Geschwindigkeiten haben. Beim Beginn des Kolbenhubes ruht die ganze Masse. Sie muß beschleunigt werden, bis zu einer Maximalgeschwindigkeit bei der Mitte des Kolbenhubes. Zu dieser Beschleunigung ist Kraft erforderlich, welche von den auf dem Kolben übertragenen Druck in Abzug zu bringen ist. Im zweiten Teile des Kolbenhubes dagegen wird diese . Kraft wieder gewonnen, da der Kolben zur Ruhe gebracht werden muß. Es wird sich hiernach ungefähr die obere Linie des in Figur 235 auf Tafel 20 dargestellten Jndikatordiagrammes ergeben. Während der Ausstoßperiode ist nicht nur der Gegendruck der Atmosphäre zu überwinden, sondern es muß eine bestimmte Arbeit geleistet werden, um das Wasser aus dem Zylinder zu vertreiben. (Vergl. die untere Linie des Diegrammes.) Je größer die Kolbengeschwindigkeit ist, desto größer wird auch der Gegendruck, während er sich andererseits bei einer Vergrößerung der Ausflußöffnung verkleinert. (Siehe Band 1 Kapitel 6 und 7.)

Eine genaue mathematische Untersuchung des Einflusses der Beschleunigung und Verzögerung der Wasser- und Metallmassen auf die Verteilung der Kraft auf den Kolben oder den Kolbenzapfen führt zu sehr verwickelten Ausdrücken, ohne praktischen Nutzen zu gewähren.

§ 38.

Nutzbare Energie.

Die auf den Motor übertragene Arbeit erhält man als Produkt aus dem Gewicht des zugeführten Wassers und der Pressungshöhe hM, welche dicht hinter der Eintrittsöffnnng in den Motor zu messen ist.

Die dem Motor zufließende Wassermenge, welche von der Stellung des am Hauptrohre angebrachten Hahnes oder Ventils abhängt, läßt sich mit Rücksicht auf die im § 113 des ersten Bandes gegebenen Formeln leicht sinden. Bezeichnet man die Zuströmungsgeschwindigkeit mit vz die Druckhöhe mit hd und den Druckhöhenverlust mit hk so besteht die Beziehung:

Vz²

1)

oder

-J— hk — hd

^l₊^k^ = hd

2 g    2g

Hieraus ergiebt sich:

's.

3)

und somit eine Wassermenge von:

4)

Q = f vz,

wenn f der Querschnitt des Rohres ist, welches das Wasser vom Haupt-rohre nach dem Motore leitet und dessen Verbindung mit dem Hauptrohre durch den oben genannten Hahn oder das Ventil abgesperrt werden kann. Q ist hierbei in cbm gemessen. Das Gewicht der Wassermenge beträgt demnach

1000 f vz kg

und die verfügbare Energie:

5)

E = 1000 f vz hM.

Die Pressungshöhe hM hängt von der Ventilstellung ab und erreicht ihr Maximum bei geschlossenem Ventile und sinkt auf ihr Minimum bei vollständig geöffnetem Ventile.

Um die theoretisch mögliche Leistung festzustellen, schloß Schaltenbrand ¹) an einen 8 mm weiten Hahn der Berliner Wasserleitung einen zweiten Hahn mit einem Rohrende und einem daran befestigten Manometer an. Der wechselnde Widerstand wurde durch diesen zweiten Hahn in seinen verschiedenen Stellungen erzeugt. Bei geschlossenem Hahne zeigte das Manometer 3,25 atm und bei ganz geöffnetem 0,05 atm, wobei fast 20 1 Wasser in der Minute ausflossen.

Die Figur 146 auf Tafel 14 stellt die Ergebnisse der Versuche dar, und zwar sind die Ausflußmengen in '1 als Ordinalen zu den Leistungsspannungen in atm oder zu den Wassersäulenhöhen in m aufgetragen, wodurch die 8-Kurve entstand. Sodann ist noch die theoretische Leistung in 'kgm sowohl über der Druckspannung als auch über der Wassermenge aufgetragen, wodurch im ersten Falle die schraffierte Begrenzungsliuie im zweiten die punktierte sich bildete.

Aus dem Diagramme ergiebt sich, daß das Maximum der Leistung von 205 'kgm bei 2,3 atm Spannung und 9 1 Wasserverbrauch liegt,

205

22,8 'kgm. Bei nur 8 1 Wasserverbrauch

dabei leistet jedes Liter—^ und 2,5 atm Spannung beträgt die theoretische Leistung noch 200 'kgm

200

3,33

^ — 0,0444 PS, während die

Maximalleistung gleich 205 'kgm = 3,42 "kgm = 0,0456 PS war. Arbeitet der Motor mit 80% Nutzeffekt, so kann er nur 0,036 PS leisten. Obwohl die Gesamtleistung bei 2,5 atm Spannung nur 200 'kgm gegenüber 205 'kgm bei 2,3 atm Spannung betrug, so stellt sich die erste doch günstiger, denn bei 8 1 Wasserverbrauch kommt auf jedes Liter

— 25 'kgm. Lassen wir die Spannung noch weiter steigen, so

oder oo ⁼ 3,33 "kgm oder endlich

200

sinkt nach dem Diagramme der Wasserverbrauch, und die Leistung pro Liter wird bis zu einer bestimmten Grenze steigen. Sie erreicht ihren Maximalwert bei 3% 1 Wasserverbrauch. An dieser Stelle beträgt die Gesamtleistung 100 'kgm, somit kommt auf jeden Liter verbrauchten

30 'kgm. Die Leistung pro Einheit oder der theoretische

Wassers

100

3 Vs

Nutzeffekt nimmt mit der Spannung nach einer geraden Linie zu, welche in die Figur gezeichnet ist.

Die mittlere Durchflußgeschwindigkeit vz durch das Hauptventil muß der mittleren Geschwindigkeit des Motores proportional sein. Es muß somit bei einer gegebenen Pressungshöhe bei einer bestimmten Geschwindigkeit des Motores die größte Energie übertragen und vom Motore in Arbeit umgesetzt werden. Damit ist noch nicht gesagt, daß bei dieser Geschwindigkeit der Motor auch das Maximum der Arbeit leistet, denn der Wirkungsgrad ist, wie wir früher gesehen haben, der größte, wenn die Geschwindigkeit die kleinste ist.

Wenn h die verfügbare Gesamtdruckhöhe bezeichnet, so besteht die Gleichung:

6)

h = S + hM + ^

2g '

wenn £ die Summe aller Widerstandskoeffizienten bezeichnet. Hieraus folgt:

v.-K'»

Somit ist nach Formel 5):

7) . . . . E = 1000 f hM

— hM)2 g

l/ h — h>i ₀

V i+f ²s

oder wenn aus 6): h —    (1 -f- C) für hM in 5) eingesetzt wird:

%a + ö]

8) . .

2g

. E = 1000fvz [h

§ 39.

Nützliche Arbeit.

Bezeichnet man mit:

kg

kg

qcm

pg den Gegendruck des aus dem Zylinder getriebenen Wassers in

A die wirksame Kolbenfläche in qm pt die treibende Pressung des Wassers in

qcm

n die Anzahl der Kolbenhübe in der Minute s den Kulbenhub in m v die mittlere Kolbengeschwindigkeit in L die Arbeit in "kgm N die Anzahl der Pferdestärken so bestehen die Beziehungen:

60

L = 10 000 A (pt — pg) • v L = 10000 A (pt — pg) ^ s

10000

75 A(Pt — P^6ÖS-

Wäre die Kolbengeschwindigkeit eine gleichmäßige, so würde die Pressung p im Zuführungsrohre, die im Windkessel gemessen sei, gleich der treibenden Pressung pt sein. Hierbei sind die Verluste durch Reibung und hydraulische Widerstände außer Acht gelassen. Beide Pressungen sind in Wirklichkeit aber nur im Anfange des Hubes gleich, weil dort die Kolbengeschwindigkeit Null beträgt. In welcher Weise sich pt und pg ändern, sahen wir oben an dem Jndikatordiagramme. Für praktische Zwecke genügt es eine mittlere treibende Kraft pt anzunehmen, welche wegen der hydraulischen Widerstände kleiner als die mittlere Pressung P im Windkessel ist.

Bei Maschinen mit kleinem Windkessel ist p sehr veränderlich, denn während der Kolben am Anfange und Ende jeden Hubes die Wassermasse zwischen Windkessel und Kolben hemmt strömt noch immer Wasser dem Windkessel zu und erhöht den Druck der Luft und die Pressung p.

§ 40.

Energie-Verluste.

Nach den im ersten Bande (Kapitel 18 und 19) entwickelten Formeln lassen sich die einzelnen Widerstandshöhen berechnen. Wozu die dort aufgestellten Tabellen (z. B. im § 111) gute Dienste leisten. Jedoch sind hierbei die nachstehenden Bemerkungen über die einzusetzende Geschwindigkeit wohl zu beachten.

Das verbrauchte Wasser besitzt noch Energie, denn es verläßt mit einer bestimmten Geschwindigkeit den Motor. Diese Geschwindigkeit ist aber derjenigen des treibenden Kolbens proportional, d. h. sie ist veränderlich mit der Kolbenstellung. Der entsprechende Energieverlust wird demnach dem Quadrate der Kolbengeschwindigkeit proportional sein.

Die Kurve der Geschwindigkeit läßt sich in der folgenden Weise konstruieren. Die Kurbel habe eine gleichmäßige Geschwindigkeit c deren Größe durch die Länge des Kurbelarmes dargestellt sein möge. Sie ist für einen beliebigen Punkt A tangential zum Kurbelkreise in Figur 115 auf Tafel 12 aufgetragen. Die Geschwindigkeit v im Punkte B soll gefunden werden. Diese wirkt horizontal, wie der eingezeichnete Pfeil andeutet. Werden in den Punkten A B die Senkrechten auf die Geschwindigkeiten cv errichtet, so ist der Schnittpunkt D dieser Linien der Pol zu AB. Wird die Winkelgeschwindigkeit um D mit tu bezeichnet, so bestehen die Beziehungen: « — A D - co

v = D B • M

O | <|

AD

Nach dieser letzten Gleichung ließe sich v konstruieren, aber man kann noch praktischer verfahren. Wenn wir B A über A hinaus bis zum Schnitt E mit der Vertikalen CH verlängern, so ist:

CE

CA

DB AD

oder v ist zu OE proportional, da 0 A und c konstante Größen sind. Es schneidet somit die Verlängerung der Pleulstange die Größe der Geschwindigkeit v von der Vertikalen 0 H ab. Beim Aufträgen dieser Werte als Ordinalen zu den Kolbenstellungen als Abszissen ergiebt sich die Kolbengeschwindigkeitskurve K J L. Um die Quadrate der Kolbengeschwindigkeiten zu konstruieren verbindet man G- mit E und errichtet in dem Punkte E ein Lot EG, welches den Punkt F und somit die

Größe C F = v² bestimmt. Hierbei ist C Gr = A C als Einheit angenommen. ²) Ein Aufträgen dieser Werte liefert die Kurve K N L der Kolbengeschwindigkeitsquadrate.

Verwandelt man die von dieser Kurve eingeschlossene Fläche in ein Rechteck KOPL von der Länge des Kolbenhubes, so stellt dessen Höhe KO = SR = LP das Mittel aus den Geschwindigkeitsquadraten — (v²)m oder den mittleren Verlust für 1 cbm der ausgestoßenen Wassermenge. Die Quadratwurzel dieses Wertes also /(v²)», — S T ist die dazugehörige Kolbengeschwindigkeit, welche, wie die Figur 115 zeigt, die mittlere Kolbengeschwindigkeit vm = SU um das Stück FT übertrifft und von dieser wohl zu unterscheiden ist. Wird zur Berechnung des Verlustes an Energie int allgemeinen eine Formel benutzt, welche eine beliebige Potenz der Kolbengeschwindigkeit enthält, so ist der mittlere Wert der gleichen Potenz aller Kolbengeschwindigkeiten d. h. (vn)m zu konstruieren und der Berechnung zu Grunde zu legen, aber nicht etwa die betreffende Potenz der mittleren Kolbengeschwindigkeit (vm)n.

Bei Zusammenziehung der Formeln sämtlicher Verluste erhalten wir den Wert:

«1

oder als wirkende Pressung:

2g

2g

p — 1000 £

Der Wirkungsgrad ist hiernach:

p iooo£ 2g

1000

?•

2g

Der Verlust durch Undichtigkeiten ist noch nicht berücksichtigt, er ist bei gut gebauten Motoren auch sehr gering.

Weitere theoretische Entwicklungen folgen später, wenn die hauptsächlichsten Wassersäulenmaschinen vorgeführt worden sind.

Zwölftes Kapitel.

Ältere Waffersäulenmaschinen.

§ 41.

Wassersäulenmaschine von Fludd.

Für die Entwicklung des Maschinenbaues in Deutschland war die Einführung des Patentgesetzes von so großer Wichtigkeit und wirkte teils fördernd, teils sichtend so weit auf dieselbe ein, daß es sich vielleicht rechtfertigt, wenn in diesem Kapitel zuerst eine Auswahl der vor jenem Zeitpunkte konstruierten Wassersäulenmaschinen gegeben wird und wenn sich daran die Erörterung der weiteren Fortschritte reiht.

Die nachstehend beschriebene Maschine scheint, soweit wenigstens zur Bearbeitung dieses Buches Material vorgelegen hat, die älteste Wasser-sänlenmaschine zu sein.

Unter einem Wirrwar von astrologischen und alchymistischen Dingen findet sich in einem Buche³) von Fludd die in Figur 221 auf Tafel 20 wiedergegebene Zeichnung aus dem Jahre 1618. Es ist jedoch wahrscheinlich, daß die betreffende Maschine nicht von Fludd erfunden, sondern einem älteren Schriftsteller entnommen ist. Vielleicht hat er sie auf seinen Reisen in Deutschland kennen gelernt.

Von zwei in beträchtlicher Entfernung von einander befindlichen Röhren A und B D dient die erste zur Aufnahme des Arbeitswassers und die zweite zur Förderung des frischen Wassers, beide sind durch ein Rohr C⁴), einen Zylinder E und ein Rohr F miteinander verbunden. An der Kreuzungsstelle der Röhren AC ist ein Dreiweghahn angebracht. Bei der in der Zeichnung angenommenen Stellung desselben fließt das Wasser aus A nach C und treibt in E eine Kolbenscheibe K empor. Dadurch wird das im Zylinder E über derselben befindliche Wasser, welches beim Ingangsetzen der Maschine mittelst des Trichters H, sowie der Röhren D und F eingefüllt wurde, in den oberhalb des Ventils J gelegenen Teil des Rohres D B gepreßt. Wenn der Kolben K die höchste Stellung erreicht, ist das Gefäß G- leer gelaufen. Es hat sich nämlich ein in seinem Boden befindliches Ventil dadurch geöffnet, daß die

Ventilspindel beim Sinken des Gefäßes G hoch gestoßen wurde. Jetzt verursacht das Gewicht L in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise ein Heben des Gefäßes Gr und ein Drehen des Steuerhahnes, wodurch die Verbindung zwischen C und dem oberen Teile des Rohres A zwar abschnitten, aber diejenige mit dem unteren Teile von A hergestellt ist. Es wird somit Wasser aus dem Zylinder E und dem Rohre C solange abfließen, und der beschwerte Kolben K sich senken, bis das Gefäß Gr von dem Ausflußrohre M aus gefüllt ist und die Umsteuerung bewirkt.

Der sinkende Kolben K saugt durch die Rohre F und D Wasser in den Zylinder E hinein, welches unterm Einflüsse des äußern Luftdruckes durch eine im Rohre D ansteigende Wassermenge ersetzt wird, deren Zurückfließen ein Ventil N verhindert.

Unter dem Trichter H ist natürlich noch ein Hahn 0 angebracht, welcher nach der Füllung der Räume D F E geschlossen wird.

Wir haben somit eine aus dem Jahre 1618 oder sogar aus einem früheren stammende vollständig selbstthätig wirkende Wassersäulenmaschine vor uns.

§ 42.

Wassersäulenmaschine von Dölidor.

In seiner Architekture hydraulique giebt Bolidor an, daß im Jahre 1731 die Herren Denisard und de la Duaille eine Art Wassersäulenmaschine konstruiert haben. Dieselbe hatte jedoch nur 2,8 m Gefälle und trieb durch einen Kolben etwa nur den zwanzigsten Teil des Kraftwassers 10 m höher

Die von Bolidor selbst erfundene Maschine⁵), welche in der Figur 120 und 121 auf Tafel 12 und Figur 145 auf Tafel 14 dargestellt ist, besteht nicht nur auf dem Papier, wie von vielen Seiten behauptet wird, sondern er hat solche Maschinen im Jahre 1739 in einigen Bergwerken Frankreichs aufgestellt⁶). Sie kann somit als die erste Wassersäulenmaschine angesehen werden, sogar in dem Falle, daß die soeben beschriebene Maschine von Fludd ebenfalls gebaut wurde, kann man immer noch sagen, sie ist die erste Wassersäulenmaschine, welche den jetzigen in vielen Beziehungen gleicht.

Durch das Rohr a (Figur 145) wird das Betriebswasser zugeleitet. Es strömt nun entweder durch den Dreiweghahn f nach dem horizontalen

Zylinder c oder in das Rohr h. Im Zylinder c befindet sich ein Kolben, an dessen Stange noch ein zweiter in einem kleineren Zylinder d angeordneter Kolben befestigt ist. Das linke Ende des Zylinders d steht mit einem Rohr k in Verbindung, dessen Enden durch Ventile gi geschlossen sind und einerseits zu einem Rohre h andererseits zu einem Windkessel e führen. Das Rohr k schließt sich an das Gehäuse des Hahnes f an, während der Windkessel e zwischen dem Rohre k und dem Steigrohre b eingeschaltet ist.

Bei der zuerst angenommenen Stellung des Hahnes f treibt das aus dem Rohre a. kommende Wasser den Kolben c nach links, hierbei wird das im Zylinder d befindliche Wasser durch das Ventil i nach dem Windkessel und in das Steigrohr gedrückt, während das Ventil g geschlossen bleibt. Wird nun der Hahn f soweit gedreht, daß die Verbindung zwischen dem Rohre a und dem Zylinder c abgesperrt, dagegen diejenige zwischen den Röhren a und h hergestellt wird, so ist der Zylinder c durch die vordere Hahnöffnung mit der Atmosphäre verbunden. Das in das Rohr h übertretende Wasser wird dann das Ventil g öffnen, bis in den Zylinder d gelangen und den kleinen Kolben nach rechts drängen. Hierbei wird das im Zylinder c befindliche Wasser durch die Öffnung des Hahnes f hinausgetrieben. Nach erfolgter Rückdrehung des Hahnes f beginnt das Spiel von neuem.

Die Bewegung dieses Steuerhahns geschieht selbstthätig in folgender Weise. Über der Mitte des Raumes zwischen den beiden Zylindern ist eine eiserne    Welle CD    (Figur 120 und    121) auf    Tafel 12 von

quadratischem Querschnitte angeordnet, auf welcher der von Bölidor Unruhe genannte Konstruktionsteil 0 VH J befestigt ist. Die Unruhe besteht aus zwei Klauen KJ, GH und einer Stange V0, welche am freien Ende ein    Gewicht 0    trägt. Auf der    genannten    Welle CD ist

ein Bügel QRST frei drehbar angeordnet, während noch zwei Arme Ee und Ff mit dieser Welle fest verbunden sind. Die Arme sind mit den Klauen KJ, GH parallel und bilden daher miteinander einen rechten Winkel.

Durch den    Bügel QKST sind zwei    Bolzen L    und M durch

gesteckt , von welch letzterem eine eigenartig gebogene Stange YZNP nach dem Hahnschlüssel führt.

Die Bewegung der Kolben wird durch eine mit der Kolbenstange verbundene Welle X mittelst Kolben AB auf die Arme Ff, Ee übertragen. Bewegt    sich z. B.    die Kolbenstange    nach links, so treibt die

Rolle A den Arm E e vor sich her und dreht dadurch die Welle C D mit der Unruhe 0 VH J. Es bleibt jedoch der Bügel QRS T und somit auch der Steuerhahn noch so lange in Ruhe, bis das Gewicht 0 die Senkrechte EF nach rechts überschreitet und mit einem Male die Unruhe in die punktiert gezeichnete Lage bringt. Hierbei schlägt die Klaue Gr H gegen den Bolzen L nimmt den Bügel Q E S T mit und bewirkt dadurch die Umsteuerung.

§ 43

Waffersäulenmaschine von Winterschmidt.

Die erste Wassersäulenmaschine in Deutschland — falls die von Fludd beschriebene sich nicht auch schon hier befand — wurde im Jahre 1748 im Oberharze auf der Grube Beständigkeit durch den braunschweigischen Jngenieurlieutenant Winterschmidt aufgestellt. Er giebt eine ausführliche Erläuterung einer in der Steuerung vervollkommneten Maschine in einem Werke von Calvör⁷), aus welchem die Figuren 427—430 auf Tafel 34 entnommen sind. Die Röhren ONP leiten das Betriebswasser zu drei zweizylindrigen Maschinen, von welchen in der Figur nur eine zu erkennen ist. Das Rohr N leitet das Wasser in ein eigenartig geformtes Gußstück (Figur 430), von welchem sein weiterer Lauf durch die Hähne A A¹ reguliert wird, so daß es entweder den Maschinenzylindern B B¹ zuströmt ober aus diesen Zylindern entweicht. Es mag nun das Wasser in den Zylinder B¹ eintreten und dadurch die Kolbenstange C¹ empordrücken, während andererseits die Kolbenstange C sinkt. Es wird dadurch der Ansatz D gegen das pendelnd aufgehängte Stück E stoßen und die übrigen Konstruktionsteile in Richtung der eingezeichneten Pfeile bewegen. Hierbei giebt der Kolben c die Öffnung e frei, so daß das durch den Kanal a (Figur 427 und 428) kommende Wasser vom Zylinder b in den Zylinder f eintreten und den Kolben 1 nach rechts bewegen kann. Diese Bewegung wird zur Hebung des Gewichtes y und zur Drehung der Steuerhähne mittelst geeigneter Zwischenglieder benutzt. Nach erfolgter Umsteuerung sinkt der Kolben c, geht an der Öffnung e vorbei und läßt somit das im Zylinder f befindliche Wasser aus dem oberen Teile des Zylinders b entweichen. Hierdurch kann das Gewicht y sinken und die Steuerungsteile in entgegengesetzter Richtung der Pfeile bewegen.

An der Stange des Kolbens c ist noch ein Gegenkolben d angebracht, um durch das in den Zylinder b eingeführte Wasser keine Bewegung des Kolbens c hervorzurufen bezw. um denselben zu entlasten.

§ 44.

Wassersäulenmaschirre von Höll.

Im Jahre 1749 erbaute der Oberkunstmeister Höll die von ihm mehrere Jahre früher erfundenen Wassersäulenmaschinen⁸) in dem Leopoldschachte zu Schemnitz in Ungarn.

In Figur 354 auf Tafel 28 ist die zum Sigismundschachte gehörige, am Tage stehende Maschine abgebildet. Das Betriebswasser wird durch die Röhren a und b dem Hahngehäuse g zugeführt, dessen Küken in Figur 355 in vergrößertem Maßstabe mit gezeichnet ist. Bei der einen Hahnstellung steigt das Wasser in den Zylinder c hinein und treibt den Kolben d mit Kolbenstange e empor, während bei einer zweiten Hahnstellung das Betriebswasser aus dem Zylinder c durch den Hahn nach dem Wasserkasten H und von diesem zu dem Ablaufe 1 strömt und der Kolben d sinkt. Da die Kolbenliederung nicht dicht genug wurde, so war am oberen Ende des Zylinders c eine Erweiterung h zu Aufnahme des über den Kolben tretenden Wassers angeordnet, von wo das letztere mittelst einer Rinne i nach dem Wasserkasten H geleitet wurde.

Die gewonnene Kraft wurde durch eine von der Kolbenstange e ausgehende, an einem Leitrade in befestigten Kette und auf Rollen geführte Stangen o nach dem 24 Klafter — 45,6 m entfernten Schachte übertragen. Hier stand die Fernleitung mittelst einer über einen Radsektor p geführten Kette mit dem Schachtgestänge f in Verbindung.

Von der Kolbenstange e führt eine Kette zu dem einen Ende eines aus der entgegengesetzten Seite belasteten Balanciers k, durch welchen eine Stange q auf und nieder bewegt wird. An dieser Stange hängen zwei Fallhämmer rs mittelst Ketten tx, von welchen die letztere über eine Rolle y geführt ist; hierdurch wird sowohl bei der Aufwärts- als Abwärtsbewegung der Stange q einer der Hämmer gehoben und dann durch einen der an eigenartig gebogenen Hebeln w und z befestigten Haken u oder v gehalten, während ein Auslösen der Hämmer ebenfalls durch die Stange q vermittelst der genannten Hebel w und z erfolgt. Die Bewegung der Hämmer bezw. deren Stiele wird durch Ketten B auf einen mittelst Kolben geführten besonders geformten Konstrnktionsteil C (Figur 354 und 355) übertragen, auf welchem eine zur Lagerung zweier Rollen D dienende Brücke E angebracht ist. In den Raum zwischen diesen Rollen reicht der Hebel E hinein, welcher am Stiele 6- des Steuerhahnes befestigt ist. Somit muß der Hahn durch die Bewegung der Fallhämmer gedreht werden.

Zur besonderen Sicherung der Hämmer für den Fall, daß eine der Ketten x oder t reißt, sind die Ketten A noch angeordnet. In der Röhre b ist noch ein Hahn J angebracht, durch welchen das Betriebswasser abgesperrt und somit die Maschine angehalten werden kann.

Das verbrauchteBetriebswasser wird, wie schon erwähnt, durch das Rohr 1 abgeleitet. Es wird aber noch einmal benutzt, denn die Röhren führen es durch den Schacht bis zum Dreifaltigkeiterbstollen, wo es eine zweite Wassersäulenmaschine betreiben muß. Im Leopoldschachte sind sogar drei solche Wassersäulenmaschinen übereinander angeordnet.

Bei der obersten dieser Maschinen ist die Einfallröhre 44 Klafter = 83,45 m hoch. Der Zylinder hat 342 mm lichten Durchmesser, so-

mit drücken 3,42² -

- - 834,5 — 7666 cbdm Wasser oder 7666 kg auf den

Kolben. Bei einem Kolbenhübe fällt das Wasser 8,850 m in der Einfallröhre herab, welche einen lichten Durchmesser von 158 mm hat.

Da diese Wassermenge (88,50 -1,58^- cbdm) in den Zylinder hinein steigen muß, so besteht die Gleichung:

• s,

88,50.1,58²^ = 3,42^

'    '    4    '    4

/ 1,58V V 3,42 /

= 18,716 dm = 1,872 m.

wenn s den Kolbenhub in Dezimetern bezeichnet. Hieraus folgt: s = 88,50 •

In einer Minute erfolgen 7 Kolbenhübe. Somit ergießt sich eine Kolbengeschwindigkeit von:

14 -1,872

60

0,437 m

und eine Arbeit von:

-1 - 7666 - 0,437 = 1675 "kgm = 22,33 PS.

Die Multiplikation mit y mußte geschehen, da die Maschine nur beim Aufwärtshube des Kolbens Arbeit verrichtet.

§ 45.

Die WassersSulenmaschinen von Wende.

In Sachsen wurde die erste Wassersäulenmaschine im Jahre 1767 auf der Grube Siegfried zu Kirchberg im Freiberger Revier*) durch den Stipendiaten Wende in Bau genommen. In kurzer Zeit folgten noch drei weitere Maschinen.

Jedoch im Harz wie in Sachsen war man mit den Ergebnissen nicht zufrieden, während in Österreich von den damals errichteten Maschinen noch einige bis zur Mitte dieses Jahrhunderts in Thätigkeit blieben.

Trotzdem die erste von Mende aufgestellte Maschine wohl hauptsächlich der sehr wenig entsprechenden hydraulischen Verhältnisse der Teile wegen steten Störungen unterworfen war und im Jahre 1772 wieder abgetragen wurde, empfahl der Bergmeister v. Trebra im Marienberger Revier die Aufnahme neuer Versuche aus den folgenden Gründen:

1.    Die Wassersäulenmaschinen erfordern wenig Aufschlag.

2.    Die Anlagekosten sind geringer als die der Wasserräder, vornämlich wegen Ersparung des Aushiebes von Radstuben.

3.    Die Maschinen können leicht versetzt werden, wenn sie an ihrem ersten Aufstellungsorte nicht mehr gebraucht werden.

4.    Weil man gegenteils in das von ihnen zu benutztende Gefälle mehrere Kunsträder einbauen, ja, wenn diese nicht unmittelbar untereinander angebracht werden könnten, noch lange Aufschlags- und Abzugsröschen treiben müsse.

Die daraufhin von Mende erbauten Maschinen entsprachen den Erwartungen nicht und die Wassersäulenmaschinen wurden 1788 durch den Professor, der Mathematik an der Freiberger Bergakademie Lempe und den Geschworenen nachmaligen Kunstmeister Baldauf als „an sich immerhin wichtige und unter gewissen Umständen auch nutzbar erscheinende" bezeichnet.

Wende verwendet zuerst eine in Figur 92 auf Tafel 11 dargestellte Hahusteuerung, bei welcher der doppelt gebohrte Hahn durch ein Gewicht stets in einer Richtung gedreht wurde.

Es befand sich wahrscheinlich an jedem Ende der Hahnachse a ein Steuerrad b mit Triebstöcken c, gegen welche eine Knagge f der Stange e stieß, sobald die damit verbundene Stange d durch den Gewichtskasten g niedergedrückt wurde. Jedoch griff die Knagge oft genug nicht richtig ein, die Triebstöcke c brachen ab. Es wurde darauf hin an Stelle der Hahn-

steuerung eine Kolbensteuerung angeordnet, so daß die Maschine schließlich die in Figur 93 dargestellte Bauart hatte. Es wurden zwei an einer Stange g angebrachte Kolben f und f' verwendet, welche in der gezeichneten tiefsten Stellung (Fig. 93, 95) dem Wasser den folgenden Weg gestattete. Das durch das Rohr a zugeleitete Aufschlagwasser verteilte sich auf zwei Kanäle c unter der Grundplatte und stieg von zwei Seiten durch die gebogenen Kanäle d in den Steuerzylinder hinein, um ihn durch die Öffnungen k zu verlassen und durch die Röhren i dem Arbeitszylinder k zuzuströmen und dessen Kolben emporzutreiben. Die dazu gehörige Kolbenstange m war an dem Ende des Balanciers n angelenkt, welches den Gewichtskasten o trug. Im Drehpunkte war mit dem Balancier eine Stange 8 vereinigt, an welche sich eine Lenkerstange t eine Schwinge u und eine am freien Ende belastete und eine Walze y tragende Stange w reihte. Diese Walze oder, wie man es später nannte, der Wagen rollte auf der Oberkante eines Balanciers, der mit einem in die gezahnte Steuerkolbenstange eingreifenden Zahnsektor fest verbunden war.

Wurde demnach die Kolbenstange m emporgehoben, so mußten die Maschinenteile die in Figur 93 dargestellte Lage einnehmen und demnach der Wagen y nach links rollen. Er müßte den Balancier z langsam im positiven Sinne⁹) drehen. Da jedoch eine ruckweise Umsteuerung erforderlich ist, so wird der Balancier z so lange in seiner Lage durch das Eingreifen der Klinke 1 der federnden Stange c' zwischen die Zähne g' des Balanciers gehalten, bis die Stange c' durch den Wagen zur Seite geschoben wird. Dann dreht sich der Balancier z plötzlich und hebt die Steuerkolben ff' hoch. Es wird hierbei durch die Kolben f' die Verbindung zwischen den Kanälen d und h unterbrochen, während das im Zylinder k gebrauchte Wasser durch die Kanäle i und h aus dem unteren Teile des Steuerzylinders entweichen kann.

Bei dem so erfolgenden Niedergänge der Kolbenstange m wird durch die Kraft des sinkenden Gewichtes o das entgegengesetzte Ende des Balanciers n mit der Stange p gehoben. Diese Stange griff an einen das Schachtgestänge tragenden Arm r der Welle q an. Die zweite Maschine von Mende weicht von der ersten hauptsächlich nur in der Bewegungsübertragung auf das Schachtgestänge ab, weshalb sie hier überschlagen wird¹⁰).

Die dritte Maschine auf der Grube Herzog Karl war zweizylindrisch und im übrigen auch anders eingerichtet. Aus dem Einfallrohre a (Figur 96) strömte das Wasser nach entgegengesetzten Seiten je durch ein Rohr b dem Steuerzylinder zu. Bei der in der Figur 96 rechts gezeichneten tiefsten Stellung des Kolbens tritt das Wasser in den Steuerzylinder ein und durch die Öffnung x in den ringförmigen Kanal y, um durch den Kanal w in den Maschinenzylinder A' zu gelangen und den Kolben d/ mit der Kolbenstange f' empor bis in die gezeichnete Stellung zu treiben. Hierdurch wird der die Kolbenstangen f und f' verbindende und die zur Bewegungsübertragung auf das Schachtgestänge dienenden Stangen i i tragende Balancier g um seinen Aufhängepunkt h im positiven Sinne gedreht, gleichzeitig aber wurde durch den Pflock q' die belastete scherenartige Steuerschwinge n' vom Steuerbalancier abgehoben, während auf der anderen Seite bei Erreichung ihrer tiefsten Lage die Kolbenstange f vermittelst des Pflockes q den durch v belasteten Winkelhebel u s um den Punkt r so weit dreht, daß die Klinke s aus den Zähnen t des ©teuer» balanciers aushakt und somit die belastete Steuerschwinge n den Steuerbalancier positiv drehen und durch Niederdrücken der Stange 1 die Umsteuerung bewirken kann. Die Stangen 11' besitzen nämlich die die Steuerzylinder umfassende Gabeln m, mit welchen durch je einen Bolzen die nach unten gerichteten Steuerkolbenstangen verbunden sind. Beim Sinken des Kolbens d konnte das im Zylinder A befindliche Wasser durch den Kanal w, Ringkanal y und die Öffnung x unter den Steuerkolben e und von hier ins Freie gelangen.

Im Jahre 1792 bearbeitete der Geschworene Baldauf einen ausführlichen Entwurf einer neuen Maschine für die Grube Bescheert Glück im Freiberger Reviere und fertigte ein Modell dazu an.

§ 46.

Waflersäulenmaschine von Westgarth.

In England¹¹) wurde auch schon im Jahre 1765 die erste Wassersäulenmaschine auf der Grube Coldelough in Northumberland durch Westgarth erbaut und darauf die zweite, aber kleinere im Jahre 1770 durch Smeaton.

Figur 150 auf Tafel 14 stellt eine Zeichnung eines Modelles der

Maschine ¹²) von Westgarth dar. Die Zeichnung ist von Smeaton im Jahre 1787 angefertigt. An den Führungsbogen GEH sind mit Ketten die Stangen des Maschinenkolbens C, des Pumpenkolbens J und der Steuerstange P befestigt. Bei der gezeichneten Stellung des ©teuer« ventiles V drückt die Wassersäule I) C den Kolben C hinab und treibt das darunter befindliche Wasser durch die Kanäle des nach dem Sammelbehälter 0, aus welchem es bei g überströmt. Auf der anderen Seite hebt der Pumpenkolben J Wasser in die Laufrinne MN, von welcher es ebenfalls nach dem Behälter 0 gelangt, während gleichzeitig aus dem Raum YX Wasser durch den Kanal Z hindurch angesaugt wird. Nachdem in der von den alten Dampfmaschinen her bekannten Weise die Umsteuerung stattgefunden, sich also das Ventil V gesenkt hat, ist eine Verbindung zwischen dem Raume über dem Kolben C und demjenigen unter diesem Kolben auf dem Wege kihdb hergestellt. Damit nun eine Aufwärtsbewegung des Maschinenkolbens und ein Sinken des Pumpenkolbens eintritt, ist der letztere mit dem dazu gehörigen Gestänge entsprechend schwerer als der Kolben C mit seinem Gestänge.

Die Konstruktion des Umsteuerungsventiles ist ebenfalls bemerkenswert. Es ist zwischen den Kanälen h und e der in Figur 112 auf Tafel 12 dargestellte aus zwei mit Flanschen G- Gr Gr Gr versehenen Zylindern FH JE und C K L M N D gebildete Körper eingeschaltet. Demnach kann das Wasser aus dem Kanäle d nur durch die Öffnungen Q nach h und durch E nach e gelangen. Die Böden der beiden Zylinder sind durch Schrauben fest miteinander verbunden. Das eigentliche Ventil besteht aus einem über den genannten Körper geschobenen Hohlzylinder B A, mit dem ein in einem Schlitze W V des unteren Zylinders gleitendes Querstück 8 T verbunden ist. Durch ein Loch X desselben ist ein Stab gesteckt, welcher die Stütze n des Hebels lm (Figur 150) trägt. Zur Erzielung der erforderlichen Abdichtung ist ein Lederring ab um den Boden LM des unteren Zylinders angeordnet. Dieser Lederring wird durch einen federnden Kupferring P 0 gegen den Ventilzylinder gepreßt. Durch angeschraubte Nietallringe y und z sind an den Flanschen G Lederstulpen befestigt, welche erstens bei den Grenzstellungen gegen das Ventil und zweitens gegen die Zylinder h und e abdichten.

In etwas geänderter Gestalt baute Smeaton noch mehrere Maschinen.

§ 47.

Wassersäulenmaschine von Rumsey.

Es wird zwar behauptet, daß die Wassersäulenmaschinen in England nach Smeatons Zeit in Vergessenheit geraten seien, bis sie Trevithek wieder zur Aufnahme brachte. Jedoch findet sich in der englischen Patentschrift Nr. 1738 vom Jahre 1790¹³) die nachstehend beschriebene Wassersäulenmaschine von Rumsey.

Durch das Rohr H (Figur 59 auf Tafel 7) wird das Wasser dem Motore zugeführt. Es kann durch die Öffnungen R oder 8 zum Kolben A gelangen. Befindet sich der Kolben an der tiefsten Stelle, so ist 8 geöffnet. Der Wasserdruck hebt den Kolben und dadurch die oben rahmenartig ausgebildete Kolbenstange. Dieser Rahmen K trägt nach entgegengesetzten Seiten gerichtete Triebstöcke a b, welche in zwei Räder eingreifen. Die Verbindung der Räder mit ihrer gemeinschaftlichen Achse ist durch Sperrzähne und Sperrklinken so getroffen, daß sich die Achse immer durch je ein Rad angetrieben nur nach einer Richtung dreht. Nach der Zeichnung soll sich nun beim Aufgange des Kolbens das eine der genannten Räder in Verbindung mit dem Rade M im negativen Sinne drehen und die Welle mitnehmen, während das andere sich zwar im positiven Sinne dreht, aber die Bewegung der Welle, abgesehen von der Sperrklinkenreibung, nicht beeinflußt. Beim Niedergänge der Kolben dagegen nimmt das letztgenannte sich jetzt negativ drehende Rad die Welle mit, während die Sperrklinken des ersteren schleifen.

Die Umsteuerung wird an den Hubgrenzen in folgender Weise bewirkt : Von den zum Verschlüsse der Öffnungen RSTTJ bestimmten Schiebern sind die untereinander liegenden miteinander fest verbunden, während die unteren mit den Enden eines zweiarmigen Hebels B in Verbindung stehen. Beim Aufsteigen des Kolbens stößt der am Rahmen K angebrachte Knaggen W gegen das Ende d eines zweiarmigen Hebels X, an dessen anderem Ende zwei Blattfedern c e befestigt sind. Diese Federn müssen sich erst soweit spannen, daß sie im stände sind, die durch den Wasserdruck erzeugte Reibung bei den Schiebern der Ein- und Aus-strömungsösinungen und die Trägheit der Massen mit einem Rucke zu überwinden. Um diese Wirkung zu erreichen, wird das Gleitstück Z, welches die rechtsseitigen Schieber verbindet, durch die Sperrklinke D so lange gehalten, bis der am Hebel X angebrachte Stift g beim Anstoßen gegen das obere Ende der Sperrklinke D diese ausrückt. Beim Abwärtsbewegen des Kolbens kommt dagegen die untere Klinke C zur Wirkung.

In einer Figur seiner Patentschrift zeigt Rumsey die Verwendung seines Motores zum Betriebe einer Säge. Das vertikal geführte Sägenblatt bildet hierbei die Fortsetzung der Kolbenstange.

Bei einer besonderen Ausführungsform des Motores gelangt das Wasser aus dem Zuführungsrohre H in einen Ringraum um den oberen oder unteren Teil des Zylinders J, von welchem eine ganze Reihe von Öffnungen in das Innere führen. Von diesen beiden Reihen von Öffnungen wird immer eine durch einen Schieber verschlossen, während die andere Reihe durch ihren Schieber freigegeben ist. Diese Schieber bilden kurze Stücke eines Blechzylinders, der genau in den Zylinder J paßt. Die Schieberwandung ist entweder voll oder durchbrochen, je nachdem ob die Schieber gehoben und gesenkt oder ob sie gedreht werden sollen. Wie für den Wasserzufluß Öffnungen angebracht sind, so befinden sich ebenso angeordnete für den Abfluß im Zylinder J, und zwar ist die Reihe für den Abfluß am oberen Zylinderende unter derjenigen für den Zufluß, dagegen am unteren Ende über der entsprechenden Zuflußöffnungsreihe. Es genügen dadurch zwei Schieber bei vertikaler Bewegung derselben.

§ 48.

Rotierende Wassersäulenmaschinen von Rumsey.

Um eine Wasserkraftmaschine zu erhalten, deren Aufstellung eine beliebige sein kann, konstruierte James Rumsey die in Figur 281 auf Tafel 24 nach der englischen Patentschrift Nr. 1825 vom Jahre 1791 dargestellte Maschine. Mittelst eines Rohres A wurde das Wasser zugeleitet und wirkte auf die drehbaren Schaufeln BCDE. Unter Wirkung ihrer eigenen Schwere bei horizontaler Lage der Drehachse (siehe Schaufel E) und beim Auftreffen auf die Ventilklappe Gr legen sich die Schaufeln an den Randkranz an, um darauf vom Betriebswasser radial gestellt zu werden. Damit die Schaufeln gegen das Gehäuse FH dicht abschließen, ist eine Verleberung a auf dem Metalle b ausgeschraubt. Schließlich ist noch eine Anordnung getroffen, damit die Schaufeln bei vertikaler Lage ihrer Achsen regelrecht eingestellt werden. Nach Figur 285 sind nämlich an den Schaufelachsen Arme MNOP angebracht, welche durch Anstoßen gegen den Stift E und den Ring S die Drehung der Schaufeln verursachen.

In derselben Patentschrift ist noch die in Figur 284 dargestellte Maschine beschrieben. An einem metallenen Flachringe A B, der um eine Achse C drehbar ist, sind Schaufeln OPQBST angebracht, welche sich durch das Metallrohr MN bewegen müssen. Das letztere ist aus zwei Teilen von halbkreisförmigem oder rechteckigem Querschnitte mittelst Schrauben d, e, f, g, h, i zusammengesetzt.

Sodann ist in Figur 282 eine eigenartige, das Alter eines bekannten Erfindungsgedankens bezeugende Maschine dargestellt. Durch ein Rohr 8 wird Wasser in das Gehäuse M eingeleitet, um daselbst auf zwei kreisförmige oder elliptische Räder Gr von verhältnismäßig großen Abmessungen in der Achsenrichtung einzuwirken. Das Gehäuse ist so gebaut, daß es möglichst wasserdicht gegen die Räder abschließt, damit der Wasserverlust herabgedrückt wird. Um das wirkende drehende Moment zu ermitteln, muß in Betracht gezogen werden, daß der Wasserdruck sich nach allen Richtungen gleichmäßig fortpflanzt, daß somit alle vom Betriebswasser getroffenen Flächeneinheiten der Räder gleichen Druck erhalten. In der gezeichneten Stellung wird sich das rechte Rad in negativem Sinne drehen und dadurch das linke in positivem Sinne mitnehmen. Das verbrauchte Wasser wird durch das Rohr Q abgeleitet, nachdem es bis dahin teils geflossen, teils durch die Räder geschoben ist.

§ 49.

Wassersäulenmaschme von Trevitheü.

Der bereits oben erwähnte Trevithek konstruierte mehrere Wassersäulenmaschinen, von denen eine in Derbyshire im Jahre 1803 errichtet wurde. Im Jahre 1841 wurde eine andere Maschine nach demselben Systeme gebaut, deren Zylinder aber 1270 statt 762 mm Durchmesser und 3048 mm Hub hatte. Die wirksame Wassersäule war 40,23 m hoch. Es wurde mit ihr das Wasser aus der Mine ebenfalls 40,23 m hoch gepumpt, so daß sich als Wirkungsgrad das Verhältnis der Querschnitte des Pumpenkolbens und des Maschinenkolbens ergiebt. Da der Pumpenkolben 1067 mm Durchmesser hat, so findet man:

~ 0,70.

1067²-^-4

1270²^

4

Die Maschine *) ist in Figur 182 bis 185 auf Tafel 16 wiedergegeben.

*) Report of the eighteenth meeting of the British Association for the advancement of Science 1848.

§ 50.

Wassersäulenmaschine von Juncker*).

Von den sich in den Fluß Aulne ergießenden Gewässern wurde durch einen Kanal eine Wassermenge von 12 bis 28 cbm zur Gewinnung von Kraft für die Grube zu Huelgoat in der Minute abgeleitet, welche eilt Gefälle von 66 m hatte. Ein zweiter Kanal lieferte 2 bis 8 cbm mit einem Gefälle von 40 m. Hiernach stehen im Mittel:

oo 338 PS

(20 - 66 -U 5 - 40) 1000

75-60

zur Verfügung.

Die Wässer des ersten Kanales wurden ursprünglich auf ein Wasserrad von 13 m Durchmesser und dann auf ein zweites von lim Durchmesser geleitet. Darauf werden sie mit den Wässern des zweiten Kanales vereinigt und treiben ein drittes Rad von 13 m Durchmesser. Schließlich blieben noch 15 m Gefälle unbenutzt. Beim Abbau des Bergwerkes wurde ein immer weiteres Abrücken der Fördermaschinen von den Wasserrädern erforderlich. Diese Entfernungen betrugen 104, 400 und 650 m von den 3 Rädern. Die Kraftübertragungen wurden dadurch sehr kostspielig und kraftverzehrend. Als endlich die alten Kraftanlagen nicht mehr genügten, schlugen Baillet und hauptsächlich Juncker den Bau von Wassersäulenmaschinen vor. Der letztgenannte Ingenieur sagt a. a. O., daß sich nur wenig über derartige Maschinen in den Werken von Dclius, Forber, Jars und Duhamel, Hcron de Villefosse findet, und daß die theoretisch mögliche Wirkung bei den Maschinen meistens nicht eingetreten ist. Er hebt jedoch die vom letzten Autor beschriebene Maschine von v. Reichenbach lobend hervor. Er studierte die Wassersäulenmaschinen, welche v. Reichenbach im Jahre 1817 in Bayern aufgestellt hatte.

In den Jahren 1808 bis 1817 wurden neun Maschinen zwischen Berchtesgaden und Rosenheim durch v. Reichenbach aufgestellt, welche drei verschiedenen Systemen angehören. Wie nun die beiden letzten dieser Maschinen nur einfach wirkend waren, so konstruierte auch Juncker die Maschinen von Huelgoat nach diesem Systeme. Es waren bei den Anlagen große Schwierigkeiten zu überwinden. So mußten die Maschinen verhältnismäßig große Kraft entwickeln. Im Gegensatze zu den Maschinenbauplätzen in Bayern, welche am Tage lagen und int Raume daher nicht beschränkt waren, wurde der an und für sich enge Raum in Huelgoat durch eine alte Maschine beschränkt, die vorläufig noch in Betrieb bleiben mußte. In Bayern befinden sich Pumpe und Kraftmaschine unmittelbar übereinander, während in Huelgoat eine beträchtliche Entfernung beide trennt. Ferner waren in Huelgoat umfassende und schwierige Maurerarbeiten auszuführen, um ein Durchsickern oder ein plötzliches Durchbrechen der Wassermassen zu verhindern.

Es wurden die einfach wirkenden Maschinen gelvählt, weil diese in ihrer Bauart einfacher und leichter stabil aufzustellen sind, besonders wenn es sich so einrichten läßt, daß die treibende Kraft von unten nach oben gerichtet ist. Hierdurch können die Maschinenzylinder oben offen bleiben und somit leicht gefettet und nachgesehen werden, ebenso kann man den Kolben jeden Augenblick besichtigen und Undichtigkeiten abhelfen. Bei einer Pressung von 7,5 atm hielt z. B. die erste Kolbenverlederung drei Jahre, ohne einen Tropfen Wasser durchdringen zu lassen.

Durch angestellte Messungen    fand    man, daß    sich    in der Grube

1,959 cbm Wasser in der Minute sammelte, daß davon aber 0,167 cbm von den Quellen oberhalb der Abflußgallerie geliefert wurden. Somit müssen die Maschinen 1,959 — 0,167 — 1,792 cbm in der Minute fördern. Mit Hilfe des anfangs erwähnten Wasserräderbetriebes konnte die genannte Wassermenge nur 155 m gehoben werden, während durch die neuen Maschinen eine Förderung bis auf 230 m möglich wurde.

Um die Waffergeschwindigkeit in der Nähe von 2 m in der Sekunde zu halten, gab Juncker dem Fallrohre    einen lichten Durchmesser    von

0,38 m, wodurch der Maschinenkolben eine Geschwindigkeit von 0,30 m erhielt. Der Rohrdurchmesser von    0,38    m wurde    auch    gewählt,    weil

dadurch eine große Zahl vorrätiger Röhren Verwendung fand. Beim Abwärtsgange hatte dagegen der Kolben eine Geschwindigkeit von 0,70 m. Der Kolbenhub beträgt 2,30 m    und    die Zahl    der    Hübe in    der

Minute 5,5.

Da nach den obigen Angaben 1,792 cbm auf eine Höhe von 230 m zu fördern sind, so muß der Pumpenkolben einen Durchmesser von:

1,792

5,5 - 230

0,14 qm

haben, oder es ist der Widerstand einer Wassersäule von 0,14 qm Grundfläche und 230 m Höhe zu überwinden. Hierzu kommen die inneren Widerstände in der Maschine, z. B. die Trägheit der Massen und hauptsächlich die Reibung der festen Körper und der Wasserteilchen unter sich und an den Rohrwänden bezw. bei Richtungsänderung der Strömung.

Unter Berücksichtigung all dieser Widerstände erhielt der Maschinenkolben eine Fläche von 0,8177 qm und mit Rücksicht auf den Kolbenstangenquerschnitt von 0,8177, gab man dem Maschinenzylinder einen lichten Durchmesser von 1,0287 m. Somit wurden 0,8177 - 2,30 - 5,5 —10,34 cbm Wasser verbraucht, oder bei dem Gefälle von 60 m eine Arbeit von:

10340 "kgm,

10,34 - 60 -1000

60

welche wegen der erforderlichen Wassermenge für die Steuerung auf oo 10500 "kgm erhöht wurde.

Für die zu hebende Wassermenge ergiebt sich dementsprechend:

0,14 • 2,30 • 5,5 • 230 • ßu

~6789 "kgm.

1000

Hieraus folgt als Wirkungsgrad:

0,656.

6789

10340

Um die Kolbengeschwindigkeit herabzumildern und für besondere Fälle eine größere Kraft entwickeln zu können, wurden zwei vollständig gleiche Maschinen nebeneinander aufgestellt, von denen eine allein bei der oben angegebenen normalen Geschwindigkeit die erforderliche Arbeit verrichten konnte.

Das Betriebswasser wird dem Maschinenzylinder A (Figur 413 und 414 auf Tafel 33) durch ein am unteren Ende desselben angeordnetes Rohr B zugeführt und auf demselben Wege aus dem Zylinder abgelassen. Der Kolben C ist durch einen eingelegten Lederkranz c und einen ausgeschraubten Stulp c, abgedichtet. Er trägt die durch eine Stopfbüchse D geführte Treibkolbenstange Ct und ferner eine nach oben gerichtete runde Stange E mit daran befestigter Stange E, von rechteckigem Querschnitte, an welcher der Höhe nach verstellbare Knaggen ex e₂ angebracht sind. Das Rohr B führt zu dem Steuerzylinder Fx F₂, in welchem sich zwei an einer Stange Gr befestigte Kolben G₂ bewegen. Auf dem letztgenannten Kolben Gt₂ ist ein Zylinder G₃ aufgesetzt, so daß über dem Kolben nur ein Ringraum g verbleibt. In den Zylinder F münden in gleicher Entfernung vom Rohre B aber auf der entgegengesetzten Seite zwei Rohre H Ht ein, von denen das erstere das Betriebswasser der Maschine zuführt, während das zweite das verbrauchte Wasser ableitet. Sinkt demnach der Kolben G,, so strömt das Wasser auf dem Wege HF B unter den Kolben C und hebt denselben. Wird dagegen der Kolben Gx gehoben, so kann das verbrauchte Wasser auf dem Wege B F H₁ entweichen. Um zur Bewegung des Kolbens Gx eine verhältnismäßig sehr geringe Kraft zu brauchen, ist der Steuerzylinder in seinem oberen Teile F2 weiter gehalten, so daß der Druck des Betriebswassers das Kolbensystem Gi G G₂ immer zu heben bestrebt ist. Die Kolben können erst dann sinken, wenn zu dem Ringraume g Wasser hinzugeleitet wird. Dieser Zufluß findet durch die Röhre i statt und wird durch eine Hilfssteuerung von ähnlicher Bauart wie die Hauptsteuerung reguliert. Dem Hilfssteuerzylinder Lx L₂ wird das Betriebswasser durch das Rohr k zugeleitet. Vom Boden des Zylinders L, führt ein Rohr lx 1₂1₃ nach dem Abflußrohre Hx. In einer Stopfbüchse des oberen Endes des Zylinders L₂ ist ein Kolben m geführt, welcher durch ein Hebelsystem n Ul n₂ Ug n₄ mit einem Bogenstücke o in Verbindung steht. Von den Hebeldrehpunkten sind n₂ n₄ fest. Das Bogenstück o trägt zwei Knaggen ox und o₂, welche so angeordnet sind, daß ox gegen die Knagge ex und o2 gegen e₂ treffen kann.

In der gezeichneten Stellung der Steuerungsteile gelangt das Betriebswasser auf dem Wege Hki in den Ringraum g und bewegt das Kolben-system G₂ G Gi abwärts. Dadurch wird dem Betriebswasser der Weg in das Rohr B und somit in den Zylinder A freigegeben. Der Kolben C mit dem Gestänge C, geht in die Höhe. Kurz bevor er die höchste Stellung erreicht, stoßen die Knaggen e₂ o₂ zusammen, dadurch wird mittelst des Hebelsystemes n n, n₂ n₃ n₄ der Kolben m gehoben. Da jetzt keine Kraft mehr auf die obere Fläche des Kolbens M₂ wirkt, werden die Kolben Mi M₂ gehoben und dem Betriebswasser der Weg in den Hilfssteuerzylinder Li L₂ abgeschnitten. Es wird nun das Wasser aus dem Ringraume g auf dem Wege i Lx lx 1₂1₃ in das Abflußrohr Hx entweichen und dadurch das Kolbensystem Gx G G₂ gehoben werden, bis dem im Maschinenzylinder A befindlichen Wasser der Weg B Fx Hx zum Abflusse freigegeben ist. Hierauf sinkt der Kolben C. Die Knaggen ex o₂ stoßen gegeneinander und bringen die Steuerungsteile wieder in die gezeichnete Stellung.

Da das abfließende Wasser wegen der Aufstellung des Maschinenzylinders um 14,20 m unter der Abflußrinne noch einen Gegendruck auf die untere Fläche des Kolbens Mx ausübt, so ist zum Ausgleich desselben die Röhre p angeordnet, welche Betriebswasser auf die freie obere Fläche des Kolbens M₂ leitet.

Um die Kolbengeschwindigkeit abändern zu können, sind die Hähne kx 14 in den Röhren k und Lx angebracht, dieselben drosseln das dem Ring-

raume g zuströmende und das aus diesen abfließende Wasser. Der Schluß des Hahnes e in dem Augenblicke, wenn der Kolben Gi das Rohr B schließt, genügt, um die Maschine anzuhalten. Der Kolben hat auf seiner zylindrischen Oberfläche vertikale sich nach dem Ende vergrößernde Rillen gv welche den Zutritt des Betriebswassers zu dem Rohre B und den Abfluß des verbrauchten Wassers aus diesem Rohre durch langsames Öffnen bezw. Schließen der Ringerweiterung bi b₃ des Zylinders F2 verzögern. Hierdurch werden Stöße vermieden.

Durch Benutzung der Kolbensteuerung für die bei älteren Maschinen übliche Hahnsteuerung kann man dem Zuflußrohre einen großen Querschnitt geben und die Kraftverluste beim Eintritte das Wassers herabdrücken.

Der Hub des Maschinenkolbens C läßt sich durch Verstellung der Knaggen ex e₂ ändern, während die Kolbengeschwindigkeit durch Einstellung der Ventile h bx reguliert werden kann.

§ 51.

Notierende Wassersäulenmaschine von Armstrong.

Eine rotierende Wasserkraftmaschine¹⁴) von Sir William Armstrong ist in Figur 293 auf Tafel 25 dargestellt. Bei seinen Untersuchungen kam er auf diese Zeichnung, welche er an das Mechanic’s Magazine einschickte und welche in demselben am 29. Dezember 1838 beschrieben wurde. Die Maschine kann kurz als ein Flachringrad bezeichnet werden, welches vier in gleichen Abständen angebrachte in die Ringebene umklappbare Kolben enthält. Diese Kolben bewegen sich durch ein gebogenes am unteren Ende offenes Rohr, welches am oberen Ende mit dem Zuleitungsrohre in Verbindung steht. Die Kolben klappen nach dem Eintritte in das Rohr aus der Ringebene heraus und beim Austritte wieder hinein. Die Länge des gebogenen Rohres ist so bemessen, daß zu jeder Zeit immer ein Kolben angetrieben wird.

Ein nach der Zeichnung angefertigtes Modell wurde in Newcastle und Gateshead versucht. Es soll beim Treiben durch Leitungswasser einen Wirkungsgrad von 95 Prozent ergeben haben. Der benutzte Druck war gleich demjenigen einer Wassersäule von 131 Fuß — ^ 40 m. Der Motor entwickelte bei 30 Umdrehungen in der Minute 5 PS. Jedoch scheint eine solche Maschine niemals praktische Verwendung gefunden zu haben.

§ 52.

IwehiMndrtge Wassersäulenmaschine von Armstrong.

Die von William George Armstrong konstruierte zweizylindrige Maschine ist in den Figuren 175 bis 179 auf Tafel 16 nach der englischen Patentschrift Nr. 12 157 vom Jahre 1848 dargestellt.

Die beiden Zylinder A stehen unter einem rechten Winkel gegeneinander geneigt. Ihre Kolben B oder deren Kolbenstangen reichen durch den unteren Zylinderdeckel hindurch zum Kreuzkopfe C, der von Schienen D geführt wird. Von diesem Kreuzkopfe führt die Pleulstange G jedes Zylinders nach derselben Kurbel E. Um dies zu ermöglichen, ist die eine Pleulstange gabelförmig gebildet, während die andere aus zwei getrennten Stangen besteht.    Auf der Maschinenwelle sind außer dem

Schwungrade F noch Exzenter H zur Bewegung der Steuerschieber J aufgekeilt. Durch die Kammer M wird das Betriebswasser zur und aus der Kammer K abgeführt. In der letzteren befindet sich eine Eisenstange N, welche die Rücken der Schieber miteinander verbindet, um die starken Wasserpressuugen auf die Schieber gegenseitig aufzuheben. Hierfür schlägt Armstrong noch vor, die Schieberrücken durch eine Stange mit dem Schieberkasten in geeigneter Weise zu verbinden oder Schieberrücken auf Reibungsrollen neben der Schieberbahn anzuordnen. Schließlich sind noch Rückschlagventile angebracht, welche auf der einen Kolbenseite ein Vakuum und auf der anderen eine starke Kompression des Wassers durch Stoß vermeiden sollen. In Figur 179 sind die Wasserwege L L K M mit den Ventilen dargestellt. Es führen die Öffnungen OPQ nach LIK, wie auch aus Figur 178 ersichtlich. In dem Augenblicke, wo ein Schieber die Zylinderöffnung schließt, würde der Kolben an der Fortsetzung seiner Bewegung durch die Unelastizität des Wassers verhindert werden, falls sich nicht der Schieber hebt und Wasser nach dem Abflußrohre entweichen läßt. Zur selben Zeit wird aber auf der anderen Kolbenseite dem Wasser der Zutritt abgeschnitten und dadurch ein Vakuum gebildet werden, welches die Kolbenbewegung ebenfalls hemmt. Beide Übelstände werden nun durch die Ventile 8 T vermieden. Der auf die Unterseite des Ventiles 8 wirkende Druck des plötzlich vor dem sich bewegenden Kolben eingeschlossenen Wassers hebt das Ventil 8 an und läßt eine bestimmte Wassermenge entweichen. Diese ist nun aber keineswegs verloren, sondern gelangt durch das Ventil 8 in das Druckwasserzuführungsrohr und muß somit von neuem auf den Kolben einwirken. Wird andererseits der Einlaß für das Betriebswasser in den Zylinder früher durch den Schieber ab-geschnitten als der Kolbenhub beendet ist, so öffnet sich das entsprechende Ventil T und läßt etwas Luft eintreten. Um den Gang der Maschine noch ruhiger zu gestalten, bringt Armstrong an beiden Seiten des Kolbens oder im Inneren an jedem Zylinderende elastische Kissen an, welche die fehlende Elastizität des Betriebsmittels ersetzen sollen.

Eine bessere Entlastung der Schieber als die oben erwähnte, erzielt man dadurch, daß die Wasserwege wie in Figur 177 gezeigt, angeordnet werden. Dem Umsteuerungszylinder Y wird das Betriebswasser durch den Ringkanal X zugeführt und das verbrauchte Wasser durch die Kanäle W W' entnommen. Die auf den Doppelschieber TT ausgeübten Pressungen heben    sich somit gegenseitig    auf.    Wird z.    B. U    angehoben,

so wird das aus    dem Kanäle    X durch    eine    größere Anzahl    Öffnungen

in den Zylinder Y übertretende Betriebswasser durch die Öffnungen Z in den Kanal V und von diesem nach einem Maschinenzylinder strömen, während von der anderen Kolbenseite desselben Zylinders das verbrauchte Wasser in den Kanal V' gepreßt wird und durch die Öffnungen Z' in den Ableitungskanal W' gelangt. Auch hier sind wieder Ventile S T S' T' angeordnet, deren Wirkung aus der Figur 177 deutlich ersichtlich ist. Wird nämlich der    Schieber in    die gezeichnete    Stellung    zurückgeführt, so

kann im Kanäle V Unterdrück    entstehen    und    sich das    Ventil    T öffnen,

während der im Kanäle V' auftretende Überdruck das Ventil S' aufstößt und etwas Wasser nach dem Zuleitungskanale X entweichen läßt.

§ 53.

Dreizylinderige oszillierende Waffersäulenmaschine von Armstrong.

Die in Figur 43 auf Tafel 6 angedeuteten Wassersüulenmaschinen ¹⁵) von Armstrong haben drei oszillierende Zylinder A (Figur 64 und 65 auf Tafel 8), deren Tauchkolben B auf eine dreifach gekröpfte Welle einwirken. Die Kurbelarme sind um je 120° gegeneinander versetzt. Figur 64 zeigt den einen Kolben ganz im Zylinder und dementsprechend das Ventil V durch den Hebel L in die tiefste Lage gebracht, wodurch das Druckwasser dem Zylinder zugeführt wird. Beim Rückgänge des Kolbens ist das hintere Ende des Zylinders gehoben, der Wasserzustuß abgeschnitten, dagegen die Verbindung mit dem Auslaßrohre E hergestellt. Es ist wieder ein Entlastungsventil angeordnet und zwar in Verbindung

mit dem Druckrohre C im Schieberkasten. Bei großem Betriebsdrücke wird diese Maschine nur einfach wirkend, wie eben beschrieben, angewendet, dagegen kann sie doppelt wirkend für Druckwasser von geringer Spannung konstruiert werden.

§ 54.

Wassersäulemnaschine von Älthans.

Auf der Grube Zentrum bei Eschweiler wurde im Jahre 1855 die in Figur 433 und 434 auf Tafel 34 dargestellte Wassersäulenmaschine ¹⁶) vom Oberbergrat Althans errichtet. Es befanden sich daselbst zwei ober-schlächtige 13,18 m hohe Wasserräder, von denen das eine hätte erneuert werden müssen. Hierfür wurde nun die Wassersäulenmaschine aufgestellt, weil bei einer solchen auch die geringste Menge Aufschlagwasser ohne das Vorhandensein von Sammelteichen benutzt werden kann. Durch Benutzung eines 14,12 m hohen Gefälles mußte das Grundwasser aus der in

131.82    m Teufe unter Tage gelegenen Padtkohlsohle bis zu der hier

72.82    m höher gelegenen Herrnkunstsohle gefördert werden.

Die frühere Radstube, welche 47 m vom Schachte entfernt lag, wurde zum Klärsumpfe (Figur 434) für das Betriebswasser eingerichtet. Von diesem führte eine aus 837 mm weiten und je 3 bis 3,8 m langen gußeisernen Stücken bestehende Rohrleitung zunächst bis zu dem für den Abfluß des benutzten Wassers dienenden Stollen nieder und dann in diesem bis zum Schachte. In letzterem wurde unterhalb der Stollensohle der zur Aufstellung der Maschine erforderliche Raum von 9,4 m Länge, 4,4 m Weite und 13,5 m Höhe ausgearbeitet.

Der Maschinenzylinder Gr hat einen lichten Durchmesser von 1255 mm und trägt am oberen Ende eine mit gefetteten Hanfflechten gedichtete Stopfbüchse, in welcher der 1229 mm starke Plungerkolben H geführt wird. Dieser Kolben besteht, wie aus Figur 433 ersichtlich, aus einem oben offenen Zylinder.

mm

Auf dem mittleren Teile I des als horizontal liegender Zylinder ausgebildeten Fußkastens von 1255 mm Durchmesser ist der unten offene Maschinenzylinder aufgesetzt, während auf jedem der anderen beiden Teile KK' ein als Windkessel dienender Zylinder L L' von 1255 Durchmesser steht, in welchen das Wasser hineinsteigen kann. Die letzt-

genannten Teile K K' des Fußkastens haben an ihren freien Enden die notwendigen Ansätze M M' für eine Stopfbüchse von 706 mm lichter Weite und an beiden Seiten ein Mannloch N N' von 942 mm x 706 mm Abmessungen. Die Mannlöcher sind von kurzen Ansätzen 0 0' umgeben, welche mit niedrigen Füßen auf der Sohle des Maschinenraumes aufstehen. Unter diesen Füßen sind zur Verteilung der Last auf eine größere Fläche je zwei Eisenbahnschienen angeordnet. Der mittlere Teil I des Fußkastens liegt frei über dem Schachte und wird nur zwischen den beiden anderen mit Schraubenkränzen und kleinen Vorsprüngen an deren innerer Kante festgehalten. Er verengt sich von beiden Seiten auf einen 863 mm langen Zylinder von 788 mm Weite. Um nun das Wasser in den Treibzylinder zu leiten und nachher aus demselben abfließen zu lassen, ist im mittleren Teile des letztgenannten Zylinders eine ringförmige 131 mm weite Öffnung angebracht.

In dem einen zylinderischen Windkessel L' ist die Zuflußleitung P, des Betriebswassers bis zum unteren Ende dieses Zylinders hineingeführt, während von der Mitte des anderen Windkessels L die Wasserableitung P ausgeht. Um einen Wasserzutritt bei abgestellter Maschine zu verhindernt ist in jedem der Rohre P P' eine Klappe Q Q' angeordnet, außerdem enthält das Zuflußrohr P' noch eine nach der Maschine hin sich öffnende Klappe Q".

In der bereits erwähnten Verengung des zylinderischen Fußkastens, oder vielmehr in einem dort angeordneten Zylinder E, bewegt sich auf einem Wege von 418 mm ein Steuerkolben 8 von 706 mm Durchmesser und 288 mm Höhe hin und her. Als Liederung sind abwechselnd Messing und Lederstreifeu angebracht. Der Zylinder E hat mit der ringförmigen Einflußöffnung im Fußkasten übereinstimmende Öffnungen von 131 mm Höhe, welche in ihrer Breite zusammen dreiviertel der Peripherie einnehmen.

Um nun zur Bewegung des Steuerkolbens 8 keine größere Kraf, aufzuwenden, als zur Überwindung der Kolbenreibung erforderlich ist, sind in Verbindung mit dem Steuerkolben an jedem Ende des Fußkastens Kolben T T' angeordnet, die ebenfalls einen Durchmesser von 706 mm haben. An Stelle der beiden Gegenkolben könnte nur ein kleinerer angeordnet sein, der nach der Differenz der Drucke auf beiden Seiten des Steuerkolbens zu berechnen wäre. Eine derartige Einrichtung kann aber nur dann getroffen werden, wenn die Schwankungen im Gefälle geringfügig sind.

Zur Bewegung des Steuerkolbens 8 konnte eine schnellwirkende

Pendel- oder eine andere Gewichtssteuerung der dadurch erzeugten bedeutenden Stöße wegen nicht angewendet werden. Es ist nämlich hierbei in Betracht zu ziehen, daß eine Treibwassermasse von 38,83 cbm für 4 Hübe in der Minute nach Abzug der Zeit für Entleerung und Stillstand beim Wechsel nur 6 Sekunden gebrauchen darf und daß diese große Wassermasse somit bei dem Durchmesser des Treibkolbens von 1229 mm eine Geschwindigkeit von 0,785 m in den 732 mm weiten Röhren P P' annehmen muß. Es ist nun in Verbindung mit den besprochenen drei Kolben STP noch ein vierter Kolben U auf derselben Stange angeordnet, der sein Betriebswasser durch ein vom Hauptrohre L' abgezweigtes Rohr V mittelst eines Muschelschiebers zugeführt erhält. Um die Bewegung des Schiebers zu erzeugen, stoßen zwei an dem neben dem Treibzylinder niedergehenden Pumpengestänge angeschraubte Knaggen gegen einen von zwei Hebeln W W', welche durch entsprechende Zwischenglieder mit der Schieberstange in Verbindung stehen.

Die in dem Abflußrohre ~ 8,16 m hochstehende Wassersäule dient als Gegengewicht zu dem Pumpengestänge und wirkt demnach als hydraulischer Balancier. Ihr auf den Maschinenkolben ausgeübter Druck berechnet sich, wenn die Maße in Dezimetern genommen werden, zu:

12,29*81,6 = ~ 9680 kg.

Beim Niedergänge des Kolbens wirkt das Gewicht desselben und hauptsächlich dasjenige des Pumpengestänges zum Heben der eben genannten 8,16 m hohen Wassersäule, während beim Anheben des Kolbens durch das Betriebswasser das Abwasser keinen Gegendruck ausüben kann, weil es durch den Steuerkolben vom Maschinenzylinder abgeschlossen ist. Somit kommt bei der- Größe der möglichen Arbeit nicht nur das Gefälle von 14 m, sondern ein solches von 14,12 -st 8,16 — 22,28 m in Betracht. Die Änderung in der wirkenden Kraft vom Anfange bis zum Ende des Kolbenaufganges beträgt bei einem Kolbenhübe von 2,196 m:

^ 0,0986 — 9,86 Prozent,

2,196

22,28

dagegen steigt der Ungleichförmigkeitsgrad der Kraft auf: 2,196 14,12

0,1555    15,55 Prozent,

wenn nur das Gefälle von 14,12 m zur Wirkung kommt.

Die oben berechnete Kraft der Wassersäule im Abflußrohre genügt noch nicht, um das Gewicht des Pumpengestänges auszugleichen. Um

nun auch den Überschuß dieses Gewichtes nützlich zu verwenden, muß das niedergehende Gestänge noch eine Druckpumpe treiben.

Die oberen Teile der Rohre L und L‘ dienen, wie bereits erwähnt, als Windkessel. Zum Ersatz der verloren gehenden Luft sind Luftpumpen X X' angeordnet, die von Zeit zu Zeit vom Maschinenwärter bethätigt werden müssen. Erfolgt durch den Steuerkolben ein plötzliches Hemmen des Betriebswasserstromes, so müßte nach den Erörterungen im ersten Bande dieses Werkes ein beträchtlicher Stoß stattfinden. Derselbe wird nun durch die Luft im oberen Teile des Rohres L' aufgehoben oder vielmehr zum Komprimieren dieser Luft benutzt. Die Luft wird bestrebt sein, sich wieder auszudehnen und die Wassermassen zurückzudrängen. Um nun dies zu verhindern und die in der komprimierten Luft aufgespeicherte Kraft beim nächsten Kolbenaufgange nützlich verwenden zu können, ist die Abschlußklappe Q" angeordnet, welche einen Rücktritt der Wassermassen und somit ein Ausdehnen der Luft verhindert. Sowie jedoch der Steuerkolben 8 nach links geht und den Zutritt des Betriebswassers zum Maschinenzylinder freigiebt, wird die komprimierte Luft zur Geltung kommen. Jedoch hat sich nach dem Berichte in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure a. a. O. eine Benutzung der Klappe Q" in dem angegebenen Sinne nicht erforderlich gemacht, vielmehr ist die zu leistende Arbeit der Maschine verhältnismäßig so gering gewesen, daß die Klappe beständig geöffnet blieb.

Zur Regulierung des Ganges der Maschine ist noch ein Hahn in der Röhre V angeordnet, welche das Wasser dem Steuerzylinder zuführt. Sodann können noch Pflöcke in dem zwischen dem Fußkasten der Maschine und bgm Steuerzylinder liegenden Rahmen, in welchem sich die Stange des Kolbens bewegt, eingesteckt werden. Dieselben können den Steuerkolben an einer beliebigen Stelle seines Laufes festhalten, somit die Maschine durch gänzliches Absperren vom Fußkasten oder durch Verhinderung des Wechsels der Öffnung im höchsten oder tiefsten Stande festhalten; jedoch kann durch diese Pflöcke der Kolbenlauf beliebig unter 418 mm vermindert und dadurch die Größe der Ein- und Ausströmungsöffnung unter deni Zylinder beschränkt und der Gang der Maschine beliebig beim Aufgange oder beim Niedergänge verzögert werden.

Die Beobachtungen und danach angestellten Berechnungen ergaben einen Nutzeffekt der Maschine von 85,8 Prozent.

§ 55.

Waffersäulenmaschine von Pfelsch.

Eine liegende Wassersäulenmaschine¹⁷) von Pfetsch ist in den Figuren 227 bis 232¹⁸) auf Tafel 20 dargestellt. Sie wurde 1860 in den Salzbergwerken von Saint-Nicolas-Varangkville errichtet.

¹

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1881, Seite 662. Bodmer, Hydraulic Motors, London 1889.

²

Vergleiche Hederich. Anleitung zur Ausführung graphischer Konstruktionen im Maschinenbau, Jena, Hermann Costenoble, Seite 8. Jedoch würde sich als praktischer eine Methode zur Konstruktion der Qudrate empfehlen, welche derjenigen der dritten Potenzen unter 2 in § 5 auf Seite 14 entspricht. Die hierzu erforderlichen Hilsskurven werden in einem späteren Hefte Aufnahme finden.

³

De naturse simia seu technica macrocosmi historia, Seite 467. Siehe auch Ewbank. A descriptive and historical account of Hydraulic and other Machines for Raising Water 16. Austage 1876, Seite 354.

⁴

Das Rohr C ist kürzer gezeichnet als in der Zeichnung von Fludd.

⁵

Belidor Architecture hydraulique Paris 1739, Band 2, Seite 238. Reu-leaux, Der Konstrukteur, 4. Auflage, Seite 923.

⁶

Ewbank a. a. O., Seite 353.

⁷

Acta historico- chronologico -mechanica circa metallurgiam in Hercynia Superiori oder historisch - chronologische Nachricht und theoretische und pracktische Beschreibung des Maschinenwesens und der Hülfsmittel bey dem Bergbau auf dem Overharze, darin insbesondere gehandelt wird von ... . Ausgefertiget von Henning Calvör. Erster Teil. Braunschweig .... 1763. Seite 159.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

⁸

Siehe Delius, Anleitung zu der Bergbaukunst. Wien 1773 Seite 379.

⁹

Vergleiche Band 1, Seite 74, Zeile 18 von unten.

¹⁰

Eine Beschreibung derselben findet sich in der Berg- und Hüttenmännischen Zeitung 1873, Seite 13.

¹¹

Report on the british association, Jahrgang 1848, Seite 11.

¹²

Transactions of the Society for tlie Encouragement of Arts, Manufactures and Commerce 1787, Seite 193.

¹³

Der Erfinder erwähnt noch eine ältere Patentschrift aus dem Jahre 1788, jedoch konnte dieselbe nach den abridgments of specifications relating to hydraulics nicht ermittelt werden.

¹⁴

Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Band 1, Seite 65. Bodmer, Hydraulic Motors.

¹⁵

Vergleiche Seite 9.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Au fl.

¹⁶

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Band 4, Seite 79. Weisbach-Herrmann, Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinenmechanik, 5. Auflage, 2. Teil, 2. Abteilung, Seite 579.

¹⁷

Le Genie Industrie!, Band 23, Seite 144.

¹⁸

Die Figuren 230 und 231 sind zwei Schnitte in Richtung der durch Figur 228 gezogenen punktierten Linien.

Die Maschine konnte so aufgestellt werden, daß das Gefälle 174 m (Figur 227) betrug. Aus dem Maschinenzylinder B wurde das Wasser einem Sammelbehälter F, welcher 11 m höher lag, zugeführt. Von diesem leitete man es durch das Salzlager und daun nach gehöriger Sättigung mit Salz zu einem Sammelbehälter Gr, in welchen das Saugrohr g der Pumpe P' mündete. Der letztgenannte Behälter ist noch etwas über der Pumpe angeordnet, damit die Sangwirkung so vollkommen wie möglich wird. Unter Berücksichtigung der Gegenpressung von 11 m steht der Maschine ein nützliches Gefälle von 174 — 11 — 163 m zur Verfügung.

Die Maschine ist nach dem Systeme von v. Reichenbach konstruiert, aber mit liegendem Zylinder. Das Betriebswasser wird durch ein gußeisernes Rohr A' (Figur 232) zugeleitet. Es gelaugt zuerst in einen Steuerzylinder A, der durch zwei Kanäle P Q mit dem Maschinenzylinder B verbunden ist. Bei der gezeichneten Lage der auf einer Kolbenstange d angeordneten Steuerkolben 0 N schlägt das Wasser den Weg P ein und verdrängt den Kolben M nach rechts. Am entgegengesetzten Ende der dazugehörigen Kolbenstange C ist der Pumpenkolben V angebracht, welcher sich ebenfalls nach rechts bewegen muß. Das im Pumpenzylinder befindliche Wasser wird unter Anheben des Rückschlagventiles y durch das Steigrohr x emporgetrieben.

Mit der Kolbenstange C ist eine Schiene D verbunden, auf welcher die Klötze E F verschiebbar angebracht sind. Bei der vorausgesetzten Bewegung der Kolbenstange C wird der Klotz E gegen das untere Ende des Hebels Gr stoßen und unter Vermittelung der Stange R die Kolben h h' (Figur 228 und 232) nach links (Figur 229) bewegen. Das durch die Öffnung 1 eintretende Wasser kann nun durch den Kanal 1' weiterströmen und auf den Kolben m pressen, welcher seine Bewegung nach links auf die Kolben N 0 überträgt. Hierdurch wird für das durch das Rohr A' zugeführte Betriebswasser der Kanal P geschlossen, der Kanal Q dagegen geöffnet, somit muß der Kolben M nach links, dagegen die Kolben h h', m, N 0 nach rechts, d. h. alle Teile wieder in die gezeichnete Lage verschoben werden. Bei dieser Bewegung wird das vom Kolben M links befindliche Wasser durch den Kanal P in den Raum zwischen den Kolben 0 N und von dort durch das Rohr s entweichen, während bei der entgegengesetzten Kolbenbewegung das verbrauchte Wasser den Kanal Q benutzt. Endlich wird das Wasser, welches den Kolben m nach links gedrängt hat, durch den Kanal 1', die Öffnung t und das Rohr t' entweichen.

Nach den zu Anfang gegebenen Abmessungen und bestimmten Annahmen stehen die folgenden Zahlen für eine Berechnung zur Verfügung:

—    163 m nützliche Fallhöhe.

—    0,20 m Durchmesser des Maschinenzylinders.

—    0,80 m Kolbenhub.

—    0,003888 cbm, die in der Sekunde zur Verfügung stehende

Wassermenge.

—10, die Anzahl der einfachen Kolbenhübe in der Minute.

—    0,10 m lichter Durchmesser des Fallrohres.

—    die am Ende einer Fallhöhe von 163 m erreichte Ge

schwindigkeit.

Die letztgenannte Geschwindigkeit wird betragen:

V — j/2 gh — 56,522*).

Hierzu gehört eine Ausflußmenge von:

A* j/2 gh = 0,00785 **) - 56,522 = 0,44369 cbm in 1".

Für die Wassersäulenmaschine steht nun aber eine Wassermenge: Q = 0,003888 cbm

*) Diese Zahl ergiebt sich durch Interpolation aus der Tabelle auf Seite 121 des ersten Bandes, nach derselben ist ]/2 g h = 56,025 für h — 160 und — 56,894 für h — 165. Somit haben wir eine Differenz von 0,869 bei einem Zuwachse um 5 m in der Fallhöhe. Derselbe beträgt in Wirklichkeit 3, daher ergiebt sich:

y 2yi63 = 56,025 + ~ • 0,869 — 56,522.

5

**) Der Wert 0,00785 wird aus einer Kreisinhaltstabelle als zu ä —0,10 gehörig entnommen.

zur Verfügung, welche in dem Rohre vom Durchmesser d — 0,10 eine Geschwindigkeit:

Q _ 0,003888 7i d² Ö,ÖÖ785

0,495 m

haben totrb.f Die der Differenz beider Geschwindigkeiten (56,522 — 0,495) entsprechende Fallhöhe kann als Druckhöhe angesehen werden, welche gleichmäßig auf den Maschinenkolben einwirkt. Diese Höhe wird betragen:

(56,522 —0,495)2 2-8

Zur Erleichterung der Berechnung kann die Gleichung geschrieben werden: VlTghi = 56,522 — 0,495 = 56,027.

Zu diesem Werte von y' 2 g hM gehört aber nach der Tabelle ans Seite 121 des ersten Bandes:

hm

hM —-c^> 160 m.

Als Kolbengeschwindigkeit ergiebt sich:

10

. 0,80 = 0,133 m.

60 ‘ S 60

Unter Benutzung der obigen Werte erhält man aus der Gleichung:

den Wert:

D²-^.

4

Q _ 0,003888

0,133

- 0,0292

S' 60

für die Kolbenfläche und hieraus mittelst einer Kreisinhaltstabelle: D = 0,195 = ~ 0,20.

Die Maschine wird eine Arbeit von:

Q • hM 1000 _ 0,003888 • 160 • 1000

75

75

8,29 PS

leisten können.

Es sollen nun jährlich 96000 cbm gesättigtes Salzwasser aus der Tiefe des Brunnens ans Tageslicht oder 174 m hoch gefördert werden. Rechnet man 300 Arbeitstage im Jahre, so müssen an einem Tage 96000

300

— 320 cbm oder in einer Sekunde:

320

24 - 60 - 60    270

— 0,0037 cbm

gehoben werden.

Bei einem spezifischen Gewichte des gesättigten Salzwassers von 1,2 ist eine Arbeit von:

0,0037 -1200 -174    762,56

75

75

10,16 PS

zu leisten, welche sich mit Rücksicht auf die inneren Widerstände der Maschine und der Reibung des Wassers in den Leitungen bis auf 13,20 PS erhöht. Da eine Arbeit von 8,29 PS durch die Wassersäulenmaschine geleistet wird, so kann das Salzwasser nur eine weit geringere Strecke durch dieselbe gehoben werden. Nach der Zeichnung betrügt diese Höhe sogar die Hälfte, obwohl die Rechnung mehr ergiebt. Über die Verwendung der überschüssigen Kraft ist unten eine Angabe gemacht.

Durch Versuche hat man gefunden, daß zur Bewegung der Steuerkolben der vertikalen Wassersäulenmaschine von v. Reichenbach eine Kraft von 50 kg erforderlich wurde, bei der vorliegenden horizontalen Maschine steigert sich diese Kraft bis auf 75 kg. Angestellte Versuche zeigten sogar, daß diese 75 kg der Minimalwert sind.

Der Kolben N ist um 0,004 m im Durchmesser größer gemacht als derjenige des Kolbens 0, damit die Querschnittsverminderung durch die Kolbenstange beim Kolben N wieder ausgeglichen wird, und somit beide Kolben unter demselben Drucke durch das Betriebswasser stehen.

Die Abmessungen des Kolbens m, welcher die Kolben N und 0 bewegt, sind so bestimmt, daß aus die rechte Seite desselben ein Druck von 150 kg wirkt. Die linke Kolbenseite verliert genau die halbe wirksame Oberfläche durch die Kolbenstange, daher pressen 75 kg gegen dieselbe. Es wird somit der Kolben m durch einen Druck von 150 — 75 — 75 kg von rechts nach links getrieben. Hört dagegen bei der in Figur 229 angegebenen Stellung des Kolbens h die Pressung gegen die rechte Seite des Kolbens m auf, so wird derselben wieder mit einer Kraft von 75 kg nach rechts verschoben. Der Kolben 0 hat ebenso wie das Zuleitungsrohr einen Durchmesser von 0,10 m erhalten. Somit wirkt auf denselben eine Pressung von:

d²-^-kM 1000 = 0,00785 • 160 • 1000 = 1,256 kg.

Die Kolbenstange hat einen Durchmesser von 0,0247 m und daher einen Querschnitt von 0,0004789 qm. Der Durchmesser des Kolbens m ergiebt sich zu 0,035 m. Es sollte nämlich, wie oben gesagt, ans die Kolbenfläche ein Druck von 150 kg einwirken.

Somit besteht die Gleichung:

150 • 10 = d' --J-. 160 oder d'² -J- = 9,375 qcm.

Aus einer Kreisquerschnittstabelle entnimmt man hierzu d' — ~ 3,5 cm.

In einer Stunde stehen 14 cbm Süßwasser mit einem Gesälle von 163 m zur Verfügung oder ein Wassergewicht von:

14 -1000 -163 = 2282000 kg.

Die Maschine fördert in derselben Zeit 15,9 cbm Salzwasser 87 m hoch oder ein Wassergewicht von:

15,9 -1200 - 87 = 1659960 kg.

Der Wirkungsgrad beträgt hiernach:

= 72,7 Prozent.

ri

1659960-100

2282000

Die in einer Stunde der Maschine zugeführten 14 cbm Süßwasser nehmen nach der Sättigung mit Salz einen Raum von 15,900 cbm ein oder es werden 0,004416 cbm in 1" gefördert.

Beträgt nun die Förderhöhe 87 m wie in der Zeichnung angegeben so muß die Pumpe:

0,004416 -1200 - 87

75

6,14 PS

leisten. Ferner werden noch 0,37 PS durch eine kleine Pumpe verbraucht, welche Filtrationswasser 4 m hoch fördert. Nach der obigen Berechnung überträgt das Betriebswasser 8,43 PS auf die Wassersäulenmaschine. Hiernach ergießt sich als Wirkungsgrad:

. 100 = 77,20 Prozent.

6,14 + 0,37 8,43

Der Pumpenzylinder muß natürlich auch einen größeren Durchmesser als der Maschinenzylinder erhalten, damit die 15,900 cbm Salzwasser in der Stunde gefördert werden. Der betreffende Durchmesser ist gleich 0,22 m gemacht.

§ 56.

Wassersäulenmaschine von Joy.

Die in den Figuren 261 bis 264 auf Tafel 23 dargestellte Wassersäulenmaschine ¹) ist zum Betriebe der Blasebälge einer großen Orgel von

Joy konstruiert. Die Maschine mußte in doppelter Richtung Kraft ausüben und auf einfache Weise eine Regulierung vom schnellen bis zum langsainsten Gange erlauben. Gleichzeitig mußten aber auch die Stöße des unter hohem Drucke stehenden Betriebswassers vermieden werden.

Aus der Seitenansicht (Figur 261) ist die Verbindung der Maschine mit dem Blasebalge zu ersehen. Figur 263 stellt einen Vertikalschnitt durch die Maschine und Figur 262 einen solchen durch den Schieberkasten bar, während Figur 264 einen Horizontalschnitt der Maschine wiedergiebt.

Der gewöhnliche Muschelschieber D, welcher die Verbindungen für die Einlässe B B und den Auslaß C herstellt, wird von dem Doppelkolben E E geleitet, welcher sich in zwei kleinen Zylindern F F an den Enden des Schieberkastens bewegt. Diese Bewegung geschieht unter Einfluß des hurch das Rohr H herbeiströmenden Betriebswassers, welches durch den Vierweghahn I entsprechend geleitet wird. Der Hahn wird mittelst eines Hebels J und einer Stange K gedeckt, welch letztere mit der Kolbenstange fest verbunden ist. Auf dieser sind zwei Knaggen verschiebbar eingerichtet, damit die rechtzeitige Drehung des Hahnes I genau eingestellt und versuchsweise festgestellt werden kann. In dem vom Hahne I ausgehenden Auslaßkanale ist eine Schraube L angeordnet, damit der Ausfluß des Wassers aus den Zylindern F F und dadurch die Bewegung des Schiebers D beliebig reguliert werden kann.

Im Zuleitungsrohre H ist ein Hahn M eingeschaltet, welcher durch einen Hebel N und eine mittelst Gewichtes R belastete Stange 8 mit dem Luftreservoire P in Verbindung steht. Das letztere ist in der Zeichnung als gefüllt angenommen und daher der Hahn M geschlossen dargestellt. Entleert sich nun das Reservoir P, so sinkt die belastete Stange 8 und öffnet den Hahn M, so daß der Motor wieder arbeiten und Luft in das Reservoir schaffen muß. Meistens sind die Abmessungen so getroffen, daß selbst bei gefülltem Windbehälter P die Maschine nicht still steht sondern ganz langsam arbeitet, damit der Windverlust durch Undichtigkeit des Behälters P immer wieder ersetzt wird. Besonders bemerkenswert ist die besprochene Regulierung der Schieberbewegung zur Vermeidung von Stößen des Wassers bei der Umwechselung des Hubes. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, tritt erst die Bewegung des Schiebers D ein, nachdem der Kolben seinen Weg durchlaufen hat.

Mit der Maschine vorgenommene Versuche zeigten, daß die, wenn auch monatlich nur einmal erforderliche Schmierung des Schiebers ein Übelstand war, welchen man durch Herstellung des Schiebers aus Pock-holz überwand. Auch Glas erzielte keine so gute Wirkung. Die von Joy gebauten Maschinen machten in der Regel 50 Doppelhübe in der Minute, sie hätten aber noch schneller arbeiten können.

§ 57.

Wassersäulenmaschine von Roberts.

Eine rotierende Wassersäulenmaschine von Jsaac Roberts ist nach der englischen Patentschrift Nr. 164 vom Jahre 1862 in den Figuren 147 bis 149 auf Tafel 14 dargestellt ²). Es zeigt hiervon Figur 147 eine Endansicht der Maschine und Figur 148 einen Querschnitt, während in Figur 149 ein Schnitt nach der Linie A B verzeichnet ist.

Mit dem Gestelle a ist der Maschinenzylinder b und Hurch dessen eine Stirnwand b¹ auch die Kurvenscheibe m fest verbunden. Der Hohlzylinderkolben h dagegen steht durch seine Stirnwand i mit der Welle k in Verbindung und dreht sich mit dieser gemeinschaftlich. In zwei oder mehreren Schlitzen des Kolbens h bewegen sich plattenförmige Arme 1 welche einerseits von der Kurvenscheibe m und andererseits von der Innenfläche des Zylinders b bezw. von an dieser angeordneten Rippen o geführt werden. Das Druckwasser wird durch den Stutzen f dem Schieberkasten zugeführt und gelangt je nach der Schieberstellung durch eine der Öffnungen c in den Zylinder und durch die andere aus dem Zylinder in den Abflußkanal g. Das gegen die Arme 1 drückende Wasser verursacht die zur Arbeitsleistung erforderliche Drehung des Kolbens h und der Welle k³).

Um Wasserverluste durch Undichtigkeiten zu vermeiden, sind um die Welle k und um die Schieberstange e Stopfbüchsen angeordnet, während die Arme 1 durch Federn r nach außen gegen die Zylinderwandung gepreßte Einlagen q und ebenso beeinflußte Einlagen s zur Abdichtung gegen die Stirnwandungen haben. Sodann sind noch federnd gelagerte Körper u in den Schlitzen des Kolbens h angebracht, um ein Übertreten von Wasser in den Raum t zu vermeiden, welches durch seine Reibung au der Außenfläche der Kurvenscheibe und durch sein Gewicht beim Vorwärtsschieben durch die Arme 1 und hauptsächlich durch seinen Widerstand beim Übertreten von einer Seite eines Armes 1 zur anderen viel Kraft verbraucht und selbst die Maschine zum Stillstände bringen kann.

§ 58.

3n)fijtjlini>mge oszillierende Wassersäulenmaschine von Ramsbottom.

In Fällen, wo eine Veränderlichkeit der Geschwindigkeiten und hauptsächlich eine häufige Unterbrechung der Betriebsdauer erforderlich ist, eignet sich eine einzylinderige Maschine nicht. Bei den zweizylinderigen Maschinen ist die Wasserzuleitung verwickelter und mit vielen Schwierigkeiten verknüpft. Besonders hält es schwer, entgegengesetzt gerichtete Pressungen auf einen geringen Teil des Hubes zu vermeiden. Auch die Montage muß sehr gewissenhaft erfolgen. Bei den Maschinen mit oszillierenden Zylindern, wie eine solche von Ramsbottom & Co. ⁴) in den Figuren 222, 223, 233 auf Tafel 20 dargestellt ist, müssen die Mittellinien beider Zylinder die Oszillationsachse und die Kurbelzapfenmitte genau schneiden, damit die erwähnten nachteiligen Gegenpressungen vermieden werden. Die dargestellte Maschine macht auch alle Zwischenglieder vom Schieber bis zur Welle, als da sind Schieberstange, Exzenter und dergl., entbehrlich, welche durch ihre Vibrationen schädliche Wirkungen hervorrufen. An Stelle der flachen Drehschieber können natürlich auch, wie die später besprochenen Maschinen zeigen, kegelförmige und ähnliche treten.

Figur 223 zeigt einen vertikalen Längsschnitt der Maschine.

Figur 222 einen vertikalen Querschnitt nach der Linie 1—2 in Figur 223 und

Figur 233 einen horizontalen Schnitt nach der Linie 3—4 in Figur 223.

Die Zylinder B und B' tragen in ihrer Mitte zylinderische Ansätze b und b' in deren Aushöhlungen die Zapfen cc' eingreifen. Diese Zapfen sind verstellbar in den Seitenwänden C und der Mittelstütze C, des Maschinengestelles angeordnet. Eine Verstellbarkeit der Zapfen ist erforderlich, um die Montage zu erleichtern und die nötige Anpressung der Schieberflächen zu erzeugen. Der Schieberkasten D ist durch eine vertikale Wand g in zwei Abteilungen zerlegt, von denen die eine h mit dem Wasserzuleitnngsrohre und die andere i mit dem Abflußrohre in Verbindung steht. Weil es sich im vorliegenden Falle um zwei oszillierende Zylinder handelt, so sind die beiden Seiten des Schieberkastens gleich ausgebildet. Die Kanäle h und i bilden Halbkreise, deren Mittelpunkt mit der Oszillationsachse zusammenfällt. Mit den Kanälen h und i werden bei der Oszillation die in den Zylindermänteln angebrachten

Kanäle j in Verbindung gesetzt. Bewegt sich von den letztgenannten Kanälen der obere eines Zylinders (B') nach rechts (Figur 222), so wird der Abfluß des Wassers oberhalb des Kolbens P' durch den Kanal i freigegeben, während der untere Kanal j nach links sich bewegt und das vom Kanäle h kommende Wasser unter den Kolben P' gelangen läßt. Da sich der eine Kolben in der Mittelstellung befindet, wenn der andere eine der Endstellungen einnimmt, so kann die Maschine zu jeder Zeit anspringen.

§ 59.

Wassersäulenirmschine von Ä. George.

Um städtische Wasserleitungen als Kraftquelle zu benutzen, konstruierte George die in den Figuren 327 bis 330 auf Tafel 27 dargestellte Maschine *). Hiervon zeigt Figur 327 die Maschine im Längsschnitte durch den Maschinenzylinder, Figur 328 ist ein Grundriß bezw. Horizontalschnitt und Figur 329 ein Querschnitt nach der Linie 1 bis 2 durch Figur 328.

Wie bei den Dampfmaschinen sehen wir das bekannte Kurbelgetriebe mit Kolben a, Kolbenstange a', Kreuzkopf, Pleulstange B, Kurbel, Betriebswelle C, Schwungrad V und Riemenscheibe P. Ein auf der Schwungradwelle aufgekeilter Exzenter c steuert mittelst der Exzenterstange C' den Verteilungsschieber d, der in einem Schieberkasten D angeordnet ist. Die Maschine ist nach Figur 328 doppelt wirkend.

Das Betriebswasser wird durch das Rohr E, welches von der städtischen Wasserleitung abgezweigt ist, zugeführt. Jedoch gelangt es nur mittelbar in den Zylinder, denn es wird zuerst in einen oder mehrere Zwischenbehälter B B¹ B² geleitet, in welchen die Luft unter der Druckwirkung des Wassers komprimiert werden kann. Wenn in dieser Weise eine bestimmte Menge lebendiger Kraft aufgespeichert ist, wird die im unteren Teile der Behälter B B¹ B² befindliche Wassermenge gleichsam zu toter Masse, wenigstens arbeitet das Wasser nicht durch sich selbst, sondern unter Wirkung der komprimierten Luft wird das Wasser gegen den Kolben der Maschine gepreßt, deren Zylinder mit den Behältern durch ein mit Absperrventil E' versehenes Rohr verbunden ist.

Die Einschaltung derartiger Windkessel ist von großer Wichtigkeit. Wenn nämlich das Betriebswasser direkt in den Zylinder geleitet würde, so müßte das Wasser in den Bewegungsperiodeu des Kolbens bald eine

starke Beschleunigung, bald eine starke Verlangsamung erfahren, wobei die letztere bis zum völligen Stillstände bei den toten Punkten führt. Fortwährend hätte somit das Betriebswasser gegen wechselnde Kräfte zu kämpfen, welche es an der Erreichung einer normalen Stärke verhindern. Hieraus folgt, daß die Maschine niemals die motorische Kraft abgeben könnte, welche das Druckwasser zu liefern fähig ist.

Wenn dagegen der treibende Wasserstrom auf ein Luftkissen von genügender Elastizität trifft, so erreicht er eine normale Geschwindigkeit, die merklich regelmäßig bleibt, und besitzt unterm Einflüsse ihres Gefälles eine Energie, die von den Schwankungen des Wasserspiegels im Windkessel nicht beeinflußt wird. Die im Windkessel besindliche Wassermenge wirkt gleichsam wie ein einfaches Maschinenelement auf den Kolben.

Der Windkessel wird dem Maschinenzylinder so nahe gerückt, daß die Flüssigkeitsmenge zwischen Kolben und komprimierter Luft nur unbedeutend ist und somit keinen anderen Widerstand den Bewegungen des Kolbens entgegensetzt, als irgend ein schwingender Maschinenteil.

Um zu starke Pressungen zu vermeiden, ist der Windkessel aus mehreren langen Körpern (ßE’ß²) von kleinem Durchmesser zusammengesetzt, welche unter sich durch Röhren r und e in Verbindung stehen. Von diesen Röhren dienen die unteren r für den Durchfluß des Wassers, die oberen e für die Lust. In die Kessel ßß'ß² wird noch Lust hineingepreßt, wenn der Wasserspiegel in denselben zu hoch steigt. Die Maschine verbraucht genau so viel Wasser als die Leitung hinzuführt, demnach richtet sich die Kolbengeschwindigkeit nach dieser Flüssigkeitsmenge. Die Letztere hängt nun ab von dem Einlaßquerschnitte und der treibenden Druckhöhe. Die Spannung der Luft im Windkessel ist der Kolbengeschwindigkeit umgekehrt proportional bei gleicher Arbeitsleistung. Demnach regelt man durch Änderung der Einlaßöffnung die Bewegung der Maschine und die Luftspannung. Um eine solche Regelung vornehmen zu können, ist das Ventil E' angebracht. Sodann ist noch ein zweites Ventil F' vorgesehen und zwar in dem Verbindungsrohre zwischen dem Windkessel und der Maschine. Dieses Ventil wird zum Ingangsetzen, zum Anhalten der Maschine und zum Regeln der Geschwindigkeit benutzt. Es muß jedoch bemerkt werden, daß Querschnittsverengerungen die Wirkung der Maschine ungünstig beeinflussen.

Um den Wasserverbrauch zu vermindern, ohne die Geschwindigkeit zu ändern, kann man den Zylinderdurchmesser oder den Kolbenhub verkleinern. Zur Beobachtung der Luftspannungen ist ein Manometer m angebracht.

Wenn das von der städtischen Leitung gelieferte Wasser Luft niit-führt, so wird diese im Windkessel zurückbleiben und den Wasserspiegel Herabdrücken. Ist das Betriebswasser jedoch luftarm und reißt Luft mi§ dem Windkessel mit, so hebt sich der Wasserspiegel. Derartige Schwankungen können an dem Wasserstaudsrohre I abgelesen werden. In dem einen Falle muß Luft abgelassen, in dem anderen hinzugepumpt werden. Die Stelle einer Luftpumpe vertritt das geschlossene Gefäß Gr, in welches das bereits oben genannte Rohr e einmündet. Während das Gefäß mit diesem Lustleitungsrohre durch einen Hahn h verbunden werden kann, ist ein Hahn g angebracht, um das Wasser einzulassen bezw. abzusperren. Sodann sind noch zwei Hähne angeordnet, von denen der eine i zum Ablassen des Wassers und der andere j zum Einlassen der atmosphärischen Luft dient. Die Höhe des Gefäßes ist so bemessen, daß sie über den Wasserspiegel im Windkessel nicht hinausreicht.

Um mit diesem Gefäße Luft in den Windkessel zu Pressen, öffnet man die Hähne g und h, wodurch sich das Gefäß mit Wasser füllt. Darauf werden die Hähne g und h geschlossen und die Hähne i und j geöffnet. Dadurch fließt das Wasser aus dem Gefäße G durch den Kanal J, die Rohre J' nach dem Ableitungskanale K ab, während atmosphärische Luft einströmt. Darauf werden die Hähne i und j geschlossen und g und h wieder geöffnet, wodurch die Lust aus dem Gefäße G nach dem Windkessel hinüber getrieben wird.

Bei der im Betriebe befindlichen Maschine darf der Zylinder keine Luft enthalten. Um ihn nun von Luft zu reinigen, muss dem zuströmenden Wasser vorher die Luft genommen werden, dies geschieht in einer Vorkammer A', die über dem Zylinder angeordnet ist und durch deren einzelne Räume das Wasser strömen muß, bevor es zuin Steuerungskasten gelangt. Damit auch durch das Abflußrohr F keine Luft in den Zylinder gelangt, ist das Ausflußende unter den Wasserspiegel eines Kasten L getaucht.

Die Umsteuerung geschieht wie bei Dampfmaschinen. Durch einen Exzenter wird ein Schieber d angetrieben, jedoch ohne Voreilung. Die Überdeckungen sind aber so eingerichtet, daß, wenn auch nur auf sehr kurze Zeit, Betriebswasser durch den Schieberkasten strömt, ohne Arbeit zu verrichten. Dies geschieht in den Augenblicken, >venn der Kolben die toten Punkte überschreitet, wodurch Stöße vermieden werden. Der Schieber (Figur 328) besteht aus einem rechteckigen Rahmen der zwischen zwei Gleitbahnen sich besvegt, von welchen die eine die betreffenden

Öffnungen für den Wafferdurchtritt enthält und die andere am Rücken des Schieberkastens angebracht ist.

§ 60.

Wasserkraftmaschinen mit künstlich erzeugtem Drucke.

Bei mehreren Anlagen genügte Ben Konstrukteuren die von dem vorhandenen Gefälle gelieferte Kraft nicht. Man wollte aber die Vorzüge der Wasserkraftmaschinen nicht entbehren und kam daher auf den Gedanken, die größere Spannung des Dampfes oder eines Gases auf Wasser zu übertragen. Die Lösungen dieses Problems fielen natürlich ganz verschieden aus. Sie richteten sich danach, ob die Wasserkraftmaschine eine hin und her gehende Bewegung oder eine rotierende Hervorrufen sollte. Bei der zur ersten Gattung gehörenden Maschine von Rumsey⁵) drängt der durch das Rohr L (Figur 283 auf Tafel 24) in den Zylinder A eingeleitete Dampf den Kolben K zurück, der mit dem kleineren Kolben M eine gemeinschaftliche Kolbenstange B hat. Hierdurch wird der spezifische Druck bei der Übertragung auf das unterm Kolben M und in dem horizontalen Zylinder befindliche Wasser vergrößert und zwar nehmen die Pressungen, wie in § 5 auf Seite 12 dieses Bandes erklärt wurde, im umgekehrten Verhältnisse der Kolbendurchmesserqnadrate zu.

Wird der Kolben M durch den Dampf nach unten gedrängt, so muß sich der Kolben F nach rechts bewegen. Hierbei wirkt er mittelst der Stange Gr H ans irgend eine Vorrichtung I ein. Gleichzeitig wird das rechts vom Kolben F befindliche Wasser in den Behälter E hineingepreßt werden. Wenn die Teile die gezeichnete Stellung erreicht haben, wird der Dampf im Zylinder A z. B. durch Wassereinspritzung kondensiert. Alsdann treibt das im Zylinder E befindliche Wasser und der Atmosphärendruck den Kolben F nach links und hebt das Kolbensystem M K empor.

Auch in späteren Jahren tritt immer wieder der Gedanke auf, die hohe Spannung von Dämpfen oder Gasen auf Wasser zu übertragen und dieses Wasser zum Betriebe von Maschinen zu benutzen. So ist z. B. eine derartige Vorrichtung in den Figuren 286 und 286 a auf Tafel 24 nach der englischen Patentschrift Nr. 1767 vom Jahre 1853 abgebildet. Der Erfinder Auge Louis du Temple de Beaujeu läßt Wasserdampf unter Vermittelung einer Ölschicht oder stark komprimierte Gase mittelst eines Kolbens oder ohne einen solchen auf Wasser oder eine andere Flüssigkeit pressen, welche in einem Zylinder A sich befindet. Die so auf die Pressung des Dampfes oder Gases gebrachte Flüssigkeit läßt er in gleichmäßigem Strome auf eine hydraulische Maschine einwirken. In den Figuren ist als Beispiel ein Wasserstrahlrad dargestellt.

Um einen ununterbrochenen Flüssigkeitsstrom zu erhalten, ist folgende Einrichtung getroffen worden. An Stelle eines Zylinders A sind zwei A und a angebracht, von deren Boden je ein Rohr B b nach dem gemeinschaftlichen Ausflußrohre D führt. Unter der Ausflußmündung und dem Wasserrade befindet sich ein Behälter E, der durch zwei Röhren C c mit den Röhren B b verbunden ist. Jedoch ist je ein sich nach unten öffnendes Ventil 1,2 eingeschaltet und je ein sich nach oben öffnendes Ventil 3,4 am oberen Ende der Röhren B b angebracht.

Der Arbeitsgang der Maschine wird der folgende sein: Es sei vorausgesetzt, daß die Räume BbCc und der Zylinder A mit Walrathöl oder dergleichen gefüllt sind, während dem Zylinder A Dampf oder eine Gasart zugeleitet wird. Der emporsteigende Flüssigkeitsstrom schließt alsdann das Ventil 1 und öffnet das Ventil 3, tritt nach dem Rohre D über und hält dadurch das Ventil 4 geschlossen. Der aus D austretende Flüssigkeitsstrahl setzt mit verhältnismäßig großer Kraft das Rad T in Bewegung. Die so benutzte Flüssigkeit sammelt sich im Behälter E an und gelangt durch das Ventil 2 auf dem Wege c, b in den Zylinder a, so daß der Zylinder a gefüllt und der Zylinder A entleert wird.

Ist dies geschehen, so findet eine Umsteuerung des Dampfes statt und die in a befindliche Flüssigkeit gelangt auf dem Wege b, 4, D zum Wasserrade und von dort durch E, 1, C, B in den Zylinder A zurück, während die Ventile 2 und 3 geschlossen sind.

Soll zur Bewegung des Rades T Wasser verwendet werden, so füllt Beaujeu den Zylinder A halb mit Wasser und halb mit Öl, die Röhren mit Wasser und den Zylinder a halb mit Öl.

Dreizehntes Kapitel.

Neuere Waffersäuleumaschineu.

A. Strirerirngen.

a) Hahnsteuerungcn.

§ 61.

Waflersäulenrnaschme von Körber.

In diesem Kapitel werden aus der deutschen Patentlitteratur die größte Zahl der Wassersäulenmaschinen in scheinbar bunter Reihenfolge erklärt. Manches kommt erst durch die späteren systematisierenden Betrachtungen zur Geltung. Vorläufig soll nur das Verständnis der einzelnen Konstruktionen vermittelt werden.

Durch die im vorigen Kapitel erläuterten Maschinen ist wohl zur Genüge bewiesen, daß die Erfinder nur ein beschränktes Gebiet zur Entfaltung ihrer Thätigkeit vorfanden. Die Haupttypen der Maschinen standen fest und gestatteten wenige Abänderungen. Es galt daher, die Steuerungen zu vervollkommnen und Vorrichtungen zu ersinnen, welche die von der Maschine verbrauchte Wasserkraft der erforderlichen Arbeit möglichst genau anpassen.

Bei der in Figur 210 auf Tafel 19 dargestellten Maschine zum Betriebe einer Luftpumpe ist dem Erfinder I. W. Körber in Düsseldorf die durch einen Fallhebel in Gang gesetzte Hahnsteuerung geschützt gewesen *).

Eigenartig ist hierbei die Bauart des Balanciers A. Derselbe besteht nämlich aus zwei mittelst Röhren b verbundenen hohlen eisernen Gefäßen a a, welche zur Aufnahme einer schweren Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, dienen. Bei der gezeichneten Lage des Balanciers hat der Kolben seine tiefste Lage (Figur 211) und der Umsteuerungshahn die aus den Figuren 211 und 212 ersichtliche Stellung. Es kann das Wasser somit frei unter den Arbeitskolben treten und denselben heben. Hierbei stößt ein Mitnehmer gegen den Balancier und bringt diesen in die horizontale Lage und über diese hinaus. Sofort fließt das Quecksilber aus dem jetzt höher gelegenen Gefäße a durch das untere Rohr b in das andere Gesäß und bewirkt ein schnelles Umschlagen des Balanciers. Die Bewegung desselben überträgt sich durch die Zugstange f und den Hebel g auf den Hahn. Das obere Rohr ist erforderlich, um aus dem sinkenden Gefäße die Luft in das steigende überzuleiten.

In den Röhren b sind noch Hähne c angeordnet, um gegebenenfalls durch Veränderung der Durchflußöffnung die Hubpause zu regeln. Man soll hierdurch die Kolbengeschwindigkeit bis auf 16 mm in der Minute herabdrücken können. Der Erfinder hält ein Liter Quecksilber für ausreichend, um größere Maschinen sicher umzusteuern. Jedoch tritt dies nur dann ein, wenn der Steuerungshahn wenig Reibungswiderstaud darbietet und vollständig entlastet wird.

*) Deutsche Patentschrift Nr. 1744 der Klasse 88.

9*

§ 62.

Wassersäulenmaschme von Schaltenbrand & Möller.

Der Motor mit oszillierendem Zylinder von Schaltenbrand & Möller ist mit Hubregulierung eingerichtet, wodurch verschiedene Kraftwirkungen erreicht werden können. Von den sonst gebräuchlichen Hubregulierungen zeichnet sich diese durch die bequeme Handhabung mittelst einer einzigen Schraube aus. In den Figuren 122 bis 128 auf Tafel 13 ist die Wassersäulenmaschine mit einem Hube oder einer Kurbelarmlänge gleich Null gezeichnet. Der Gußteil n ist nach den Figuren 122, 124 und 125 mit Hilfe einer Stahlspitze y genau auf die Körnermarke der Nähmaschinenwelle eingestellt und mit dem Schwungrade der Singer-Nähmaschine durch drei Arme cp mittelst Schrauben ip in hintergelegte Muttern ß befestigt. Sonst ist das Gußstück n auf die Achse des selbstständigen Motores aufgesetzt. In der Höhe der Motorachse muß sich dann auch der Kurbelzapfen i bei einem Hube gleich Null befinden. Dieser Zapfen, welcher sein Lager in der Kolbenstange l der Wassersäulenmaschine hat, ist mit dem Gleitstück d und einer Mutter h aus Stahl gefertigt und wird gegen den Konstruktionsteil n mittelst der Schraube k verstellt.

Bei diesem Motore ist die Hahnsteuerung verwendet und zwar ist in Figur 122 ein Hahnquerschnitt für den Singer-Motor⁶) und in Figur 123 derjenige für den Wheeler & Wilson - Motor ⁷) dargestellt. Bei dem ersteren tritt das Wasser durch das Rohr c ein und steht auch bei geschlossenem Ventile durch den Kanal ex mit dem Windkessel e in Verbindung, somit muß beim Ventilschlusse der Stoß der bewegten Wassermassen durch den Windkessel aufgenommen werden. Im Hahngehäuse n dienen die Kanäle 1, 2 und 3 für den Eintritt und die Kanäle 8, 9, 10 und 11 für den Austritt des Wassers, während die Höhlung 14 das Umströmen des Wassers von einer Kolbenseite zur anderen gestatten soll.

Denkt man sich nach Einstellung der gewünschten Hubgröße oder Kurbellänge, also nach Senkung des Zapfens i, das Schwungrad in dem durch den eingezeichneten Pfeil angedeuteten d. h. positivem Sinne gedreht, so oszilliert die Kolbenstange oben nach rechts und der Steuerhahn dreht sich negativ. Es wird sich somit der Kanal 16 schließen. Die Abmessungen sind so getroffen, daß noch vor dem vollständigem Abschlüsse ein Ausströmen durch die Kanäle 6, 8 und 12, 10 beginnen kann. Sobald der Umströmekanal 16 ganz geschlossen ist, strömt Wasser durch die Kanäle 5, 1 und 7, 3 zu. Es tritt somit das Druckwasser durch die untere Hälfte des Hahnes unten in den Maschinenzylinder und durch die obere Hälfte oben aus demselben aus, während der Kolben gehoben wird. Noch bevor die höchste Kolbenstellung erreicht ist, schließen sich die Einströmekanäle 5 und 7, der Umströmekanal 16 öffnet sich und dann schließen sich die Ausströmekanäle 6 und 12. Bei der nun folgenden Oszillation der Kolbenstange nach links öffnen sich die Ausströmekanäle 7 und 13 des Hahnes gegen 9 und 11 des Gehäuses, der Umströmekanal 15 schließt sich. Alsdann öffnen sich die Einströmekanäle 4 und 6 des Hahnes gegen 1 und 2 des Gehäuses. Das Druckwasser tritt durch die obere Hahnhälfte oben in den Zylinder und durch die untere Hahnhälfte unten aus demselben aus, wobei der Kolben abwärts getrieben und die Kurbel positiv gedreht wird. Nach dem Obigen sind die Kanäle 1, 6 und 7 doppelt verwendet, wodurch der kleine Hahnumfang erzielt wurde.

Durch die Kolbenstange wird bei gleicher Hublänge der verlorene Raum unter dem Kolben größer als der gewonnene über dem Kolben, so daß das umströmende Wasser beim Niedergänge komprimiert wurde und sich beim Aufgange ein kleines Vakuum bildete. Diesem Übelstande läßt sich nun dadurch abhelfen, daß von der Umströmemuschel 14 die heller schraffierten Guß- und Rotgnßteile fortgenommen werden und sie somit unter Bildung eines kleinen Behälters gegen den Ausströmeraum ft geöffnet wird. Das in dem Behälter befindliche Wasser genügt vollkommen, um die eben genannte Differenz zu ersetzen.

Bei späteren Konstruktionen wurden die Umströmekanäle so erweitert, daß sie auch als Ausströmekanäle dienen, wodurch im Hahngehäuse ein Ausströmekanal wegfallen konnte.

Der in Figur 123 dargestellte Hahnquerschnitt gehört zu einem Wheeler & Wilson-Motore mit liegendem Zylinder. Es dienen alle Ausströmekanäle auch als Umströmekanäle. Die Achse möge rechts vom Steuerhahne liegen und sich im negativen Sinne, also ebenso wie die Welle der Wheeler- & Wilson - Nähmaschine drehen. Befindet sich der Kolben in seiner äußersten rechten Stellung und oszilliert abwärts, so schließen sich die Ausströmekanäle 12 und 7 des Hahnes und 6 und 11 öffnen sich noch mehr gegen 8 und 10 und darauf öffnen sich die Eintrittswege 5, 1 und 7, 3. Das Druckwasser treibt den Kolben von rechts nach links und die Kurbel dreht sich negativ bis zur linken Totlage. Darauf schließt sich der Umströmekanal 11, während sich der Ausströmekanal 7 gegen 9 öffnet und der Umströmekanal 12 gegen 10 als Ausströmekanal dient.

Nach Schluß des Kanales 11 strömt das Druckwasser auf den Wegen 4, 1 und 6, 2 zu. Es tritt somit auf der linken Kolbenseite in den Zylinder ein und auf der rechten aus und treibt dadurch den Kolben nach rechts.

Hub ist der

mm

Bei Berechnung des Wasserverbrauches darf nicht der volle Kolbenhub eingesetzt werden, sondern nur derjenige Teil, der auf die Dauer der Eintrittskanaleröffnung verfällt. Dieser beträgt bei dem vorliegenden Motore 0,97 der Hublänge bei größtem Hube, bei 20 Koeffizient oder der mit der Hublänge zu multiplizierende Bruch 0,91, bei 15 mm 0,73, bei 10 mm 0,50 und bei 8 mm gleich Null.

Dem Steuerhahne gegenüber auf der anderen Seite des Zylinders dient der nachstellbare Zapfen m (Figur 124 und 128) als zweiter Stützzapfen des Zylinders. Er wird so nah wie möglich an den Zylinder herangerückt, um den Hauptdruck desselben aufzunehmen. Gleichzeitig dient der Spannzapfen zur Nachstellung des Hahnes und gestattet dieselbe in sehr geringen Grenzen zu ändern, denn bei der einmaligen Umdrehung der Stellschraube a drückt diese den Zapfen nur um ¹/₆ ihrer Ganghöhe gegen den Zylinder vor. Um ein gutes Arbeiten der Maschine zu erzielen, muß die Einstellung so erfolgen, daß bei jedem Hube ein Tropfen Wasser in das Schlabberbecken sickert. Nach Schaltenbrands Versuchen gewinnt man bei höchstens 1 1 Verlust den Tag nahezu 1 1 Wasser in der Minute, gegenüber dem Gange mit dichtem und trockenem Hahnkegel und bei gleicher Geschwindigkeit.

Das Absperrventil, welches in Figur 122 geschlossen gezeichnet ist, verhindert jede Drosselung des Wassers. Die Ventilstange o führt durch eine Stopfbüchse im Einsätze q und steht mit zwei seitlichen Nocken r genau vor der zylindrischen hohlen, inneren Bahn des Einsatzes. Der zur Bewegung des Ventiles benutzte Handhebel 1 (Figur 122, 126 und 127) ruht mit seinem Drehzapfen v in einer Gabel w des Einsatzes und ist mit der Ventilspindel gelenkig verbunden. Wird der Handhebel 1 in Figur 122 nach links bewegt, so öffnet sich das Ventil, während es sich bei der entgegengesetzten Bewegung des Hebels bis in die gezeichnete Lage schließt. Soll es nun noch besonders festgestellt werden, so wird der Hebel 1 in Figur 122 nach hinten oder in Figur 127 nach rechts gedreht, dadurch bewegt sich der Nocken r an der den Einsatz q begrenzenden Zylinderfläche entlang und schraubt das Ventil gegen seinen Sitz fest. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verhindert der bei der letzten Bewegung des Hebels in die Gabel w eingetretene Bart \\ ebenso wie die Zylindersläche des Einsatzes ein Herausziehen des Ventiles. Soll das

Um schädliche Wirkungen durch Wasserentnahine an der Hausleitung vom Motore fernzuhalten, kann ein Drucksammler eingeschaltet werden. Dieser ist ein Windkessel, welcher inindestens eine doppelt so große Wassermenge aufnehmen muß, als der Motor in einer Minute verbraucht.

Ventil von seinem Sitze entfernt werden, so muß erst das Drehen des Ventiles und dann das Zurückziehen stattfinden. Bei dem letzteren gleiten die Nocken r in Längsschlitzen des Einsatzes q entlang, bis sich das Ventil gegen die Zylinderfläche legt.

Eine universal gelenkige Aufstellung des Motores wird durch zwei Anschlußstücke 8 und mit Kugelzapfen erreicht. Mit diesen Anschlußstücken kann auch der Motor durch Versuch im Gange so eingestellt werden, daß der Auf- und Niedergang des Kolbens in gleichen Zeiten erfolgt.

Über die Schlauchverbindungen und die Leistungen des Motores finden sich nähere Angaben in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Band 25, Seite 698. Hier mögen nur die Ergebnisse der Versuche mit einer deutschen Singer - Nähmaschine mit unmittelbarem Schnurantriebe Platz finden:

Druck in atm

Stichzahl in der Minute

Wasserverbrauch

in 1 in der in cbm Minute am Tage

Kosten in Mark für den Tag in Berliner Wohnhäusern große kleine

giebt Stiche Nntzeffekt in Prozent

Leistung in kgm --- PS

Für die Berechnung des Wasserverbrauches an einem Tage ist bei Familiengebrauch angenommen, daß von lOstündiger Arbeitszeit nur die Hälfte und bei Gewerbebetrieb */₈ zum Nähen verwendet wird.

420

3—2,75    510

2,75

568

3,75 4,10 5,20

§ 63.

Wassersäulenmaschine von Vogel.

In den deutschen Patentschriften Nr. 6647, 9024 und 11 391 sind die auf eine Wassersäulenmaschine mit hin- und hergehenden Kolben bezüglichen Erfindungen von E. W. Vogel in Dortmund beschrieben.

Es handelt sich bei denselben wieder um eine Hahnsteuerung. Diese unterscheidet sich von den vorher üblichen dadurch, daß die Hahnbewegung zwangläufig vor sich geht. Der Hahn wird durch zwei auf der Welle

sitzende Kurbeln gedreht, die durch eine Stange verbunden sind. Auf dieser wird das obere Auge eines auf der Kolbenstange drehbaren Hebels geführt, der durch Stellringe am Gleiten verhindert ist. Am Rahmen der Maschine ist eine derart geformte Rippe angebracht, daß der Hebel, dessen unteres Ende mittelst einer Feder gegen diese Rippe gepreßt wird, durch die Kolbenbewegung zur rechten Zeit nach rechts oder links gedreht und somit der Hahnschlüssel durch die Kurbeln bewegt wird.

Bei der ersten Konstruktion hatte der Steuerhahn seitlich angeordnete Kammern, welche später durch Kanäle ersetzt wurden. Diese dienen zur entsprechenden Verbindung des nach Schlitzen des Hahngehäuses führenden Eintritts- und Ablaufrohres für das Druckwasser, mit je einem der zu den Zylinderenden führenden beiden Kanälen.

Der durch das letzte der obengenannten Patente geschützte Steuerungs-mechanismns ist auf Tafel 36 in den Figuren 468 und 469 dargestellt. Auf der dem Maschinen- und Pumpenkolben gemeinschaftlichen Kolbenstange a ist ein Führungsstück b befestigt, von welchem zwei mit Rollen versehene Nocken c nach der Hahnwelle hin reichen. Auf dieser Welle sind die Arme e befestigt, gegen welche die beiden am Führungsstücke angebrachten Federn sich legen und welche dadurch den Rollen der Nocken in den Weg gestellt werden. Bei der Bewegung der Nocken müssen daher die Arme zur Seite gedrängt werden, was die Umsteuerung des Hahnes bewirkt.

§ 64.

Wassersäulenmaschine von Hahn-Mücke-Wilschech.

Figur 198 auf Tafel 18 giebt den Grundriß der von Th. Hahn in Posen, Gustav Pflücke in Meißen und Wilscheck in Posen erfundenen Wassersäulenmaschine*) wieder. In Verbindung mit der Kolbenstange stehen zwei zu ihr parallele Stangen, welche die Nocken g gx tragen. Die letzteren werden daher an der Kolbenbewegung teilnehmen. Zur Umsteuerung dient ein Vierweghahn mit aufgesetztem Sperrrade, in welches die Klinke f bezw. f) zu bestimmten Zeiten eingreift.

Auf der Hahnwelle sind unabhängig von einander lose drehbar zwei Winkelhebel dab und dx a bx angebracht, welche an einem Hebelende eine Rolle b bezw. bj und am andern wieder je einen drehbaren Winkelhebel tragen, dessen einer Arm einen Anschlagstift e (ej und dessen anderer Arm eine Rolle c (c₁) besitzt. Um den Zapfen d (d,) ist noch

die bereits genannte Sperrklinke f (£,) drehbar. Ein und dieselbe Feder drückt diese Klinke gegen das Sperrrad und den Stift e (e,) gegen den Winkelarin ad (ad,).

Die Teile sind in den Stellungen gezeichnet, welche sie einnehmen, wenn die Kolben, nämlich der Kolben der Wassersäulenmaschine und derjenige der von dieser getriebenen Feuerspritze, den Hub von links nach rechts beendet haben. Es muß sich demnach jetzt der Nocken g nach links bewegen, hierbei wieder gegen die Rolle c drücken und das Hebelsystem cde, dab wie ein starres System um a drehen. Hat nun der Kolben und somit auch der Nocken g seine äußerste linke Stellung fast erreicht, so läßt er die Rolle c frei, welche mit den übrigen bewegten Hebelteilen unter Einwirkung des über die Rolle b und eine um einen festen Punkt des Maschinengestelles drehbare Rolle h gelegten Gummibandes in die ursprüngliche Lage zurück schnellt. Hierbei nimmt die Sperrklinke k das vierzähnige Sperrrad mit und dreht dadurch den Vierwegehahn. Damit beim Rückgänge des Kolbens der Nocken g die Rolle c anheben und ans die rechte Seite derselben gelangen kann, war die Drehbarkeit des Hebel-armes d c um d erforderlich.

In derselben Weise wie der Nocken g auf die Steuerungsteile beim Kolbenhübe von rechts nach links einwirkt, so bringt der Nocken g diese Teile in derselben Weise in die entsprechende Stellung beim entgegengesetzten Kolbenhübe. Nach der Zeichnung hat der Nocken gx eben die Rolle ct freigegeben, so daß das über b₁ h, gelegte Gummiband ebenfalls eine Drehung des Vierwegehahnes im positiven Sinne verursacht. Die Abmessungen müssen so gewählt werden, daß sich jedesmal die Teile c d e b um mehr als 90° um a bewegen, weil sonst die Klinke f nicht sicher hinter den entsprechenden Zahn des Sperrrades fassen würde. Um schließlich die zurückschnellenden Steuerungsteile in ihrer Drehbewegung aufzuhalten und den Drehwinkel des Hahnes genau zu begrenzen, haben die Hebelarme ad, adt über d bezw. hinausgehende Verlängerungen erhalten, welche sich hinter Nasen o o₁ fangen.

Das Betriebswasser wird durch das Rohr m zuerst dem Vierwegehahne zugeführt, gelangt je nach der Stellung desselben durch das Rohr k auf die rechte oder durch das Rohr 1 auf die linke Kolbenseite und wird durch eines dieser Rohre den Hahn und das Rohr n nach dem Vorratsbehälter der Spritze geleitet.

§ 65.

Wassersäulenmaschine von Gebr. Stern & L. Böhm.

Zum Betriebe von Luftkompressionspumpen und zu ähnlichen kleinen Arbeitsleistungen soll die in der deutschen Patentschrift Nr. 43 352 beschriebene Maschine dienen. Dieselbe ist auf den Luftpumpenzylinder aufgesetzt und beide Kolben bezw. Kolbenstangen sind durch eine neben den Zylindern entlang geführte Stange mit entsprechenden Anschlußstücken untereinander verbunden. Diese Stange trägt zwei Nocken, welche auf den Hebel d (Fig. 132 auf Tafel 13) der Umsteuerungsvorrichtung einwirken.

Der Hebel d ist an der Schieberstange e¹ eines Drehschiebers e befestigt, welcher zusammen mit dem vier Kanäle 1, 2, 3, 4, enthaltenden Schieberspiegel eine Vorsteuerung E bildet. Von den Kanälen 1, 2, 3,4, (Fig. 129, 130 und 132) dient einer (1) zum Wasserzufluß, ein zweiter (2) zum Abfluß, während die beiden andern (3, 4) in das Gehäuse Gr führen, an dessen einer Seite die Vorsteuerung E angeordnet ist.

Das Druckwasser wird vom Zuführungsrohre f durch ein Rohr i in den vom Gehäusedeckel g begrenzten Raum und von dort in den Kanal 1 geleitet. Aus dem Kanal 2 gelangt das verbrauchte Wasser durch einen Kanal i¹ in das Abflußrohr f¹. Dem Vorschieber e wurde nach den Figuren 129 und 130 eine derartige Gestalt gegeben, daß er bei der höchsten Stellung des Armes d (Fig. 129) die Bohrungen 1 und 3 bezw. 2 und 4, dagegen bei der tiefsten Stellung des Armes d (Fig. 130) die Bohrungen 1 und 4 bezw. 2 und 3 verbindet. Die Kanäle 3 und 4 führen je auf eine Seite einer Scheidewand in die kreisringförmige Kammer k (Fig. 132, 131) von rechteckigem Querschnitt, in welcher sich ein gut eingeschliffener Kolben 1 bewegt.

In Fig. 132 möge die punktiert gezeichnete Schieberspiegelbohrung den Kanal 3 darstellen, so daß der Kanal 4 vor der Zeichenebene zu denken ist. Bei der in Figur 129 angegebenen Stellung des Vorschiebers wird demnach das Betriebswasser durch den Kanal 3 in die Kammer k eintreten und den zuerst links hinter der Zeichenebene (Fig. 132) befindlichen Kolben 1 in die gezeichnete Stellung und von dieser weiter aus der Zeichenebene heraus bis links vor die Scheidewand der Kammer k bezw. noch vor die Einmündung des Kanales 4 bewegen. Das vor dem Kolben befindliche Wasser strömte während der Kolbenbewegung auf dem Wege 4, 2, i¹, f¹ ab. Wenn der Kolben 1 auf seinem Kreisbogenwege die eben gekennzeichnete Endstellung erreicht hat, ist gleichzeitig der Arm d und somit auch der Vorschieber e in die Stellung nach Fig. 130 gelangt. Es wird daher das Betriebswasser durch den Kanal 4 auf die Vorderseite der Scheidewand in die Kammer k einströmen und den Kolben 1 wieder zurückbewegen.

Die schwingende Bewegung des Kolbens 1 wird durch einen mit demselben verbundenen Stift m auf den Hahnschlüssel n übertragen. Der Stift m geht durch einen Schlitz der Kammerdeckplatte o hindurch. Die Abmessungen des Kolbens 1 müssen so getroffen werden, daß er den Schlitz immer verschließt und durch diesen kein Wasser aus der Kammer k in den oberen Raum des Gehäuses G gelangen läßt.

Der eigentliche Steuerhahn F (Fig. 131 und 132) wird nun je nach seiner Stellung entweder das durch das Rohr f zuströmende Druckwasser in das zu einem, z. B. dem oberen Ende des Maschinenzylinders führende Rohr r und gleichzeitig das vom unteren Ende des Maschinenzylinders durch das Rohr s kommende verbrauchte Wasser nach dem Abflußrohre f¹ leiten (Fig. 131), oder dem unteren Ende des Maschinenzylinders auf dem Wege f s das Betriebswasser zuführen und gleichzeitig dem oberen Ende des Zylinders auf dem Wege rf¹ das Abwasser entnehmen.

§ 66.

Wasjersäuleninaschine von Schoeneberger.

Eine Wassersäulenmaschine⁸), welche hauptsächlich zur Komprimierung von Luft bei Bierdruckapparaten Verwendung finden soll, ist von Franz Schoeneberger konstruiert.

Zur Zylinderachse parallel und mit der Kolbenstange durch eine Strebe B (Figur 390 und Figur 391 auf Tafel 31) verbunden ist die Steuerstange A angeordnet, welche einen aufwärts gerichteten Knaggen k und zwei seitliche abgeschrägte Nasen d d₁ trägt. Die letzteren drücken in ihren Endstellungen ein Sperrstück 8 der Wirkung einer Feder c entgegen zurück, während der Knaggen k mittelst Gleitstücke e ex an diesen und am Hahnhebel h befestigte Federn ppx spannt bezw. entlastet.

In der gezeichneten Lage der Steuerungsteile tritt das Betriebswasser durch das Rohr Bx in den Zylinder E ein und kann aus diesem in den darunter gelegenen Teil des Steuerhahnes gelangen. Bei der in Figur 392 angegebenen Stellung dieses Hahnes fließt das Wasser durch den Kanal ax und das Rohr f) in den Zylinder C über und treibt den Maschinenkolben nach links. Von der anderen Kolbenseite wird das Wasser auf dem Wege durch das Rohr g die Hahnbohrung b (Figur 393) und die Höhlung i des Kükens hinausgepreßt. Mit dem Maschinenkolben bewegt sich nun auch die Steuerstange A nach links. Die Nase d giebt das Sperrstück 8 frei, so daß dieses durch die Feder c getrieben vorschnellt und den Hahnhebel im Ausschnitt festhält. Der Knaggen k entlastet nun die Feder p, und spannt dann die Feder p. Darauf drängt die Nase d, das Sperrstück 8 zurück, wodurch der Hahnhebel h vom Ausschnitt s des Sperrstückes frei wird und dem Zuge der Feder p folgend den Hahn dreht, bis das Hebelende dem Ausschnitt s, gegenübersteht, wobei das Sperrstück durch die Nase d, zurückgehalten wird. Diese Hahndrehung um 90° läßt nun das Betriebswasser durch den Kanal ar und das Rohr f auf die linke Kolbenseite treten, während das Abwasser von der rechten Kolbenseite durch das Rohr gu die Bohrung bt und die Höhlung i hinaus gedrückt wird. Der nach rechts gehende Kolben läßt das Sperrstück 8 vorschnellen, dieses hält mit dem Ausschnitt sx den Hebel h. Darauf wird die Feder p entlastet und die Feder pt gespannt. Die Nase d drückt das Sperrstück 8 zurück und die Steuerungsteile kommen wieder in die gezeichnete Lage.

Hahnsteuerungen sind ferner noch angebracht bei den Wassersäulenmaschinen mit schwingenden Zylindern von Johannes Haag in Augsburg (Deutsche Patentschrift Nr. 7 929) und von Böhler & Großmann in Pforzheim (Deutsche Patentschrift Nr. 4026). Die erstere Maschine ist dadurch bemerkenswert, daß sich die Bahnen der im Drehzapfen angeordneten Steuerung bequem auswechseln lassen und daß die Zapfen mit sicher wirkenden Selbstschmierern versehen sind Bei der zweiten Maschine ist die Verteilung an den Fuß des Zylinders gelegt, so daß der durch die Stöße in Richtung der Zylinderachse verloren gegangene Schluß wieder hergestellt werden kann. Die Schwingungszapfen sind zu diesem Zwecke in einem Hebel angebracht, dessen freies Ende durch entsprechend angeordnete Schrauben nach dem unteren Gestellteile zu gepreßt werden kann.

Schließlich ist noch in der Deutschen Patentschrift Nr. 86684 eine Wassersäulenmaschine mit Hahnsteuerung angegeben, welche aber anderer Eigentümlichkeiten wegen später zur Besprechung gelangt.

b) Kolbensteuenmgen.

§ 67.

Wassersäulenmaschine von Hutzler.

Die von Otto Hutzler in Tiefenstein konstruierte Steuerung⁹) einer Wassersäulenmaschine ist in den Figuren 215 und 216 auf Tafel 19 dargestellt und zwar zeigt Figur 215 einen horizontalen Schnitt durch die Maschine und Figur 216 eine Ansicht der Steuerungsvorrichtung.

An den großen Maschinenzylinder A schließen sich zu beiden Enden je ein Pumpenzylinder B¹ B² an, deren Kolben F mit dem Maschinenkolben E eine gemeinschaftliche Kolbenstange haben. Von dem Zylinder A führen zwei Rohre z und w nach dem Steuerzylinder C, in welchem drei Kolben x an einer gemeinschaftlichen Kolbenstange c angeordnet sind. Dem Zylinder C wird das Betriebswasser durch das Rohr a zugeführt und durch die Rohre d¹ b² entnommen. Es wird aus dem Zylinder C durch das Rohr z auf die linke Seite des Kolbens E treten und diesen nach rechts verdrängen.

Auf der Welle o sitzen der Gewichtshebel d und die damit festverbundene Steuergabel e e. Vom Kolben E geht eine Stange f aus, welche durch Rollen n Führung hat. Diese Stange f stoßt mittelst eines Stiftes g gegen die Steuergabel und bewegt sie bis zum Punkte h, an welchem der Gewichtshebel d über die Mittellage nach rechts kommt. Der Hebel fällt alsdann um und schlägt mittelst des Teiles i auf den Anhaltspunkt k der Kolbenstange, wodurch die Steuerkolben nach rechts gedrängt werden. Jetzt wird das Betriebswasser vom Zylinder 6 durch das Rohr w auf die rechte Seite des Kolbens E treten, während das auf der linken Kolbenseite befindliche Wasser durch das Rohr z nach dem Zylinder C hin und von diesem durch das Rohr b¹ ins Freie entweicht.

Zur Abschwächung von Stoßen ist am linken Ende des Steuerzylinders 6 eine Einlage v aus Kautschuk oder Kork angebracht, während die Kolbenstangen c am rechten Ende einen Buffer y trägt.

Bewegt sich der Kolben E und somit auch F nach rechts, so füllt sich der Pumpenzylinder B¹ mit Wasser, welches beim Kolbenrückgange durch das Ventil G in das Steigrohr s gedrückt wird. Gleichzeitig hat sich der Zylinder B² gefüllt, so daß immer bei der Füllung eines Pumpenzylinders der andere entleert wird.

§ 68

Wassersäulenmaschinen von Goebel.

Um auf beiden Seiten des Treibzylinders je ein Luftkissen zu erhalten, hat Goebel den Zylinderdeckel F (Figur 460 auf Tafel 36) seiner doppelwirkenden Wasfersäulenmaschine ¹⁰) ebenso wie den Kolben E sehr hoch und unten offen konstruiert. Die Bewegung des Kolbens E wird durch die Kolbenstange a, ein im Schnitt gezeichnetes Querhaupt b und entsprechende Zugstange auf den um den Zapfen z der Säule W schwingenden Balancier G übertragen. Bei einem in der Patentschrift dargestellten Ausführungsbeispiele war im Punkte v die Pleuelstange eingelenkt, welche am Schwungrade einer Nähmaschine angriff.

Die Maschine ist mit einer Kolbensteuerung ausgerüstet. Durch den Doppelkolben 8 wird dem mittelst des Rohres f zugeführten Wasser der Weg durch den Kanal e über oder durch den Kanal d unter den Maschinenkolben angewiesen, während derselbe Kolben 8 auf der entgegengesetzten Seite durch einen dieser Kanäle und Öffnungen g, h im Schieberkasten das verbrauchte Wasser entweichen läßt.

Damit die Umsteuerung im richtigen Augenblicke und mit der erforderlichen Geschwindigkeit geschieht, sind konzentrisch mit der Steuerkolbenstange s zwei Federhülsen i und k angebracht, gegen deren Nasen r und n der Balancier bei seiner Bewegung stößt. Es wird so die entsprechende Feder z. B. i' gespannt und dann durch eine Klinke 1, die in einem Rahmen m drehbar und federnd gelagert ist, in Spannung erhalten. Bewegt sich nun der Balancier nach der andern Richtung, so spannt er die Feder k; gegen Ende dieser Bewegung, wird aber ein Stift t des Balanciers gegen den nach links gerichteten Arm der Klinke 1 stoßen und diese dadurch auslösen. Es wird sich nun die Feder i' ausdehnen , mit dem Kopfplättchen o gegen den auf der Steuerstange s befestigten Knopf p drücken und den Steuerkolben 8 abwärts bewegen. Während dieser Zeit ist die Klinke 1' eingefallen und hält die Feder k so lange in Spannung, bis die Auslösung wieder durch den Stift t erfolgt.

Zur Regulierung des Wasserzuflusses ist im Rohre f ein Kegel u angebracht, der durch eine Feder in Verschlußstellung gebracht wird, aber durch den Hebel x in beliebiger Stellung erhalten werden kann. Ist der Durchflußquerschnitt genügend groß, so wird während der Bewegung des

Treibkolbens das Wasser demselben mit vollem Druck folgen können. Wird der Durchschnitt verkleinert und ist die zu leistende Arbeit verhältnismäßig gering, so wird sich der Kolben durch die Ausdehnung der bei Beginn des Hubes komprimierten Luft getrieben rascher vorwärts bewegen, als das einströmende Wasser folgen kann. Somit muß die Steuerung auch den Wasserzufluß abschließen, bevor der vom Kolben freigegebene Raum ausgefüllt ist. Es arbeitet dann die Maschine mit teilweiser Zylinderfüllung und Expansion der Luft.

Eine weitere Ausgestaltung der obigen Steuerung ist in den Figuren 208 und 209 auf Tafel 18 nach der deutschen Patentschrift Nr. 3967 dargestellt. Der an seinem hinteren Ende gegabelte Balancier G ist mit zwei kreisförmigen Verbreiterungen v versehen, welche bei der Balancierbewegung nach der eingezeichneten Pfeilrichtung gegen den Kopf k stoßen. Bei dieser Konstruktion hat nur eine Feder Verwendung gefunden, deren Enden in den Köpfen k kt befestigt sind. Während der eben angedeuteten Bewegung des Balanciers G wird der eine Kopf kt durch die Klinke 1, gehalten, so daß sich die Feder spannen muß. Kurz bevor der Balancier seine höchste Lage erreicht hat, stößt der Stift t gegen den linken Arm der Klinke 1, und löst diese aus, während ungefähr zur selben Zeit der obere Kopf k von der Klinke 1 abgefangen wird. Der emporschnellende Kopf kj stößt gegen einen auf der Steuerstange s befestigten Knopf p und hebt dadurch die Steuerstange. Die somit erfolgte Umsteuerung bewirkt, daß sich der Treibkolben tmb mit diesem der Balaneier nach unten bewegt, wodurch in entsprechender Weise der Kopf k¹ in die gezeichnete Lage bewegt wird und der Kopf k nach unten schnellt. Dieser stößt von oben gegen den Stift p der Steuerstange s und steuert dadurch um.

Die beschriebenen Umsteuerungsvorrichtungen sind ihrem Wesen nach bereits bei der Wassersäulenmaschine von Rumsey aus dem Jahre 1790 welche auf Seite 104 erläutert wurde, vorhanden. Es wäre auch hierbei die auf Seite 56 angegebene Vorrichtung zu vergleichen.

§ 69.

Wassersiiulenmaschme von Davey.

Von den in der deutschen Patentschrift Nr. 2121 niedergelegten Ausführungsformen der Wassersäulenmaschine von Henry Davey in Leeds ist eine durch die Figuren 204—207 auf Tafel 18 wiedergegeben. Es zeigt hiervon Figur 204 eine Seitenansicht und Figur 205 einen Grundriß eines Paares dieser Maschinen, die eine Kurbelachse bewegen.

Jede Maschine hat zwei Zylinder A A', in welchen sich ein gemeinsamer Plungerkolben B bewegt. Von seiner Mitte geht eine Schubstange b3 nach der Kurbel e².

Im Ventilgehäuse C befindet sich eine Ventileinrichtung, deren Bauart für eine doppeltwirkende Maschine in Figur 206 dargestellt und weiter unten näher beschrieben ist. Der Kolben D (Figur 204) wird an der oberen Fläche abwechselnd vom Betriebswasser gedrückt und dann entlastet. Dies geschieht in der Weise, daß ein Röhrchen F, welches zu dem oberen Ende des Ventilgehäuses führt, mittelst eines dreifach durchbohrten Hahnes f abwechselnd mit der Speiseröhre b und mit einer Ableitungsröhre in Verbindung gebracht wird. Fließt durch das Rohr F dem oberen Ende des Zylinders C Wasser zu, so bewegt sich der Kolben D hinab und öffnet dadurch ein an seiner Kolbenstange befestigtes Ventil d. Jetzt kann das Betriebswasser aus dem Rohre b durch den Zylinder C und Ventil d nach dem Maschinenzylinder A gelangen. Geht der Kolben D zurück, so nimmt er ein Zylinderventil — wie solches weiter unter beschrieben ist — mit und läßt das verbrauchte Wasser entweichen.

Auf der Kurbelwelle ist ein Exzenter f⁵ befestigt, dessen Exzenterstange f⁴ mittelst eines einarmigen Hebels f³ eine Stange f² hin- und herbewegt. Bei dieser Bewegung drehen auf der Stange f² angebrachte Nocken den Hahnschlüssel f¹.

Wenn sich eine Regulierung der Arbeitsleistung erforderlich macht, so wird für den zweiten Nocken auf der Stange f² ein Gleitstück g (Figur 207) angeordnet. Dieses bewegt sich ebenfalls mit der Stange hin und her, wird aber andererseits durch den Regulator bei zu schnellem Gange der Maschine unter Vermittelung der Zwischenglieder g¹, g2 gehoben. Das Gleitstück ist nach unten zu verbreitert, es wird daher in gehobener Stellung friiher gegen den Hahnschlüssel stoßen und den Wasserzufluß vom Zylinder A abschneiden. Verlangsamt sich der Gang der Maschine, so sinkt das Gleitstück g wieder und der Wasserzufluß wird später abgeschnitten.

Bei dem frühzeitigen Wasserabschluß würde der Druck hinter dem Kolben beträchtlich abnehmen, wenn nicht nach bereits angegebenen Vorbildern der Zylinder durch eine Zweigröhre und Ventil H mit einem Wasserbehälter H¹ in Verbindung stünde, aus welchem Wasser in diesem Falle in den Zylinder übertritt.

Die bei diesen Maschinen gebrauchte eigenartige Kolben- bezw. Ventilsteuerung ist für eine doppeltwirkende hydraulische Maschine in

Figur 206 dargestellt. Hierin dienen die Kanäle h- h³ zur Ableitung des Betriebswassers, während h h¹ Kanäle sind, welche nach den Enden des Maschinenzylinders führen. In dem zylindrischen Steuergehänse werden auf gemeinschaftlicher Stange K zwei Kolben I) D¹ und zwei Scheibenventile d A¹ befestigt, welche sich gegen zwei Zylinderventile dä d³ legen können. Die letztgenannten im Steuergehäuse entsprechend geführten Ventile haben ihren Sitz e e¹ auf einem vorspringenden Ring im Innern des Gehäuses. Um diesem Steuerungsmechanismus die erforderliche Bewegung zu erteilen, wird mittelst des Hahnes k¹ und der Kanäle k³k3 Betriebswasser zu dem einen Ende des Gehäuses geleitet und das verbrauchte Wasser vom anderen Ende entnommen.

Es mag nun das Betriebswasser durch den Kanal k² auf die rechte Seite des Kolben D strömen. Der auf denselben ausgeübte Druck preßt den Kolben D und mit diesem die Scheibenventile dd¹ sowie den Kolben I)¹ nach links, während das am linken Ende des Steuerzylinders befindliche Wasser durch den Kanal k³ und den Hahn k¹ entweicht. Das Scheibenventil d hebt bei seiner Bewegung nach links das Zylinderventil d² von dessen Sitz e ab und giebt dadurch dem rechts vom Maschinenkolben befindlichen Wasser den Weg k h² zum Entweichen frei, während sich das Scheibenventil d¹ vom Zylinderventil d³ entfernt und so das durch den Kanal H herzugeleitete Betriebswasser durch das Innere des Zylinderventiles d³ hindurch in den Kanal h¹ und von dort auf die linke Seite des Maschinenkolbens treten läßt. Dieser Kolben wird sich nach rechts bewegen und gegen Ende seines Hubes den Hahn kl unter Vermittelung der oben beschriebenen Übertragungsmechanismen oder in anderer Weise umstellen, so daß durch den Kanal k³ Druckwasser zugeleitet und durch den Kanal k² verbrauchtes Wasser abgeführt wird. Es werden sich die Kolben bezw. Ventile so stellen, daß das Betriebswasser vom Raume H durch den Hohlraum des Ventiles d² nach dem Kanal h auf die rechte Seite des Maschinenkolbens gelangt, während das in der Maschine verbrauchte Wasser von der linken Kolbenseite auf dem Wege h¹ h³ entweicht.

Verlängert man den Teil der Stange K, welcher zwischen den Ventilen dd¹ liegt, so wird das eine noch etwas geöffnet sein, bevor das andere geschlossen wird, während d² d³ auf ihren Sitzen aufliegen. Dies hat den Zweck für kurze Zeit gleichen Druck auf beiden Seiten des Maschineukolbens zu bekommen und diesen in Gleichgewicht zu halten, bis der Entweichungskanal geöffnet ist.

Die Stange K mit den Ventilen dd¹ kann auch von einem Excenter

Meißner, Hydraulik. III. 2. Au fl.

aus unter Vermittelung entsprechender Übertragungsmechanismen bewegt werden. Es würden alsdann die Kolben DD¹, der Hahn k¹ und die Kanäle h² h¹ in Wegfall kommen.

§ 70.

Wassersäulenmaschine von C. Hoppe.

In Figur 217 auf Tafel 19 ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 37 269 ein Querschnitt durch eine Zwillingsumtriebsmaschine mit Umsteuerung von C. Hoppe in Berlin dargestellt

Jeder Steuerkolben (B, B¹) ist von einer Büchse (C, C ’) umgeben, welche in dem Falle aus mehreren Teilen besteht, wenn die Maschine mit Umsteuerung versehen sein soll. Es erhält alsdann der innere, für die Umsteuerung erforderliche kürzere Büchsenteil (/?,/? st Schlitze (c, c st für Ein- und Auslaß des Wassers und ferner wird er nur so lang gemacht, daß eine achsiale Verschiebung um ein bestimmtes Stück (g g st erfolgen kann. Die äußere Büchse (C, C st besteht ans drei Ringen (a¹ a² as, a⁴ ccb ae) mit dazwischen befindlichen Manschetten (m⁶ bis m¹⁵), für welch' letztere auch andere Packungen Verwendung finden können. Die Länge der Büchse (C, C st ist ebenfalls so bemessen, daß eine achsiale Verschiebung um ein Stück (h, h¹) eintreten kann. Hierdurch wird eine Veränderung der Füllung erzielt.

Das Druckwasser wird vom Schieberkasten aus so geleitet, daß es immer die Räume s²s³ ausfüllt und somit gegen die hervorstehende Ringfläche der Maschinenkolben A A¹ preßt. Der Querschnitt der Kolbenstangen DD¹ ist halb so groß als derjenige der Kolben A A1 und daher wird auch der Druck auf die genannten Ringflächen nur die Hälfte von demjenigen betragen, der auf die andere Kolbenseite wirken kann. Ferner steht das Kraftwasser bei der bestimmten Stellung des nicht wieder gegebenen Umsteuerungsschiebers mit einem schrägen unterhalb des Steuerzylinders befindlichen und in der Figur durch punktierte Linien angedeuteten Kanal in Verbindung. Aus diesem gelangt es einerseits in den Raum d³ von dort durch Bohrungen d⁴ der Büchse C (in Richtung des eingezeichneten Pfeiles) auf dem Wege d⁶ d« auf die rechte Seite des Kolbens A, andererseits in den Raum d⁷, von hier durch Bohrungen d⁸ in der Büchse C¹ in den Raum d⁹ des Steuerkolbens B¹. Das verbrauchte Wasser vor dem Kolben A¹ wird aus dem Raume a1 in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles nach a von hier zum Kasten des Umsteuerungsschiebers und bei der gedachten Stellung desselben nach dem Ableitungsstutzen geführt. Ebenso steht auch der Raum et⁸ des Steuerkolbens B durch Bohrungen a» mit dem Abwasser in Verbindung.

Würden die Steuerkolben (B, B¹) bei entsprechender Anordnung der Kanäle durch die £ra6folben (A A') bewegt, so können die Kolben BA1 bezw. B¹ A als zusammengehörig betrachtet werden. Es kann aber auch jeder Steuerkolben durch eine Kurbel bezw. ein Excenter bewegt werden.

Der Wasserdruck in den Räumen d⁵ und d⁹ wird die Büchsen ß und ß¹ soweit verschieben, daß die vollen Spielräume g und g¹ an diesen Stellen sich bilden. Die Büchsen C und C¹ können durch einen Regulator oder durch Einlassen von Kraftwasser in die Räume h und h¹ und Ablassen von Wasser aus i und i¹ bezw. umgekehrt verschoben werden. Zur Leitung des hierzu erforderlichen Wassers kann ein Hahn, Schieber oder bergt, benutzt werden.

Nach der geschilderten Verteilung des Kraftwassers werden sich die Kolben A A¹ B B¹ in Richtung der eingezeichneten Pfeile d. h. AB nach links und A¹ Bl nach rechts bewegen. Bei den dargestellten Lagen der Büchsen C und C‘ arbeitet die Maschine mit der kleinsten Kraftwasserfüllung, die Spielräume h und g bezw. h¹ und g¹ addieren sich und die Schlitze verschieben sich relativ gegen die mittlere Steuerkolbenstellung, so daß Kraftwasser nur während des mittleren Kolbenlaufes hinter die Steuerkolben tritt und zur anderen Zeit Abwasser hinter die Treibkolben geführt wird. In den Verbindungsstutzen zwischen den Maschinenzylindern und dem Ablaufrohre angeordnete Ventile gestatten, daß auch dann Abwasser hinter den Kolben treten kann, wenn die Schlitzen durch die gleichlangen Steuerkolben geschlossen sind. Wird eine der beiden Büchsen (0 6') in der oben angedeuteten Weise nach der entgegengesetzten Seite verschoben, so giebt der darin befindliche Steuerkolben (B B¹) nahezu auf dem ganzen Hube des Treibkolbens (AA¹) Kraftwasser. Ebenso können beide Büchsen (C C) verschoben werden, wodurch beide Treibkolben mit voller oder.nahezu voller Füllung arbeiten.

Wird der Umsteuerungsschieber nach der anderen Seite gezogen, so erhalten die Räume a Druckwasser, während aus den Räumen d Abwasser entweichen kann, und die Schlitzbüchsen ßßl verschieben sich durch den Druck des Wassers.

Die Büchsen 0 und C¹ könnten natürlich auch ohne Wasserdruck mittelst einer Schraubenspindel verschoben werden. Ebenso könnten die Büchsen feststehen und die Steuerkolben mittelst einer Schraubenspindel oder bergt achsial verschoben werden, so daß der Abstand des Schwingungsmittelpunktes des Steuerkolbens von der Treibwelle verändert wird.

Soll die Umlaufrichtung der Maschine nicht geändert werden, oder sind Steuerschieber vorgesehen, welche durch Coulissen umgesteuert werden, so bestehen die Büchsen ß C bezw. ß' Cl aus je einem Stück und die Doppelmanschetten m⁷ m⁸ bezw. m¹³ in" werden zu einfachen.

Die Änderung der Kraftwasserfüllung mittelst eines Regulators ist in den Figuren 472—474 auf Tafel 36 dargestellt. Mit den beiden Enden einer beweglichen aus einem Stück bestehenden Büchse C sind die Bohrungen r und t (Figur 472) verbunden, während der Stutzen o Kraftwasser dem Schieberkasten zuführt und die Bohrung p das verbrauchte Wasser entweichen läßt. Die Büchse C (Figur 473) trägt seitliche Zähne, in welche ein Zahnsegment q eingreift, dessen Achse mittelst Deckels u und Manschette w abgedichtet ist. Auf dieser Achse w¹ ist ein Excenter v befestigt, dessen Stange Z im Punkte N mit einem Hebel E in Verbindung steht. An dem einen Ende Q dieses Hebels greift die Regulatorstange an und am anderen Ende M ist die Schieberstange x eingelenkt. Wird nun der Hebel R durch den Regulator gedreht, so wird durch die Bewegung des Schiebers y Wasser hinter das eine Ende der Büchse C treten und diese verschieben. Hierdurch wiederum dreht sich durch die Zahnradübertragung das Excenter v und der Stützpunkt N des Hebels R wird verschoben. Indem sich der Hebel um den Punkt Q dreht, rückt er den Schieber wieder in die mittlere Lage. Die Zugwirkung auf den Punkt Q könnte natürlich auch in anderer Weise als durch einen Regulator ausgeführt werden.

§ 71.

Wassersimlenmaschine von Voßhard.

Eine sehr einfache Kolbensteuerung erzielt U. Boßhard in Zürich nach der Deutschen Patentschrift Nr. 66 352 dadurch, daß er die vom Steuerzylinder ausgehenden Kanäle durch Bohrungen im Treibkolben bei entsprechenden Stellungen des letzteren verbindet. Es wird dadurch jede feste bezw. gelenkige Verbindung des Steuerkolbens mit dem Treibkolben erspart.

In den Figuren 404 und 405 auf Tafel 32 ist eine derartige Maschine zum Betriebe einer Luftpumpe dargestellt, und zwar sind Treibkolben und Lustpumpenkolben aus einem Stück hergestellt, ebenso die beiden Zylinder. Der engere Maschinenzylinder ist durch ein Bodenstück C geschlossen, welches in seiner Querrichtung durchbohrt ist. Diese Durchbohrung c¹ bildet den Steuerzylinder und nimmt den lose

verschiebbaren Steuerkolben c auf. Das Betriebswasser wird durch das Rohr D (Figur 405) zugeführt, während das Abwasser aus dem Rohre E entweichen kann. Die Fortsetzung dieser Rohre bilden die in Figur 404 angedeuteten Bohrungen d und e. Von der Mitte des Steuerzylinders c¹ führt ein Kanal k von unten in den Raum a² des Maschinenzylinders, und von jedem Ende des Zylinders c¹ ein in der Wandung des Maschinenzylinders emporgeleiteter Kanal h i an einer höher gelegenen Stelle in denselben Raum a². Ferner sind noch zwei Kanäle f g bis zu gleicher Höhe in der Zylinderwandung eingegossen, diese gehen aber von den Röhren D bezw. E aus. Die entsprechenden Verbindungen zwischen diesen vier nach Figur 405 symmetrisch angeordneten Kanälen f g h i werden bei den Endstellungen des Kolbens a durch in demselben angebrachte Bohrungen m m und n n hergestellt. Es wird einmal h mit f und i mit g durch die Kanäle n n, das andere Mal dagegen h mit g und i mit f durch die Kanäle in in verbunden werden.

Befindet sich der Kolben a, wie in Figur 404 gezeichnet, in seiner höchsten Stellung, so tommen die Bohrungen n n zur Wirkung. Es wird daher das durch das Rohr D zugeleitete Druckwasser auf dem Wege fnh hinter die linke Seite des Steuerkolbens c gelangen und diesen nach rechts in die gezeichnete Lage verschieben, während das auf der rechten Seite des Kolbens c befindliche Wasser durch die Kanäle ing nach dem Ableitungsrohre E gepreßt wird, zu diesem gelangt aber auch das unter dem Treibkolben a in Raum a² befindliche Wasser bei der vom Steuerkolben c erlangten äußersten rechten Stellung durch die Bohrungen k e. Der Steuerkolben ist so geformt, daß er, wie aus Figur 404 ersichtlich, bei der eben eingenommenen Stellung den Kanal d verschließt. Damit der Treibkolben mit der erforderlichen Geschwindigkeit sinkt, ist mit demselben ein Belastungsbehälter b verbunden, der mit einer experimentell zu bestimmenden Menge Schrot oder bergt, gefüllt wird.

Sobald der Kolben a gesunken ist, tritt Druckwasser auf dem Wege Dfmi auf die rechte Seite des Steuerkolbens c, treibt diesen nach links und verdrängt das auf der linken Seite des Steuerkolbens c befindliche Wasser durch die Kanäle hmgE. Der verschobene Kolben c verschließt die Öffnung e und läßt Kraftwasser durch die Kanäle D d k in den Raum a² eintreten, wodurch der Treibkolben a wieder gehoben wird und das beschriebene Spiel von neuem beginnt.

§ 72.

Wassersäulenmaschine von Ballantine.

Die nachstehend beschriebene Steuerung für Wassersäuleninaschinen von Alexander Thompson Ballantine in Cleveland (Ohio, V. St. A.) (D. R. P. Nr. 68 867) besitzt den Vorzug, daß die Ein- und Anslaßkanäle stets völlig geöffnet und die Hubpausen von geringer Dauer sind.

Das durch die Öffnung a (Figur 381 auf Tafel 30) in den Schieberkasten eingeleitete Wasser strömt bei der gezeichneten Stellung der Steuerungsorgane durch die Kanäle b d betn Maschinenzylinder zu, um den Kolben e zu heben. Die Bewegung des letzteren wird mittelst Kolbenstange, Kreuzkopf, Pleuelstange und Kurbel k auf die horizontale Stange 1 übertragen, wodurch diese mit dem angelenkten und zwischen Schienen geführten Federkasten m nach rechts verschoben wird. Hierbei spannt sich die Feder o, wie in Figur 382 gezeichnet ist, weil eine durch p³ angedeutete Sperrvorrichtung den Ring p und die Hülse p² so lange zurückhält, bis die Stange 1 die äußerste rechte Stellung fast erreicht hat. In diesem Augenblicke findet die Auslösung statt. Es schnellt unterm Druck der Feder o die Hülse p² nach rechts. Diese Bewegung wird mittelst der Gelenkstange q, des Winkelhebels q¹ und der Gelenkstange q², welche in q³ mit der Platte r verbunden ist, in ein Heben der letzteren verwandelt. An einem vorstehenden Arme s dieser Platte r ist die Schieberstange g befestigt. Es wird somit am Ende des Kolbenaufganges die Hülse p² nach rechts schnellen und der Kolbenschieber c gehoben werden. Das vorher über dem Kolben e befindliche Wasser entweicht auf dem Wege f h aus dem Zylinder.

Nach erfolgter Umsteuerung gelangt das Betriebswasser von der Einmündung a in den Schieberkasten und durch die Kanüle b f über den Kolben e, während das auf der unteren Kolbenseite befindliche Wasser durch die Kanäle di entweicht. Der sinkende Kolben bewegt vermittelst der bereits oben genannten Zwischenglieder den Federkasten m nach links, wobei die Feder o¹, welche auf demselben Stabe p° wie die Feder o sitzt, gespannt wird, bis schließlich die Auslösung erfolgt und der Ring pl mit der Hülse p² nach links geschnellt wird. Hierdurch werden alle Steue rungsteile wieder in die gezeichnete Lage (Figur 381) gebracht.

§ 73.

Wassersäulenmaschine von der Berliner Maschinenbau-ÄKtien-

Gesellschatt.

Obwohl in dieser Abteilung nur Maschinen mit Kolbensteuerung besprochen werden sollen, so mag trotzdem die mehrzylindrige Wassersäulenmaschine von der Berliner Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft vormals L. Schwartzkopff in Berlin Erwähnung finden. Das Eigenartige dieser Erfindung liegt nämlich nicht in der Kolbensteuerung, denn an Stelle der Steuerkolben können ebenso gut Schieber oder Ventile benutzt werden, sondern vielmehr in der gegenseitigen Einwirkung zweier unverbundener Systeme.

Als Ausführungsbeispiel ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 71234 in Figur 380 auf Tafel 30 eine zweizylindrige Wassersäulenpumpmaschine dargestellt. Die Pumpenkolben a a¹ bilden gleichzeitig die beweglichen Zylinder der Wassersäulenmaschine, deren Kolben b b¹ mit einer feststehenden von den Pumpenzylindern ausgehenden Traverse verbunden sind. Die Kolbenstangen sind mit den Kolben je aus einem Stück gegossen und haben derartig große Abmessungen erhalten, daß zwischen ihnen und der Zylinderwandung nur ein kleiner Ringraum ggl frei bleibt. In diesen Ringraum führt nahe bei dem Kolben eine Bohrung e e¹, an welche sich eine Rohrleitung anschließt, um stets Druckwasser zuzulassen. In jeder Kolbenstange und durch den Kolben hindurch geführt befindet sich noch eine zweite Bohrung d d¹, deren Anschlußrohr sie mit dem Steuerzylinder in Verbindung setzt. Der Kanal h leitet den Steuerzylindern das Krastwasser zu, während das Abwasser durch die Bohrung i entweichen kann. Die Steuerkolben haben die aus der Figur ersichtliche an zwei Stellen durch Abdrehen verjüngte Gestalt.

Die Querschnitte der Kolben oder der Rohre werden so gewähltoder reguliert, daß der Rückgang etwas schneller erfolgt als das Drücken, so daß am Ende des Rückganges eine kleine Hubpause entsteht. Die Einrichtung ist ferner so getrosten, daß ein Zylinder (z. B. a) auf die Steuerung des andern (b) einwirkt, aber noch nicht während seines Rückganges (des a), sondern erst bei Beginn der Druckperiode, welche durch den anderen Zylinder (b) am Ende seiner Druckperiode eingeleitet wird.

Wenn der Zylinder a¹ den Rückgang vollendet hat, ist der Zylinder a fast am Ende seiner. Druckperiode angekommen. Er hat bereits mit einer Nase k auf den Hebel 1 derartig eingewirkt, daß das andere mit der Steuerstange verbundene Ende den Steuerkolben verschoben hat, welcher zum Zylinder a¹ gehört. Dieser Steuerkolben gestattet nun dem Kraft-

Wasser den Zutritt zum Zylinderraum f¹ auf beut Wege h d¹. Es beginnt hiernach die Druckperiode des Zylinders bezw. Kolbens a¹, dessen Nase m gegen den Arm n eines Hebels o stößt und diesen soweit dreht, daß der mit dem Hebel oerbundene Steuerkolben nur noch Kraftwasser durch die Kanäle h e in den Ringraum g gelangen läßt, aber den Zylinderraum f auf dem Wege d i mit dem Abfluß in Verbindung setzt. In dieser Stellung sind die einzelnen Maschinenteile auf der Zeichnung wiedergegeben. Man muß sich also vorstellen, daß der Zylinder a eben den Hub nach rechts beginnt, während der Zylinder a¹ bereits ein kleines Stück seines Weges nach links zurückgelegt hat. In entsprechender Weise wird der Zylinder a1 vor Beendigung seiner Druckperiode durch die beschriebenen Vorrichtungen für das Kraftwasser den Weg h d in den Raum f des bereits ruhenden Zylinders a freigeben, während dieser nach Beginn seiner Druckperiode das Abfließen des verbrauchten Wassers aus dem Raume f¹ auf dem Wege d¹ i gestattet.

Wie eingangs erwähnt, kann die Kolbensteuerung durch irgend eine andere Steuerungsart ersetzt sein, auch könnten die Räume gg¹ während der Druckperiode mit dem Abfluß in Verbindung gesetzt werden. In dem letzteren Falle werden die Zylinderbohrungen und Kolbenabmessungen für gleiche Kraftleistung selbstverständlich geringere. Ferner sind in der Patentschrift noch andere Anordnungen der Zylinder wiedergegeben, welche aber an dem Grundprinzip nichts verändern.

Es ist nun noch eine Vorkehrung zu treffen, damit der sich bewegende, also in der Druckperiode befindliche Zylinder nicht eher zur Ruhe kommt, bis der ruhende in Bewegung versetzt ist, um somit eine kurze Ruhe der Wassersäulen im Druck- und Steigrohr zu vermeiden. Dies kann durch Einschaltung von Widerständen für den dem Hubende sich nähernden Zylinder schon während der Umsteuerung oder kurz darauf erreicht werden. Hierdurch muß der Betriebsdruck um so viel steigen, daß er auch die ruhende Reibung des stillstehenden Zylinders überwindet.

Diese Widerstände können zweierlei Art sein, erstens solche, welche lediglich dem gehenden Kolben kurz vor Ende des Hubes Widerstand bieten und den Betriebsdruck erhöhen, ohne auf den stillstehenden Kolben direkt zu wirken, als einfacher Luft-, Wasser- oder Federbuffer, oder Drosselung der Einströmung für den gehenden Zylinder, oder zweitens solche, welche auf den ruhenden Zylinder auch unmittelbar treibend wirken, als Luftoder Wasserbuffer, bei denen das verdrängte Mittel treibend in den ruhenden Zylinder eintritt, oder ein Hebel, desses eines Ende treibend auf den ruhenden Zylinder wirkt, sobald der gehende auf das andere Ende stößt.

§ 74.

Wassersäulenmaschine von Kaselowsky.

Im Anschluß an die im vorigen Paragraphen besprochene Erfindung mögen hier noch die sich gegenseitig steuernden Wassersäulenmaschinen von E. Kaselowsky in Berlin Platz finden, welche durch deutsches Reichspatent Nr. 76 480 im Jahre 1893 geschützt wurden. Ein Hauptmerkmal der Steuerung besteht darin, daß der eine Treibkolben sich selbststeuernd zur Ruhe setzt, während der Treibkolben einer zweiten Maschine das Steuerorgan z. B. einen Kolben weiter verschiebt, daniit der Rückgang eintreten kann.

Mit der Kolbenstange j ist ein Querstück ^ festverbunden, dessen eines Ende eine die zugehörige Schieberstange ? lose umfassende Hülse

trägt, während das andere Ende durch eine gelenkige Schnalle ® an Hebel ^ angreift. Dieser Hebel

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einarmigen zweiarmigen

Drehpunkt * und ist mit einer Hülse

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hat einen festen

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sind Knaggen

angebracht, gegen welche die Hülsen bei

ihrer Bewegung stoßen und welche sie mit den Schieberstangen ein entsprechendes Stück verschieben.

In Figur 408 auf Tafel 33 hat sich der Treibkolben A durch Auftreffen der Hülse des Querstückes b auf den Knaggen d selbst zur Ruhe gesetzt, denn es ist dadurch der Steuerkolben t in die Mittelstellung gebracht worden, welche den Wasserzutritt zum Treibzylinder abschneidet. Der Kolben B soll sich zu gleicher Zeit nach der Stellung des Steuerungskolbens u aus seinem Wege nach rechts befinden. Es wird somit das Querstück m mittelst der Schnalle g den Hebel o so drehen, daß die Hülse r gegen den Knaggen p stößt und den Steuerkolben t weiter nach links verschiebt. Nun kann das Betriebswasser auf die linke Seite des Kolbens A gelangen und diesen nach rechts in Bewegung setzen. Derselbe wird seine mittlere Stellung erreicht haben, wenn sich der Kolben B durch Austreffen der Hülse des Querstückes m auf den Knaggen n'

und Verschiebung des Steuerkolbens u in die Mittelstellung selbst zur Ruhe gesetzt hat.

Der Kolben A verfolgt seinen Lauf weiter nach rechts und verschiebt durch Vermittelung der Glieder beghi'fe den Steuerkolben u nach derselben Richtung. Hierdurch wird Kraftwasser auf die rechte Seite des Kolbens B geleitet und dieser nach links verschoben. Erst wenn der letztgenannte Kolben B seine Mittelstellung erreicht hat, ist der Kolben A am Ende seines Hubes nach rechts angelangt und hat sich vermittelst der Übertragungen ab de durch Verschiebung des Steuerkolbens t nach rechts bis in die Mittelstellung zur Ruhe gesetzt.

Der sich weiter nach links bewegende Kolben B verschiebt zunächst mittelst der Übertragungen mqorp den Steuerkolben t aus seiner Mittellage nach rechts, wodurch Betriebswasser auf die rechte Seite des Kolbens A geleitet wird, und stellt erst, wenn A die Mittelstellung erreicht hat und er selbst am Ende seines Hubes angelangt ist, den Wasserzufluß zu seiner rechten Seite ab und zwar wieder durch Verschiebung des Steuerkolbens u in die Mittellage.

Der Kolben A setzt seinen Weg nach links fort, verschiebt den Steuerkolben u in derselben Richtung unter Vermittelung von a b e g h i, wodurch Kraftwasser auf die linke Seite des Kolbens B geleitet wird, und setzt sich erst am Ende seines Hubes zur Ruhe durch Einstellung des Steuerkolbens i auf seine Mittellage, während der Kolben B den halben Hub nach rechts ausgeführt hat. Somit befinden sich wieder alle Teile in der zuerst geschilderten Lage und das Spiel beginnt von neuem.

Werden die Anschlagknaggen, wie in einem Patentansprüche angegeben ist, verstellbar gemacht, so kann man mit ihrer Hülfe je nach Druck und Geschwindigkeit die Steuerung genau regulieren. Es muß nämlich das Beharrungsvermögen und der Reibungswiderstand des umzusteuernden ruhenden Kolbens rechtzeitig überwunden werden, um mit Sicherheit seine Bewegung vor Beendigung des Hubes des anderen einzuleiten. Nebenher wird auch noch der Vorteil erzielt, daß eine beliebig gewünschte Hublänge eingestellt werden kann.

c) Schieberstenerungen.

§ 75.

Wassersäulenmaschine von Sielass.

Eine zweizylindrige einfach wirkende Wassersäulenmaschine von O. Sielaff in Stolp (Pommern) ist in Figur 189 auf Tafel 17 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 9 775 dargestellt.

Die Zuleitungsröhren b haben in ihren vertikalen Teilen derartige Abmessungen erhalten, daß sich im Innern doppelte Drehschieber d anordnen lassen, welche den Wasserzufluß zu jedem Zylinder dann abschließen, wenn der betreffende Kolben c fast die unterste Stellung erreicht hat. Die beiden Kolben sind durch angelenkte Kolbenstangen mit den Enden eines Balaneiers verbunden, der sich im Unterwasser befindet. Die abwechselnd vom Wasser bespülten Teile sind dem Rosten leicht ausgesetzt, wodurch der Vorteil der Stopfbüchsenersparung wieder aufgehoben wird. Die Schwungradwelle mit Kurbel und zwei Excentern ist natürlich so angeordnet, daß das Unterwasser nicht das Schwungrad berühren kann, weswegen aber die Wiedergabe eines Seitenrisses der Maschine nicht erforderlich schien. Die eben genannte Kurbel steht durch eine Schubstange mit dem Balancier in Verbindung, wodurch das Schwungrad in Umdrehungen versetzt wird. Die Stangen der beiden Exzenter übertragen ihre schwingende Bewegung unter Vermittlung von eigenartigen aus der Zeichnung ersichtlichen Hebelsystemen auf die Drehschieber. Ein solches Drehschieberpaar öffnet sich, wenn der betreffende Kolben (Figur 189 rechts) seine höchste Stellung einnimmt und schließt sich, wenn der dazu gehörige Kolben (Figur 189 links) seine tiefste Stellung fast erreicht hat.

Die Eigenart dieser Maschine beruht aber auf der Kolbenkonstruktion, welche am bestem aus km rechten Teil der Zeichnung ersichtlich ist. Der Kolben ist durch ein Klappenventil e verschlossen, dessen Drehachse links von der Mitte angebracht ist. Hierdurch erhält der größere rechts von der Drehachse liegende Teil von dem herzugelassenen Betriebswasser auch einen größeren Druck, somit hat die Klappe das Bestreben, sich zu drehen und vertikal einzustellen (Figur 189 links). Damit dies aber für den größten Teil des Kolbenhubes nicht eintritt, ist eine Sperrvorrichtung f vorgesehen, welche erst dann durch eine an der Stelle g des Zylinders a angebrachte Nase ausgelöst wird, wenn der Kolben fast die tiefste Stellung einnimmt. In diesem Augenblick öffnet sich das Klappenventil und das Wasser kann abfließen, kurz vorher schloß sich das entsprechende Drehschieberpaar zusammen und von außen trat Luft in den oberen Teil des Zylinders a durch ein Luftventil ein. Die Anordnung eines solchen Ventiles beschleunigt den Wasserabfluß aus dem Zylinder. Um ein selbstthätiges Zurückgehen der Klappe e in die horizontale Lage zu erzielen, ist der kleinere bei vertikaler Stellung aufwärts gerichtete Teil durch einen mit ihm fest verbundenen schweren Körper derart belastet, daß der Gesammt-schwerpunkt auch bei Vertikalstellung (Figur 189 links) links von der Drehachse liegt. Sobald also das Wasser abgeflossen ist, wird sich die

Klappe wieder horizontal einstellen, um gleich darauf beim Emporsteigen des Kolbens und Freiwerden der Sperrvorrichtung von der letzteren gehalten zu werden.

Bei der verbesserten Konstruktion nach der deutschen Patentschrift Nr. 10905 greifen die gezahnten Kolbenstangen in ein Zahnrad oder in Zahnbogen eines Balanciers. Diese Verzahnungen bewegen zwei lose auf den zugehörigen Wellen sitzende Triebe, welche je nach der Bewegungsrichtung ein auf derselben Welle aufgekeiltes Schaltrad mitnehmen bezw. freigeben. Der oben bei Besprechung der Patentschrift Nr. 9 775 erwähnte Übelstand ist hier natürlich noch bedeutend größer, denn alle die genannten Konstruktionsteile mit den Zylindern befinden sich unter Wasser. Hierdurch soll das Luftventil gespart werden. Die Klappen im Kolben sind durch eine Halbkugel aus Kork ersetzt, welche, durch eine Stange geführt, sich hebt, sobald der Druck des Kraftwassers aufhört.

§ 76.

Wassersäitlenmaschint von Fischer.

Eine ebenfalls einfach wirkende Wassersäulenmaschine von H. Fischerin Alte Neustadt bei Magdeburg ist uach der deutschen Patenschrift Nr. 13 355 in den Figuren 218 und 219 auf Tafel 19 im Schnitt und Ansicht dargestellt.

Der Maschinenzylinder a ist vertikal an der Sohlplatte 1 befestigt, auf der die Gestellwände n n₁ angebracht sind. Diese Wände sind durch drei Stehbolzen m m₂ verbunden, von denen einer m einen Winkel-hebel r trägt, während ein anderer in₁ mittelst einer Wulst die auf den Kolben b aufgesetzte Zahnstange führt. Am oberen Ende der letzteren ist ein Kopf d befestigt, aus welchem eine durch Schraube x verstellbare und gegen den Winkelhebel r drückende Feder y hervorragt. Die Zahnstange greift in ein lose auf einer Welle angeordnetes Zahnrad e ein, welches bei der in der Figur 218 angedeuteten positiven Drehung mittelst einer Sperrklinke ein auf derselben Welle befestigtes Sperrrad f und somit diese selbst mitnimmt. Die Drehung wird weiter durch ein Zahnradpaar gh bei gleichzeitiger Übersetzung ins Schnellere auf eine mit Schwungrad i und Riemenscheibe k versehene Welle übertragen.

Der Wassereinlaß in den Zylinder a wird durch einen Schieber p geregelt, an dessen Schieberkasten o sich das Wasserzuführungsrohr z anschließt. Die Schieberstange ist mit dem einen Ende eines zweiarmigen Hebels v verbunden. Ein anderer durch Gewicht w beschwerter Hebel vt

hält für gewöhnlich das Auslaßventil q geschlossen. Die freien Enden der Hebel v ragen durch Schlitze u u, einer Stange t hindurch. Diese Stange ist an einem Arm des Winkelhebels r angelenkt, dessen anderer Arm ein Gewicht s trägt.

die Unterkanten der

Die Stange t wird emporgezogen Schlitze u Uj stoßen gegen den Hebel v v,. Der Hebel v sperrt hierbei durch den Schieber p den Wassereintritt in den Zylinder ab, während der Hebel vi das Wasserauslaßventil q öffnet. Der Kolben b beginnt zu sinken, kann aber die sich unter Einfluß des Schwungrades weiter drehende Welle nicht hemmen, da die Klinke auf dem Sperrrade f schleift. Die Feder y wird nun auf den anderen Schenkel des Winkelhebels pressen und denselben im negativen Sinne drehen, bis er mit einem Ruck von dem Gewicht s in die gezeichnete Lage gebracht wird. Worauf das Kolbenspiel von neuem beginnt. Es sei hier noch erwähnt, daß der Schieberrücken durchbohrt ist oder einen Schlitz enthält, durch welchen das Betriebswasser bei der höchsten Schieberstellung hindurch tritt, während bei der tiefsten Stellung die Öffnung im Schieberspiegel verschlossen und dadurch ein Wasserübertritt unmöglich gemacht wird.

Bei der in den Figuren dargestellten Lage der einzelnen Maschinenteile befindet sich der Kolben b in seiner tiefsten Stellung und die Oberkanten der Schlitze u iq drücken auf die Hebel v v>, wodurch der Schieber p so gestellt ist, daß er den Wassereiufluß in den Zylinder a gestattet und wobei ferner durch den Hebel Vi die Stange t an einem weiteren Sinken unter Einfluß des Gewichtes s verhindert wird. Der aufsteigende Kolben b bewirkt durch Vermittelung der Zahnstange die in Figur 217 durch eingezeichnete Pfeile angedeutete Drehung der Wellen in der bereits oben beschriebenen Weise. Hierbei schleift die Feder y an dem aufwärtsgerichteten Schenkel des Winkelhebels entlang und dreht den Hebel langsam im positiven Sinne. Sobald nun das Gewicht s seine höchste Lage nach links überschreitet, dreht es plötzlich den Winkelhebel weiter.

§ 77.

Wassersäulenmaschine von Westendarp & Pieper.

Ein gewöhnlicher Muschelschieber i findet bei der nach der Deutschen Patentschrift Nr. 54 530 in Figur 191 auf Tafel 17 dargestellten Wassersäulenmaschine von George Westendarp & Carl Pieper in Hamburg Anwendung. An diesem Schieber i sind zwei horizontal liegende Stangen k k1 befestigt, welche durch Stopfbüchsen des Schieberkastens hindurch gehen und an ihren Enden Buffer tragen. Zwei Gewichtspendel 11' sind so aufgehängt, daß ihre schwere Kugel bei der Pendelbewegung gegen den betreffenden Buffer stößt. Über die Belastungskugel hinaus ist jede Pendelstange durch ein nach dem Schieber zu umklappbares Winkelstück o o1 verlängert, gegen welches eine Nase n n¹ der mit dem Treibkolben b verbundenen Stange m m¹ stoßen kann. Diese Stangen sind durch Stopfbüchsen der Zylinderdeckel d d¹ hindurchgeführt.

Bei der gezeichneten Schieberstellung gelangt das Druckwasser aus dem über der Maschine angeordneten Windkessel in den Schieberkasten und durch den nach rechts führenden vom Schieber freigegebenen Kanal in den Treibzylinder a. Es drückt demnach auf die rechte Seite des Kolbens b und hat diesen bereits soweit geschoben, daß die Nase n gegen das Winkelstück o stößt. Bei der weiteren Bewegung in derselben Richtung wird das Pendel 1 so weit zum Ausschlage gebracht, bis das Winkelstück o über die Nase n hinweg gleitet. Das Pendel 1 schwingt zurück, sein Belastungsgewicht stößt gegen den Buffer der Schieberstange k und treibt so mit einem Rucke den Schieber nach rechts. Hierdurch wird der nach dem linken Zylinderende führende Kanal vom Schieber für den Wasser-zutritt freigegeben, während der zum rechten Zylinderende führende Kanal durch den Schieberhohlranm mit dem Abflußrohre in Verbindung gesetzt wird. Der Kolben b tritt nun seinen Rückweg nach rechts an. Die Nase ii der Stange m stößt hierbei von der linken Seite gegen das Winkelstück o, kann aber das Pendel 1 nicht zum Ausschlage bringen, weil das Winkelstück o umklappt. Ans der anderen Seite dagegen wird die Nase n¹ der Stange in' gegen das Winkelstück o¹ stoßen und das Pendel 1' soweit mitnehmen, bis o' über n' hinweg gleitet. Das zurückschwingende Pendel 1' bringt mit einem Rucke die Stange k¹ und den Schieber i wieder in die gezeichnete Lage. Damit die heftigen Stöße die beanspruchten Teile nicht zerstören, sind elastische Anschläge pp' auf den Schieberstangen k k¹ angeordnet. Dafür könnten aber wohl auch andere, z. B. hydraulische oder pneumatische Bremsvorrichtungen angebracht werden. Die Stelle des Schiebers i könnte z. B. auch ein Ventil oder irgend ein anderes Verteilungsorgan vertreten.

Bei der dargestellten Ausführnngsform der Maschine bildet die nach beiden Seiten durch die Zylinderdeckel d d' durchgeführte Kolbenstange die Tauchkolben e e¹ zweier Druckpumpen cc'. Diese sollen aus einem Behälter f eine Flüssigkeit auf dem Wege h bezw. h¹ in ein Steigrohr fördern oder Druckwaffer für hydraulische Pressen, Kraftsammler und entfernt aufgestellte kleine Kraftmaschinen liefern. Das Sicherheitsventil g ist in der Druckleitung so angeordnet, daß austretendes Wasser durch ein besonderes Rohr zur Saugleitung zurückgeführt werden kann.

§ 78.

Waflersäuleninalchine von Houben Sohn Carl.

Bei der Steuervorrichtung¹¹) von I. G. Houben Sohn Carl in Aachen ist der kolbenartige Schieber B (Figur 190 auf Tafel 17) mit einem rechtwinklig durchgeführten Kanäle versehen, der bei der gezeichireten Schieberstellung die Verbindung der Bohrung T am rechten Ende des Treibzylinders D mit dem Ausflußrohre U herstellt. Gleichzeitig wird das durch das Ventil A hindurch gelassene Druckwasser um den verdünnten Teil des Kolbens B herum und durch die entsprechende Bohrung am linden Ende des Treibzylinders D hindurch auf die linke Seite des Treibkolbens C gelangen, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten. Nimmt dagegen der Schieber seine äußere Rechtsstellung ein, so kann das auf der linken Seite des Kolbens C befindliche Abwasser am linken Ende des Schiebers B vorüber in das Rohr U gelangen, während das Druckwasser den mittleren Teil des Schiebers umspülend durch den Kanal T auf die rechte Seite des Kolbens C strömt.

¹

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Band 5, Seite 82.

²

Vergleiche Engineer, Band 14, Seite 140.

³

In Figur 148 ist die Welle versehentlich mit R statt k bezeichnet.

⁴

Le Genie Industrie!, Band 33, Seite 79. The Engineer, Band 21, Seite 323.

⁵

Engl. Patentschrift Nr. 1825 vom Jahre 1791.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

⁶

Deutsche Patentschrift Nr. 4635 der Klasse 88.

⁷

Deutsche Patentschrift Nr. 7274 der Klasse 88.

⁸

D. R.-P. Nr. 79825.

⁹

Deutsche Patentschrift Nr. 1572 der Kl. 88.

¹⁰

Deutsche Patentschrift Rr. 1155.

¹¹

Deutsche Patentschrift Nr. 7257.

Auf der Kolbenstange G-, welche nach der genannten Patentschrift am freien Ende den Kolben eines Luftkompressors tragen kann, ist ein Arm H einstellbar befestigt. Zur Hervorrufung der richtigen und genügend schnellen Schieberbewegung ist folgende eigenartige Vorrichtung ersonnen.

Um die festen Punkte B K sind zwei mit ineinander greifenden Zahnsegmenten versehene Hebel T bezw. N M drehbar angebracht. Der Hebel P trägt auf jeder Seite einen mit einer Rolle A A' ausgerüsteten gebogenen Arm. Um den Zapfen X ist ferner noch ein gebogener Hebel 1 I' drehbar, welcher an seinen beiden Enden ebenfalls Rollen trägt und dessen Arm durch Zugstangen 0 0' mit einem zylindrischen an den Enden kugelförmig begrenzten Körper L verbunden sind. Dieser Körper ist um das freie Ende des Armes M drehbar und enthält eine mit Leder überzogene Bleikugel. Die Schieberstange trägt am Ende eine wulstartige Verstärkung und ungefähr in ihrer Mitte einen Zapfen 8, der durch einen Schlitz des Seginentes P hindurchragt.

Die Abmessungen und Biegungen der einzelnen Hebelarme sind so getroffen, daß der Knaggen H bei seiner Bewegung nach rechts zuerst

gegen die Rolle des Armes I stößt, denselben und somit auch das Gehäuse L in die punktiert gezeichnete Lage dreht. Darauf stößt der Knaggen H gegen die Rolle A des rechten Armes vom Hebel P. Dieser dreht sich um R und verschiebt mittelst seines Schlitzes und des Zapfens 8 den Schieber B etwas nach rechts, worauf die im Gehäuse L befindliche Bleikugel nach links rollt und die Bewegung des Schiebers beschleunigt.

Das jetzt in der oben angedeuteten Weise auf die rechte Seite des Kolbens C gelangende Druckwasser treibt diesen Kolben nach links. Hierbei stößt der Knaggen H zuerst gegen die Rolle des Armes P und dann gegen die Rolle A'. Die Bleikugel rollt wieder nach rechts und alle Steuerteile nehmen die gezeichneten Lagen ein, worauf das Kolbenspiel von neuem beginnen kann.

§ 79.

Wassersäulenmaschine von Drohn.

Die in den Figuren 186 bis 188¹) auf Tafel 17 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 53 686 dargestellte Wassersäulenmaschine von Moritz Kohn in Pilsen (Böhmen) ist durch ihre Steuerung mit Drehkolbenschieber bemerkenswert. Eine Änderung der Füllung kann durch achsiale Verschiebung des Kolbens erreicht werden.

Der Steuerkolben besteht, wie aus Figur 186 und 188 ersichtlich ist, aus zwei gleichen Teilen Kt und K₂, welche durch Diagonalwände je in vier Kammern a b a b (Figur 187) geteilt sind. Diese Kammern sind nur einseitig und zwar derartig mit Böden versehen, daß die Kammern a (Figur 186 und 188) stets mit dem Raume Rlf in welchen das Betriebswasser eintritt, und die Kammern b immer mit den Räumen R₂, aus welchen das Abwasser entweicht, in Verbindung stehen. Die zylindrischen Wände der Kammern a haben kleine rechteckige Öffnungen c (Figur 188) und diejenigen der Kammern b in der Achsenrichtung länger ausgedehnte rechteckige Öffnungen d. Den sonach auf den Mänteln der Kolben Kx K2 vorhandenen je vier Öffnungen c d c d entsprechen nur je zwei Öffnungen g (Figgr 187 und 188) auf den Mänteln der Steuerzylinder. Diese Durchbrechungen g haben nach Figur 188 scheinbar in Richtung der Erzeugenden die gleiche Länge wie die Öffnungen d. Jedoch ist dies nur an einer Stelle der Fall, sie sind nämlich in der Drehrichtung des Kolbens von

größerer Ausdehnung als die Öffnungen c d, aber verjüngt. Somit werden bei der einen Stellung der Kolben, wie sie in Figur 188 gezeichnet sein mag, die Öffnungen c nur für kurze Zeit durch die Kolbendrehung für den Wasserdnrchtritt freigegeben, während nach Verschiebung der Steuerkolben nach links durch deren Drehung die Öffnungen c für längere Zeit frei sind, im ersten Falle erhalten wir eine kleine und im zweiten Falle eine große Füllung, da die Öffnungen g nach Figur 186 mit den Enden des Maschinenzylinders in Verbindung stehen. Der Auslaß wird bei jeder Füllung richtig erfolgen müssen, weil die Öffnungen d in der Kolbenverschiebungsrichtung genügend lang sind. Die beiden Kolben K, sind, wie die Figuren 186 und 188 auch erkennen lassen, in bezug auf ihre Öffnungen c d c d um 90 Grad gegeneinander verdreht, hierdurch läßt z. B. der Steuerkolben K, auf dem Wege Rt a c g Druckwasser auf die linke Seite des Treibkolbens treten, während das auf der rechten Seite dieses Kolbens befindliche Abwasser auf dem Wege g d b Rä durch den zweiten Steuerkolben K, entweicht.

Durch die symmetrische Anordnung der Kammern in den Steuerkolben, sowie der einander entsprechenden Öffnungen ist eine vollständige Entlastung der Steuerkolben erreicht. Damit bei geringer Füllung hinter dem Maschinenkolben keine Luftverdünnung eintritt, ist für jedes Zylinderende am Schiebergehäuse das schon vielfach erwähnte und hier nochmals geschützte Lufteinlaßventil 8 (Figur 188) angeordnet.

§ 80.

Wafferlaulenmaschine von Donaldson.

Bei der in den Figuren 419 bis 421 auf Tafel 33 dargestellten vierzylindrigen Wassersäulenmaschine *) von William Donaldson in Amble-side (Westmoreland, England) hat jeder Schieber V eine ^Zylinderring-form und ist über den betreffenden Treibzylinder c geschoben.

In einem Gehäuse d, welches beständig mit Druckwasser gefüllt ist, sind die Zylinder c angeordnet. Dient zur Bewegung des Schiebers V ein Exzenter, so muß die Länge des Schiebers so bemessen sein, daß sie der Minimalhöhe des Hubes entspricht; werden aber zwei Exzenter angewendet, so muß die Länge des Ventiles V so groß sein / daß sie der Maximalhöhe des Hubes entspricht, um die Hubhöhe von Null bis zum Maximum verändern und auch um das Wasser während einer ganzen Umdrehung absperren zu können.

*) Deutsche Patentschrift Nr. 24627.

11

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Jeder Zylindermantel ist mit drei Reihen von Öffnungen versehen, von denen die Reihe o am oberen Teile des Zylinders für den Eintritt des Druckwassers bestimmt ist und eine andere Reihe o' nahe am unteren Ende des Zylinders zum Austritte des Abwassers dient. Die dritte am höchsten gelegene Reihe o" soll als Sicherheitsventil wirken und ist demnach auch für den Austritt des Wassers bestimmt, jedoch gewöhnlich vom Zylinderdeckel bedeckt.

Die Exzentrizität ist so bemessen, daß der Schieber am Anfange des Hubes die Eintrittsöffnungen o freigiebt, beim halben Hube die Maximal-öffnuug erfolgt und daß er kurz vor Beendigung des Hubes die Eintrittsöffnungen o wieder schließt. Wenn der Kolben weiter sinkt, so beginnt das Wasser durch die unteren Löcher o' abzufließen.

Die Luftventile im Zylinderdeckel lassen nach Abschluß der Eintrittsöffnungen o Luft durch die Rohre p q (Figur 421 rechts) nach dem Zylinder übertreten, wodurch das schnelle Abfließen des Wassers befördert wird. Vorher jedoch werden die Luftventile durch das im Zylinder vorhandene Druckwasser geschlossen gehalten (Figur 421 links). Die Rohre p sind im Gehäusedeckel befestigt und ragen derart in Bohrungen q des Zylinderdeckels hinein, daß sich der letztere um ein gewisses Maß frei emporheben kann.

Der Deckel ist demnach kolbenartig in den Zylinder eingepaßt und ruht unter dem Drucke des darüber befindlichen Wassers mit einem Flansche auf dem oberen Zylinderrande. In dieser Stellung verschließt er die Sicherheitsventilöffnungen o". Im Zylinderdeckel sind, um die Sicherheit noch mehr zu erhöhen, den Öffnungen o" gegenüber ebenfalls Löcher o'" angebracht. Ferner ist die Bewegung des Deckels so reguliert, daß er gehoben wird, sobald aus irgend einer Ursache beim rückkehrenden Hube der Kolben Wasser mit sich zurückbringt und der Schieber V zufällig den Löchern o" gegenüber aufgehalten wird. Hierdurch wird dem Wasser der Austritt aus dem Zylinder durch die Löcher o'" gestattet, bevor der rückkehrende Hub beendet ist. Befindet sich jedoch der Schieber in richtiger Lage, so wird das im Zylinder befindliche Wasser unmittelbar durch die Löcher o" austreten. Damit die Schieberstange immer nur auf Zug beansprucht wird, ist der Schieber V mit einem Belastungsgewichte W versehen. Ebenso kann eine derartige Belastung bei dem Kolben angebracht werden. Die Führungsstücke für die Kolben-und Schieberstangen haben an den Lagerstellen Ölbehälter s und darunter Bohrungen e. Letztere haben den Zweck, etwa zwischen Kolben- bezw. Schieberstange und den Lagern hindurchtretendem Wasser den Austritt aus dem aufliegenden Siebe zu gestatten, von wo dasselbe durch die Rohre p wieder in den Zylinder c gelaugt.

Die Ränder a und a' liegen in gleicher Horizontalebene. Sie dienen gemeinschaftlich mit dem in jeder Kolben- und Schieberstange angebrachten Einschnitte, wenn dieser bis zur selben Ebene gehoben wird, als Merkinal, daß der Kolben gerade seinen Hub und der Schieber soeben die Eintritts-öffnungen o freizugeben beginnt.

§ 81.

Wassersäulenmaschine von Lilie & Werner.

In ihrer nach der Deutschen Patentschrift Nr. 5015 in Figur 192 und 193 auf Tafel 17 ²) dargestellten stehenden Wassersäulenmaschine lassen Lilie & Werner in Potsdam den Kolben durch den Druck und das Gewicht des Wassers den Abwärtshub ausführen, während der Auftrieb den Kolben wieder heben muß. Zu diesem Zwecke ist an einer Kolbenstange c ein mit Drehschieber versehener Kolben a und ein hohler Austriebkolben w angebracht. Die Bewegung des Drehschiebers wird durch die Kurvenansätze u und v einer auf der Schwungradwelle angebrachten Scheibe t unter Vermittelung der folgenden ziemlich umständlichen Übertragungen hervorgerufen.

An einer horizontalen drehbaren Welle o ist ein Hebel p, dessen freies Ende zwischen zwei Stellringe s einer verschiebbaren Stange m hineingreift bezw. diese Stange an der genannten Stelle gabelartig umfaßt, und ein Winkelhebel r q befestigt, dessen einer Arm r seitlich gebogen ist und an seinem gabelförmigen Ende eine Rolle trägt, während der andere Arm q gerade ist und einen kreisförmigen Ansatz hat. Dreht sich das Schwungrad im negativen Sinne, d. h. wie der Zeiger der Uhr, so drückt der Kurvenansatz u das freie Ende des Hebelarmes q nach links (Figur 192), während das Kurvenstück v gegen die Rolle des Armes r drückt und diesen abwärts bewegt. Es wird somit im ersten Falle eine positive und im zweiten eine negative Drehung der Welle o erfolgen. Der Hebel p wird zuerst die Stange m nach rechts und dann wieder nach links verschieben. Diese Stange enthält außer den genannten Stellringen 8 noch zwei, welche das Ende eines horizontalen Armes oder einer Kurbel 1 zwischen sich aufnehmen (Figur 193 und 194). Hierdurch wird die Verschiebung der Stange m in eine hin und her drehende Bewegung

11²

zum Arme 1 gehörigen Welle f verwandelt, welche durch eine Stopfbüchse k hindurchgeführt ist und zwei weitere an ihren Enden durch einen Stab e verbundene Arme h g (Fig. 193 und 195) trägt. Die Schwingungen des Stabes e werden durch einen ihn gabelförmig umfassenden Arm d auf das Rohr b übertragen, welches die Kolbenstange c drehbar umgiebt und an seinem unteren Ende den Drehschieber trägt. Der Letztere ist ebenso wie die Kolbenscheibe mit einer größeren Anzahl von Ausschnitten versehen. Verfolgt man die erörterten Bewegungen der einzelnen Teile, so findet man, daß sich der Schieber nach Figur 195 im negativen Sinne dreht, sobald das Kurvenstück u gegen den Hebelarm q preßt und daß er wieder zurückgedreht wird, wenn das Kurvenstück v gegen den anderen Arm r stößt. Die Scheibe t muß nun so auf der Schwungradwelle aufgekeilt sein, daß sich der Schieber öffnet, sobald der Kolben das untere Hubende fast erreicht hat und sich erst schließt beim höchsten Kolbenstande. Demnach ist der Schieber längere Zeit geöffnet und kürzere Zeit geschlossen. Wodurch sich die unsymmetrische Anordnung der Kurvenstücke u und v erklärt.

Wenn der Kolben a seinen tiefsten Stand erreicht hat, so ist auch der unter ihm befindliche Raum vom übergetretenen Wasser ausgefüllt. Das ununterbrochen einströmende neue Druckwasser wirkt nun durch Auftrieb auf den hohlen Kolben w ein und hebt so das Kolbensystem. Die hin und her gehende Bewegung der Kolben wird in bekannter Weise durch Schubstange und Kurbel auf die Schwungradwelle übertragen*).

Während des Abwärtshubes muß das unter dem Kolben a befindliche Wasser aus dem Maschinenzylinder entweichen können. Zn diesem Zwecke sind im Zylindermantel Öffnungen angebracht, welche durch einen vertikal beweglichen, gut eingeschliefenen Zylinderschieber dx (Figur 192, 193 und 196) freigegeben und verschlossen werden können. Durch die Öffnungen ragen vom Schieber ausgehende Zapfen hindurch, welche von den unteren Enden der Schieberstange cq (Figur 192) umfaßt werden. Die oberen Enden dieser Stangen sind in Hebelarme b, und z eingelenkt, welche an einer drehbaren Welle ax befestigt sind. Der Hebel z hat noch zwei Arme, von denen der eine eine Kugel als Gegengewicht zum Schieber und der andere einen Zapfen mit einer Rolle y trägt. Diese Rolle greift in eine Nut auf der Stirnfläche der Scheibe t ein, wodurch bei der Drehung der Schwungradwelle eine Schwingung der

*) Die Figuren 192 und 193 stellen zwei zu einander senkrecht stehende Schnitte der Maschine dar. Somit ist die Verbindung der Schubstange mit dem Kolben w in Figur 193 falsch dargestellt.

Hebel bx und z und somit ein Heben und Senken des Schiebers d, hervorgerufen wird. Die Nut auf der Scheibe t besteht aus mehreren Stücken und zwar nimmt ein gerader Teil der Nut den halben Ring ein, während der andere halbe Ring teils von den beiden schiefen Übergängen zu einer zweiten geraden Nut teils von dieser selbst eingenommen wird. Die Abmessungen und die Einstellung der einzelnen Teile ist so getroffen, daß beim Anfwärtshube der Kolben der Schieber dt vollständig geschlossen ist, beim Abwärtshube dagegen sich zunächst allmählich öffnet, eine Zeit lang ganz offen ist und sich dann langsam wieder schließt.

Um einen regelmäßigen, nicht zu schnellen Gang der Maschine auch beim erforderlichen Abstellen von Arbeitsmaschinen zu ermöglichen, ist im Zuflußrohre eine Drosselklappe el (Figur 193) eingesetzt, welche durch einen gewöhnlichen von der Schwungradwelle mittelst eines Riemens betriebenen Zentrifugalregulator gedreht wird.

Das Verhältnis der Durchmesser beider Kolben muß mit Rücksicht aus die auf und nieder bewegten bezw. schwingenden Massen so gewählt werden, daß die auf die Schwungradwelle übertragene Arbeit beim Auf-und Niedergänge der Kolben gleich groß ist. Der Vorteil des fortwährenden Einströmens des Druckwassers an der gleichen Stelle, d. h. zwischen den Kolben, ist nicht zu unterschätzen. Jedoch ist die Steuerung viel zu verwickelt ausgefallen. Sie läßt sich selbst unter Beibehaltung des Drehschiebers wesentlich vereinfachen. Man kann z. B. in der inneren Zylinderwandung eine entsprechende Kurvennut anbringen, in welche eine seitlich am Schieber oder an einem besonderen Arme des Rohres b drehbar befestigte Rolle hineingreift. Es könnte aber auch der Stab e entsprechend gebogen und im Gehäuse befestigt sein, so daß der Arm d dadurch die schwingende Bewegung erhält. Ferner ließe sich die Bewegung des Schiebers d, durch ein Exzenter verursachen.

§ 82.

Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Wild.

Eine Wassersäulenmaschine³) bei welcher ein Teil des Gestelles gleichsam den Schieberkasten und der schwingende Zylinder den Schieber darstellt, zeigen die Figuren 99 bis 101a auf Tafel 11. Der Erfinder, Gottlieb Wild in Zürich, gestaltet den Zylinder d so aus, daß nahe den beiden Enden zwei einander gegenüber liegende, mit Öffnungen h (Figur 99 und 100) versehene kleine Flächen wasserdicht an glatt geschliefene Flächen des Gestelles a gleiten. Der untere vom schwingenden Zylinder bestrichene Teil des Gestelles enthält eine kreisringförmige Höhlung, welche durch vertikale Scheidewände f (Figur 101 a) in zwei gleich große Teile ei e₂ zerlegt wird. An den Enden derselben sind dem Zylinder zugekehrte Öffnungen gt g₂ angebracht, von denen bei der Zylinderbewegung einmal die unteren Öffnungen gi (Figur 100) mit den unteren h und die oberen g₂ mit den oberen h, dagegen dann die unteren g₂ h und die oberen g, h zur Deckung kommen. Wird nun das Druckwasser auf dem Wege li m ei zugeleitet und das Abwasser auf dem Wege e₂ m la ab-geführt, so bewegt sich int ersten Falle der Kolben empor, während er im zweiten Falle sinkt. Wie Figur 101 erkennen läßt, sind die genannten Kanäle m in den die Wangen a verbindenden Gestellteilen k angebracht. Durch den an gegenüber liegenden Stellen stattfindenden Eintritt des Druckwassers in den Zylinder bezw. durch den ebenso erfolgenden Austritt sind die Gleitstächen vollständig entlastet. Es ist zwar sehr fraglich, ob dieser Vorteil nicht wieder dadurch verloren geht, daß sich der Druckwasserstrom vom Rohre lx aus nach zwei entgegengesetzten Richtungen zersplittern und daß zwei entgegengesetzt gerichtete Abwasserströme zu einem rechtwinkelig dazu gerichteten vereinigt werden müssen. Ferner sind noch rechtwinkelige Ablenkungen bei den Übergängen aus den Kanälen m in die Kanäle ei bezw. aus e₂ in m, d. h. an vier Stellen. Schließlich findet eine nochmalige Ablenkung beim Übertritte in den Zylinder bezw. beim Austritte aus demselben statt. Die bei den gezeichneten Kanalformen unvermeidlich großen Widerstände*) ließen sich bedeutend herabmildern, wenn verzweigte entsprechend sanft gebogene Leitungsrohre verwendet würden, welche das Druckwasser den Kanälen ei bezw. den Öffnungen gi zuführen und das Abwasser aus e₂ bezw. gi ableiten. Trotzdem durch eine derartige Anordnung die Reibungsfläche vergrößert wird, ergiebt sich gewiß noch ein Gewinn an Druckhöhe, da sich plötzliche Richtungsänderungen und damit verbundene Wirbelbildungen vermeiden lassen. ⁴ 5

Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Böhler & Großmann. 167

Böhler & Großmann in Pforzheim, haben den Schieberspiegel ebenso wie es A. Schmid in Zürich machte, nach einer Zylinderfläche geformt, deren Achse mit der Drehachse des Treibzylinders zusammenfällt. Ferner ist der Zylinder auch in zwei Hebeln gelagert. Diese Hebel halten den Zylinder vermittelst einer oder zweier Druckschrauben auf seiner Schwingungsund Steuerfläche fest.

Nach Figur 102 wirken die Kräfte bei der Schmidschen Maschine in zwei aufeinander senkrechten Richtungen. Es sei A die Kurbelwelle,

B der Drehzapfen des Zylinders, 1) E der Bogen, auf welchem der Zylinder schwingt und die Steuerung sich befindet. In C ist nun der Angriffspunkt der Druckschrauben, durch die der Zylinder an die Steuerfläche angedrückt wird. Durch die Druckschrauben kann hiernach die Abnutzung, welche durch die senkrecht wirkenden Kräfte G- und F auf der Steuerfläche entsteht, reguliert werden, aber den in der Richtung der Kolbenstange wirkenden Kräften H und I kann nicht begegnet werden, indem der Drehpunkt B bloß in einer Bohrung der Hebel liegt.

Bei der von Böhler & Großmann dagegen getroffenen Anordnung, welche in Figur 103 nochmals schematisch wiedergegeben ist, wird dieser Fehler vermieden. Es ist nämlich die Schwingungsfläche um 90° gedreht , so daß die Zylinderachse immer in einem Radius der Fläche liegt und nicht zu einem solchen wie im vorigen Falle senkrecht steht. Durch Anziehen einer Schraube werden alle Abnutzungen ausgeglichen.

Es bezeichnet wieder A die Kurbelwelle, B den Drehpunkt des Zylinders, C den Angriffspunkt der Druckschraube, D E den Bogen, au dem der Zylinder schwingt. F C sind die beiden Hebel, in denen sich der Drehpunkt des Zylinders befindet und welche um den festen Punkt F . drehbar sind. Durch ein Anziehen der Druckschraube C kann nun sowohl den Abnutzungen der Schwingungsebene des Zylinders als auch denen des Drehpunktes B begegnet werden.

An einem Ende des rahmenförmigen Hohlgußgestelles sind die beiden Kurbelwellenlager a, am anderen der Zylindersitz b i mit den Einströmungsöffnungen d e und den Ausströmungsöffnuugen f g für das Wasser. Der Zylinder h liegt mit seinem Drehzapfen c in den beiden Hebeln kl, die unabhängig voneinander um den festen Punkt 1 drehbar sind. Beide Hebel sind oben durch ein Querstück mittelst Kugelgelenk verbunden. Welches Querstück zur Übertragung der Wirkung der Druckschraube n auf den Punkt m der beiden Hebel dient. Zur Stützung der Druckschraube oder eigentlich der Zugschraube ist eine Nase p am Maschinengestelle angegossen. Im Zylinder ist nur ein Kanal q erforderlich.

Je nach der Stellung des Zylinders tritt das durch das Rohr e zugeleitete Wasser bei d entweder durch die Öffnung im Boden des Zylinders unter den Kolben oder durch den Kanal q über denselben und auf einem dieser Wege durch die Öffnungen f aus dem Zylinder heraus.

Im Zylinderdeckel und Kolben sind Hohlräume als Luftkissen zur Abschwächung der Stöße angeordnet.

§ 84.

Waffersäulenmaschine von Schräder.

Als eine Verdoppelung der vorigen Maschine kaun die in Figur 105 auf Tafel 11 dargestellte betrachtet werden. Der Erfinder, H. E. Schräder in Hamburg, hebt in der Patentschrift Nr. 59195 dasjenige als eigentümlich hervor, was schon durch die vorige Patentschrift (Nr. 4026) geschützt ist. Als bemerkenswert ist jedoch die Zusammenwirkung der beiden Kolben anzusetzen.

Die beiden Zylinder A A' sind nebeneinander zwischen Trägern B B' angeordnet, welche die Zapfen der Zylinder gabelartig umfassen. Die unteren Enden der Zylinder bilden wieder Zylinderflüchen, deren Achsen mit den Drehachsen zusammenfallen. Ebenso sind natürlich die entsprechenden Flächen n n' der Grundplatte P gestaltet, welche, wie Figur 106 ⁶) zeigt, zwei in horizontaler Ebene liegende Kammern enthält. Von unten mündet in eine dieser Kammern das Zuflußrohr s und in die andere das Abflußrohr s'. Oben dagegen hat die erste zwei Öffnungen v v und die zweite ebenfalls zwei Öffnungen r r. Die schwingenden Zylinder werden ihre Bodenöffnungen i i' bald mit der einen, bald mit der anderen der Öffnungen v r zur Deckung bringen. Die oberen Enden der Kolbenstangen sind je an einem Punkte der Peripherie von zwei in einander greifenden Zahnrädern d d' angelenkt. Auf der Welle des Zahnrades dr ist noch ein zweites Zahnrad c aufgekeilt, welches in ein auf der Schwungradwelle befestigtes Zahnrad c eingreift.

In der Figur 105 ist die Einströmungsperiode für den Zylinder A gezeichnet. Das auf dem Wege s v i in den Zylinder A gelangende Druckwasser treibt den zugehörigen Kolben in die Höhe und dreht unter Vermittelung der Kolbenstange das Zahnrad d im positiven Sinne. Das letzte bewegt das Zahnrad d' und c' im negativen, folglich das Schwungrad wieder im positiven Sinne. Durch das Zahnrad d’ wird der rechte

Kolben in den Zylinder A' getrieben und dadurch das Abwasser auf dem Wege i' r s' hinausgepreßt. Beide Zylinder müssen nun in positivem Sinne um ihre Drehzapfen schwingen. Hierdurch gelangt die Bohrung i über r und 1 über v, so daß aus dem linken Zylinder das Wasser abfließen und in den rechten Zylinder Druckwasser einströmen kann. Nun wirkt das Zahnrad d' als treibend, während d getrieben wird. Das Nachstellen bei Abnutzung der Schieberflächen geschieht durch Anziehen der Muttern g. In der Patentschrift ist der Motor so gezeichnet, wie er zum Antriebe der Bürste einer Flaschenspülmaschine Anwendung finden kann.

§ 85.

Wassersäulerrmaschine mit schwingendem Zylinder von Luttermann.

In der Deutschen Patentschrift Nr. 28 933 ist ebenfalls eine Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder beschrieben. Von dem Erfinder Luttermann in Clausthal am Harze sind vier derartige Maschinen zu einer Wassersäulenfördermaschine zusammengestellt. An jedem Ende der Korbwelle greifen zwei einander gegenüber gestellte einfach wirkende Maschinen an. Eine derselben ist in den Figuren 301 und 302 auf Tafel 25 wiedergegeben.

Oberhalb der Drehachse des Zylinders führt ein Ansatzstutzen mit entsprechend langem Rohre zu einem gelenkig angeschlossenen, wagerecht liegenden rechteckigen Rohrrahmen r b s c, an den sich im Punkte s ein als Schieber benutztes Rohr d gelenkig anschließt. Der in Richtung der Drehachsen bei den Querstücken auftretende Wasserdruck wird durch Spannstangen aufgehoben. Das Erfordernis derselben zeigt wieder einen Druckhöhenverlust an, der wie bei der im Paragraphen 82 beschriebenen Konstruktion entsteht. Das Steuerrohr hat auf einem Umfangskreise angeordnete Löcher, welche bei der Mittelstellung verschlossen sind und durch die Schwingungen des Zylinders nacheinander mit dem Znleitungsrohre e und dem Ableitungsrohre a in Verbindung gesetzt werden. In dem ersten Falle wird das Druckwasser den Tauchkolben aus dem Zylinder Hinauspressen, im anderen Falle muß der durch die gegenüber angeordnete Maschine zurückbewegte Kolben das Abwasser hiuaustreiben. Die beiden Kolben befinden sich somit gleichzeitig in ihrer Todlage. Zur leichten Überwindung derselben ist die Hintere zweite Kurbel der Korbwelle um 90° gegen die erste versetzt. Es wird somit immer eine der Maschinen ihre größte Kraft hergeben, von welcher ein Teil zum Hinauspressen des

Abwassers der gegenüber angeordneten Maschine und ein zweiter Teil zur Überwindung der Todlagen der beiden anderen Maschinen verloren geht. Durch die Form des Schiebers als Steuerrohr hat man eine vollständig entlastete Steuerung erhalten. Soll die Fördertrommel ihren Drehsinn ändern, so muß natiirlich durch eine der bekannten Umsteuerungsarten das Druckwasser dem Rohre a zugeführt und das verbrauchte Wasser aus dem Rohre e abgelassen werden.

§ 86.

Nlehrzylindrige Wassersäulenmaschine von Venham.

Eine von den bisher besprochenen Schiebern abweichende Form verwendet E. B. Benham in Providence ⁷). Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 51406 enthält dieser Schieber einen Hohlraum h (Figur 169 auf Tafel 15), zu welchem ein Stutzen i führt.

Der Fuß A (Figur 168) der Maschine enthält die Kanäle für die Leitung des Druckwassers nach dem Schieberkasten und für die Abführung des verbrauchten Wassers. Daher münden in diesen Fuß A die Zuleitungsrohre 2 und das punktiert gezeichnete Ableitungsrohr. Von dem Gestelle A wird unmittelbar das Steuergehäuse b getragen, während sich auf einer Seite der Maschinenkopf mit seinen Zylindern a ansetzt und auf der anderen Seite an der hindurch gehenden Kurbelwelle das als Riemenscheibe ausgebildete Schwungrad sitzt.

Die äußeren Enden der radial angeordneten Zylinder sind durch Schrauben 25 oder bergt, verschlossen. Die Schubstangen 30 greifen alle an einer Kurbel 23 an, welche in einer verschließbaren Kammer sich befindet und auf der Schwungradwelle aufgekeilt ist. Für die Verbindung der Schubstangen mit dem Kurbelzapfen 24 kann man z. B. die Schubstangenenden in Richtung des Zapfens umbiegen und um diese Stücken einen Ring legen, welcher die Stangen zwischen sich und einer den Zapfen umfassenden Büchse einschließt. Von den Zylinderenden gehen radial geführte Kanäle g aus, welche in der Nähe der Welle sich in Richtung derselben umbiegen und durch den Schieber zum Teile mit dem Kanüle e oder f verbunden werden. Von diesen Kanälen steht f mit dem im Maschinenfuße A befindlichen Zuleitungskanale und e mit dem Ab-leitungskanale in Verbindung. Der Stutzen i muß einen so großen Teil des Schieberspiegels einnehmen, daß mindestens die halbe Anzahl der

Kanäle g das in den entsprechenden Zylindern verbrauchte Wasser auf dem Wege i h k c e, also durch den Schieber abfließen lassen kann. Die Löcher k sind auf einem Kreise des Schiebermantels angeordnet und stellen die Verbindung zwischen dem Schieberinnern und dem Ringraume c her. Der Schieber erhält am Umfange durch eine Schraubhülse und am rechten Ende durch einen rohrartigen Vorsprung des Maschinenkopfes Führung, gegen welchen er nach erfolgter Abnutzung der Gleitflächen durch dieselbe Schraubhülse gepreßt werden kann. Um -eine derartige Nachstellung von außen zu gestatten, ist an einer Stelle (z. B. dort, wo sich in Figur 169 der Buchstabe b befindet) im Schiebergehäuse eine verschließbare Durchbrechung angeordnet, durch welche man mit einem geeigneten Instrumente zur Hülse gelangen kann.

Der Schieber ist am linken Ende durch eine Stopfbüchse im Schiebergehäuse abgedichtet und auf der Kurbelwelle verschiebbar befestigt. Die drehende Welle nimmt also den Schieber immer mit und besorgt dadurch regelrecht die Steuerung.

§ 87.

Wassersäulenmaschine von Labalo.

Bei der nachstehend beschriebenen Wassersäulenmaschine von Anton Kabalo in Bernkastel a. d. Mosel ist die Form des Schiebers und Schieberkastens, sowie die Erreichung der ruckweisen Schieberbewegung bemerkenswert.

Der Schieber e (Figur 377 bis 379 auf Tafel 30)*) ist kastenartig gestaltet und um das Druckwasserzuleitungsrohr c drehbar, so daß er dieses beim Ausschlage nach links mit der Öffnung ct und beim Ausschlage nach rechts mit der Öffnung c₂ der Schieberkastenwand in Verbindung setzt. Im ersten Falle vermittelt der zur Bewegung des Schiebers und des Abwassers genügend Platz gewährende Hohlraum des Schieberkastens b das Übertreten von Wasser aus der Öffnung c₂, im zweiten Falle aus der Öffnung c, in das Abflußrohr c₃. Die Öffnungen Ci c2 stehen durch die Rohre zx z.₂ mit dem oberen bezw. unteren Ende des Treibzylinders C in Verbindung.

Die Kolbenstange m (Figur 377) tritt oben durch eine Stopfbüchse n des Zylinderdeckels hindurch und wird durch zwei Schlitten v an vertikalen Säulen t, welche am Zylinderdeckel befestigt sind, geführt. Da sich die Schwungradwelle w ungefähr in halber Zylinderhöhe befindet, so

muß die Schubstange p vom Kreuzkopfe o aus abwärts gerichtet sein. Die Pleuelstange p greift nun nicht an eine Kurbel cm, sondern an einen verstellbaren Zapfen der Antriebsscheibe s. Hierdurch läßt sich in der bekannten Weise die Hubhöhe des Kolbens ändern. An dem der Antriebsscheibe s entgegengesetzten Ende der Welle w ist das Schwungrad 8 (Figur 378) und eine mit Kurvennut versehene Scheibe k befestigt. Diese Nut ist nach Figur 377 bezw. 379 so gestaltet, daß sich eine darin geführte, von einer horizontal wirkenden Schraubenfeder 1 beeinflußte Rolle h nur ruckweise bewegen kann. Die so erzielte Bewegung der Rolle h wird durch eine Stange g auf die Kurbel f übertragen, welche auf der Welle d des Schiebers e befestigt ist. So lange die Rolle h der Schieberstange g nun in dem kleineren Bogen der Kurvenscheibe k läuft, wird diese Lage nicht geändert, bis die Rolle an den steilen Übergang zum großen Bogen gelangt, wodurch sie plötzlich nach links gedrückt wird und damit den Schieber umstellt. In dieser Lage bleibt letzterer, bis die Rolle aus dem großen Bogen in den kleinen übertritt, wobei die Federkraft die Stange wieder plötzlich in ihre Rechtsstellung zieht und somit anderseitige Umstellung des Schiebers bewirkt. In Figur 377 ist z. B. der Mechanismus in dem Augenblicke wiedergegeben, in dem der Schieber infolge der Federkraft nach rechts gezogen wird und dadurch mit der unter den Kolben führenden Leitung z₂ in Verbindung getreten ist. Figur 379 stellt dagegen den Schieber und die Kurvenscheibe zu der Zeit dar, in welcher die Rolle h aus dem kleineren Bogen in den größeren Übertritt. Die Kurvenscheibe hat somit den Schieber nach links gedrückt und die Verbindung mit der Übertrittsöffnung c₂ hergestellt.

Zum Schluffe dieses Abschnittes über Schiebersteuerungen sei noch die Anordnung hervorgehoben, welche B. Stein in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 72 931 verwendet, um bei drei sich gegenseitig steuernden Wassersäulenmaschinen eine möglichst große Füllung des Kraftzylinders zu erhalten. Es wird zu dem Zwecke der Winkel, welcher der Überdeckung des Schiebers entspricht, kleiner als 30° gewählt, sowie dem Schieber und der Schieberstange gegen einander Spiel gegeben.

<l) Ventilsteuerungen.

§ 88.

Wajsersäulenmaschine non Findhanrmer.

Als viertes Steuerungsorgan soll das Ventil in Betracht gezogen werden. Zwei verschiedene Ventilbauarten sind in Figur 288 auf Tafel 24

vereinigt. Diese Figur stellt nach der Deutschen Patentschrift Nr. 1831 eine Wassersäulenmaschine von Albert Findhammer in Witten dar. Auf der linken Seite des Maschinenzylinders befindet sich das Einströmungsund auf der rechten Seite das Ausströmungsventil. Der Körper des ersteren besteht aus einer Metallplatte mit Lederscheiben auf jeder Seite, während beim anderen zwei durch ein Zwischenstück in bestimmter Entfernung gehaltene Metallplatten mit Lederscheiben verwendet sind. Wie die eingezeichneten Pfeile andeuten, kann das bei a einströmende Druckwasser in den Raum b über dem Einströmungsventile und von hier dlirch einen abwärts gerührten Kanal an der Stelle c unter den Treibkolben gelangen. Das über dem Kolben befindliche verbrauchte Wasser tritt bei d in einen abwärts führenden Kanal über, der es in den Raum e zwischen den Scheiben des Ausströmungsventiles leitet, von wo es durch das Rohr f entweicht. Beide Ventile haben ihre tiefste Stellung iune, und auf beiden Seiten führen von den oberen Ventilräumen nach dem unteren Ende des Treibzylinders und von den unteren Ventilräumen zu dem oberen Ende des Treibzylinders Kanäle. Diese langen Verbindungen können aber wohl nicht als vorteilhaft angesehen werden, trotzdem sie der Erfinder als Eigentümlichkeit seiner Konstruktion besonders betont.

Der emporgetriebene Kolben soll die Steuerung in Thätigkeit versetzen. Um dies zu bewirken, hat die Kolbenstange ein Querhaupt erhalten, welches kurz vor Hubende gegen die auf den Ventilstangen g angebrachten Buffer stößt. Sobald nun die Ventile soweit gehoben sind, daß das Einströmungsventil und die untere Scheibe des Ausströmungsventiles gegen ihren oberen Sitz gedrückt werden, gelangt das Druckwasser unter das Einströmungsventil und von dort über den Treibkolben, während das Abwasser in    den    Raum zwischen den beide    Scheiben    des Ausströmungsventiles    und    von hier in das Rohr f    überfließt.    In    den

Zwischenstellungen der Ventile kann Druckwasser auf beide Seiten des Treibkolbens gelangen und auch von beiden Seiten nach dem Abflußrohre fließen. Hierdurch wird ein Stoß im Druckrohre vermieden. Um diese Übergangsperiode zur rechten Zeit eintreten und nicht zu lange gewähren zu lassen, sind die Ventilkörper lose über die Stangen g geschoben und werden durch Federn zwischen Stellringen der Stangen gehalten. Durch diese Ringe lassen    sich    die Federn regulieren. Es    muß hier    wohl    mit

Recht bezweifelt werden, daß sich die wechselnder Nässe ausgesetzten Federn gut erhalten. Daher wird es vorteilhafter sein, wenn die Ventilkörper mit den Stangen fest verbunden und die    Federn so auf    den

Stangen angeordnet werden, daß das Querhaupt unmittelbar gegen die Federn stoßt.

In einem Ausführungsbeispiele ist nur ein Ventilgehäuse angebracht, in welchem beide Ventile vereinigt sind und von einer Zugstange gesteuert werden. In der Mitte des Gehäuses ist das Einströmungsventil von dem Ausströmungsventile durch eine Wand getrennt, während das untere Ende des Ventilgehäuses ebenso wie das obere aus einem Raume besteht, worin beide Ventilöffnungen münden.

Figur 288 zeigt die Verwendung der Wassersäulenmaschine zum Betriebe einer doppelt wirkenden Luftpumpe.

§ 89.

Wassersäulenmaschine von Hövelmann.

Bei der im vorangegangenen Paragraphen beschriebenen Maschine mußte bei' der Steuerung die ganze Ventilstäche dem Wasser entgegen bewegt werden. Diesen Übelstand vermeidet beim Einströmungsventile (d₂ in Figur 172 auf Tafel 15) G. Hövelmann in Barmen*). Das Ventil ist nämlich lose über die Stange d₉ geschoben, welche an ihrem unteren Ende ein Hilfsventil d₁₂ trägt. Es wird also jedesmal zuerst dieses kleine Ventil aufgehen und dann erst eine Verdickung dn der Stange dg das Hauptventil d₂ aufstoßen.

Die Maschine ist in der Figur als hydraulischer Luftkompressor dargestellt. Der Zylinder A enthält daher oben eine weitere Bohrung für die Luft und unten eine engere aä für das Wasser. Der entsprechend abgestufte Kolben B ist für jeden Zylinderteil mit einer Dichtung t>i b2 versehen und von oben bis unten durchbohrt. Die obere Öffnung ist durch eine Schraube b₃, welche gleichzeitig vermittelst einer Metallscheibe die Dichtung bx hält, dicht verschlossen. Im unteren Ende der Bohrung ist ein die betreffende Dichtung b₂ ebenfalls haltender Bolzen b₄ eingeschraubt, welcher die Ventilstange mit Spielraum durchtreten läßt. Am oberen Ende der Stange d₉ ist ein Querstück angebracht oder ein Keil durchgesteckt, gegen welchen kurz vor Vollendung des Aufwärtshubes die Oberkante des Bolzens b₄ stößt. Die daraufhin mitgenommene Stange d9 schließt zuerst das Hilfsventil d₁₂ und dann das Haupteinströmungsventil d₂.

Die Verstärkung du der Ventilstange d₉ hebt die Führungsbüchse des Ventiles d₂, nachdem deren Öffnungen d₈ geschlossen sind, mit

empor. Der obere Rand der Büchse stößt hierbei gegen die untere rohrartige Verlängerung des Auslaßventiles d₃ und öffnet somit dieses. Das Abwasser gelangt durch die ringförmige Durchbrechung d₄ des Ventilsitzes in den Ringraum d₅ und aus diesem in das Abflußrohr d₆. Das Sinken des Treibkolbens B erfolgt nur durch sein eigenes Gewicht, was seine massige Gestalt rechtfertigt.

Ist während des Betriebes von der Dichtung b₂ Wasser hindurch gelassen, und dringt dieses bis in den oberen erweiterten Raum des Zylinders A vor, so kann es beim Niedergänge des Kolbens durch ein mittelst Kugelventiles verschlossenes Ablaßrohr a₃ entweichen.

Die Wirkung der Maschine als Luftkompressor erklärt sich in folgender Weise. In dem als Ventilgehäuse dienenden Zylinderdeckel C sind eine größere Anzahl seitlicher Öffnungen Ci angebracht, welche in einen Ringraum führen. Dieser steht durch Öffnungen bezw. durch einen kreisförmigen Schlitz c₃ mit dem Zylinderraume at in Verbindung, sobald sich die gleichzeitig als Dichtung zwischen A und C dienende, in der Mitte durchbrochene Gummischeibe c₄ beim Niedergänge des Kolbens B abhebt. Der aufsteigende Kolben B preßt die Scheibe c₄ gegen den Schlitz c₃ und treibt die komprimierte Luft durch die genannte Durchbrechung der Scheibe c₄. Die Luft hebt das Ventil c₆ empor und gelangt in die Druckluftleitung c₆. Es wird hiernach beim Niedergänge des Kolbens B auf dem Wege c: c₂ c₃ Luft durch die mittlere Durchbrechung der Gummischeibe c₄ angesaugt und beim Aufwärtshube durch dieselbe Öffnung nach dem Rohre c₆ gepreßt.

§ 90.

Wassersäulenmaschine von Escherich & Tampier.

Von den vorigen beiden Maschinen vollständig abweichend konstruiert ist die in Figur 197 auf Tafel 17 nach der deutschen Patentschrift Nr. 9683 abgebildete Wassersäulenmaschine von Heinrich Escherich und Friedrich Tampier in Elberfeld.

Für die Ein- und Ausströmung des Wassers dienen die Röhren A und B. Das Einströmungsventil C stößt mit der Stahlspitze oder -scheide seiner Ventilstange gegen einen Hebel E an welchem das Ausströmungsventil D angehängt ist. Dieser Hebel E kann durch ein Gewicht Gr belastet und durch einen Sperrhaken F, welcher hinter eine Nase e des Hebels greift, in der gezeichneten Stellung gesichert werden. Das Gewicht G- ist an einem Rahmen g angebracht, welcher um eine festgelegte Achse sich drehen kann. SMe äußerste Ecke gH des Gewichtes ist durch eine Kette M mit einem Gewichte 1 verbunden, welches zur Belastung einer elastischen Platte L dient. Diese Platte verschließt das obere Ende des kupfernen Gehäuses R, in welchem die genannten Mechanismen, sowie einige andere untergebracht sind und welches auf die gußeiserne Grundplatte Q aufgesetzt ist.

An der Welle der Sperrklinke F ist zum Zweck des Abhebens der Klinke noch ein Arm befestigt, gegen dessen freies Ende ein hinter der Zeichenebene liegender Vorsprung des Gewichtes Gr oder des Rahmens g stößt, sobald das Gewicht angehoben wird. Dies geschieht vermittelst der Kette M, wenn die Platte L durch das in das Gehäuse R einströmende Druckwasser aufwärts durchgebogen wird.

In einer vertikalen Ebene, welche senkrecht zur Zeichenebene steht, ist noch eine zweite Sperrvorrichtung angebracht. Vor dem Gewichte G befindet sich dicht über der Grundplatte Q die horizontale Drehachse eines Winkelhebels, dessen einer dem Beschauer zugekehrter Arm durch ein Gewicht beschwert ist, während der vertikale Arm I durch einen Schlitz des Gewichtes G hindurch reicht. Hat nun das Gewicht G beim Emporheben seinen höchsten Stand erreicht, so wird es durch einen Vorsprung des Hebelarmes I so lange gehalten, bis sich das Belastungsgewicht 1 auf eine Platte i auflegt, die sich vom oberen Ende des Armes I nach hinten erstreckt. Hierbei wird sich der Winkelhebel drehen und das Gewicht G freigeben. Die Bewegungen des Gewichtes G muß auch der Hebel E mitmachen, denn dieser ist durch einen am Rahmen g befestigten Augbolzen K hindurch gesteckt.

Soll die Maschine angelassen werden, so wird dem Druckwasser der Weg zum Rohr A freigegeben. Es tritt durch das geöffnete Ventil C, hebt die elastische Platte L von der punktierten Lage in die ausgezogene. Die Kette M spannt sich hierbei. Das Gewicht G wird bei weiterer Durchbiegung der Platte L gehoben, die Sperrklinke F zurückbewegt, der Hebel E durch den Augbolzen K mit gehoben und schließlich das Gewicht G in der oberen Lage durch eine Nase des Armes I gehalten. Hierbei wurde der Stift des Ventiles C frei gegeben, so daß sich dieses durch den Wasserdruck oder auch durch die Einwirkung einer Feder schließt. Gleichzeitig wurde das Ventil D angehoben. Es kann nun Wasser abfließen. Die Menge desselben beträgt aber nur so viel als von der elastischen Platte L bei deren Sinken verdrängt wird. Das Belastungsgewicht 1 löst nämlich, wie bereits erwähnt wurde, das Gewicht G aus. Der nun wieder belastete Hebel E schließt das Ventil D und

öffnet das Einlaßventil C, so daß das Spiel der Maschine von vorn beginnen kann.

Über der elastischen Platte L ist eine Kuppel 8 angebracht, in welche zwei Rohre 0 P münden. Das erstere trägt ein Einlaß- und das letztere ein Auslaßventil. Es wird demnach beim Sinken der Platte L ein Medium (Luft, Wasser oder bergt.) in den Raum V durch das Rohr 0 eingedrängt und beim Heben der Platte L durch das Rohr P nach einem Reservoir gepreßt werden. Die Stelle der Platte L kann natürlich auch ein in einem Zylinder sich bewegender Kolben vertreten.

§ 91.

Wasserlänlenmaschine von Miersch.

In der deutschen Patentschrift Nr. 57 475 ist eine Wassersäulenmaschine von Wenzel Miersch in Frankfurt a. M. beschrieben, bei welcher die Steuerung für jedes Zyliudereude durch ein besonderes Ventil erfolgt. An jeder Seite des Zylinders ist daher ein Veutilgehäuse A (Figur 403 auf Tafel 32) angeordnet, von welchem ein Kanal e nach dem Zylinder führt. In das Veutilgehäuse ragt ein Stab ⁸) hinein, welcher eine Muffe mit Längsnut n trägt. Hierin ist der Bolzen N der Stange M verschiebbar. Das freie Ende der Stange M trägt ein rechtsgängiges Gewinde, mit welchem sie in die Spannhülse P hineingreift. In das andere Ende der Hülse ragt eine Stange Q, mit linksgängigem Gewinde hinein, welche mit einer Exzenterstange E¹ gelenkig verbunden ist. Bei der Drehung der Schwungradwelle werden somit die genannten Konstruktionsteile durch das Exzenter E hin und her bewegt werden. Au dieser Bewegung wird der Stab 8 wegen der Nut n nur auf kurze Zeit teilnehmen.

Das Druckwasser tritt bei a (Figur 442 auf Tafel 34) in das Veutilgehäuse A ein, während das Abwasser a, abfließt. Eine Ein-buchsung A¹, welche durch Schlitze e¹ mit dem Zylinderkanal e und durch die Öffnung B¹ mit dem Abgußkasten B in Verbindung steht, teilt den Gehäuse-Raum und verengt ihn an einer Stelle soweit, daß hier ein Ventil K seinen Sitz finden kann. Die Ausbuchsung A¹ wird links durch den Deckel A² geschlossen, dessen Mitte durch einen Kanal c durchbrochen ist. Das linke Ende dieses Kanales ist zu einem Ventilsitze cl

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kegelförmig erweitert. Die Figur 442 stellt die Einströmungsperiode dar. In dieser wird das Druckwasser durch den Kanal a in das Ventilgehäuse eintreten, durch die Bohrung c zur linken Endfläche des Ventiles K gelangen und das letztere gegen seinen Sitz k pressen. Es kann nun in die Schlitze elr den Kanal e und den Treibzylinder gelangen. Das rechte Ende des vielfach genannten Stabes 8 ist kegelförmig gestattet, so daß es als Ventil zu c¹ dient. Die Führung der Ventilspindel 8 erfolgt durch eine Stopfbüchse A³ und ihre Abdichtung durch eine Stulpe s'. In einer zylindrischen Erweiterung der Stopfbüchse trägt die Spindel 8 den mittelst Stulpe s" abgedichteten Kolben 8'. Hinter diesem ist eine Feder F¹ angeordnet, welche sich andererseits gegen den Stopfbüchsenverschluß A4 legt. Die Lederstulpe s"' dichtet die Spindel nach außen ab. Der Raum, in welchem die Feder F¹ sich befindet, steht durch die Bohrung l> mit dem Druckwasser in Verbindung. Somit wird die Spindel 8 nicht allein durch die Federkraft, sondern auch durch die Differentialwirkung des Druckwassers auf den Ventilsitz c¹ gedrückt. In dieser Stellung befindet sich zwischen dem Kolben S¹ und der Stopfbüchsenwand noch ein geringer Spielraum r, welcher durch die Bohrung b² mit der äußeren Luft in Verbindung steht. Luft und Sickerwasser kann hierdurch entweichen. Auch lassen sich Undichtigkeiten sofort erkennen. Die Dauer des Ventilschlusses bei c¹ wird vom Regulator aus vermittelst der Verbindungsstücke p p' (Figur 403) durch Drehen der Hülse P geregelt. Während dieser Zeit wird das Ventil K von seinem Sitze k durch die Feder F abgehoben sein, so daß der Treibzylinder durch den Kanal e die Schlitzen e¹ und die Öffnung B¹ mit dem Kasten B in Verbindung steht.

Die Steuerungsteile befinden sich zunächst beim Kolbenvorwärtsgange in der gezeichneten Lage. Das im Kasten B befindliche Wasser wird der eingezeichneten Pfeilrichtung (Figur 442) entgegen auf dem Wege B¹ e¹ e in den hinter dem Kolben entstehenden Raum des Zylinders überströmen. Ungefähr in der Mitte des Kolbenhubes wird die Ventilspindel 8 durch das Exzenter E um ein Geringes gehoben, infolge dessen das Druckwaffer in der oben beschriebenen Weise in den Zylinder eintritt und den Kolben weiter treibt.

Einige Zeit darauf wird die Ventilspindel 8 gegen den Sitz c¹ gepreßt. Es kann jetzt das Abwasser nach dem Kasten B entweichen, wenn der Kolben zurückkehrt oder noch etwas aus dem Kasten in den Zylinder überfließen, wenn der Kolben seinen Hub noch nicht ganz vollendet hat. Bei dieser Maschine wird ein großes Gewicht der beiden Schwungräder erforderlich sein, da nach den obigen Darlegungen beide Kolbenseiten auf einige Zeit mit deni Abwasserkasten B in Verbindung stehen und dem Druckwasser der Zutritt abgeschnitten ist. Die Dauer des Ventilschlusses S c¹ läßt sich aber, wie oben erklärt wurde, durch Verkürzung der Stangenverbindung E¹Q M ebenfalls verkürzen. Die hierdurch herbeigeführte frühere Einströmung des Drnckwassers ruft dann eine größere Arbeitsleistung des Motores hervor.

§ 92.

Iwemilindrige Wassersäulenmaschine von Charles, Omer und Ioseph Dierickr.

In den Figuren 400 und 401 auf Tafel 32⁹) ist eine Wassersäulenmaschine von Charles, Omer und Joseph Dierickx in Brüssel nach der deutschen Patentschrift Nr. 63 493 dargestellt, welche dadurch bemerkens-wert ist, daß der schwingende Steuerhebel durch das Abwasser bewegt wird.

Das Betriebswasser wird durch das Rohr A zugeleitet, welches durch Rohre z z' mit den Ventilgehäusen V V' in Verbindung steht. Von diesen Gehäusen gehen vertikale Stutzen IIII' zu den unter einander verbundenen Kammern W W' hinauf. Von dem Verbindungsstücke, in welchem zwei an einer Stange sitzende Ventile X X' angeordnet sind, zweigen sich die Abflußrohre YY' ab, während die Kammern W W ' andererseits durch Rohre H” kl'" mit den Zylindern H H' in Verbindung stehen. Die gut abgedichteten Kolben (I und Gr' dieser Zylinder sind an einer Zahnstange F befestigt und werden durch das Druckwasser hin und her bewegt.

Über der Zahnstange F sind lose auf den Achsen J J' zwei Zahnräder 11 angeordnet, in welche die Zahnstange eingreift. Jedes Zahnrad trägt eine Sperrklinke, die ein auf der betreffenden Welle aufgekeiltes Sperrrad bei der Drehung in einem bestimmten Sinne mitnimmt. Dies geschieht z. B. für die linke Welle (J) bei der Drehung im negativen und für die rechte Welle (J') bei der Drehung im positiven Sinne. Aus den Achsen J J' sind ineinander eingreifende Zahnräder K und K' aufgekeilt, von welchen je nach der Bewegungsrichtung der Kolben Gr Gr' das eine oder das andere treibend wirkt. Diese Drehbewegung wird auf die Schwungradwelle durch Einschaltung der Getriebe L L L" übertragen, deren Zähnezahl so gewählt ist, daß sich die Schwungradwelle mit der verlangten Geschwindigkeit dreht.

Die zur Bewegung der Steuernngsorgane erforderliche Kraft soll,

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wie bereits oben erwähnt wurde, von dem Abwasser geliefert werden. Dasselbe fließt zu km Zwecke aus den Röhren Y und Y' in zwei Gefäße M und M', welche an einem um seine Mitte drehbaren und durch eine Traverse m" versteiften Hebel mm' befestigt sind.

Auf dem Drehzapfen dieses Hebels ist außerdem eine Scheibe T angebracht, die mit zwei Daumen 1 und 2 abwechselnd die Ventile V und V' öffnet. Die letzteren werden durch den Druck des zuströmenden Wassers wieder geschlossen.

Die Gefäße M und M' werden in erhobener Stellung dadurch gehalten, daß die federnden Klauen unter die Enden der Hebelarme m und m' treten. Dies ist aus Figur 400 für das Gefäß M' zu ersehen. Zur Ausschaltung der Klauen dient eine horizontale Stange Q, welche durch einen zweiarmigen Hebel R zu bestimmten Zeiten von einer Seite zur anderen gestoßen wird. Der vertikal gezeichnete Hebel R wird durch zwei an der Zahnstange F befestigte Zapfen 8 und 8' bei deren Hin- und Hergange in Schwingung versetzt , wobei diese gegen das obere Ende des Hebels anschlagen.

In Figur 401 möge sich das Gefäß M in erhobener durch die Klaue P gesicherter Stellung befinden. Gleichzeitig hält der Daumen 1 das Ventil V geöffnet und läßt das Druckwasser auf dem Wege AzVU in die Kammer W übertreten. Aus dieser gelangt es, da das Ventil X geschlossen ist bezw. sich unter Einfluß des Wasserdruckes schließt, durch das Rohr H" zum linken Ende des Zylinders H und treibt den Kolben Gr nach rechts. Die dadurch in derselben Richtung fortgeschobeue Zahnstange F versetzt durch das Zahnrad I' mittelst der Sperrklinkenkuppelung das Zahnrad K' in Drehung. Diese wird durch die Räder K L' L L" auf das Schwungrad B übertragen.

Das sich schließende Ventil X hat das Ventil X aufgestoßen und somit für das Abwasser aus dem Zylinder H den Weg H'H'"W'X'Y freigegeben. Das Abwasser fließt aus dem Rohre Y aus und füllt das Gefäß M langsam an.

Sobald der Zylinder H’ entleert und H gefüllt ist, stößt der Zapfen 8 gegen das obere Ende des Hebels R und löst dadurch vermittelst der Stange Q, die Klaue P aus. Das schwere Gefäß M sinkt und entleert sich langsam, während das leere Gefäß M' soweit ansteigt, daß es in seiner höchsten Stellung durch die Klaue P' gehalten werden kann, welche unter das Ende des Hebelarmes m’ tritt (Figur 400).

Die gleichzeitig mit dem Hebel mm’ sich drehende Scheibe T giebt das Ventil V frei und öffnet mittelst des Daumens 2 das Ventil V'.

Das Druckwasser kann nun auf dem Wege A z' V' U' in die Kammer W' gelangen. Es schließt hier das Ventil X' und öffnet das Ventil X. Aus der Kammer W' strömt das Druckwasser durch das Rohr H'" nach dem Zylinder H' über und drängt den Kolben (t nach links. Die sich nach derselben Richtung bewegende Zahnstange F treibt das Rad I und durch die Sperrklinkenkuppelung das Rad K an, während das Rad K' sich unabhängig vom Rade I' und im umgekehrten Sinne wie dieses dreht. Das vom Kolben Gr verdrängte Abwasser gelangt auf dem Wege H H" WX Y' in das Gefäß M’. Ist dieses gefüllt, so wird es von der federnden Klaue, gegen welche am Ende des Kolbenhubes die Stange Q stößt, freigegeben und kann die Steuerungsteile wieder in die aus Figur 401 ersichtliche Lage zurückbringen.

§ 93.

Wassersäulenmaschine von Thönes.

Eine vollständige Entlastung der Steuerungsventile ist wünschenswert. Dieselbe kann aber nicht erreicht werden, wenn das Auslaßventil unmittelbar durch den Druck des Betriebswassers auf seinem Sitze gehalten wird. Nach der deutschen Patentschrift Nr. 93063 hat nun Wilhelm Thönes in Remscheid-Bliedinghausen das Auslaßventil so angeordnet, daß es sich nach dem Auslaß hin öffnet und durch einen Kolben, der im Durchmesser etwas größer ist als das Ventil, gegen seinen Sitz gedrückt wird.

Durch Abänderung der Neukirchschen Steuerung¹⁰) erhält man die in Figur 481 auf Tafel 37 dargestellte Ausführungsform des Erfinduugs-gegenstandes. Das Einlaßventil c und das Auslaßventil d haben in vertikalen Bohrungen des Vertikalgehäuses A ihre Sitze a und b erhalten. Die Ventilspindeln tragen oberhalb und unterhalb der Ventile in Stopfbüchsen geführte Kolben p p' und k k'. Zweckmäßig werden die Durchmesser der Entlastungskolben p und p' gleich groß gewählt, jedoch muß p einen kleineren Durchmesser erhalten als der Ventilsitz a. Ebenso nimmt man k und k' gleich groß, aber k' im Durchmesser etwas größer als den Ventilsitz b. Durch den Stutzen h ist das Gehäuse mit der Arbeitsmaschine verbunden, während der Stutzen g für den Einlaß und der Stutzen i für den Auslaß dient.

Zum Öffnen der Ventile ist ein Doppelhebel y angebracht. Bei der gezeichneten Stellung des Hebels wird durch das von g eintretende Wasser das Einlaßventil c geschlossen gehalten. Die zur Wirkung kommende

Kraft ist aber nur gering wegen der Anordnung des Entlastungskolbens p, dessen Durchmesser, wie oben angegeben, nur wenig kleiner als derjenige des Ventiles c ist. Wird nun durch den Doppelhebel y oder in anderer Weise das Ventil c geöffnet, so verfolgt das Druckwasser den durch die Pfeile 1 und 2 angegebenen Weg und gelangt zu dem Zylinder der Wassersäulenmaschine oder zu einer Arbeitsmaschine. Auch im geöffneten Zustande bleibt durch die Wirkung des Kolbens p' das Einlaßventil c entlastet, wenn nach der Voraussetzung die Kolben p und p' gleichen Durchmesser haben. Wird jedoch der Kolben p’ größer gemacht, so ist der Überdruck bestrebt, das Ventil c zu schließen, was nach Freilassung des Hebels y erfolgt. Werden die Kolben p und p' gleich groß gemacht, so muß für den Schluß des Ventiles c durch ein Gewicht oder eine Feder gesorgt werden.

Während das Einlaßventil c geöffnet ist, drückt das Betriebswasser gegen die untere Fläche des Auslaßventiles d, sowie gegen die größere obere Fläche des Kolbens k' und hält dadurch das Ventil d geschlossen. Wird dieses nun durch den Hebel y geöffnet, und verfolgt das Abwasser den durch die Pfeile 3 und 4 angedeuteten Weg, so bleibt es wegen der Anordnung des zweiten Kolbens k entlastet. Nach Freigebung des Ventiles durch den Hebel y muß der Schluß durch ein Gewicht oder eine Feder erfolgen, falls zu diesem Zwecke der Kolben k im Durchmesser nicht etwas kleiner als der Kolben k' gemacht ist. Während das Ventil d geöffnet ist, lastet der Druck des Abwassers auf der oberen Fläche des Kolbens p' und auf der unteren Fläche des Ventiles c; dadurch entsteht eine geringe nach oben gerichtete Druckdifferenz, welche die auf Geschlossenhaltung des Ventiles c wirkende Kraft der über dem Ventil befindlichen Wassermenge verringert.

Bei der in Figur 482 dargestellten Ausführungsform sind die vier Stopfbuchsen der vorigen Anordnung vermieden, welche große Reibung verursachen und bei hohen, Betriebsdruck schwer dicht zu halten sind. Aus dem Ventilgehäuse ragt nur die Achse des Hebels y heraus, welche sich der Drehbewegung halber viel leichter abdichten läßt als eine hin und her gehende Stange. Jedes Ventil (c und d) ist nur mit einem Kolben p und k verbunden. Der Raum B’ über den beiden Kolben k und p steht mit dem Raume B unter den Ventilen c und d durch einen Kanal X in Verbindung. Die Stutzen h g i sind wieder ebenso wie im vorigen Beispiele angeordnet. Der Kolben p hat einen kleineren Durchmesser als das Ventil c und der Kolben k einen größeren Durchmesser als das Ventil d erhalten.

Werde» die Ventile durch den Hebel y nicht beeinflußt, so hält das zwischen dem Ventile c und dem Kolben p befindliche Druckwasser das Einlaßventil c geschlossen. Öffnet man nun von außen mittelst des Hebels y das Ventil c, so strömt das Betriebswasser einerseits auf dem Wege gcBh, welchen die Pfeile 1 und 2 angeben, nach der Arbeitsmaschine, andererseits gelaugt aber auch Druckwasser aus der Kammer B durch den Kanal x in den Raum B' und drückt von oben auf die Kolben p und k. Hierdurch werden zwei Wirkungen erzielt. Erstens wird das Ventil d geschlossen gehalten, weil die obere Fläche des Kolbens k größer als die untere ebenfalls vom Druckwasser getroffene Fläche des Ventiles d ist, zweitens wird das geöffnete Ventil c entlastet. Läßt der Hebel y das Ventil c frei, so kaun es sich nur schließen-unter Einfluß einer Feder oder wenn der Kolben p besonders schwer konstruiert wurde.

Öffnet man das Auslaßventil b, so schlägt das Abwasser den durch die Pfeile 3 und 4 angedeuteten Weg ein, und das in der Kammer B' befindliche Wasser wird in seiner Spannung auf diejenige des Abwassers erniedrigt. Das geöffnete Auslaßventil ist vollständig entlastet, während eine geringe Kraft das Ventil c zu öffnen trachtet. Diese Kraft wird aber wegen der viel größeren Spannung des im Raume zwischen c und p eingeschlossenen Wassers vernichtet. Der Schluß des Auslaßventiles muß wieder entweder durch eine Feder oder durch ein den Kolben k belastendes Gewicht bewirkt werden.

Ordnet man die Ventile konachstal an, so müssen für die Bohrung x zwei Röhren s und r (Figur 483) verwendet werden. Die Kammer B mit dem Steuerhebel y oder einem anderen Mechanismus befindet sich zwischen den Ventilen. Die Kammer B' ist jetzt in zwei Räume B, und B2 zerfallen. Die Wirkung der Vorrichtung ist genau dieselbe wie bei der vorigen Anordnung. Alle gleichen Teile sind auch mit denselben Buchstaben in den Figuren 482 und 483 bezeichnet.

Die Stelle der Rohre s und r können auch Längsbohrungen d’ und c' durch die Ventilkörper und Ventilspindeln ersetzen. Hierdurch erhallen diese Konstruktionsteile die in den Figuren 484 und 485 dargestellten Formen.

§ 94.

Stehende Waflersäulenmalchine tum Latham, v. Leng er Ke und Rigg.

Die Wassersäulenmaschine., deren Konstruktion Balduin Latham in Westminster, Rudolf E. von Lengerke in St. James Vicarage, Fulham, lind A. Rigg in London in der Deutschen Patentschrift Nr. 60 114 nieder-

gelegt haben, ist durch die Anordnung einer Ventilsteuerung bemerkenswert, welche durch eine ähnlich gebaute Vorsteuerung bethätigt wird.

Figur 407 auf Tafel 32 zeigt die Maschine in Verbindung mit einer Pumpe, während Figur 406 in größerem Maßstabe die Ventilkästen der Haupt- und Vorsteuerung wiedergiebt. Der Maschinenzylinder t> ist vertikal aufgestellt. Sein Scheibenkolben steht durch die Kolbenstange mit dem Tauchkolben a der Pumpe in Verbindung. Vom unteren Ende des Maschinenzylinders führt ein Rohr B nach dem Wasserzuleitungsrohre A, während das obere Ende des Maschinenzylinders durch ein Gurgelrohr D mit dem inneren Raume des Hauptventilkastens (Figur 406) in Verbindung steht. Den Einlaß des Druckwassers in diesen Raum regelt das Ventil E, während für den Auslaß durch das Rohr Gr das Ventil F dieselbe Thätigkeit verrichtet. Unter beiden Ventilen sind sogenannte Druckbolzen HI angeordnet, welche durch einen Balanzier J beeinflußt werden. Die Zeitdauer des Schließens bezw. Öffnens der Ventile wird durch Verstellung der Druckkissen in dem Balanzier mittelst der Schrauben N N geregelt.

Der Balanzier ist um den Punkt M drehbar und trägt in gelenkiger Verbindung an jedem Ende einen Kolben L und K, von denen, der erstere einen größeren Durchmesser hat. Der Kolben K ist immer dem Betriebsdrücke ausgesetzt, während zum Kolben L nur zeitweilig das Druckwasser Zutritt hat.

Dem Ventilgehäuse der Vorsteuerung wird durch das Rohr C Druckwasser zugeführt. Das weitere Vordringen dieser Betriebsflüssigkeit durch das Rohr 0 zu dem Kolben L der Hauptsteuerung wird durch das Ventil Q geregelt, während für den rechtzeitigen Abfluß ein Ventil R sorgt. Die zu den Ventilen Q und R gehörigen Druckbolzen werden von einem zweiarmigen Hebel 8 beeinflußt. An dem linken Arme ist noch eine vertikal hängende Stange t befestigt, auf deren unteres Ende der Pumpenkolbeu a einwirken kann.

Bei der in den Figuren wiedergegebenen Stellung der einzelnen Maschinenteile ist durch die Stellung des Hebels 8 das Ventil Q geöffnet und das Ventil R geschlossen. Es wird daher das Druckwasser auf dem Wege C Q 0 in den Raum über dem Kolben L gelangen und diesen hinabdrücken. Der Balauzier J gestattet dann den Schluß des Ventiles F und öffnet das Ventil E. Das durch das Rohr A angeführte Druckwasser gelangt auf beide Seiten des Maschinenkolbens und zwar auf dem Wege A B zum unteren und auf dem Wege A E D zum oberen Ende des Zylinders b. Der Kolben wird sich abwärts bewegen und den Pumpenkolben a mitnehmen.

Haben beide Kolben ihr Hubende fast erreicht, so stößt ein Vorsprung des Pumpenkolbens gegen eine am unteren Ende der Stange t befestigte Scheibe und zieht dadurch die Stange mit hinunter. Der Hebel 8 dreht sich in seine andere Grenzlage, läßt dadurch das Ventil Q unter den Wasserdruck sich schließen und öffnet das Ventil K. Das über dem Kolben L befindliche Wasser kann nun auf dem Wege 0 ß entweichen. Das auf den Kolben K drückende Wasser legt den Balauzier um. Das Ventil E schließt sich und das Ventil F wird geöffnet. Das über dem Maschinenkolben befindliche Wasser kann nun durch das Rohr D und Ventil F nach dem Abflußrohre G- entweichen und der Maschinenkolben wird durch das in den Ringraum unter ihm eindringende Wasser gehoben. Sobald der Boden des Pumpenzylinders gegen die Stange t stößt, wird der Hebel 8 wieder in die gezeichnete Lage gebracht und das Spiel beginnt von vorn.

Um die Schnelligkeit der Wirkung der Vorsteuerung zu regulieren, ist im Rohre 0 eine Drosselvorrichtung P eingeschaltet. Soll durch die Pumpe Kloakenwasser oder bergt entfernt werden, so muß eine Vorrichtung angebracht werden, welche die Maschine anhält, sobald die Pumpe nicht genügend Flüssigkeit zum Fördern hat. Hierzu ist nun ein Schwimmer W mit einer Stange w verbunden, welche an einen einarmigen Hebel X angreift. In geringerer Entfernung von dessen Drehpunkt ist eine Stange w' eingelenkt. Diese Stange hängt am Hebel Y, der das Drosselventil y beeinflußt. Wenn der Schwimmer sinkt, so wird demnach der Druckwasserzufluß durch das Rohr C abgeschnitten und die Maschine angehalten. Dieselbe Wirkung läßt sich auch dadurch erreichen, daß der Drehpunkt T des Hebels 8 nicht festgelegt, sondern in einem vom Hebel Y ausgehenden Bügel angeordnet ist. Wenn bei dieser Einrichtung (Figur 407) der Schwimmer W sinkt, so wird auch der Drehpunkt T abwärts bewegt, und der Hebel 8 kann die Ventile Q E nicht mehr beeinflussen. Es schließt sich demnach das Ventil Q und die Maschine bleibt stehen.

§ 95.

Wassersäulenmaschine mit schwingenden 7! »lindern von Sauer & Ebel.

Am Schluß dieses Abschnittes über Steuerungen möge noch die in den Figuren 97 und 98 auf Tafel 11 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 51192 dargestellte Maschine von Otto Sauer und Ludw. Ebel in Mannheim Erwähimng finden. Sie ist ihrer Umsteuerungsvorrichtung wegen bemerkenswert. Die Steuerung selbst ist ihrem Wesen nach bereits aus Paragraph 82 bekannt.

Vor und hinter dem Steuergehäuse a (Figur 98) ist je ein um einen horizontalen Zapfen drehbarer Zylinder z Zj angeordnet. Das Gehäuse enthält zwei getrennte Räume d und d', von denen der obere d¹¹) mit dem Wasserzuleitungsrohre durch die Bohrung c' eines Hahnes b in Verbindung steht, während aus dem unteren d' durch die Bohrung c" eines zweiten Hahnes b in das Abflußrohr f gelangen kann.

Die Schieberflächen s und s, haben je vier Öffnungen hh’h’ h'" und hj b/b/'h/", von denen die ersten beiden h h' und h, h,' in den Raum d und die anderen h" h"' und h," h/¹' in den Raum d' führen.

Befinden sich die beiden Zylinder in den durch punktierte Linien in Figur 97 angedeuteten Lagen, ist also das rechte Ende des Zylinders z und das linke Ende des Zylinders z, gehoben, so tritt das Druckwasser aus der Kammer d durch die Öffnung h in den zum rechten Ende des Zylinders z führenden Kanal und treibt den Kolben y nach links, das Abwasser entweicht von der linken Kolbenseite durch die Öffnung h” nach dem Abflußrohre f. Gleichzeitig gelangt das Druckwasser aus der Kammer d durch die Öffnung h/ und einen Kanal des Zylinders z, auf die linke Seite des Kolbens y,, treibt diesen nach rechts und verdrängt das auf der rechten Kolbenseite befindliche Wasser auf dem Wege h/" d' c" nach dem Abflußrohre f.

Haben die Kolben ihren Weg vollendet und die Zylinder die andere Grenzlage erreicht, so strömt das Druckwaffer durch die Kanäle fc'dh' und fc'dhj auf die linke Seite des Kolbens y bczw. auf die rechte Seite des Kolbens yu während das Abwasser auf dem Wege h"' d' c"f bezw. h/'d'c'f entweicht. Die Kolben bewegen sich somit entgegengesetzt wie im vorigen Falle.

Zum Zweck einer bequemen Umsteuerung sind die Küken der Hähne b noch je mit einer zweiten die erste rechtwinkelig kreuzende Bohrung c c'" versehen, welche nach einer Hahndrehung um 90° die Kammer d mit dem Abflußrohre f und die Kammer d' mit dem Zuflußrohre f in Verbindung setzt. Um die erforderliche Drehung der Hähne gleichzeitig ausführen zu können, sind auf die oberen Enden der Küken b Zahnräder m aufgesetzt, welche beide in ein zwischen ihnen angeordnetes und mit einem Handrade verbundenes Zahnrad n eingreifen.

fortgelassen.

B. Regulierungen.

a) Veränderung der Füllung.

§ 96.

Wassersäulenmaschine von Mayer.

Eine der Hauptaufgaben des Konstrukteurs einer Maschine besteht darin, den Kraftverbrauch der erforderlichen Arbeitsleistung entsprechend zu regeln. Bei der Wassersäulenmaschine läßt sich dem Wasser eine Expansionswirkung wie sie der Dampf hergiebt, nicht abgewinnen. Jedoch kann man den Zufluß der Druckflüssigkeit bei geringerem Kraftbedarf ebenfalls vorzeitig absperren, auch ließe sich der Wasseraustritt vorzeitig schließen. Ein Drosseln wäre mit großem Kraftverlust verbunden. Will man die genannten Mittel nicht anwenden und das Wasser ungehindert zuströmen lassen, so erzielt man dieselbe Wirkung durch Veränderung der Größe des Kolbenhubes, wobei die Länge des Kurbelarmes geändert wird. Sodann ließe sich auch die Kolbenfläche aus Stücken zusammensetzen, von denen jedesmal eine entsprechende Anzahl zur Wirkung käme. Schließlich könnte die Arbeitsleistung dadurch verringert werden, daß ein oder mehrere Leerhübe eingeschaltet werden, d. h. daß das Betriebswasser für bestimmte Zeiten abgesperrt wird.

Die zuerst angedeutete Methode der dem Kraftbedarf entsprechenden Regelung des Wassereintrittes erreicht Philipp Mäher in Wien bei seiner in den Figuren 299 und 300 auf Tafel 25 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 8939 dargestellten Wassersäulenmaschine durch Änderung des Weges des Steuerorganes.

Der Schieberweg hängt hierbei von der Stellung einer Koulisse K ab, welche in bekannter Weise durch zwei Exzenterstangen von der Schwungradwelle aus bewegt wird. Der Regulator R wirkt mittelst des Hebels wm und der Zugstange 1IV auf eine Welle a drehend ein. Auf dieser Welle ist nämlich ein Arm w¹¹ aufgekeilt, in dessen Schlitz ein das freie Ende der Stange 1IV tragender Koulissenstein sich bewegt. Der mit einem Ende ebenfalls im Stein gelagerte Gegenlenker I steht durch die gegabelte Zugstange l¹ mit einem Exzenter E in Verbindung, welches auf der Umsteuerungs- und Bremswelle a¹ sitzt. Diese trägt an ihrem äußeren Ende x einen Steuerhebel mit Steuerbogen und am entgegengesetzten Ende die Bremszugkurbel k¹, welche durch die Zugstange l¹¹ auf die Kurbel k11 sowie auf das Bremsband und die Bremsscheibe B der Schwungradwelle einwirkt.

Der Schwingungspunkt des Gegenlenkers 1 kann eine wagerechte Verschiebung erleiden, denn in senkrechter Richtung ist er dadurch festgelegt, daß die in ihrer Länge verstellbare Stange l¹ in dem Bügel b und durch den Bolzen b¹ im Schlitze s s geführt wird.

Die Zeichnung giebt die Maschine in der Anordnung als Aufzugsmaschine wieder und die Steuerungsteile in derjenigen Stelle, welche sie einnehmen müssen, wenn die Maschine ziehend oder hebend wirkt. Der Regulator kommt hier durch Vergrößerung des Winkels zwischen 1 und 1IV zur Wirkung, und zwar so, daß je nach Kraftaufwand der Weg des Schiebers durch Ziehen des Hebels w¹¹ nach rechts verringert im umgekehrten Falle vergrößert wird.

Wird der Steuerhebel gedreht, so kommt das Exzenter E zur Wirkung, welches mit einem verstellbaren Gegengewicht g versehen ist. Es findet gleichzeitig eine entsprechende Bremsung der Bremsscheibe B und ein wagerechtes Verschieben der Zugstange l¹ statt. Hierdurch wird die Koulisse gehoben, sowie die Stange 1IV und der Gegenlenker 1 in eine derartige Lage gebracht, daß der Regulator nicht mehr wirken kann.

Eine andere Art der Änderung der Kraftwasserfüllung mittelst eines Regulators wurde bereits auf Seite 148 an Hand der Figuren 472—474 auf Tafel 36 besprochen, worauf hier verwiesen werden muß. Auch in § 69 ist auf Seite 144 eine Regulierung angegeben, bei welcher der Regulator einen keilförmigen Körper hebt und senkt, um durch einen Hahn zu entsprechenden Zeiten den Wasserzufluß abzuschneiden. Ferner ist hier noch § 79 nachzulesen, in welchem die Wassersäulenmaschine von Kohn beschrieben wurde. Bei dieser dient ein Drehkolbenschieber als Steuerungsorgan, durch dessen achsiale Verschiebung sich die Füllung regulieren läßt.

§ 97.

Wassersäulenmaschine von Adam.

Der Wasserverbrauch wird auch bei der in den Figuren 291 und 292 auf Tafel 25*) dargestellten Wassersäulenmaschine mit Ventilsteuerung von Gerhard Adam in München der erforderlichen Kraft entsprechend geregelt.

In einem oben offenen Zylinder bewegt sich ein Kolben 3, der durch seine Schubstange auf die gekröpfte Kurbelwelle 5 einwirkt. Diese Welle trägt an einem Ende das Schwungrad 8 (Figur 292), auf dessen Nabe

eine Riemenscheibe 11 sitzt, mit der es gemeinschaftlich mittelst einer Schraube 12 und Scheibe 13 nach links gepreßt wird. Hierbei kommt das linke Nabenende gegen einen Bund 14 der Welle zu liegen. Vom Deckel 15 des links von der Wellenkröpfung befindlichen Lagers geht ein an seinem freien Ende den Regulator tragender Arm aus, dessen Abzweigung 18 die Drehachse eines Winkelhakens 19 aufnimmt. Ferner ist am Lagerdeckel 15 noch ein Arm 20 (Figur 291) angegossen, in welchen der winkelförmige Steuerungshebel 21 eingelenkt ist. Am freien Ende des Hebels 21 ist ein Anschlag 29 vorgesehen, gegen welchen der drehbar befestigte Arm 28 a durch eine am Hebel 21 angebrachte Feder 28 gezogen wird. Die Fortsetzung des vertikalen Hebelarmes 21 bildet eine Blattfeder 30, welche mit einem eigenartig gestalteten am Ventilgehänse 31 geführten Ansatzstücke 32 unter die Spindel des Auslaßventiles 27 greift.

Die Drehung der Schwungradwelle wird durch ein Kegelräderpaar auf den Regulator 17 übertragen. Die Nabe 22 des Kegelrades 23 trägt einen Daumen 24, welcher zum Bewegen des Auslaßventiles 27 und des Einlaßventiles 26 dient. Das Öffnen des letzteren ist aber nur möglich, wenn der Arm 28a mit seinem linken Ende in den Raum 36a eingeschoben ist, wie ihn Figur 291 zeigt. Wenn dies jedoch durch das Anheben des Steuerhebels 21 verhindert wird, so kann der Daumen 24 zwar auf die Rolle 32 a drücken und ein Rohrstück 35 abwärts bewegen, aber diese Bewegung Pflanzt sich wegen des Zwischenraumes 36 a auf die Stange 36 nicht weiter fort. Es wird daher das Einlaßventil 26 nicht geöffnet werden können. An dem Maschinenständer 33 ist ein Gehäuse 34 angeschraubt, in welches von oben das Führungsstück 35 der Stange 36 hineinragt. Diese Stange 36 hat einen Bund 37, gegen welchen sich eine schwache Feder 38 von oben und eine andere Feder 39 von unten stützt. Die Feder 38 soll nur das Eigengewicht des Führungsstückes 35 tragen, während die Feder 39 das Einlaßventil auf seinen Sitz pressen soll. Jedoch hat auch diese Feder nur das Eigengewicht des Gestänges zu heben, wenn eine Dichtungshülse 41 angeordnet ist. Es bewirkt dann der unter dem Ventile befindliche Wasserdruck das Schließen desselben. Zwischen der Spindel 26b des Ventiles 26 und der Stange 36 ist ein Verbindungsstück 40 angeordnet, um Spannungen beider Teile zu vermeiden.

Die Dichtungshülse 41 ist zum Zwecke leichterer Bearbeitung und Auswechselbarkeit in eine Führung 42 eingeschoben und wird mittelst einer Mutter 44a und Platte 43 mit dem unteren abgeschliffenen Ende auf seine Dichtung 41 a aufgepreßt. Während des halben Kolbenrückganges und der Luftkompression im Zylinder dient der kleine Kegel 26 a zum Abdichten der Ventilstange 26 b. Diese besondere Dichtung kann jedoch bei genauer Bearbeitung und gewissenhafter Einpassung der Dichtungshülse 41 oder bei Anwendung einer Stopfbüchse entbehrt werden.

Von der Ventilkammer führt nur ein Kanal nach dem Raume 47 unter dem Kolben 3. Durch diese Einrichtung kann das Einlaßventil während der Kompressionsperiode gleichzeitig als Sicherheitsventil wirken. Der genannte Kanal hat die geneigte Lage erhalten, damit der Wasserabfluß begünstigt und beim Zuströmen Luft vorausgeschoben werde. Auch wird beim Aufgange des Kolbens immer etwas Luft durch ein von der linken Seite in den Zylinder führendes Loch ersetzt.

Der zwischen den doppelten Zylinderwandungen entstehende Raum 45 wird als Windkessel ausgenutzt. Ebenso bilden die beiden vertikalen Arme 45 a und 45b Windkessel. Um ein Entweichen der Luft durch die Poren des Gußeisens zu verhindern, empfiehlt sich ein entsprechender Anstrich von innen oder eine Flüssigkeitsdichtung, wie sie Prött und Seelhofi bei ihrem Kraftsammler benutzen¹²).

Wird durch den Stutzen 46 a Druckwasser in den Mantelraum 45 geleitet, so treibt dasselbe die darin befindliche Luft in die beiden Arme 45 a und 45 b hinein und preßt sie bis zur Betriebsspannung zusammen. Stellt man jetzt den Kolben auf halben Abwärtshub, so schließt sich in diesem Augenblicke das Auslaßventil 27, und der sich weiter bewegende Kolben 3 muß die im Raume 47 befindliche Luft zusammenpressen. Darauf wird durch den Daumen 24 vermittelst der Zwischenglieder 32 a, 35, 28 a, 36 und 40 das Einlaßventil 26 geöffnet. Das jetzt eintretende Druckwasser schiebt die gepreßte Luft und den Kolben bis zu 0,5 bis 0,6 Hubhöhe vor sich her. Das Einlaßventil schließt sich und die Luft unter dem Kolben expandiert bis 0,87 Hubhöhe. In diesem Augenblicke öffnet sich das Auslaßventil 27, indem der Daumen 24 die Zwischenglieder 21, 30, 32 emporhebt. Der geringe Überdruck treibt schon jetzt Wasser aus. Gleich darauf und zwar bei 0,9 Hubhöhe, trifft der untere Kolbenring 2 a auf das Luftloch und läßt oben Luft in den Zylinder ein, so daß der Austritt des im Zylinder befindlichen Wassers erfolgen kann. Der geringe Überdruck verhindert einen schlagend vor sich gehenden Austritt des Wassers.

Der Daumen 24 ist so konstruiert, daß die Ventile allmählich geöffnet und schnell geschlossen werden. Durch das Luftloch wird bei jedem

Kolbenhübe die etwa verloren gegangene Luft ersetzt, ohne dasselbe würde das Wasser auch schwerlich ganz aus dem Zylinder entfernt werden können. Bei Überschreitung der normalen Umdrehungszahl hebt sich der Regulator 17, der Winkelhebel 19 greift mit seinem Haken 48 unter den Ansatz 47 b des winkelförmigen Hebels 21, welcher kurz vorher durch den Daumen 24 in die erforderliche hohe Lage gebracht wurde, und öffnet dadurch das Auslaßventil 27. Das Zwischenstück 28 a würde ebenfalls zwischen den Stücken 35 und 36 herausgezogen. Die Kurbelwelle 5 wird somit einige Umdrehungen machen, ohne daß der Daumen 24 das Einlaßventil 26 öffnet. Dem Winkelhebel 19 ist am Regulator 17 ein Spielraum 49 gegeben, so daß der Regulator bei geringerer Umdrehungszahl sinken kann ohne den Haken 48 von der Nase 47 b loszureißen. Sowie aber der Daumen 24 den Hebel 21 lüftet, kann vermöge des kleinen Übergewichtes der horizontale Arm 19a in die gezeichnete Lage heruntersinken. Jetzt vermag der Daumen das Einlaßventil wieder zu offnen. In bequemer Weise kann der Motor dadurch abgestellt werden, daß man den Regulator anhebt, wodurch das Zwischenstück 28 a herausgezogen wird. Eine hierzu erforderliche Vorrichtung ist in dem Stützhebel 50 (Figur 291) vorgesehen, durch welchen der Regulator in die Höhe gestellt und alsdann in der Stellung gehalten werden kann.

Soll das Luftkissen und der Ausfall von Füllungen nicht benutzt werden, so kann man die Maschine nach Figur 487 auf Tafel 37 konstruieren. Der Kolben 3a erhält hierbei ein selbstthätiges Luftventil 51 (Figur 486). Um die Geschwindigkeit zu regulieren, wird durch den abgeschrägten Daumen 52 die Füllung von ganzer bis J/₁₀ Füllung geändert. Der Daumen öffnet für bestimmte Zeit vom toten Punkte aus das Einlaßventil. Sobald der Druckausgleich im Zylinder stattgefunden hat, geht das Luftventil 51 auf und der Kolben bewegt, sich ohne Kraftverlust bis zum oberen toten Punkte.

Zum Öffnen des Auslaßventiles 27 beim Kolbenrückgang ist eine Kurvenscheibe 53 a am Rade 53 vorgesehen, welche den Ventilschluß kurz vor dem unteren toten Punkte gestattet. Hierdurch entsteht eine kurze Kompressionsperiode, deren Dauer durch Verschiebung der Kurvenscheibe genau eingestellt werden kann.

Ordnet man die letzte Konstruktion so an , daß der Zylinder über der Schwungradwelle zu liegen kommt, so erhält man unter Wegfall des Windkessels 45 im Mantel die in Figur 488 wiedergegebene Maschine. Das selbstthätige Luftventil 51 muß natürlich anstatt im Kolben jetzt im Zylinderdeckel untergebracht werden, um wieder die Luft nicht durch das

Wasser zu saugen. Jedoch wird int Kolben ein anderes Ventil 54 angeordnet , das beim Kolbenrückgange durch einen an der Schubstange angebrachten Vorsprung 55 für eine bestimmte Zeit geöffnet wird. Beim Abwartshube ist das Ventil geschlossen. Hat der Kolben auf diesem Wege 0,80 des ganzen Hubes zurückgelegt, so schließt sich das Einlaßventil 26; darauf kommt der obere Kolbenring 2a mit den Kanälen 55a in Verbindung , so daß das Wasser während der Vollendung des Abwärtshubes und Zurückkehrung des Kolbens bis zur selben Stelle d. h. bis 0,20 des Anfwärtshubes in den Zylinderraum unter den Kolben gelangen und durch die Öffnung 55 b abfließen kaun. Beim Kolbenrückgange wird, wie erwähnt ist, das Ventil 54 und zwar von 0,15 bis 0,80 des Weges geöffnet gehalten. Hierdurch ist es möglich, daß alles Wasser aus dem Zylinder entweichen und keine zu frühzeitige Kompression eintreten kann. Der Einlaßkanal ist immer mit Wasser gefüllt, um den schädlichen Raum zu verkleinern. Durch die punktiert gezeichnete Leitung tritt das Wasser unterhalb des Windkessels ein. Anstatt wie bei der vorigen Konstruktion den abgeschrägten Daumen durch den Regulator verschieben zu lassen, wirkt dieser mittelst eines im Gehäuse 56 angebrachten Winkelhebels 57 auf eine an der Ventilstange 36 horizontal verschiebbar angebrachte Rolle 58 ein.

§ 98.

Wassersäuleitmaschmen von Schwickert.

Die durch die Deutsche Patentschrift Nr. 13 742 geschützte Wasser-säuleumaschine von Richard Schwickert in Pforzheim arbeitet ebenfalls mit veränderlicher Füllung.

An dem einen Schenkelende a (Figur 385 auf Tafel 31) eines vom Regulator bewegten Winkelhebels ist ein Ring angelenkt, der eine mit Kämmen versehene Steuerhülse A umfaßt. Die letztere ist auf der verlängerten Kurbelwelle verschiebbar angeordnet, muß sich aber mit dieser drehen. An die Steuerhülse legt sich eine Laufrolle B (Fig, 386) an, welche, von den Kämmen zur Seite gedrängt, diese Bewegung mittelst Hebelübertragung C D E (Figur 387) auf die Spindel F des zweiteiligen Doppelsitzventiles G überträgt. Die Zurückführung der Teile in die gezeichnete Stellung erfolgt durch die Feder h. Je nach der Stellung des Regulators wird die Rolle B mit verschiedenen Stellen der Steuerhülse in Berührung kommen und daher wird entweder das Ventil gar nicht geöffnet (wenn die Rolle B keinen Kamm trifft) oder während einer

Kurbelumdrehung nur einmal (wenn B auf K trifft) oder für jeden Kolbenhub ansteigend bis nahe Vollfüllung offen gehalten.

Um nun die Voreilung des Ventilhubes ändern zu können, wird die Achse der Rolle B von einer Gabel H umfaßt, die um eine Welle I drehbar ist und mittelst einer eingeschalteten Schraube L in ihrer Länge verändert werden kann. Die Festspannung in der gewünschten Lage geschieht durch eine Schraube M.

Sobald das Ventil geschlossen ist und kein Druckwasser in den Zylinder gelangen kann, muß der beim Weitergange des Kolbens entstehende freie Raum im Zylinder aus andere Weise ausgefüllt werden. Wie schon bei der in Paragraph 52 beschriebenen Maschine ist nun ein sogenanntes Kommunikations- oder Umlausveutil 0 (Figur 394) angeordnet. Hierdurch kann das in N befindliche Abwasser aus dem Wege Nx N₂ nach dem Einmündungsraume N₃ des Druckwassers gesaugt werden, aus Welchem es in den Zylinder eintritt. Das Ventil 0 ist durch eine Feder belastet, welche in ihrer Spannung verstellbar gemacht werden kann. Auch ist es vorteilhaft, zur Hubbegrenzung ein elastisches Widerlager für die Ventilspindel anzuordnen.

Wie oben angedeutet, ist noch eine zweite Regulierung möglich, nämlich dadurch, daß nur zeitweilig das Einlaßventil geöffnet und dadurch das Verhältnis der Anzahl Vollsüllungen mit Druckwasser zur Anzahl Vollfüllungen mit Abwasser verändert wird. Um dies zu bewirken, ist im Deckel des Kurbelwellenlagers oder an einer anderen geeigneten Stelle ein Schieber oder Steller b (Figur 385 und 387) angeordnet, der durch eine lange Schraube c mit dem Winkelhebel des Regulatorstellzeuges in Verbindung steht. Bei langsamem Gange der Maschine bewegt sich der Punkt a des Winkelhebels nach außen (in Figur 385 nach rechts) und der Steller b wird gezogen. Ein an demselben befindlicher Anschlag bL verhindert die Bewegung des mit der Gabel H durch ein Stück P verbundenen einstellbaren Hebels g und somit auch den Schluß des Ven-tiles G. Erst bei schnellerem Gange der Maschine geht der Steller zurück und das Ventil kann sich schließen. Eine Beweglichkeit des Stellers, auch dann, wenn die Steuerhülse A durch die Ventilfeder festgehalten wird, erreicht man durch die Anordnung der Feder e (Figur 385), welche an der verstellbaren Mutter d ihr Widerlager findet. Diese Mutter ermöglicht nach jeder beliebig großen Teilsüllung eine Vollfüllung des Zylinders eintreten zu lassen, während mit Hülse der ebenfalls auf der Schraube c angebrachten Mutter f die Zylinderfüllung immer über einen gewissen Grad gehalten wird.

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Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Mittelst eines Stiftes i (Figur 387) kann der Steller in seinen Endstellungen festgehalten und somit entweder anhaltend Vollfüllung gegeben oder der Steller außer Wirkung gesetzt werden. Der Stellerhub wird durch einen Ansatz b₂ begrenzt. Schraubt man die Mutter d so nahe gegen den Steller, daß nur ein Eingreifen des Kammes K eintritt, wenn die Stellerfeder stark gespannt ist, so wird unmittelbar nach Öffnung des Ventiles der Steller vorschnellen und das Ventil bis zum Rückgänge des Regulatorhebels offen halten. Wird der zurückgeschobene Steller fixiert, so kann man den Regulatorhebel in jeder beliebigen Lage festschrauben, also dauernd jeden beliebigen Füllungsgrad eintreten lassen oder die Maschine abstellen. Natürlich kann der Steller b die Regulierung der Maschine auch allein bewirken. Wird dieses beabsichtigt, so löst man die Verbindung zwischen der Steuerhülse A und dem Regulatorhebel und befestigt die erstere mittelst der Schraube 1 auf dem Wellenzapfen.

An den Zylinderenden ist je eine elastische Platte angebracht, um die Stöße des Wassers zu mindern. Zur Füllung des Kraftwasserwindkessels während des Ganges der Maschine ist an Stelle einer Luftpumpe ein einfacher Hahn U¹³) (Figur 388) am unteren Teile des Windkessells angebracht. Befindet sich der Hahn in der gezeichneten Stellung, so wird die darin befindliche Luft durch die Kükenbohrung Tx und die Gehäusebohrung 8i in den Windkessel emporsteigen und sich dafür das Küken mit Wasser füllen. Wird nun der Hahn soweit gedreht, daß die Öffnungen T₂ und S₂ zur Deckung kommen, so fließt das Wasser aus dem Küken aus und Luft dringt ein, die bei der Rückdrehung in den Windkessel gelangt. Es läßt sich auch durch Drehung des Hahnes in demselben Sinne eine gleiche Wirkung erzielen, wenn das Küken eine größere Anzahl Öffnungen erhält. (Vergl. das Zusatzpatent Nr. 17 983.)

In der Patentschrift ist noch eine vereinfachte Ausführungsform des Steuerungsmechanismus und eine Maschine mit Schiebersteuerung beschrieben.

Es läßt sich natürlich das Umlaufventil 0 auch seitlich von dem Abwasserraume anbringen, wie in der erwähnten Znsatzpatentschrift näher angegeben, um die Verbindung des Druckwasserrohres mit dem Abwasserrohr auf kürzerem Wege herzustellen. Ferner kann man die beschriebenen Reguliervorrichtungen auch bei rotierenden Wasserkraftmaschinen und Turbinen verwenden.

Das Einlaßventil ist vom Hauptpatent abweichend in der aus Figur 432 auf Tafel 34 ersichtlichen Weise angeordnet. Es erhält das Doppelsitzventil o seine Bewegung von dem auf die Ventilstange p wirkenden Druck, der sich auf den Druckkolben Q, auf die durch den Aus-strömraum tretende, bei o₂ abgedichtete und bei o₃ mit dem Druckkolben verbundene Ventilspindel cq und auf das Ventil überträgt. Diese Anordnung bewirkt, daß das Druckwasser nur bei geöffnetem Ventile auf den Druckkolben Q einwirkt.

Schließlich ist noch die Lagerung des Zapfens des orzillierenden Zylinders bemerkenswert. Bei jedem Lager bewirkt eine Traverse Gr (Figur 431 und 432) mittelst eines Vorsprunges L den Anzug, welche in M ihren Stützpunkt hat und mit einer Zugstange H durch ein Kugelgelenk N in Verbindung steht. Die beiden Zugstangen führen zu einer Traverse I, in welcher sie verstellbar in den Punkten 0 befestigt sind. Durch die Mitte der Traverse ist die Anzugsschraube K geführt, welche mit ihrer halbkugelförmigen Spitze gegen eine entsprechende Vertiefung P im Maschinengestell drückt.

§ 99.

Wassersäulenmaschiire von Winter.

Um die Umdrehungszahl bei wechselndem Widerstand gleich hoch zu halten, benutzt auch Josef Winter in Graz nach der Deutschen Patentschrift Nr. 4261 das Verfahren der zeitweisen Absperrung des Wasser-zutrittes durch den Regulator.

Als Steuerungsorgan dienen, wie der in Figur 290 auf Tafel 25 wiedergegebene Horizontalschnitt durch die Maschine zeigt, zwei an einer Stange befestigte Kolben, welche ihre Bewegung durch ein aus der Schwungradwelle aufgekeiltes Exzenter erhalten. Das rechte Ende des Steuerzylinders d ist offen, so daß nach dieser Richtung das Abwasser nach einem Kasten c entweichen kann, aus welchem es durch ein zuerst emporgeführtes Rohr abgeleitet wird. In denselben Kasten c mündet noch ein zweiter neben dem Steuerzylinder angeordneter Regulierungszylinder q. Beide Zylinder sind durch eine Öffnung verbunden, welche der Kolben h des Regulierungszylinders verschließen kann. Auf der Stange des Hauptkolbens h ist noch ein zweiter kleinerer Gegenkolben g angeordnet, welcher sich in der entsprechend engeren Fortsetzung des Zylinders q bewegt. Die gemeinsame Kolbenstange ist durch ein Zwischenstück gelenkig mit dem aufrecht stehenden Arme des Winkelhebels k (Figur 289) verbunden,

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dessen anderer Arm am Ende eine Rolle trägt. Diese Rolle wird dadurch gegen ein von der Schwungradwelle durch Zahnradübertragung in Umdrehung versetztes Stufenexzenter 1 gedrückt, daß das zwischen die Kolben g h eingeführte Druckwasser das Kolbensystem nach rechts zu pressen bestrebt ist. Das Druckwasser wird zuerst in den Windkessel geleitet und gelangt von diesem abwärts in den Regulierungszylinder q. Je nach dem gewählten Übersetzungsverhältnis wird durch das Stufenexzenter 1 der Kolben h in derselben Zeit einmal oder öfter über die Öffnung zwischen den beiden Zylindern d und q gezogen. In diesem Augenblicke, sowie während der weiteren Bewegung des Kolbens h nach links und bis er wieder nach Freigabe der Rolle des Hebels k zu der gezeichneten Stellung zurückgekehrt ist, kann kein Druckwasser in den Steuerzylinder d und von diesem in den Treibzylinder gelangen. Die Abmessungen müssen natürlich so gewählt sein, daß ein derartiges Absperren nur in der Totpunktlage des Treibkolbens erfolgen kann.

Soll während eines oder mehrerer Hübe dem Druckwasser der Eintritt verwehrt werden, so muß der obere Arm des Hebels k in der äußeren Linksstellung für bestimmte Zeit gehalten werden. Hierzu benutzt der Erfinder einen vom Regulator zu bewegenden Hebel m. Nach der gezeichneten Hebelanordnung wird bei Überschreitung der normalen Geschwindigkeit die ansteigende Regulatorhülse den Hebel m so drehen, daß die am linken Ende desselben angebrachte Nase o hinter den aufwärts gerichteten Arm des Hebels k greift, wenn dieser durch das Stufenexzenter nach links gedrückt wurde. Sobald die Umdrehungszahl zu weit sinkt, kann sich der Hebel m unter Einfluß des Gewichtes n zurückdrehen, wodurch der Hebel k freigegeben wird und die Einströmung wieder beginnt. Zur Erleichterung der Freigebung des Hebels k durch die Nase o dient noch die bei gewissen Totlagen erfolgende Lüftung des Hebels k durch das Stufenexzenter 1. Das Gegengewicht n ist verstellbar, wodurch sich die Umdrehungszahl der Schwungradwelle in gewissen Grenzen verändern läßt.

Während des Ausfalles der Druckwasserfüllungen befindet sich der Absperrkolben h links von der Einlaßöffnung in dem Steuerzylinder, es kann daher Wasser aus dem Kasten c auf dem Wege f in den Steuerzylinder und von diesem hinter den Treibzylinder gelangen, um von dem zurückkehrenden Kolben durch die rechte Öffnung des Steuerzylinders hindurch wieder in den Kasten c hineingepreßt zu werden. Dies Spiel wiederholt sich so oft, bis die Umdrehungszahl der Schwungradwelle unter die normale gesunken und in der oben angedeuteten Weise der Absperrkolben h in die gezeichnete Lage zurückbewegt wurde. Der Kolben h ist unten links abgeschrägt, damit die Absperrung nicht zu plötzlich erfolgt. Vom linken Ende des Zylinders q führt ein Rohr nach dem Kasten c, um sich ansammelndes Wasser abzuleiten.

An dieser Stelle könnten noch mehrere bereits besprochene Maschinen in Betracht gezogen werden. Vergl. z. B. § 79.

l>) Veränderung der Abwassermenge.

§ 100.

Wassersäulenmaschine der Duisburger Maschinenbau-Aklien-

Gesellschaft.

Im vorigen Abschnitte wurden Maschinen besprochen, bei welchen die Regulierung des Kraftverbrauches durch Beeinflussung der zugeführten Druckwassermenge geschah. Dem gegenüber wird bei den folgenden Maschinen dasselbe Ergebnis durch Vermehrung bezw. Verringerung der Abwassermenge erreicht.

In dem Treibzylinder a (Figur 330 auf Tafel 27) bewegt sich der Kolben d, dessen Kolbenstange f nach beiden Seiten so weit geführt ist, daß sie durch die an den Zylinderenden angebrachten Steuergehäuse b und bt hindurch reicht, sowie noch die Kolben e und der sich anschließenden Pumpen c und c₁ tragen kann. In jedem der Kolben e und et ist ein Ventil angebracht, welches während der Saugperiode Wasser aus dem Treibzylinder in den Pumpenzylinder übertreten läßt. Die am Ende des Pumpenzylinders angeordneten Ventile g und g₁ dagegen gestatten in der Druckperiode den Übertritt dieses Wassers zu den Rohren h und hlf welche es in einen gemeinsamen Windkessel leiten. Aus diesem ist das Steigrohr empor geführt. An der Abflußstelle bezw. Verbrauchsstelle des gehobenen Wassers ist im Rohre eine Absperrvorrichtung, z. B. ein Hahn angebracht, mit welchem die Ausflußmündung je nach dem Bedarf vergrößert, verringert oder ganz geschlossen wird. In diesen Fällen wird die Maschine schneller oder langsamer gehen oder endlich stillstehen.

Die Steuerung ist nun in folgender Weise von der Gewichtsbelastnng zweier Hebel abhängig gemacht, so daß sie selbst bei langsamerem Gange der Maschine wirken muß. In einem neben dem Treibzylinder angebrachten Raume m, welcher mit dem Druckwasserrohre 1 in Verbindung steht, ist die gemeinsame Spindel q zweier Doppelsitzventile p und pt gelagert. Diese Ventile verschließen von den aus dem Raume m nach den Steuergehäusen b bx führenden Öffnungen n nx und den aus den Gehäusen b bx zu den Abflußrohren führenden Öffnungen o ox immer gleichzeitig eine Einlaßöffnung n oder nx auf einer und eine Auslaßöffnung ox oder o auf der anderen Seite.

An den Ventilen p und px sind Stelzen u und ux angelenkt, die mit ihren unteren Enden die Drehachsen der Winkelhebel r t und rx tx lose umfassen. Die durch eine Gelenkstange verbundenen Hebelarme ttx sind an ihren Enden belastet, während die anderen Arme r und rx so gestaltet sind, daß sie von den Kolbenwulsten getroffen und gedreht werden können. Die Arme t und t, haben noch je eine seitlich vorstehende Nase, welche bei der Bewegung des Winkelhebels gegen die Stelzen u und ux stoßen und so die Ventile p und p, umlegen.

Bei der gezeichneten Stellung der Steuerungsteile wird das Druckwasser auf dem Wege 1 m nx bx auf die rechte Seite des Kolbens d gelangen und diesen nach links verschieben. Das Abwasser von der linken Kolbenseite kann auf dem Wege b o entweichen. In dieser Periode läßt der Pumpenkolben ex Druckwasser nach dem Pumpenzylinder cx übertreten, während der Kolben e das im Zylinder c befindliche Wasser durch das Ventil g hindurch preßt. Gegen Ende des Treibkolbenhubes wird die linksseitige Wulst dieses Kolbens gegen den Hebelarm r stoßen, der Arm t wird in die Lage t' gelangen und mit seinem seitlichen Ansatz hinter die Stelze u fassen. Bei der weiteren Drehung des Winkelhebels unter Einfluß der Belastung am Ende des Armes t wird das Ventil p vor die Öffnung o gelegt. Die Gelenkstauge v vermittelt hierbei die gleichzeitige Bewegung des Hebels tx rv Das Ventil px hat sich wegen der festen Verbindung mit p vor die Öffnung n₁ gelegt. Jetzt gelangt das Druckwasser auf dem Wege lmnb auf die linke Kolbenseite und das Abwasser kann durch bx ox entweichen. Gleichzeitig wird der Kolben e saugen und der Kolben ex drücken.

§ 101.

Wassersäulenmaschine non Schnatz,

Der Verbrauch des Kraftwassers wird bei der nachstehend beschriebenen Maschine von Gustav Schnaß in Düsseldorf ebenfalls durch Beeinsiussung der Abwassermenge geregelt. Jedoch wird die zurückgehaltene Abwassermenge den Gang der Maschine nicht im selben Maße hemmen, da eine mit Rückschlagventil versehene Rohrverbindung den Rücktritt des Abwassers hinter den Kolben gestattet. Der Teil des Kolbenweges, während dessen Dauer der Wasserausflußkanal selbstthätig abgesperrt ist, kann beliebig gewählt werden, und zwar vom Anfange bis zu einer bestimmten Länge oder von einer bestimmten Länge bis zum Ende, oder beides bei einem Hube, oder endlich auf eine gewisfe Strecke rechts und links von der mittleren Kolbenstellung aus.

Bei der in den Figuren 259 und 260 auf Tafel 22 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 39 897 wiedergegebenen Konstruktion ist zwischen den Verteilungskanälen des Zylinders und dem Zuführungsrohre eine Verbindung geschaffen, welche dem Abwasser während der Sperrung des Abflusses gestattet durch ein Rückschlagventil nach dem Zuführungsraume zurück und von dort hinter den Kolben zu gelangen. Von dem Augenblicke an, wo der Schieber C des Abführungsrohres den Abfluß des Wassers freigiebt, schließt sich das Rückschlagventil und das gebrauchte Wasser läuft frei ab. Dieses Spiel wiederholt sich bei jedem Kolbenhübe von neuem.

Durch einen Muschelschieber B wird in bekannter Weise der Zufluß zum Zylinder durch die Kanäle z z' und der Abfluß durch den Kanal a geregelt. Die Bewegung des Schiebers B wird durch ein auf der Schwungradwelle aufgekeiltes Exzenter verursacht. Der Schieberkasteu ist oben zu einem Raume erweitert, in welchen das Druckwasserzuführungsrohr s (Figur 260) mündet und welcher durch zwei Bohrungen mit Rückschlagventilen r und r' mit den Kanälen z und z' in Verbindung steht. Über jedem Rückschlagventile ist ein Windkessel angeordnet, um in der Leitung entstehende Stöße aufzunehmen. Der Raum a ist durch einen Kanal k mit dem Abflußkanale 1 in Verbindung gebracht. Die Menge des zum Abfluß gelangenden Abwassers wird durch einen zwischen k und 1 angeordneten Schieber C geregelt, welcher einerseits durch ein ebenfalls auf der Schwungradwelle aufgekeiltes Exzenter eine hin- und hergehende Bewegung erhält, andererseits noch gehoben oder gesenkt werden kann. Der Schieber hat nämlich eine trapezförmige Gestalt, so daß er während eines Kolbenhubes je nach seiner Höhenlage den Abfluß längere oder kürzere Zeit absperrt. Unterhalb jedes Rückschlagventiles ist ein sogenanntes Schnüffelventil x und x' angebracht, welches die durch Undichtigkeiten aus dem zugehörigen Windkessel verloren gegangene Luft ersetzen soll.

Die vertikale Bewegung des Schiebers 6 kann von Hand oder durch einen Regulator geschehen. Der Erfinder hat nun für den letzten Fall die dargestellte Vorrichtung ersonnen. In einer horizontalen Gleitbahn des Schieberrückens ist eine Zahnstange gebettet, in welche ein Zahnradsegment eingreift. Die Achse des letzteren ist an beiden Enden durch Stopfbüchsen des Regulierschieberkastens (Figur 259) hindurch geführt. Rechts steht die Achse in einer die Drehung gestattenden Weise mit der

Exzenterstange in Verbindung, während sich an das linke Ende eine aus Figur 260 ersichtliche Hebelverbindung des Regulators anschließt, durch welche beim Steigen bezw. Sinken der Regulatorhülse die Achse gedreht wird.

Bei der gezeichneten Stellung der Steuerungsteile will der Schieber B eben den Kanal z öffnen. Es wird demnach kurz darauf Druckwasser durch diesen Kanal auf die linke Seite des Kolbens A gelangen und diesen nach rechts drängen. Das Abwasser muß so lange durch den Kanal z' und das Ventil r' nach dem Schieberkasten zurücktreten und Luft durch das Schnüffelventil x' ansaugen, bis der Schieber C den Weg z'akl freigiebt. Die Dauer des Austrittes hängt, wie bereits bemerkt wurde, von der Höhenlage des Schiebers C ab. Bevor der Treibkolben seinen Hub nach rechts vollendet hat, wird der Schieber C den Auslaß abgeschlossen haben. Hat der Kolben das rechte Zylinderende erreicht, so läßt der Steuerschieber B das Druckwasser durch den Kanal z' auf die rechte Kolbenseite gelangen, während das Abwasser vorläufig noch durch z r nach dem Schieberkasten zurückgedrängt wird und Luft durch das Schnüffelventil x ansaugt, bis der Regulierungsschieber C den Abfluß wieder freigiebt. Übersteigt die Umdrehungszahl der Schwungradwelle das vorgeschriebene Maß, so wird sich die Regulatorhülse heben und das Zahnradsegment auf die Zahnstange am Rücken des Regulierungsschiebers C hebend einwirken. Der unten länger gebaute Schieber C verkürzt dadurch die Abflußdauer. Es wird der Kraftwasserverbrauch verringert, da jetzt eine größere Abwassermenge in den Schieberkasten zurücktritt.

Die beiden Schieber B und C lassen sich auch, wie eine zweite in der Patentschrift dargestellte Ausführungsform zeigt, zu einem vereinigen. Es ist als Schieber ein Kolben benutzt, dessen innere Überdeckung ein Dreieck in der Abwickelung bildet. (Vergl. die punktiert gezeichneten Grenzlinien in Figur 489 auf Tafel 37.) Den Öffnungen der Kanäle a z z' wird die aus derselben Figur ersichtliche Gestalt gegeben. Bei dieser Einrichtung wirkt der Regulator auf Drehung des Schiebers ein, wodurch der Wasseraustritt beschränkt oder vergrößert wird, während entsprechend angebrachte Rückschlagventile den Übertritt der zurückgehaltenen Abwasser-menge in den Schieberkasten gestattet.

Natürlich kann an Stelle der beiden Rückschlagventile auch nur eins über dem Austrittskanale a angeordnet werden. Unter Benutzung derselben Grundsätze läßt sich ebenso gut eine Ventilsteuerung konstruieren.

Hier muß nochmals zum Vergleiche auf die Anordnung von Rückschlagventilen bei der in § 52 beschriebenen Wassersäulenmaschine von Armstrong verwiesen werden.

c) Veränderung des Kolbenhubes.

«. Verschiebung des Kurbelzapfens.

¹

Figur 187 zeigt einen Querschnitt in der Richtung m n durch Figur 186. Figur 188 kann als Horizontalschnitt in der Richtung o p durch Figur 187 betrachtet werden.

²

Die Figuren 194, 195 und 196 zeigen, wie auf der Tafel angegeben, horizontale Schnitte durch die Figuren 192 und 193 in den Linien I—II, III—IV und V—VI.

³

Deutsche Patentschrift Nr. 84802.

⁴

83.

Wassersäulenmaschine mit schwingendem Zylinder von Böhler & Großmann.

Bei der in Figur 104 auf Tafel 11 dargestellten Maschine**) bildet der Schieber wieder einen Teil des schwingenden Zylinders. Die Erfinder, *) Vergl. § 112 des ersten Bandes.

⁵

) Deutsche Patentschrift Nr. 4026 der Klasse 88. Diese Maschine konnte ebenso gut in Abteilung a besprochen werden. In § 66 wurde sie auch bereits erwähnt.

⁶

Figur 106 ist ein Schnitt nach der Linie y y durch Figur 105.

⁷

Rhode-Jsland, Vereinigte Staaten von Amerika.

⁸

Dieser Stab ist in Figur 442 auf Tafel 34 mit S bezeichnet. Die Figur stellt einen Längsschnitt durch das Ventilgehäuse dar und zwar in einer Ebene, welche senkrecht zu derjenigen der Figur 403 steht.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Stuft.

⁹

Figur 401 ist in größerem Maßstabe gezeichnet und zeigt die Organe für den Ein- mtb Austritt des Speisewassers.

¹⁰

Ernst, Hebezeuge. 2. Aust., Seite 698.

¹¹

Die Bezeichnung d für den oberen Raum ist durch ein Versehen des Zeichners

¹²

Vergl. Seite 36 dieses Bandes.

¹³

Der Hahn U kann als Vereinfachung der auf Seite 128 beschriebenen Vorrichtung angesehen werden.

§ 102.

Wassersäulen«»aschinen von Hambruch.

Der Wasserverbrauch läßt sich der veränderlichen Belastung durch eine entsprechende Einrichtung des Kolbenhubes bequem anpassen¹).

Um dieselbe selbstthätig erfolgen zu lassen, hat Gustav Hambruch in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 6399 die folgende Einrichtung getroffen.

Auf der hohlen Schwungradwelle a (Figur 372 auf Tafel 29) ist ein Exzenter b aufgekeilt, welches von der Kurbelscheibe c mit Kurbelzapfen d umschlossen wird. Das Abgleiten der Scheibe c vom Exzenter b wird durch einen au der Scheibe angeschraubten Ring e verhindert. Zwischen den Teilen b und c muß nun eine Verbindung geschaffen werden, welche ein der Belastung entsprechendes Verdrehen derselben gegeneinander gestattet. Durch ein derartiges Verdrehen wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Kurbelarmlänge und somit auch der Kolbenhub verändert.

Zur elastischen Verbindung der Teile b und c ist eine Feder f (Figur 372 und 373) benutzt, deren eines Ende an einer Gabel g und deren anderes an einem Vierkant a¹ befestigt ist. Der letztere ist an dem durch die Welle a gesteckten und mit dieser verstellbar verbundenen Stift a3 angebracht, während die Gabel mit einem Stift g¹ durch eine Öffnung im Umfange der Kurbelscheibe c hindurchgreift und mit dieser in seiner relativen Bewegung zum Exzenter b durch an diesem angeordnete Anschläge i beschränkt wird. Hierdurch kann die Verdrehung einen Winkel von 180° nicht überschreiten.

Durch die sich bewegenden Kolben wird die Kurbelscheibe in dem durch den Pfeil angegebenen negativen Sinne gedreht. Bei zunehmenden! Widerstande an der betriebenen Welle wird sich die Feder f unter Zurückbleiben der Schwungradwelle spannen, bis bei der Maximalbelastung der Stift g in der Drehungsrichtung gegen den Knaggen i stößt (Figur 373). Hierbei vergrößert sich langsam der Kurbelarm und somit auch der Kolbenhub. Der hiermit verbundene größere Wasserverbrauch leistet die erforderliche größere Arbeit. Nimmt die Belastung ab, so verringert sich die Federspannung und die Kurbelscheibe c bleibt gegen das Exzenter b zurück, wodurch der Kurbelarm, Kolbenhub und Wasserverbrauch verkleinert wird. Die äußersten Kurbelstellungen liegen in der Verbindungslinie der Exzenter- und Wellenmitten, wie in der Zeichnung zu erkennen ist. Bei dieser Anordnung muß übrigens die Länge des Treibzylinders der größten Kurbellänge bezw. dem größten Hube entsprechen. An Stelle der Feder könnte auch ein anderer elastischer Körper, z. B. eine eingeschlossene Luftmasse, treten, auf welche ein Kolben einwirkt.

Eine auf Verminderung der Reibung abzielende Umgestaltung der obigen Konstruktion ist in dem Zusatzpatente Nr. 8131 beschrieben und in Figur 371 dargestellt.

In der hohlen Betriebswelle e befindet sich eine zweite Welle h. Beide Wellen stehen miteinander durch eine Feder i in Verbindung, bereit eines Ende an einer über die Welle h geschobene abnehmbare Hülse befestigt ist und deren anderes Ende von einem Zapfen der auf der Welle e aufgekeilten und die gesamte Feder umgebende Kapsel k gehalten wird. Das linke Ende der Welle e trägt ebenfalls eine Kapsel mit einem Verschluß- oder Stegstück b und hat auf ihrer inneren Bodenfläche eine halbkreisringförmige vertiefte Gleitbahn für eine Rolle 1. Am linken Ende der Welle h sitzt ein Doppelarm g, der einerseits den Zapfen der Rolle 1 aufnimmt und andererseits zu einer Gabel g gestaltet ist. Durch eine exzentrische Bohrung des Steges b ist eine Welle a geführt, welche an ihren Enden zwei gleich gerichtete Kurbeln c und d trägt. An der einen sitzt der Kurbelzapfen c' für die Schubstange und an der anderen ein Zapfen mit einer Rolle f, welche von der Gabel g umfaßt wird. Die letztere ist so gestaltet, daß sich die Rolle f der Mitte des Doppelarmes g' bezw. der Betriebswellenmitte nähern kann. In der Zeichnung hat sie ihre größte Entfernung von derselben. Es wird auch bei der dargestellten Lage der Konstruktionsteile der Maximalhub erfolgen müssen. Der wirksame Arm ist zu messen als Abstand der Mittellinien des Zapfens c' und der Welle h, d. h. er ist gleich der Länge des Kurbelarmes c vermehrt um die Exzentrizität. In dieser Lage ist die Belastung der Maschine am größten und die Feder i am stärksten gespannt. Denkt man sich nun die Belastung abnehmen oder mit einem Male ganz aufhören und die Welle e festgehalten, so wird die Feder die Welle h so weit drehen, als dies die Bahn des Zapfens 1 gestattet, d. h. der Arm g' wird sich um 180° drehen. Die Kurbeln c und d werden um die an ihrer Stelle verharrende Welle a ebenfalls um 180° gedreht, es wird dann wieder der wirksame Kurbelarm durch den Abstand der Mittellinien des Zapfens c' und der Welle h dargestellt. Diese Länge ist jetzt aber um die Exzentrizität

kleiner als die Länge des Kurbelarmes c. In den erörterten Grenzlagen weichen somit die wirksamen Kurbellängen um die doppelte Exzentrizität und die Kurbelhübe um die vierfache Exzentrizität ab. Beträgt die Exzentrizität den nten Teil des maximalen Kolbenhubes (Hmax) und bezeichnet man den kleinsten Kolbenhub mit Hmln, so besteht nach dem eben gefundenen Satze die Beziehung

-H

Hmax -H-min I

Hieraus ergiebt sich

n — 4

Demnach kann die dem geringsten Wasserverbrauche entsprechende Belastung der Maschine auf das fache anwachsen.

§ 103.

Wassersäulenmaschinell von Helsenberger.

Eine vom Regulator aus erfolgende Einstellung der Kurbelarmlänge findet sich bei der Maschine von Franz Helfenberger & Sohn in Rorschach (Schweiz). In Figur 444 auf Tafel 35 ist nach der Deutschen Patentschrift Nr. 12018 eine Ausführungsform²) dargestellt. Die ganze Bauart erinnert an diejenige einer liegenden Dampfmaschine. Unter dem Treib-zyliuder ist ein Steuerzylinder mit zwei an einer Stange befestigten Steuerkolben angeordnet. Diese Steuerorgane werden durch Exzenter und Steuerwelle bewegt und sind in entsprechender Weise im Steuerzylinder gut geführt.

Die Ablaufröhren sind abwärts gebogen und würden unter Wasser, wodurch die Ein- und Ausströmekanäle sowie die sogenannten schädlichen Räume immer mit Wasser angefüllt bleiben. Die bereits erwähnte Veränderung der Kurbelarmlänge wird dadurch erreicht, daß der Kurbelzapfen mit den Tauchkolben P zweier hydraulischer Zylinder C und einem Schlitten 8 aus einem Stück gegossen ist. Auf einer verhältnismäßig großen Kurbelscheibe sind die Führungen L für den Schlitten die hydraulischen Zylinder C und die Regulierungsvorrichtungen TßQ angeordnet. Von den Enden der Zylinder C geht ein Umströmungsrohr T aus, welches gegebenen Falls eine Bewegung der Tauchkolben P und somit des Kurbel-zapfens K in Richtung der Zylinder-Achse gestatten soll. Im Rohre T befindet sich das Regulierventil R, welches bei erforderlicher Kolbenwegänderung immer dann geöffnet wird, wenn die Kolben P in Richtung der Maschinenzylinderachse liegen bezw. die Schubstange mit den Kolben-achsen einen sehr kleinen Winkel einschließt. In diesem Falle wird die Schubstange eine Verschiebung der Tauchkolben Hervorrufen. Die Drehachse des Regulierventilhebels ist durch die Kurbelscheibe hindurch geführt und trägt auf der entgegengesetzten Seite einen Arm V, der in Figur 444 durch punktierte Linien angedeutet ist. In den Weg dieses Armes V muß bei erforderlicher Kolbenhubänderung ein Körper durch den Regulator gebracht werden, damit ein Öffnen des Ventiles R erfolgt.

Die sich auf und ab bewegende Regulatorhülse wirkt in folgender Weise auf das Regulierventil ein. Sie steht mit einem Winkelhebel in Verbindung, an dessen freiem Arme eine Stange R, ³) eingelenkt ist. Diese überträgt die Bewegung auf einen Winkelhebel H (Figur 448) mit Ölkatarakt 0. Der Hebel H ist auf einer Achse befestigt, welche noch einen Gabelhebel 6- trägt. Die Armenden desselben sind mit Anschlag-fiächen A für den Ventilhebel V versehen, welche dem letzteren durch den Regulator in den Weg gebracht werden.

Nimmt bei der im Gange befindlichen Maschine die Belastung ab, so wird durch die ansteigende Regulatorhülse die Gabel G- gehoben und die obere Anschlagsfläche A in den Weg des Ventilhebels V gebracht. Beim Vorwärtshube wird, während der Kurbelzapfen den Weg von K1 bis K² (Figur 449) und der Ventilhebel den Weg V¹ V² zurücklegt, der letztere durch den oberen Anschlag Gr gedreht werden, während der untere Anschlag A bei der weiteren Drehung der Kurbelscheibe den Hebel Y nicht beeinflussen kann. Das Ventil R öffnet sich und die Schubstange nähert den Kurbelzapfen K der Kurbelscheibenmitte, dies wiederholt sich bei jeder Umdrehung, bis der Kurbelarm genügend verkürzt ist und die Regulatorhülse ihre normale Höhenlage eingenommen hat. Wird die Maschine mehr belastet, so dreht die sinkende Regulatorhülse die Gabel Gr abwärts, wodurch während des Kurbelzapfenweges K³E> der untere Anschlag A den Hebel V dreht. Das geöffnete Regulierventil R läßt in dieser Zeit eine Verschiebung der Tauchkolben P und des Kurbelzapfens K nach dem Rande der Kurbelscheibe zu. Es vergrößert sich der Kurbelarm und damit der Kolbenweg, die Wafferfüllung und die Arbeitsleistung. Dies währt so lange, bis die Umdrehungszahl normal geworden ist, die ansteigende Regulatorhülse den Gabelhebel Gr horizontal eingestellt und somit die Anschläge A aus dem Bereiche des Hebels V gebracht hat.

Die Bauart des Regulierventiles ist aus Figur 446 zu ersehen. Mit der Ventilkammer steht ein Behälter Q (bergt auch Figur 444) in Verbindung, welcher den Verlust an Füllflüssigkeit der Zylinder C ausgleichen soll. Das Wasser oder eine andere wenig zusammeudrückbare Flüssigkeit steht im Raume Q durch einen federnd belasteten Kolben unter dem Druck von mehreren Atmosphären. In dem Überleitungskanale ist ein sogenanntes Wächterventil W angeordnet, welches den Rücktritt der Flüssigkeit verhindert. Zur Füllung des Behälters Q und dadurch gleichzeitig auch zur Füllung der Zylinder C dient ein mittelst Hahnes verschließbarer Trichter F. Um bei einer derartigen Füllung die Luft aus den hydraulischen Zylindern entweichen zu lassen, sind Verschraubungen E (Figur 444) an den Zylinderenden angebracht.

Um die Empfindlichkeit der Reguliervorrichtung nach dem erlaubten Ungleichförmigkeitsgrade einstellen zu können, ist im Rohr T ein Drosselhahn D eingeschaltet.

In Figur 250 und 251 auf Tafel 22 ist eine Maschine von 60 Pferdestärken bei 23 m Gefälle nach der Deutschen Patentschrift Nr. 53 657 wiedergegeben. Die beschriebene Regulierungsvorrichtung ist bei derselben abgeändert. Es zeigten sich nämlich noch mehrere Nachteile, so z. B. diejenigen aller indirekten Regulierungen, ferner konnte eine Verstellung des Kurbelzapfens nur während eines kleinen Teiles seines Weges erfolgen. Eine Hub- bezw. Kurbelarmverkleiuerung fand bei geöffnetem Regulierventil bei Beginn des Kolbenhinganges statt. Sie könnte aber ebenso gut bei Beginn des Kolbenrückganges erfolgen. Eine Hubvergrößerung konnte nur gegen Ende eines Kolbenhin- und rückganges eintreten.

Um nun die Hubregulierung von dem augenblicklichen Stande des Kolbens unabhängig zu machen, muß der Regulator auf die Kurbelwelle oder Kurbelscheibe selbst verlegt werden. An Stelle eines Ventiles treten zwei in einem Ventilapparate vereinigte, welcher in Figur 258 in größerem Maßstabe wiedergegeben ist. Jedes Ventil (V Vj verschließt eine zylindrische Bohrung (G- G-,), welche sich in einem eingeschraubten und abgedichteten Futter (Fr Fr,) befindet. Die Ventilkörper sitzen lose auf ihrem Sitze bezw. können durch sehr schwache Federn angedrückt werden. Diese Federn sind in der Zeichnung nicht wiedergegeben, ebenso fehlen zwei sich kreuzende Kanäle, welche den Raum unter einem Ventile (VT,) mit demjenigen über dem anderen (V₁V) verbinden.

Die Ventilgehäuse sind in einem Teile N untergebracht , welcher bei

der Anordnung auf der Kurbelscheibe meistens mit einem hydraulischen Zylinder (A in Figur 252) aus einem Stück gegossen ist und an welchen sich ein zweiter Teil anschließt. Für die nötige Dichtung an den Verbindungsstellen muß gesorgt werden. So sind z. B. bei den aus einem Teile in den anderen überführenden Kanälen Y und Yt Büchsen p und px mit guten Dichtungen angeordnet.

Über jedem Ventile ist eine Druckspindel D und Ich angebracht, welche jedoch zeitweilig vom Ventilkörper abgehoben werden kann. Die Spindel trägt einen Wulst H und Hx in der Mitte und ist an beiden Enden mittelst Stulpes und Stulpmutter abgedichtet. An das obere (auf der Zeichnung linke) Ende der Spindel ist ein Hut I und Z aufgesetzt, gegen welchen eine starke Feder K und Kx preßt. Die bereits genannten Kanäle Y und Yx verbinden die Räume über den Ventilen bezw. diejenigen, in welchen sich die rechten Enden der Druckspindeln D und Ich befinden, mit den Räumen, in welche die linken Enden der Spindeln hineinreichen. Die auf einer Seite durch die Bewegung einer Spindel verdrängte Wassermenge kann demnach sofort nach der anderen Seite durch einen der Kanäle Y und Yx übertreten und die dort fehlende Wassermenge ergänzen. Die Verschlußstücke, welche als Widerlager für die Federn I und Ix dienen, enthalten gleich die Fortsetzungen der Kanäle Y Yx und gestatten die Verbindung mit den nach den hydraulischen Zylindern A und A, führenden Röhren.

Wird der Ventilapparat auf der Maschinenwelle angebracht, so können an Stelle dieser Röhren Bohrungen durch die Welle und die Kurbelscheibe treten. Soll die Regulierung von Hand geschehen, so wird ein auf der Schwungradwelle verschiebbarer Ring durch ein Hebelsystem mit der Achse eines Ankers M (Figur 258) verbunden, welcher bei seiner Drehung gegen einen der Wülste H und Hj stößt und die Druckspindel I) bezw. Dx vom Ventilkörper abhebt. Tritt das erstere ein, so kann das im Zylinder Ax befindliche Wasser bezw. Öl dem Drucke des Tauchkolbens Pi ausweichen, nach dem Ventilapparate und zwar in den Kanal Yx übertreten, von welchem es durch einen nicht gezeichneten Verbindungskanal unter das Ventil Y geleitet wird. Dieses Ventil wird angehoben, das Öl gelangt durch den Kanal Y und die entsprechenden Bohrungen durch Kurbelwelle und Kurbelscheibe in den Zylinder A. Die Kurbelzapfenverschiebung führt nach der gezeichneten Anordnung (Figur 250 und 252) eine Hubverringerung herbei. Dreht man den Anker M so, daß sein unterer Arm gegen die Wulst Hx preßt, so wird das Ventil Vx entlastet und das Öl aus dem Zylinder A auf dem Wege Y, Raum über dem Ventile V,

Kanal zum Raume unter dem Ventile V,, Bohrung Gri, Kanal Yi nach dem Zylinder A, übertreten. Somit muß eine Hubvergrößerung erfolgen. Der bereits erwähnte Ring auf der Schwungradwelle kann natürlich auch durch einen Regulator verschoben werden.

Für eine selbstthätige Regelung ist jedoch die folgende Konstruktion vorzuziehen. Der Ventilapparat ist in der oben angegebenen Weise mit dem Zylinder A (Figur 252) verbunden. Hierdurch ist nur ein Leitungsrohr erforderlich, welches den Kanal Y (Figur 258) mit dem Zylinder Ax in Verbindung setzt, während der entsprechend gestaltete Kanal Y, zum Zylinder A führt. Es wird nun das Ventil V zur Hubvergrößerung und das Ventil V, zur Hubverkleinerung dienen. Als Regulatoren wirken zwei Winkelhebel, deren einer Schenkel eine schwere Masse z. B. einen mit Blei gefüllten Hohlkörper Ep und Epx enthält und gegen deren anderen Schenkel fa bezw. fai eine in einer Büchse eingeschlossene Druckfeder sp bezw. spi preßt. Bei der geringsten Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelscheibe werden die Pendelkörper Ep und Ept der Wellenmitte am nächsten stehen und sich bei zunehmender Geschwindigkeit entfernen. Um eine ungleichmäßige Bewegung beider Pendel zu verhindern, sind dieselben untereinander durch eine Stange lg gelenkig verbunden (vergl. die Figur 252 und die schematische Figur 253). Dies ermöglicht auch, daß die Ventilverstellungen nur von einem Pendel Ep aus geschehen.

Am Pendel ist eine gebogene Stange rl eingelenkt, die mit einem Schenkel des Winkelhebels Wh verbunden ist. Am anderen Schenkel des Winkelhebels greift ein Lenker vl an, welcher in einem Auge des Ventilankerhebels h eingehängt ist. Der Drehpunkt dz des Winkelhebels ist nicht fest, sondern befindet sich in dem größeren Arm eines Hebels Hl (Figur 490 auf Tafel 37), der sich um einen in der Kurbelscheibe befestigten Stift St dreht und dessen kürzerer Arm einen Bügel sl trägt. Dieser dient gleichzeitig als Ausschlagbegrenzung und Führung für den einen Schenkel des Hebels Wh. Die Abmessungen sind so getroffen, daß der Angriffspunkt n der Stange vl am Winkelhebel Wh so weit vom Drehpunkt dz entfernt liegt, wie dieser vom Stifte St. Wenn die beiden Punkte St und n sich decken, sind die Ventile V und Vi geschlossen.

Die Einrichtung ist weiter dadurch vervollkommnet, daß der Schlitten durch einen Lenker hl mit dem Drehpunkte dz des Winkelhebels Wh in Verbindung gebracht ist. Bei jeder Lageänderung der Pendel wird auch der Hub sofort entsprechend eingestellt, ohne über die gewollte Größe hinauszugehen, da der Schlitten auf die Zurückdrehung des Ankers M in die mittlere Lage einwirkt. All die genannten Hebel und Lenker (lg, rl,

Bei der mittleren Umlaufgeschwindigkeit haben die Pendel auch ihre mittlere Lage inne. Bewegen sie sich nun durch Geschwindigkeitssteigerung nach außen, so wird der Punkt n mittelst des Lenkers rl und Winkelhebels Wh um das Stück wg₁ gehoben. Diese Bewegung wird in eine negative Drehung des Ankers M durch die Zwischenglieder vl und h umgewandelt. Das Ventil "V^ ist entlastet und kann Isich während der ersten Hälfte des Kolbenhin- und rückganges öffnen.

Wh, Hl, vl, h und hl) sind auf der Rückseite der Kurbelscheibe angebracht.

In der bereits oben beschriebenen Weise wird der Kurbelzapfen dem Scheibenmittelpunkte genähert und der Kolbenhub verkleinert. Der sich bewegende Schlitten PI zieht hierbei mittelst des Lenkers hl den Winkelhebel so weit zurück, daß die Punkte n und St sich wieder decken und daher das Ventil Vx geschlossen wird. Nimmt die Umdrehungsgeschwindigkeit durch stärkere Maschinenbelastung plötzlich ab , so bewegen sich die Pendel nach innen, der Punkt n wird in bekannter Weise gesenkt und das Hubvergrößerungsventil V geöffnet. Der sich vom Scheibenmittelpunkt entfernende Schlitten PI bringt die Punkte n und St wieder zur Deckung.

. Der Anker M nimmt seine Mittellage ein und das Regelungsventil V schließt sich. Die Hubänderung nimmt so kurze Zeit in Anspruch, daß sie meistens während einer einzigen Umdrehung geschieht.

In Figur 254 und 255 ist eine Kurbelscheibe für eine größere Maschine von 60 Pferdestärken abgebildet, bei welcher einige Vervollkommnungen angebracht sind. Es zeigte sich nämlich, daß der Winkelhebel Wh auf dem Hebel Hl zu weit voneinander abweichende Lagen einnimmt und daß dadurch der Angriffspunkt zwischen Regelerpendel und Regelungsventil in den Endlagen ungünstig ausfällt.

Dieser Übelstand wird in folgender Weise vermieden. Der Winkelhebel Wh hat einen festen Drehpunkt in der Kurbelscheibe erhalten und wird erst durch ein Zwischenstück nl mit dem oberen Ende des Hebels Hl verbunden, dessen Gestalt aus den Figuren 256 und 257 ersichtlich ist. Wie früher der Hebel Wh um den Zapfen dz drehbar angeordnet war, so ist jetzt der gerade Hebel Gl angeordnet, dessen Ausschlag durch Stifte gz auf dem Hebel Hl begrenzt ist. Im Punkte pl des Hebels Gl greift der vom Pendel Ep ausgehende gebogene Lenker rl aus, während der Punkt n mit dem Ankerhebel h durch die Stange vl in Verbindung steht. Zwischen dem längeren Arme des Winkelhebels Wh und einem Punkte des Schlittens Pl ist der Lenker hl eingeschaltet, welcher nach einer Geschwindigkeitsänderung den Hebel Wh so weit wieder zurückbewegt, daß

n und St zur Deckung kommen. Ferner sind an Stelle der Druckfedern jetzt Zugfedern sp und spx getreten, welche an den Pendeln ^ angreifen. Schließlich ist der Nachfüllapparat F etwas anders angeordnet.

Die Gestalt des Steuerschiebers ist aus Figur 251 zu ersehen. Die Schlitzen sind im Querschnitt zu beiden Seiten der Einströmung nicht gleich, was der lineare Kolbenweg infolge der endlichen Schubstangenlänge mit sich bringt. Der Querschnitt für die Einströmung am vorderen toten Punkte ist enger gemacht.

ß. Einschaltung eines Schwinghebels zwischen Kolben-und Schubstange.

§ 104.

Wasserlaulenmaschine von Ochwadt.

Eine Hubveränderung läßt sich auch dadurch erzielen, daß zwischen der Kolben- und Schubstange ein der Länge nach einstellbarer Schwinghebel eingeschaltet wird.

Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 38862 läßt Heinrich Ochwadt in Grube von der Heydt (Saarbrücken) die Kolbenstange a (Figur 389 auf Tafel 31) mittelst kurzer Stangen d an eine Tasche c angreifen, welche um den festen Punkt e drehbar ist, während die Schubstange in dem verstellbaren Steine g eingelenkt ist. Durch Drehen des Handrades i kann der Stein g mittelst der Schraube h gehoben oder gesenkt und somit der Kolbenweg verringert oder vergrößert werden.

Eine derartige Konstruktion ließe sich bei einer Maschine verwenden, welche der zu leistenden Arbeit entsprechend vor Ingangsetzung eingestellt werden kann. Dies könnte z. B. bei Kranen nach der zu hebenden Last geschehen. Soll jedoch die Maschine einem stetigen Betriebe mit veränderlicher Inanspruchnahme dienen, so muß der Stein g unter dem Einflüsse eines Regulators stehen. Zu diesem Zwecke ist die Welle der Schraube h durch ein Kegelräderpaar kl mit der Welle verbunden, um welche sich die Tasche c lose dreht. Auf dieser Welle sind zwei hinter einander liegende teilweise entgegengesetzt gezahnte Sperrscheiben n und o aufgekeilt, in welche abwechselnd die Klinken p und g eingreifen können. Die Klinkenachse trägt einen Arm s, an dessen Ende die vom Regulator kommende Stange r eingelenkt ist.

Bei normaler Umdrehungszahl sind die Klinken außer Eingriff. Sobald sich diese vergrößert, steigt die Regulatorhülse, die Klinke p kommt

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Meißner, Hydraulik. III. 2. Ausl.

zum Eingriff, die Scheibe n wird positiv gedreht und der Stein g gehoben. Hierdurch verringert sich der Kolbenhub. Durch die sinkende Regulatorhülse wird bei zunehmender Belastung in derselben Weise die Klinke q in die Sperrscheibe o eingreifen und den Stein g senken, um den Kolbenhub zu vergrößern.

Der gleiche Zweck läßt sich natürlich auch durch eine anders gestaltete Tasche oder dann erreichen, wenn die Gelenkstange d an den Stein und die Schubstange b an die Tasche angreift. Ebenso ließe sich der Drehpunkt e verstellbar einrichten, wobei dann f und g gegeneinander in konstanter Entfernung gehalten werden. Schließlich könnte die erforderliche Verstellung des Steines g oder des Drehpunktes e nur durch den Regulator eingeleitet und von der Maschine bezw. dem Drucke des Betriebswassers ausgeführt werden.

§ 105.

Wassersäulenmaschme von Helsenberger.

Bei einer Ausführungsform*) der im § 103 beschriebenen Maschine wird ein veränderlicher Kolbenhub durch Einschaltung eines Balanciers B (Figur 445 auf Tafel 35) zwischen Schubstange und Kreuzkopf erzielt.

Der Balancier steckt verschiebbar in einer Tasche T, welche zwei Doppelzapfen Q (Figur 447) trägt, der untere hiervon ist im Kreuzkopfe H gelagert und der obere wird vom Schubstangenende X umfaßt. Der Schwingungsmittelpuukt D ist mit der Kolbenstange eines Regulierzylinders C verbunden, so daß er erforderlichenfalls gehoben und gesenkt werden kann. Eine derartige Veränderungsart des Kolbenhubes wurde bereits am Ende des vorigen Paragraphen angedeutet. Befindet sich der Drehpunkt D in seiner tiefsten, der gezeichneten Lage y, so legt der Kreuzkops und daher auch der Treibkolben seinen größten Weg g g₁ zurück, wird er bis zur höchsten Stellung a gehoben, so beträgt der Kolbenweg nur das Stück k kv In den Zwischenlagen (ß) haben die Kolbenwege einen entsprechenden zwischen dem größten und kleinsten Kolbenhübe liegenden Wert (mnq).

Von den Enden des Regulierzylinders C führen Röhren Z zu dem Steuerzylinder, dessen Doppelkolben 8 durch den Regulator mittelst der Stange B gehoben wird. Das bei E einströmende Druckwasser wird unter den Kolben des Regulierzylinders gelangen, wenn bei eintretender Entlastung der Maschine die steigende Regulatorhülse den Kolben 8 an-

hebt. Hierdurch wird der Regulierkolben und somit auch der Balancier gehoben. Das aus dem Zylinder C verdrängte Wasser gelangt in den Steuerzylinder und aus diesem durch das Rohr A in das Hauptabflußrohr. Der Kolbenweg verkleinert sich so lange, bis er der erforderlichen Arbeitsleistung entspricht. Wird die Belastung vergrößert, so sinkt die Regulatorhülse, die Stange R und der Kolben 8. Das Druckwasser strömt durch das obere Rohr Z in den Zylinder C und treibt den Regulierkolben abwärts. Der Drehpunkt des Balanciers senkt sich und der Kolbenweg wird wieder vergrößert.

Wenn im Regulierzylinder durch irgend eine Veranlassung ein Wasserverlust entsteht, so wird durch das Ventil V sogleich Abwasser angesogen.

§ 106.

Walsersäulenmaschine von de Lierzkomski-Steuart.

Die in den Figuren 411 und 412 auf Tafel 33 dargestellte Vorrichtung ⁴) von C. F. de Kierzkowski-Steuart in London bezweckt ebenfalls eine Anpassung der Größe des Kolbenhubes an die erforderliche Arbeitsleistung. Zwischen Kolben und Maschinenkurbel ist ein schwingender Hebel⁵) eingeschaltet, auf welchem ein Gleitstück derartig verschoben werden kann, daß sich der Hebelarm, mit welchem der Kolben auf den schwingenden Arm wirkt, verändert. Somit wird der Kolben unter Beibehaltung desselben Kurbelradius verschiedene Arbeiten verrichten können. Sodann ist der Verbindungspunkt der Kolbenstange mit dem Schwingungsarme so angebracht, daß unabhängig von der Hublänge der Kolbenrückgang immer bis zu demselben Zylinderpunkte erfolgt. Hierdurch bleibt der schädliche Raum hinter dem Kolben konstant. Schließlich kann der Umsteuerungshebel so eingestellt werden, daß er trotz aller Verschiedenheiten des Kolbenhubes doch ein gleichmäßiges Expansionsverhältnis herbeiführt. Ausströmung, Kompression und Einströmung können infolge dessen bei allen Kraftleistungen an demselben Bruchteil des Hubes beginnen.

Die Kurbel D der Welle B wird, wie oben bemerkt, in ihrer Länge nicht verändert. Die Schubstange C ist am Schwingungshebel A eingelenkt, welcher sich um einen hohlen Bolzen 0 dreht. Der Schwingungshebel A ist mit Führungen von schwalbenschwanzförmigem Querschnitte für einen Gleitblock J versehen, an welchem das Gabelende H der Kolben-

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stanze F durch einen Bolzen I befestigt ist. Das andere Ende der Stange F ist ebenfalls gelenkig mit dem Kolben G verbunden.

Der Angriffspunkt I der Kolbenstange F läßt sich nun in folgender Weise verstellen. In fester Verbindung mit dem Arme A und daher ebenfalls um den Zapfen 0 drehbar ist ein Lagerbock für einen Zapfen L angeordnet, welcher an einem Schneckenrade M sitzt. Dieses Rad dient als Mutter für das rechte mit Schraubengewinde versehene Ende der Stellstange K, die mit einem Auge den Gelenkbolzen I umfaßt. In das Schneckenrad M greift eine auf der Welle o befestigte Schnecke N ein. Die Schneckenwelle o ist durch die Höhlung des Bolzens 0 hindurchgesteckt und wird erforderlichenfalls mittelst eines Handrades und in irgend einer Weise durch die Maschine selbst unter Einfluß eines Regulators gedreht. Hierbei zieht das Schneckenrad M den Stab K in sich hinein oder treibt ihn hinaus, wobei sich der Kolbenhub trotz der konstanten Kurbelarmlänge ändert.

Die Führungen am Schwingungshebel A sind nach einem Kreisbogen geformt, welcher seinen Mittelpunkt dann in dem Kolben G und Kolbenstange F verbindenden Bolzen E hat, wenn sich der Kolben am Ende seines Hinganges befindet. Hierdurch wird nur der Kolbenrückgang verstellt, während der Kolben seinen Hingang immer an derselben Stelle vollendet.

In Figur 412 auf Tafel 33 ist die Verbindung der Kolbenstange mit der Maschinenwelle tu anderer Weise hergestellt. An Stelle der Kurbel I) ist eine exzentrische Scheibe D¹ getreten, auf welcher sich eine Rolle C1 abwälzt. Die Achse der letzteren ist in dem jetzt aus zwei parallelen Teilen bestehenden Schwingungsarme A gelagert. Auf der oberen Knrven-fläche dieser Teile bewegen sich die Gleitrollen J¹, welche die Stelle des früheren Gleitblockes J vertreten. Wenn die Maschine allein arbeitet, so erfolgt der Gang von J¹ auf A und von C¹ auf D¹ immer unter Druck.

Zwei oder mehrere derartige Arbeitszylinder können radial um die Welle angeordnet werden, um eine einzelne Kurbel oder ein Exzenter anzutreiben, oder sie können nebeneinander aufgestellt sein.

(1) Anderweitige Regulierungen, Hubbegrenzungen und Vermeidung von Stößen.

§ 107.

Wastersirulenmaschine von Timmermans.

In diesem Abschnitte sollen Regulierungen besprochen werden, welche dem Verwendungszwecke und der besonderen Bauart der Maschine angepaßt sind und dadurch eigenartig konstruiert wurden. Gleichzeitig sollen aber

auch diejenigen Vorrichtungen hier Platz finden, welche zur Hubbegrenzung und zur Vermeidung von Stößen ersonnen sind, weil sich die Betrachtungen hierüber von den anderen schlecht sondern lassen. Eine besondere Bauart erfordern diejenigen Kraftmaschinen, welche zum Betriebe von Fahrstühlen bestimint sind. Besonders ist dies der Fall, wenn der Kolben unmittelbar mit dem Fahrgestänge verbunden ist und daher dieselbe Hubgröße wie der Fahrstuhl haben muß. Eine hierher gehörige Konstruktion von Jean Francois Timmermans in Lüttich ist nach der Deutschen Patentschrift Nr. 74316 auf Tafel 32 in Figur 399 wiedergegeben.

Die Geschwindigkeit des Kolbens A wird an den Hubgrenzen verlangsamt und somit ein Stoß dadurch vermieden, daß das Steuerorgan am Hubende allmählich geschlossen bezw. geöffnet wird. Es ist eine besondere Hilfssteuerung N angeordnet, welche in den Ruhepausen der Wassersäulenmaschine auf die Steuerstange bezw. auf ein Steuerrad einwirkt.

Der im Zylinder H bewegliche Treibkolben A steht mit dem Gestänge F unmittelbar in Verbindung, welches wieder mit einer vertikal geführten Steuerstange Gr gekuppelt ist. In einiger Entfernung vom Treibzylinder H ist die Kolbensteuerung angeordnet. In den Steuerzylinder münden in bekannter Weise drei Rohre (C für den Wasserzufluß, D für den Wasserabfluß und E für die Verbindung mit dem Treibzylinder), die durch einen Doppelkolben B entsprechend in Verbindung gesetzt werden. Die Steuerkolbenstange wird mittelst einer Gelenkstange an den Winkelhebel oder das Rad M angehängt, welches erforderlichenfalls ein Gegengewicht M¹ trägt und durch eine Stange V mit Pendelrollen LL¹ verbunden ist. Diese Rollen werden zeitweise durch die vier Knaggen K K¹8 S¹ der Steuerstange Gr bewegt, von denen K K¹ den Ein- und Austritt des Wassers abschließen, 8 den Eintritt des Wassers in den Zylinder bei Beginn des Arbeitshubes öffnet und S¹ das Öffnen des Austrittes für das Wasser aus dem Zylinder H beim Ende des Arbeitshubes begrenzt.

Die Hilfssteuerung N, welche als Kolbenmaschine dargestellt ist, greift . ebenfalls am Rade M an. Die Handsteuerhebel T und T¹ stehen durch Stangen B und B¹ mit den eigentlichen Steuerhebeln Pl und Q¹ in Verbindung, von welchen wieder P¹ mit einem Hebel Q und Q¹ mit einem Hebel P gekuppelt sind. Alle vier Hebel sind nun so angeordnet und gestaltet, daß P¹ und Q von dem Steuerzapfen TT, welcher an der Vorderseite der Stange Gr befestigt ist, und P und Q¹ von dem an der Hinterseite der Stange Gr angebrachten Zapfen U¹ umgelegt werden können. Stößt z. B. der letztgenannte Zapfen U¹ beim Aufwärtsgehen gegen den

Hebel P, so wird unter Vermittelung von Q'RT Dampf oder Druckwasser auf die rechte Seite des Kolbens im Zylinder N geleitet und somit der Kolben nach links gepreßt. Verstellt dagegen der abwärts gehende Zapfen U den Hebel P¹, so wird der Kolben in N nach rechts getrieben. Die Steuerhebel Q und Q¹ schließen den Eintritt der Druckflüssigkeit in N, und zwar wirkt Q in Verbindung mit P¹ auf der rechten Seite, Q¹ dagegen in Verbindung mit P auf der linken Seite.

Befindet sich der Steuerkolben so tief, daß Druckwasser auf dem Wege CE in den Zylinder H gelangen kann, so wird der Kolben H und mit diesem die Stange Gr in die Höhe getrieben. Vor Erreichung des Hubendes stößt der Knaggen K gegen die Rolle L, zieht die Stange V nach links und dreht daher das Rad M im positiven Sinne. Hierdurch wird der Steuerkolben B angehoben und der Eintrittskanal E abgeschlossen. Die Maschine wäre dann angehalten. Jedoch wird der Zapfen U¹, bevor der Kolben den Hub vollendet hat, gegen den Hebel P stoßen und mittelst der Übertragungen Q'RT den Dampf in das linke Ende des Zylinders N leiten. Der Kolben desselben wird nach rechts getrieben und das Rad M int angegebenen Sinne weiter gedreht, so daß sich der Kolben B noch mehr hebt und den Auslaß D öffnet. Dieses Eröffnen des Auslasses kann aber nicht plötzlich bis zur ganzen Breite geschehen, denn durch die Schräge des Knaggen S¹ wird das Öffnen verlangsamt.

Der sinkende Kolben A nimmt die Steuerstange Gr mit, der Knaggen 81 verläßt langsam die Rolle L¹, diese läuft auf der Fläche G-³ der Stange G und wird durch den Knaggen K¹ erst dann nach rechts gedrängt, wenn der Kolben A seinen Hub bald vollendet hat. Der Kolben B kann sinken und den Kanal E verschließen. Kurz vorher stößt aber der Zapfen U gegen den Hebel P¹ und giebt mittelst der Konstruktionsteile B¹ T¹ am rechten Ende des Zylinders N den Dampfeintrittskanal frei. Das Rad M wird im negativen Sinne gedreht, der Kolben B sinkt tiefer und giebt den Wassereintritt etwas frei. Die vollständige Eröffnung verhindert der Knaggen 8, welcher eine geringere Höhe als der Knaggen S¹ hat. Der Kolben A und mit ihm die Steuerstange Gr steigt an, die Rolle L läuft auf der Seite Gr¹ und wird erst gegen das Hubende vom Knaggen K nach links gedrückt, wodurch das beschriebene Spiel von neuem beginnt. Bevor beim Umsteuern mittelst des Knaggen K am oberen Hubende oder des Knaggen K¹ am unteren Ende eine Umsteuerung des Hebels durch die Hilfssteuervorrichtung N erfolgt, wurden der Hebel Q beim Aufwärtsgang von dem Zapfen U und der Hebel CQ¹ vom Zapfen U¹ gestellt und damit der Gegendruck in der Hilfssteuervorrichtung aufgehoben.

§ 108.

Wassersäulemnaschine von Kley.

Eine ebenfalls unmittelbar wirkende Wassersäulenmaschine mit besonderer Vorsteuerung für Fahrkünste ist von C. Kley in Bonn erfunden und in Figur 374 auf Tafel 30 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 48 723 wiedergegeben.

Die Maschine macht auch bei großer und schneller Veränderlichkeit in der Belastung der Gestänge stets eine bestimmte Hubzahl. Derartige Veränderungen kommen bei Fahrkünsten bekanntlich dadurch vor, daß sie einmal ganz leer gehen, ein andermal mit Bergleuten teilweise oder voll besetzt sind, die aus- oder einfahren wollen. Im ersten Falle hat die Maschine nur die Reibung des ganzen Apparates zu überwinden, im zweiten, beim Ausfahren, hat die Maschine bei jedem Hub eines Gestänges noch dazu das ganze Gewicht der aufgetretenen Mannschaft zu heben, und int dritten Falle, beim Einfahren, wird sie von dem Gewicht der niederfahrenden Bergleute getrieben und muß hemmend wirken.

In den Schenkeln eines U förmig gestalteten Rohres A A' bewegen sich die Treibkolben B B', unter welchen sich beständig Wasser befindet. Die Kolbenstangen C C sind durch Traversen D D' mit den Fahrgestängen F F' verbunden. Bewegt sich demnach der eine Kolben z. B. B mit dem Gestänge F abwärts, so wird vermittelst des von B aus dem Zylinder A verdrängten Wassers der Kolben B' mit seinem Gestänge F' gehoben. Die oberen Enden der Treibzylinder sind verschlossen und stehen durch Kanäle I I' mit dem Steuerzylinder in Verbindung. In diesem ist ein Doppelkolben K K' angeordnet, welcher den Eintritt des Druckwassers durch die Öffnung G- und den Übertritt desselben in die Kanäle I I' sowie den Austritt des aus den Zylindern verdrängten Abwassers durch die Öffnungen HH' regelt.

Um einen Punkt der Steuerkolbenstange ist ein zweiarmiger Hebel 0 drehbar, an dessen Enden q s eine horizontal bewegliche Stange N und z mittelst eingeschalteter Gelenkstangen angreift. Die Bewegung des Gestänges F wird nun durch Zahnstangenbetrieb Z Br auf die Stange z übertragen, während N gleichzeitig die Kolbenstange einer Hilfsmaschine W bildet. Zu dieser gehört eine der Hauptsteuerung ähnliche Kolbensteuerung, deren Steuerstange und ein Lenker mit einem Arm T in Verbindung steht. Der Arm T bildet mit drei anderen Q Q' U ein Ganzes und ist mit diesen um einen gemeinschaftlichen Punkt drehbar. Der hierzu gehörige Handhebel U ist besonders belastet, um die am Arme Q, befindliche Rolle gegen einen Knaggen P des Gestänges F drücken zu können. Der Arm Q' trägt ebenfalls eine Rolle, welche gegebenenfalls mit dem Knaggen P' desselben Gestänges zusammenarbeitet. Um die Geschwindigkeit des Kolbens M der Hilfsmaschine regeln zu können, sind in ihren Kanälen Hähne p und p' angeordnet.

Auf der Zeichnung hat der Kolben B seine tiefste und der Kolben B' seine höchste Stellung eingenommen. Gleichzeitig hat der Knaggen P mittelst des Winkelhebels Q T die Hilfssteuerkolben nach links verschoben. Das Betriebswasser war durch den Hahn p auf die linke Seite des Kolbens M der Hilfsmaschine geleitet und hat den Endpunkt s des Hebels o in seine mittlere Stellung gebracht, während der andere Endpunkt q die äußerste rechte Lage einnahm. Hierdurch wurden die Steuerkolben K K' so bewegt, daß Druckwasser durch das Rohr I' in den Zylinder A' übertreten und Abwasser aus dem Zylinder A auf dem Wege AIH entweichen kann. Der sinkende Kolben B' preßt unter Vermittelung des darunter befindlichen Wassers den Kolben B in die Höhe.

Das emporgehende Gestänge F bewegt durch die Zwischenglieder ZRrz den Punkt q nach links und zwar bis zur Mittelstellung, wenn die Kolben auf Mitte Hub stehen. Gleichzeitig hat der Kolben der Hilfsmaschine seinen Hub nach rechts vollendet, wodurch der Punkt s die äußerste rechte Stellung eingenommen hat. Die Kolben K und K' sind in dieser Zeit nicht weiter gerückt. Während nun aber der Kolben B seinen Hub fortsetzt, bleibt s an seiner Stelle und q rückt in die äußerste linke Stellung. Hierdurch werden die Kolben K und K' mittelst des Hebels 0 nach links verschoben, um die Kanäle I und T zu schließen. Gleichzeitig hat der Knaggen P' die Rolle Q' zur Seite gedrängt und den Steuerkolben der Hilfsmaschine nach rechts verschoben.

Da die Kanäle I und I' verschlossen sind, bleiben die Kolben B und B' sowie der Punkt q in Ruhe. Durch die erfolgte Umsteuerung der Hilfsmaschine bewegt sich der Kolben M nach links und nimmt den Punkt s mit bis in dessen Mittelstellung. Hierdurch werden die Steuerkolben K und K' so weit von der Mitte nach links verschoben, wie sie sich auf der Zeichnung rechts von ihrer Mittelstellung befinden. Es gelangt dann das Betriebswasser auf dem Wege 6-1 in den Zylinder A und preßt den Kolben B hinab, während der aufsteigende Kolben B' das Abwasser durch den Kanal I' nach dem Abflußrohre H' verdrängt.

Der Punkt q wandert nach rechts in seine Mittelstellung und der Punkt s aus der Mittelstellung bis in die linke Endlage, wobei die Kolben K und K' ihre Lage beibehalten. Wenn aber die Maschine zu

schnell läuft, so bewegt sich auch der Punkt q schneller als der Punkt s. Die Hauptsteuerkolben K und K' verengen dann die Kanäle I und I'.

Ginge die Maschine zu langsam, so würde auch der Punkt q langsamer nach rechts verschoben werden als der Punkt s nach links. Die Folge wäre, daß die Kolben K und K' die Kanäle I und I' weiter öffnen. Haben die Punkte s und q sowie die Kolben K und K' ihre bereits näher angegebenen Stellungen erreicht, so ist der Kolben B bis zur halben Hubhöhe gesunken und der Kolben M hat seinen Hub nach links vollendet.

Der tiefer gehende Kolben B verschiebt den Punkt q weiter nach rechts in seine Endlage, während s in seiner linken Endstellung verharrt. Die Kolben K und K' schließen dann wieder die Kanäle I und I' ab. Die Maschine bleibt stehen, bis die durch den Knaggen P umgesteuerte Hilfsmaschine den Punkt s wieder nach rechts in die gezeichnete Stellung verschiebt.

Die Überdeckungen der Kolben K und K’ werden so gewählt, daß die Hubpausen groß genug sind, um ein Übertreten der Bergleute von einem Gestänge zum anderen zu gestatten. Durch Verstellen der Hähne p und p' kann man die Dauer des Hubes der Hilfsmaschine und damit die Hubzahl der ganzen Fahrkunst regeln. Durch die Regulierung des Wasserzu- und abflusses von Seiten der Hauptwassersäulenmaschine kann eine gewisse Geschwindigkeit nicht überschritten werden. Die Anordnung der allmählich vorspringenden Knaggen P P' bewirkt ein langsames Anhalten und Ingangsetzen der Maschine. Schließlich läßt sich auch die Hubhöhe durch Verstellen der Knaggen regeln.

Von Hand läßt sich die Fahrkunst durch Einstellung des Steuerhebels IT in seine mittlere wagerechte Lage anhalten; denn die Hilfsmaschine erhält kein Wasser mehr, der Punkt s wird nicht weiter bewegt und die Hauptmaschine schließt ihr eigenes Betriebswasser ab.

Bei der Übertragung der Bewegung eines Kolbens auf den anderen durch die eingeschlossene Wassermenge wird von dieser immer etwas verloren gehen. Zum Ersatz wird beständig eine kleine Druckpumpe mittelst eines Exzenters von der Welle des Rades B bethätigt. Durch einen kleinen Hahn w am Fußstück der Maschine wird das zu viel zugeführte Wasser entfernt, wenn derselbe bei jedem Hube durch einen Zapfen x am Fahrgestänge F geöffnet wird. Der Hahn schließt sich durch ein kleines Belästungsgewicht, dessen Bewegung nach unten begrenzt ist, sobald der Kolben B' bezw. das Fahrgestänge F mit dem Zapfen x um so viel gesunken ist, als dem zu viel eingepumpten Wasser entspricht. Zu dem Zwecke ist der Stift x so angebracht, daß er den Öffnungshebel des

Hahnes w berührt, sobald der Kolben B' seine höchste zulässige Lage erreicht hat. Ist nun etwas zu viel Wasser eingepumpt, so überschreitet der Kolben B' diese Lage und der Stift x öffnet den Hahn. Er läßt aber das Schließen wieder zu, wenn der Kolben B' genügend gesunken ist.

Soll die Steuerung für eine Fahrkunst mit nur einem Fahrgestänge gebraucht werden, so läßt man den Zylinder A' fort und macht dafür den Zylinder A doppelt wirkend.

§ 109.

Waffersäulenmaschine von v. Ielewski.

Die in den Figuren 409 und 410 auf Tafel 33 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 86 684 dargestellte Wassersäulenmaschine von Dr. Anton von Zelewski in Breslau zeichnet sich durch die Zweiteiligkeit ihres Treibkolbens aus. Eine derartige Konstruktion wurde gewählt, um die Stöße am Ende der Kolbenhübe unschädlich zu machen.

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Der horizontal liegende Maschinenzylinder ist im mittleren Teile von Px bis P₂ enger gebohrt und mit zwei einander gegenüber liegenden Schlitzen Ni und M₂ versehen. In der weiteren Bohrung Ex und E2 bewegt sich ein hohlzylindrischer Kolben Hx und H₂, welcher am Umfange auf den größten Teil der Länge dünner gedreht ist, damit er trotz des Ringvorsprunges Px und P₂ seinen Hub ausführen, am Ende desselben aber von diesem Vorsprunge aufgehalten werden kann. Die Bohrung des Kolbens ist so groß gewählt, daß der sich darin befindliche zweite Kolben Qx und Q₂ dem Wasser eine kleinere Querschnittsfläche bietet als die vom Wasser getroffene Ringfläche des Kolbens Hx und H

Die beiden Kolben Qx und Q₂ sitzen gemeinschaftlich auf einer Stange Sx S₂, welche einen Schlittenbolzen A trägt. Von diesem reichen Zapfen durch die Schlitze Mx und M₂ und Löcher eines Ringes Gx G₂, mit welchem sie durch Schrauben ox und o₂ fest verbunden sind. In den Punkten Lj und L₂ des Ringes Gx G-₂ sind Stangen eingeschraubt, welche die Kolbenbewegung durch ein Querhaupt auf eine zum Kreuzkopf führende Stange N überträgt.

Zum Zwecke der Steuerung sind in den Wasserzuleitungsrohren At und Ä₂ Hahngehäuse Fx und F₂ angeordnet, deren Küken eine Längsbohrung g, und g₂ und eine Querbohrung kx und k₂ haben. Unten an die Hahngehäuse schließen sich die Ableitungsrohre an. Die Hahnküken ragen mit ihrem dünn gedrehten Kopfe durch Platten lx und 1₂ hindurch, deren festeres Anpressen durch Schrauben die Hahnkegel nachstellt. Die

Bei der gezeichneten Stellung der Stenerungsteile sind beide Zylinderenden E, und E₂ mit den Abflußrohren durch die Hähne F, und F2 verbunden. Die sich nach links bewegende Steuerungsstange stellt mittelst des Zapfens n₂ den Hahn F₂ so ein, daß das Druckwasser aus dem Rohre a₂ in den Zylinder E₂ eindringen kann. Da nach dem Obigen die Ringsiäche des Kolbens H₂ größer als die Kreisfläche des Kolbens Q2 ist, so wird das rechte Ende des Kolbens H₂ gegen den Schlitten A pressen und diesen mit den Konstruktionsteilen 8, S₂ Qt Q₂ G, G₂ N so lange nach rechts bewegen, bis der Kolben H, vom Ansätze P₂ aufgehalten wird. In diesem Augenblicke wird der Schlitten A gegen das linke Ende des Kolbens Hj stoßen, der so lange an seinem Platze verharrte. Von nun an wird durch den Wasserdruck der Kolben und dadurch die Teile S₂ A 8, Q, H₁ weiter bewegt. Vor Erreichung des Hubendes stellt der Bolzen n₂ das Küken g₂ wieder in die gezeichnete Stellung. Das Kolbensystem kommt durch den Widerstand des Abwassers auf der rechten Seite zum Stillstand und hat den Stoß des Wassers aufgenommen. Nach Überschreitung des toten Punktes ist der Zapfen n₁ der sich noch nach rechts weiter bewegenden Steuerstange 8 in die Gabel m₁ gekommen und hat das Küken gt umgestellt, so daß Druckwasser in den Zylinder E, eindringen kann.

Hahnschlüssel und m₂ sind gabelförmig gestaltet und werden durch Zapfen Ü! und n₂ einer Steuerstange 8 in den geeigneten Augenblicken gedreht.

Der obigen Erörterung entsprechend werden sich die Teile A Sx S2 Qx Q₂ G-j G₂ N nach links bewegen, bis H, durch den Vorsprung Pt aufgehalten und H₂ dafür durch den Schlitten A mitgenommen wird. Vor dem Hubende hat der Zapfen der sich nach links bewegenden Steuerstange 8 den Hahn gt wieder in die gezeichnete Lage gebracht, so daß das geschilderte Spiel von neuem beginnen kann.

§ HO.

Hubbegrenzung von Stein.

Bei der Wassersäulenmaschine von Kley erfolgte die Hubbegrenzung durch Absperrung der beiden Kanäle I und I¹ mittelst der Kolben K und K¹. In einfacherer Weise löst nun nach der Deutschen Patentschrift Nr. 78 816 B. Stein in Berlin die Aufgabe.

Das zur Leitung der Betriebsflüssigkeit dienende Rohr a (Figur 397 auf Tafel 31) führt er in den Zylinder bezw. Druckstempel b hinein, versieht sein Ende mit einem nach dem Rohrinneren sich öffnenden Ventile d und ordnet außerdem in der Rohrwandung Öffnungen e an. Zur Steuerung dient ein beliebiger Schieber c oder ein anderes Organ.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind zwei Druckstempel durch Zugstangen miteinander verbunden. Der Schieber c gestattet in der durch ausgezogene Linien dargestellten Lage dem Druckwasser den Zutritt in den oberen Druckkolben durch die Öffnungen e, während das Ventil d geschlossen bleibt. Dadurch wird der obere Kolben b gehoben und der untere mitgenommen. Aus dem letzteren kann zuerst das Abwasser nur durch das Ventil d entweichen. Die Kolbenbewegung wird demnach sehr langsam vor sich gehen, bis endlich die Öffnungen e für das Abwasser frei gegeben werden. Haben die Kolben ihr Hubende bald erreicht, so verschließt der untere Teil des oberen Kolbens die Öffnungen e und versperrt somit dem Druckwasser den Eintritt. Die Kolben kommen zur Ruhe. Jetzt gelangt der Schieber in die punktierte Lage. Das Druckwasser wird dem unteren Druckkolben durch das Rohr a und die Schlitze e zugeführt, während das Abwasser aus dem oberen Zylinder zuerst nur durch das Ventil d und später auch durch die Schlitze e entweicht. Haben die Teile die gezeichnete Lage wieder erreicht, so beginnt das Spiel von neuem. Es wird demnach am Hubanfange ein langsames Ingangsetzen, und am Hubende ein langsames Aufhören der Bewegung stattsinden, so daß Stöße ganz vermieden werden.

§ Hl.

Wassersäulenmaschine von Gibson.

In den Figuren 415 bis 418 auf Tafel 33 ist nach der Deutschen Patentschrift Nr. 54945 eine Maschine von William Parker Gibson in London dargestellt, welche im Gegensatz zu allen bisher besprochenen Maschinen einen um seine Achse schwingenden und außerdem achsial verschieblichen Kolben bezw. Zylinder besitzt. Durch die zuletzt genannte Verstellbarkeit des Zylinders regelt sich die entwickelte Kraft selbstthätig nach der zu bewegenden Last. Die ganze Bauart macht den Motor zum Betriebe von Fahrstühlen geeignet.

Figur 415 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch die Maschine.

Figur 416 ist eine teilweise durchschnittene Endansicht.

Figur 417 stellt einen Schnitt in der Linie T—T durch Figur 415 dar.

Figur 418 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie U — TT durch Figur 415.

Den Kolben bildet eine Platte h, welche durch den Deckel g des Zylinders G wasserdicht hindurch geführt ist, den Raum zwischen einer Muffe c und der Zylinderwand G ausfüllt, sowie gegen den Kopf K stößt. Der letztere ragt in das offene Ende des Zylinders G hinein und ist gegen denselben durch eine Stopfbuchse f abgedichtet. Durch eine zentrale Bohrung des an einem festen Fuße d angebrachten Kopfes K geht die Buchse c hindurch, welche mit dem Zylinderdeckel g verbunden und über die Welle H geschoben ist. Die Platte h wird durch eine Stellschraube 2, welche durch einen festen Arm 3 der Welle H geht, gegen den Kopf K in Stellung gehalten.

Durch den Kopf K    ist ebenfalls eine Platte    m    geführt, welche    bis

zum Deckel g reicht und    gegen denselben durch eine    Stellschraube 4    an

gedrückt wird. Diese befindet sich in einem auf der Muffe c derart angeordneten Arm 5, daß sich die Muffe drehen kann, ohne den Arm mitzunehmen. Nach Fig. 415 und 418 ist zur Abdichtung der Platte m int Kopfe K eine Packung n über dem verdünnten rechten Ende der Platte angebracht, die durch eine Kappe o nebst Stellschrauben 6 gehalten wird. Nach diesen Anordnungen ist die Platte m gleichzeitig mit dem Zylinder G verschiebbar,    während die Platte h    in    der Achsenrichtung

festgelegt ist und sich mit    dem Zylinder G drehen    kann.

In Richtung der Welle H ist ein kleiner Zylinder p angeordnet, in dem sich ein Kolben 10 bewegen kann. Die Kolbenstange 9 trägt ein Querhaupt 8, welches durch Stangen 7 (Figur 416) mit dem Arm 5 in Verbindung steht. Die vom Zylinder p ausgehenden Rohre 12 und 13 (Figur 415) führen zu einem Hilfssteuerapparat, welcher von Hand durch den Fahrgast bethätigt wird. Es kann somit der den Fahrstuhl Benutzende den Zylinder G auf der Welle H verschieben, wodurch der Zylinderdeckel g mehr oder weniger an den Kopf K heranrückt.

Die erforderliche Zu- bezw. Ableitung des Betriebswassers zur Erzeugung der schwingenden Kolbenbewegung geschieht durch zwei auf entgegengesetzte Seiten der Platte m angeordnete Kanäle 14 und 15 im Kopfe K (Figur 418), welche durch Rohre 16 und 17 mit einer Steuervorrichtung q (Figur 416) in Verbindung stehen. Das Steuerorgau N besteht aus drei Kolben 21, 22 und 23, welche den Wassereintritt durch die Öffnung q bezw. den Wasseraustritt durch die Rohre 19 und 20 nach einem besonderen mit Überlaufrohre versehenen Sammelbehälter regeln. Auf der Steuerkolbenstange 24 sitzt noch ein Kolben 25, welcher sich in einem Zylinder s bewegt. Zu diesem Zylinder iühren zwei

Rohre 26 und 27, von denen das erste mit dem bereits genannten Rohre 12 und das zweite mit 13 verbunden ist.

Wird durch den Hilfssteuerapparat dem Druckwasser der Zutritt in die Rohre 13 und 27 gestattet, wenn der Zylinder 6 seine äußerste rechte Stellung hat, so wird einerseits der Kolben 10 den Zylinder Gr nach links verschieben, während andererseits der Kolben 25 nach außen bewegt wird. Durch die letztere Bewegung werden die Steuerkolben 21, 22, 23 so eingestellt, daß Druckwasser auf dem Wege 18, 17, 15 auf eine Seite der Platte m gelangen kann. Dieses Wasser findet aber vorläufig eine zu geringe Angriffsfläche vor, um die Platten h und m auseinander zu bewegen bezw. den Zylinder Gl zu drehen. Durch die Verschiebung des Zylinders nach links wird diese Fläche aber langsam vergrößert, bis sie ausreicht, um mit dem Druckwasser den Zylinder zu drehen und das Seil des Fahrstuhles auf denselben aufzuwickeln. Sobald sich der letztere in Bewegung setzt, wird von Hand die Wasserzufuhr durch die Rohre 13 und 27 mittelst des Hilfssteuerapparates abgesperrt. Es bleiben die Kolben 10, 25, 21, 22 und 23 an ihrer Stelle. Somit wird weiter Druckwasser ans dem Wege 18, 17, 15 in den Zylinder Gl gelangen und das Abwasser von der entgegengesetzten Seite der Platte m durch den Kanal 14, Rohr 16, Zylinder q und Rohr 19 abfließen.

Soll der Fahrstuhl angehalten werden, so muß mittelst des Hilfssteuerapparates Druckwasser auf die äußere Seite des Kolbens 25 geleitet werden. Hierdurch wird dieser nach innen verschoben. Er treibt die Kolben 21 und 22 so weit, daß sie sich vor die Öffnungen der Rohre 16 und 17 stellen, wie dies Figur 416 zeigt. Es kann demnach weder neues Druckwasser in den Zylinder Gl gelangen, noch Abwasser aus demselben abfließen.

Für den Niedergang des Fahrstuhles wird noch mehr Druckwasser durch das Rohr 26 zugelassen und somit der Kolben 25 aus der Mittelstellung nach innen verschoben. Die Kolben 21 und 22 stellen sich jetzt so, daß das durch den sich zurückdrehenden Zylinder Gl mittelst der Platte h aus demselben verdrängte Wasser durch die Rohre 17 und 19 nach dem Abwassersammelbehälter abfließen kann, während aus demselben Wasser durch die Rohre 20 und 16 auf die andere Seite der Platte h angesaugt wird. Gleichzeitig ist nun Druckwasser durch das Rohr 12 in den Zylinder p gelangt und hat den Kolben 10 mit dem Zylinder Gr langsam nach rechts geschoben, so daß sich alle Teile nach Vollendung der Niederbewegung des Fahrstuhles in der geschilderten Anfangslage wieder befinden.

Soll die zuletzt beschriebene Zirkulation des Wassers von einer Seite der Platte h zur anderen nicht stattfinden, so werden die Rohre 16, 20 und der Kanal 14 fortgelassen.

Um den Durchmesser des Zylinders Gr nicht unverhältnismäßig groß wählen zu müssen, schaltet man einen Flaschenzug ein, welcher die erforderliche Bewegungsübersetzung bewirkt. Man könnte auch eine besondere Seiltrommel anbringen und die Drehbewegung des Zylinders Gr auf diese durch Zahnräder übertragen.

Natürlich kann die Maschine auch so abgeändert werden, daß der Zylinder Gr nur die schwingende Bewegung vollführt, während der Kopf K hin- und hergeschoben wird, oder umgekehrt, oder schließlich kann der Zylinder festgelegt werden und der Kopf beide Bewegungen mitgeteilt erhalten.

§ 112.

Wassersäulemnaschinen von Mayer.

Wie bereits im § 52 erläutert wurde, muß bei frühzeitigem Abschluß des Druckwassereintrittes in den Treibzylinder zur Vermeidung einer Luftverdüunung hinter dem Kolben das fehlende Druckwasser durch angesaugtes Abwasser ersetzt werden. Ein zweites Hilfsmittel ist das Ansaugen von Luft (vergl. § 98), welches gleichzeitig den Vorteil bietet, daß es für die fehlende Expansionsfähigkeit des Wassers einen teilweisen Ersatz bietet. Das einströmende Druckwasser verdichtet die Luft bis auf seine eigene Spannung, so daß bei der Ausdehnung derselben wieder Arbeit gewonnen werden kann.

Um zu diesem Zwecke eine größere Luftmenge vorrätig zu haben, ordnete Philipp Mayer in Wien nach der Deutschen Patentschrift Nr. 313 an jedem Ende des Zylinders eine Erweiterung an, welche als Windkessel diente. Zum Ersatz des unvermeidlichen Luftverlustes wird an jedem Windkessel ein sich nach innen öffnendes Ventil angebracht. Durch dieses dringt die äußere atmosphärische Luft ein, sobald der Druck im Windkessel unter den der Atmosphäre sinkt. An Stelle dieses Ventiles brachte Adam bei seiner in § 97 besprochenen Maschine nur ein Loch an.

Es ist nun auch erforderlich, die Luftmeuge nicht zu stark anwachsen zu lassen und sie besonders bei Maschinen mit veränderlicher Füllung im umgekehrten Verhältnis zu dieser abzuändern. Damit nun diese Änderung selbstthätig geschieht, hat Mayer nach der Deutschen Patentschrift Nr. 31306 die an den Enden des Treibzylinders angebrachten Windkessel A A (Figur 356 und 357 auf Tafel 28) mit je zwei Ventilen B und C aus-gestattet. Von diesen dient B als Säugventil und C als Druckventil, welch letzteres überschüssige Luft nach einem Hauptwindkessel D übertreten läßt.

Der Druck im Kessel D ist gleich dem Arbeitsdrücke und daher sind die Luftdruckventile stets belastet. Ist also die Spannung in den Nebenwindkesseln zu gering, so wird durch die Ventile B atmosphärische Luft angesaugt, ist dagegen die Spannung zu groß, so wird Luft aus den Nebenwindkesseln A durch die Ventile C nach dem Hauptwindkessel D . hinübergepreßt.

Hier wäre noch die Luftergänzung mittelst eines Hahnes, wie sie in § 98 beschrieben wurde, nochmals zu vergleichen.

§ 113-

Windkessel von Hoppe.

Um dem Windkessel bei jedem Neuanlassen der Maschine die richtige Füllung zu geben, schaltet C. Hoppe in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 44 390 zwischen der Maschine und dem Absperrorgan V (Figur 384 auf Tafel 31) der Zuleitung eine Rohrerweiterung (4 ein, aus welcher das Wasser beim Anhalten der Maschine abgelassen werden kann.

Schließt man beim Anhalten der Maschine das Ventil V, so dreht die Ventilspindel s einen Hebel h derartig, daß derselbe mit seinem freien Ende das Wasserauslaßventil z aufstößt. Die durch das Rohr u ausströmende Wassermenge saugt durch das Ventil 1 in dem nach dem Molore führenden Rohre v Luft nach. Soll die Maschine wieder angelassen werden und öffnet man zu diesem Zwecke das Ventil V, so giebt der Hebel h das Ventil z frei. Dieses schließt sich; die eindringende Wassermenge treibt die Luft in den Raum W hinein und verdichtet sie auf die erforderliche Spannung.

Wenn durch eine einmalige Füllung der Rohrerweiterung 6- W die Luftmenge nicht genügend groß bezw. die Spannung nicht hoch genug wird, so muß man eine der in der Deutschen Patentschrift Nr. 47 528 angegebenen Aussührungsformen anwenden. Eine derselben ist in Figur 383 dargestellt.

Vor dem Anlassen der Maschine bleibt das Absperrorgan Y in dem zum Motore H führenden Rohre v geschlossen. Das Druckwasser, welches von rechts in den Raum W eingeleitet wird, fließt durch das Rohr v' bis zum Absperrorgane e. Wird dieses geöffnet, so gelangt das Druck-

Wasser durch das Rohr n in den Raum G und preßt die darin befindliche Luft zusammen, bis man dieselbe durch den Hahn f und das Rohr p in den Windkessel W entweichen läßt. Jetzt werden die Hähne e und f geschlossen und das Ventil z. geöffnet. Dadurch entleert sich das Gefäß G und Luft strömt durch das Ventil 1 ein. Nach Schluß der Ventile z und 1 läßt man wieder in der beschriebenen Weise Druckwasser in den Raum G gelangen, die Luft komprimieren und nach dem Raume W überströmen. Dies wird so oft wiederholt, bis sich die erforderliche Luftmenge von der gewünschten Spannung im Windkessel W angesammelt hat. Dann schließt man die Hähne e f und öffnet V, so daß der Motor H angehen kann.

Das durch den Windkessel strömende Wasser wird leicht Luft mit sich reißen. Daher ist es wohl vorteilhafter, wenn der Windkessel seitlich vom Zuleitungsrohre angebracht wird. Dies erreicht man schon dadurch, daß man den Hahn e bei gleichzeitigem Fortfalle der Einströmungsöffnung in der rechten Windkesselwandung zu einem Dreiwegehahn ausbildet und durch denselben auch das Druckwasser zuführt. Sodann könnte der Hahn mehr nach rechts in das Rohr n hinein verlegt und das Druckwasser von unten in das Rohr v' eingeleitet werden.

C. Massersäulenmaschine« lielondcrer Kaiiart.

a) Hubmaschincn.

§ 114.

Wassersäulenmaschine von Nöl;.

Das Bestreben, schwingende Massen, wie die Schubstange, zu ver-vermeiden und dabei die doppelt wirkende einzylindrige Maschine recht kurz zu bauen, führte Anton Kölz in Dresden auf die ziemlich verwickelte Konstruktion, welche in Figur 402 auf Tafel 32 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 54575 wiedergegeben ist.

Die Stelle der Schubstange und Kurbel vertreten Schnüre oder Ketten g g¹ mit den dazu gehörigen Rollen h h¹ h -. Die Schnüre sind am Querhaupt f der Kolbenstange d befestigt und tragen an ihren freien Enden spannende Gewichte hh¹. Weil die eine (g) der Schnüre beim Aufwärtshube und die andere (g¹) beim Abwärtshnbe des Kolbens b die Welle w im selben Sinne drehen soll, so muß die Schnur g¹ noch über eine Zwischenrolle h³ geführt und es müssen beide Schnüre entgegengesetzt auf die Rollen h h¹ aufgewickelt werden. Diese Rollen sind lose über die

15

Meißner, Hydraulik. III. 2. Stuft.

Welle geschoben und können mit einer ans der Welle befestigten Büchse i abwechselnd gekuppelt werden. Ihre Verschiebung geschieht selbstthätig dadurch, daß sich die Schnüre in Schraubennuten der Rollen einlegen müssen. Von außen legen sich gegen die Rollen h und h¹ bewegliche Arme m und m¹, welche durch eine Feder 1 miteinander verbunden sind. Die Bewegung der Welle w wird unmittelbar oder durch Einschaltung einer Räderübersetzung r r' r² r³ auf eine Riemenscheibe s übertragen.

An das Querhaupt f schließt sich eine vertikal stehende Steuerstange o mit einem aus Figur 402 a ersichtlichen Ausschnitte n an. In den letzteren greifen zwei Daumen p und p¹ hinein, die an einer Scheibe t befestigt sind. Diese sitzt lose auf dem Kegel des Steuerhahnes, welcher noch eine zweite, aber mit ihm festverbundene Scheibe mit einem Ausschnitte trägt. In den Ausschnitt ragt der mit einem Gewichte belastete Arm u der Scheibe t oder ein Zapfen dieser Scheibe hinein. Es wird sich hiernach die Scheibe t ein größeres Stück nach jeder Seite frei drehen können, bevor sie die zweite Scheibe und den Steuerhahn mitnimmt. Zur Bewegungsbegrenzung bezw. zur Abschwächung von Stößen sind federnde Buffer z angeordnet, gegen welche der Daumen p und der Arm y der Scheibe t stoßen.

Nach der Zeichnung bewegt sich der Kolben b abwärts und hat sein unteres Hübende fast erreicht. Der am Querhaupte befestigte Teil des Seiles g wickelt sich auf die Rolle h auf, während sich der durch das Gewicht k gespannte Teil abwickelt. Hierdurch erhält die Rolle h eine derartige Drehbewegung, daß ihre seitlichen Zähne die Büchse i nicht mitnehmen können, sondern an den Zähnen derselben abgleiten. Auf der anderen Seite wird nach den eingezeichneten Pfeilen der mit dem Querhaupte f verbundene Teil des Seiles g¹ von der Rolle h¹ abgewickelt, während sich der durch das Gewicht k¹ belastete Teil aufwickelt. Hierdurch wird die Rolle h' im umgekehrten Sinne wie die Rolle h gedreht. Sie rückt nach links und nimmt mittelst der Zahnkuppelung die Büchse i mit.

Bei der weiteren Bewegung des Kolbens b nimmt die ebenfalls sich senkende Steuerstange o den Daumen p¹ mit. Die Scheibe t dreht sich im negativen Sinne. Der Gewichtshebel u überschreitet seine höchste Lage und beschleunigt dann die Bewegung der Scheibe t, welche das Hahnküken mitnimmt und in dieser Weise die Umsteuerung ausführt, bis der Daumen p gegen den rechten Buffer z stößt. In entsprechender Weise findet die Umsteuerung auch statt, wenn der Kolben das obere Hübende fast erreicht hat.

Bei dem Aufwärtshube des Kolbens bewegen sich alle Maschinenteile

Die ganze Bauart ließe sich dadurch vereinfachen, daß nur eine belastete Schnur angewendet wird, welche über eine in der Mitte der Welle w angebrachte Rolle führt. Diese Rolle ist an beiden Seiten mit Zähnen versehen, um je nach ihrer Drehrichtung eine von den beiden neben ihr angeordneten Büchsen mitzunehmen, welche auf der Welle befestigt sind. Bei dieser Anordnung erfolgt nur der Aufwärtshub durch Wirkung des Druckwassers, während das die Schnur spannende Gewicht den Kolben wieder senken muß.

int entgegengesetzten Sinne wie die Pfeile anzeigen. Es rückt die Rolle h nach rechts und nimmt die Büchse i mit, während die Rolle hl sich lose dreht.

§ 115.

Wassersäulenmaschine von Vlancke.

Die nachstehend beschriebene vierzylindrige Maschine kann durch Dampf oder Wasser betrieben werden, aber auch als Pumpe Verwendung finden. Dieselbe ist von,Julius Blancke in Merseburg erfunden und in den Figuren 202 und    203    auf    Tafel 18    nach    der Deutschen Patentschrift

Nr. 2149 der Klasse 14 dargestellt.

Die vier Zylinder Ci C'n Cm CiV stehen radial zur Kurbelwelle und sind durch den ringförmigen Kanal B miteinander verbunden. Die Durchmesser    der Kolben    können verschieden    sein,    jedoch muß D³ größer, ant

besten    doppelt so    groß    wie    D¹ sein.    Die    Pleuelstangen E greifen ant

selben    Kurbelzapfen G-    an.    Bei H    wird    das Druckwasser zugeleitet,

während bei I das Abwasser entweichen kann. In Figur 202 sind zwei derartige Maschinen gekuppelt, deren Kurbelarme um 180° gegegeneinander versetzt sind, wodurch die Maschine, wie sich ans dem Nachstehenden er-giebt, in jeder Stellung anspringen muß.

Das bei H zuströmende Druckwasser preßt gegen die untere Fläche des Kolbens D‘ und dreht den Kurbelzapfen aus der Stellung 1 in die Stellung II. Während dieser Zeit haben sich die Kolben I)² und D-bis itt ihre äußerste Stellung nach links bewegt und sind so weit zurückgegangen, daß der Kolben D³ den Kanal B freigegeben hat. Das Druckwasser preßt jetzt gegen den Kolben D³, kann aber nicht in den Zylinder Cm gelangen, weil der Kolben I) ' ihm den Eintritt versperrt. Der Zapfen G bewegt sich vom Punkte II nach III. Während des zweiten Teiles dieses Weges muß der Kolben Dl betn Wasserdrücke entgegen sich bewegen. Aus diesem Grunde hat er auch einen halb so großen Durchmesser wie die anderen Kolben erhalten.

15*

Wenn der Kurbelzapfen die Stellung III erreicht hat, ist dem Druckwasser der Eintritt in den Zylinder Cm freigegeben und derjenige in den Zylinder CV versperrt. Der Kolben D³ wird nach unten gepreßt und der Kurbelzapfen bewegt sich bis in die Stellung IV. Jetzt läßt der Kolben D⁴ das Abwasser in den Zylinder CW gelangen, aus welchem es durch das Rohr I entweicht. Während der Kurbelzapfen den Weg IVI zurücklegt, hält der Kolben D¹ den Kanal B verschlossen, so daß kein neues Betriebswasser in diesen Kanal eindringen kann, worauf das beschriebene Spiel von neuem beginnt.

Wie oben erwähnt und in Figur 202 dargestellt, lassen sich zwei solche Maschinen kuppeln. Hierbei kann aber auch die eine als Wassersäulenmaschine arbeiten, während die andere als Pumpe wirkt. Schließlich können vier Maschinen derartig gekuppelt werden, daß zwei mit um 180° versetzten Kurbeln als Kraftniaschinen wirken, während die anderen beiden Pumpen sind. Dadurch hat man den Vorteil der gleichmäßigen Wasserförderung und des Anspringens in jeder Stellung.

§ 116.

Wassersiiulenmaschine von Krause & Collin.

Um von dem Vorhandensein einer Kraftquelle unabhängig zu sein, vereinigen Karl Krause und Robert Collin in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 41 265 den Motor mit einem Wasserkraftsammler.

In einem geräumigen Zylinder h (Figur 454 auf Tafel 35) ist ein gut abgedichteter Kolben i angebracht, welcher mit sich nach unten öffnenden Klappenventilen j ausgestattet ist. Die durch den Deckel k gehende Kolbenstange ist im oberen Teile zu einer Zahnstange 1 ausgebildet, welche im Rücken durch einen Bock m geführt wird und einen Zahnsektor n eingreift. Dieser ist in einem Bock o gelagert und mit einem Hebel p verbunden, dessen Belastungsgewicht q verschoben werden kann. Der Druckwasserraum steht durch ein Rohr e mit dem Schieberkasten des Motores und einem Windkessel in Verbindung, während das punktiert gezeichnete Rohr s vom Abwasserraum r in den Raum über dem Kolben i führt.

Die Kraftmaschine hat einen liegenden Zylinder a mit Kolben f und Kolbenstange b. Zwei auf der letzteren verstellbar befestigte Knaggen c steuern gegen Ende jeden Hubes mittelst des zweiarmigen Hebels d den Muschelschieber um. An die Kolbenstange b schließt sich im Punkte g der bekannte Kurbelmechanismus (Kreuzkopf, Schubstange, Kurbel, Schwungradwelle) an.

Soll die Maschine benutzt werden, so füllt man bei gesenktem Kraftkolben i den Zylinder h durch eine verschließbare Öffnung im Deckel k voll Wasser und hebt mit der Hand oder durch eine besondere Vorrichtung den Gewichtshebel und somit auch den Kolben an. Das Wasser tritt hierbei durch die Kloppenventile j hindurch unter den Kolben. Läßt man den Hebel p frei, so erhält das Kraftwasser eine bestimmte Spannung und tritt durch das Rohr e in den Schieberkasten über, um in bekannter Weise auf die Bewegung des Treibkolbens einzuwirken und durch den Kanal r wieder über den Kraftkolben zurückzuströmen. Somit wird immer wieder dieselbe Wassermenge benutzt. Der Motor ist von den Erfindern natürlich nur zum Betriebe kleiner Arbeitsmaschinen, z. B. Nähmaschinen, Laubsägen u. bergt, bestimmt.

§ 117-

Waffersäulenmaschine von Deport.

Eine zur Hervorrufung großer Bewegungen bei kleinem Kolbenhübe geeignete Wassersäulenmaschine ist nach der Deutschen Patentschrift Nr. 87 376 in den Figuren 435 bis 438 auf Tafel 34 wiedergegeben.

Derartige Maschinen sind zur Bewegung von Drehscheiben und zur Einstellung von Panzertürmen geeignet. Der Erfinder Josef Albert Deport in Paris läßt eine am Ende der Kolbenstange B eingelenkte Schaltklinke C auf eine gerade oder gebogene Zahnstange D einwirken. In dem dargestellten Aussührungsbeispiele wurde nun angenommen, daß die Zahnstange D fest liegt, die Maschine dagegen in einer beweglichen Plattform bezw. Drehscheibe Z gelagert sei. Will sich der Kolben B unter Wirkung des Druckwassers aus der Stellung Figur 436 nach außen (Figur 435) bewegen, so findet die Klinke C an einem Zahne der Zahnstange Widerstand und der Maschinenzylinder A mit dem ganzen Apparat und der Plattform Z muß nach links zurückweichen. Wird dagegen das Druckwasser derart geleitet, daß es den Kolben B nach links preßt, so gleitet die Klinke C über den nächsten Zahn der Stange I) hinweg, ohne eine Bewegung der Plattform Hervorrufen zu können.

Am Kolben B ist ein Ringansatz U (Figur 438) vorgesehen, welcher den Kolbenhub nach rechts bezw. die Zylinderbewegung nach links durch Anschlagen gegen die Verschlußhülse des Druckzylinders begrenzt. Das linke Ende ist ebenfalls auf den gleichen Durchmesser verstärkt und mit Dichtungen versehen, welche den guten Abschluß im Zylinder bewirken. Eine Bohrung im linken Kolbenende in Verbindung mit einem am

Zylinderdeckel angebrachten Bolzen V dient zum Hemmen und Aufhalten des zurückgehenden Kolbens.

Als Steuerorgan ist ein Kolben F gewählt, der so angeordnete Längsnuten x hat, daß nur bei der Verschiebung des Kolbens F nach links bezw. der Nuten in die Lage x¹ das Abwasser von der linken Kolbenseite durch den Kanal 8 und die 9iuten in das Abflußrohr K gelangen kann, während bei der gezeichneten Stellung des Steuerkolbens die Nuten x den Übertritt des durch das Rohr Q zugeleiteten Druckwassers durch denselben Kanal 8 in den Zylinder A gestatten, ohne daß dem Druckwasser der Zutritt zur rechten Kolbenseite bezw. zuin Ringraume f durch den Kanal T versperrt wird.

Am Steuerkolben F ist ein Bügel G befestigt, in dessen Schleife H sich ein Gleitstück K bewegt. Dieses ist mit einem Zapfen a im Hebel I drehbar befestigt, welcher auf der anderen Seite des Drehpunktes J an den gabelförmigen Enden (Figur 437) je von einer Feder L erfaßt wird. Das freie Ende der Feder trägt einen Stab, durch dessen Auge eine um den Drehzapfen der Schaltklinke gelegte Schnur d gezogen ist.

Wenn sich der Zylinder nach links bewegt, wird die Feder L gespannt werden. Sie vermag jedoch nicht den Hebel I zu drehen, da der Bügel G somit der Zapfen a durch eine Schnur b, welche den Kolben F mit einem Arm c der Klinke 6 verbindet, gehalten wird. Ein zweites Paar Federn M, welches zwischen Zapfen am Steuerzylinder E und dem rechten Ende des Kolbens F befestigt ist, wird ebenfalls gespannt. Die Kraft der Federn M vermag aber nicht eher die Klinke C anzuheben, bis dieselbe von der Zahnstange durch die Weiterbewegung der Platte Z infolge des Beharrungsvermögens freigegeben toird. In diesem Augenblicke wird durch die Federn L auch der Hebel I gedreht und der Steuerkolben F nach links verschoben.

Das Abwasser kann auf dem Wege 8 x' R entweichen und der Kolben B wird durch das in den Raum f gelangende Druckwasser wieder in den Zylinder getrieben und alle Teile nehmen die in Figur 436 gezeichnete Stellung ein. Wird nun von Hand der Hebel I umgelegt, so begiuut das Spiel von neuem.

Soll eine Drehscheibe oder eine Plattform in zwei verschiedenen Richtungen bewegt werden können, so ordnet man noch einen zweiten Apparat mit entsprechend liegendem Zylinder und Zahnstange an. Bei dem augenblicklich nicht gebrauchten Apparate wird die Klinke C hochgehoben. Zu diesem Zwecke ist an derselben eine Kette 0 angebracht, welche durch die Plattform Z hindurchgeführt und mit einem Handgriffe

versehen ist. Dieser kann über einen Haken P bei angehobener Klinke festgelegt werden.

Natürlich ließe sich die Anordnung auch so treffen, daß die Maschine fest liegt, während die Zahnstange an der beweglichen Plattform angebracht ist. Soll der Apparat immer eine gleich große Bewegung, wie z. B. bei einer Drehbrücke, verursachen, so empfiehlt es sich, die Steuerung ganz selbstthätig einzurichten und auch das Anhalten mittelst eines Anschlages geschehen zu lassen.

Schließlich kann der Apparat noch als hydraulischer Buffer benutzt werden. In diesem Falle wird er so eingerichtet, daß er eine der Bewegung der Plattforin Z entgegengesetzte Bewegung hervorbringt. Man stellt dann bei ausgehobener Klinke C den Steuerkolben F auf Eintritt, um den Druckkolben B an das Ende seines Hubes zu führen (Figur 435) und läßt die Klinke dann auf die Zahnstange nieder. Ein auf den Kolben übertragener Stoß wird dadurch abgeschwächt, daß die ans der linken Kolbenseite (Figur 438) befindliche Druckwassermenge durch den Kanal S in das Druckrohr Q zurückgetrieben wird.

§ 118.

Wasserläulenmaschine von Lröber.

In Bezug ans die Steuerung und die gewählte Bauart zeigt die nachstehend beschriebene Maschine von C. Kröber in Stuttgart große Ähnlichkeit mit der in § 83 erörterten Wassersäulenmaschine mit schwingendein Zylinder von Böhler & Großmann.

Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 14 760 ist ein schwingender Zylinder 6 (Figur 375 auf Tafel 30) mit Zapfen e in verstellbaren Schalen gelagert. Der Kopf 1 der Kolbenstange k greift am Kurbelarm m an. Das linke Ende des Zylinders ist nach einem Kreise aus dem Zapfenmittelpunkte e geformt und mit zwei rechteckigen Kanälen v und w versehen. Das genannte Zylinderende wird dicht schließend gegen das rechte hohlzylindrisch gestaltete Ende a b des Verteilungskopfes B gepreßt, welcher auf der Grundplatte A befestigt ist. Der Kopf B enthält drei rechteckige Kanäle n, o und p. Von diesen führt n zum Steigrohre r für das Förderwasser und steht mit dem Windkessel q in Verbindung, während o den Eintritt des Triebwassers durch das Rohr t gestattet, sowie au den Windkessel s anschließt und p endlich das Abwasser nach dem Rohre u leitet. Der Kanal v in der Zylinderwandung führt zu dem von der starken Kolbenstange k freigelassenen Ringraume x am rechten

Die Steuerung erfolgt in bekannter Weise durch den schwingenden Zylinder selbst. In der gezeichneten Stellung gelangt das Druckwasser auf dem Wege t o v x auf die rechte Seite des Kolbens, während das Abwasser von der linken Seite durch. die Kanäle w p u entweicht. Der Kolben h bewegt sich nach links und die Kurbel kommt in die Totlage z. Jetzt hat der Zylinder C eine derartige Lage erhalten, daß v mit n und w mit o in Verbindung getreten ist. Es wird daher Triebwasser durch t o w auf die linke Kolbenseite treten und das Abwasser aus dem Raume x auf dem Wege x v n r gefördert werden, bis der Kolben h seine äußerste rechte Stellung und die Kurbel m den toten Punkt z, erreicht hat. In diesem Augenblicke beginnt das zuerst geschilderte Spiel von neuem. Somit ist die Maschine gleichzeitig eine doppelt wirkende Wassersäulenmaschine und eine einfach wirkende Pumpe.

Zylinderende. Der Kanal w dagegen steht mit dem Raume y in Verbindung.

Bei einem zweiten in Figur 376 teilweise wiedergegebenen Aus-sührungsbeispiele wird nicht ein Teil des Triebwassers, sondern eine andere Flüssigkeit gefördert. Um dies zu ermöglichen, sind die Kanäle v und w so weit auseinandergerückt, daß jeder mit zwei von den vier im Verteilungskopf B angeordneten Kanälen efgh abwechselnd zur Deckung kommen kann. Es dient der Kanal g nur zum Eintritt und h zum Austritt des Triebwassers, während durch f das Saugwasser einläuft und durch e dasselbe gefördert wird. Die Windkessel stehen natürlich mit den Kanälen g und e in Verbindung. An Stelle der beiden Windkessel läßt sich auch einer verwenden, welcher in seinem unteren Teile eine Scheidewand enthält.

In dieser Bauart ist die Maschine eine einfach wirkende Wassersäulenmaschine mit einer einfach wirkenden Pumpe. Hat man Betriebswasser mit sehr hohem Drucke zur Verfügung, so kann man die Kanüle e f mit g h vertauschen und demnach größere Mengen Wasser fördern.

b) Kreisende Wasserkraftmaschinen.

§ 119.

Wasserlrraftmaschine von Sander.

Im Unterschiede von der im § 86 beschriebenen mehrzylindrigen Wassersäulenmaschine von Benham hat Robert Max Sander in Bremen nach der Deutschen Patentschrift Nr. 56 249 die Zylinder A (Figur 422

und 423 auf Tafel 33) mit einem auf der Welle C festgekeilten Kreuzstücke B verbunden, sv daß die Zylinder an der Drehung teilnehmen.

Das Kreuzstück B enthält die Kanäle bezw. Rohre für die Leitung des Wassers nach und von den Zylindern, während der feststehende Schieber D auf seiner Anschlußfläche halbkreisförmige Vertiefungen mit zwischengesetztem Stege nach Art der Figur 101a auf Tafel 11 hat. Ordnet man mehr als zwei Zylinder an, so kann keine Tvtpunktlage eintreten.

Der Kolbenhub und somit der Wasserverbrauch läßt sich durch Verschiebung des Kurbelzapfens E verändern. Zu diesem Zwecke ist der von der Welle C unabhängige Zapfen E in einem Schlitten E, gelagert, welcher eine Verschiebung in horizontaler Richtung, in Figur 423 nach vorn und hinten, zuläßt. Die Bewegung des Schlittens geschieht durch eine Schraube E₂, an welcher sich ein Hand- oder Kettenrad befindet.

Um den Wasserdruck im Raume III bezw. den zur Anpressung des Schiebers an den Schieberspiegel erforderlichen Druck von den Lagern abzuhalten, ist der Ring d unverrückbar auf der Welle C befestigt.

Befindet sich der Zapfen E der Wellenmitte gegenüber, so ist der Kolbenhub Null, d. h. die Maschine steht still. Soll die Maschine arbeiten, z. B. eine Last heben, so wird der Schlitten Et so weit verschoben, bis sich die Last bewegt und mit der gewünschten Geschwindigkeit in die Höhe geht. Zum Senken der Last wird der Zapfen E dem Mittelpunkte wieder etwas genähert, dadurch wirkt die Maschine als Pumpe. Es dient die Ableitung hierbei als Saugleitnng und die Zuleitung als Druckleitung. Hierdurch wird ein Teil der aufgewendeten Kraft wieder zurückgewonnen. Ist nun der Wirkungsgrad der Maschine 0,7 und wird die Last ebenso weit gesenkt, wie sie vorher gehoben wurde, so wird 0,7 • 0,7 — 0,49 der aufgewendeten Wassermenge zurückgepumpt, oder der Motor verbraucht nur 1 — 0,49 — 0,51 des für das Hochwinden der Last erforderlichen Wassers bei einer Nutzleistung von 0,7.

§ 120.

Wasserkraftmaschine von Tydeman.

Im Gegensatze zu der vorher beschriebenen Maschine ist bei dem Motore von Brice Tydeman in Upton Manor⁶) nach der Deutschen Patentschrift Nr. 92 609 der Kurbelzapfen zum Zwecke der Hubänderung

in einer Kreislinie statt in einer geraden Linie verstellbar. Um dies zn erreichen, ist der Knrbelzapfen F (Figur 469 auf Tafel 36) exzentrisch an einer Achse E angeordnet, welche ihrerseits wieder durch ein zur Welle A² exzentrisches    Loch des Gestelles gesteckt wurde.    Wird    die

Achse E gedreht, so muß sich der Zapfen um ihren Mittelpunkt drehen und sich dabei der Wellenmitte nähern oder von derselben entfernen.

Die hohle Welle ist an ihrem rechten Ende A, wo die Zylinder B radial befestigt sind, derartig erweitert, daß sie ihre Lagerhülse D umfaßt und auf derselben laufen    kann. Das linke Ende    A² dagegen    faßt in    die

Lagerschalen hinein und    trägt einen deckelartigen    Verschlnßkörper mit    der

Zylinderzahl entsprechenden Bohrungen — im dargestellten Ausführungsbeispiele drei —, an welche sich die durch die hohle Kelle geleiteten und nach den Zylinderenden    führenden Röhren A⁴    anschließen.    Gegen    die

linke glatt bearbeitete Seite des Deckels legt sich der für gewöhnlich festliegende Drehschieber L₂ mit Bohrungen bezw. halbkreisförmigen Aussparungen L³, in welche das Druckwasser mittelst der Rohre N und 0 ein- und abgelassen werden kann. Beide Rohre gehen von einem Ventiloder Hahngehäuse P aus, welchem das Druckwasser durch den Stutzen P1 zugeführt wird, während das Abwasser aus dem Stutzen P² entweichen kann. Je nach der Drehung der Ventilspindel Q bezw. des Hahnkegels gelangt das Druckwasser in das Rohr 0 oder N.

An dem rechts aus dem Maschinengestell hervorragenden Ende des Stabes E ist ein Joch E¹ (Figur 468 und 469) befestigt, an dessen Arme die Schubstangen E² zweier Druckkolben E³ angreifen. Das Einlassen des Druckwassers in die dazu gehörigen Zylinder E⁴ bezw. das Ablassen kann erforderlichenfalls von Hand mittelst eines Ventiles oder dergleichen geschehen oder auch durch einen Regulator erfolgen. Die sich bewegenden Kolben E³ drehen das Joch E¹ und verändern dadurch die Entfernung des Kurbelzapfens von der Wellenmitte. Gleichzeitig erfolgt aber auch eine Verdrehung des Schiebers L² und zwar mittelst der folgenden Übertragungsmechanismen. Eine zur Maschinenwelle parallel gelagerte Welle R ist einerseits durch einen Arm R¹ und einen Lenker mit dem Joche E¹, sowie andererseits durch einen Arm R², Arm R4 und eingeschalteten Lenker R³ mit dem Schieber L² verbunden.

Durch eine derartige Umstellung der Ventilspindel Q, daß das vorher zum Einlasse des Druckwassers dienende Rohr mit dem Abflusse P² in Verbindung gesetzt ist, wird sich die Drehungsrichtung des Motores ändern, während bei der Zwischenstellung beide Röhren 0 und N verschlossen werden und somit der Motor still steht.

c) Wasscrsäiilenmaschinen mit Drehkolbcn.

§ 121.

Wasserkraftmaschine von Iiegler.

In den Paragraphen 48 und 57 wurden bereits die Drehkolben-maschinen von Rumsey und Roberts beschrieben. Ähnliche Bauarten finden sich auch in diesem Abschnitte. Bei ihnen wird das Druckwasser gegen Schaufeln eines Drehkolbens geleitet, der hierdurch in Bewegung gebracht wird. Nun kann aber auch der Kolben feststehen und sich der Zylinder drehen. Eine viel wichtigere Einteilung ergiebt sich daraus, ob der Wasserzuleitungs- bezw. ableitungskanal in dem feststehenden oder beweglichen Maschinenteile angeordnet ist.

Bei der in den Figuren 470 und 471 auf Tafel 36⁷) dargestellten Wasserkraftmaschine von Josef Ziegler in Treuchtlingen sind die beweglichen als Gegendruckflächen dienenden Schieber f mit dem feststehenden Maschinenzylinder verbunden. Dieser besteht aus einem Mantel b von I förmigem Querschnitte mit Grundplatte a nnd Deckel c, in welch letzterem sich Öffnungen d befinden. Diese Öffnungen werden von einem Drehschieber e freigegeben bezw. geschlossen. Der eigentliche Kolben i ist als exzentrischer bezw. keilförmiger Ansatz an dem teilweise zylindrisch, teilweise kegelförmig begrenzten, mit der Welle verbundenen Ringe g befestigt. Durch die Wandung des Maschinenzylinders treten von außen drei Schieber f hindurch , welche gegen die Wandung des Ringes g durch Gewichtsbelastung gepreßt werden. Der Raum zwischen b und g wird somit in drei Teile zerlegt, von denen immer einer außer Verbindung mit den anderen gesetzt ist, während die Länge des Ansatzes i so bemessen ist, daß immer nur ein Schieber f zurückgedrängt werden kann. Vor dem Rücken des Keiles i befindet sich im Ringe g eine Öffnung h.

Gestattet der Drehschieber e das Einströmen des Betriebswassers durch die Öffnungen d, so tritt dieses durch die Öffnung h (Figur 471) zwischen den Rücken des Kolbens i und den nächsten Schieber f. Es versetzt dadurch den Kolben in Drehung nach der eingezeichneten Pfeil-richtung. Wie aus der Figur 471 ersichtlich, drängt der Kolben den nächsten Schieber f zurück, bis dieser unter Einfluß des ihn belastenden Gewichtes hinter dem Rücken des Keiles i wieder in seine alte Lage gelangt und nun dem Wasser als Gegendruckfläche dient, während das vorher eingeströmte Wasser zwischen ihm und dem zuerst als Gegendruckfläche gedienten Schieber so lange eingeschlossen bleibt, bis der kegelförmig gestaltete Teil des Ringes g in diesen Raum eintritt und das Abfließen des verbrauchten Wassers gestattet.

Als Nachteil ist wohl der Umstand zu erachten, daß die Öffnung h mit rotiert. Das einströmende Betriebswasser ändert deswegen fortlvährend seine Richtung, was den Wirkungsgrad nachteilig beeinflussen muß.

§ 122.

Wasserkraftmaschine non Spohn.

In den Figuren 450 und 451 auf Tafel 35 ist eine Wasserkraft-niaschine mit Drehkolben von I. Spohn in Stettin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 14 233 dargestellt, bei welcher das Druckwasser auf eine größere Anzahl von kleinen Flächen geleitet wird. Diese sind weiter von der Achse abgerückt und müssen daher eine günstigere Wirkung erzielen, als sich mehr nach der Achse hin erstreckende Flächen von geringerer Anzahl, aber im ganzen mit gleichem Flächeninhalte. Der Grund ist in der Lage des Drnckmittelpunktes zu suchen.

Mit der Welle c ist ein zylindrischer Gußkörper d mit radialen Armen verbunden, der an seiner Peripherie mehrere — nach der Zeichnung acht — ausbalancierte Klappen e auf Dornen i trägt. Der das Ganze umgebende, auf einem Fuße b befestigte Zylinder a enthält bis an den Kolben d heranreichende Angüsse f mit Durchbohrungen f, und von diesen ausgehende Kanäle f₂ für die Leitung des Druckwassers. Der Kolben hat noch parallel zur Achse durchgeführte Kanäle o, welche von den breiteren Enden der Klappen e verschlossen werden können und zur Leitung des Abwassers in die zwischen Kolben d und Zylinderdeckeln h gelassenen Hohlräume p dienen. Diese Deckel schließen an der Peripherie und bei den Ansätzen f dicht ab, bilden mit einem zweiten Paare Deckel g Ringhohlräume von rechtefligem Querschnitte, in welchen die Druckwasserzuleitungsstutzen k einmünden und aus welchen das Druckwasser in die Kanäle f, gelangen kann. Ferner sind noch in den inneren Deckeln Durchbrechungen und denen gegenüber an den äußeren Stutzen q für den Abfluß der verbrauchten Druckflüssigkeit aus den Räumen p angeordnet.

Beim Betriebe gelangt das Druckwasser auf dem Wege k f, f₂ in den Raum 1 hinter den Klappen e und treibt den Kolben im negativen Sinne um. Das vor den Klappen befindliche Abwasser kann durch die Kanäle o, Räume p und Stutzen q entweichen. Stößt bei der Kolbendrehung eine Klappe e gegen einen Ansatz f, so wird sie umgelegt, um sich, nachdem sie am Ansätze f vorbeigegangen ist, durch den Druck des Wassers gegen den verdickten Teil der Klappe und das Eindringen des Wassers unter den schmalen Teil wieder aufzurichten. Beim Durchgänge unter dem Ansätze 1 verschließt die Klappe die Öffnung o, so daß kein Druckwasser durch dieselbe entweichen kann.

Für den Abfluß von Sammelwasser ist noch eine Bohrung r an

geordnet.

Das Druckwasser strömt immer an der gleichen Stelle ein, das Abwasser dagegen muß durch sich bewegende Bohrungen o entweichen, was als Nachteil der Konstruktion anzusehen ist.

§ 123.

Wasterlrraftmaschine von Röster.

Bei der in den Figuren 455 und 456 auf Tafel 35 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 4916 dargestellten Maschine von Julius Köster in Böhmisch Aicha steht, zum Unterschiede von dem vorher beschriebenen Motore die Drehachse c des Kolbens vertikal.

Der Drehkolben besteht aus einem von mehreren Armen b getragenen Rotationskörper B⁸) von llförmigem Querschnitte, welcher durch die den Wasserdruck aufnehmenden Klappen e (Figur 455 links) in Abteilungen zerlegt wird. Die Arme b sind untereinander und mit der Achse C fest verbunden, an ihren äußersten Enden sind radial stehende Zapfen angeordnet, an welchen die Klappen hängen. Der Körper B paßt genau in einen rinnenförmigen fest gelagerten Rotationskörper A hinein.

In dem Körper A ist ein Einsatz f von U förmigem Querschnitte angebracht, welcher sich nicht ganz über den halben Umfang erstreckt und derartige Abmessungen besitzt, daß die zylindrischen Wandungen des Körpers B zwischen den Einsatz und den Körper A hineinpassen und daß die oberen Ränder des Einsatzes dicht an der horizontalen unteren Flüche des Körpers B abschließen. Die letztgenannten Flächen enthalten Aus- • sparungen, in welche die Klappen sich hineinlegen können, wenn sie durch die Schräge f" auf die Ränder des Einsatzes bei der Bewegung des Drehkolbens gehoben sind.

Der Wassereintritt findet bei F' und der Austritt bei F” statt. Die zum Einsatzkörper gehörende schräge Wand f schließt dicht ab, so daß kein

Druckwasser in die rechte Hälfte des Körpers A übertreten kann. Die schräge Wand f” kann durch einfache Abschrägung des Einsatzkörpers ersetzt werden, da ein Eindringen des Abwassers in den Einsatzkörper nicht verhindert zu werden braucht. Da das Wasser aber auch keinen Nutzen stiftet, so könnte der Einsatzkörper einen vollen rechteckigen Querschnitt erhalten.

Der Körper A hat außen einen Flansch, auf welchen ein den ganzen Apparat verschließender Deckel D mit seinem Rande d ausgeschraubt ist. Die den Armen b entsprechend gebogenen Rippen d' des Deckels sind durch Blech miteinander verbunden und in der Mitte zu einer Hülse d" vereinigt, in welcher sich Lagerschalen für die Welle C befinden. Diese Welle ist mit dem unteren Ende in ein Stützlager eingesetzt.

Das durch die Öffnung F einströmende Druckwasser bewegt sich nach links in dem Körper A weiter und treibt die nächste Klappe vor sich her. Der Kolben muß sich demnach drehen. Die gegen die schräge Fläche f" stoßende Klappe wird angehoben und das nachströmende Abwasser kann durch die Öffnung F" entweichen.

Um immer dasselbe Wasser zu benutzen, sind die Öffnungen F' und F" durch ein gebogenes Rohr F verbunden, in welchen! nahe der Mündung F' ein Injektor angeordnet ist. Dieser soll mittelst hochgespannte» Dampfes das Abwasser ansaugen und dasselbe mit neuer Energie versehen, damit durch die Mündung F' immer Wasser von gleicher Spannung eintritt. Für die Abkühlung des Wassers muß natürlich gesorgt werden. Hierbei sind aber Widerstand erzeugende Windungen des Rohres F zu vermeiden.

§ 124.

Masserlrrastmaschine von Williamson.

Der Kolben bei der in den Figuren 457 bis 459 auf Tafel 35 dargestellten Maschine ⁹) von David William son in Brooklyn (New-Ivrk, B. St. A.) nimmt wieder die Kraft des Druckwassers durch bewegliche Klappen E auf. Die Verstellung der kreisförmigen Klappen oder Flügel findet aber in ganz anderer Weise statt. Dieselben sind in Ausschnitten einer mit der Achse 1) fest verbundenen Scheibe C gelagert, so daß sie bei horizontaler Einstellung sich in die Ausschnitte hineinlegen, ohne über . die Scheibenfläche hinauszuragen.

Das Gehäuse besteht aus zwei Teilen A und B (Figur 458)¹⁰),

welche innerhalb der Flanschen für die Scheibe C Raum gewähren und einen ringförmigen Hohlraum mit Kreisquerschnitt zum Durchlässen der vertikal gestellten Flügel E freilassen. Der letztgenannte Raum erstreckt sich nicht über den ganzen Kreis, sondern ist an zwei Stellen durch vertikale Scheidewände a und b (Figur 457) begrenzt und zwischen diesen bis an die Scheibe C ausgefüllt, so daß hier nur die horizontal gestellten Klappen E hindurch können, wie die linke Seite der Figur 458 zeigt. In der Nähe der Scheidewände befinden sich der Einlaß F und der Auslaß G.

Die Drehachsen der Klappen E tragen an ihrem freien Ende eine Kurbel j, um deren Zapfen sich eine Führungsrolle e dreht. Die Platte 6 hat entsprechend gestaltete Ausschnitte 1 erhalten, damit sich die Kurbel drehen kann. Der innere Teil der Gehäusehälften A ß hat Kurvenbahnen i (Figur 457 und 458, sowie Figur 459 in größerem Maßstabe) erhalten, zwischen denen die Rollen e derartig geführt sind, daß die Flügel E richtig eingestellt werden Um Erschütterungen durch ungleichmäßige Verteilung des Druckwassers zu vermeiden, ist an jeder Gehäusehälfte und zwar im Einlaßstutzen F je ein halber Keil W angebracht, welcher die Flüssigkeit gleichmäßig auf beiden Seiten der Scheibe C leitet. Die Achsen der Flügel stehen nicht radial, sondern bilden einen kleinen Winkel mit den Radien, hierdurch sollen die Teile leichter arbeiten.

Bei der gezeichneten Stellung der Maschinenteile strömt das eintretende Druckwasser durch den Stutzen F auf beiden Seiten der Scheibe C an dem zunächst gelegenen und horizontal gestellten Flügel E vorbei, findet an der Wand a Widerstand und drückt gegen den vertikal stehenden Flügel E. Hierdurch wird der Kolben im positiven Sinne gedreht. Die vor dem letztgenannten Flügel befindliche Abwassermenge wird zum Auslaß Gr hingetrieben. Der dritte Flügel E, welcher in der Nähe des Auslasses angelangt ist, hat fast die horizontale Lage erreicht und wird bei weiterer Drehung des Kolbens vollständig horizontal gelegt, so daß er über die Scheidewände hinweggleiten kann, während sich gleichzeitig der erste Flügel vertikal einstellt, so daß für kurze Zeit zwischen diesem und dem zweiten eine Abwassermenge eingeschlossen ist, die erst durch Drehung des zweiten Flügels entweichen kann.

Erforderlichenfalls kann die Anzahl der Flügel und vielleicht auch die Anzahl der Ein- und Auslaßöffnnngen verändert werden, wodurch sich natürlich auch eine andere Form der Kurvenbahnen i ergiebt.

§ 125.

Wasserkraftmaschine von Damme.

Die in den Figuren 491 bis 493 auf Tafel 37 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 11973 dargestellte Maschine von Moritz Damme in Dresden hat eine horizontal gelagerte Achse, ist aber in vielen Beziehungen der im vorigen Paragraphen beschriebenen Maschine ähnlich.

Die Flügel c₂ . .. c₁₀ sind durch eine zehneckige Nabe b hindurchgesteckt und tragen innerhalb derselben den aus Figur 457 bekannten Kurbelarm. Jedoch fehlen die Reibrollen. Es sind die Arme d vielmehr so gestaltet, daß sie unmittelbar durch das Einsatzstück fs umgelegt werden. Außerhalb der Nabe sind im Gehäuse noch zwei führende Einsätze f\ und f2 für die Flügel oder Schaufeln angeordnet.

Die Zeichnung giebt zwar die Vorrichtung als Pumpe wieder, es ändert sich bei der Verwendung nur das Gehäuse etwas. Zur Einströmung im Punkte 1 wird ein entsprechend starkes Rohr angebracht, während das Ausströmungsrohr g fortfällt.

Der gewählten Flügelform entsprechend ist das Gehäuse a gestaltet, wie Figur 492 zeigt. Das einströmende Druckwasser trifft ans die senkrecht zu den Gehäuseendflächen stehenden Schaufeln c₆ c₇ c₈ und treibt dieselben vor sich her. Die Schaufeln behalten ihre relative Lage zum Gehäuse, bis sie in die Stellung c, gelangen. Bei dieser nimmt das Einsatzstück f₇ seinen Anfang, während das Einsatzstück f₂ erst bei c₂ beginnt. Das Einsatzstück f₃ endlich fängt bei der Schaufel c₆ an und endet kurz vor der Schaufel Ci₀. Wie die einzelnen Lagen der Schaufel c7 voneinander abweichen, zeigt Figur 493, ebenso ist hieraus der Übergang von c₆ nach eg ersichtlich. c₂ bezw. c₆ und die dazwischen liegenden Schaufeln c₃ c₄ füllen den Schlitz zwischen ts und f₂ aus, so daß kein Wasser einbringen kann.

Die Kraft kann unmittelbar von der Welle h entnommen oder auch auf eine vertikale Welle i mittelst Kegelräder übertragen werden.

§ 126.

Wasserkraftmaschine von Zimmermann.

Bei der in den Figuren 452 und 453 auf Tafel 35 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 1225 dargestellten Wasserkraftmaschine von L. Zimmermann in Bochum dreht sich der Zylinder oder das Gehäuse A um den feststehenden Kolben E, welcher an einem Ringstücke D befestigt ist. Das letztere steht mit der hohlen Spindel C durch zwei Stege C' C" in Verbindung, von denen der eine (C) zwei Kanäle (i i') zur Leitung des Betriebswassers hinter den Kolben E enthält. Das Wasser gelangt so in einen Raum I, der durch den Kolben E das Ringstück D ein federbelastetes Ventil a' das Gehäuse A und den Deckel A' wasserdicht gegen einen zweiten Raum I' des Gehäuses abgeschlossen ist Dem Ventil a' befindet sich ein zweites a diametral gegenüber. In den Deckel A' ist ein durchbrochenes Führungsstück F eingeschraubt, welches durch seine Vorsprünge das Rohrstück Gr mit dem Abflußstutzen g hält. Dieses Rohrstück ist durch den Deckel H und die Manschette K abgedichtet.

Wird in der Pfeilrichtung durch die Spindel C Druckwasser zugeleitet, so gelangt es, wie oben bereits angegeben, in den Raum I und drückt seitlich gegen das Ventil a', wodurch sich das Gehäuse A positiv dreht. Hierbei wird das Ventil a durch die Kurvenführuug L über den Kolben E hinweggehoben. Befindet sich das Ventil a noch auf dein Kolben E, so hat das Ventil a' bereits das Ende d' des Ringstückes D erreicht und es wird bei weiterem Drehen des Gehäuses das im Raume I eingeschlossene bezw. zwischen den Ventilen a und a' befindliche Wasser durch die Kanäle f des Führungsstückes F in das Rohrstück G und von diesem zum Abflußstutzen g gelangen. Während dieser Zeit bildet sich zwischen dem Kolben E und dem darüber hinweggegangenen Ventile a eilt neuer Raum I, in welchen das Druckwasser eingeleitet wird.

Um die Bewegung der Ventile nur vom Federdrucke abhängig zu machen, sind die Kanäle b V für den Ausgleich des Wasserdruckes angebracht.

¹

Vergl. z. B. § 62 und § 87.

²

Eine ähnliche Einstellung von Hand ist in der Deutschen Patentschrift Nr. 4646 beschrieben.

³

In Figur 448 ist diese Stange mit R bezeichnet.

⁴

Deutsche Patentschrift Nr. 76903.

⁵

Bergt. § 104.

⁶

Grafschaft Essex, England.

⁷

Deutsche Patentschrift Nr. 6912. Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbfleißes 1892.

⁸

Der rechte Teil der Figur 456 ist ein horizontaler Schnitt in der Richtung III durch den rechten Teil der Figur 455.

⁹

Deutsche Patentschrift Nr. 54524.

¹⁰

) In Figur 457 ist die eine Hälfte B fortgenommen gedacht.

§ 127.

Wasserkrastmaschine von Schlaadt & Barton.

Bei den bisher besprochenen Maschinen mit Drehkolben hatte der letztere flügelartige Vorsprünge, gegen welche das Druckwasser preßte. Hiervon abweichend haben Adolph Joseph Schlaadt, Henry Schlaadt und George Sudden Barton in Dunedin¹) nach der Deutschen Patentschrift Nr. 30 559 dem Drehkolben B (Figur 475 und 476 auf Tafel 37) schraubenförmige Rinnen h gegeben.

Diese Rinnen gehen von der Mitte des Kolbens aus und führen nach den Enden hin, wobei die nach dem einen Ende gehenden Rinnen rechtsgängigen und die nach deni anderen Ende geleiteten Rinnen links-gängigeu Schrauben angehören. Der so gestaltete Kolben ist in einen

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beiderseits offenen Zylinder b eingesetzt. Das Betriebswasser wird vom Stutzen c aus durch einen Kanal d zugeleitet, welcher in einer zur Zylinderachse senkrechten Mittelebene liegt, sich langsam verjüngt und fast um den ganzen Zylinder herumgeführt ist. Die Zylinderwandungen sind mit einem Gehäuse A aus einem Stücke gegossen bezw. mit diesem fest verbunden. Die Kolbenwelle C ist durch Bohrungen s der Deckel A1 des Gehäuses hindurchgeführt und schließt durch Bunde i wasserdicht gegen die Deckel ab. Die an die Enden des Zylinders sich anschließenden Räume e dienen in Verbindung mit dem Kanäle f zur Ableitung des Abwassers.

Das bei c eintretende Druckwasser strömt in den Kanal d über und drängt von diesem durch die Rinnen h nach rechts und links, d. h. nach den Enden des Kolbens zu, und versetzt dadurch den Kolben in Umdrehungen.

(1) Wassersäulemimschiiien mit Schwingkolbcn.

§ 128.

Wasserkraftmaschine von Decker.

Die Kraft des Druckwassers kann noch dadurch ausgenutzt werden, daß es einen Kolben in schwingende Bewegungen versetzen muß. Eine derartige Maschine von Gibson wurde bereits im § 111 besprochen. In der dargestellten Ausführungsform führte zwar der Zylinder die schwingende Bewegung aus, während er außerdem noch hin und her geschoben wurde. Es läßt sich aber die Maschine so abändern, daß sie einen schwingenden Kolben hat, wie am Schluffe des genannten Paragraphen angegeben ist.

Bei der in den Figuren 477 und 478 auf Tafel 37 dargestellten Maschine*) von Woldemar Decker in Stolp i. P. kann nun der Kolben nur um seine Längsachse schwingen, eine achsiale Verschiebung des Kolbens oder Zylinders ist ausgeschlossen.

Durch ein hölzernes weites Rohr von rechteckigem Querschnitte wird dem Motore das Druckwasser von oben zugeführt. Es gelangt abwechselnd durch eine der Öffnungen 0 0, auf die Schaufeln des schwingenden. Kolbens W, welcher auf einer Welle A befestigt ist. Aus dem Raume B bezw. 14, kann das Abwasser erst nach Öffnung der Klappe k und k, abfließen. Über der als Kolben dienenden hölzernen Planke ist ein eiserner halbzylindrischer Aufsatz B angebracht, welcher am Gehäusedeckel dicht abschließt und das Übertreten des Wassers von einem Raume B bezw. B, zum anderen verhindert.

Um die Bewegung des Steuerschiebers s bezw. s, und der Klappen k k, von der Welle A aus hervorzubringen, sind auf der letzteren außerhalb des Gehäuses zwei Daumen d ch angeordnet. Die Schieberslange trägt auf ihrem Rücken eine Zahnstange, in welche ein ans einer Welle a befestigtes Zahnsegment r eingreift. Diese Welle a trägt an einem Querstücke zwei Zugstangen Z Zu die Ansätze b b, enthalten und mit den Klappen k k, durch Zwischenglieder V V: in Verbindung stehen. Die letzteren tragen oben Nasen v v₁, welche hinter Dreiecke x xt fassen und in dieser gehobenen Stellung die Klappen k k, geschlossen halten. Drückt jedoch ein Daumen d dx auf den Ansatz b b, und bewegt somit das Glied V Yx und die Nase v vl soweit abwärts, daß sie unter das Dreieck x xt gelangt, so stößt das im Raume R Ri befindliche Wasser die Klappe k k, auf.

In den Figuren sind die Teile in dem Augenblicke dargestellt, zu welchem eben die Öffnung 0 durch den Schieber s freigegeben wird. Das eindringende Wasser drückt auf die linke Schaufel des Kolbens und dreht den letzteren im positiven Sinne. Sobald nun der Daumen d auf den Ansatz b drückt, wird die Nase v, hinter das Dreieck x, gezogen. Hierdurch wird die Klappe k, geschlossen. Gleichzeitig aber wird die Nase v vom Dreiecke x frei und die Klappe k öffnet sich. Die abwärts bewegte Zugstange Z dreht das Zahnsegment r im positiven Sinne. Dieses verschiebt die Stange 8 und damit die Schieber s sx nach rechts. Die Öffnung 0 wird geschlossen und die Öffnung Ot freigegeben.

Das Druckwasser gelangt jetzt in den Raum Rj und das Abwasser fließt durch die geöffnete Klappe k ab. Der Kolben schwingt zurück, d. h. die rechte Schaufel wird durch das Wasser abwärts gedrückt. Wenn der Daumen dt auf den Ansatz b, stößt, so wird wieder die Klappe k, geöffnet und die Klappe k geschlossen, ferner die Öffnung 0 freigegeben, so daß das Spiel von vorn beginnen kann.

I). Hilfsapparate für Wassersäule,rmafchmea l»eliel»iger Kauart.

§ 129.

Regelung von Wasscrmotoren durch eine Wassersüulenmaschinc mit Preßwasserbetrieb von der Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von Escher Wyß & Co.

Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 85 708 ist in Figur 495 auf Tafel 37 eine Vorrichtung von der Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken

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von Escher Wyß & Co. in Zürich und Ravensburg dargestellt. Durch Verwendung von Preßwasserbetrieb kann der Wassereintritt zu Wassermotoren unabhängig von dem augenblicklichen Gefälle geregelt werden. Es ist zu jeder Zeit in einem Kraftsammler die erforderliche Druckwasser-menge, welche aber immer wieder durch eine vom Wassermotore getriebene Pumpe unter den Kraftkolben gepreßt wird.

Das vom Kraftsammler kommende Druckrohr 1 leitet die Kraftflüssigkeit durch zwei Zweige l¹ und n² auf die beiden Seiten eines Differenzialkolbens c¹ c², und zwar derart, daß gegen die linke Seite der Scheibe c¹ beständig das Druckwasser pressen kann, während das zur rechten Seite der Scheibe c² gelangende Preßwasser erst ein Regulierventil n passieren muß. Ist das letztere geschlossen, so wird sich der Differenzialkolben nach rechts bewegen und das Abwasser von der rechten Kolbenseite über das Ventil n hinweg nach dem Rohre n° verdrängen. Wird dagegen das Regulierventil n geöffnet, so preßt der Überdruck des Preßwassers auf der rechten Kolbenseite den Differenzialkolben nach links.

Um diese Vorrichtung zur Regelung von Wassermvtoren brauchbar zu machen, ist mit dem Kolben c'c² eine Zahnstange b² verbunden, welche in ein Zahnsegment b¹ eingreift. Dieses ist auf der Welle einer den Wasserzulauf zum Motore regelnden Drosselklappe b aufgekeilt. Als Motor ist im dargestellten Ausführungsbeispiele eine Turbine gedacht. Es ließe sich aber die Vorrichtung auch für jede beliebige Wasserkraftmaschine verwenden.

Die Bewegung des Ventiles n könnte nun von Hand oder durch einen Regulator geschehen. Für den letzteren Fall ist die Ventilstange nl mittelst einer Gelenkstange mit einem Arme i¹ verbunden, der in die Regulatorhülse greift. Auf der entgegengesetzten Seite befindet sich ein Arm i², der durch einen Lenker k und Winkelhebel k² mit der Stange des Differenzialkolbens in Verbindung steht. Dem Regulator d wird seine Bewegung von der Turbinenwelle a aus mittelst Kegelräder und einer horizontalen Zwischenwelle e mitgeteilt.

Von der Turbinenwelle wird noch eine Druckpumpe f zur Speisung des Kraftsammlers betrieben. Diese Pumpe saugt Wasser aus einem Behälter h durch das Rohr h° an und treibt es unter den Kraftkolben g, welcher durch Gewichte g° belastet ist. Um immer wieder dasselbe Wasser zu benutzen, wird das im Regulierzylinder c verbrauchte Wasser durch den Differenzialkolben c¹ c² auf dem Wege n° nach dem Sammelbehälter h gepreßt.

Die ganze Vorrichtung wird beim Betriebe in folgender Weise wirken:

Hilfsmaschine mit Preßwasserbetrieb von Gräfe & Ungelenk.

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Eine Beschleunigung in der Drehbewegung der Turbinenwelle a bewirkt ein schnelleres Drehen des Regulators d und somit ein Ansteigen der Regulatorhiilse mit den Armen i¹ und i². Der Arm i¹ öffnet das Ventil n und die hierauf in der oben angegebenen Weise verursachte Bewegung des Differenzialkolbens nach links wird ans den Winkelhebel k2 übertragen. Es verengt die Klappe b den Wassereinströmungskanal zum Motor, so daß dieser langsamer laufen muß; gleichzeitig aber hebt der Kolben c'c² mittelst des Winkelhebels k² und der Stange k den Hebelarm i² an. Nimmt nun das linke Ende dieses Armes eine höhere Lage ein als die Regulatorhülse, so wird das rechte Ende des Armes i¹ und somit auch das Ventil n gesenkt, dessen Schluß eine Verschiebung des Differenzialkolbens c^c² nach rechts und ein Öffnen der Klappe b, wie oben auseinandergesetzt, bewirkt.

§ 130.

Hilfsmaschine mit Preßwasserbetrieb von Grafe & Ungelenk.

Obwohl Max Gräfe und Paul Ungelenk in Leipzig-Eutritzsch die von ihnen erfundene und in Figur 494 auf Tafel 37 dargestellte Vorrichtung *) einen „Zugmaschinen - Antrieb mit Regelung des Hubes einer Kraftsamnilerpumpe durch den aufsteigenden Kolben des Kraftsammlers" nennen, so läßt sich dieselbe doch noch an vielen anderen Stellen anwenden, wo von der Betriebsmaschine plötzlich größere Widerstände zu überwinden sind.

Mit der Kurbel a der Hauptbetriebsmaschine ist durch eine Gelenkstange b der zur Bethätigung einer Pumpe d dienende Hebel c verbunden. Dieser in seinem rechten Teile zu einer Schleife ausgebildete Hebel wird am freien Ende durch einen Schlitten vertikal geführt und ist dort mit der Pumpenkolbenstange verbunden, während sein Drehpunkt in dem verstellbaren Steine p liegt. Wird der Stein p durch den Hebel t nach links oder rechts verschoben, so wird der Hub des Pumpenkolbens vergrößert bezw. verringert. Hierdurch würde sich die zu leistende Nebenarbeit der Betriebsmaschine in gleichem Maße verändern, falls das von der Plimpe d in einen Kraftsammler e gedrückte Wasser immer einen gleichen Widerstand vorfände, d. h. wenn der Krastkolben i immer gleichmäßig belastet wäre.

Die Belastung des Kraftkolbens ist aber eine sich gleichmäßig ändernde, denn es ist über dem Kolben eine eingeschlossene Luftmenge vorhanden,

welche langsam zusammengepreßt wird und daher einen wachsenden Widerstand dem aufsteigenden Kraftkolben entgegensetzt.

Es kommt nun darauf an, die Geschwindigkeit des aufsteigenden Kraftkolbens zu einer gleichmäßig verzögerten zu machen, damit die in der Zeiteinheit zu leistende Arbeit konstant wird. Dies erreichen die Erfinder dadurch, daß sie von dem Kraftkolben den Drehpunkt des Pumpenbetriebshebels c verstellen lassen. Zu diesem Zwecke ist die Kraftkolbenstange k mit dem freien Arme des Hebels t in Verbindung gebracht, und zwar greift die Stange k mittelst einer Gelenkstange x an einem Arme eines Winkelhebels y an, von dessen anderem Arme eine horizontale Stange z zu dem oberen Arme des Hebels t führt. Durch den ansteigenden Kraftkolben muß somit der Stein p nach rechts verschoben werden. Sind die Abmessungen der einzelnen Hebelarme richtig gewählt, so wird sich die von der Pumpe in den Kraftsammler gepreßte Wassermenge im selben Maße verringern, wie der Widerstand der durch den Kraftkolben zusaminen-gepreßten Luft zunimmt, d. h. es wird durch die Betriebsmaschine in gleichen Zeiten auch immer die gleiche Nebenarbeit geleistet werden. Hat der Kraftkolben seine oberste Stellung (III) erreicht, so ist der Stein p in seine äußerste rechte Stellung gelangt. Hierbei fällt der Drehpunkt des Hebels c mit dem Punkte zusammen, in welchem die Pumpenkolbenstange am Hebel c angelenkt ist. Somit ist der Hebel c zu einem einarmigen geworden und der Pnmpenkolben steht still.

Als Sicherheitsvorrichtung beim Kraftsammler ist derselbe durch ein Rohr m mit einem Behälter verbunden, aus welchem die Pumpe d ihr Wasser entnimmt und nach welchem auch das von der Hilfsmaschiue f verbrauchte Wasser geleitet wird. Diese Maschine f wird vom Kraftsammler gespeist und soll arbeiten, sobald ein außergewöhnlicher Widerstand zu überwinden ist. Die Erfinder setzten, wie schon erwähnt wurde, eine Straßenbahnlokomotive voraus, welche durch eine beliebige Maschine betrieben werden sollte. Die Hilfsmaschine müßte dann beim Anfahren und beim Überwinden von Steigungen einspringen.

Um das ganze Hebelsystem von Hand richtig einstellen zu können, ist in das Gestänge z ein Handhebel o eingeschaltet. Ferner ist der Deckel des Kraftzylinders mit einem Ventile n zur Ergänzung verloren gegangener Luft versehen. Der Verlust derselben kann auch noch dadurch vermindert werden, daß die Kolbenstange nicht durch den Luftraum, sondern nach unten durch den Wasserraum geführt wird. Ein Abdichten der Stopfbüchse gegen das Wasser läßt sich auch viel leichter bewirken. Will man die Stange x nicht gabeln, so lenkt man sie an einem Arme eines unter»

halb des Kraftsammlers befindlichen zweiarmigen Hebels ein, von dessen anderem Arme eine vertikale Stange neben dem Kraftsammler empor zn dem horizontalen, jetzt aber nach links zeigenden Arme des Winkelhebels y führt. Bei dieser Anordnung lvird der aufsteigende Kraftkolben wieder den Pnmpenhnb verkleinern.

§ 131.

Regelungsvorrichtung für Wasserhaltungsmaschinen mit Druckwasserbetrieb von Timmermans.

Bei der Konstruktion der in Figur 439 ans Tafel 34 dargestellten Regelungsvorrichtung*) ist der Erfinder, M. Jean Franaois Timmermans in Lüttich, von dem Gedanken ausgegangen, die bei hydraulischen Hebezeugen verwendeten Sammelbehälter für das Abwasser, welches durch Hilfspumpen wieder in die Apparate zurückgepreßt wurde, auch für Wasserhaltungsmaschinen zu benutzen. Hiermit soll nach Wunsch die Niedergangsgeschwindigkeit des Kolbens und Kolbengestänges geregelt und diese Geschwindigkeit behufs Vermeidung von Stößen und Erschütterungen auf diejenige Schnelligkeit gebracht werden, welche für Grubenpumpen am zweckmäßigsten ist. Zur Erreichung dieses Zweckes werden die sonst gebräuchlichen Drosselklappen in den Abwasserkanälen vermieden.

Die Wassersäulenmaschine A wird durch das aus dem Hochdruckbehälter B zugeführte Wasser betrieben. Zur Leitung dient ein Rohr D und zur Steuerung eine Kolbensteuerung G-. Das Abwasser der Maschine A wird nicht ins Freie gelassen, sondern vielmehr durch die Steuerung in ein Rohr D' übergeführt , welches mit einem Niederdruckbehälter C in Verbindung steht. Die Belastung des Kolbens im Behälter 6 muß so gewählt sein, daß sie nur um wenig geringer ist, als das Gewicht des von der Wassersäulenmaschine A bethätigten Pumpengestänges. Hierdurch wird sich das Gestänge nur mit einer Geschwindigkeit hinabbewegen können, welche eine Masse von der eben erörterten Gewichtsdifferenz bei Überwindung der vorhandenen Widerstände annimmt.

Das noch eine gewisse Spannung besitzende Abwasser könnte zum Betriebe kleinerer Maschinen verwendet werden. Timmermans läßt es aber buvd) eine Pumpe E wieder in den Hochdruckbehälter B fördern. Hierbei hat natürlich die Pumpe nur diejenige Arbeit zu leisten, welche der Spannungsdifferenz zuschläglich der Reibung entspricht. Die Pumpe

wird fortwährend bethätigt, während das Abwasser dem Niederdruckbehälter C nur bei der Abwärtsbewegung des Pumpengestänges zugeführt wird. Hierdurch ergiebt sich ein Steigen und Fallen des Belastungskolbens im Behälter 6. In ähnlicher Weise wird sich auch der Kolben im Behälter B bewegen, da auch nur zeitweise Betriebswasser benötigt wird.

Um den Weg des Niederdruckkolbens nicht zu bedeutend zu machen bezw. um Schwankungen in der durch die Pumpe E angesaugten Wassermenge auszugleichen, ist an das Niederdruckrohr D' ein zweiter Wasserbehälter F angeschlossen. Jedoch muß die Flüssigkeit noch ein Ventil H passieren, welches entweder bei zu großer Niederdruckwassermenge durch den aufsteigenden Kolben in C mittelst einer Kette oder bei Mangel an Niederdruckwasser durch den Überdruck in F geöffnet wird. Dieser Behälter dient auch dazu, das Rohrnetz beim Ingangsetzen der Vorrichtung zu füllen.

Die Behälter C und F können ebenso gut durch einen entsprechend hochgelegenen Behälter mit genügendem Fassungsvermögen ersetzt werden.

§ 132.

Schaltwerk zum Einrücken des Iwischengetriebes zwischen Regulator und Abstellvorrichtung von Cement.

Zum Öffnen bezw. Schließen des Einströmungsregulierungsorganes bei Wassermotoren wird meistens eine so große Kraft erfordert, daß der Regulator die erforderliche Bewegung des Absperrorganes nicht bewirken kann. In der Deutschen Patentschrift Nr. 70489 ist nun eine Vorrichtung von Jules Elöment in Romout²) beschrieben, welche dazu dient, die Bewegung der Regulatorhülse zum Verschieben von Kuppelungen zu benutzen. Die letzteren verbinden in entsprechender Weise eine von dem Motore gedrehte Welle mit dem genannten Absperr- oder Regulierungsorgan. Hiernach besorgt der Motor die Regulierung selbst.

Die von der Maschine fortwährend in Umdrehungen versetzte Welle C (Figur 398 auf Tafel 31) trägt oben ein Kegelrad H, welches mit zwei lose auf einer horizontalen Welle A B drehbaren Kegelrädern I und 1' im Eingriffe steht. Von diesen Kegelrädern 11' kann abwechselnd das eine oder das andere mit der Welle durch eine Kuppelung D bezw. D' verbunden werden, welche mittelst einarmiger Hebel E F und E' F' verschiebbar sind. Um ein gleichmäßiges und gleichzeitiges Verschieben beider

Schaltwerk zum Einrücken des Zwischengetriebes zwischen Regulator rc.

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Kuppelungen zu erzielen, sind die freien Enden F F' der Hebel miteinander verbunden.

Von der Wasserkraftmaschine wird ein Exzenter oder eine Kurbel P in Umdrehungen versetzt. Die Exzenter- oder Schubstange greift im Punkte 0 einer Platte K an und läßt diese daher um ihren Drehpunkt L hin und her pendeln. Auf der Platte K sind vier Zapfen b b' und <1 d' angeordnet, von denen die ersten beiden zwei Schaltklinken a a' und die letzten beiden zwei Absteller c c tragen.

Die Federn f und f beeinflussen die Konstruktionsteile derartig, daß von den Zähnen cc gehaltene rückwärtige Verlängerungen der Klinken a a nicht von selbst freikommen können. Ferner läßt die Form der Klinken a a' ein Eingreifen derselben in die Zahnlücken eines Sektors M bei der pendelnden Bewegung der Platte K solange nicht zu, wie e von c bezw. e' von c gehalten wird.

Der Sektor M hat einen Drehpunkt in N, also unterhalb von L und greift mit einem nach unten gerichteten Arme im Punkte I an der Verbindungsstange F F' der Kuppelungshebel an. Ein Drehen des Sektors nach der einen oder anderen Richtung bringt die eine oder die andere Kuppelung zur Wirkung, während in der gezeichneten Mittelstellung beide Kuppelungen außer Eingriff sind und demnach die Welle A B still steht. Ein derartiges Drehen des Sektors M wird erfolgen, wenn einer der Absteller c oder c' ausgelöst wird. Um dies durch den Regulator R vornehmen zu lassen, steht mit der Regnlatorhülse ein Winkelhebel Gr derart in Verbindung, daß dessen vertikaler Schenkel durch die ansteigende Hülse nach rechts und durch die sinkende Hülse nach links gedreht wird. Im ersteren Falle stößt ein Arm g des Abstellers c beim Pendeln der Platte K gegen den Arm GK Hierdurch wird der Absteller c ausgerückt, die Sperrklinke a' fällt in eine Zahnlücke des Sektors M und dreht diesen int negativen Sinne, wenn die Platte K von ihrer äußersten linken Lage nach rechts zurückpendelt. Der untere Arm des Sektors M verschiebt den Punkt I nach links und rückt dadurch die Kuppelung D' ein. Nach den die Drehungsrichtungen der Wellen C und A B angebenden Pfeilen wird die letztere nun so gedreht, wie es zum Schließen des Regulierungsorganes erforderlich ist. Somit wird der Maschine weniger Betriebsflüssigkeit zugeführt. sie läuft langsamer, die Regulatorhülse sinkt und der Winkelhebel Gr nimmt wieder die gezeichnete Lage ein. Es ist leicht ersichtlich, daß gleichzeitig auch die anderen Teile in die dargestellte Lage zurückgehen müssen, daß also der Absteller c' den Arm e' erfassen muß. Beim Ausrücken desselben hat sich die Sperrklinke a' unter Einfluß der Feder f

nach links in eine Zahnlücke hinein und die rückwärtige Verlängerung e nach rechts bewegt. Hierdurch drehen sich aber e und c nicht mehr um denselben Mittelpunkt L, denn das untere Ende des Sperrhakens a muß sich ebenso wie der Sektor M um den Punkt N drehen. Das genannte Ende des Sperrhakens wird also mehr nach rechts verschoben, als wenn L der Drehpunkt wäre. Das freie Ende des Armes e bewegt sich relativ zu c' nach links und schnappt daher wieder hinter dem Absteller ein.

Verringert sich die Umlaufgeschwindigkeit der Kraftmaschine bis unter die zulässige Grenze, so sinkt die Regulatorhülse und der Winkelhebel Gr wird im negativen Sinne gedreht. Der Arm g des Abstellers c schlägt gegen Gr und die Sperrklinke a wird freigegeben, während die Platte K nach rechts pendelt. Bewegt sie sich nun zurück, so wird der Sektor M durch die Sperrklinke a mitgenommen. Der Punkt I verschiebt sich nach rechts und die Kuppelung D wird eingerückt, so daß die Welle A B im Sinne der Öffnung des Regulierungsorganes gedreht wird. Ist wieder der normale Gang der Maschine erreicht, so befindet sich der Winkelhebel Gi in seiner Mittellage und die Klinke a wird wieder durch den Absteller c gehalten, hinter welchen der Arm e gefaßt hat, wie dies oben vom Arme e' der Klinke a in Bezug auf den Absteller c beschrieben wurde.

Je nach der geringeren oder größeren Unregelmäßigkeit im Gange der Kraftmaschine wird auf längere oder kürzere Zeit der Winkelhebel Gr und der Sektor M in Ruhe bleiben. In der übrigen Zeit dagegen wird ein fortwährendes Pendeln dieser Teile und dadurch ein Verstellen des Regulierungsorganes eintreten.

§ 133.

Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Vruckwasser beim Leerlauf

von Krause.

Um beim Leerlaufe eines Wasserstrahlrades oder einer Turbine einen Teil der verbrauchten Drnckwassermenge wiederzugewinnen, läßt Albin Krause in Altenburg nach der Deutschen Patentschrift Nr. 41286 durch einen Regulator eine Pumpe einschalten.

In einem Behälter E (Figur 497 auf Tafel 38) befindet sich die zum Betriebe dienende Wassermenge. Sie wird einem horizontalen Rade zugeführt und dann in einem darunter aufgestellten Gefäße gesammelt, welcher mit einer Zentrifugalpumpe in Verbindung steht. An der durch Kegelräderübertragung in Umdrehung versetzten horizontalen Maschinen-

welle befindet sich der Regulator, dessen Blattfedern A mit Gewichten a armiert sind. Wird die normale Umdrehungszahl überschritten, so werden diese Gewichte nach außen geschlendert. Sie greifen mit ihren keilförmigen Enden b in entsprechende Nuten d einer Riemenscheibe B ein und nehmen diese durch Reibung mit. Gleichzeitig wird dann die Pumpe D bethätigt. Damit die Gewichte sich nicht zu schnell aus den Nuten d entfernen, haben sie seitliche Einkerbungen f erhalten, in welche federnd gehaltene Stifte e eingreifen. Die Arme der Rieinenscheibe B sind derartig gestaltet, daß die beiden Teile der Nabe die Maschinenwelle außerhalb des Regulators lose umfassen und nur durch Stellringe auf der Welle unverschiebbar gehalten werden.

Nimmt die Umdrehungszahl der Welle ab, so lassen die Stifte e die Gewichte a frei und die Pumpe wird außer Thätigkeit gesetzt. Geringe Schwankungen in der Umdrehungszahl können dies noch nicht bewirken, da eine bestimmte Spannung der Federn A erforderlich ist, um die Stifte e zurückzudrängen.

§ 134.

Einlaufvorrichtung für WajserKraftrnafchinen zur Erhaltung einer bestimmten Druckhöhe von Studie.

Hermann Studie in Jaronty ³) behauptet im Eingänge der Deutschen Patentschrift Nr. 47 934 von seiner in Figur 498 auf Tafel 38 wiedergegebenen Erfindung das Folgende:

„Die in einem kastenartigen Behälter befindliche, möglichst hohe Wassersäule soll gleichzeitig von zwei einander gegenüberliegenden Seiten auf das den Boden dieses Behälters bildende Wasserrad einwirken."

„Die Höhe der Druckwassersäule ist abhängig von dem Wasserzuflusse. Ist der Wasserzufluß veränderlich, so variiert auch die Höhe der Druck-wassersäule, so daß natürlich keine gleichmäßige Umdrehung des Wasserrades erfolgen kann. Um nun derartige Schwankungen zu verhindern, ist ein besonderer Behälter angeordnet, welcher stets die Druckwassersäule in gleichmäßiger Höhe erhält, so daß immer die Umdrehungszahl des Wasserrades eine gleiche bleiben muß."

Das hier vom Erfinder aufgeworfene Problem läßt sich, wie im nächsten Paragraphen gezeigt werden soll, auch wirklich lösen, aber trotz der Patenterteilung nicht in der durch Figur 498 veranschaulichten Weise.

An den Behälter A schließt sich links ein zum Auffangen der zuströmenden Vetriebswassermenge dienender Behälter B und rechts ein sogenannter Regelungsbehälter C an. Beide Behälter B und C sind über A hinaufgeführt und durch die Verlängerung m., der Wand m voneinander getrennt. In dieser kurzen Wand m₂ befinden sich wieder Öffnungen, welche mit nach dem Inneren von 6 sich öffnenden Klappen m₃ verschlossen sind. Von den drei Behältern hat B den größten, A den mittleren und C den kleinsten Rauminhalt. Um ein gutes Fließen zu erzielen und ein Ansammeln von Wasser in einzelnen Teilen des Apparates zu vermeiden, ist der Deckel u nach links zu verstärkt und die Wand q des Behälters C in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise geformt. Auch haben die anderen Behälter solche Gestalten erhalten, daß erforderlichenfalls je durch einen Hahn das Wasser abgelassen werden kann. Diese Hähne sind mit t, h und f bezeichnet. Schließlich ist der Behälter C noch durch einen Schieber v geschlossen und der Abflußstutzen b durch ein Ventil oder einen Hahn d absperrbar.

Eine diesbezügliche Erörterung ist nur an der Hand der Figur klar zu führen, weshalb hier erst die Beschreibung des Apparates folgen möge.

Am unteren Ende eines möglichst hohen kastenartigen Behälters A ist ein Wasserrad D drehbar gelagert, auf dessen Achse außerhalb des Behälters ein Zahnrad oder eine Riemscheibe zum Übertragen der Kraft auf eine Transmission oder Maschine angeordnet ist. In der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise ist das Wasserrad teilweise von einem Bleche a oben und an der rechten Seite bedeckt, während eine am Auslaufstutzen b angebrachte Zunge g und ein zylindrisch gebogener Teil der linken Wand des Behälters A noch so viel vom Radumfange einschließt, daß das Betriebswasser auf zwei Wegen x und y zu den Schaufeln des Rades gelangen kann und auf diese zur Drehung des Rades im selben Sinne einwirken muß, bevor es zum Ablaufe in Richtung des Pfeiles z gelangt.

Die Seitenwände m und n des Behälters A konvergieren nach unten und sind mit Löchern versehen, welche durch im Innern am oberen Rande der Öffnungen drehbar angebrachte Klappen m₁ und n₁ verschlossen sind. Die schräge Lage der Wände m n bedingt ein Anliegen der Klappen m, n, durch die eigene Schwere. Oben ist auf den Behälter A ein Deckel u gelegt.

Die Vorrichtung soll nun in folgender Weise wirken. Um den Motor in Gang zu setzen, werden erst alle Hähne geschlossen und es wird Betriebswasser dem Behälter B zugeführt. Das sich in diesem ansammelnde Wasser drückt gegen die Klappen m₁ und öffnet sie. Es füllt sich demnach

auch der Behälter A gleichzeitig an. Das Wasser in A kann nicht nach C gelangen, da es die Klappen noch fester anpreßt. Ist der Behälter A gefüllt, so wird das im Behälter B noch weiter ansteigende Wasser die Klappen m₃ aufdrücken und in den Behälter G übertreten. Ist nun auch dieser Regelungsbehälter gefüllt, so wird der Hahn d geöffnet und der Motor wird in Umdrehung versetzt.

Die Wirkung der Vorrichtung erklärt der Erfinder mit nachstehenden

Worten:

„Ist der Druckwasserzufluß ungleichmäßig, d. h. schwankt die Höhe der Wassersäule in B, so variiert auch die Höhe der Druckwassersäule in A und die Maschine würde unregelmäßig arbeiten. Dieses soll das Regulierungswasser in C verhindern. Sobald nämlich der Wasserzufluß nach B zu spärlich wird, wird schließlich das Gleichgewicht der Flüssigkeiten in den Behältern gestört. Es drückt dann das höherliegende Wasser in C auf die Ventilklappen nlr und diese öffnen sich so weit, daß stets A gefüllt, d. h. die Höhe der motorischen Druckwassersäule in A eine konstante bleibt. Es ist klar, daß die Ventilklappen m₁ und m₃ durch den Überdruck von C her sich schließen und durchaus kein Druckwasser aus A nach B hin entweichen lassen. Nimmt der Wasserzufluß von der Quelle nach B hin wieder zu, so steigt natürlich das Wasser wieder in B, füllt schließlich wieder C nach der oben beschriebenen Weise, und das Spiel der Regelung wiederholt sich so oft, als die Druckwassermenge in B ungleichmäßig wird."

„Es ist für den Vertikalwassermotor Bedingung, daß die Behälter A, C und hauptsächlich B möglichst hoch sind, und daß B die größte Wasser-menge von allen Behältern faßt."

Die letzte Bedingung weist schon darauf hin, daß die Vorrichtung auf einer falschen Ansicht beruht. Es ist gar nicht ersichtlich, warum B der größte der drei Behälter sein muß, es soll doch „die Höhe der motorischen Druckwassersäule konstant bleiben", solange A gefüllt ist. Wäre nun von den Behältern C der größte, so würde aus B durch Aufdrücken der Klappen ms der Behälter C gefüllt werden. Es ändert sich hierdurch augenscheinlich die Wirkung der ganzen Vorrichtung nicht.

Aus den Erörterungen der Paragraphen 7 und 8 des ersten Bandes folgt, daß, abgesehen von dem Druckhöhenverluste beim Öffnen der Klappen und Durchströmen bet Öffnungen, nicht die Wassersäulenhöhe in A, sondern das höchste Niveau in den drei Behältern überhaupt maßgebend ist. Es wird das Wasser in B und C immer gleichhoch stehen oder sich vielmehr durch Abfluß nach A immer gleichmäßig einstellen. Werden die erwähnten

Widerstände berücksichtigt, so gehört ein bestimmter Überdruck in B bezw. C dazu, um die Klappen m, und n, zu öffnen. Wird nun aber die entsprechende Niveauhöhe überschritten, so wirkt wieder auf beit Motor ein größerer Druck ein, als wenn nur der Behälter A gefüllt wäre. Sinkt der Spiegel in B und darauf auch der in C, so ist der wirkende Druck geringer. Hiernach sind also die in der Einleitung erwähnten Übelstände keineswegs beseitigt.

§ 135.

Schwimmer von Sander & Hilger.

In den meisten Fällen muß in einer der früher besprochenen Arten die gleichmäßige Geschwindigkeit des Motors von diesem selbst mittelst eines Regulators bewirkt werden. Es wird dann nicht genügen, daß für eine gleiche Drnckhöhe gesorgt wird, vielmehr muß diese oder die verbrauchte Wassermenge der zu leistenden Arbeit proportional sein. Sollte die letztere wirklich konstant sein, so kann man den Eintritt der Betriebsflüssigkeit in einen Sammelbehälter mittelst Schwimmerventiles regeln. Zn diesem Zwecke wird das Betriebswasser durch ein Rohr A (Figur 499 auf Tafel 38) in einen Sammelbehälter F geleitet, ans welchem es dem Motor zuströmt. Das Rohr A kann durch ein Ventil B geschlossen werden, an dessen Spindel E ein Schwimmer I) angebracht ist. Durch die Form des Schwimmers uud die Gewichtsverteilung in demselben sowie durch eine Führung C ist dafür Sorge getragen, daß sich das Ventil genau vertikal bewegt. Die Länge der Ventilspindel E muß noch so be-messeu sein, daß das Ventil in dem Augenblicke schließt, wenn die Betriebsflüssigkeit im Behälter F die gewünschte Drnckhöhe E erreicht hat. Die Weite des Behälters bestimmt sich hierbei nach der mittleren Zuflnß-meiige, falls sich im Rohre A noch ein Behälter befindet, der die größere Wassermenge bei stärkerem Znstusse aufnimmt bezw. Wasser bei geringerem Zuflüsse abgiebt.

Eine vorzügliche Vorrichtung, um einen Flüssigkeitsspiegel unveränderlich zu erhalten, ist seit langer Zeit*) unter dem Namen Sandersscher Schwimmer bekannt und wohl versehentlich unter Nr. 81735 Fried. Wilhelm Hilger in Köln-Deutz vorn 4. Dezember 1894 ab patentiert worden. Es kaun demnach keinem die Verwendung des Schwimmers verboten werden, wenn er sich auf die unten angegebene Quelle bezieht

bezw. ist jedem, welcher den Apparat selbst bauen will, durch diese Quelle das beste Material für eine Nichtigkeitsklage an die Hand gegeben.

In dem Sammelbehälter, aus welchem die Betriebsflüssigkeit dem Motore zuströmt, oder in einem damit kommunizierenden Gefäße A ist ein halbzylindrischer Schwimmer B C um seine Achse D drehbar angebracht. Es möge nun der Schwimmer um den Winkel a in die gezeichnete Lage gedreht und der Behälter bis zur Achse D mit Wasser angefüllt sein. Der Auftrieb für die Sektoren BDGi und G-DE greift in deren Schwerpunkt S₂ an und läßt sich durch eine Kraft P, bezw. P₂ darstellen. Da nun die Sektorenflüchen gleichgroß sind (wegen F D E — et), so ist auch P₄ — P₂ und wenn nun noch die Masse über die Sektoren gleichmäßig verteilt oder mit anderen Worten, wenn der Schwimmer so aus Blechen zusammengesetzt ist, daß man ihn für den vorliegenden Fall als homogen betrachten kann, so haben beide Sektoren gleiches Gewicht. Hiernach besteht für den Teil BDE des Schwimmers kein Drehbestreben. Die beiden Sektoren EDF und FDC sind wieder gleich groß. Ihre Schwerpunkte S₃ S.t müssen übereinander liegen, weil D F die horizontale Wasserlinie ist. Somit wirken die Resultierenden der Schwerkräfte bezw. die Gewichte P;, P₄ in einer vertikalen Linie. Im Punkte 8z greift nun noch der Auftrieb P₆ au.

Soll der Schwimmer seine Lage beibehalten, so muß die Gleichung

bestehen

Be — P3 + Pi-

Nun ist aber auch

p _ p

Aus beiden Gleichungen folgt der Satz, daß der Schwimmer halb so schwer sein muß als die von ihm verdrängte Wassermenge oder er muß ein spezifisches Gewicht von 0,5 haben.

Die Wirkung des Schwimmers ist aus der Figur 500 leicht ersichtlich. Sobald nämlich durch die Öffnung K eine größere Wassermenge zugeführt tvird als an einer anderen Stelle abfließt, so müßte der Wasserspiegel steigen und den austauchenden Teil F D C des Schwimmers z. B. bis auf das Stück 6EU verkleinern bezw. den Teil EDF und somit auch die auftretende Kraft P₆ vergrößern. Hierdurch dreht sich der Schwimmer im positiven Sinne d. h. so wie der Pfeil J angiebt und zwar soweit bis der Wasserspiegel wieder durch die Drehachse D hindurchgeht. Verringert sich dagegen der Zufluß, so wird sich der Schwimmer umgekehrt drehen, weil alsdann das austauchende Stück zu groß wird.

Würde man den Schwimmer in Verbindung mit einem nassen Gas-messer verwenden, so müßte sein spezifisches Gewicht 0,63 betragen, falls als Sperrflüssigkeit Glycerin verwandt wird.

Um nun ein und denselben Schwiinmer für verschiedene Flüssigkeiten brauchbar zu machen, wie dies bei Flaschenfüllmaschinen erforderlich sein könnte, giebt Hilger in der Deutschen Patentschrift Nr. 86 480 eine besondere Bauart an. Er teilt den Hohlrauni des Schwimmers, welcher natürlich auch eine Halbkugel oder ein anderer Rotationskörper sein könnte, durch eine vertikale zur Drehachse senkrechte Wand in zwei gleichgroße Räume. Wird nun der eine Raunt mit der Flüssigkeit angefüllt, in welcher sich der Schwimmer befindet, und wird ferner das Eigengewicht des leeren Schwimmers durch ein Gegengewicht aufgehoben, so ist der Schwimmer sogleich verwendbar.

§ 136.

Verfahren zum gleichzeitigen Bewegen und Anhalten beliebiger Vorrichtungen auf hydraulischem Wege von Hoppe.

Um gleichzeitig mehrere Vorrichtungen auf hydraulischem Wege zu bethätigen, ordnet C. Hoppe in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 56906 zwei oder mehrere Wasserkraftmaschinen beliebiger Baliart in derselben Druckwasserleitung hintereinander an.

Bei der in Figur 395 auf Tafel 31 wiedergegebenen Ausführungsform sollen in einem Schleusenkanale A zwei Thore F und F¹ zur selben Zeit geöffnet bezw. geschlossen werden. Da beide Thore gleichgroß sind und sich um denselben Winkel drehen müssen, so sind zwei vollkommen gleiche Wasserkraftmaschinen M und M¹ benutzt. Die Stange des Kolbens M der ersten Maschine steht durch einen Lenker und einen Hebel h mit dem einen Thorflügel F in Verbindung, während in gleicher Weise von Kolben K> der zweiten Maschine durch Lenker und Hebel h1 dem andern Thorflügel F¹ die Bewegung übertragen wird. Durch das Rohr D ist der Raum unterhalb des Kolbens K mit demjenigen oberhalb des Kolbens K¹ verbunden.

Wird von links Druckwasser in das obere Ende des Zylinders K geleitet, so preßt dieses den Kolben K hinab, und schließt daher das Thor F. Gleichzeitig wird die zwischen den Maschinen im Rohre 1) befindliche Flüssigkeit die Bewegung auf den Kolben K¹ und das Thor F1 übertragen. Es müssen sich daher beide Kolben (K und K') um das gleiche Stück senken, während die Thore um dieselben Winkel gedreht werden. Sollen die Thore geöffnet werden, so wird das Druckwasser

unter den Kolben K¹ geleitet und alle Konstruktionsteile, sowie die Flüssigkeit bewegen sich im umgekehrten Sinne wie vorher. Es ist somit die gleichinäßige Bewegung der Thore gesichert ohne Rücksicht darauf, ob das eine oder andere einen größeren Widerstand zu überwinden hat.

Bei dem in Figur 396 wiedergegebenen Anwendungsbeispiele kommt es darauf an, gleichzeitig den einen Bühnenraum abschließenden Vorhang V, die Klappe C im Schnürboden und die als Notausgang dienende Seitenwand W zu bethätigen.

Es soll zum Beispiel der Vorhang V abwärts, die Wand W parallel aufwärts gehoben und die Klappe C geöffnet bezw. alle diese Teile in umgekehrter Richtung bewegt werden. Zur Erreichung dieses Zweckes sind in der Druckleitung D vier hydraulische Motoren c v w w1 hintereinander angeordnet. Das Druckwasser wird mittelst des Dreiweghahnes d der Dreizylindermaschine c zugeführt, welche zum Bewegen der Klappe C dient. Das aus dieser Maschine verdrängte Wasser wird durch die feststehende hohle Kolbenstange k in den unteren Teil des mit dem Vorhänge fest verbundenen Zylinders k¹ geleitet. Da nun der Kolben k° ebenfalls feststeht, so muß sich der Vorhang V aufwärts bewegen. Die über dem Kolben k« befindliche Flüssigkeit entweicht durch das Rohr D° D in den Raum unter dem Kolben der Kraftmaschine w. Das über demselben vorhandene Wasser wird nach dem Motore wl verdrängt, wo es dessen Kolben anhebt und das Abwasser durch D und den Dreiweghahn d1 entfernt. Die Kolbenstangen der Motoren w und w¹ sind mit der Wand W in Verbindung, so daß diese angehoben wird und die Schiebethüren t° t¹1² öffnet. Die letzteren können die gewöhnlichen Eingangsthüren für den Parkettraum des Theaters sein.

Sollen sich die Teile CVW in umgekehrter Richtung bewegen, als eben angegeben wurde, so müssen die Dreiweghähne d und d¹ umgestellt werden. Es wird alsdann das Druckwasser durch den Hahn d¹ und Rohr D von oben in den Zylinder w¹ eingeführt werden. Das unter dem Kolben befindliche Wasser wird nach dem Zylinder w verdrängt und preßt auch dessen Kolben abwärts. Das aus dem unteren Ende des Zylinders w abfließende Wasser gelangt von oben in den Zylinder v und hebt diesen in die Höhe. Aus dem unteren Raume des Zylinders k1 entweicht das Wasser durch die hohle feststehende Kolbenstange k und betreibt den Dreizylindermotor c, dessen Abwasser durch den Hahn d ins Freie geleitet wird.

Aus der Bedingung, daß die Teile W V C ihre Bewegungen in gleicher Zeit vollenden müssen, folgt, daß die Wassermengen, welche den

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Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

einzelnen Motoren zufließen bezw. aus denselben verdrängt werden, gleich groß sein müssen. Die Wassermengen lassen sich aber als Produkt der Kolbenquerschnitte mit den zugehörigen Hüben ausdrücken. Die Kolben der Maschinen v w w¹ führen nun ein Spiel aus, während der Dreizylindermotor c zum Beispiel 60 Umdrehungen machen kann. Seine Wassermenge ergiebt sich als dreifaches Produkt aus dem Kolbenquerschnitte mit dem Hube für jede Umdrehung und demnach als das sechzigfache dieses Produktes für ein Spiel der zu bewegenden Teile.

Das zwischen je zwei Motoren befindliche Wasser wird durch Undichtheiten in der Rohrleitung und dergleichen Verluste erleiden, welche selbstverständlich ersetzt werden müssen. Dies konnte z. B. dadurch geschehen, daß diese Zwischenleitungen nach einer Anzahl von Spielen mit dem Hauptdruckrohre für kurze Zeit in Verbindung gesetzt würden.

§ 137.

Hydraulisches Stellwerk für Turbinenregler von Gjers.

Obwohl das nachstehend beschriebene Stellwerk von dessen Erfinder, Samuel Gjers in Arboga⁴), nur für Turbinenregler bestimmt ist, so wird ein geschickter Hydroingenieur das Prinzip auch bei anderer hydraulischen Einrichtung zu verwenden wissen.

Der Unterschied dieser in den Figuren 501—503 auf Tafel 38 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 87438 dargestellten Vorrichtung gegenüber den sonst gebräuchlichen ist am besten aus den nachstehenden einleitenden Worten der Patentschrift zu ersehen.

„Bei der vorliegenden selbstregelnden Anlaßvorrichtung für Turbinen ist wie bei den bisher gebräuchlichen ein Druckzylinder vorhanden, welcher mittelst seines Kolbens oder auf andere Weise auf einen das Leitrad um-schließenden Gitterringschieber wirkt, und ein Regelungsschieber in einer Rohrleitung, durch welche der erwähnte Zylinder mit der Druckleitung der Turbine in Verbindung steht, wobei der Schieber Druckwasser auf der einen oder anderen Seite des Kolbens des Zylinders eintreten läßt. Dagegen unterscheidet sich dies Anlaßwerk von bekannten durch die Art, wie der Regelungsschieber eingestellt wird."

„Zu diesem Zweck hat man bisher einen von der Turbine getriebenen Kugelregulator oder eine Zentrifugalpumpe und einen anderen Druckzylinder verwendet, welcher in Verbindung mit der Pumpe steht und

dessen Kolben mit dem von einem Gegengewichte oder dergl. ausbalancierten Schieber verbunden ist. Der vorliegende Regellingsschieber wird mit Hilfe des wechselnden Druckes in den Leitradkanälen der Turbine geregelt. Der Druck in den genannten Kanälen steht nämlich in einem gewissen Verhältnis zu der Geschwindigkeit der Turbine, so daß der Druck in dem Maße zu oder abnimmt, wie die Geschwindigkeit des Turbinenrades vermehrt oder vermindert wird. Uin mittelst dieses Druckes den Schieber zu regeln, ist also nur erforderlich, einen der Leitradkanäle durch eine Rohrleitung mit dem vorher erwähnten Zylinder in Verbindung zu setzen, mit dessen Kolben der Regelungsschieber verbunden ist, und dies bildet das Wesentliche der Erfindung. Der erwähnte Kugelregulator oder die Zentrifugalpumpe wird somit durch genannte Rohrleitung vermieden."

Vom Zuleitungsrohre Gr (Figur 501) der Turbine ist ein Rohr F nach dem Zylinder D, des Regelungskolbenschiebers D abgezweigt. Der letztere besteht aus einer Stange mit vier Kolben, von denen der obere bedeutend größere sich in einer entsprechenden Erweiterung des Zylinders bewegt. Eine derartige Vergrößerung des Kolbenquerschnittes ist an dieser Stelle erforderlich, damit sich schon geringe Druckschwankungen in dem Leitrad-kanale A, welcher durch ein Rohr B mit dem Raume C oberhalb des fraglichen Kolbens in Verbindung steht, auf den Regelungskolben D übertragen. Der bei normaler Umdrehungszahl der Turbine auf dem Kolben D lastende Druck und das Kolbeneigengewicht wird durch ein Gegengewicht E unter Vermittelung eines Winkelhebels ausbalanciert.

Von der linken Seite des Zylinders führen zwei Röhren P und Px ins Freie, während von der rechten Seite zwei Röhren K und K₁ ausgehen, welche in die hohlen feststehenden Kolbenstangen K₂ K3 eines Kolbens L einmünden. Der hierzu gehörige Zylinder H, durch dessen Deckel die Kolbenstangen geführt sind, ist in einer Erzeugenden mit einer Zahnstange M verbunden, welche in ein Zahnrad N einer Welle 0 eingreift. Die letztere kann die Ventilwelle selbst sein oder durch entsprechende Übertragungen mit dieser in Verbindung stehen. Überschreitet die Umdrehungsgeschwindigkeit der Turbine das normale Maß, so muß auch die Durchflußgeschwindigkeit durch den Kanal A zugenommen haben. Gleichzeitig nimmt aber nach den Erörterungen des Paragraphen 30 im ersten Bande der Druck und somit die Belastung des Regelungskolbens 1) ab. Dieser wird vom Gewicht E angehoben werden und die Verbindung zwischen F und Kx für das Druckwasser und zwischen K und P für das Abwasser aus dem Zylinder H herstellen, während das Rohr Px geschlossen bleibt. Bei zunehmender Umlaufgeschwindigkeit der Turbine

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wird sich also der Zylinder H senken und die Welle 0 sich im positiven Sinne drehen, was eine Verengung des Zuflußkanales für die Turbine Hervorrufen muß.

Wenn die Umlaufgeschwindigkeit der Turbine zu gering wird und somit der Druck in den Räumen ABC zunimmt, wird der Kolben D herabgepreßt. Hierdurch wird das Rohr P verschlossen und es werden die Verbindungen zwischen F und K für das Druckwasser, sowie zwischen Kj und Pj für das Abwasser hergestellt. Der sich hebende Zylinder H dreht die Welle 0 im negativen Sinne und erweitert daher den Durchflußquerschnitt im Zuflußrohre.

Die in den Figuren 502 und 503 dargestellten Einrichtungen mögen hier der Vollständigkeit halber noch Erwähnung finden, obwohl sie unmittelbar für Turbinen bestimmt sind.

Die Schaufeln des rotierenden Turbinenrades sind durch eine Zwischenwand in zwei Abteilungen X und Xz (Figur 501 und 502) geteilt. Ebenso ist mit den Kanälen des Leitrades verfahren. (Vergleiche A und At.)

Durch entsprechende Drehung der beiden Ringschieber Y und Y,, deren Öffnungen mit den Abteilungen A und A, zur Deckung gebracht werden können, läßt sich der Zu- und Abfluß zur Turbine regeln. Eine solche Drehung kann man nach Figur 503 durch die Wellen 0 und 0, bewirken, deren Trieb in das an den Ringschieber sitzende Zahnsegment eingreift.

Durch die Bewegung des Druckzylinders H wird, wie Figur 501 zeigt, nur die Welle 0 beeinflußt, deren Trieb N in die Zahnstange M eingreift, während die Welle 0* von Hand gedreht werden muß.

Beim Anlassen wird der Ringschieber Y zuerst mittelst Handkraft geöffnet. Durch die Drehung des Turbinenrades entsteht alsdann in den Schaufeln infolge der Fliehkraft ein Gegendruck für das durch die Leitradkanäle einströmende Wasser, und in dem gleichen Verhältnis, in dem die Geschwindigkeit wächst oder abnimmt, vermehrt oder vermindert sich auch der Gegendruck, welcher den Ringschieber Yx regelt.

§ 138.

Sicherheitsvorrichtung für Regulatoren mit Wendegetriebe von Altham.

Die nachstehend beschriebene Sicherheitsvorrichtung von George John Altham in Bristol County*) soll beim Versagen des Regulators das

*) Massachusetts, V. St. 31.

Die Regelventile d (Figur 504 auf Tafel 38) werden durch das Heben bezw. Senken einer Stange f¹ bethätigt, welche so geführt ist, daß sie sich nicht drehen kann. Ihr oberes Ende trägt ein Schraubengewinde f⁴, bereit Mutter g¹ die Achse eines Kegelrades h eines Wendegetriebes bildet. Von den beiden anderen Kegelrädern h'j und h⁴ ist h² auf der Achse h¹ befestigt, während h⁴ auf einer die Achse umgebenden zylindrischen Hülse h³ sitzt. An das rechte Ende der Achse h¹ schließt sich eine mit Zähnen versehene Kuppelungsscheibe h⁵ an, während die Hülse h³ zu einer Büchse h⁶ erweitert ist, welche am offenen Ende einen nach innen gekehrten Zahnkranz h⁷ enthält.

Wendegetriebe derart ausrücken, daß das obere Ende der das Regelventil bethätigenden Stange mittelst Zwischenmechanismen die Regulatormuffe verschiebt.

Zum Eingriffe in die Zähne h⁶ bezw. h⁷ ist ein Zahnrad i³ bestimmt, welches am linken Ende des zylindrischen Schlittens i befestigt ist. Dieser Schlitten kann durch den Regulator auf der ordentlichen Regulatorwelle i2 hin und her verschoben werden, muß sich aber mit dieser drehen.

Die an einem Arm die Schwungkugeln j¹ tragenden Winkelhebel ja sind in Armen j³ einer auf der Welle i² aufgekeilten Muffe j eingelenkt und greifen mit den freien Schenkeln an Lappen j⁵ des Schlittens i an. Im Hohlraum der Muffe j ist eine Feder j⁶ untergebracht, welche die Hülse i immer nach links zu verschieben trachtet und deren Spannung durch eine auf einem Gewindestück j⁸ der Welle i² verstellbare Mutter j⁷ . geregelt werden kann.

Das obere Ende der die Regelventile bethätigenden Stange f¹ ist ausgebohrt und mit einer Stopfbüchse f⁵ (Figur 506) versehen, durch welche eine Stange k hindurchreicht. Diese besitzt unten einen Kopf k1 der von der Stopfbüchse f⁵ oder dem Boden der Bohrung beim Senken bezw. Heben der Stange f¹ getroffen und mitgenommen werden kann. Die der Länge nach verstellbare Stange k ist an einem Arm eines Winkelhebels k² eingelenkt, welcher seinen Drehpunkt int Gestell g erhalten hat und dessen anderer Arm an einer eigenartig gebogenen Stange k3 angreift. Die letztere ist durch ein Auge des Ständers i¹ geführt und umfaßt mit ihrem gabelartig gestalteten Kopf k⁴ einen am Schlitten i angebrachten Bund k⁵.

Die eben beschriebene Vorrichtung dient nun in folgender Weise zum Ausrücken des Wendegetriebes, falls der Regulator versagt: Sobald der Regulator versagt, wird sich das Kegelrad h des Wendegetriebes noch weiter drehen. Ist z. B. bei zu langsamem Gange nach Figur 505 der

Schlitten i mit der das Kegelrad h- tragenden Welle h¹ durch die Kuppelung i³ h⁵ verbunden und sind die Regelventile d durch Anheben der Stange f¹ weiter geöffnet worden, so wird sich diese Stange unter Einfluß des sich drehenden Rades h weiter heben und mit dem Boden ihrer Bohrung gegen den Kopf h¹ stoßen. Es wird somit auch die Stange k angehoben und unter Vermittelung der Elemente k - k³ k⁴ ks der Schlitten i nach rechts verschoben und die Kuppelung i³ h⁵ ausgerückt.

Versagt der Regulator, wenn er vorher bei zu schnellem Gange der Maschine die Kuppelung i³ h⁷ eingerückt und vermittelst der Übertragungen ih⁶h³h⁴hf⁴ die Stange f¹ gesenkt hatte, so wird diese Stange durch das jetzt im umgekehrten Sinne als vorher rotierende Rad h noch weiter hinab getrieben. Die Stopfbüchse f⁵ wird gegen den Kopf k1 stoßen und die Stange k mitnehmen. Diese bewirkt nun durch die Zwischenglieder k²k³k⁴k⁵ ein Verschieben des Schlittens i nach links und somit ein Ausrücken der Kuppelung i³ h⁷ bezw. des Wendegetriebes.

§ 139.

Vermehrung des Arbeitsvermögens von fallendem Wasser durch Cinblafen von Dampf von Vouviere.

Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 40 358 vergrößert Louis Rouviöre in Barcelona (Spanien) das Arbeitsvermögen freifallenden . Wassers dadurch, daß er letzteres noch durch einen Injektor ansaugt und dasselbe somit vom Gegendruck der Atmosphäre ganz oder teilweise entlastet. In diesem Zustande soll das Wasser auf irgend eine Wasserkraftmaschine (Wasserrad, Turbine, Wassersäulenmaschine) einwirken. Dadurch, daß der in beliebiger Weise erzeugte Dampf durch eine düsenartige Öffnung in Richtung des freifallenden Wassers strömt, reißt er dasselbe mit sich fort und wirkt auf das nachfallende Wasser wie eine Wasserluftpumpe. Außerdem kann die Einrichtung so getroffen werden, daß der Danipf noch durch den unmittelbaren Stoß gegen das Wasser zur Wirkung kommt.

Das Austrittsende des Dampfrohres M N (Figur 479 auf Tafel 37) ist mit einer Düse L versehen und reicht in die trichterartige Erweiterung I eines Rohres hinein. In den Deckel T dieses Trichters münden mehrere Zweige K des Truckwasserrohres ein. In der Mitte des Deckels ist zur Aufnahme der Düse ein nach unten gerichteter Rohransatz angebracht, dessen unteres Ende 8 sich beträchtlich verengt.

An der Düse L sind federnde Metallstreifen 1 (Fig. 479 und 480)

angenietet, welche je nach der Höhenstellnng der Düse mehr oder weniger durch das Rohrende 8 zusammengepreßt werden. Die angedeutete Verstellung der Düse wird dadurch möglich gemacht, daß diese über das Rohr MN geschraubt ist. Die genaue Stellung kann mittelst eines Zeigers auf dem graduierten Rande R angegeben werden.

Soll der Abdampf des Zylinders einer Dampfmaschine oder irgendwelcher anderer Dampf von niedriger Spannung benutzt werden, so ist eine Erhitzung des Danipfes kurz vor dem Eintritt in die Düse erforderlich. Ebenso muß ein Rückschlagventil angeordnet werden, damit beim Nachlassen der Dampfspannung bezw. beim Aufhören des Arbeitens der Dampfmaschine kein Wasser in den Zylinder steigt.

§ 140.

JampfwasterKraftmaschinen.

Nachstehend mögen zwei Maschinen gerade an dieser Stelle Erwähnung finden, weil das ihnen zu Grunde liegende Prinzip auch bei ganz anderen Konstruktionen benutzt werden kann.

Schon im Paragraphen 60 dieses Bandes wurden Beispiele älterer Maschinen angeführt, bei denen die Kraft des Dampfes oder eines Gases auf Wasser übertragen wurde. O. Hartung und G. Lenz in Berlin kombinieren nun einen Dampfstrahl mit einem Wasserstrahle, um dadurch eine treibende Kraft für einen Motor⁵) zu erhalten, der nach den Konstruktionsgrundsätzen der Reaktionsturbinen gebaut ist.

Ninian Woods Curtis in Newhaven⁶) läßt nach der Deutschen Patentschrift Nr. 38 266 Wasser und Dampf gesondert wirken und beide sich erst im Abflußrohre vereinigen. Dampf und Wasser treffen in getrennten Räumen auf die Schaufeln zweier auf einer Achse befindlichen Räder bezw. auf die an beiden Seiten einer Scheibe angeordneten Flügel. In der Austrittskammer koinmen die beiden Medien miteinander in Berührung. Die Temperatur des Dampfes wird durch Sättigung mit Wasser erniedrigt, dainit sich die Lager nicht zu heiß laufen sollen.

Wie bei der zuerst genannten Kraftmaschine wird auch zum Betriebe des Strahlrades von Br. jur. C. Bernstein in Berlin und Samul Wolfson in Zaschnik⁷) nach der Deutschen Patentschrift Nr. 56 023 der Klasse 14 ein Gemisch von nassen Dämpfen und Wasser benutzt.

Aus dem Dampfkessel A (Figur 280 auf Tafel 24) strömt der Dampf durch die Öffnung S³ in das weitere »--förmige Ruhr m²m m¹. Im Teile m² dieses Rohres setzen sich die größeren mitgerissenen Wasserteilchen an der von außen einstellbaren Platte xx ab, tropfen herab und sammeln sich im unteren Teile m¹ des Rohres, während der Dampf durch die Strahlrohre o o¹ auf die Radschaufeln a (Figur 279 und 280) geleitet wird. Hierbei übt er eine saugende Wirkung mittelst des Rohres i i1 auf das in m¹ befindliche Wasser aus, so daß ein heißer Wasserstrahl aus den Öffnungen i¹ austritt und sich mit denr Dampfe mischt. Beim Betriebe muß nun darauf geachtet werden, daß der Dampf immer die richtige Menge Wasser mitführt oder daß in m¹ das Wasser immer eine bestimmte Standhöhe behält. Sinkt hier der Wasserspiegel, was am Standrohre nn zu sehen ist, so ist dies ein Zeichen, daß der Dampf zu trocken ist und daß die Speisepumpe E schneller arbeiten muß, steigt der Wasserspiegel zu hoch, so muß weniger Wasser dem Kessel zugeführt werden. Um diese Regulierungen vornehmen zu können, ist der Schwingungspunkt M des Hebels K in einer Schleife verstellbar angeordnet.

Damit nun auch die durch die Öffnungen o und i¹ strömende Dampf-und Wassermenge genau eingestellt werden kann, ist die Stange st mit ihren Spitzen mittelst der Schraube y¹ in die Öffnungen i¹ und das Rohr i mittelst der Schraube y mit ihren Strahlrohren i¹ in die Öffnungen o mehr oder weniger hineinzubewegen.

Zur Vergrößerung des homogenen Dampfgemisches ist oberhalb des Wasserspiegels im Kessel A eine Scheidewand B angebracht. Es wird alsdann auf der rechten Seite dieser Wand ein größerer Druck als auf der linken herrschen, welcher in einer Anzahl Standröhren h² das Wasser empor treibt und bei h ausfließen läßt. Die hierdurch hervorgerufene starke Wasserbewegung beschleunigt die Dampfeutwickelung.

Im Radgehäuse muß ein möglichst geringer Druck herrschen. Um dies zu erreichen, sind zuerst die Schaufeln b angeordnet, welche die schweren Wasserteilchen ausscheiden, alsdann ist eine Kühlschlange Z in den unteren Teil des Gehäuses gelegt, welche den Dampf kondensiert. Das so erhaltene Kondenswasser wird mittelst der Pumpe E auf dem Wege S'S² dem Kessel wieder zugeführt. Es erzeugt wegen seiner verhältnismäßig hohen Temperatur nur einen geringen Arbeitsverlust.

Da die Ausflußgeschwindigkeit eine Funktion vom Verhältnisse der Drucke im Kessel (P) und im Radgehäuse (p) ist, so ergiebt sich dieselbe Wirkung, ob P = 5 und p — 1 oder ob P — 1 und p = } ist. Demnach kann man für bewohnte Räume Dampfkessel ohne Überdruck an-

wenden, wenn die Kondensation weit genug getrieben wird. Man verwendet auch vorteilhaft Flüssigkeiten von hohem Siedepunkte (170—200°), z. B. starke Salzlösungen.

Was nun die Ausflußgeschwindigkeit betrifft, so ist dieselbe für ein vollkommen homogenes Gemisch von 1 kg Dampf auf (m—1) kg Wasser

wobei u₀ die Ausflußgeschwindigkeit des trockenen Dampfes bezeichnet. Als mechanische Arbeit ergiebt sich in diesem Falle*)

Vm

I    u₀ \² • m

¹ Vm/ 75 - 29    75-29

uo

Bezeichnet man mit L₀ die zur Verfügung stehende Arbeit, so haben wir Ll = L₀, also keinen Arbeisverlust.

Ist dagegen das Gemisch nicht ganz homogen, so hat man

uo + (m — 1) u₀¹

u₂ =

wobei Up¹ die Ausflußgeschwindigkeit des Wassers bei einem Drucke von P Atmosphären innerhalb des Kessels bezeichnet. Nach dem Gesetze des Stoßes ergiebt sich als resultierende Geschwindigkeit

Nt vt -f Mg v2 H, + H₂ '

wenn eine Masse M, mit der Geschwindigkeit v, auf eine Masse Ma mit der Geschwindigkeit v₂ trifft, wobei ein großer Arbeitsverlust eintritt**). Schließlich erhält man eine Ausflußgeschwindigkeit

k • u₀

v»

U3

bei einer Mischung von (F— 1) kg Wasser zu 100° und 1 kg Dampf ebenfalls bei 100°, wenn die Pressung P (— 5) atm bei der Temperatur von 100°-j-t®.

Da dieses Gemenge jedoch nicht vollkommen homogen ist, so muß noch ein Koeffizient dem Arbeitswerte hinzugefügt werden. Es ergiebt sich somit

oder ein Bruchteil der Arbeit des trockenen Dampfes.

-b    -T

Nach Versuchen soll 1 Teil Dampf mit 5 Teilen Wasser homogen gemischt dieselbe Wirkung geben, wie trockener Dampf. Ist das Gemisch

L₃ =

*) Vergl. Paragraph 20 des ersten Bandes.

**) Vergl. Paragraph 51—56 des ersten Bandes.

jedoch nicht homogen, so ist die Arbeit des nassen Dampfes nur J/₆ der des trockenen Dampfes. Ein homogenes Gemisch von 1 Teil Dampf mit 5 Teilen Wasser, welchem noch 3 Teile Wasser nicht homogen beigemischt sind, soll die Hälfte der Arbeit des trockenen Dampfes ergeben.

§ 141.

Gaswasserkraftmaschine.

Von den im vorigen Paragraphen erörterten Maschinen unterscheidet sich die in Figur 496 auf Tafel 37 und in den Figuren 509—512 auf Tafel 39 dargestellte Druckturbine ⁸) von George John Altham in Swansea⁹) dadurch, daß die mittelst Druckgases in Bewegung versetzte Flüssigkeit erst nach Abscheidung des Gases und nicht mit diesen: zusammen auf ein Rad einwirkt.

Die Betriebsflüssigkeit (Öl, Glycerin oder bergt) wird mittelst eines Injektors durch ein unter Druck allsströmendes Gas angesaugt und in ein Rohr getrieben, aus welchem sie mit einer gewissen Geschwindigkeit ausströmt.

Sie wird dabei unter geeigneter Krümmung des Ausströmungsrohres auf den inneren Radkranz eines leicht drehbaren und abgesehen von der Reibung keine Arbeit verrichtenden Rades geleitet, welches somit fast dieselbe Geschwindigkeit annimmt und in welchem die mit dem Gase gemischte Flüssigkeit eine bedeutende Zentrifugalkraft erreicht. Unter dem Einflüsse derselben scheidet sich das Gas wieder ab, und die Flüssigkeit spritzt durch anfangs radiale und dann gekrümmte Bohrungen nach außen gegen ein zweites, das innere ganz umgebendes Rad, welches die Flüssigkeit in derart gekrümmten Bohrungen empfängt, daß durch Reaktion der durch dieselben austretenden Flüssigkeitsstrahlen Arbeit verrichtet wird.

Figur 496 auf Tafel 37 zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine, bezw. in der Richtung 1 — 1 durch Figur 509 auf Tafel 39, während Figur 509 ein Querschnitt in der Linie 2 — 2 durch Figur 496 ist.

In einem zylindrischen Gefäße a ist eine vertikale Querwand angebracht, welche in ihrem untersten Teile eine Öffnung <1 hat. Durch diese kann die sich in der Abteilung c ansammelnde gebrauchte Betriebsflüssigkeit mittelst Luftdruckes nach der Abteilung b hinübergepreßt werden, um von neuem in die Maschine eingesaugt zu werden. Zu diesem Zwecke ist an dem Leitungsrohre h ein Injektor angebracht, welcher aus zwei mittelst Stehbolzen in entsprechender Entfernnng gehaltenen Teilen besteht. Beiden bezw. den Kammern e und k wird durch ein U förmiges Rohr z, das sich an das Rohr Z anschließt, Druckgas zugeführt. Von der Kammer e des einen Teiles gehen eine größere Anzahl Röhrchen in (Figur 496 und Figur 511 auf Tafel 39) aus, deren freie Enden sich einander nähern und in den offenen trichterförmigen zweiten Teil des Injektors hineinragen. An den Enden der Röhren m sind massive Spitzen o (Figur 512) angebracht und vor diesen befinden sich in einem Kreise angeordnet Öffnungen n. Die Abmessungen der Konstruktionsteile sind so gewählt, daß der zylindrische Teil des Injektors bezw. das Rohr k den Öffnungen n gegenüber beginnt. An dieser Stelle befindet sich auch die ringförmige Öffnung f, welche den Übertritt des Druckgases aus der Ringkammer k bewirkt.

Die Spitzen o will der Erfinder angeordnet haben, um der angesaugten Betriebsflüssigkeit einen sich von f nach g langsam erweiternden Rohrquerschnitt darzubieten. Hierdurch soll sich die Geschwindigkeit und auch der Druck in der Flüssigkeit verringern, so daß das folgende Druckgas um so energischer nachströmt.

In zwei von Speichen a² getragenen Ringen sind Schalen a³ für Kugellager eingeschraubt. In die Lager reichen die hohlen Zapfen t und r eines Rades p hinein, welche ihrerseits wieder zur Aufnahme von Kugelkränzen t- und r² geeignet sind. Diese Kugeln werden von den hohlen Zapfen eines zweiten Rades q umfaßt, welches das Rad p vollständig umschließt. Beide Räder sind in Bezug auf die Linie 2 — 2 unregelmäßig gestaltet und zwar ist der rechts von dieser Linie liegende Teil länger und mit einem größeren Hohlraume ausgestattet.

Der rechte hohle Zapfen r des Rades p ist gegen eine Verstärkung des Rohres h mittelst einer Stopfbüchse s abgedichtet und durch diese Verstärkung verschlossen, während die Höhlung des linken Zapfens t in einem feststehenden Rohre v ihre Fortsetzung findet, gegen welches der Zapfen ebenfalls durch eine Stopfbüchse u abgedichtet ist.

Das Rohr h, welches auch kegelförmig sein könnte, ist mit einem entsprechend gestalteten Mundstücke versehen, damit die Betriebsflüssigkeit in richtiger Weise auf das innere Rad p einwirken kann. Der Radkranz ist mit radialen Bohrungen x versehen, welche fast die ganze Dicke durchbrechen. An diese Bohrungen schließen sich tangentiale Kanäle y (Figur 509) an, deren Querschnitt sich allmählich nach außen zur Erzielung einer Saugwirkung erweitert. An der engsten Stelle ist jedes Rohr y mit einer ringförmigen Luftkammer a¹ umgeben, von welcher ein

Kanal b¹ (Figur 496 und 509) zu einer durch den Zapfen t und das Rohr v geführten Röhre v¹ geleitet ist. In dieser Röhre v¹ ist ein Ventil d¹ angeordnet, welches das Ansaugen atmosphärischer Luft durch den sich im Rohre y bewegenden Flüssigkeitsstrahl gestattet.

Der zylindrische Hohlraum des Rades p kann mit Schaufeln besetzt sein, gegen welche die aus den Öffnungen j des am Rohre h befindlichen Mundstückes geschleuderten Flüssigkeitsstrahlen treffen. Es wird sich durch die auftretende starke Zentrifugalkraft ¹⁰) das Druckgas von der Flüssigkeit absondern und die letztere wird aus dem Raume z¹ auf dem bereits beschriebenen Wege durch die Röhren y hinausgeschleudert werden. Die letzteren sind so gebogen, daß die Flüssigkeit, ohne bei der beabsichtigten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades p weitere Zentrifugalkraft aufzunehmen , möglichst gradlinig radial austritt. Das bereits erwähnte gleichzeitige Ansaugen von atmosphärischer Luft geschieht, damit im Raume c der erforderliche Druck zum Hinauspressen der Flüssigkeit durch die Öffnung d nach dem Raume b erhalten bleibt.

Vom Rade p könnte bereits Kraft abgeleitet werden, wie in der Patentschrift auch erwähnt wird. Der Erfinder zieht es aber vor, noch in der angegebenen Weise ein zweites Rad q anzuordnen, welches in der Ebene der Röhren y Kanäle e¹ (Figur 496 und 509) besitzt. Diese Kanäle sind in einer durch die Linie 3 — 3 in Figur 509 angedeuteten Ebene durch Kreiskrümmung in Kanäle f¹ (Figur 510¹¹) übergeführt. Die letztgenannten Kanäle lassen die mit Luft gemischte Betriebsflüssigkeit nach dem Raume c entweichen, was aus Figur 496 erkennbar ist. Das Rad q wird sich nun im selben Sinne wie das Rad p, aber wegen der Kraftabgabe mit geringerer Geschwindigkeit drehen. Die Wirkungen der Flüssigkeit in den beiden Nädern läßt sich aus den Paragraphen 50 und 53 des ersten Bandes erklären. Zur Kraftableitung ist auf dem linken Zapfen des Rades q ein Zahnkranz g¹ aufgekeilt, in welchen ein auf der Welle i1 sitzendes Zahnrad h¹ eingreift.

Nach den Worten des Erfinders arbeitet der Apparat in folgender

Weise:

Nachdem die Kammer c durch irgend welche Mittel einem geringen Drucke ausgesetzt wurde, um alle Flüssigkeit durch Öffnung d in die Kammer b zu treiben, läßt man Gas, Luft oder Dampf re. unter mehr

oder weniger starkem Drucke in die Kammern e und k des Injektors gelangen. Das in demselben sich bildende Gemisch von Gas und Flüssigkeit durchstreicht das Rohr h, und der am Ende austretende Jnjektions-strahl dreht das innere Rad sofort, das Gas scheidet sich wieder ab und entweicht nach außen durch das offene Rohr v, während die Flüssigkeit durch die Kanäle x y abspritzt und dadurch hier Arbeit leistet, wenn nur das eine Rad p verwendet wird, oder in die gekrümmten Kanäle e¹ f1 des zweiten äußeren Rades q eintritt, wenn ein solches im Apparate angebracht ist, entweder rein oder mit Luft gemischt, wie oben beschrieben, und durch die Reaktion der austretenden Strahlen das zweite Rad zwingt, der Drehung des inneren Rades zu folgen.

Die austretende Flüssigkeit sammelt sich in der Abteilung c und tritt unter dem darin herrschenden und beständig unterhaltenen Drucke durch Öffnung d in die Abteilung b hinüber, wo sie zur Wiederverwendung gelangt. Das wirklich aufgezehrte Betriebsmittel des Apparates ist daher nur das dem Injektor unter Druck zugeführte Gas, welches durch Rohr v entweicht. Ist während des Betriebes durch Ventile d‘ und Kanäle b1 Luft eingesaugt worden, welche mit der Flüssigkeit in den Raum c hinübergeht, so unterhält sie den darin erforderlichen Druck und geht zum Teile durch Öffnung d mit hinüber nach der Abteilung b, in welcher oben eine beliebige Öffnung oder im Rohre zur Ableitung dieser überschüssigen Luft angebracht sein kann. Soll der Apparat angehalten werden, so wird der im Rohre h befindliche Schieber i (Figur 496) geschlossen.

§ 142.

Regulierventil von Keith.

In Figur 508 auf Tafel 38 ist nach der Deutschen Patentschrift Nr. 90 718 der Kl. 64 eine zu einem Bierdruckapparate gehörige Wassersäulenmaschine von James Keith in London dargestellt, welche sich mittelst eines Ventiles (Figur 507) selbstthätig nach dem erzeugten Drucke reguliert. Dieses Ventil ist auf dem seitlichen Wassereinlaßstutzen 1 des Schieberkastens F ausgeschraubt und durch ein Rohr k mit der Wasserleitung in Verbindung gesetzt.

Der Wasserabfluß aus betn Schieberkasten geschieht durch den Stutzen I. In der zylindrischen Bohrung des Schieberkastens befinden sich zwei ineinander sitzende Schieber MN mit je vier Abdichtungsringen (I, II, III, IV und 1, 2, 3, 4). Der mittlere Schieber M ist durch seine Stange M¹, einen zweiarmigen Hebel Gr und eine Stange D¹ in gewissem Grade von der Bewegung des Treibkolbens A¹ abhängig. Die (Stange D¹ ragt nämlich in eine Bohrung des Kolbens A¹ und der Kolbenstange D hinein, welch letztere gleichzeitig als Kolbenstange der Luftpumpe dient.

Zu dem Zylinder A führen aus dem Schieberkasten zwei Kanäle E und E¹, welche zur Leitung des Betriebswassers dienen. Der äußere Schieber N ist im mittleren Teile N¹ zusammengezogen, so daß sich hier ein Ringkanal P zwischen den Dichtungsflächen II und III bildet, welcher stets mit dem Einlaßstutzen 1 in Verbindung steht. Zwei andere Ringkanäle 0 und 0¹ zwischen den Dichtungsringen I und II sowie III und IV sind dagegen fortwährend mit dem Auslaßstutzen I verbunden.

Der Schieber R besitzt noch Längskanäle KR¹ und Bohrungen ri r2 r3 r4 q s q¹, so daß Betriebswasser auf dem Wege 1 s r² R r¹ nach dem Raume Q bezw. durch lsr³R¹r⁴ nach dem Raume Q¹ gelangen und das Abwasser auf dem Wege q¹0¹1 aus dem Raume Q¹ bezw. durch q 0 I aus dem Raume Q entweichen kann.

Bei der gezeichneten Stellung der Konstruktionsteile wirkt das Druckwasser gegen die rechte Seite des Treibkolbens A¹, zweitens gegen das rechte Ende 4 des mittleren Schieberkolbens M, weil der Einlaß 1 durch die Kanäle P s r³ R¹ und r⁴ mit dem Raume Q¹ in Verbindung steht, und drittens gegen die Kolbenfläche II des äußeren Schieberkolbens N. Gleichzeitig kann das Abwasser von der linken Seite des Kolbens A¹ auf dem Wege E 01 und aus dem Raume Q durch q 01 entweichen. Da die Kolben A! und M ihren Hub bereits vollendet haben, so findet zunächst eine Verschiebung des Kolbens N nach links statt. Infolgedessen tritt nunmehr Kanal E durch Raum P mit dem Einlaßstutzen 1, dagegen Kanal E¹ durch Raum O¹ mit dem Auslasse I in Verbindung. Der Kolben A¹ wird nach rechts verschoben und giebt somit die Stange D1 frei. Der immer noch gegen das Ende 4 wirkende Wasserdruck kann jetzt den Kolben H nach links verschieben. Der Hub des Kolbens M ist größer als der des Kolbens N gemacht, damit die Dichtflächen 2 und 3 links über die Bohrungen r² und r³ und die Dichtungen 1 und 4 links über die Öffnungen q und q¹ hinweg gelangen. Es wird bei dieser Stellung das Druckwasser gegen die linke Seite von A¹, gegen das linke Ende von M und gegen die Dichtfläche III des Kolbens N wirken, während die entgegengesetzten Druckseiten dieser Organe mit dem Auslasse I verbunden sind. Das Druckwasser kann somit die Kolben A¹, M und N in die gezeichnete Lage zurückbewegen, worauf das Spiel von neuem beginnt.

Die von der beschriebenen Wassersäulenmaschine getriebene Luftpumpe ist durch ein Rohr und den Stutzen a (Figur 507) mit dem Raume über der Membran b in Verbindung gesetzt. Die erzeugte Lnftpressung wird demnach eine Bewegung dieser Membran hervorbringen, sobald sie den normalen Druck überschreitet bezw. nicht erreicht. Der gewünschten Pressung wird nämlich durch einen mittelst verstellbaren Gewichtes e belasteten Hebel d das Gleichgewicht gehalten. Der kürzere Arm des Hebels drückt gegen die Schneide eines an der Membran befestigten Stiftes c. Die untere Seite desselben Hebelarmes wird von einer Ventilspindel f1 berührt, deren Ventil f eine Bohrung g¹ verschließt, falls der normale Luftdruck über der Membran b vorhanden ist. Die Bohrung g¹ stellt die Verbindung zwischen der Ventilkammer g² und einer Wasserdruckkammer g her, in welcher ebenfalls ein Ventil h angeordnet ist. Dasselbe wird durch eine Feder n auf seinen Sitz i gepreßt. Der Ventilkörper ist kolbenartig ausgebildet, schließt aber an die Kammerwandung nicht dicht an, sondern läßt bei hl Wasser durchtreten. Die Öffnung i stellt die Verbindung zwischen den beiden Stutzen k und 1 her. Von diesen leitet der erste das Betriebswasser zu, während der zweite zum Schieberkasten führt.

Über dem Raume g² ist ein Ringkanal m angebracht, von welchen! ein Seitenkanal m¹ nach dem Stutzen 1 führt. In der gezeichneten Stellung der Konstruktionsteile sind die beiden Ventile f und h geschlossen und demnach über der Membran b bezw. im Windkessel die durch die Stellung des Gewichtes e int voraus bestimmte Luftpressung vorhanden. Wird nun komprimierte Luft zum Heben des Bieres oder zu einem anderen Zwecke gebraucht, so wird sich die Membran unter Einfluß des belasteten Hebels d in der Mitte nach oben durchbiegen. Das gegen die untere Fläche des Ventiles f pressende Wasser wird dasselbe anheben, in den Raum g² übertreten und von diesem durch den Ringkanal m und den Kanal m¹ nach dem Stutzen 1 entweichen. Hierdurch fällt auch die abwärts gerichtete Pressling des innerhalb des Kolbenventilkörpers h befindlichen Wassers fort, so daß auch dieses Ventil angehoben wird. Es wird somit dem Druckwasser der Weg k i 1 nach dem Schieberkasten freigegeben. Die Wassersäulenmaschine arbeitet daraufhin in der oben beschriebenen Weise. Ist die erforderliche Luftpressung wieder erzielt bezw. überschritten, so wird zuerst das Ventil f durch Sinken der Membran-mitte auf seinen Sitz gepreßt, worauf sich auch das Ventil h schließt und den Wasserzutritt zum Motore wieder absperrt.

§ 143.

Einschaltung einer nicht gefrierenden Flüssigkeit in das Drnckwasser-gesiänge von Arbeitsmaschinen.

Eine Hochdruckwasseranlage läßt sich auch bei Frostwetter zum Betriebe von Arbeitsmaschinen im Freien nach der Erfindung¹²) von Arppe in Grabolo a. O. geeignet machen. Es wird an einer dem Froste nicht ausgesetzten Stelle durch das Druckwasser eine Pumpe betrieben, welche eine nicht gefrierende Flüssigkeit in die Arbeitsmaschine drückt. Die verbrauchte Flüssigkeitsmenge wird nach einem Sammelbehälter geleitet, aus welchem sie wieder in die Saugleitung der Pumpe gelangt, um von neuem durch dieselbe zur Arbeitsleistung verwendet zu werden.

§ 144.

Talgversieifung an Preßbalgen für Wasserkraftmaschinen.

Die eigentlichen Bälge machen M. Schram und I. Horn in Nürnberg nach der Deutschen Patentschrift Nr. 76 022 zur Aufnahme mechanischer Arbeit dadurch geeignet, daß sie die zu einem Balge gehörigen rechteckigen Druckplatten durch zwei Paar unter sich und mit den Druckplatten selbst gelenkig verbundene Metallplatten versteifen (Figur 440 und 441 ans Tafel 34). Wenn nun in den Balg Druckwasser oder Druckluft hineingelassen wird, so preßt die Flüssigkeit nicht nur gegen die Druckplatten, sondern auch gegen die Versteifungsplatten, welche unter Aufnahme des Druckes wie zwei Paar Kniehebel den Balg weiten bezw. die Druckplatten voneinander entfernen.

Zwei von den genannten Bälgen sind an dem Wasserverteiler c angeschlossen , welchem das Druckwasser durch die Öffnung c" zufließt und von dem es durch die Öffnung c'" entweichen kann. Diese Wasserbewegung wird durch einen Hahn e geregelt, dessen beiderseitige Kükenfortsätze je ein Sperrrad 1 tragen. Die äußersten Druckplatten der Bälge a a' sind durch Schienen d d' miteinander verbunden, welche gleichzeitig zur Führung benutzt werden. Wenn sich der eine Balg ausdehnt, muß sich somit der andere gleichzeitig zusammenziehen.

An der rechten Druckplatte des Balges a' ist ein Flacheisen horizontal angenietet, dessen seitlich hervorragende abgedrehte Enden durch Steine geführt sind. Die letzteren können in kurzen Schlitzen einer mit der

Schubstange o verbundenen Gabel n gleiten. Hierdurch erzielen die Er-finber nach ihrer Meinung den Vorteil, den Kurbelarm bezw. die Kröpfung der Schwungradwelle p größer als den Balghub nehmen zu können. Nach Figur 513 auf Tafel 39 soll bei der Ausdehnung des einen Balges der Kurbelzapfen den Weg III und bei der Ausdehnung des anderen den Weg IIIIV zurücklegen, so daß während der Wege IIIII und IVI des Kurbelzapfens eine Hubpause und ein Gleiten der Steine r¹ in den Schlitzen 8 der Schubstangen gäbet n stattfindet.

Auf der Antriebswelle p befinden sich zwei Schwungräder p'p² und zwei Daumenscheiben ff. Die letzteren besitzen je zwei einander gegenüberstehende Vorsprünge, welche bei Drehung der Welle das äußerste Ende eines einarmigen Hebels g zurückdrängen sollen. Dieser Hebel wird durch eine Feder gegen die Daumenscheibe gezogen und ist durch eine Stange h gelenkig mit einem zweiten einarmigen Hebel i verbunden, an dessen Ende eine Sperrklinke k zum Eingreifen in das oben erwähnte Sperrrad e eingelenkt ist. Die beschriebene Hebelverbindung bewirkt also, daß die Daumen der beiden gleichmäßig eingestellten Scheiben f f bei der Drehung der Schwungradwelle im negativen Sinne (tote der Pfeil in Figur 440 anzeigt) ein Drehen des Steuerhahnes im gleichen Sinne hervorruft. Das hierdurch abwechselnd den einzelnen Bälgen zugeführte Druckwasser bläht dieselben auf, wobei die Versteifungsplatten als Kniehebel in der oben angegebenen Weise zur Wirkung kommen, und preßt dadurch mittelbar das Abwasser aus dem anderen Balge heraus.

§ 145.

Cuecklilbermotor von Zhinn.

Das von Thornton A. Shinn in Pittsburg zur Konstruktion seines Quecksilbermotors nach der Deutschen Patentschrift Nr. 1 323 benutzte Prinzip läßt eine Anwendung bei den verschiedensten Wasserkraftmaschinen zu, weshalb eine Besprechung der Maschine hier Platz finden möge. Es wird nämlich eine Flüssigkeit, bei dem Anwendungsbeispiele Quecksilber, durch Verdampfen und nachherigem Abkühlen auf eine bestimmte Höhe gehoben, worauf die Flüssigkeit mit dem in dieser Weise künstlich erzeugten Gefälle zum Betriebe einer beliebigen Wasserkraftmaschine benutzt werden kann.

An eine Retorte a (Figur 466 auf Tafel 36) schließt sich ein emporsteigendes Rohr b an, welches durch einen Kasten c in Schlangenwindungen geleitet wird und über einem Schaufelrade d endet. Eine tiefgelegene

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Stelle der Retorte ist durch ein Rohr f mit betn Behälter e verbunden, welcher das Rad cl enthält.

Um den Motor in Gang zu setzen, erwärmt man die Retorte a. Hierdurch werden aus der in der Retorte befindlichen Flüssigkeit, als welche der Erfinder Quecksilber gewählt hat, Dämpfe emporsteigen. Diese Quecksilberdämpfe werden beim Durchstreichen der Röhrschlange im Kühlgefäße c kondensiert, und das so gebildete Quecksilber fällt auf die Schaufeln des Rades d, wodurch letzteres in Umdrehungen versetzt wird. Das gebrauchte Quecksilber sammelt sich im Behälter e an und fließt durch das Rohr f nach der Retorte zurück. Um ein Eindringen von Quecksilberdämpfen in das Rohr f zu verhindern, ist dieses in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise gekrümmt. In der Krümmung wird sich immer Quecksilber befinden und dem Quecksilberdampfe den Weg versperren.

Das durch Anwendung von Wärme gehobene Quecksilber kann natürlich, statt auf ein Rad d geleitet zu werden, zum Betriebe von Kolbenmaschinen oder bergt verwendet werden. Hierbei könnte man eine bedeutend größere Fallhöhe erzeugen, müßte dann aber das Rohr b mit einem guten Wärmeschutzmittel umgeben. Eine derartige Maschine müßte entgegen der Figur 466 geschlossen gebaut werden, damit die doch unvermeidlich vom Rade d und Behälter e bezw. einer anderen entsprechenden Vorrichtung aufsteigenden giftigen Dämpfe den in der Nähe weilenden Menschen nicht schädlich werden.

KH

Kütrelma schirren.

Vierzehntes Kapitel.

Durch Gewicht des Wassers betriebene Kübelmaschiueu.

§ 146.

Lübelmaschine von Hoeren;.

Die Kübelmaschinen gestatten äußerst geringen Wassermengen, welche zum Betriebe irgend welcher anderen Wasserkraftmaschinen nicht mehr geeignet sind, noch eine Kraftwirkung abzugewinnen. Es wird bei ihnen in Kübeln, welche an Hebeln oder in anderer Weise aufgehängt sind, das langsam zufließende Wasser aufgefangen. Sind die Kübel gefüllt, so senken sie sich selbstthätig bis zu einer bestimmten Tiefe, in welcher sie entleert werden, um dann durch Gegengewichte oder durch das Gewicht anderer gefüllter Kübel oder endlich durch den Auftrieb wieder angehoben zu werden.

Bei der in den Figuren 463 und 464*) auf Tafel 36 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 18 490 wiedergegebenen Maschine von Otto Hoerenz in Bernsdorf **) wird ein ganzes System von zweiarmigen Hebeln durch daran befestigte Kübel und Gegengewichte in schwingende Bewegung versetzt, welche durch ein entsprechend eingerichtetes Schaltwerk auf eine 'Welle übertragen wird.

Auf dieser anzutreibenden Welle ruhen lose mit halben Lagern b die Hebel A A¹A -, welche aus zwei durch Stehbolzen a verbundene Seitenwangen gebildet sind. Für jeden Hebel ist auf der Welle ein besonderes Sperrrad c und am Hebel selbst eine dazu gehörige Sperrklinke derart angebracht, daß jedesmal beim Sinken eines Kübels die Welle um ein bestimmtes Stück gedreht wird.

Die betreffenden Kübel oder Kästen D D¹1)² sind an den langen

*) Figur 464 ist ein Teil des Grundrisses zu Figur 463, aber in größerem

Maßstabe.

**) Oberlausitz.

Armen der Hebel leicht umkippbar befestigt. Der Boden jedes Kastens reicht nach links so weit vor, daß er kurz vor Vollendung seines Abwärtsweges gegen Rollen e am Gerinnkasten des Unterwassers stoßen und dadurch beim weiteren Abwärtsgehen umkippen muß.

Die entleerten Kästen werden durch die an den kurzen Hebelarmen befestigten Gewichte G- G-¹ G-² emporgehoben, welche der entsprechenden Einstellung wegen verschiebbar eingerichtet werden. An ihrer Stelle können auch Kästen verwendet werden, welche durch Einlegen von Steinen, Metallstücken oder bergt beschwert werden.

Das Gerinne I des Oberwassers, welches mit einem Teiche oder Bache in Verbindung steht, besitzt oberhalb der Kästen D D¹ D² Ventilklappen m, die beim Emporsteigen der Kästen durch an diesen befestigte vertikale Stäbe o aufgestoßen werden. Um das im Gerinne I sich bewegende Wasser am Schließen der Ventilklappen zu verhindern, muß es durch zwei unter einem Winkel zu einander vertikal aufgestellte Bretter n (Figur 464) von der Scharnierseite der Klappen abgelenkt werden.

Damit die Kästen D D¹ D² bis zur erforderlichen Höhe jedesmal angefüllt werden und nicht zu früh anfangen zu sinken, müssen Hemmvorrichtungen angebracht werden, welche sich selbstthätig auslösen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiele löst immer der am Ende seines Aufwärtsganges ankommende Kasten denjenigen aus, welcher genügend gefüllt ist.

Als Hemmvorrichtung dienen durch Gewicht belastete, am Gerinne I angelenkte Hebel rr¹ r², von welchen jeder mit einem Haken hinter den äußersten Stehbolzen a des entsprechenden Hebels A A¹ A² greifen kann. Zur Auslösung der Haken bezw. Hebel r r¹ r² sind drei winkelförmig gebogene Hebel w¹ v² an den Enden dreier Wellen stu angeordnet, welche ferner je zwei federnde Arme w w w¹ w¹ w²w² tragen. Die. letzteren sind so angebracht, daß sie von den emporgehenden Hebeln A A¹A2 getroffen und mit ihren Wellen stu um ein bestimmtes Bogenstück gedreht werden.

Beim Ingangsetzen der Maschine werde zuerst der Kasten D vom Gerinne I aus gefüllt und darauf die Welle u so weit gedreht, daß der Hebel v² den Hebel bezw. Haken r auslöst. Der Kasten D sinkt und der hierdurch gedrehte Hebel A nimmt die Welle B vermöge der Sperrvorrichtung c mit. Sobald der Boden des Kastens D gegen die Rollen e stößt, kippt der Kasten um — wie dies vom Kasten D² in Figur 463 gezeigt ist — und entleert sich. Das Gegengewicht G- bewirkt wieder das Aufsteigen des Kastens D, welcher sich selbstthätig aufrichtet. Ist die

höchste Lage fast erreicht, so stößt der Stab o die Klappe m im Gerinne I zur Wiederfüllung des Kastens D auf, während die Seitenwangen des Hebels A gegen die federnden Arme w der Welle s treffen und diese drehen. Dadurch löst der Arm v den Haken r¹ aus, so daß der Hebel A1 mit dem in der Zwischenzeit gefüllten Kasten D¹ sinken kann. Der Hebel A¹ dreht die Welle B weiter, der Kasten D¹ entleert sich und wird angehoben, wie dies vom Kasten D beschrieben wurde. In der höchsten Stellung angelangt, wird er durch den Haken r¹ wieder gehalten, nachdem er die Arme w¹ w¹, die Welle t und den Hebel v¹ gedreht, sowie die entsprechende Klappe m zu seiner Füllung aufgestoßen hat. Der Hebel v¹ löst den Haken r- aus, so daß der mittlerweile gefüllte Kasten D³ sinken kann, bei dessen Emporsteigen der Hebel A² die Arme w²w², die Welle u und den Hebel v² dreht. Der letztere löst den Haken r und das Spiel beginnt von neuem.

Obwohl in der Zeichnung nur drei Kübel mit dazu gehörigen Hebeln dargestellt sind, lassen sich natürlich eine ganze Reihe solcher Vorrichtungen aufstellen, von denen mehrere gleichzeitig oder alle hintereinander wirken.

§ 147.

Kübelmaschine von Stänglen.

Mit der im vorigen Paragraphen beschriebenen Maschine hat die unter Nr. 25 388 patentierte Kübelmaschine von Eduard Stänglen in Tuttlingen große Ähnlichkeit. Es sind wieder mehrere Hebel (D¹ D² D3 in Figur 514—516 auf Tafel 39) um eine Welle (B) drehbar angeordnet, von welchen jeder am freien Ende einen Kübel (B¹ B² B³) trügt. Zur Übertragung der Hebelbewegung auf die Welle dient ebenfalls ein Schaltwerk, welches aber etwas anders konstruiert ist. Der Hauptunterschied zwischen beiden Maschinen liegt in der Bauart der Vorrichtungen zum Anheben des entleerten Kübels, zuin Festhalten desselben in der höchsten Stellung, zum Öffnen des Wasserzulaßorganes und zum Entleeren des gefüllten Kübels.

Die zweiarmigen Hebel DlD²D³ sind auf der Welle B in bestimmten Abständen lose drehbar angeordnet und in ihrer Längsrichtung an ihrer Lagerstelle aufgeschlitzt bezw. dort aus zwei Stücken*), welche den erforderlichen Spielraum bilden, zusammengesetzt. Der so gebildete Raum wird zum Teile durch ein auf der Welle B aufgekeiltes Sperrrad F¹F² F³

eingenommen, in welches von zwei Seiten am Hebel angeordnete unb unter Federwirkung stehende Sperrklinken e e¹ eingreifen.

Die Welle B ist in einem Bocke A gelagert, der mit einem zweiten eine Welle C tragenden Bocke A¹ durch Streben verbunden ist. Zur weiteren Versteifung sind zwischen den beiden Wellen noch durch Stellringe in ihrer Lage gehaltene Streben A² angebracht. Die Drehung der Welle B wird ans die Welle C durch Kettenräder L M und Kette N derart übertragen, daß sich die zweite Welle doppelt so schnell dreht wie die erste. Von der Welle B wird die Kraft durch eine Riemenscheibe C1 und Riemen abgeleitet.

In den Ebenen der Hebel D¹D²D³ sind auf der Welle 6 gebogene Hebel O¹0² O⁸ angeordnet, welche bei der Drehung der Welle gegen Reibrollen P¹?²?³ der kurzen rechten Arme der Hebel D¹D²D³ treffen und dadurch die au den linken Armen befestigten Kübel anheben. Um die hierzu erforderliche Kraft zu verringern, können die Gewichte der Kübel und der langen Hebelarme durch Gegengewichte ausgeglichen werden. Zn diesem Zwecke sind an den Hebeln Augbolzen B¹ B²B³ befestigt, an welchen über Rollen S'S²S³ geführte und durch Gewichte Q¹ Q² Q3 belastete Ketten angreifen. Es könnten natürlich auch die kurzen Arme der Hebel D¹ D² D³ durch Gewichte Q belastet bezw. beide Arten von Gegengewichtsanordnungen gleichzeitig (bergt. Hebel I)¹ in Figur 514) verwendet werden.

Das Betriebswasser wird durch ein Rohr H zugeleitet, welches der Kübelzahl entsprechend sich mehrfach verzweigt (Figur 516). In Erweiterungen der Auslaufröhren I¹1²1³ sind Drosselklappen K¹ K² K3 angebracht, deren Stellhebel f¹f²f³ an ihren freien Enden je ein Rädchen tragen. Gegen dieses Rädchen kann zum Zwecke des Öffnens der Drosselklappe eine an geeigneter Stelle des Hebels (z. B. D¹ in den Figuren) angebrachte Platte v beim Emporgehen des entsprechenden Kübels (z. B. B ‘) stoßen. Es kann aber auch die folgende Vorrichtung angeordnet sein. Auf einer gemeinschaftlichen Welle sind lose drehbar Winkelhebel e¹ d¹, e²d² und e³ d³ derart befestigt, daß die Schenkel e¹ e² e³ gegen die Rädchen der Stellhebel f¹ f² f³ anliegen. In denselben Ebenen und mit den Hebelarmen d¹d²d³ durch Schnüre c¹c²c³ verbunden, sind auf der Welle B Winkelhebel a¹a²a³ und auf der Welle C Hebel y¹ y² y3 angebracht. Die Hebel a'a²a³ werden durch Stellringe b b an seitlichem Ausweichen gehindert und tragen am freien Arme Reibrollen b¹b²b³, gegen welche die kreisausschnittförmigen Hebel y¹ y² y³ drücken können. Tritt dieses ein, so werden die Hebel a¹ a² a³ und e¹ d¹, e²d², e³ d³

Am Ende Gr des linken Armes der Hebel D¹ D²1)³ ist unter einem stumpfen Winkel ein Stab befestigt, an dem im Punkte Gr¹ der Kübel B¹ B² B³ angelenkt ist und welcher an seinem freien Ende eine Reibrolle T¹ T²T³ trägt. Im Boden der Kübel ist ein Ventil Ii angeordnet, dessen Spindel g durch Stege p und q geführt wird und nach unten so weit hervorragt, daß sie auf den Erdboden ausstoßen kann. Dies letztere und damit die Öffnung des Ventiles und die Entleerung des betreffenden Kübels (z. B. B² in Figur 514) geschieht, wenn dieser seine tiefste Stellung erreicht hat.

im negativen Sinne gedreht und es wird die Drosselklappe K¹K² K3 geöffnet.

Um das Ventil h eine genügend lange Zeit geöffnet zu erhalten, ist an einem Auge der Ventilspindel ein Stab r angelenkt, an dessen freiem Ende ein über Rollen 11¹ geführtes und durch ein Gewicht s¹ s² s³ belastetes Seil angreift. Wenn z. B. der Kübel B² sich hebt, so bleibt das Ventil h unter Wirkung des Gewichtes s² noch so lange geöffnet, bis dieses auf den Ständer u aufstößt und daher nicht weiter sinken kann.

In den Ebenen der Hebel D¹ D² D³ sind Hemmvorrichtungen für die gehobenen Kübel angebracht. Sie bestehen je aus einem Sternrade TPIPU³, welches eine um einen Stift W drehbare und unter Federwirkung stehende Sperrklinke x trägt. Das dazu gehörige auf derselben Achse f lose drehbare Sperrrad V¹ V² V³ ist mit einem am Ende durch ein Gewicht Bi²i³ belasteten Hebel k' k²k³ verbunden. Dieser Hebel wird in seiner tiefsten Lage durch einen Haken n des Stabes o unterstützt. Die Rolle T¹ T² T³ des emporgehenden Hebels D¹ D² D8 wird das Sternrad U¹ U² II³ im positiven Sinne um ein Stück drehen, wobei die Sperrklinke x auf den Zähnen des Sperrrades V¹ V² V3 schleift. Alsdann legt sich die Rolle T¹T ² T³ auf eine Speiche des Sternrades auf und wird so lange in dieser Lage gehalten, bis das in den Kübel einströmende Wasser das Gegengewicht i¹ i² i³ überwindet und das Sternrad und Sperrrad unter Anheben dieses Gewichtes so weit im negativen Sinne dreht, daß die Rolle T¹ T² T³ von dem entsprechenden Zacken des Sternrades abgleiten und der gefüllte Kübel weiter sinken kann.

Nach der in Figur 514 gezeichneten Stellung der Maschinenteile hat der Hebel O³ durch Pressen gegen die Reibrolle P³ des Hebels D³ den linken Arm desselben mit dem leeren Kübel B³ so weit angehoben, daß die Rolle T³ von einem Zacken des Sternrades IT³ unter Wirkung des Gewichtes i³ gehalten wird. Das mit dem Ventile h in Verbindung stehende Gewicht s³ ruht auf dem Ständer u, so daß sich das Ventil durch sein eigenes Gewicht geschlossen Hut. Der Hebel y³ preßt jetzt gegen die Rolle b³ und dreht dadurch den Hebel a³. Diese Bewegung wird mittelst der Schnur cs, des Winkelhebels d³ e¹ und des Armes f³ auf die Drosselklappe K> übertragen, so daß aus dem Rohre I³ Betriebswasser in den Kübel B³ übertreten kann.

Der vorher gefüllte Kübel B¹ sinkt herab und dreht mittelst des Hebels D¹ und der beschriebenen Sperrklinkenverbindung die Welle B. Wegen der Übertragung L NH wird auch die Welle C in Umdrehung versetzt. Hierdurch kann sich aber die Drosselklappe K³ noch nicht schließen, denn der Hebel y³ berührt noch für längere Zeit die Rolle b³. Bei der positiven Drehung der Welle C wird sich aber der Hebel O² der Rolle P2 nähern und dann auf diese pressen, um den entleerten Kübel B'² anzuheben.

Sobald der Kübel B³ gefüllt ist, überwiegt sein Gewicht das Gegengewicht i³; er dreht das Sternrad U³, bis die Rolle T³ von dem sie haltenden Zacken abgleitet. Der sinkende Kübel B³ dreht nun die Wellen B und C weiter. Es wird sich B¹ entleeren und B² so weit gehoben werden, daß die Rolle T² das Sternrad U² dreht, bis sie über einen Zacken desselben gelangt und nun der Hebel D² in seiner Lage erhalten bleibt. Wie dies oben beim Kübel Bs beschrieben war, so wird der Hebel y³ die Klappe K² öffnen und geöffnet erhalten, bis B² gefüllt ist. Während der Zeit sinkt B³ ganz hinab und entleert sich. B¹ dagegen wird durch den Hebel y¹ angehoben.

Es werden alle Abmessungen so zu treffen sein, daß immer wenigstens ein gefüllter Kübel im Sinken begriffen und somit die Welle B gedreht wird. Die Ausdehnung der Hebel y¹ y² y³ läßt z. B. erkennen, daß während einer Umdrehung der Welle C nur für sehr kurze Zeiten keine Drosselklappe K^K³ geöffnet ist.

§ 148.

Nübelmaschine von Marsh.

Die nachstehend beschriebene und durch das Deutsche Patent Nr. 70826 geschützte Maschine von Spencer S. Marsh in Atlanta¹³) ist besonders durch das zur Entleerung der Kübel verwendete Ventil bemerkenswert. Sie unterscheidet sich aber von den beiden bisher erörterten Maschinen noch dadurch, daß zum Anheben des entleerten Kübels oder zur Erleichterung dieses Anhebens kein Gegengewicht erforderlich ist, sondern daß es durch einen am entgegengesetzten Hebelarm befindlichen gefüllten Kübel geschieht.

In Figur 467 auf Tafel 36 ist die Verwendung einer derartigen Maschine zum Betriebe einer zweistiefeligen Pumpe A dargestellt. Die Pleuelstangen der Pumpen sind in die Arme des Hebels D eingelenkt. An jedem Ende des Hebels befindet sich ein Kübel E. Oberhalb der ganzen Vorrichtung ist das Wasserzuleitungsgerinne F angebracht, dessen Klappenventile f so liegen, daß sie in der höchsten Stellung der Kübel von den an diesen befestigten Stäben g aufgestoßen werden.

Die Ventilöffnung e zur Kübelentleerung befindet sich in der Mitte des Kübelbodens. Als Ventil dient eine Kugel welche von Drähten e8 derart geführt wird, daß sie bei gehobenem Kübel (Figur 467 rechts) die Öffnung verschließt, dagegen bei gesenktem Kübel (Figur 467 links) selbstthätig zur Seite rollt und die Öffnung freigiebt. Wenn jedoch die Öffnung so groß ist, daß die Kugel ziemlich tief darin liegt, so muß sie durch einen am Erdboden befestigten Stab H beim Sinken des Kübels zur Seite gestoßen werden.

Befindet sich der Hebel D in der gezeichneten Lage, so wird er so lange darin verharren, bis das Übergewicht des sich füllenden rechten Kübels den Widerstand der Pumpen und das Gewicht des sich entleerenden Kübels überwindet. Der letztere wird angehoben, sein Ventil bleibt aber noch geöffnet und schließt sich erst, wenn der linke Hebelarm über die horizontale Lage hinauskommt. Zu dieser Zeit wird aber auch alles Wasser aus dem linken Kübel entwichen sein. Geht dieser Kübel noch weiter empor, so stößt sein Stift g das betreffende Ventil f auf, während die Kugel e¹ des rechten Kübels vom Stifte H von ihrem Sitze gestoßen wird. Es füllt sich demnach der linke Kübel und der rechte wird entleert. Ist die Füllung bis zu einem bestimmten Grade vorgeschritten, so dreht sich der Hebel im positiven Sinne, bis er wieder die gezeichnete Lage einnimmt und das geschilderte Spiel von neuem beginnt.

Fünfzehntes Kapitel.

Durch Gewicht und Auftrieb des Wassers betriebene Küb Maschinen.

§ 149.

Nübelmaschine von Lilie & Werner.

Die hier zu betrachtende Wasserkraftmaschine von Lilie & Werner, welche in Figur 462 auf Tafel 36 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 3213 dargestellt ist, kann mit zu den Kübelmaschinen gezählt werden, da das Wasser durch sein Gewicht zur Wirkung kommt und die Merkmale des Wasserrades fehlen. Das Wasser wird zwar nicht in dem hohlen Kolben b aufgefangen, wohl aber kann man das obere durch die Verschlußteile gt begrenzte Stück des Zylinders als auszufüllenden und zu entleerenden Kübel ansehen. Durch kleine Änderungen in der Bauart könnte auch der Kolben b in den Kübel umgewandelt werden. Der Hauptunterschied den anderen Kübelmaschinen gegenüber besteht aber darin, daß die Aufwärtsbewegung des Kolbens nicht durch ein Gegengewicht oder einen gefüllten Kübel erfolgt, sondern daß vielmehr der Auftrieb des Wassers zur Wirkung kommt¹⁴).

¹

Neu-Seeland.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Auf!.

²

Schweiz.

³

Bei Jnowraclaw.

⁴

Schweden.

⁵

Deutsche Patentschrift Nr. 910.

⁶

England.

⁷

Rußland.

⁸

Deutsche Patentschrift Nr. 69187.

⁹

Staat Massachusetts, B. St. A.

¹⁰

Vergl. Paragraph 6 des ersten Bandes.

¹¹

Figur 510 stellt einen Schnitt des Rades q in der Richtung 3 — 3 durch Figur 509 dar.

¹²

Deutsche Patentschrift Nr. 50026.

¹³

Grafschaft gutton, Geo., B. St. A.

¹⁴

Vergl. den Wasserkrastsannnler von Haswell auf Seite 65 dieses Bandes.

In einem vertikalen Zylinder a ist ein Kolben b von erheblich kleinerem Durchmesser angeordnet. Die Kolbenstange d ist gezahnt, um in ein auf der Schwnngradwelle c angebrachtes Zahnrad e einzugreifen. Zur Führung der Zahnstange ist ein entsprechend gestalteter Bock b¹ auf dem Zylinder aufgesetzt.

Der Boden des Kolbens b ist mit einer zylindrischen Vertiefung versehen, in welche ein Kolben g hineinragt. Am unteren Teile dieses Kolbens befindet sich eine Führung für die einen Enden gB zweier zweiarmiger Hebel g₂, welche in Stützen am Boden des Kolbens b gelagert sind und an deren anderen Armen ringförmige Ventilklappen g, angelenkt sind. Vom Kolben g ist ein Stab vertikal aufwärts geführt und mit einem einarmigen Hebel 1, verbunden, dessen Drehpunkt sich an der inneren Wandung des Kolbens b befindet und an dessen freiem Ende eine durch den Deckel des Kolbens b geführte Stange 1 angreift.

Das Betriebswasser wird durch das Rohr a₂ zugeführt und kann bei at entweichen, falls diese Öffnung vom Schieber f freigegeben ist. Am Boden des Zylinders a befindet sich ein kegelförmiger Körper h, der dazu bestimmt ist, gegen den Kolben g³ beim Abwärtshube zu stoßen und dadurch das Ringventil gx zu öffnen.

Um nur die Abwärtsbewegung des Kolbens b auf die Schwungradwelle zu übertragen, ist das Zahnrad e lose auf der Welle angeordnet und steht mit dieser in bekannter Weise nur durch eine Sperrklinke i und ein Sperrrad g in Verbindung. Die Bewegung der Welle c wird auf eine zweite Welle ox mittelst Zahnräder p o übertragen. Auf dieser Welle Oj ist eine Kurbel oä aufgekeilt, deren Schubstange k mit der Schieberstange k, gelenkig verbunden ist.

Das Betriebswasser wird, wie bereits angegeben, durch das Rohr a₂

zugeleitet und drückt den Kolben b abwärts, wodurch die Schwungradwelle c mittelst der Zahnstange d und des Zahnrades e in positive Drehung versetzt wird. Gleichzeitig muß natürlich der Schieber f die Öffnung a, freigegeben haben, um ein Entweichen der unter dem Kolben befindlichen Wassermenge und dadurch ein Sinken des Kolbens selbst zu ermöglichen. Wenn der Kolben seine tiefste Stellung fast erreicht hat, so schließt der Schieber die Austrittsöffnung a,, und gleich darauf stößt der zweite kolbenartige Körper g gegen den Körper h. Der Kolben b sinkt noch ein Stück weiter und der ringartige Verschluß des Kolbens öffnet sich. Das bisher von der Ringplatte gx zurückgehaltene Wasser vereinigt sich mit dein im unteren Teile des Maschinenzylinders befindlichen und treibt nun den spezifisch leichten Kolben in die Höhe. Die Welle c wird sich infolge der im Schwungrade aufgespeicherten lebendigen Kraft weiter drehen, während die Sperrklinke i auf dem Sperrrade i¹ schleift.

Das bereits erwähnte Zahnrad o dreht sich lose auf seiner Welle o, und kann mit dieser Welle verkuppelt werden. Die Verkuppelung erfolgt mittelst Hebelübertragung durch einen an der Zahnstange d befestigten Knaggen, wenn der Kolben in die Nähe seiner höchsten Stellung kommt. Alsdann muß das Zahnrad o die Welle ox mitnehmen und mittelst des Kurbelarmes oa der Schubstange k und der Schieberstange k, den Schieber f anheben, um die Öffnung ax freizugeben. Erreicht nun der Kolben b die höchste Stellung, so wird die Ringklappe gx durch Auftreffen des oberen Endes der Stange 1 gegen den Zylinderdeckel bx mittelst des einarmigen Hebels 1, geschlossen. Der Kolben beginnt wieder zu sinken.

Wenn er in die Nähe seiner unteren Stellung kommt, so bewirkt ein zweiter auf der Zahnstange d einstellbarer Knaggen mittelst einer Hebelverbindung die Ausschaltung der Kuppelung des Zahnrades o mit der Welle ox. Diese Kuppelung wird durch ein Gewicht in ausgerücktem Zustande gehalten. Der Schieber befindet sich vor der Öffnung ax oder sinkt durch sein eigenes Gewicht so weit hinab.

Aufteievrnaschinen.

K

Sechzehntes Kapitel.

Durch Auftrieb des Wassers bethätigte Maschine».

§ 150.

Wasserkraftmaschine von Heuer.

Zu den Auftriebmaschinen gehört ein eigenartiges Gebilde, welches hier zuerst besprochen werden möge. Es ist dies eine unter Nr. 29 540 patentierte Maschine von Jakob Heyer in Barr i. E.

Zwei mit Luft gefüllte Beutel sind durch eine Anzahl von Schläuchen miteinander so verbunden, daß durch den Druck des Wasserstromes die Luft aus demjenigen Schlauche, der durch die gekrümmte Lage der Beutel am meisten zusammengefaltet ist, herausgepreßt wird, um in den gegenüberliegenden, am meisten gespannten Schlauch überzutreten und so durch Austrieb eine drehende Bewegung zu erzeugen, die durch Abgabe an eine Welle mit Schwungrad zu weiterer Verwendung nutzbar gemacht werden kann. Die erforderliche Krümmung der Beutel wird durch mehrere miteinander universalgelenkartig verbundene Wellen erzielt, welche etwa in Höhe des Wasserspiegels gelagert sind, damit der Auftrieb zur Wirkung gelangen kann.

Eine Ausführungsform der Maschine ist in den Figuren 517 und 518 auf Tafel 39 dargestellt. Hiervon zeigt Figur 517 die Ansicht und den halben Vertikalschnitt, Figur 518 dagegen den Grundriß und den halben Horizontalschnitt. Über Blechringe sind zwei Beutel A A¹ aus Leder gezogen, welche durch eine mittelst Schraube verschließbare Öffnung mit Luft gefüllt werden. Die einander zugekehrten Wandungen beider Beutel sind mit Öffnungen B versehen, an welche sich Rohransätze zur Befestigung von Schläuchen anschließen. Durch diese Schläuche stehen die beiden Beutel in Verbindung. Werden nun die Beutel nach einer Richtung mit ihren Endflächen konvergierend eingestellt, wie dies Figur 518 zeigt, so werden einige Schläuche von Luft aufgebläht sein, während andere

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Meißner, Hydraulik. III. 2. Ausl.

zusammengeknickt sind und äußerst wenig Lust enthalten. Die ersteren werden daher einen größeren Auftrieb erfahren als die letzteren lind ein Drehen der Beutel Hervorrufen.

Bei einer derartigen Drehung werden nun aber die Schläuche ihre Lagen gegenseitig vertauschen, falls die Endflächen der Beutel immer in denselben Ebenen erhalten bleiben. Es befinden sich hiernach an einer Stelle des Raumes zwar zu verschiedenen Zeiten andere Schläuche, jedoch immer von derselben Gestalt, so daß die Drehung unterhalten bleibt.

Die beschriebene Form erhalten die Beutel und Schläuche dadurch, daß die Endplatten der Beutel auf Wellen C¹ C² befestigt sind. Zwischen den beiden Wellen C¹ ist noch eine Welle C eingeschaltet. Zur Bewegungsübertragung von einer Welle zur anderen dienen Universalgelenke. Die freien Enden der Wellen C² sind mit Schwungrädern F und mit Riemscheiben E zur Ableitung der Triebkraft versehen. Um ein Entweichen der eingeschlossenen Luft zu verhindern, sind kegelförmige Verschlüsse D angeordnet, durch welche die Wellen luftdicht hindurchgesührt sind.

Das in Richtung der Pfeile (Figur 518) strömende Wasser wird die Luft aus den von ihm zuerst getroffenen Schläuchen Hinauspressen und durch seine eigene Bewegung diejenige des Apparates unterstützen.

Bei einer anderen Ausführungsform (Figur 519 und 520) setzt der Erfinder an Stelle der Schläuche die Säcke LL¹ an jeder Seite eines Beutels A. Wie bei dem vorigen Apparate die Schläuche, so sollen sich jetzt die Säcke beim Drehen abwechselnd mit Luft füllen und wieder entleeren.

§ 151.

Wasserkraftmaschine von Heimpet.

Bei der in Figur 465 auf Tafel 36 schematisch dargestellten Maschine von Karl Heimpel in Wiesbaden soll nach der Deutschen Patentschrift Nr. 10311 der Auftrieb nutzbar gemacht werden, welchen eine leichte in einer schweren Flüssigkeit erfährt. An der Stelle d wird von unten in ein Zellrad Wasser eingeleitet, welches das bereits vorhandene Quecksilber verdrängt und die auf der rechten Seite des Rades befindlichen Schaufeln zum Teile anfüllt. Hierdurch sind diese Schaufeln mit Füllung leichter als die auf der linken Seite des Rades. Es muß also eine Drehung im positiven Sinne eintreten. Oben fließt das verbrauchte Wasser ab.

Eine Ausführungsform dieser Maschine ist in den Figuren 521 bis 524 auf Tafel 39 dargestellt. Bei derselben ist in einem zweiteiligen Gehäuse a ein Zellenrad b angeordnet, dessen Achse c durch eine Stopf-

büchse hindurchgeführt wird, um die erzeugte Kraft mittelst Riemscheiben oder bergt, weiterzuleiten. Ein Austreteu des Quecksilbers durch diese Stopfbüchse wird dadurch vermieden, daß mau eine Kammer f anordnet, in welche durch ein Rohr g Wasser unter dem vollen Drucke der Zuleitung eintreten kann. Sollte nun zwischen der Welle und dem eingeschliffenen Ringe h Quecksilber durchtreten wollen, so würde es von dem Wasser zurückgedrängt werden. Hiernach ist die noch erforderliche äußere Stopfbüchse i nur gegen Wasserdurchtritt abzudichten. Wenn sich trotzdem etwas Quecksilber in der Kammer f ansammelt, so wird es durch das mit einem Hahne 1 versehene Rohr k wieder in das Gehäuse a zurückgeführt.

Zur Aufnahme des Quecksilbers während des Stillstandes des Motores ist ein Gefäß m seitlich angegossen, welches durch einen entsprechend gestalteten Kanal d mit dem unteren Teile des Gehäuses a in Verbindung steht. In dieses Gefäß m mündet auch die Zuleitung n des Betriebswassers ein. Ferner ist ein Kanal e angebracht, welcher ein Zurückweichen des Quecksilbers während des Betriebes gestattet. Schließlich befindet sich im Leitungsrohre o des Abwassers noch ein feines Drahtnetz, um das allenfalls mitgerissene Quecksilber zurückzuhalten. Hierdurch wird aber wohl ein so großer Widerstand geschaffen, der schwerlich durch die Quecksilberersparuug ausgewogen wird.

Beim Inbetriebsetzen läßt man durch den Stutzen n das Wasser eindringen. Dieses preßt nun auf den Quecksilberspiegel im Gefäße m, welcher durch entsprechende Wahl der Gefäßabmessungen unterhalb der Welle c liegen muß, und füllt durch Verdrängen des Quecksilbers die Kraftmaschine, worauf sich dieselbe nach den zu Anfang des Paragraphen erörterten Grundsätzen in Bewegung setzt.

§ 152.

Wasserlrraftmafchine von v. Skorzewski.

In der Deutschen Patentschrift Nr. 49 968 ist eine Wasserkraft-maschine von Witold von Skörzewski in Czerniejewo bei Schwarzenau (Reg.-Bez. Bromberg) beschrieben, bei welcher zur Erzeugung des Aufwärtshubes eines Schwimmkolbens der Auftrieb des Wassers ausgenutzt wird, während das Sinken durch das Gewicht des Kolbens geschieht.

In der Nähe eines größeren Sammelbehälters (Teich oder bergt) ist durch wasserdichtes Mauerwerk M (Figur 369 und 370 auf Tafel 29) ein Schacht hergestellt, der zur Aufnahme der Maschine dient. In dem-

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selben ist auf entsprechendem Gestelle ein oben offener Zylinder a angeordnet , welcher durch ein verschließbares Rohr c mit dem Teiche in Verbindung gesetzt werden kann.

In den Zylinder a ist mit verhältnismäßig großem Spielraume ein hohler, allseitig geschlossener Kolben b eingesetzt, welcher sich beim Einlassen von Wasser durch das Rohr c hebt und beim Ablassen des Wassers durch einen Drehschieber e im Boden des Zylinders a senkt. Die Übertragung der Kolbenbewegung auf die Absperrorgane geschieht mittelst Hebel Sx S₂ und Ketten K Kx in folgender Weise. Ein mit dem Drehschieber e (Figur 525 und 526 auf Tafel 39) verbundenes Zahnsegment ez greift in eine horizontal verschiebbar angeordnete Zahnstange z ein, welche durch Ketten Kx Kx auf jeder Seite mit einem Gewichte Gl bezw. G1 verbunden ist. Die in Hülsen H und Hx geführten Gewichte sind so abgewogen, daß sie sich bei der tiefsten Stellung des Kolbens das Gleichgewicht halten. Es ist alsdann die Zahnstange z nach links verschoben und dadurch der Drehschieber e geschlossen. Von dem Gewichte Gl geht noch eine zweite über Leitrollen Lx L L₂ geführte Kette K nach dem Schieber d des Rohres c hin. An diesem Schieber ist ein um das Rohr herumgehender Rahmen (Figur 370) angebracht, an welchen sich ein zweites, vom Gewichte G-x kommendes Kettenstück K anschließt. Nach der Zeichnung (Figur 369) sind beide Ketten nicht bis zu den Gewichten geführt, vielmehr ist die Kette Kx mit der Kette K int Punkte Kv verbunden.

Das die Leitrollen Lx L L₂ tragende Gestell T T, hat zwei abwärts gehende Arme, in denen Hebel Sx und S₂ gelagert sind. Die längeren Hebelarme sind an ihren Enden Zx und Z₂ ringförmig ausgebildet, um die Ketten K zu umfassen, während die kürzeren Hebelarme durch Schraubenfedern Fx und F₂ beeinflußt werden. Am Schwimmkolben b sind zwei Stäbe A und B befestigt, von denen der eine A beim Ansteigen des Kolbens unter den kurzen Arm des Hebels S₂ stößt und der andere beim Sinken des Kolbens mit seinem hakenförmigen Ende den längeren Arm des Hebels 8X herabzieht. Die Hebel verursachen bei ihrer Bewegung ein Verstellen der Absperrorgane, denn dicht unter den Ringen Zx Z₂ sind Plättchen oder Verstärkungen px p₂ an den Ketten K angebracht, so daß die letzteren den Hebelbewegungen folgen müssen.

Befindet sich der Kolben b bei der beschriebenen Anordnung in seiner tiefsten Lage, so wird der lange Arm des Hebels 8X abwärts gezogen und dadurch der Schieber d geöffnet und der Drehschieber e geschlossen sein. Das in den Zylinder a einströmende Wasser sammelt sich in demselben

an und hebt den Kolben b empor. Hat dieser sein Habende fast erreicht, so stößt der Stab A gegen den kurzen Arm des Hebels S₂, der Schieber d schließt sich, während der Drehschieber e geöffnet wird. Das angesammelte Wasser stießt nach dem Behälter f ab und der Kolben b sinkt. Hierbei gelangt der Stab B aus der punktierten Lage in die ausgezogene. Der horizontal liegende lange Arm des Hebels wird herabgezogen und dadurch wieder in dem Augenblicke der Schieber d geöffnet und der Schieber e geschlossen, wenn der Kolben den Boden des Zylinders erreicht hat.

Vom unteren oder oberen Teile des Kolbens b gehen vertikale Stäbe o und oL aus, welche im ersteren Falle durch Stopfbüchsen im Zylinderboden geführt werden müssen. An den freien Enden der Stangen sind gleichgroße auf einer Drehachse parallel befestigte Hebel r angelenkt, deren kürzere Arme durch ein Querstück s verbunden sind. Dieses überträgt mittelst eines Lenkers t und der in Hülsen ux geführten Stange u die Hebel- bezw. Kolbenbewegung auf die Schubstange x, welche auf die Kurbel 1 einwirkt. Von der Schwungradwelle wird durch Räderübersetzung mm₁ eine zweite Kurbel n gedreht, deren Schubstange mit der Kolbenstange Kp einer Pumpe K₂ in Verbindung steht. Die Pumpe soll einen Teil des Abwassers aus einem kleinen Sammelbehälter i zu Berieselungszwecken fördern. Das durch den Niveauunterschied in den Behältern i und £ vorhandene Gefälle wird mittelst eines Widders W ebenfalls zum Heben von Abwasser nutzbar verwendet. Natürlich läßt sich die vom Auftriebe geleistete Arbeit auch in irgend einer anderen Weise nutzbar verwenden.

In der genannten Patentschrift ist noch die Verbindung zweier Schwimmkolben nebst Zylindern zu einer doppelt wirkenden Maschine dargestellt.

Siebzehntes Kapitel.

Durch Auftrieb und Gewicht des Wassers bethätigte Maschinen.

§ 153.

Wasterkraftmaschine von Heyd.

Die nachfolgend beschriebenen Maschinen zeigen große Ähnlichkeit mit der im Paragraphen 149 erörterten Kübelmaschine von Lilie & Werner. Bei letzterer wurde das Gewicht des Wassers als treibende Kraft benutzt,

während der Auftrieb nur den leeren Kübel anhob, ohne Kraft an die Welle abzugeben, jetzt dagegen soll der Auftrieb ebenfalls auf die Welle einwirken.

Eine derartige Maschine von Hermann Heyd in Hohebuch¹) ist in den Figuren 425 und 426 auf Tafel 34 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 21040 dargestellt. Ein hohler Kolben d ist in einem Wasserbehälter a zwischen vertikalen Führungen angeordnet, von welchen die eine aus einer mit Metallleisten belegten Wand b besteht, während zur anderen eine mit Schlitz versehene Metallgleitschiene 1 dient. Dieser Schlitz ist angebracht, um einen am Kolben d befestigten Zapfen m aufzunehmen.

In der Wand b sind zwei Öffnungen c und c¹ vorgesehen, von welchen die obere c zum Einlasse des Betriebswassers dient, während sich an die untere c¹ ein mit Schieber e versehener Abflußstutzen anschließt. Die Höhenlagen der Öffnungen sind so bemessen, daß sie abwechselnd bei den Endstellungen des Kolbens mit einer Öffnung d¹ in der Seitenwand desselben zusammenfallen.

Um ein unmittelbares Abfließen des Wassers aus dem Behälter a durch die Öffnung c¹ in dem Augenblicke zu verhüten, wenn sich der Schieber e schon etwas geöffnet, der Kolben d aber seine tiefste Stellung noch nicht erreicht hat, ist eine Metallplatte p am Kolben befestigt, welche unten hervorragt und einen genügend großen Teil der Öffnung c¹ verschließen kann.

Als Kolbenstange ist ein Rohr i verwendet, welches an seinem oberen Ende mit seitlichen Löchern zum Luftein- und' -auslaß versehen ist. Hierdurch wird erst eine vollständige Füllung und Entleerung des Kolbens d ermöglicht.

Der Schieber e steht durch seine Schieberstange f in gelenkiger Verbindung mit einem Arme des zweiarmigen Hebels h, dessen anderer Arm so lang ist, um von einem an der Kolbenstange befestigten Knaggen k getroffen werden zu können. Der letztere stößt von oben gegen den freien Hebelarm, sobald der Kolben beim Abwärtshube seine tiefste Stellung fast erreicht hat, und öffnet den Schieber e. Wenn der Hebel h von dem Knaggen k freigegeben wird, so kann sich der Schieber durch sein eigenes Gewicht oder unter Mitwirkung einer Feder, welche gegen den freien Arm des Hebels h von unten drückt, wieder schließen. Um den Aufwärtshub durch zufälliges Festhaken des Knaggens k am Hebel h nicht zu hemmen,

ist der Knaggen derart drehbar angeordnet, daß er beim Auftreten eines größeren Widerstandes nach unten klappen kann, sonst aber in horizontaler Lage durch eine Feder erhalten wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiele sind zwei Maschinen verbunden, bei welchen die Kolbenbewegung in üblicher Weise durch einen Kurbelmechanismus auf die Schwungradwelle übertragen wird. Beide Kolben befinden sich gleichzeitig in der Totlage, der linke in seiner höchsten Stellung wird gefüllt, während sich der rechte entleert. Eine derartige Verbindung der Kolben ist wohl nur in der Patentschrift gewählt, um die Stellung der Schieber während der Hubenden zu zeigen. Der linke Kolben d kann sich vollständig füllen, weil die Luft durch das Rohr i entweichen kann. Sobald nun der Kolben so weit gesunken ist, daß der Knaggen k gegen den Hebel h stößt, hat bereits die Platte p den vom Kolben unbedeckten Teil der Öffnung c¹ verschlossen. Der Kolben d beginnt sich zu entleeren, was dadurch beschleunigt wird, daß Luft durch das Rohr i nachströmen kann. Der entleerte Kolben (Figur 425 rechts) wird durch den Auftrieb wieder gehoben, so daß das Spiel von neuem beginnen kann.

§ 154.

Wasserballonmaschine von Stratmann.

Bei der in Figur 443 auf Tafel 34 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 5318 dargestellten Maschine von H. Stratmann in Ülzen ist ein hohler, allseitig geschlossener Kolben i mit einem zweiten geschlossenen leichten zylindrischen Körper i" fest verbunden. Der Kolben i' bewegt sich in einem Zylinder h, während der Körper i" nur vertikal geführt wird. Hierzu ist er mit einem Querstücke I verbunden, dessen Schlitten auf vertikalen Bahnen g' g" gleiten und das mit einem zweiten Querstücke 1 zusammen zur Befestigung von Führungsstangen k'k" dient.

Alle genannten Teile befinden sich in einem Zylinder f, welchem von oben durch eine Laufrinne das Betriebswasser zufließt, und von dessen Boden das Wasser durch ein Ventil d in den Kasten c geleitet wird. In diesem Kasten befindet sich ein Klappenventil p, welches den Übertritt des Betriebswassers in den Zylinder h gestattet bezw. den Austritt des Abwassers aus diesem Zylinder h freigiebt. Mit dem Kolben i' bezw. dem Hohlzylinder i" steht die Betriebsstange m mit Zapfen n'n" in Verbindung, welche am Balancier o im Punkte o angreift. Bei o' ist im Balancier ein Schlitz angebracht, in welchen ein Zapfen der Stange m hineingreift. Der Balancier ist nur teilweise und zwar bis etwas über seinen Drehpunkt o" hinaus dargestellt. Ebenso ist der Bethätigungshebel des Ventiles d abgebrochen gezeichnet.

Zum Zwecke der Umsteuerung ist ein mit Rollgewicht w" versehener, um t drehbarer zweiarmiger Hebel u angeordnet, an dessen einem Arme eine vertikal geführte Stange s eingelenkt ist und dessen anderer Arm durch die Zapfen n' u" die entsprechenden Bewegungsanstöße erhält. Eine Regulierung der Zeitpunkte für die Stöße geschieht mittelst der Schrauben x' und x". Die Gewichtsrolle w" wird durch eine Führung w' in ihrer Bewegung beschränkt bezw. am seitlichen Abweichen gehindert. Zum Ausgleich des Gewichtes der Stange s ist schließlich am linken Arme des Hebels u noch ein Gewicht v angebracht. Am unteren Ende der Stange s ist an ihrer linken Seite eine Zahnstange angebracht, welche in einen Trieb x eingreift. Dieser sitzt mit einem zweiten Triebstockrade r" auf derselben Achse. In das Rad r" greift nun eine Zahnstange ein, welche an der zur Drehung der Klappe p dienenden Stange q befestigt ist. Zur Entfernung erdiger Ablagerungen im Zylinder h sind besondere Ventile i'" i'" angeordnet.

Der Betrieb gestaltet sich in folgender Weise: Sobald bei der gezeichneten Stellung der Maschinenteile das Ventil d geöffnet wird, gelangt das Betriebswasser auf dem bereits angegebenen Wege in den Zylinder h. Durch den Auftrieb werden die Körper i' und i" angehoben und der Balancier o bethätigt. Der Zapfen n der emporgehenden Betriebsstange m stößt von unten gegen den linken Arm des Hebels u, sobald die Körper i' i" ihre höchste Stellung fast erreicht haben. Der Stab s wird erst langsam nach unten gepreßt, bis der Hebel u horizontal liegt. Von diesem Augenblicke an wird aber die Bewegung der Stange s und der übrigen Um-stenerungsteile beschleunigt, da das Gewicht w" nach rechts rollt. Ist nun hierdurch die Klappe p vollständig umgelegt worden und haben die Körper i' i" ihren Aufwärtshub vollendet, so entweicht das unterm Kolben i' im Zylinder h befindliche Betriebswasser durch den Kanal y und das von oben auf den Kolben i' drückende Wassergewicht, vermindert um den Auftrieb des Körpers i", bewirkt den Abwärtshub. Gegen Ende desselben bringt der Zapfen n" die Steuerungsteile in die gezeichnete Lage, so daß das Spiel von neuem beginnen kann.

V.

Masserstrahlmotorrn.

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Achtzehntes Kapitel.

Kraftmaschinen mit geringer Strahlablenkung.

§ 155.

Strahlrad von Müller.

Die im vorliegenden Abschnitte behandelten Kraftmaschinen haben zum größten Teil Aufnahme gefunden, um den zweiten Band zu ergänzen. Es lassen sich aber nicht alle in die Turbinen oder Wasserräder einreihen, denn im Demonrade z. B. wirkt das Wasser sowohl durch lebendige Kraft als auch durch Gewicht.

Vorerst sind verschiedene Wasserkraftmaschinen aufgeführt, bei welchen das Wasser in einem Strahle gegen Schaufeln eines Rades trifft. Hierdurch werden natürlich je nach der Form der Schaufeln mehr oder weniger starke Stöße und damit verbundene Kraftverluste auftreten. Die besprochenen Maschinen sind hauptsächlich durch praktische Vorrichtungen bemerkenswert, welche sich meistens an den Verwendungszweck anlehnen. So ist z. B. der in den Figuren 164 und 165 auf Tafel 15 nach der Deutschen Patentschrift Nr. 7905 der Klasse 27 dargestellte Motor von Adolf Müller in Köln a. Rh. unmittelbar zur Zimmerventilation bestimmt.

Das turbinenartig konstruierte Windrad ist an einer vertikalen Achse c in einem zylindrischen Gehäuse A aus Eisenblech angeordnet. Die Achse c läuft unten in einem Spnrlager f und oben in einem Halslager g. Das Rad hat in der Mitte einen nach unten abgestumpften Kegel c als Kern, an welchem die schrägstehenden, in dem mittleren Bewegungskreise gegen die Horizontale um 45° geneigte Schaufeln s befestigt sind. Die äußeren Kanten dieser Schaufeln sind ebenfalls durch einen, einen abgestumpften Kegel darstellenden Mantel h verbunden. Demnach werden im Gegenteile zu Turbinenschaufeln diese Windschaufeln innen und außen durch Kegelmäntel begrenzt. Unterhalb dieses Turbinenrades sind mehrere Rohr-mundstücke i so angebracht, daß dieselben ihre Wasserstrahlen rechtwinklig gegen die Schaufeln s senden.

Das überschüssige Wasser, welches der durch die Öffnung E angesaugte Luftstrom nicht aufnimmt, wird auf der Bodenplatte m gesammelt und durch Öffnungen n abgelassen.

§ 156.

Strahlrad von Oehlmann.

Einen Wasserstrahlmotor mit horizontalem Rade benutzt Oehlmann bei dem ihm unter Nr. 12 520 (Kl. 27) geschützten Ventilier- und Heizapparat. Die Schaufeln (Figur 160 und 161 auf Tafel 15) sind je nach Bedürfnis aus Metall, Asbest oder Gummi hergestellt. Das Wasserzuleitungsrohr f führt um das Radgehäuse herum und enthält ein oder mehrere Strahlrohre q, welche das Wasser den Schaufeln zuführen. Die letzteren sind so geformt, daß das Betriebswasser ziemlich tangential auftrifft. Sie hängen von dem Radkranze herab und lassen das Wasser nach unten strömen, wo es durch ein Rohr i abfließt.

§ 157.

Strahlrad von Rusp.

Der zur Bewegung und Umsteuerung eines Ventilators von Georg Rusp konstruierte Wasserstrahlmotor (D. R. P. Nr. 34 082 der Kl. 27) ist dadurch bemerkenswert, daß er sich nach zwei verschiedenen Richtungen drehen und somit den Ventilator sowohl für Druck- als auch Saugwirkung in Thätigkeit setzen kann.

Die Schaufeln r (Figur 162 und 163 auf Tafel 15) sind symmetrisch gestaltet und lassen das Wasser möglichst lange auf der Einströmungsseite wirken. Sie gestatten aber im geeigneten Moment den raschen Abfluß desselben, gleichviel, nach welcher Seite sich das Rad dreht.

Das hermetisch geschlossene Gehäuse Gr läßt zwischen sich und dem Rade so viel Spielraum, daß das verbrauchte oder verspritzte Wasser möglichst schnellen und ungehinderten Ablauf findet. Aus demselben Grunde ist auch der Auslauf u möglichst weit gestaltet.

Die Drehung des Rades soll ein Vacuum erzeugen und dadurch die mittelst des Rohres t (Figur 163) zugeführte Luft auf die Radschaufeln pressen lassen.

Zur Einführung des Wasserstrahles dient ein Einspritzstück s mit symmetrisch angeordneten Kanälen k. Dasselbe schließt gegen die Radschaufeln derart ab, daß der Wasserstrahl mit voller Kraft wirken kann.

Über den Kanälen k ist ein Drehschieber v mit zwei Bohrungen a angeordnet, von welchen zum Ingangsetzen des Motores eine mit einem der Kanäle k zur Deckung gebracht wird. Natürlich kann die Umsteuerung auch durch einen Flachschieber, einen Hahn oder dergleichen an Stelle des Drehschiebers erfolgen.

§ 158.

Strahlrad von Walter & Eberhardt.

Bei der in Figur 566 auf Tafel 40 dargestellten Wasserkraftmaschine ²) von Leopold Walter und Georg Eberhardt in Budapest sind Entlastungsund Lustzuführungskanäle besonders bemerkenswert.

Das in einem Gehäuse A eingeschlossene Rad B trägt am Umfange einer Scheibe eine beliebige Anzahl von Schaufeln n, deren Gestalt mit dem Wesen der Erfindung nichts zu schaffen hat. Gegen diese Schaufeln strömt das aus dem Kanäle f kommende Betriebswasser, um nach der Kraftabgabe durch den Stutzen k wieder zu entweichen.

Vor dem Stutzen i der Wasserzuführung ist ein Ventil oder Schieber gedacht, welcher von der zu treibenden Hülfsmaschine aus bethätigt wird und zum Anlassen oder Abstellen, sowie zur Regulierung der erforderlichen Geschwindigkeit dient. Das Betriebswasser soll einer Hauswasserleitung entnommen werden.

Um das Wasser nach vollbrachter Arbeit durch die Radschaufeln nicht sortschieben zu müssen, ist der sogenannte Entlastungskanal g angeordnet, welcher das Abwasser dem Abflußstutzen k zuführt.

Zwei miteinander verbundene Kanäle o und o¹ dienen dazu, die durch Öffnungen s und s¹ einströmende atmosphärische Luft in das Gehäuseinnere zu leiten. Hierdurch wird eine Luftverdünnung beim Betriebe und somit ein Kraftverlust bei der Überwindung des Luftdruckes gegen das Ausflußrohr vermieden.

An einem Ende der Radachse ist ein Schwungrad und am anderen eine Schnurscheibe zur Fortleitung der Kraft angebracht.

§ 159.

Strahlrad mit versetzten zahnförmigen Schaufeln von Escher, Wyß & Co.

In der Deutschen Patentschrift Nr. 87 224 ist ein Strahlrad der Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von Escher, Wyß & Eo. in

Zürich und Ravensburg dargestellt. Eine Ausführungsform ist durch die Figuren 535 bis 537, eine zweite durch die Figur 538 wiedergegeben, während Figur 539 eine abweichende Gestaltung der Zähne zeigt.

Die Schaufelzähne a und a¹ sind am äußeren Umfange des Kranzes k (Figur 535 und 536) oder auch in der Nähe der Peripherie an der Seitenfläche des Rades angeordnet. Diese Zähne stehen dabei versetzt zu einander, so daß das Wasser, welches nicht auf die Vorderfläche von a aufschlägt, sondern zwischen zwei Zähnen hindurchgeht, einen dahinter stehenden Zahn trifft. Hiernach wird vom Wasserstrahl immer eine bestimmte Anzahl Zähne getroffen werden. Die Zahnordnung ist derart getroffen worden, um gegenüber den Stoßwirkungen bei geschlossenen Schaufelbreiten einen gleichmäßigen Gang des Rades zu erzielen. An der vorderen oder Aufschlagseite haben die Zähne parallele Kanten, welche in senkrecht zur Radachse stehenden Ebenen liegen. Nach hinten hat der Zahn schräge Flächen, die in einem Rücken a° zusammentreffen, um dem zwischen den Lücken bezw. deren Kanten durchtretenden Wasser keinen seitlichen Reibungswiderstand zu bieten. Durch eine den Rücken abschrägende Fläche a³ wird eine Schneide a² erzeugt, welche eine Wasser-verspritzung verhindert. Gelangt über die Kante Wasser hinweg, so wird es den nachfolgenden Zahnvorderflächen zugeführt.

Die Aufschlagfläche kann gerade, konvex (Figur 537) oder aber konkav (Figur 539) gestaltet sein. Das Anbringen der Zähne kann durch Angießen am Radkranze, durch Verbindung mit Speichen und Naben in einem Stücke oder durch Einsetzung mit ihnen versehenen Umfangsstücken zwischen den beiden Radkranzseiten k geschehen. Die Teilung der Umfangsstücke wird am besten dem Umfange nach vorgenommen, weil alsdann die Aneinanderreihung von Scheiben in beliebiger Breite sich sehr leicht und Vortheilhaft ausführen läßt (Figur 536). Je nach der Menge des Aufschlagwassers wird eine verschieden große Anzahl von Scheiben (k¹ k² k³ u. s. w.) verwendet.

Wie in Figur 538 neben den Zähnen am äußeren Umfange seitlich noch solche angeordnet sind, könnten die letzteren auch allein Verwendung finden, wonach sich natürlich die Anbringung des Einlaufes richten muß.

§ 160.

Strahlrad von Winkler.

Um einem Wasserstrahle Kraft zu entnehmen, leitet August Winkler in Breslau denselben zwischen eine größere Anzahl wellenförmig gebogener

Scheiben 1 (Figur 545 auf Tafel 40). Das Wasser wird in Richtung der Pfeile durchströmend gegen die Flächen m pressen, dagegen die Flächen in' nachsangen, so daß die Scheiben 1 bestrebt sind, sich in Richtung des Wasserweges zu bewegen.

Solche Scheiben werden nun nach der Deutschen Patentschrift Nr. 35 783 kreisringförmig geschnitten und auf einer Trommelnabe b t (Figur 543 und 544) so angeordnet, daß die Wellen w radial liegen und die ganzen Scheiben zur Achse W vertikal stehen. Das Einlaufrohr giebt vermöge der flachen Gestaltung an der Mündung einen die ganze Breite des Rades einnehmenden Strahl. Um ein Hinausschleudern des Wassers aus dem Rade zur Unzeit zu verhindern, ist ein Gehäuse h angeordnet, welches sich an einen Teil des Umfanges dicht anschließt und dadurch das Wasser zwingt, den durch Pfeile s p q angedeuteten Weg einzuschlagen.

Der gegenseitige Abstand der Wellenscheiben 1 wird durch zwischengelegte kleine Platten und durchgezogene Bolzen B gewahrt. Am Schlüsse der Patentschrift ist gesagt: „Läßt man die Turbine unter Wasser gehen, so findet ebenfalls eine Vermehrung der wirkenden Wassermasse durch Mitreißen von ruhendem Wasser statt." Der Ausdruck „ebenfalls" bezieht sich ans vorher angegebene Konstruktionen von Dampfstrahlrädern, von welchen der Erfinder sagt, daß der Dampfstrahl die Turbinentrommel mehrere Male umkreist und dabei die gesamte in den Kanälen befindliche ruhende Dampf- bezw. Luftmasse mitreißt und mit sich in kreisende Bewegung versetzt, und daß somit stets eine wesentlich vergrößerte Masse von strömender Flüssigkeit auf die Turbine drehend einwirkt.

Eine derartige Vermehrung der wirkenden Flüssigkeitsmasse hat aber doch nur Bedeutung, wenn ohne eine solche die lebendige Kraft der Betriebsflüssigkeit nicht ausgenützt würde. Immerhin geht für die Maschine Kraft verloren, denn es ist wohl schwerlich anzunehmen, daß alle auf die in den Kanälen ruhende Dampf-, Luft- oder Wassermasse übertragene lebendige Kraft von dieser wieder an das Strahlrad abgegeben wird.

Bei den Dampfstrahlrädern, die der Vollständigkeit halber hier mit beschrieben werden mögen, kommt noch ein Übelstand hinzu. Es muß nämlich der Dampf bei innerer (Figur 546 und 547) sowie bei äußerer Beaufschlagung (Figur 548 und 549) der wirkenden Zentrifugalkraft entgegen nach der Achse hin sich bewegen, um durch das Rohr D entweichen zu können.

Bei innerer Beaufschlagung sind die Wellenscheiben 1 mittelst Leisten L an der inneren Zylinderfläche der mit der Welle W verbundenen Trommel t

befestigt. Der freibleibende Hohlraum wird durch eine zylindrische Erweiterung g des Dampfzuleitungsrohres r teilweise eingenommen. An Öffnungen n dieser Erweiterung g schließen sich entsprechend gestaltete Düsen Ni an. Der durch die scharfen Kanten lx der Wellenscheiben 1 der Anzahl dieser Scheiben entsprechend geteilte Dampfstrahl soll nun den ganzen Trommelumfang mehrere Male umkreisen und dann durch eine Öffnung E in der Mitte der einen Bodenplatte bx der Trommel t nach dem Ableitungsrohre D entweichen.

Bei äußerer Beaufschlagung wird sich nun leichter der Dampf einen bestimmten Weg bahnen, da nicht zwei ganz entgegengesetzte Strömungsrichtungen verlangt werden. Ein Dampfteilchen wird nach mehrfacher Umkreisung der Achse auf einem spiralischen Wege immer mehr nach innen fortschreiten, um endlich durch den Kanal o, welcher durch Aussparungen in den Wellenscheiben 1 gebildet ist, durch die Öffnung E nach dem Rohre D zu gelangen. Die Scheiben sind bei dieser Bauart natürlich mit der Welle W verbunden, während die Trommel t fortfällt und nur das Gehäuse h übrig bleibt.

Zum Ablassen des sich bildenden K'ondenswassers ist einmal (Figur 546 und 547) eine federnd gehaltene Klappe k, welche sich durch die Zentrifugalkraft des Wassers öffnet, und im anderen Falle (Figur 548 und 549) ein am unteren Teile des Gehäuses h angebrachter Sammelbehälter k vorgesehen, aus welchem zeitweise das Wasser durch einen Hahn f abgelassen werden kann.

§ 161.

Strahlrad mit schalenartigen Schaufeln von Escher, Myß & Co.

Die nachstehend beschriebene Maschine von Escher, Wyß & Eo. in Zürich könnte ebenso gut ihren Platz im nächsten Kapitel finden, da eine entsprechende Gestaltung der Schaufeln den Wasserstrahl fast um 180° ablenkt. Es soll auch der Stoß des Wassers gegen die Schaufeln vermieden werden, wie die Erfinder in der Deutschen Patentschrift Nr. 36211 ausführen. Sie sagen nämlich, daß zwar schalenartige Schaufeln in einer Becherserie offen, wie z. B. bei älteren und neueren Löffelturbinen, zur Verwendung gelangen, daß diese jedoch infolge der ganz unzweckmäßigen Stoßwirkung des Wassers auf die Löffel oder Becher einen schlechten Effekt ergeben, daß es ferner eine Reihe von Turbinenschaufelformen, teilweise mit Leitrippen für das Aktionswasser, teilweise mit mehr oder weniger tangentialen Leitschaufelapparaten, wie z. B. die Jones-Turbinen

und deren vielfache Modifikationen giebt, die aber sämtlich durch einen muschelkanalförmigen Austritt nach innen und nach der dem Eintritte in der Achsrichtung entgegengesetzten Seite charakterisiert sind.

Die Neuerungen, welche in den Figuren 540 bis 542 auf Tafel 40 wiedergegeben sind, betreffen Strahlräder mit schalenartigen, am Nabenteller angegossenen Schaufeln ohne Leitrippen, mit Vorrichtungen, daß das Wasser an den Schaufeln eine passende seitliche Ablenkung erhalte, und mit tangentialem Einlaufe für Spindel-Kanalregulierung.

Figur 540 zeigt die Maschine im Vertikalschnitte mit teilweiser Ansicht des Rades, Figur 541 giebt einen Horizontalschnitt wieder, während Figur 542 einen Längsschnitt durch die Schaufeln darstellt.

Der Strahl des Aufschlagwassers wird unter entsprechendem Winkel in der Mittelebene des Rades auf die Schaufeln s geleitet, welche nach zwei Richtungen gekrümmt sind. Das Wasser wird somit seinen Weg sowohl in radialer Richtung der Schaufelkrümmung als auch zum Teil in der Seitenrichtung der Schaufelkrümmung nehmen.

Um das Luftansaugen, somit eine Ventilatorwirkung des Rädchens zu verhindern, sind Schutzteller 8 mit Lappen am Gehüuseinnern angebracht, welche die Innenseite der Schaufeln s abschließen und in der Gegend des Einlaufes bei 8* ausgeschnitten sind. Dieser Ausschnitt gestattet den ungehinderten Auslauf des Wassers aus den Schaufeln, welches dann an der schiefen (konischen) Fläche der Schutzteller nach unten zum Austritte gelangen kann.

Durch Vor- oder Zurückschieben der Zunge z wird der Einlauf A geregelt. Die Verschiebung des Zungenkörpers geschieht mittelst Schraube und Handrades n derart, daß bei einer Drehrichtung sich eine mit der Zunge verbundene Schraube in die am Handrade angeordnete Schraubenhülse h hinein- und bei der anderen Richtung herausbewegt. Der untere Teil zl des Kanales m m₁ ist dagegen unbeweglich und legt die Strahlrichtung fest.

Die Maschine soll sich besonders für große Umdrehungszahlen und hohes Gefälle eignen.

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Meißner, Hydraulik. IN. 2. sauft.

Neunzehntes Kapitel.

Kraftmaschinen mit 180° Strahlablenkung.

§ 162.

Strahlrad von Rotten.

In den Figuren 166 und 167 auf Tafel 15 ist eine Ausführungsform des Strahlrades von M. M. Rotten in Berlin nach der Deutschen Patentschrift Nr. 60 303 wiedergegeben, welches dadurch bemerkenswert ist, daß es von außen beaufschlagt wird und auch mit äußerem Anslaufe versehen ist.

Durch nachstehende Deduktion, welche ihrer Wichtigkeit wegen hier wörtlich angeführt werde, ist der Erfinder zu dieser Bauart gelangt:

„Sowohl bei Turbinen als auch bei Schleuderpumpen (Kreiselpumpen, Zentrifugalpumpen) ist die wesentliche Quelle der entstehenden Arbeits-Verluste in zwei Umständen zu erblicken: einmal in dem beim Eintritte in das Laufrad erfolgenden Stoße des Wassers gegen die Schaufeln und zweitens in dem Betrage an lebendiger Kraft, welche dem aus dem Laufrade austreteuden Arbeitswasser noch inne wohnt. Werden diese beiden Verlustquellen beseitigt, so muß der Wirkungsgrad eines mit Leitrad versehenen Strahlrades, sowohl als Kraftmaschine wie auch als Pumpe, außerordentlich hoch ausfallen."

„Der Stoßverlust wird um so geringer, je kleiner die Schaufelwinkel des Laufrades an der Eintrittsstelle desselben gewählt werden. Sind diese Winkel zu Null angenommen, so kann ein Stoßverlust beim Betriebe des Rades niemals eintreten, es möge langsam oder schnell, mit kleiner oder großer Umdrehungszahl laufen. Die kleinsten Schaufelwinkel sind aber bekanntlich nur ausführbar bei außenschlächtigen Rädern, d. h. also z. B. bei Radialturbinen mit äußerer Beaufschlagung, bei den sogenannten Tangentialrädern. Dieselbe Erwägung gilt auch für den Bau von Schleuderpumpen, wenn deren Laufrad wie eine Turbine mit einem, entsprechenden Leitrade versehen wird."

„Die hieraus abzuleitende erste Bedingung für den zweckmäßigsten Bau eines Strahlrades ist: Eintritt der einzelnen, die Leitkauäle durchfließenden Wasserstrahlen in einer zur Radachse rechtwinkeligen Ebene, welche Radebene genannt werde, von außen nach innen. Allerdings kann auch in gegebenen Fällen der Eintritt der Wasserstrahlen ebenso zweckmäßig in einer Kegelfläche erfolgen, deren Achse mit der Radachse zu-

.sammenfällt und bereit Seiten gegen die Radebene etwas geneigt sind. Auch bei solcher Anordnung ist die erste Bedingung der Verminderung des Stoßverlustes sehr angenähert zu erfüllen."

„Als zweite Bedingung für den zweckmäßigen Bau von Strahlrädern muß von innen nach außen gerichteter Wasseraustritt angenommen werden, weil dadurch die im Austrittswasser verbleibende lebendige Kraft möglichst klein gemacht wird. Nur bei solchen Strahlrüdern, also bei innenschlächtigen Radialturbinen, z. B. Fourneyron-Turbinen, ist es nämlich möglich, den Schaufelwinkel der Austrittsstelle des Laufrades so klein als möglich zu machen, wiederum nahezu Null. Hierbei können ebenfalls die einzelnen austretenden Wasserstrahlen der Lauszellen entweder in einer zur Radachse rechtwinkeligen Ebene liegen oder in einem mit dem Rade konachsialen Kegelmantel, dessen Erzeugende eine Neigung gegen die Radebene besitzt."

„Um nun beide vorgenannten Bedingungen für den zweckmäßigsten Bau einer Turbine oder Schleuderpumpe zu vereinigen, ist nach vorliegender Erfindung das Laufrad so angeordnet, daß zunächst in bekannter Weise der Eintritt des Wassers an der äußeren Radperipherie von außen nach innen gerichtet erfolgt, daß dabei aber entgegen den bisher bekannt gewesenen Anordnungen der Austritt des Wassers in umgekehrter Richtung von innen nach außen erfolgt. Die Schaufeln dieses neuen Rades müssen deshalb so gebogen sein, daß in denselben das Arbeitswasser seine Bewegungsrichtung völlig umkehrt. Hierdurch wird dasselbe erreicht, was auch bei dem Poneelet-Rade stattfindet, nämlich Eintritt des Wassers von außen nach innen und zugleich Austritt desselben von innen nach außen."

„Die Ausbildung dieses Erfindungsgedankens kann nun in sehr verschiedenartiger Weise so erfolgen, daß die bisher bei Turbinen bekannten mannigfachen Anordnungen auch für das neue Strahlrad möglich werden. So kann das Laufrad mit horizontaler oder senkrechter oder geneigter Achse angeordnet sein. Die Turbine kann am ganzen Umfange als Vollturbine mit Leitschaufeln besetzt sein oder als Partialturbine nur mit einzelnen Leitschaufeln versehen werden. Die Turbine kann wie eine G i r a r d - Turbine in freier Luft oder auch mit dem Laufrade unter Wasser laufen. Ebenso lassen sich für die Leitkanäle alle bekannten Anordnungen zum Abschützen anbringen."

Von den zahlreichen Ausführungsformen ist nur eine wiedergegeben, bei welcher der Wasserstrahl um 180" abgelenkt wird. Die anderen Ausführungsformen zeigen teils eine ebenso große Ablenkung, teils eine etwas kleinere, wobei die Form der Kanäle wechselt. Es kann der Querschnitt der Zellen an der Umbiegungsstelle z. B. ein Rechteck bilden, dessen größere Achse in einer senkrechten Ebene liegt, so daß die Breite der einzelnen Zellen nach innen zu abnehmen kann. Ebenso kann die Höhe der Zellen überall dieselbe bleiben, während die Breite von der Eintrittsstelle nach innen zu abnimmt, von der Umkehrungsstelle nach dem Austritte hin aber ebenfalls konstant bleibt.

§ 163.

Das Pelton-Uad.

Nach einer Abhandlung in der Zeitschrift Engineering ³) war in den Bergwerksdistrikten des westlichen Amerika das sogenannte hurdy-gurdy wheel im Gebrauche. Dieses war ein großes Wasserrad, gegen dessen flache Schaufeln ein kräftiger Wasserstrahl gesendet wurde, wie solche zum Schlämmen der goldhaltigen Erde dienten. Die Druckhöhe betrug 300 oder 400 Fuß engl. (91 oder 122 m). Diese Räder waren zu Hunderten längs der Pacific - Abhänge im Betriebe. Sie waren billig und leicht herzustellen. Jedoch konnte ihr Wirkungsgrad 50% bei bester Ausführung nicht überschreiten bezw. wegen der auftretenden Stöße nicht einmal erreichen. Man kam nun auf den Gedanken, an Stelle der flachen Schaufeln Becher zu verwenden, von welchen das Wasser zurückgeworfen wurde. Um den Wasserstrahl durch entsprechende Gestaltung der Schaufel langsam um 180° abzulenken, verwendete Knight Becher mit einfach gekrümmten Boden, bei welchen der Strahl seitlich ein- und seitlich austrat. Pelton dagegen gestaltete die Becher (Figur 568 auf Tafel 40) im Querschnitte wie ein kleines griechisches Omega [«], auf dessen mittlere Schneide das Wasser auftreffen mußte. Es teilte sich dadurch in zwei Strahlen (Figur 557), welche je um 180° abgelenkt wurden. Nach § 56 im ersten Bande ist vr = v — c die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Wasser zuerst an der Schaufel entlang bewegt. Nach der Rücklenkung ist nun die absolute Geschwindigkeit des Wassers gleich der Differenz zwischen der relativen Geschwindigkeit vr und der absoluten Geschwindigkeit des Rades c,

d. h. — vr — c = v — c — c = v — 2 c. Diese Differenz darf den Wert Null nicht erreichen, damit die Schaufeln in kurzer Zeit vollständig entleert werden. Es soll daher nur angenähert c — 0,5 v sein. Durch die neue Bauart wurde ein Wirkungsgrad von 80% nicht selten überschritten, bei geringer Belastung minderte sich der Wirkungsgrad bedeutend, weil man zuerst eine Regulierung durch Bewegung des Strahlmundstückes zu erzielen strebte und hierbei viel Kraft vergeudete. Bessere Regulierungsvorrichtungen sind im folgenden Paragraphen besprochen.

Bei der Aufzählung der Vorzüge des Pelton-Rades ist in der Zeitschrift The Engineer (Band 71 Seite 170) angegeben, daß die Welle ebenso gut horizontal wie vertikal gestellt werden kann. Billige Herstellung, verhältnismäßig leichte Fundierung, langsamer Gang bei großen Druckhöhen, bequemer Transport und größerer Wirkungsgrad als andere Wasser-kraftmaschinen , Unabhängigkeit von Zufällen sind sodann noch aufgezählt. Schließlich soll die Abnutzung fast Null sein.

Zur Berechnung der Strahlgeschwindigkeit v bezw. des Strahlquerschnittes £ benutzt man die Formeln v — 8,05 j/h und f — 2,4 wobei v in Fuß in der Sekunde, h in Fuß, f in Quadratzoll und Q in Kubikfuß in der Minute gemessen sind. Soll dagegen v und h in Metern, f in Quadramillimetern und Q in Litern gemessen werden, so nehmen die Gleichungen die Form an:

v = 14,054 J/h,

f= 16,674 — • v

Die Umfangsgeschwindigkeit des Rades soll ungefähr halb so groß sein, wie die Geschwindigkeit des ausströmenden Strahles, was bereits oben abgeleitet wurde.

Aus der Tabelle auf Seite 310 kann Geschwindigkeit und Arbeitsgröße der Pelton-Räder entnommen werden.

Andere Leistungen werden zur Druckhöhe und zum Wasserverbrauch unmittelbar proportional sein. Um eine beabsichtigte Umdrehungsgeschwindigkeit mit anderen als hier gegebenen Abmessungen in Einklang zu bringen, ordnet man mehrere Pelton-Räder ans derselben Welle an.

Vor der American Society of Civil Engineers berichtete Hamilton Smith, jun., über Versuche ⁴), bei welchen ein Pelton-Rad von 108,9 PS

unter einer Druckhöhe von 117,65 m einen Wirkungsgrad von 87,3 °/0 ergab. Der Durchmesser des Rades betrug 1,83 m, die Düse hatte 48 mm Durchmesser, das Zuleitungsrohr war 2103 m lang bei 558 mm Durchmesser und 117,80 m Höhe über der Düse. Das verbrauchte Wasser

Tabelle der Leistung eines Pelton-Rades in EL P.*)

Wasserverbrauch in Kubikfuß engl.

*2»-

|.S 10

20

30

40 50 60

70 80 90

100

Raddurchmesser in Zoll engl.

24 j 48 | 72

in der Minute

20

o,3i

0,02

40

1,2

6o

0,904    1,9

80

1,2

2,4

2,17    2,48

4,2

4,8

6,32    7,23

8,4

9,6

3 163 6 230 9,04 282

81

45

115

141

77

94

100

1,6

3,2

6,4

9,6

150

2,4    4,8

200

3,2

6,4

9,6    12

12,8    16

14,4

19,2

11,2

16,8

22,4

12,8

19,2

25,6

250

16

20

24

28

32

300

4,8

9,6

360

5,8

400

6,4

n,6

12,8

460

7,5

15

14.4

17.4 19,2

22.5

500

16

24

4-.    00 00

33,6

38,4

56

64

O-N Vt ln    4*    Ck)    to    to m    M

W ^ W    OJ    0\    00    _H 4    O

Ui Ch 4o to

12

16

24

32

40

48

58

64

75

80

328

160

109

364

446

514

576

631

691

728

781

814

182

223

257

288

315

345

364

390

407

121

149

243

260

271

wurde durch ein eisernes 3,2 mm dickes und b — 0,9272 m langes Wehr ohne seitliche Kontraktion gemessen. Die Überfallhöhe ti betrug 0,1264 m. Die Wassermenge war nach der zur Berechnung benutzten Formel Q = of work under a head of 386 ft., the wonderfully high efficiency of 87-3 per cent. These experiments were made with a Pelton wheel 6 ft. in diameter, nozzle 1-89 in. in diameter, supply main 6900 ft. long, 22 in. in diameter, with a head of 386x/₂ ft. above nozzle. The water used was measured over an iron weir ¹/₈ in. thick, 3-042 ft. long, without end contractions, the depth being • 4146 ft. The discharge by Fteley’s formula of ^ = 3-31 bh'⁸/₂ + • 007 b would be 2-709 cubic feet per second. The Bourdon gange used showed a pressure of from 165 lb. to 162 lb., indicating a head of, say, 380 ft. The theoretical power of the water was 4,060,253 foot-pounds, and the work done was 3,545,000 foot-pounds, useful effect 87-3 per cent. The velocity of the issuing jet would be 157 ft. per second, or 9420 ft. per minute, the circum-ference of the wheel 18-85 ft., with 255 x/₂ revolutions per minute; ratio of bücket speed to theoretical velocity would be 51 per cent.

*) H. P. ist eine Abkürzung für horse-power (Pferdestärke). Eine englische Pferdestärke ist = 76,041" kgm = 1,0139 PS. (Vergl. Band 1 Seite 21.)

1827,4 bh'%-|-0,65 b von Fteley *) 76,7 Liter in der Sekunde, während der Druck zwischen 11,6 und 11,4

kg

schwankte, was einer Druckhöhe

qcm

von 115,8 m entspricht. Die theoretisch zur Verfügung stehende Wasserkraft war 561343 kgm und die ermittelte Leistung 490108 kgm. Somit ergiebt sich ein Nutzeffekt von 87,3«/». Der Wasserstrahl hatte eine Geschwindigkeit von 47,85 m in der Sekunde. Das Rad machte 255T/₂ Umdrehung in der Minute und hatte hiernach eine Umfangsgeschwindigkeit von 24,47 m. Dies sind 51 °/₀ der Strahlgeschwindigkeit.

In der Revue industrielle (1897 Seite 2) sind Versuche mit einem von A. & G. Price in Thames (Neuseeland) konstruierten Rade angeführt, welches einen Durchmesser von 0,61 m hatte und unter einem Gefälle von 32 m stand. Es betrug bei einem Wasserverbrauch von

1054 Liter in der Minute der Wirkungsgrad 80 °/₀

Bei einer Anlage der Hearing Work Electric Light and Power Company in Aspen (Colorado) sind acht Pelton-Räder von 0,600 m Durchmesser verwendet, von denen jedes 175 Pferdestärken bei 1000 minütlichen Umdrehungen und einem Gefälle von 246 m liefert. Jedes Rad wiegt 40 kg, so daß 0,230 kg auf eine Pferdestärke kommen; für die ganze Anlage fallen etwas mehr als 2 kg auf eine Pferdestärke.

In Comstaek (Tunnel Sutro) ist eine Gruppe von sechs Rädern aufgestellt. Jedes hat 1 m Durchmesser und liefert 125 PS bei einem Gefälle von 510 m und einem Strahldurchmesser von 0,016 m. Es wiegt 100 kg. Ein anderes Rad von 0,915 m Durchmesser, welches 80 kg wiegt, giebt 101 PS bei 1150 Umdrehungen, einem Gefälle von 630 m und einer Mundstückweite von 0,013 m.

Auf der nationalen schweizerischen Ausstellung zu Genf befand sich ein Doppel-Pelton-Rad**) von Escher, Wyß & Co. in Zürich, von welchem die Figuren 564 und 565 auf Tafel 40 ein schematisches Bild geben. Bemerkenswert ist hierbei die Form der Schaufeln und des Mundstückes. Ferner war noch die Vorrichtung zur Beeinflussung des Durchflußquerschnittes eigenartig.

764

493

283

198

*) Vergl. § 79, 82 und 88 des ersten Bandes. In diese Formel ist b und h in Metern einzusetzen, wodurch sich Q in Litern ergiebt.

**) Revue industrielle Band 28 Seite 2.

Für ein Gefälle von 100 m giebt Gustav Richard die folgenden Ergebnisse⁵) von Versuchen mit Pelton-Rädern an:

Durchmesser des Rades

Pferdestärken in der Stunde (an der Radwelle gemessen)

Wasserverbrauch in Litern in der Minute

Umdrehungen in der Minute

0,15

0,30

0,46

0,61

0,90

1,20

i,5o

1,80

V. vS

vO O

1    330

2    380 5 400 9 620

15 000 21 600

2780

1390

927

6 96

231

ro exf

23,3

45

IOI

180

280

405

In einem längeren Artikel⁶) über das Pelton-Rad, auf welchen am Schluß dieses Abschnittes nochmals zurückgekommen wird, giebt Reuleaux an, daß die Schaufeln aus harter Bronze nach sehr sauber polierten Modellen hergestellt, bei kleineren Rädern auch sämtlich innen poliert werden, um größere Wasserreibung zu verhüten. „Eine gar nicht große Reihe von Schaufelmodellen genügt für den ganzen großartigen Umfang der Verwendungen des Pelton - Rades. Bemerkenswert ist die Schärfe des Becherrandes außen am Radumfange. Diese Schärfe und Dünnwandigkeit ist nötig, damit dem Wasserstrahl keine große Störung widerfährt, wenn er in die nächste Schaufel übertritt. Die Schaufeln werden mit aller Sorgfalt auf den sauber gearbeiteten Radrücken, der auf der Teilmaschine geteilt ist, aufgeschraubt. Der Radkörper selbst ist genau abgedreht, ausgebohrt und ausgewuchtet, so daß unfreie Achsen vermieden sind, demnach dem Rade die erforderliche hohe Umlaufsschnelle unbesorgt erteilt werden kann. Bei Erreichung der richtigen Umfangsschnelle c des Rades tritt das Wasser sozusagen stoßfrei ein und verläßt ebenso alsbald wieder das Rad; es bildet sich kein nachgeschleppter Strahl, keine vorausbrausende Garbe, sondern das Wasser fällt tot herab; die kleinen Sprühtropfen bilden nur einen feinen Nebel um das Rad, weshalb die Anbringung eines Radkastens, einer Radhülle immer empfehlenswert ist; sie wird aus Holz oder aus Eisen hergestellt."

„Der Wirkungsgrad ist beim Pelton-Rade außerordentlich hoch. Die

Erbauer ⁷) gewährleisten 80 bis 85 °/₀ und haben unter günstigen Umständen noch mehr erzielt. Will sich jemand an der Meinung, die man bei uns manchmal aussprechen hört, stoßen, daß die Wassermessungen bei den Amerikanern nach ungünstigeren Formeln berechnet würden als bei uns, so ist dem entgegenzuhalten, daß unter denselben Voraussetzungen andere amerikanische Turbinen nicht mehr Wirkungsgrad geben als bei uns. Es ist indessen alsbald einzusehen, daß die Kraftverluste beim Pelton-Rad nicht groß sein können. Ein wirbelfrei zutretender Strahl, glatte Schaufelflächen, beinahe schneidig scharfe Kanten an den Bechern, da wo diese durch den Strahl schlüpfen, ein sehr kleiner Austrittswinkel, alles dies kommt zusammen, um die Umstände wegzuräumen, die sonst auftretenden Verluste auf ein kleines Maß zu beschränken."

„Erstaunlich ist der Umfang des Anwendungsgebietes des Pelton-Rades bezüglich Gefälle und Wassermenge. Die Wirkungen werden günstiger bei größerem Gefälle. Die Fabrikanten empfehlen daher als untere Grenze 25' bis 30', d. i. 8 bis 9,5 m. Als obere Grenze ist bis jetzt erreicht worden 1680' oder 512,4 m, wobei der Wirkungsgrad 88 Prozent beträgt. Die Gesellschaft erbietet sich aber, auch über diese Gefällshöhe noch beliebig weit hinauszugehen, da sie Hindernissen darin bis jetzt nicht begegnet ist. Die letztgenannte Gefällshöhe ist bei sechs Rädern am Chvllar - Schacht in den Comstock-Gruben ausgenutzt. Nach mehr als dreijährigem Gebrauch waren daselbst andere Ausbesserungen nicht erforderlich als die Ersetzung einiger abgenutzter Schaufeln. Augenblicklich ist die Gesellschaft mit Versuchen beschäftigt, welche auch für Gefälle bis herab zu 10' oder rund 3 m einen Wirkungsgrad, der sich dem oben erwähnten nähert, versprechen."

„Die wirkliche Leistung geht von einer untersten Grenze mit ¹/₃₀ bis ^40 PS (Nähmaschinen, ärztliche Maschinen) bis hinauf zu 2000 PS und darüber mit einem Rade."

„Bemerkenswert in Betreff des Baues des Pelton-Rades ist, mit wie wenig Modellgrößen für die gewöhnlichen Fälle ausgereicht wird. Die Gesellschaft wendet für diese Fälle nur zehn Radgrößen an, bezeichnet:

a) mit den Nummern 0 bis 5 und b) als 3-, 4-, 5- nnd 6-füßiges Rad."

„Für die kleineren Räder Nr. 0 bis 5 gilt folgendes:

Nr. O-Rad 4" Dmr., Scheibe 2" Dmr., ¹/i zöllige Schnurrinne

3"

Nr. 2-Rad 12" Dmr., Scheibe 4" Dmr., 4 zöllige Scheibenbreite

5"    „    4i/

„ 3 „ 18" „ 4 „ 18"

6"

8"    „    81/2    „

„Die Gefällshöhen für diese Räder gehen bis zu 250' oder 76,25 Einige wichtige Angaben für die größeren Räder liefert folgende Tafel der Fabrikanten:

Gefälle

Fuß_I

20

50

80

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

700

800

900

1000

24"

m.

3'-Rad

4'-Rad

5'-Rad

6'-Rad

PS

PS

PS

PS

°,iq

15.25

24,40

30.50

45,75

61,00

76.25

91.50

106.75 122,00

137,25

152.50

167.75

183,00

213.50

244,00

274.50 305,00

1,50

5,98

12,04

16,84

31,01

47,75

66,74

87,73

110,56

135,08

161,19

188,80

223,76

248,16

312,73

382,09

455,94

534,01

2,64

10,60

21,44

29,93

55,08

84,81

118,54

155,83

196,38

239,94

286,31

335,34

397,43

440,77

555,46

678,66

809,82

948,48

4,18

16,63

33,54

46,85

86,22

132,70

185,47

243.82 307,25 375.40 447,95 524,66

621.82

689,63

869,06

1061,81

1267,02

1483-97

6,00

23,93

48,16

67,36

124,04

191,00

266,96

350,94

442,27

540,35

644,78

755,20

895,04

992,65

1250,92

1528,36

1823,76

2136,04

Gewicht 700 bis 1000 Pfd. (rund 390 bis 450 kg)

Gewicht 1000 bis 1400 Pfd. (rund 450 bis 640 kg)

Gewicht 1400 bis 2100 Pfd. (rund 640 bis 950 kg)

Gewicht 2100 bis 3000 Pfd. (rund 950 bis 1350 kg)

„Diese Tafel, in welcher die Wasfermengen nicht angegeben sind, sich aber rückwärts ermitteln ließen, indem der Wirkungsgrad 0,85 zu Grunde liegt, soll vor allem zeigen, welch weites Gebiet mit den wenigen Radgrößen bestrichen wird. Aus den Gewichtsangaben geht hervor, daß bei einem und demselben Durchmesser das Rad je nach der geforderten Leistung mit kleineren oder größeren Wandstärken hergestellt wird."

§ 164.

Regulierung der Pelton-Räder.

a) Drosselung des Strahles.

Schon im vorigen Paragraphen ist eine rohe Regulierungsart der Pelton-Räder angedeutet worden. Über diesen Punkt sagt Reuleaux a. a. O.:

„Die Ganzregelung erfolgt in allen gewöhnlichen Fällen durch Drosselung des Strahles, aber an einer Stelle, wo die Weite des Aufschlagrohres noch groß genug ist, um bei der Kleinheit der dort herrschenden Schnelle des Stromes kleine Kraftschwdnkungen nicht merklich schädlich werden zu lassen."

b)    Bewegung des Aufschlagrohres.

„Noch ist die andere Regelungsweise versucht-worden, den Treibstrahl vermöge Senkung und Hebung des Aufschlagrohres mehr außen oder innen auftreffen zu lassen. Das Aufschlagrohr erhält dann ein ziemlich weit zurückliegendes Gelenk, um welches das Mundstück schwingt und vom Gangregler angemessen verstellt wird. Diese Regelungsweise scheint mir indessen wenig zu versprechen, da sie nur die Umlaufszahl, nicht aber die zugeführte Arbeitsstärke, vermehrt oder vermindert."

c)    Auswechselung der Mundstücke.

„Die leichte Anbringung des Mundstückes kann auch noch, wie bei den Feuerspritzen geschieht, besonders ausgenutzt werden; man kann ein solches nämlich unter Umständen gegen ein engeres oder weiteres auswechseln. Hierdurch kann man in wasserarmen Zeiten den Wirkungsgrad auf seiner Höhe halten, in wasserreichen Zeiten die verfügbare größere Wassermenge auch gut verwerten. Es werden deshalb den Rädern für solche Fälle Ersatzmundstücke beigegeben."

d)    Veränderung der Mundstückzahl.

Eine bequeme Regulierung ergiebt sich bei Rädern, welche das Betriebswasser durch mehrere Mundstücke zugeführt erhalten. Ein solcher Motor ⁸) ist in Figur 562 auf Tafel 40 dargestellt. Es ist nämlich nur erforderlich, je nach dem verringerten Kraftbedarf ein oder mehrere Mundstücke zeitweise zu verschließen.

Bei der Konstruktion derartiger Räder muß die Entfernung der Schaufeln bezw. diejenige der Mundstücke so bemessen werden, daß die von einem Strahl getroffene Schaufel sich erst vollständig entleert, bevor sie in den Bereich des nächsten Strahles gelangt.

e) Ncibungswendcgctriebe.

Eine selbstthätige Regulierung eines Pelton-Rades von der Pelton Water Wheel Company, San Francisco, V. St. A., ist in Figur 563 auf Tafel 40 nach der Zeitschrift „Portefeuille economique des machines“ (Band 41 Spalte 124)⁹) dargestellt.

Von der Radwelle e aus wird die horizontal gelagerte Welle f eines Zentrifugalregulatots d mittelst Riemenübertragung in Umdrehungen versetzt. Mit der Regulatorhülse m sind zwei kegelförmige Reibräder a b fest verbunden, welche einzeln mit einem größeren kegelförmigen Reibrade c bei der Verschiebung der Regulatorhülse in Eingriff kommen können. Auf der Welle des letztgenannten Rades c ist eine Schnecke g angebracht, in welche ein Schneckenrad h eingreift. Die Bewegung desselben wird mittelst eines Zahnrades i und Zahnradsektors k auf die Spindel 1 eines Ventils übertragen, welches den Wafferzufluß zum Pelton-Rade regelt.

Wenn das Rad zu schnell umläuft, so wird sich die Regulatorhülse m nach dem Ende n ihrer Welle hin bewegen und die Reibräder b c in Eingriff bringen. Hierdurch wird unter Vermittelung der beschriebenen Übertragungsmechanismeu der Querschnitt für den Wasserdurchfluß verringert werden. Ist die normale Umdrehungszahl erreicht, so befindet sich die Hülse m in ihrer Mittellage und die Reibräder sind ohne Eingriff. Vermindert sich dagegen die Umlaufgeschwindigkeit, so entfernt sich die Hülse m weiter vom Ende n ihrer Welle und preßt die Reibräder a c zusammen, wodurch das Ventil eine größere Wassermenge durchströmen läßt. An Stelle eines gewöhnlichen Ventiles kann natürlich durch das Wendegetriebe eine der anderen Regulierungsvorrichtungen (vergleiche f. und e.) bewegt werden.

f) Verengung des Miindnngsqucrschnittes.

Mr. Dorville Libby jun. aus San Francisco giebt nun eine Regelungsvorrichtung¹⁰) (Figur 553 auf Tafel 40) bei einem Rade an, welches zum Betriebe eines Luftkompressors dient. Das Rad (Figur 552) hat 18 Fuß (5,49 m) Durchmesser und wird durch einen 2 Zoll (50,8 mm)

g) Aushöhlung des Strahles.

starken Strahl von 700 Fuß (213,4 m) Druckhöhe getrieben. Dasselbe soll einen Wirkungsgrad von 92 °/₀ haben.

Zur Regulierung läßt sich dicht vor der Mündung jedes Aufschlagrohres eine zugeschärfte Platte mit Hülfe eines Regulators bewegen, welche die Mündung entsprechend verengt. Der Wirkungsgrad soll sich trotz der natürlich auftretenden Kontraktion des Strahles nur wenig verringern *).

Das in Figur 561 auf Tafel 40 nach der Zeitschrift „The Engineer“**) dargestellte Pelton-Rad ist von Hett konstruiert und ebenfalls durch die verwendete Regulierung bemerkenswert.

Das Rad leistet 150 Pferdestärken bei einem Durchmesser von 1,50 m, einer Druckhöhe von 76 m und bei 240 Umdrehungen in der Minute. Das Wasser wird dem Motor durch ein 228,60 m langes Stahlrohr von 0,40 m Durchmesser zugeleitet.

Hett konstruierte ein regulierbares Mundstück a, in welchem ein kegelförmiger Körper b derart angeordnet war, daß durch seine horizontale Verschiebung der Ausflußquerschnitt beliebig verändert werden konnte. Die erforderliche Verschiebung kann von Hand mittelst Schraube c und Handrades cl oder selbstthätig geschehen. In letzterem Falle scheint nach der hier benutzten Quelle der Körper b mit dem Kolben eines Hülfs-zylinders in Verbindung zu stehen, zu welchem der Wasserzutritt bezw. aus welchem der Wasseraustritt durch einen Zentrifugalregulator geregelt wird. Hierdurch ist das Pelton-Rad selbst zur Verwendung bei der Erzeugung elektrischen Lichtes geeignet. ¹¹ 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Die vom Strahl unmittelbar getroffenen inneren Teile des Bechers sind wie gewöhnlich gestaltet. Er trifft also auf eine sich vom Boden erhebende Schneide d und teilt sich dann in zwei Hälften, welche seitlich die Schaufel verlassen.

Damit nun die Vorderwand eines Bechers (B₃) nicht, wie oben angedeutet, flach auf den Wasserstrahl trifft, ist in der Mitte der Vorderwand eine entsprechend gestaltete Aussparung vorgesehen. Die hierbei gebildete Kante g ist zugeschärft, um den Widerstand noch weiter herab zu ziehen.

b) Pelton-Rad von Bickle & Co.

In Figur 554 auf Tafel 40 ist eine Konstruktion ²¹) der Pelton-Räder von Bickle & Co. in Plymouth dargestellt, bei welcher an Stelle einer den Wasserstrahl teilenden Schaufel zwei gegen einander versetzte Schaufeln angewendet werden. Die Letzteren nehmen je eine Hälfte des Strahles auf. In dieser Weise entstehen zwei getrennte Schaufelkränze auf welche abwechselnd die halbe Wassermenge des Strahles einwirkt. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Gang gegenüber dem gewöhnlichen Pelton-Rade erzielt, was besonders bei niedrigem Gefälle bezw. geringer Druckhöhe in die Augen fällt.

c) Demon-Rad.

Mit dem Namen Demon water motor bezeichnen P. Pitman and Co., of Withington, Manchester, eine von ihnen nach den Grundsätzen des Pelton-Rades gebaute Wasserkraftmaschine, welche nach der Zeitschrift „Engineering“ ²²) in den Figuren 550 und 551 auf Tafel 40 wiedergegeben ist.

Am Rande einer Scheibe B sind die in bekannter Weise geformten Schaufeln F derart angeordnet, daß ein in der Radebene am Gehäuse befestigtes Mundstück seinen abwärts gerichteten Strahl in die Mitte der Schaufeln fallen läßt. Die Menge des Betriebswassers läßt sich mittelst eines Handrades D durch Hineinschrauben eines Kegels G-²³) in den Auslauf bezw. durch Herausschrauben regeln (Figur 551). Jedoch kann die Regelung auch selbstthätig mittelst eines Regulators D bewirkt werden, der durch ein Kegelräderpaar E' E" von der Maschinenwelle F' aus angetrieben wird.

In dem das ganze Rad umgebenden Gehäuse C ist oben (Figur 551 rechts) eine Öffnung zur Einbringung des Mundstückes und unten eine solche W zum Ablassen des verbrauchten Wassers angebracht. Die in den Strahl eintretende Oberfläche der Schaufeln soll zu dem Strahl ungefähr parallel und der Weg des Strahles in der Schaufel kurz bemessen sein, um den Reibungswiderstand herabzudrücken, natürlich immer noch lang genug, um die Bewegungsrichtung der Wassermassen umzukehren.

Nach Untersuchungen der Universität zu Kalifornien soll eine kleine Maschine, deren Rad 15 Zoll engl. (— 381 mm) Durchmesser und 1 ²⁴/a Zoll (= 38 mm) Breite hat und von einem Strahl mit ⁷jia Zoll (=11 mm) Durchmesser angetrieben wird, einen Wirkungsgrad von 82,6 °/o bei 50 Fuß (= 15,24 m) Gefallhöhe und einen solchen von 73 % bei 8 Fuß (= 2,44 m) Gefällhöhe geben.

Von der bereits oben genannten Firma wird zum Anschluß an die Hauswasserleitung noch eine kleine Maschine²⁴) gebaut, welche sich von der beschriebenen dadurch unterscheidet, daß auf beiden Seiten, nahe am Umfange der Scheibe B, die Schaufelbecher angeordnet sind. Die beiden Schaufelreihen sind gegen einander verschoben, so daß sich immer ein Becher auf einer Seite in der Lücke zwischen den Bechern der anderen Seite befindet. Zur Beaufschlagung sind natürlich zwei Wasserstrahlen erforderlich, welche zu den Becherreihen aus Mundstücken herabfallen. Diese sind im Boden eines Verteilungsbehälters untergebracht. Das Wasser wirkt durch Stoß und teilweise durch sein Gewicht. Hierdurch soll nach dem Bayerischen Industrie- und Gewerbeblatt²⁵) im Gegensatz zu den oben angeführten Versuchen bei einem einfachen Demon-Rade ein schlechter Wirkungsgrad bedingt sein. Es heißt dort: „Die Wirkungsweise ist ähnlich der bei Hammerwerken oder Mühlen im Gebirge noch anzutreffenden Rädern, wo das Wasser auf die Schaufeln herabschießt und nicht ruhig ant höchsten Oberwasserpunkt eintritt."

¹

Württemberg.

²

Deutsche Patentschrift Nr. 29091.

³

Band 62 Seite 319.

⁴

Wegen der erstaunlichen Ergebnisse dieser Versuche, welche von vielen Seiten wohl nicht mit Unrecht angezweifelt werden, wird nachstehend der genaue Wortlaut nach dem Engineer (Band 71 Seite 170) wiedergegeben, damit die in unser Maßsystem umgerechneten Werte jederzeit mit den gemessenen verglichen und andere Einzelheiten nachgelesen werden können:

A number of tests of various hurdy - gurdies was made at Grass Valley some mouths since, under Charge of disinterested parties. These experiments appear to have been properly made, with a Prony brake and weir measurement of water, and showed for the Pelton wheel, while doing 107-4 horse power

⁵

Revue industrielle et. a. O.

⁶

Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure Band 36 Seite 1182.

⁷

„Die Pelton Water Wheel Company, 121—123 Main Street, San Francisco, California U. S. A. und 143 Liberty Street, New York U. S. A."

⁸

Portefeuille economique des machines Band 41 Spalte 123.

⁹

Dieselbe Vorrichtung ist auch in Industries Band 12 Seite 241 und in Revue industrielle Band 28 Seite 3 beschrieben.

¹⁰

Engineering Band 62 Seite 319.

¹¹

165.

¹²

Abarten der Pelton-Räder.

¹³

a) Pelton-Rad von Schorfs.

¹⁴

Um den bereits erwähnten Widerstand zu verringern, welchen ein

¹⁵

Peltonbecher beim Eindringen seiner vorderen Vertikalwand in den Wasserstrahl erzeugt, hat Charles A. Scharst aus San Francisco dem Becher

¹⁶

die aus den Figuren 527 bis 530***) auf Tafel 30 und 40 ersichtliche Form****) gegeben.

¹⁷

*) Vergl. Kapitel 7 sowie §§ 40, 46, 48 und 118 im ersten Bande.

¹⁸

**) Band 77 Seite 358. — Revue industrielle 1897 Seite 2.

¹⁹

***) Figur 527 ist ein Schnitt durch den Radkranz nach der Linie x — y der Figur 530 mit Ansicht einer Schaufel. Figur 528 zeigt die Schaufel von oben gesehen. Figur 529 stellt einen Vertikalschnitt in Richtung y—z (Figur 529) durch die Schaufel dar.

²⁰

) Deutsche Patentschrift Nr. 72932.

²¹

Engineer Band 71 Seite 170.

²²

Band 58 Seite 581.

²³

Vergl. § 164 g.

²⁴

Industries Band 10 Seite 531. — The Engineer Band 72 Seite 306. — Bayerisches Industrie- und Gewerbeblatt 1891 Seite 430.

²⁵

) Jahrgang 1891 Seite 430.

d) Cazin - Rad.

Die Becher des Cazin-Rades¹) sind ähnlich denen des Pelton-Rades geformt. Sie bewirken aber nicht nur eine Abweichung des Wasserstrahles von der ursprünglichen Richtung um 180⁰ in der Radebene (Figur 556 auf Tafel 40), sondern auch eine Ablenkung nach außen (Figur 577).

Der hierzu erforderliche Becher ist in Figur 559 in perspektivischer Ansicht und in Figur 558 im Schnitt dargestellt. Er zeigt wieder die Schneide c des Pelton-Bechers, aber eine anders gestaltete Lippe b. Zur Befestigung dient ein Flansch d.

Nach der unten gegebenen Anmerkung²) soll Cazin die Aufgabe gelöst haben, bei jeder Schaufelstellung immer den Wasserstrahl um 180° abzulenken und zwar ohne durch plötzliche Krümmungsänderungen oder Unterbrechungen in den leitenden Kurven schädlichen Widerstand zu erzeugen.

Zu gleichzeitiger Regulierung der durch mehrere Düsen strömenden Wassermengen wird nach Figur 555 ein Schieber benutzt ³).

e) Cadle-Rad.

Ein Doppelstrahlrad ist von C. Cadle, Dublin, konstruiert und nach Industries and Iron Band 15 Supplement X u. XII in Figur 560 auf Tafel 40 dargestellt. Mit demselben soll sich bei großem Gefälle ein Wirkungsgrad von 90 °/₀ erreichen lassen, welcher selten bis 85 °/₀ fällt.

Um den Wasserstrahl soweit wie möglich zu führen und dadurch den Luftwiderstand zu verringern, sowie die Wassermasse als geschlossenes Ganze auf die Schaufeln einwirken zu lassen, sind die Ausströmungsenden der Aufschlagsrohre a abgeschrägt und so dicht wie möglich an das Rad herangerückt.

Auf beiden Seiten einer Scheibe a sind in der Nähe der Peripherie die Becher b c angeordnet, welche ihr Betriebswasser aus einem doppelten Mundstücke erhalten. Jedoch kann nach Bedarf auch nur einer Becherreihe Wasser zugeleitet werden.

Zur bequemen Anbringung der Becher sind auf der Scheibe Vertiefungen ausgespart, in welche die Becher hineingesetzt werden. Zwei einander gegenüber angebrachte können dadurch mit einem einzigen Bolzen d festgehalten werden.

Die Wasserstrahlen treffen gegen die geneigten auf der Scheibenseite bestndlichen Innenflächen der Becher und werden wieder um 180° abgelenkt. Man kann sich die Form der Becher durch Teilung des Peltonbechers entstanden denken, wobei der Strahl in dem Aufschlagrohre bereits geteilt wird und nicht erst durch eine Schneide im Becher. Diese Anordnung ist nach „Der praktische Maschinenkonstrukteur Baud 26" zuerst von Ridgway getroffen worden.

Bei der in der obigen Quelle beschriebenen Ausführungsform sind zwei Doppelmundstücke übereinander angebracht, welche in ihrer Wirkung in ähnlicher Weise, wie Figur 555 angiebt, geregelt werden. Wenn der Schieber gehoben wird, giebt er zuerst das untere Mundstückpaar frei und bei weiterer Hebung auch das obere.

f) Strahlrad von Kolb.

Abweichend von den Pelton-Rädern ordnet Otto Kolb in Karlsruhe nach der Deutschen Patentschrift Nr. 93 654 die den Strahl teilende Kante senkrecht zur Radebene an und leitet das Betriebswasser oder auch Dampf von innen auf die Radschaufeln.

Figur 531 und 532 auf Tafel 40 zeigen je einen Schnitt durch das Rad senkrecht zur Achse. Figur 533 ist ein Schnitt nach der Linie a b durch Figur 531, und Figur 534 stellt einen Schnitt in der Richtung c d durch Figur 532 dar.

Auf der Innenfläche des Rades ist ein nutenförmiger Kanal k angebracht , welcher von der wasserteilenden Kante e ausgeht und sich der Peripherie entlang erstreckt. An derselben Kante e beginnt auch die Schaufel s, deren Form eine Ablenkung der einen Strahlhälfte um 180° bewirkt. Die betreffende Wassermenge giebt somit unmittelbar ihre Geschwindigkeit an das Rad ab. Natürlich muß der auftreffende Strahl durch das Mundstück des Aufschlagrohres so geleitet sein, daß er nur einen sehr kleinen Winkel mit der Tangente bildet.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Die andere Hälfte der Wasserstrahlmasse, welche ungefähr eine doppelt so große Geschwindigkeit wie der Radumfang hat, bewegt sich in dem Kanäle k bis zur nächsten Zelle oder Schaufel fort und giebt hier (Figur 531 oben) ihre Geschwindigkeit an das Rad ab.

Sobald die Schaufelkante e den Bereich des Strahles verlassen hat, geht dieser nur durch eine Zelle, bis sich der Vorgang wiederholt. Der Erfinder hebt hervor, daß ein wesentlicher Vorteil den gewöhnlichen Turbinen gegenüber in der Möglichkeit besteht, ohne seitliche Ausweitung der Zellen den Dampf- oder Wasserstrahl relativ tangential austreten zu lassen, so daß die absolute Austrittsgeschwindigkeit bei normaler Umdrehungszahl des Motores gleich Null wird und also die ganze dem Strahle innewohnende Geschwindigkeit auf das Laufrad übertragen wird.

Bei der in Figur 531 dargestellten Ausführungsform sind die Schaufeln s auswechselbar und deshalb mit Schrauben befestigt. Als Herstellungsmaterial verwendet man Stahl, falls sich die innere Schaufelkante durch den vom Wasser mitgeführten Sand zu rasch abnutzen würde.

§ 166.

Wasserkraftanlagen mit Pelton-Rädern.

Nachdem das Pelton-Rad und seine Abarten näher erörtert sind, sollen jetzt zum Beweise seiner praktischen Brauchbarkeit noch einige Wasserkraftanlagen besprochen werden, bei welchen sich Pelton-Räder sehr gut bewährt haben.

Reuleaux führt noch a. a. O. aus, daß sich das Pelton-Rad auch für senkrechte Förderung eignet. „Es werden dabei zwei solcher Räder mit entgegengesetzter Laufrichtung auf dieselbe Antriebswelle gesetzt und die Mundstücke, meist drei für jedes Rad, für die eine oder andere Laufrichtung geöffnet und geschlossen; zu diesem Ende sind bereit Stellwerke angemessen miteinander verbunden, so daß sie mittelst eines einzigen Steuerhebels bewegt werden können."

„Die Anwendung des Pelton-Rades im Gruben- und Hüttenbetriebe ist in dem metall- und zugleich wasserreichen Amerika besonders häufig. Auf der Idaho-Grube in Nevada wurden Pelton-Räder infolge einer siegreichen Wettbewerbung überhaupt zuerst in größerem Maßstabe zur Verwendung gebracht; jetzt sind daselbst nicht weniger als achtzehn dieser Räder von verschiedener Größe in vollem Gebrauche für Förderung, für Pochwerke, Luftpressen, Pumpen rc. Weder Bruch noch Stillstand für Ausbesserung hat in achtjähriger Betriebszeit dort stattgefunden."

Auf der Treadwell - Hütte in Alaska liefert ein Rad von 2,134 m Durchmesser unter' 149,5 m Gefällhöhe 500 HP bei einem Wasserverbrauche von 0,297 cbm und einer Düsenweite von 84 mm. Werden bei größerem Wasserzuflusse Düsen von 102 mm Weite eingesetzt, so steigt die Leistung auf 735 HP. Das ganze Rad soll nur 360 kg und das zugehörige Triebwerk nur 1800 kg wiegen. Die erzeugte Kraft wird zum Betriebe von 240 Pochstempeln, 96 Erzmühlen und 13 Erzquetschen verwendet. Ein zweites Rad von 2,438 m Durchmesser erzeugt 175 HP zum Betriebe einer Luftpresse für 15 Bohrer. Ein drittes und viertes Rad von 45,8 cm Durchmesser treiben die Dynamomaschinen für die elektrische Beleuchtung des ganzen Werkes. Ferner werden zwei Doppelräder von 1,5 m Durchmesser für Förderzwecke verwendet, wobei das eine Rad nach der einen, das andere Rad nach der entgegengesetzten Richtung umläuft und jedes 100 HP leistet. Schließlich giebt ein Rad von 1,8 m Durchmesser 75 HP zum Antriebe eines Pumpengestänges ab. Im Ganzen werden demnach bei dieser einen Anlage rund 1000 HP durch Pelton-Räder erzeugt.

Ein Rad von    (=4,4 m) Durchmesser, welches 5000 Pfund

(— 2250 kg) wiegt, ist auf einer Grube bei Costa-Rica zum Luftpressenbetriebe aufgestellt. Es liefert bei 95 Umdrehungen unter einem Gefälle von 390' (= 119 in) 120 PS.

„Die Zuleitungsröhren werden durchschnittlich aus dünnen Schmied-eisen-, neuerdings auch Stahlblechen hergestellt. Nirgend in der Welt sind die genieteten Leitungen so erfolgreich verbreitet, wie im Westen der Vereinigten Staaten. Man schätzt die Länge der dort im Betriebe befindlichen Leitungen von 4" bis 60" (102 bis 1524 mm) Weite auf mindestens 7000 engl. Meilen oder 11250 km. Überziehung mit Asphalt, aus- und inwendig, hat sich als Rostschutz seit 25 bis 30 Jahren so bewährt, daß man dort in dieser Beziehung keine Besorgnisse mehr kennt. Bei langen und tief herabsteigenden Leitungen verjüngt man das Rohr nach unten, d. h. läßt die Strömungsschnelle des Wassers allmählich zunehmen; Luftventile werden reichlich angewendet. Mit Sorgfalt werden die Reibungsverluste der Leitungen berücksichtigt, auch auf Reinhaltung des Wassers von Laub und Gezweige geachtet. Eine hübsche hierzu dienende Vorrichtung, die man öfter anwendet, ist in Figur 567 auf Tafel 40 dargestellt. Aus einem Hochgefluter fließt das Wasser auf eine Siebtrommel, welche die Schwimmkörper abfängt, das von ihnen befreite Wasser aber in ein sie längsweis durchsetzendes Gefluter treten und weiterfließen läßt. Die Strömung in diesem zweiten Gefluter treibt mittelst

eines Woltmann-Rädchens die auf Rollen gelagerte Siebtrommel um, die hierbei die aufgefangenen Schwimmkörper abwirft."

Zur vorteilhaften Ausnutzung der Wassermengen im Kanalsysteme der westlichen Abhänge der Sierra Nevada kam man auf den Gedanken, die Wasserkraftmaschinen an sehr tief gelegenen Punkten aufzustellen. Hierdurch hatte man ein hohes Gefälle zur Verfügung, war jedoch gezwungen, die erhaltene Kraft beträchtliche Strecken zurückzuleiten. Es liegt nun der Gedanke nahe, für diesen Zweck die Elektrizität zu benutzen. Durch angestellte Beobachtungen fand aber Arthur De Wint Foote*), daß sich Druckluft besonders zum Betriebe der unter Tag aufgestellten Maschinen besser eigne. Die Kraftübertragungsanlage mittelst Druckluft zeigte geringen Kraftverlust, war Zufälligkeiten weniger ausgesetzt und forderte verhältnismäßig geringe Anlagekosten. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil der Luftdruckmotoren besteht aber noch darin, daß sie auch durch Dampf betrieben werden können, falls die Druckluft aus irgend welchen Gründen eine Zeit lang nicht verfügbar ist. Um gleiche Sicherheit gegen Betriebsstockungen bei elektrischer Kraftübertragung zu erzielen, müßten besondere Hülfsdampfmaschinen neben den Elektromotoren ausgestellt . werden.

Das Betriebswasser wurde vier engl. Meilen von Grass Valley in Nevada (Californien) einem Kanäle der South Yuba Water Company entnommen und von dort zwei und eine halbe Meile weit zu den Werken der Empire Mining Company durch 22 Zoll (— 559 mm) weite genietete eiserne Röhren geleitet. Dieser Rohrstrang war über zwei Jahre früher hergestellt als der sich anschließende, welcher aus 20 Zoll (— 508 mm) weiten Stahlröhren besteht. Der letztere führt 7070 Fuß (— 2154,92 m) weit zu dem Maschinenhause, wo die Gefällhöhe 775 Fuß (= 236,22 m) beträgt. Die von dem Rohre gelieferte Wassermenge genügt, um 800 bis 1000 HP (— 811 bis 1014 PS) zu entwickeln.

Das im Maschinenhause aufgestellte Pelton-Rad von 18 Fuß 6 Zoll (— 5,64 m) Durchmesser sitzt auf einer 10 Zoll (= 254 mm) starken Welle, mit welcher unmittelbar ein doppelter Compoundluftkompressor verbunden ist. Die Niederdruckzylinder derselben haben 18 Zoll (= 457 mm) und die Hochdruckzylinder 10 Zoll (— 254 mm) Durchmesser und die Kolben einen Hub von 24 Zoll (— 610 mm). Sie waren konstruiert für 110 Umdrehungen in der Minute und erfordern 283 h.-p. (==287 PS) zum Betriebe.

Die erzeugte Druckluft von 90

lb

= 6,3

kg

) Pressung

wird

qcm

durch einen sechszölligen (= 152 mm) überlapptgeschweißten Röhrenstrang nach dem 800 Fuß (= 243,84 m) entfernten und 125 Fuß (= 38,10 m) höher gelegenen Stockbridge-Schachte geleitet. Hier wird sie zum Betriebe einer Aufzugmaschine *) von 100 h.-p. (= 101,4 PS), einer Compoundpumpe von 75 h.-p. (= 76 PS), außerdem anderer Pumpen, Schmiedehämmer, Bohrer u. bergt, benutzt.

Die Röhrenleitung wurde vielfach gekrümmt, da man einer Straße folgen mußte. Die einzelnen Röhren waren aus 48 • 66 Zoll (= 1219 • 1676 mm) Blechen hergestellt und bis zu 28 Fuß (= 8,53 ,m) großen Längen angefertigt und in einen Graben verlegt. Die Längsnähte wurden durch hydraulische Nietmaschinen doppelt vernietet.

Drnckhöhe in

Fuß

Länge

Blechstärke

Niete

Bemerknngen

420—500 500—600 600—700 700—750 750—775 Sammelbehälter

2320 Fuß 2110    „    6 Zoll

1158 „

1204    „

285 „

40 „

00    00 «ß <M <N CO

CQ

Kalt genietet

Heiß genietet

Es wurde ein weicher und sehr zäher Stahl vorgeschrieben, der einer Kaltbiegeprobe unterworfen werden mußte. Die einzelnen Röhren wurden in eine heiße Asphaltmischung getaucht, in den Graben gerollt und dort an bereits verlegte angenietet. Zuerst werden die beiden zu vernietenden Enden, während das neue Rohr am freien Ende hochgehalten wird, an ihrem oberen Teile durch Bolzen zusammengehalten, welche man durch die Nietlöcher steckt. Bei langsamem Senken des neuen Rohres und unter Zuhilfenahme von Meißeln bei der Führung zwängen sich die zu verbindenden Enden inemcmber. Krümmungen wurden durch sich überlappende Blechstreifen gebildet, deren Breitendisferenz zwischen außen und innen nicht mehr als 4 Zoll (— 102 mm) betragen durfte. Bei warmer Vernietung wurde ein Loch von ³/₄ Zoll (— 19 mm) in der Nähe des Rohrendes durch den oberen Teil gebohrt, um durch dieses die heißen Niete dem Gegenhalter auf der Rohrinnenseite zuzuführen. Das Loch wurde, wenn es benutzt war, durch einen ^zölligen Gasrohrpfropfen verschlossen.

kg

Beim Anfüllen der riesigen Leitung mußte sehr vorsichtig zu Werke gegangen werden, um durch eine plötzliche Spannungssteigerung nicht das ganze Rohrnetz zu zersprengen. Man half sich damit, am unteren Ende der ganzen Leitung ein Ventil zu öffnen, welches etwas weniger Wasser ausfließen ließ, als oben zuströmte. Hierdurch stieg die Spannung nur

10 oder 15 i (= 0,70 oder 1,05

^ über die normale. Zahlreiche

qcm

sehr kleine Lecks zeigten sich, ohne daß dadurch eine schlechte Vernietung oder eine fehlerhafte Platte nachgewiesen wäre. Man brachte nun ungeheuere Mengen von feinem Staube aus der Förderstrecke in das Rohr, wodurch bald die kleineren Löcher verstopft wurden. Die übrigen Spalten wurden, wie bei Dampfkesseln, nach Aufhebung des Probedruckes ver-stemmt. Bei höherer Pressung zeigten sich jedoch die Lecke wieder. Sie verschwanden erst, als man beim Probedrucke das Abdichten vornahm und dabei keine schweren Schläge führte.

Große Sorgfalt war in der Überwachung erforderlich, denn es zeigte sich, daß ein vom Rohre ausgesandter äußerst dünner Wasserstrahl, wenn er zufällig wieder gegen das Rohr gelenkt wurde, durch mitgerissenen Sand die getroffene Stelle durchbohrte. So schnitten zwei haarfeine Strahlen, die unter rechtem Winkel zu einander je von einer Längs- und Quernaht in der Nähe der Kreuzungsstelle ausgingen, durch die beim Zusammentreffen entstehenden Wasser- und Sandwirbel ein größeres Stück aus dem Rohre heraus. An scharfen Biegungen wurde Gyps und Zementmauerwerk zwischen der äußeren Seite und der Grabenwandung angeordnet.

Ungefähr 1000 Fuß (— 30,5 m) vom unteren Ende der Leitung wurde eine 12zöllige (— 305 mm) Abzweigung mit Absperrschieber für eine sich vielleicht später notwendig erweisende Benutzung angebracht.

Am Ende der Leitung ist im Maschinenhause ein 20zölliger (— 508 mm) Schieber vorgesehen, hinter welchem ein 12zölliger (— 305 mm) Zweig zum Pelton-Rade führt. Der Sammelbehälter hat 2 Fuß (— 610 mm) Durchmesser und ist am freien Ende durch eine Verschraubung verschlossen, welche sich im Falle einer erforderlichen Vergrößerung leicht abnehmen läßt.

Der Windkessel wird durch ein lOzölliges (— 254 mm) überlappt geschweißtes Rohr von 18 Fuß (=5,49 m) Länge gebildet, welches auf dem Sammelbehälter steht und von diesem durch einen 8zölligen (= 203 mm) Schieber getrennt werden kann. Das Zuführuugsrohr ist ähnlich, aber 8 Zoll (= 203 mm) im Durchmesser. Beide haben 2zöllige

(= 51 mm) Wasserauslaßröhren mit Absperrvorrichtungen. Die Füllung des Windkessels geschieht mittelst eines selbstthätigen Rückschlagventiles und entsprechender Handhabung von Hähnen, wie dies bei den Wassersäulen-maschinen besprochen wurde. Für gewöhnlich wird das Zuführungsrohr

bis zu 90 lb (= 6,33

dann durch die Wasserpressung in der Spannung erhöht. Es machte sich erforderlich, täglich ¹h₀ des Luftvolumens des Windkessels zu ergänzen, ohne daß eine Undichtigkeit entdeckt werden konnte. Ferner wurde noch ein Sicherheitsventil angebracht, wie solche zur Verhinderung plötzlicher Stöße im Abschnitte „Wasserkraftsammler" mehrfach erörtert sind.

Die unmittelbare Einwirkung des unter einer Druckhöhe von 775 Fuß (— 236,22 m) stehenden Wasserstrahles auf das Pelton - Rad hätte zur Erreichung der erforderlichen Umfangsgeschwindigkeit (— der halben Strahlgeschwindigkeit) einen sehr großen Durchmesser erforderlich gemacht. Die Fabrikanten sprachen eifrig gegen ein Rad von mehr als 15 Fuß (— 4,57 m) Durchmesser, während die zum Betriebe der Kompressoren geeigneten 60 bis 70 Umdrehungen ein Rad von 30 Fuß (= 9,14 m) erfordert hätten. Schließlich stellte man ein von E. S. Cobb entworfenes Rad von 18 Fuß 6 Zoll (= 5,64 m) Durchmesser auf und ließ es 110 Umdrehungen in der Minute machen. Wäre die Zeichnung für das Rad früher angefertigt worden, so hätte mit derselben Leichtigkeit der Durchmesser bis auf 30 Fuß (— 9,14 m) gesteigert werden können. Die Fabrikanten garantierten 85 °/₀ der theoretisch ermittelten Leistung des Wassers bei voller Belastung und 75 % bei halber Belastung. Ferner sollten bei plötzlichen Störungen die Umdrehungen nicht über 120 und

die Luftpressung nicht über 105    (— 7,38

Die Radfelge wurde aus Winkeleisen und Blechen mit gegeneinander versetzten Nähten zusammengenietet*) und konzentrisch zur Welle durch 12 Paar Radialspeichen aus l^jölltgen (=32 mm) Schmiedeisen gehalten, welche durch Muttern gegen die gußeiserne Nabe festgezogen werden. Zur eigentlichen Übermittelung des Drehmomentes von der Felge zur Nabe dienen 4 Paar tangential angeordnete zweizöllige (= 51 mm) Eisenstäbe. Das Rad wiegt 6800 lb (= 3084 kg).

Die Radwelle hat 10 Zoll (= 254 mm) Durchmesser und trägt an jedem Ende eine Kurbel zum unmittelbaren Antriebe der Kompressoren.

qcm

^ Pressung vom Lnftkompressor gefüllt und

kg

qcm

^ ansteigen.

*) Vergl. Figur 552 auf Tafel 40.

Das Rad ließ sich durch die Muttern am Ende der Radialspeichen so gut einstellen, daß es bei 110 Umdrehungen in der Minute durch Abstellen des Betriebswassers und Ausschaltung der Verbindung mit den Kompressoren noch 14'ft Minuten lief, bevor es zur Ruhe kam.

Zur Regulierung dient ein Ventil, welches von einem Zentrifugalregulator bei abweichender Radgeschwindigkeit und von einer Feder bei zu großer Luftpressung beeinflußt wird. Das Ventil regelt den Zufluß des Betriebswassers zu einem hydraulischen Zylinder, dessen Kolben mit dem Hebelarme a der Mnndstückverschlnßvorrichtung (Figur 553) in Verbindung steht. Wenn die Belastung plötzlich abgenommen wird, so werden 120 Umdrehungen nicht überschritten und bei Ausschaltung der Luftdruckmaschinen

steigt die Luftpressung nur bis 100 i (== 7    , bevor das Rad

still steht.    U    qCm

Die Kompressoren waren so konstruiert, daß sie bei ft«, ¹/2, ft« und voller Kraft laufen konnten. Für jede der vier Druckhöhen wurde ein besonderes Mundstück gefertigt, deren Auswechselung nur 3 Minuten in Anspruch nahm. Bei jeder will man mit dem Rade nach vorgenommenen Messungen etwas über 90 % Nutzeffekt erzielt haben, welcher jedoch abnahm, falls die Mnndstücköffnungen durch den Regulierapparat (Figur 553) beeinflußt wurden. Verhältnismäßig große Wirkungen ergaben sich bei geringen Umdrehungszahlen. So wurden versuchsweise beide Kompressoren wie für volle Belastung angehängt, jedoch war nur das Mundstück für halbe Last angebracht. Es lieferten nun beide Kompressoren bei 54 bis 65 Umdrehungen bedeutend mehr Kraft als ein Kompressor bei 115 bis 120 Umdrehungen, was wohl teilweise seinen Grund in dem geringeren Reibungsverluste bei den langsam laufenden Kompressoren hatte. Jedoch betrug die Abnahme des Wirkungsgrades bei weitem nicht so viel, als sich unter Berücksichtigung des Umstandes, daß die Umfangsgeschwindigkeit nur ft« der Strahlgeschwindigkeit war, ergeben mußte.

kg

In der benutzten Quelle ist noch die Konstruktion der Kompressoren und der Kühlvorrichtung der Luft beim Übergange aus dem Niederdruckin die Hochdruckzylinder näher beschrieben.

qcm.

Die auf eine Spannung von 90 bis 100 —Sp (= 6,3 bis 7,0

gebrachte Luft wurde 800 Fuß (= 243,8 in) weit von den Kompressoren bis zur Verwendungsstelle durch geschweißte und zusammengeschraubte Rohre von 5³/« Zoll (— 146 mm) lichtem Durchmesser geleitet, nachdem

so

der Rohrstrang unter 120 t, 8,44 Wasserpressung eine Nacht

geprobt war und sich kein Leck gezeigt hatte. Die Druckluft wird vor der Verwendung aus den Sammelbehältern durch besonders konstruierte Erhitzer geleitet, um die Spannung zu vergrößern.

Die zum Betriebe einer Pumpe dienende Druckluft muß wieder 300 Fuß (= 91,44 m) in den Schacht hinabgeleitet werden. Bei der Verwendung hat diese Luft 275° Fahrenheit (—135° C) und beim Ablassen 60° Fahrenheit (=15,6° C), so daß sie immer noch die Dienste eines Ventilators verrichtet.

Zur Bestimmung der einzelnen Wirkungsgrade dienen die folgenden ermittelten Werte:

304 h.-p. (=308,2 PS).

Theoretisch mögliche Leistung des dem Rade zugeführten Wassers

Theoretisch mögliche Leitung des dem Rade zugeführten Wafsers + Anzahl der h.-p. (24,66), welche vom Wasser geliefert eben so viel kosten, wie das zur Wiedererhitzung der Druckluft erforderliche Holz

304 + 24,66 = 329 h.-p. (= 333,6 PS).

283 h.-p. (=286,93 PS).

Die vom Wasserrade durch Betreiben der Kompressoren geleistete Arbeit

Die vom Wasserrade durch Betreiben der Kompressoren geleistete Arbeit -ft Anzahl der h.-p. (24,66), welche vom Wasser geliefert ebensoviel kosten, wie das zur Wiedererhitzung der Druckluft erforderliche Holz

283 -ft 24,66 — 307,66 h.-p. (=311,94 PS).

225,32 h.-p. (= 228,5 PS).

Leistungsfähigkeit der Druckluft nach der Wiedererhitzung

Von den Druckluftmotoren wirklich geleistete Arbeit

202,7 h.-p. (=205,5 PS).

Unter Verwendung dieser Daten findet man: Wirkungsgrad der Kompression und Transmission vom Wasserrade bis zu den Motoren, ausschließlich der

Kosten für Wiedererhitzung........

Wirkungsgrad der Kompression und Transmission der theoretischen Leistungsfähigkeit des Wassers zu den

Motoren, ausschließlich der Kosten für Wiedererhitzung

225,32

283

225,32

304

79,5o/o.

74o/o.

Wirkungsgrad für Kompression und Transmission vom Wasserrade zu den Motoren und durch diese hindurch, einschließlich der Wiedererhitzung . .

202,7 ' ' 307,66

= 65,5 %.

Wirkungsgrad beim Kraftübergange vom Wasserrade zu den Druckluftmotoren und durch dieselben hindurch, ausschließlich Wiedererhitzung . .

Wirkungsgrad bei Übertragung der theoretischen Leistungsfähigkeit des Wassers bis durch die Druckluftmotoren hindurch, ausschließlich Wiedererhitzung.

Wirkungsgrad für Kompression und Transmission vom Wasserrade zu den Motoren, einschließlich der Wiedererhitzung ausgedrückt in Wasserkräften. . .

Wirkungsgrad für Kompression und Transmission der theoretischen Wasserkraft zu den Motoren, einschließlich

der Wiedererhitzung...........

202,7 ' ‘ 283

71,6%.

202,7

304

66 o/₀.

225,32 " ' 307/66

= 73 o/₀.

225,32

329

= 68,4%.

Wirkungsgrad für Kompression und Transmission der theoretischen Wasserkraft zu den Motoren und durch diese hin-

durch, einschließlich der Wiedererhitzung

202,7

329

61,6 o/₀.

Eine so günstige Wirkung der gewählten Kraftübertragung durch Druckluft hat seinen Grund in der verhältnismäßig kurzen Entfernung, welche zu überwinden ist. Sollte jedoch die Entfernung beträchtlicher oder der Verwendungszweck ein anderer (§. B. zur Lichterzeugung oder zum Betriebe von Straßenbahnen) sein, so wäre die elektrische Kraftübertragung vorzuziehen.

Bei der Berechnung des Rades wurde davon ausgegangen, daß sein Gewicht ungefähr 10000 lb (=4536 kg) und sein Durchmesser 18' 4" (== 5,49 m) betragen solle. Als mittlerer Durchmesser ist 16 Fuß einzusetzen. Sodann dachte man sich die Felge in so viel Teile zerschnitten, als zur Zentrierung Radialspeichenpaare angewendet werden sollten, d. h. in 12 Teile. Jeder würde dann 575 lb (— 260,815 kg) nach der Gewichtsberechnung des fertigen Rades wiegen. Das Speichenpaar muß

somit eine Zentrifugalkraft von

Gr«² G r Z2 TrnV

- j aufnehmen, wenn

Gr das Gewicht des zu haltenden Felgenteiles bezeichnet und die übrigen Buchstaben dieselbe Bedeutung haben, wie bei den Entwickelungen im Paragraphen 6 des ersten Bandes. Durch Einsetzung der besonderen Werte und unter Berücksichtigung des Umstandes, daß jede Speiche gleich viel halten soll, findet man als die einzelne Speiche beanspruchende Kraft

2,4384 -4-71-12100

~ • 260,815 ■

4302 kg.

3600 • g

Weil nun aber die Speichen nicht in der Mittelebene des Rades liegen, sondern auf einem Kegelmantel, so wurde als beanspruchende Kraft 10000 lb (=4536 kg) genommen. Die genaue Berechnung geschieht auf eine aus Zug und Biegung zusammengesetzte Beanspruchung. Es wurden zu den Speichen 1¹/₄gö£tige (— 32 mm) Rundeisenstäbe gewählt. Durch Einschneiden der Gewinde wird der Kerndurchmesser auf 27 mm verringert. Hiernach würde in den Speichen eine Spannung von 4536

— 7,92

kg

qmm

auftreten, falls die Felge selbst zum Aufnehmen von

27*5-

4

Zentrifugalkräften nicht geeignet ist.

Soll die Felge allein die Zentrifugalkraft aufnehmen, so wird vorausgesetzt, daß dieselbe in zwei Hälften zerspringen könnte. Zur Berechnung der auftretenden Zentrifugalkraft ist als Radius der Abstand des Schwer-

Punktes des Halbkreises von der Mitte, d. h. — und als Gewicht 1542 kg

einzusetzen. Hiernach ergiebt sich:

Gr • 2 r /2 nn\²

V6Ö/

1542 • 2 • 2,4384 • 4 tt² • 12100

=32381 kg

g • n3600

als beanspruchende Kraft, welche sich auf zwei Querschnitte verteilt.

Die Felge wurde aus einer Mittelplatte von */i Zoll Stärke, zwei Winkeleisen 6 x 4 x B/₈" und vier Winkeleisen 4 x 4 x ⁶/s"- Von dem hierdurch gebildeten Querschnitte wurden 25 % für Nietlöcher und Unvollkommenheiten in Abzug gebracht, wonach nur eine Spannung von

1550 i (= 1,09

gn

kg

) auftreten soll.

qmm

Bezeichnet man mit N die Anzahl der zu entwickelnden Pferdestärken und mit P die Umfangskraft, so besteht die Beziehung 2 r Ti n P

— N oder P

60 •75 • N

60-75

In unserem Beispiele ergiebt sich:

60 - 75 • 229,141 5,49-71-110

2 r 7T n

= 543,50 kg.

kg

Diese Kraft soll in den Tangentialspeichen je nach ihrer Stellung bei der Drehung des Rades nur eine Zugspannung von 2207 oder

1100 ^(=1,55 ober 0,77

^ Hervorrufen. Nach einer annähernden

qmm

Berechnung wird aber der größte dieser Werte fast erreicht, wenn man annimmt, daß sich die Umfangskraft auf die 8 Tangentialspeichen ganz gleichmäßig verteilt. Man vergleiche hierüber die Erörterungen von Bach, welche er in seinem Lehrbuche „Die Maschinenelemente" niedergelegt hat.

§ 167.

Der Wert des Pelton-Rades.

In den vorangegangenen Paragraphen fanden sich vielfach widersprechende Ansichten über den Wert des Pelton-Rades. Hierüber hat sich nun in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure ein Streit zwischen dem Geheimen Regierungsrat Prof. Reuleaux einerseits und dem Zivilingenieur B. Speiser (Königsberg in Pr.) andererseits entsponnen. Nachdem nun das vorhandene Material gesammelt und geordnet vorgeführt wurde, wird sich jeder selbst ein Urteil bilden können, wie weit die Gründe Reuleaux's für die Brauchbarkeit des Pelton-Rades und diejenigen Speiser's gegen eine solche zutreffend sind. Aus dem ersten Artikel, welcher zu diesem Streite Veranlassung gegeben hat, wurden bereits einige Stellen entnommen, zu deren Ergänzung das Folgende diene:

„Zwei Bauarten wetteiferten anfänglich miteinander, aus Hurdy-Grurdy ein hochwertiges, dessen große Kraftverluste vermeidendes Kraftrad zu machen, die von Knight und die von Pelton."

„Erstere schloß sich eng an unsere Turbinen an, indem sie ganz dicht gestellte, einfach gebogene Schäufelchen benutzte, auf welche ein seitlich dem Rade zutretender flacher Wasserstrahl wirkte, welcher gegenüber der Eintrittsstelle austrat; die Schäufelchen wurden, wie bei den Turbinen üblich, aus Schmiedeisen hergestellt und zwischen zwei gußeiserne Kränze gesetzt, nämlich eingegossen. Pelton dagegen wandte statt der Schaufeln kleine, weit gestellte Becher an, die auf den zylindrischen Radumfang ausgeschraubt werden und deren Form die bereits im Paragraphen 163 beschriebene ist. Bemerkenswert ist die Schlichtheit der Aufstellung, sowie die Eigentümlichkeit, daß man die Lagerung so leicht, gut und dauerhaft Herstellen, auch die Triebkraft auf so einfache Weise weiter leiten kann."

„Ehe wir auf Einzelheiten eingehen, empfiehlt es sich, die Klasse der Wasserkraftmaschinen festzustellen, der das Pelton-Rad zuzuweisen ist."

„Es ist üblich, Wasserräder und Turbinen dahin voneinander zu unterscheiden, daß bei ersteren das Wasser durch sein Gewicht, bei letzteren durch seine lebendige Kraft wirkt, um das vorhandene Arbeitsvermögen des Wassers zu einem möglichst großen Bruchteile auf das sich drehende Rad zu übertragen. Bei der Benennung verfährt man nicht pedantisch streng, indem man z. B. das Poncelet-Rad, bei dem das Wasser nur durch seine lebendige Kraft wirkt, immer noch ein (Wasser-)Rad nennt, nicht eine Turbine, obwohl wir es im wissenschaftlichen Sinne zu den Turbinen rechnen. So aber steht es auch beim Pelton-Rade. Auch hier braucht man die Bezeichnung ,Rad', obwohl hier das Wasser rein durch seine lebendige Kraft wirkt; mit anderen Worten: das Pelton-Rad gehört zu den Turbinen."

„Bei diesen unterscheiden wir zwei Hauptarten:

die Strahlturbinen und die Druckturbinen."

„In ersteren wirkt das Wasser vermöge der ,Reaktion' oder des Rückpralles, welchem die Röhre oder der Kanal unterliegt, aus dem der volle Wasserstrahl ausströmt, in letzterer wirkt der Druck der aus ihrer Richtung abgelenkten, an einer krummen Fläche hingleitenden Wasserschicht. Im ersteren Falle füllt der Wasserstrom die Röhre, den Kanal aus; im letzteren ist streng genommen nicht von einem Kanäle zu sprechen, sondern nur von einer Leitfläche, einem beweglichen Gerinne, einer Schaufel. Dies letztere gilt alles auch vom Pelton-Rade; es gehört also zu den Druckturbinen."

„Weiter unterscheidet man je nach der Beaufschlagungsstelle, nämlich ob die Beaufschlagung von außen, von innen oder von der Seite stattfindet. Die Beaufschlagungen von außen und die von innen nennen viele -radial', die von der Seite ,achsial', wobei also bei -radial' noch nebenher angegeben werden muß, ob die radiale Bewegung von der Mitte oder vom Umfange aus stattfindet. Ich gebrauche seit langem die einfachen und jede Unklarheit ausschließenden Bezeichnungen:

außenschlächtig, innellschlächtig und seitenschlächtig.

„Aber noch eine Unterscheidung wichtigster Art ist nötig, diejenige nämlich, ob das Rad ringsum oder -voll' beaufschlagt ist, oder nur auf einen Teil seines Umfanges, ob es voll beaufschlagt oder teilweise beaufschlagt,

oder ob es

eine Vollturbine oder eine Teilturbine (Partialturbine) ist. Es giebt noch mehr Unterscheidungspunkte; aber diese liegen dann in der baulichen Ausführung und dem, was man die Aufstellung nennt, insbesondere in der Lage der Radachse gegen den Horizont. Beides kann von großer Wichtigkeit sein, ist aber nicht für die Klasse entscheidend."

„Das Pelton-Rad scheint auf den ersten Blick außenschlächtig zu sein, ist es aber nicht; denn das Wasser fließt in seiner Hauptmasse seitlich, in der Achsenrichtung, aus, und zwar nach beiden Seiten; denn die Becherwände stellen zwei zusammengerückte Schaufeln für seitlichen Ein- und Austritt dar. Daß nur ein Teil der Schaufeln beaufschlagt wird, zeigte der erste Blick. Hiernach ergiebt sich, indem die Zweiseitigkeit des Rades jede andere als die wagerechte Achsenlage ausschließt *), das Peltvn - Rad als eine doppelte, feiten* schläch tige, teilweise beaufschlagte Druckturbine mit wagerechter Achse."

„Die Theorie des Pelton-Rades erweist sich nach dem Vorausgeschickten als ungemein einfach. Die Krümmung der Schaufeln oder Becherwände muß stetig sein, jede plötzliche Ablenkung ist zu vermeiden; der Winkel, unter dem die austretenden Wasserfäden gegen die Mittelebene des Rades gerichtet sind — der Austrittswinkel — muß klein sein. Dies gelingt hier dadurch sehr gut, besser als bei irgend einer der bekannten Turbinen, daß die Schaufeln oder Becher weit auseinander gestellt sind. Beim Eintritte ins Rad, d. i. beim Auftreffen des Strahles auf die Schneide, soll der Stoß vermieden werden; eine mäßige Schärfe der Schneide genügt schon erfahrungsgemäß hierfür. Man kann sich dies daraus gut erklären, daß der zutretende Strahl rund und glatt und so zu sagen frei von inneren Wirbelbewegungen ist, zu welchem Ende das Zuleitungsrohr sich allmählich zuspitzt⁴)."

„Hiermit ist die Theorie des Pelton-Rades gegeben, wenn noch beachtet wird, daß die Gesamtbreite des Bechers im Verhältnisse zur Dicke des runden, zutretenden Wasserstrahles nicht zu klein sein soll, damit die abfließende Wasserschicht dünn ausfällt. Die Gesamtbreite des Bechers findet sich bei den Pelton - Rädern nicht unter dem 7fachen der Strahldicke. Man sieht hieraus, wie leicht die Berechnung des Pelton-Rades gegenüber derjenigen der älteren Turbinen ausfällt⁵)."

„In sehr zahlreichen Fällen kann das Rad vorzüglich verwendet werden und wird die Turbine für alle einigermaßen hohen Gefälle vorteilhaft ersetzen. Die Leichtigkeit, es zu berechnen, es an verschiedene Wassermengen anzupassen und namentlich es auszuführen, ist hierfür entscheidend. Aber auch das Wasserrad für höhere Gefälle wird dem Pelton-Rade nicht Stand halten können." Die Pelton-Rad-Gesellschaft hat zur Versinnlichnng dieser Beziehung ein großes rückschlächtiges Wasserrad auf der Insel Man und ein Pelton-Rad für dieselbe Kraftleistnng nebeneinander gezeichnet. Es wird ein 72' (— 22,5 m) hohes Gefälle mit 150 PS zum Schachtpumpenbetriebe ausgenutzt. „Der Vergleich ist keck und schlagend , aber auch zum großen Teile richtig: zum großen, ja zum größten Teile, wenn auch nicht ganz. Denn wollte man das winzige IbOpferdige Pelton-Rädchen wirklich an die Stelle des Wasserrades setzen, so müßte noch schweres Räderwerk zum Herabziehen der Geschwindigkeiten

Angeführte.

eingeschaltet werden. Immerhin aber fiele der mächtige Wasserturm, der gewaltige Unterbau und der kostspielige großartige Radbau weg, und insofern kann uns das Beispiel recht zu denken geben. Nur dürfen wir den blendenden Unterschied nicht auf die Vervollkommnung des Maschinenbaues der letzten Jahre schreiben. Denn wir haben ja schon seit 50 Jahren die schnellen Turbinen statt der langsamen Wasserräder gebaut, und eine Turbine ist ja das Pelton-Rad. Deutlicher aber, als es durch lange Betrachtungen geschehen könnte, tritt hier der wichtige Grundsatz in die Erscheinung, daß größere Bewegungsschnelle für die Technik von höchstem wirtschaftlichen Werte ist. Für die Abnehmer des Pelton-Rades hat dieses gerade hierin die hohe Bedeutung, auf welche ich durch meinen Vortrag aufmerksam machen wollte."

„In kleinerem, aber immerhin bedeutendem Kreise liegt der Wert des neuen Rades für den Erzeuger, für den Maschinenbauer. Denn das Pelton-Rad hat sich bereits über die Grenzen der Vereinigten Staaten hinaus verbreitet, ja steht im Begriffe, ein Gegenstand des maschinenbauenden Welthandels zu werden. Damit aber tritt es nicht bloß als vorteilbringend für seinen Erfinder vor uns hin, sondern auch als ein starker Wettbewerber gegen andere Maschinen auf dem Weltmärkte überall, wo Wasserkraft zur Verfügung steht. Einige Beispiele hierzu möchte ich schließlich noch anführen."

„In Japan, wo auch der deutsche Maschinenbau sich bereits Anerkennung erworben, laufen schon 11 Pelton- Räder mit zusammen 1004 PS. Sechs von diesen Rädern sind umsteuerbare Förderräder, dienen nämlich zum Schiefebenenbetrieb mittelst Drahtseilzuges an einem großen Schiffahrtskanale von Haltung zu Haltung; das Ganze ist seit über zwei Jahren in ungestörtem Betriebe. Drei 8zöllige Räder von je 108 PS und zwei Ozöllige von je 115 PS treiben sodann elektrische Ströme nach Kioto, I/₂ deutsche Meile weit, teils für mechanische Betriebe, teils für Beleuchtung; die Rohrleitung für diese fünf Räder ist 600 m lang bei 27,45 m Gefälle."

„In Südafrika zähle ich 11, in Australien und Neuseeland 15, in Indien 3, in Westindien 4, in England 1, aber in Italien, nämlich an den weltberühmten Wasserfällen von Tivoli, als ersten Anfang 9 Räder von zusammen 650 PS für elektrisches Licht in 9tom⁶); später sollen die Räder vermehrt werden bis aus die Gesamtleistung von 2000 PS⁷): Rohrleitung 62" (1575 mm) weit, Gefälle 156' (47,6 m), Wassermenge 106 Kubikfuß oder 3 cbm in der Sekunde, was bei 75°/» Wirkungsgrad über 1400 PS

entsprechen würde. Statt des geistigen Lichtes der Sibylle von Tivoli wird jetzt von dort elektrisches durch die sausenden Pelton-Räder nach Rom hinübergeflößt."

„Im Ganzen hat die Pelton-Rad-Gesellschaft jetzt schon über 2500 Räder ausgeführt und dabei ebensoviel Tüchtigkeit in der Herstellung wie kaufmännisches Geschick in der Einführung entwickelt. Es kann nicht fehlen, daß dem Pelton-Rade auch bei uns die ihm gebührende Beachtung zu teil werden wird."

Daß eine Beachtung des Pelton-Rades erfolgt ist, zeigen z. B. die oben angeführten Pelton-Räder der Firma Escher, Wyß & Co. sowie die vielen Artikel in englischen, französischen und deutschen Zeitschriften über diesen Gegenstand. Mehrere der im § 165 besprochenen Abarten können einerseits entstanden sein, um das auf das Pelton-Rad in Amerika erteilte Patent⁸) zu umgehen, andererseits aber können sie ihren Ursprung darin haben, daß das Pelton-Rad den meistens angegebenen hohen Wirkungsgrad in Wirklichkeit noch nicht hat. So schwarz, wie Speiser die Sache in Nr. 53 desselben Jahrganges⁹) der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure darstellt, wird sie aber wohl nicht sein, denn sonst wären die praktischen Amerikaner schon längst vom Pelton-Rade abgegangen. In welch schneller Weise sie sonst von einem Turbinensystem zu einem anderen übergehen, zeigen die auf Seite 747 des zweiten Bandes dieses Werkes gemachten Angaben recht deutlich. Trotzdem sind die Meißnerschen Bemerkungen über den großen Spektakel, die zwei Seiten früher stehen, wohl zu beachten. Nachdem vor einem übereilten Urteil gewarnt und zum eifrigen Forschen aufgefordert ist, mögen der Aufsatz von Speiser sowie die Entgegnung Reuleaux's unter Auslassung der entbehrlichen Figuren Platz finden:

„In Nr. 41 unserer Zeitschrift ist ein Vortrag des Hrn. F. Reuleaux veröffentlicht, welchen derselbe am 6. April d. I. im Berliner Bezirksverein hielt, und worin er dem amerikanischen Pelton-Rade ,wichtige und hervorragende Eigentümlichkeiten^ zuspricht und schließlich uns Deutschen mit dessen Konkurrenz droht."

„Hätte Hr. Reuleaux diese seine Ansicht besser vertreten, als es durch Vorführung der amerikanischen Bilder und einiger seiner eigenen, nicht weiter erhärteten Meinungen geschehen, so würde, falls der Nachweis ausreichte, dagegen nichts zu sagen und wohl davon zu lernen sein."

„Ein solcher Nachweis, den Hr. Rculeaux der Gesamtheit deutscher Ingenieure und der vornehmsten technischen Zeitschrift Deutschlands doch wohl schuldig war, und zwar mindestens gleichzeitig mit seinem persönlichen Urteile, ist aber nicht erbracht, nicht einmal versucht worden."

„Meine Überzeugung ist nun, daß das Pelton-Rad die ihm von Hrn. Reuleaux nachgerühmten Vorteile gegenüber unseren modernen Turbinen

überhaupt nicht besitzt, wohl aber schwerwiegende und zum Teil unbegreifliche Nachteile."

„Ich werde im Nachstehenden für diese Behauptung die Nachweise erbringen und hoffe damit das Schreckgespenst in die ihm gebührenden Schranken zurückzuscheuchen."

„Zunächst führt Hr. Reuleaux Seite 334 cm, daß es beim Pelton-Rade sehr gut gelänge, ,besser als bei irgend einer der bekannten Turbinen', den Austrittswinkel des Wassers klein zu halten."

„Nun, ebenso wie bei allen Turbinen, darf auch beim Pelton-Rade dieser Winkel nicht gleich Null sein, denn dann wäre ja auch die absolute Austrittsgeschwindigkeit gleich Null und der nötige Querschnitt für den Austritt des Wassers eben unendlich groß. Der Austrittswinkel kann bei Turbinen um so kleiner sein, je weniger Schaufeln sie besitzen; dieses trifft beim Pelton-Rade in hohem Grade, wohl auch des Kostenpunktes wegen, zu. Alle Turbinenbauer miteinander verwenden aber gerade bei hohen Gefällen möglichst viele und enggestellte Schaufeln, weil, wie durch zahllose Bremsversuche nachgewiesen, dann der Nutzeffekt erheblich steigt."

„Machen wir uns nun klar, was ein in unserer Praxis verwendeter Austrittswinkel, etwa 15°, also noch nicht einmal sehr klein, für Folgen hat. Ist c die Geschwindigkeit entlang der Schaufel und y die absolute Austrittsgeschwindigkeit, so ist y = c sin 15° — 0,259 c."

„Da c annähernd — | j/2gh, wie auch Hr. Reuleaux sagt, so folgt

y = 0,259 • 0,5 ]/2gh= 0,1295 j/2 gh. und die zu y gehörige Druckhöhe, welche also der Wirkung verloren geht, wird

y²

0,01677-2-gh

2g

2g

demnach nur 0,01677 — <v> 1²/₃ °/₀ des gesamten Gefälles."

„Selbst gegen diese durchaus normalen Verhältnisse kann die Pelton-Schaufel also kaum etwas bessern."

„Beim Austreffen des Strahles auf die ,Schneide' der Pelton-Schaufel soll der Stoß vermieden werden; Hr. Reuleaux sagt: ,eine mäßige Schärfe der Schneide genügt schon erfahrungsgemäß hierfür'."

„Unsere Turbinenbauer wissen aber seit Poncelets Zeiten, daß bei Aktionsturbinen der Stoß dann, und nur dann, vermieden wird, wenn diese Mäßige' Schärfe, d. h. der Winkel mit der Radebene im Falle Pelton, fast genau gleich dem doppelten Austrittswinkel aus dem Leitrade, hier also aus dem Strahlrohre, ist. Da letzterer aber der Natur der Sache gemäß hier gleich Null ist, so entsteht beim Pelton-Rade u n --

22

Meißner, Hydraulik. III. 2. Stuft.

„Aber beim Pelton-Rade trifft der treibende Strahl nicht nur die .Schneide' in der Mitte des Doppelbechers, welcher die Schaufel darstellt, sondern, notwendiger Weise, auch den äußeren Rand desselben. Es giebt also zwei Stellen, an denen ein Stoß entstehen kaun; an der einen, der Schneide, tritt er, wie vorhin bewiesen, unbedingt auf, an der zweiten, dem äußeren Rande, kann er vermieden werden durch richtige Konstruktion und ganz sichere Lagerung des Strahlrohres."

weigerlich ein Stoß, um so größer, je .mäßiger' die Schärfe der Schneide."

„Aber diese äußere Eintrittskante ist gleichzeitig auch die Austrittskante für das entweichende Wasser, und, wenn es auch nicht unmöglich, so wird es doch sehr schwierig sein, den günstigsten Bedingungen beider wirklich zu entsprechen."

„Um diese Schwierigkeit voll würdigen zu können, vergegenwärtige man sich, daß die Ablenkung des Strahles durch die mittlere Schneide und durch den äußeren Rand des Bechers in zwei zu einander nahezu rechtwinkligen Ebenen¹⁰) erfolgen muß. Wie der so erzeugte relative Strahl resultiert und was derselbe später anfängt / dürfte sich auch dem gewiegtesten Praktiker kaum, dem Rechner gar nicht enthüllen."

„Die Theorie des Pelton-Rades ist, dem Gesagten entsprechend, also nicht nur nicht .ungemein einfach', sondern es werden schwerlich auf rechnerischem Wege Schaufelformen zu finden sein, welche die Bedingung, dem gespannten Wasser alle Arbeit zu entziehen, realisieren. Und das ist doch wohl die Aufgabe einer Turbinentheorie: sie hat sich nicht nur mit oberflächlicher Bestimmung der Umfangsgeschwindigkeit abzugeben, sondern den günstigsten absoluten Weg, die Schaufelkrümmung in ihrem ganzen Verlaufe festzulegen. Was aber bei unseren gebräuchlichen Druckturbinen leicht und vollendet durch Rechnung zu finden und dann praktisch herzustellen ist, unterliegt bei diesem amerikanischen Kinde der reinen Praxis einem langen Probieren; ich bestreite definitiv, daß sich die auch nur annähernd beste Form der Becher ohne langwierige Versuche finden läßt."

„Hr. Reuleaux würde mit Aufstellung einer solchen Theorie, welche beim Pelton-Rade unmittelbar zu sicheren Resultaten führt, dem Turbinenbau einen wirklichen Dienst erweisen, obwohl dieselbe kaum einen praktischen Nutzen böte; denn keinem Turbinenbauer wird es einsallen, die einfachste von der Theorie klar gegebene Scheufel einer Radialoder selbst Achsialturbine gegen eine solche immerhin fragwürdige Gestaltung aufzugeben."

„Da ferner das Auftreffen des Strahles auf die .Schneide' naturgemäß später geschieht als auf die äußere Schaufelkante, so folgt, daß

ein und dasselbe Schaufelmodell für verschiedene Radhalbmesser nicht ohne weiteres brauchbar ist, da sich sonst die Winkel der getroffenen Außenschneide mit dem Strahle ändern würden; ganz analog den Bedingungen und Ausführungen an unseren Turbinen, bei welchen sich die Schaufelkrümmung auch erst aus den absoluten Wegen und dem Radius des Laufrades jedesmal ergiebt. Die Schaufeln des Pelton-Rades, welche, wie Hr. Reuleaux sagt, nur in wenigen Modellgrößen vorhanden zu sein brauchen, müssen also für jeden wechselnden Radius nachgearbeitet werden; der Strahl wird eben nicht bloß parallel zur Achse abgelenkt, sondern, wie aus den vorigen Ausführungen folgt, in sehr komplizierter Weise, so daß die Voraussetzungen der Figur 557 auf Tafel 40 eben gar nicht vorliegen."

„Übrigens erzeugt, ebenso wie das Pelton - Rad, keine rationelle Turbine Leitradstrahlen mit ,inneren Wirbelungen'."

„Was die größte Umfangsschnelle eines Turbinenrades, also auch des Pelton-Rades, anbetrifft, so will ich, obwohl sie nicht recht den wirklichen Verhältnissen entspricht, die von Hrn. Reuleaux genannte Formel annehmen:

„Nun sagt Hr. Reuleaux selbst in seinem Aufsatze über Mannes-manns Walzverfahren Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1890 Seite 624: ,Die Umfangsschnelle, welche wir einem Schwungrade aus Gußeisen höchstens geben dürfen, ist 40 m. Geht man darüber hinaus, so steht die Gefahr des Zerspringens unmittelbar bevor.'"

„Die Turbinen für das Stahlwerk in Terni (Rieter - Winterthur) haben 30 m Umfangsgeschwindigkeit, in der Erwägung, daß dieselben auch noch gefahrlos leer laufen müssen."

„Halten wir aber auch die vorhin angegebenen 40 m fest, so ergiebt die Gleichung

0,5 V2 g h = 40

ein maximales Gefälle von rund 320 m als größtes, für Turbinen überhaupt brauchbares Gefälle, sofern man die Möglichkeit einer zufälligen bedeutenden Entlastung, die ja wohl immer vorliegt, als vorsichtiger Konstrukteur und Haftpflichtiger zugiebt. Bei dem von der Pelton-Gesellschaft angegebenen Gefälle von 512,4 m würde die Umfangsgeschwindigkeit bereits 50 m übersteigen. Die Pelton-Gesellschaft erbietet sich nun aber, ,auch über diese Gefällshöhe noch beliebig weit (sic!) hinaus zu gehen'!!"

„Wie weit würde wohl Hr. Reuleaux gehen?"

22*

„Daß eine gar nicht große Zahl von Schaufelmodellen für den ganzen »großartigen Umfang der Verwendungen des Pelton-Rades' genügt, hat diese Turbine mit allen anderen Partialturbinen gemeinsam: etwas mehr beaufschlagt — ein Loch mehr — und gleich ist die geforderte Kraft da; — tout comme chez nous! “

gerade wie beim Pelton-Rade — durch den

„Wird eine andere Tourenzahl gewünscht — gut — größeres Rad, mehr Schaufeln, und hüben wie drüben ist die Sache erledigt. Und auch wir schärfen die Turbinenschaufeln an der Eintrittsstelle gut ab, damit auch unsere Radschaufeln Strahl »schlüpfen'. Und auch bei unseren Turbinen bildet sich »kein nachgeschleppter Strahl, keine vorausbrausende Garbe, sondern das Wasser fällt tot herab'. Auch der »feilte Nebel und die Radhülle' sind hier wie dort vorhanden."

„Hr. Reuleaux sagt: »Der Wirkungsgrad ist beim Pelton-Rade außerordentlich hoch —'; warum? Bis zu dem noch zu führenden theoretischen Nachweise dieser Behauptung bleibt als unwiderlegt bestehen:

1.    Das Pelton-Rad hat viel zu wenig Schaufeln. Beweis: unsere europäische erfolgreiche Praxis;

2.    die Pelton-Schaufel arbeitet mit Eintrittsstoßverlusten;

3.    der Austrittswinkel darf, ebensowenig wie überall, nicht Null sein;

4.    es kann höchstens von Wirkungsgraden bei vollem Strahle, also bei m a x i m a l e r L e i st u n g, die Rede sein (s. d. Folgende)."

„Der »Wirkungsgrad' einer Turbine ist um die Wellen- und Zapfenreibung größer als der »Nutzeffekt' des Motores, gebremst an dessen Welle."

„Was für Wirkungsgrade amerikanische Turbinenbauer garantieren und ihren Leuten nachzuweisen wissen, das kennen wir aus den offiziellen Bremsversucheu in Philadelphia, und seither haben sie vielleicht noch mehr dazu gelernt."

„Hr. Reuleaux meint, daß unter denselben Voraussetzungen andere amerikanische Turbinen nicht mehr Wirkungsgrad geben als bei uns."

„Nun, in Amerika sind geradezu ungeheuerliche, ganz unmögliche Wirkungsgrade ermittelt; aus Meißners Werk: »Theorie und Bau der Turbinen und Wasserräder¹¹, II, Seite 749¹¹) u. ff., welches sehr beachtenswerte Bemerkungen über amerikanische Turbinen enthält, entnehme ich, daß z. B. die Risdon-Turbine mehr als 90"/„ Wirkungsgrad (Seite 752¹²) ergeben hat. Dagegen sagt I. I. Reifer in seinem Werke: »Einfache Berechnung der Turbinen jc.‘ Zürich 1890, Seite 24, daß er eine solche amerikanische Wunderturbine vor Jahren sorgfältig gebremst habe und statt der 90°/« des Kataloges im günstigsten Falle 56°/₀ Wirkungsgrad gefunden habe."

„Mir ist auch nicht ein einziger Fall bekannt, in dem sich eine amerikanische Turbine gegen deutsche oder schweizerische Fabrikate hier zu Lande hat behaupten können; es kommt beim Messen eben gar sehr auf den Maßstab an."

„Wenn ich bisher nur gesagt habe, daß das Pelton-Rad in nichts den hier gebräuchlichen Turbinen überlegen, daß es lediglich ein Resultat praktischer Versuche, daß sein Wirkungsgrad entschieden viel zu hoch angegeben sei, so komme ich nun aber zu der weitest greifenden Behauptung: Das Pelton-Rad kann in Bezug auf Regulierfähigkeit mit unseren Partialturbinen überhaupt gar nicht verglichen werden."

„Kein Beweis ist leichter und drastischer zu führen als dieser. Der Wert eines Wassermotores hängt wesentlich ab von dem Grade, in welchem derselbe sich wechselnden Betriebsmengen anzupassen vermag. Über solche Motoren, die über mehr als genügende Wassermengen verfügen, ist eine Diskussion zwecklos; wir haben es hier nicht mit solchen Verschwendern zu thun."

„Angenommen nun, einem Werke stehe im Wechsel der Jahreszeiten nur die Hälfte der für die Maximalleistung nötigen Wassermenge zu Gebote, wie das bei sehr vielen, ja den meisten Wasserkräften und Wassermotoren der Fall zu sein pflegt, trotzdem aber müsse das Werk, wenn auch natürlich nur teilweise, mit der gleichen konstanten Umdrehungszahl betrieben werden."

„Dann benutzt man bei uns die halbe Ausströmungsöffnung, unter vollem Gefälle, bezw. nur die halbe Zahl der Ausströmungsöffnungen, und erhält dann in der That mit halbem Maximalwasser halbe Maximalleistung bei gleichbleibender Tourenzahl. Der Strahl wird sonach direkt au seiner Mündung, dort, wo er austritt, verengt, und zwar mit den raffiniertesten Mitteln derart verengt, daß dem Wasser seine ganze Druckhöhe und sein richtiger Austrittswinkel peinlichst gewahrt bleibt."

„Anders beim Pelton-Rade. Hr. Reuleaux sagt von diesem: ,Die Gangregelung erfolgt in allen gewöhnlichen Fällen durch Drosselung des Strahles, aber an einer Stelle, wo die Weite des Aufschlagrohres noch groß genug ist, um bei der Kleinheit der dort herrschenden Schnelle des Stromes kleine Kraftschwankungen nicht merklich schädlich werden zu lassen?"

„Dieser Satz ist mir total unverständlich."

„Eine Gangregelung wird nötig, wenn das getriebene Werk mehr oder weniger Arbeit konsumiert als dem fallenden Wasser innewohnt. Da man ein Mehr nicht schaffen kann, so handelt es sich also darum, die

„Und da beim Pelton-Rade das Strahlmundstück unverändert¹³) dasselbe bleibt, so ist die einzige Möglichkeit hierzu ein Vermindern des Druckes durch Drosselung derart, daß die Austrittsgeschwindigkeit und mit ihr die Wassermenge des Ausflusses verringert wird."

gleiche Umdrehungszahl bei geringerer als der maximalen Leistung einzuhalten."

„Man schlägt also direkt Gefälle tot, und Hr. Reuleaux erzählt dies nicht nur uns Deutschen, sondern stellt diesen Vorgang auch noch als sehr harmlos hin, — eine andere Auslegung vermag ich obigem Satze beim besten Willen nicht zu geben."

„Es ist nun von hervorragender Wichtigkeit, die Arbeit kennen zu lernen, welche bei gedrosseltem Ausflusse und gleichbleibender Normaltourenzahl der Fabriktransmission z. B. das halbe Wasserquantnin leisten kann."

„Bei der halben Wassermenge ist dieseArbeit gleich

Null!"

„Auch Hrn. Reuleaux wird es nicht gelingen, den folgenden Beweis zu widerlegen: Damit aus der gegebenen Strahlrohrmündung das Wasser in der halben maximalen Menge ausströmt, muß seine Geschwindigkeit halb so groß sein als die maximale, also annähernd = ¹ji f/2gk. Da die Umfangsgeschwindigkeit des Turbinen-(Pelton-)Rades von vorn herein gleich der halben maximalen Geschwindigkeit des austretenden Wassers, . nämlich auch — ~ i/₂ V2 g k gesetzt war, und auch ungefähr so sein m u ß, so ist eine Arbeitsübertragung von Wasser auf das Rad gar nicht möglich!"

„Selbst wenn sich die Umlaufszahl der Haupttransmissiou dieser Geschwindigkeit von etwa J/₂ j/2 g k anpassen ließe, so würde die Leistung der halben Wassermenge nur höchstens ¹/s der maximalen Arbeit des ganzen Wassers betragen können. Denn um die Geschwindigkeit von j/2 gk auf oo 1/2 V2 gk abzudrosseln, muß man ³/t (brei Viertel) des totalen Gefälles vernichten, so daß die arbeitende Gefällshöhe nur noch '/4 k beträgt, und dies ergiebt, mit der halben Wassermenge multipliziert, obige Vs Arbeit!!"

„Das sind einige von den gerühmten ,hervorragenden' Eigenschaften des Pelton-Rades¹⁴)."

„Eine andere Regelnngsweise, welche beim Pelton-Rade versucht wurde, nämlich den Treibstrahl durch Heben und Senken des Aufschlagrohres mehr außen oder innen auftreffen zu lassen, scheint Hrn. Reuleauxwenig zu versprechen, .da sie nur die Umlaufszahl, nicht aber die zugeführte Arbeit verändert'."

„Das heißt aber wohl, die im Wasser enthaltene Arbeit wird nicht mehr voll auf das Rad übertragen."

„Ganz sicher ist das der Fall, aber es wird dann der Wirkungsgrad des gesamten Wassers immer noch ein sehr viel höherer bleiben als bei der Drosselung, da wenigstens der wesentlichste Faktor, die Geschwindigkeit, sich nicht ändert. Von beiden Übeln scheint mir daher das letztere das bedeutend kleinere zu sein."

„Die nun folgende Ausführung mit zwei oder mehr Triebstrahlen erinnert schon mehr an unsere Konstruktionen, ergiebt aber selbstredend nun auch dieselben Fehler der ganzen Konstruktion. Selbst das möglich Auswechseln der Mundstücke gegen kleinere kann uns keine Bewunderung abringen; das machen wir seit Jahrzehnten viel besser und — billiger durch die vielfache Zahl von Leitschaufeln gegen jene Mundstücke, von denen wir dann eben so viele benutzen, als wir brauchen, ohne erst stillhalten und — abschrauben zu müssen."

„Und nun des Pudels Kern:"

3¹

von

/t

„Abgesehen von der famosen Montierung eines leistungsfähigen, eventuell vielhundertpferdigen Wassermotores auf einem primitiven Holzgestelle¹⁵), welches ungleich naß und trocken wird und wohl nicht ernst gemeint ist oder ebenso primitive Betriebe voraussetzt, sind unsere europäischen Partialturbinen höchstens ebenso teuer bei aller Vollkommenheit wie dieses amerikanische Ideal des Hrn. Reuleaux. Man lasse dem fort, was einen solchen Motor überhaupt erst solid erscheinen läßt: sein kräftiges Eisengestell, seine exakte, einheitlich gehaltene Lagerung und die ganze Reguliervorrichtun'g in unserem Sinne, so wird man sicher, und auch nach unseren Begriffen vollkommen, das so einfache, aus einem einzigen Gußstücke bestehende Laufrad und den Einlauf mit seinen wenigen Leitradzellen ganz gut für gleiches Geld herstellen können wie das gleich starke, aus vielen Stücken zusammengebaute Pelton-Rad."

„Und wenn auch die Amerikaner große Praktiker sind und ihnen Probieren weit über Studieren geht, so werden sie im Turbinenbau uns auf dem Kontinente nur dann gleichkommen können, wenn sie

erst wägen, dann wagen!"¹⁶)

„Noch muß ich auf ine meines Erachtens geradezu unverantwortliche Art der Parallelstellung von oberschlächtigem und Pelton-Rad eingehen, . . . und welche denn auch Hrn. Reuleaux ,keck und schlagend' erscheint. Der Vergleich hinkt aber nicht nur, sondern er ist gerade in diesem Falle absolut unzulässig. Man will Pumpen, I50pferdige Pumpen, bewegen. Dazu braucht man geringe Hubzahlen, und es wäre allem rationellen Maschinenbau direkt Hohn gesprochen, wenn man dazu, bei 150 Pferden, einen schnell laufenden Motor benutzte. Geht das oberschlächtige Rad (ein solches und nicht ein rückschlächtiges ist gezeichnet) dafür zu langsam, was noch sehr fraglich ist, so geht um so sicherer das normale, erst recht aber das hineingezeichnete Pelton-Rad zu schnell. Auch Hr. Reuleaux wird zugeben, daß ,Räderwerke zum Herabziehen der Geschwindigkeit' neben Arbeit auch noch sehr viel Geld, Fundierungen und Unterhaltungen kosten und heutzutage für solche Zwecke Undinge sind. Gewiß können solche Anlagen auch mit Pelton - Rädern als Motoren geschaffen werden; dann aber wird der gezeichnete Zwerg wohl wachsen müssen, vielleicht ähnlich, wie Girards Turbine für das Wasserwerk in Soissons, welche einen Durchmesser von 8,6 m hat, um direkt von horizontaler Welle die Pumpen betreiben zu können¹⁷). Und eben dieses Beispiel sollte Hrn. Reuleaux zu bedenken geben, daß .größere Bewegungsschnelle für die Technik von höchstem, wirtschaftlichen Werte' lange n i ch t i m m e r ist, vor allem sich auch nicht als Grundsatz aufstellen läßt. — Principiis obsta!"

„Das Resurrw über das Pelton-Rad ist meinerseits somit folgendes:"

„Für die konstante Wasserkraft und eine konstante Arbeit kann das Pelton-Rad zu gutem Nutzeffekte gebracht werden durch langes Probieren und exakte Ausführung. Die vorliegenden Bilder dagegen bekunden eine so leichtsinnige Auffassung von der Wichtigkeit des richtigen Ausschlagwinkels und dessen sicherer Wahrung, daß, mit Hinsicht auf die total verfehlte Regulierung für wechselnde Wassermengen, der Schluß vollberechtigt erscheint:"

„Niemals wirb das Pelton - Rad unsere heimischen Turbinenkonstruktionen überflügeln oder ihnen auch nur gleichkommen können, da es unter keinen Umständen einen höheren Wirkungsgrad bieten kann, wechselnde Waffermengen nur kindlich mangelhaft benutzt und sich auch uicht billiger herstellen läßt als unsere besten Turbinen, die es in jeder der vorgenannten Beziehungen, und zwar turmhoch, überragen."

Bernhard Speiser.

„Mit Fug und Recht ist es bei uns sehr wenig beachtet worden." Königsberg i. Pr., im November 1892.

Hiernach steht die folgende Entgegnung Reuleaux's:

„deicht ohne Staunen habe ich den vorstehenden Aufsatz, den mir die Redaktion wegen etwaiger Entgegnung vorgelegt hat, gelesen. In der That ist es erstaunlich, daß die Mitteilung von einem wichtigen, im Auslande geschehenen Fortschritte von dem Herrn Verfasser behandelt wird wie eine Beleidigung der Vertreter unseres Turbinenbaues, ja der ganzen deutschen Industrie. Einer so seltsamen Auffassung gegenüber kann ich bloß darauf hinweisen, daß das, was ich zu berichten versucht habe, Thatsachen sind, die sehr vielen unserer Ingenieure bisher entgangen waren. Thatsachen also wirft sich der Herr-Verfasser entgegen. Mag er es thun, hoffentlich aber wird er dadurch nicht Andere beirren. Denn nur äußerst Wenigen ist die Gleichung:

Gehemmter Fortschritt = befördertem Rückschritt unbekannt. Unser Ingenieur-stand ist doch in seiner durchaus überwiegenden Mehrheit des Humbug!-Humbug!-Rufes, der auch hier wieder ertönt, wo Amerikanisches vorgebracht worden, herzlich überdrüssig; ihm ist bewußt, daß, wie im Kriege die Unterschätzung des Feindes, in der Industrie die des Gegners oder Wettbewerbers immer nur Nachteil bringt."

„Ich benutze indessen die Gelegenheit, um den Lesern meines Aufsatzes über das Pelton-Rad einige Nachträge, zu denen neue Mitteilungen von drüben mir Gelegenheit geben, vorzulegen¹⁸).

„Die in meiner ersten Mitteilung erwähnte Bereitwilligkeit der Peltvn-Rad-Gesellschaft, auch für höhere Gefälle als 1680' das Rad zu liefern, ist rasch auf die Probe gestellt und diese bestanden worden, indem für die Comstock-Gruben in Virginia-City, Nevada, ein Pelton-Rad für 2100' oder 642 m ausgeführt worden und nun im Betriebe ist. Statisch würde die Wassersäule am Mundstücke also über 64 atm. Spannung haben. Das Rad läuft minütlich 1150 mal ober sekundlich nahe 17 mal um. Die ängstliche Besorgnis des Hrn. Speiser, daß die amerikanischen Ingenieure die Zentrifugalkraft nicht in Betracht zu ziehen verständen, ist unnötig gewesen; der 36" (ober 914,4 mm) im Durchmesser haltende Radkörper ist als volle stählerne Scheibe ausgeführt, die Schaufeln oder Becher an die Scheibe genietet worden. Die Breite der Schaufeln, welche genau nach Figur 568 gestaltet sind, beträgt 50 mm; die Umfangsschnelle des Rades beträgt 10 804' in der Minute, d. i. 1807' ober 55,20 m i. d. Sek., eine Schnelle, die sich beim Leerlaufe auf etwa das Doppelte steigern könnte, was aber, wie die Ingenieure der Gesellschaft annehmen, die Stahlscheibe gut vertragen mürbe¹⁹). Dem Fachmanne wird es nicht ohne Wert sein, zu vernehmen, daß das Ausschlagrohr bis in den Erbstollen, der unter dem Namen des Sutro-Tunnels berühmt ist, herabgeht bezw. daselbst ausgießt, so daß dieser vielgenannte Tunnel nicht bloß die .

Gruben entwässert, sondern auch wichtige Gefällausnutzung ermöglicht hat. Das hier verwertete Gefälle von rund 642 m ist zweifellos zur Zeit das höchste für eine Turbine in Benutzung gezogene Gefälle. Den jüngsten mir zugekommenen Mitteilungen nach hat die Pelton-Rad-Gesellschaft ein zweites Rad für nahezu dieselben Verhältnisse (,to operate under nearly similar conditions¹) in Arbeit."

„In betreff der oben getadelten hölzernen Gestelle für das Pelton-Rad, welche bei Riemenbetrieb durchaus nicht unzweckmäßig sind, und zu denen man in Amerika bei den billigen Preisen vortrefflicher Hölzer noch gerne greift, kann sich Hr. Speiser auch beruhigen. Wo es nötig ist, wird nicht dem Empfänger die Beschaffung des Holzgestelles überlassen, sondern ihm ein eisernes Gestell geliefert. Dies gilt durchweg für die kleinen Räder, gelegentlich aber auch für große und ungewöhnliche²⁰)."

„Unverständlich ist mir die leidenschaftliche Bemerkung des Herrn Verfassers oben über die Vergleichung zwischen dem großen Wasserrade auf der Insel Man und dem Pelton-Rade. Ich hatte ausdrücklich hinzugefügt, daß der Vergleich nur zum Teile richtig sei, weil ,noch schweres Räderwerk zum Herabziehen der Geschwindigkeit' mit in Betracht zu ziehen sein würde, wenn man das — wirklich rückschlächtige, nicht oberschlächtige — Rad mit dem ,winzigen 150pferdigen Pelton-Rädchen' vergleichen wolle. Der Herr Verfasser tritt also, wie man zu sagen pflegt, eine offene Thür ein, indem er genau dasselbe breit ausführt."

„In einer Beziehung habe ich mich aber an jener Stelle wohl nicht deutlich genug ausgesprochen, da auch der so scharf untersuchende Hr. Verfasser mich nicht verstanden hat; das ist in Beziehung auf die große Bewegungsschnelle. Von dieser habe ich gar nicht gesagt, daß sie , immer', sondern nur, daß sie von höchstem wirtschaftlichen Werte sei. Wie richtig dies ist, haben die letzten Jahrzehnte mit zunehmender Deutlichkeit gezeigt. Als der amerikanische Bürgerkrieg 1864 die Preise der Baumwolle hinauftrieb, suchte man in Europa die Preiserhöhung von Gespinst und Gewebe mit allen Mitteln niederzuhalten. . Als wichtigstes erwies sich bald die Steigerung der Spindelschnelle. Man steigerte diese Schritt für Schritt, bis man endlich beim Dreifachen der bis dahin üblichen Umlaufzahl als Grenze angelangt war, und das ist so geblieben bis heute. Man hat also durch die Steigerung der Bewegungsschnelle die Leistung der Spinnstühle, d. i. die des riesigen Kapitales, welches Europa hineingesteckt, verdoppelt bis verdreifacht. Die Umlaufschnelle der Triebwellen in Fabriken aller Art ist in Amerika so weit gesteigert, daß ihre Laufflächen mit einer Schnelle v = 1 m und mehr (bis 1,2 m) aneinander hingleiten und erzielt so eine ungleich günstigere Verwertung des großen Anlagekapitales, welches in den Triebwerken angelegt werden muß; bei uns rückt man erst allmählich hinauf nach dem erwähnten Meter hin; ,Die spezifische Leistung', wie ich es genannt habe, ist bei unseren Wellen ebenso groß wie bei den amerikanischen; aber die wirkliche Leistung N, welche für die Querschnittseinheit = v mal der spezifischen Leistung N₀ ist, haben die Amerikaner

durch die Erhöhung der Umfangsschnelle gesteigert; oder, mit anderen Worten: die Anzahl der PS, welche man aus jedem Kilo aufgewandten Eisens oder Stahles, das die Wellen enthalten, herauszieht, steht bei uns nicht unbedeutend niedriger als dort."

„Wir sind auf dem Wege und eifrig beschäftigt, hierin voranzukommen. Dazu gehört u. a. als Vorbedingung die neuerdings sich mehr und mehr hebende Herstellung der Riemscheiben, die genaue Auswuchtung der letzteren, die Herstellung mit geringem Gewichte, ja die billige Herstellung. Das braucht man nur zu verfolgen. Bemühte sich nur Hr. Speiser einmal in eine unserer neueren Triebwerkfabriken und sähe, mit welcher Anstrengung z. B. daran gearbeitet wird, die Scheiben schnell abzudrehen! Die Leiter dieser Anstalten haben sich nicht dadurch beleidigt gefühlt, daß die Amerikaner uns darin voraus waren, sondern sind hingereist, um die Ursachen zu erforschen. Da haben sie gefunden, daß der Drehmeißel bis doppelt so schnell dort schneidet als bei uns; aber auch, daß dies nur möglich wird bei besonderer Beschaffenheit des zur Scheibe verwendeten Eisens. Sie haben daheim untersucht, chemisch, hüttenmännisch und mechanisch, und sind nachgekommen, steigern die Schnelligkeit des Schnittes und liefern heute besser und beträchtlich billiger als früher; sie schreiten damit voran auf dem Wege, der zum schnelleren Laufe der Triebwellen führt."

„Ein wichtiges und merkwürdiges Beispiel liefern die Treibriemen und Treibseile. Schneller und schneller läßt man die Riemen laufen; 10 in hielten manche für eine hohe Schnelle, 15 m bürgerte sich ein; die Dynamomaschinen haben gleichsam zwingend zu 20 m Schnelle geführt, bei welcher ein Riemen nun die doppelte Anzahl von PS leistet, die er früher bei 10 m hergab. Die Grenze von v liegt etwa bei 25 oder auch bei 30 m, da hierbei die Zentrifugalkraft schon merklich störend zu werden beginnt; daß man aber bis 25 m allgemein gehen wird, scheint mir ziemlich sicher. Also auch hier, unter unseren Augen, Steigerung der Schnelle."

„Das Drahtseil, wie verdankt es seine Nützlichkeit im Seiltrieb der ihm gegebenen Schnelle; ein dünnes Teilchen, 10, 12 mm dick, überträgt 100, 150 PS. Ein für den obigen Hrn. Verfasser neckischer Zufall will, daß gerade jetzt ein anziehender Vortrag des trefflichen englischen Gelehrten Sir R. Ball über die ,Umwandelbarkeit von Schnelle und Kraft' veröffentlicht worden ist*). ■ Darin bemerkt Ball u. a., daß ein leichtes, schnelllaufendes Baumwollseil einen schweren, langsam gehenden Riemen ersetzen könne, wo die Bedingungen günstig für den Austausch von Schnelle gegen Gewicht lägen. Er führt dann, um seine Zuhörer in echt englischer Weise durch ein Bild zu belehren, aus, daß ein Zwirnsfaden, wenn man ihn mit der Schnelle einer Flintenkugel ziehen lassen könnte, eine volle Pferdestärke zu übertragen vermöchte rc. Hier sehen wir auch wieder die Darlegung von der Steigerung der Schnelle und dem Nutzen hiervon vor dem großen Publikum gegeben, ein Zeichen, wie sehr unsere Zeit mit der Frage beschäftigt ist."

„Ein anderes Beispiel liefern die amerikanischen sogenannten Douglas-Pumpen. Sie werden neben den Thoren unserer Maschinenfabriken zu Preisen verkauft, die unter unseren Herstellungskosten stehen, obwohl der große Zwischenhandelsgewinn noch darauf liegt. Worauf beruht dies, als auf der Schnelligkeit der Bohr- und Dreharbeit, die drüben angewandt wird und allmählich die Unternehmen zu großartigem Betriebe geführt hat? Das Ausbohren der Pumpenstiefel geschieht bei Douglas mit 4,5 bis 5,5 m und mehr Schnittschnelle in der Minute. Man vergleiche nur damit, wie bei uns noch an recht vielen Stellen die Bohrmesser schleichen, was auch von den Lochbohrern noch gilt. Dann .

aber sehe man zu, was die Fortschreitenden bei uns gethan, z. B. die Reinecker, die Löwe, die Lorenz u. a., die sich alle nicht für beleidigt hielten durch den amerikanischen Vorsprung, sondern hin gingen und lernten. Bei ihnen sieht man, die Bohrspindeln laufen Garnspindeln gleich, so daß in wenig Sekunden Löcher in Eisen gebohrt werden, an denen sonst Minuten gewrungen wurde; immer die Steigerung der Betriebsschnelle!"

' „Da ist denn auch die Dampfmaschine, bei der die gesteigerte Schnelle Ungeahntes erzielt hat. Hr. Speiser lasse sich nur einmal ein Schichauffches Torpedoboot erklären und besichtige die winzige Dampfmaschine darin, die nach altem Stile vielleicht 30 bis 40 PS, mit ihrer Schnelligkeit (und ihrer höheren Spannung) aber das 15- bis 20fache leistet. Wo wollten auch heute die Dampfmaschinenbauer hin, die den Dynamo mit Triebkraft zu versehen haben, wenn sie nicht die Kolbenschnelle hinaufgetrieben hätte aufs Drei- und Vierfache von ehedem."

„Städtische Pumpwerke mit Dampfbetrieb ließ man früher und läßt sie noch bei filteren Anlagen, mit geringen Hubzahlen, d. i. kleiner Kolbenschnelle, gehen. Aber auch hier haben die letzten Jahre bedeutend Wandel geschaffen. Dank zahlreicher Verbesserungen an Ventilen, Kolben, Wasserwagen, Windkesseln re., die in vorzüglicher Weise Gegenstand von Studien geworden sind, laufen solche Maschinen jetzt mit 50 und 60 Hüben in der Minute (Escher, Wyß & Co., Schwartzkopff u. A.) statt mit deren 15 oder 20."

„Kurz, fast überall erwägt die Technik, ob und wie weit sie die Betriebsschnelle steigern könne. Dabei gelangt sie in zahlreichen Fällen zu dem, was Balls Gleichnis Zu verstehen geben soll; Ersetzung großer Maschinen durch kleine, großen Kapitales durch kleines, nämlich großer Schnelle bei kleiner Kraft statt kleiner Schnelle bei großer Kraft*). Und in dieser so allgemeinen und so bedeutenden Bewegung — so deutete ich in meinem in Nr. 41 wiedergegebenen Vortrage an — steht auch das Pelton-Rad, was die Pelton-Rad-Gesellschaft durch dessen Vergleich mit dem großen Wasserrade zu versinnlichen versucht hat. Wenn ich mich nicht sehr täusche, stehen uns übrigens bald noch andere Überraschungen auf dem Gebiete der Schnclligkeitssteigerungen bevor."

„Hinzufügen will ich, daß man überaus eifrig und ernstlich beschäftigt ist, die Grenzen der Verschnellerung — denn ins Ungemessene geht sie ja nicht — zu ermitteln, dieselben auch noch hinauszurücken. Die stille Thätigkeit unserer Technologen ist in dieser Richtung lebhaft im Gange, nicht minder als die vieler praktischer Maschinenbauer. Bon unseren Fabriken sind manche schon weit voran in diesem Punkte, manche aber auch noch zurück. Die wenigsten von letzteren werden sich aber beleidigt fühlen durch die Amerikaner, die ganz allgemein die Verschnellerungsfrage kennen und pflegen, sondern sie werden mutig bestrebt sein, den eingetretenen Rückbleib, den „Schlipf", beim Wettbewerb recht bald wieder einzuholen. Zurückgeblieben sein bei einem redlichen Wettkampf, ist ein Mißgeschick, kein Fehler; der Mißerfolg kann beim nächsten mal ausgeglichen werden. Ein Fehler aber ist es, in dem Falle auf den Sieger zu schelten, wie der Herr Verfasser oben es für angezeigt erachtet hat**)."

Reuleaux.

*) Vergl. hierzu andererseits die Steigerung der Kraft bei gleichbleibender Schnelle und die auch in solchen Fällen zu erzielenden Vorteile, wie solche im § 35 dieses Bandes angegeben sind und hauptsächlich in einem späteren Bande über hydraulische Arbeitsmaschinen zum Vorschein treten werden.

**) Hiernach weist Reuleaux noch auf andere Fortschritte der Amerikaner hin, z. B. auf die Einzelarbeitsmaschinen und hauptsächlich darauf, daß unsere Industrie zu lernen versteht.

Hierauf erschienen in Nr. 6 des folgenden Jahrganges ²¹) zwei Aufsätze von Speiser & Reuleaux, deren Wortlaut in der nachstehenden Wiedergabe durch Fortlassnng unwesentlicher Stellen gekürzt ist.

„In Nr. 53 des vorigen Jahrganges unserer Zeitschrift hat Herr F. Reuleaux ein Erwiderung auf meine Ausführungen über das Pelton-Nad gegeben; er hat die Sachlage so dargestellt, als negierte ich prinzipiell wichtige, im Auslande geschehene Fortschritte, und sagt, ich werfe mich Thatsachen entgegen."

„Herr R. übersieht aber, daß er seine -Thatsachen' nur behauptet und nicht bewiesen hatte; er ist auch jetzt wieder nicht nur den Nachweis von der behaupteten Überlegenheit des Pelton-Rades schuldig geblieben, sondern er hat die von mir gegebenen Beweise des Gegenteils in keinem Punkte widerlegt."

„Ich halte daher wohl mit Fug und Recht meine Ausführungen aufrecht und sehe mich auch durch den weiteren Inhalt der Reuleauxschen Entgegnung in keinem Punkte zu anderen Schlüssen veranlaßt."

„Das Pelton-Rad an sich halte ich für keinen ,Humbug', es ist in. E. eine für viele Zwecke gewiß sehr brauchbare Maschine; ein wichtiger Fortschritt im Gebiete des Motorenbaues aber ist es nicht und hat dieserhalb keinen besonderen Anspruch auf Beachtung unsererseits. Das und nichts mehr habe ich gesagt, und meine Beweise dafür sind unwiderlegt geblieben²²)."

„Das Holzgestell habe ich nicht deshalb bemängelt, weil es unzulässig sei, sondern weil es den uns mitgeteilten niedrigen Preis der Pelton-Räder bedingt, und weil mit demselben der richtige Winkel des Aufschlagrohres sich dauernd nicht sicher wahren läßt. Ich vermute aber, daß es als ein -Fortschritt, der im Auslande geschehen,' auch nicht gelten wird."

„Die von Herrn R. benutzte Gleichung: -Gehemmter Fortschritt — beförderter Rückschritt' erkenne ich gerne an, lese sie aber vom anderen Ende, richtig bleibt sie ja dann auch: Beförderter Rückschritt — gehemmter Fortschritt!"

„Dies dürfte mir wohl freistehen."

„Wenn Hr. R. gegenüber meinen Einwürfen mitteilt, daß die Ingenieure der Pelton-Rad-Gesellschaft annehmen, die Stahlscheibe ihrer Räder würde eine Umfangsgeschwindigkeit von 110 m gut vertragen, so darf ich annehmen, daß Hr. R. diese Annahme billigt, und werde mich vorkommenden Falles auf diesen Ausspruch beziehen, damit man mir die Möglichkeit wenigstens glaubt; gestatten wird man hier zu Lande diese Geschwindigkeit leider wohl noch nicht."

„Sowohl unsere neueren Triebwerksfabriken als auch die Schichau-schen Torpedobootsmaschinen sind mir viel genauer bekannt, als Hr. R. anzunehmen scheint; was würde Hr. R. wohl sagen, wenn man, wie von der Pelton-Rad-Gesellschaft geschehen, in einem Bild eine schwere Räderschiffsmaschine mit diesem genial gebauten Motor einer Waffe nebeneinander stellen würde?"

.........Jede Aufgabe aber, welche die Technik stellt, wird sich

ihre besonderen Faktoren zu obigem Produkte ²³) suchen müssen; bei Pumpwerken, Kompressoren, Räderschiffen, also jedenfalls in zahllosen Fällen, ist die Geschwindigkeit eine eng begrenzte; einen Grundsatz, wie ihn Hr. R. thatsächlich ausgesprochen und als solchen bezeichnet hat, Faß größere Bewegungsschnelle für die Technik von höchstem wirtschaftlichem Wert ist, — aufzustellen, halte ich nur cum grano salis quam maximo für möglich, und deshalb, der vielen Ausnahmen wegen, für unmöglich."

„......Ich darf wohl erwähnen, daß ich selbst bereits vor

2 Jahren eine Turbine für 18 m Gefälle hier erbaute, über deren günstigste Umdrehungszahl ich erst nach langen und zum großen Teile wirtschaftlichen Erwägungen klar wurde; die Umdrehungszahl wurde lange nicht das mögliche und eigentliche normale billigste Maximum; aber der Erfolg hat gezeigt, daß die Faktoren richtig gewählt waren."

„Da aber mag mir wohl die größte Bewegungsschnelle mit ihrer Notwendigkeit zum Bewußtsein gekommen sein, denn dieselbe Turbine bewegt konische Räder mit 12'/₂ m Teilrißgeschwindigkeit bei 120 PS Leistung; die Räder sind ebenfalls hier hergestellt und lassen durch ihren völlig ruhigen Lauf es mir unbedenklich erscheinen, gegebenen Falls auch etwa bis zu 16 m zu gehen. Auch die hier mit großer Spahngeschwindigkeit hergestellten und sorgfältig ausgewuchteten Seilscheiben, welche sogar noch leichter sind als aus unseren Triebwerkfabriken, laufen mit 20,4 m Geschwindigkeit; die Haupttransmissionen der hiesigen Werkstatt haben Umlaufzahlen bis zu 280 i. d. M., und mehrere Bohrer werden sogar von schnelllaufenden Dynamomaschinen betrieben, — durch Stows biegsame Welle: Neuerdings aber, ich muß es schon eingestehen, haben wir hier sechs Räder-schifss-Compoundmaschinen in Arbeit, welche nur 58 Min.-Umdr. machen, und in diesem vergangenen Sommer sogar zwei loOpferdige Wasserhaltungsmaschinen geliefert, die mit 74 Hüben i. d. Min. zufrieden sein müssen! Nun, ,es irrt der Mensch, so lang er strebt1²⁴)."

Königsberg i Pr., den 1. Januar 1893.

Bernhard Speiser.

Geehrte Redaktion!

„Zur vorstehenden Einsendung erlaube ich mir einige kurze Bemerkungen. Den Schluß verstehe ich nicht, da nirgend in meinen Mitteilungen, und ebenso wenig in denen der Pelton-Rad-Gesellschaft gesagt ist, daß das Rad zwerghaft ausfalle. Auch das neben dem Wasserrad gezeichnete hat 6' Durchmesser."

„An der Michigan-Universität hat Prof. M. E. Cooley, gemäß Bericht vom 23. Mai 1891, vergleichende Versuche mit drei kleinen Turbinen anerkannter Bauart angestellt; es waren: das ,Chicago'-, das ,Bachus'- und das ,Pelton'-Rad, alle drei mit rundem Strahl aus b/zzölligem*) Mundstück unter 100 Pfd.**) Pressung beaufschlagt."

„Die Hauptergebnisse stelle ich in folgender Tafel zusammen:

Name des Rades

Chicago

Bachus

Pelton

Nr. oder Durchmesser theoret. Ausflußschnelle theoret. Ausflußmenge Ausfluß koeffizient wirkliche Ausflußmenge theoret. Arbeitsstärke wirkliche Arbeitsstärke Wirkungsgrad . .

Fuß/Sek

Kbfß./Sek

Pfd./Sek.

.    . HP

. . HP I

°lo

Nr. 12

122

0,0935

0,97

5,655

2,448

1,306

55

22"

122

0,0935

0,97

5,655

2,448

1,306

55

Nr. 2, 12" 122***) 0,0935 s) o,97 5,655 2,448 1,900

80

„Die Zuverlässigkeit der Messung wird dem Fachgelehrten, der sie angestellt, zweifellos zugebilligt werden müssen. Die Zahlen selbst zeigen bei der Kleinheit der Rüder — noch nicht 2 HP —, daß ein ganz ungewöhnlich hoher Wirkungsgrad vorliegt."

„An der Universität von Kalifornien wurden Versuche unter geringerem Gefälle, nämlich 50' (— 15,24 m) und darunter, gemacht. Rad 15" (= 381 mm), Mundstücke ⁷/i₆" (= 11,1 mm) bis ³/₈" (— 9,5 mm) Durchmesser. Auch hier wurde ein 80 pCt. überschreitender Wirkungsgrad ermittelt; genauere Angaben habe ich indessen bis jetzt nicht darüber erhalten."

*) 9,5 mm.

kg

**) 7,03

qcm

***) „Nachrechnung ergiebt, daß die Ausflußschnelle etwas kleiner, nämlich 120,7' ist." t) „Würde sich auf 0,09254 berechnen; entsprechend kleiner kommt damit die theoretische Arbeitsstärke oder entsprechend größer der Wirkungsgrad; der Faktor für-letzteren wäre 1,01037."

„1884 haben, wie schon erwähnt, die Besitzer der Idaho-Gruben in Kalifornien die Wasserradbauer der Pacifischen Küste zur Veranstaltung einer öffentlichen Prüfung verschiedener Räder aufgefordert. Diese fand statt unter Leitung der im Westen sehr angesehenen Ingenieure Edward Coleman und George Fletcher. Die zur Verwendung kommende Wassermenge wurde an einem eisernen Überfallwehr mit ¹/₈” (— 3,2 mm) dicker Wand und von 3,042' (— 933 mm) Breite ohne Seitenkontraktion gemessen, die Strahlhöhe mit dem Boydenschen Instrument, auf welchem lOOOtel Zoll (=0,025 mm) abgelesen werden können, zu 0,4146' (= 126,37 mm) ermittelt, womit die sekundliche Wassermenge sich nach Fteleys Formel zu 2,819 Kbfß. (= 79,823 Liter) ergab. Gefälle 386,5' (= 117,804 m) über dem Mundstückmittel, Reibungsverlust im Fallrohre 1,8' (=0,549 m), so daß 384,7' (= 117,255 m) nutzbares Gefälle blieb ²⁵). Das in Betracht kommende 107 pferdige Pelton-Rad hatte 6' (= 1,829 m) Durchmesser, das Mundstück 1,89" (=48 mm). Die Abmessungen des verwendeten Prouy-Zaumes liegen mir vor, desgl. die Belastungsangaben. Das Pelton-Rad hat darnach im Verlauf von 13 Versuchen die mitbewerbenden Räder um 19 °/₀ Wirkungsgrad geschlagen und 87,3 o/o Wirkungsgrad ergeben. Die Verantwortung für die Zuverlässigkeit werden die Herren Coleman und Fletcher wohl auf sich nehmen. Die Idaho-Verwaltung erkannte die Versuche als ,genau und unparteiisch' an; die Grube hat jetzt, wie ich schon früher mitteilte, achtzehn derRäder in dauerndem Betrieb."

„Im Anfang dieses Winters wurden auf der staatlichen Versuchsanstalt in Boston (am sogen. Holyoake-Gefluter) Versuche mit einem Pelton-Rad angestellt. Sie ergaben Wirkungsgrade über 80 %. Der Leiter der Versuche fand diese so hoch, daß er ausführliche und noch sorgfältigere Versuche für geboten hielt, diese aber wegen der damit zu verbindenden besonderen Messungen auf die kommende wärmere Jahreszeit verschob."

„Die Pelton-Rad-Gesellschaft teilt mir mit, daß das 24zöllige (—0,609 m) Scheibenrad unter 2100 (= 640 m) Gefälle nunmehr durch sieben Monate in ungestörtem und durchaus befriedigendem Betriebe

steht."

Reuleaux.

Zur weiteren Klarlegung der Angelegenheit richtete der Verfasser eine Anfrage an die Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von Escher Wyß & Cie. in Zürich, welche bekanntlich Peltonräder baut. Daraufhin lief ein Schreiben ein, welchem das nachstehend wiedergegebene Attest über eine

„Zur Vervollständigung der Maschiuenaulage des Elektrizitätswerkes der Stadt Zürich wurde im Spätjahre 1894 von der Firma Escher Wyß & Cie. in Zürich III eine neue Hochdruckturbine aufgestellt. Dieselbe erhält das Speisewasser aus einem Reservoir im Zürichberg, das 155 m höher liegt, als der Boden des Maschinenhauses.

derartige Hochdruckturbine für das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich beilag:

Die Länge der Zuleitung beträgt 1800 m und ihre Lichtweite 450 mm. Die Maschine selbst soll bei 200 Umdrehungen pro Minute eine effektive Leistung bis 300 Pferde ergeben. Für die Regulierung dient ein automatisch wirkender Apparat eigener Konstruktion der Firma Escher Wyß & Cie.

In die Wasserzuleitung eingeschaltet, vor der Turbine, befindet sich ein Windkessel von 1,6 m Durchmesser und 13,5m Länge. Die Turbinen-axe trägt ein Schwungrad von 3 m Durchmesser.

Die Maschinenfabrik garantiert einen Nutzeffekt der Hochdruckturbine von 70 o/o bei halber und 72 °/₆ bei voller Belastung. Der Regulator soll die Geschwindigkeit auf plus oder minus 3 °/₀ genau einstellen bei momentanen Belastungsänderungen von 50 Pferden.

Resultat der Bremsproben.

An Stelle des Schwungrades wurde der Bremsapparat montiert und dessen Gewicht in Berücksichtigung gezogen.

Bei normaler Tourenzahl hat sich ergeben (200 Umdrehungen per Minute):

Nutzeffekt 81,5 % „    78,7    o/o

ii 72,9 %

Effektive Kraft 150 Pferde „    .. 275 „

(Überlastung von 70 Pferden)

Bei der günstigsten Tourenzahl steigt der Nutzeffekt 1 °/₀.

1. Probe mit dem Regulator.

Die Turbine ist vermittelst des Hauptstirugetriebes in der elektrischen Abteilung mit der Hauptwelle des Pumpwerkes verbunden. Erprobung erfolgt durch sehr rasche Abstellung und Wiederingangsetzung von Niederdruckturbinen, welche ebenfalls auf die Hauptwelle ihre Kraft abgeben. Schwankung    der    Tourenzahl    bei    rascher

Belastung..........

Schwankung    der    Tourenzahl    bei    rascher

Entlastung..........

Schwankung    der    Tourenzahl    bei    rascher

Be- und Entlastung.......

ii    ii 870    „

um 100 Pferde 2—3 °/₀

3°/o

„ 100 „

50    „ ca. 1 o/o

2. Probe mit dem Regulator.

Beobachtung der veränderlichen Spannung des erzeugten Stromes bei Variation der Belastung.

1.    Plötzliche Steigung der Belastung um 10 Ampöres (ca. 35 Pferd) Spannungsänderung 1%.

2.    Abfall der Belastung um 22 Amperes (ca. 80 Pferd) Spannung konstant.

Wir konstatieren, daß die Maschine die vertraglichen Anforderungen erfüllt und daß der Regulator mit vollständig genügender Genauigkeit arbeitet.

Zürich, den 1. Juni 1895. Ingenieur des Elektrizitätswerkes: (gez.) H. Wagner.

Ingenieur der Wasserversorgung: (gez-) H- Peter.

Aus diesem Attest geht hervor, daß der Wirkungsgrad bei günstigster Tourenzahl bis 82 ^ °/₀ gestiegen ist. Nach dem obigen Schreiben soll derselbe bei anderen Proben sogar 84!/₂ % erreicht haben.

>■

H—H

Stvommotorjerr.

IV

Zwanzigstes Kapitel.

Motoren mit vertikaler Achse.

§ 168.

Fachrad von Wagenknecht.

Zur Ausnutzung der fließendem Wasser innewohnenden Kraft hat man eine große Anzahl von Kraftmaschinen konstruiert, welche sich nach den folgenden Gesichtspunkten gruppieren lassen. Mit geringen Ausnahmen liegen den einzelnen Bauarten Räder mit vertikalen oder horizontaler Achse zu Grunde. Bei der ersteren Art befindet sich meistens das ganze Rad unter Wasser, in welchem Falle die rückkehrende Schaufel sich für gewöhnlich in die Stromrichtung einstellt, um den Widerstand herabzuziehen. Bei der zweiten Art dagegen taucht meistens nur ein Teil des Rades in den Strom ein, zu dessen Richtung die Radachse senkrecht steht. Es giebt aber auch Motoren, deren Achsen in Richtung des Stromes liegen.

Unter den Motoren mit vertikaler Achse befindet sich auch einer, bei welchem die Schaufeln in vertikaler Richtung drehbar an der Welle angebracht und durch Schienen so geführt sind, daß sie nur zeitweise in den Strom eintauchen. Dieselbe Wirkung kann auch bei geneigter Achse erzielt werden.

Zur Aufnahme der in einer größeren Strecke des Stromes enthaltenen Kraft kann man mehrere Räder mit horizontaler Achse hintereinander anordnen und sie miteinander in irgend einer Weise kuppeln oder aber man verwendet nur zwei in entsprechendem Abstande aufgestellte Räder, über welche man eine sogenannte Schaufelkette legt. Dies ist eine Gelenkkette mit daran befestigten Schaufeln. Je nach der Gestalt der Schaufeln, ihrer Stellung zur Kette bezw. nach andern maßgebenden Umständen wird der Motor so aufgestellt, daß die Ebene der Schaufelkette vertikal ist und in der Stromrichtung liegt, mit dieser einen spitzen oder rechten Winkel bildet oder daß endlich die Ketten in einer geneigten Ebene liegen. Im letzteren Falle sind meistens eigenartig gebaute auf Schienen laufende Wagen vorhanden, welche durch die Kettenglieder miteinander verkuppelt sind und die Schaufeln tragen.

Zu den Motoren mit vertikaler Achse gehört das nachstehend beschriebene horizontale Wind- und Wasserrad von Hermann Wagenknecht in Chemnitz. Derselbe ordnet nach der deutschen Patentschrift Nr. 33638 zwischen zwei an gemeinschaftlicher vertikaler Welle befestigten Vollscheiben eine Anzahl feststehender Fächer an.

Der Umfang der Vollscheiben (Figur 569 auf Tafel 40) wird in so viele ein Mehrfaches von 4 bildende gleiche Teile zerlegt, wie das Rad Fächer haben soll. Sämtliche Teilpunkte aax ... bbx ... ccx ... dd, ... verbindet man mit dem Mittelpunkte der Scheibe und die gleichliegenden Teilpunkte abcd, ax bx cx dx u. s. w. miteinander. Durch die zuletzt gezogenen Verbindungslinien werden Quadrate gebildet, deren Seiten die Stellung der Fächer bestimmen.

Die Breite der Fächer erhält man durch Halbierung der Summe der Hülfslinien ae und ea,, ax ex und e, a₃ u. s. w., mithin

ae -f-oa, _ ^ ^^hreite.

Die beiden Vollscheiben zwingen die Luft- und Wasserströmung, in der günstigsten Richtung durch das Rad zu gehen, wodurch ein sicherer, kraftvoller Gang entsteht. Durch die beschriebene Stellung der Fächer und bereit Breite wird genau halb Flucht und halb Fläche als günstigstes Verhältnis für vollkommenste Leistung erreicht. Durch Vermehrung der Fächer wird bei unveränderlichem Umfange des Rades die Triebkraft desselben erhöht, d. h. nur solange dadurch im Ganzen mehr Fläche und Flucht gewonnen wird. Ist z. B. der Durchmesser der Vollscheiben 100 mm, so ergiebt sich nach vorstehendem bei einer Anzahl von 24 Fächern eine Breite von 12 >/₃ mm pro Fach, mithin — 300 mm für sämtliche Fächer. Kommen 48 Fächer bei einem Durchmesser von 100 mm zur Anwendung, so ergiebt sich für jedes Fach eine Breite von 7¹/, mm, mithin — 342 ⁶/₇ mm für sämtliche Fächer. Es würden also an 42⁶/₇ mm Fläche und Flucht gewonnen und somit eine Kraftsteigerung von etwa 14 Prozent erreicht.

Das Rad soll gleichzeitig als wirksamer Ventilator zu verwenden sein, da es, ohne Zug entstehen zu lassen, frische Lust in reichlichen Mengen zuführt und verbrauchte Luft ebenso reichlich entfernt.

§ 169.

Stromkraftmaschine von Drock.

In Figur 577 auf Tafel 41 ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 5620 ein horizontales Wasserrad von Reinhold Brock in Reudnitz bei Leipzig dargestellt.

In der Nähe des Ufers wird der nachstehend beschriebene Apparat durch Anhängung des Rahmens c an eine Kette derartig festgelegt/ daß das Rad durch die Strömung gedreht wird.

Der genannte rechteckige Rahmen c dient als Lager für die vertikale Welle a, welche eine bestimmte Anzahl — nach der Zeichnung 6 — Flügel b mit je drei Klappen trägt. Diese Klappen sind derartig in die Flügel eingelenkt, daß der Strom einige Klappen schließt (Figur 577 hinten) und andere (Figur 577 vorn) öffnet, wodurch auf der einen Radhälfte die Strömung Kraft auf das Rad überträgt, dagegen auf der anderen Radhälfte das Wasser zwischen den geöffneten Klappen hindurch strömt und sogar ein Bewegen dieser Klappen gegen die Stromrichtung gestattet.

An den Rahmen c schließen sich rechtwinklig umgebogene Stangen d an, welche zur Anbringung eines Lagers für die durch Kegelräder verbundenen Wellen e f dienen. Das andere ebenfalls durch ein Kegelradpaar mit der Welle a verbundene Ende der Zwischenwelle e ist in einem am Rahmen c befestigten Bügel g gelagert. Die Größenverhältnisse der vier Kegelräder werden so gewählt, daß sich die Welle f mit der für die Kraftverwendung erforderlichen Geschwindigkeit dreht.

Vom Erfinder wird noch besonders hervorgehoben, daß das auf der Flußsohle liegende, vom Grundwasser getriebene Rad, durch Hochwasser, Frost und Eisgang nicht benachteiligt wird und daß es den Schiffsverkehr auf dem Strome oder Flusse nicht hindert.

§ 170.

Stromkraftmaschine von Haeder.

Der Wind- und Wassermotor mit Selbstregulierung von Hermann Haeder in Schönebeck a. E. ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 29 808 in den Figuren 572 bis 574 auf Tafel 41 wiedergegeben. Von diesen stellen die Figuren 572 und 573 einen Aufriß des Apparates und zwar erstens abgestellt und zweitens im Betriebe dar, während Figur 574 den Grundriß zu Figur 573 zeigt.

In einer Verstärkung der Hauptwelle b sind die Wellen c ct gelagert, welche je zwei rechtwinklig zu einander stehende Flügel tragen. Durch die Druckdifferenz des Windes oder Wassers auf die ungleich großen Flügelteile d dt wird der Flügel e so lange senkrecht gehalten, bis die Flügelwelle c die Parallele zur Windrichtung überschreitet, der Wind den Flügel e von der Rückseite angreift und ihn in wagrechte und den Flügel f in senkrechte Lage dreht.

¹

) Engineering News Band 37 Seite 326.

²

In einem Prospekte der American Impulse Wheel Co. findet sich die folgende Stelle:

In the Impulse wheel of the American Impulse Wheel Co., protected by the Cazin patents, both vanes or buckets di viele the jet into two halves in the central plane of rotation as the best means for inversing the jet-direction. The Inversion of the jet is not only complete at 180°, but it is also perfected in all of its successive positions relative to the jets, guiding (as a consequence of its four triangulär cavity-sides, bent in semi-circles, with one, the reeeiving siele, beginning in a tangent) the spreading jet water in all these positions on semi - circular true curves, without irregulär counteraction, resulting from abrupt curves and without Interruption.

Cazin Claims as his invention the form and construction of such vanes or buckets in a power-wheel that will perform all the requirements in compliance with the condition of highest efficiency, namely, the complete and uninterrupted Inversion on parallel lines or at 180° in all the different positions that the vane passes through. In the Cazin wheel all vanes project on both sides of the wheel -crown, by means of which projection the exhausted water escapes over the outside edges without possible reaction.

The Cazin wheel is the American hurdy-gurdy wheel improved to a state of theoretical and practical perfection, leaving neither room nor doubt for it ever being equaled or surpassed in efficiency.

³

Vergl. § 164a und § 167.

⁴

Hier folgt eine Ableitung der bereits im § 163 gegebenen Gleichung c — 0,5 v.

⁵

Siehe den Schluß des § 163 und das in den darauf folgenden Paragraphen

⁶

„Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure 1892 Seite 939 und 1196."

⁷

„Technisch bemerken möchte ich noch hierzu, daß man hier, gegenüber den hohen Anforderungen an gleichförmigen Gang, die Regelung durch das senkbare Strahlrohr nicht für ausreichend erachtet hat, sondern durch eine ,Stellhemmung' (vergl. nt. ,Konstrukteur' 4. Aust., Seite 956 bis 960) auf Drosselung des Aufschlagwassers wirkt und damit vorzügliche Erfolge erzielt."

⁸

Nr. 409865.

⁹

’⁸) 1892.

¹⁰

Bergl. hierzu das Cazin-Rad im § 167 d.

¹¹

Seite 746 der zweiten Auflage.

¹²

Seite 748 der zweiten Auflage.

¹³

Vergl. hierzu die Regelungsvorrichtung von Hett und die beim Demon-Rade benutzte.

¹⁴

Die Beweisführung ist aber hinfällig für Anordnungen, wie sie in den Figuren 553 und 561 wiedergegeben sind, weil bei diesen wirklich der Querschnitt der Austrittsöffnung verändert wird. Ferner steht auch bei manchen anderen Vorrichtungen, wenn das Mundstück verhältnismäßig kurz ist, nicht ohne weiteres fest, daß die sich gleichbleibende Mündung von dem Strahle immer ausgefüllt wird.

¹⁵

Eine der Figur 554 ähnliche Abbildung giebt Reuleaux von der Aufstellung eines Pelton-Rades wieder.

¹⁶

aber wohl auch: nicht zittern vor zagen!

¹⁷

Bei eimr Neuanlage wird man schwerlich eine langsam gehende Pumpe mit einem schnelllaufenden Motore verbinden. Man wird sich oft, zwar nicht immer, durch die Wahl eines anderen Pumpensystemes helfen können.

¹⁸

Hier folgt eine Darstellung und Besprechung des Knightschen Rades, wobei der ungünstige Wirkungsgrad desselben hervorgehoben wird.

¹⁹

Bergt, die Festigkeitsberechnungen am Schluffe des § 166.

²⁰

Hier war noch eine Kühlmaschine mit Pelton-Rad-Betrieb dargestellt. Das Rad hat 9' Durchmesser und macht unter einem Gefälle von 60' (— 18,3 m) 65 Umdrehungen in der Minute.

²¹

1893 Seite 172 und 173.

²²

Es ist bedauerlich, daß Reuleaux nicht auf alle Punkte eingegangen war. Mehrere hat er widerlegt, die anderen sind zum großen Teile durch die Hinweise in unseren Anmerkungen erledigt.

²³

Kraft mal Weg.

²⁴

Hiernach wird noch auf das zum Betriebe einer Kühlmaschine benutzte und auch von Reuleauz.' angegebene Pelton-Rad hingewiesen, welches größer als die anderen sein soll und nur 65 Min.-Umdr. macht. Es muß natürlich, wie schon einmal hervorgehoben wurde, der Motor dem Verwendungszwecke angepaßt oder wenn es möglich ist nach dem Motor das System der Arbeitsmaschine gewählt werden.

²⁵

Ein Bourdon-Manometer ergab nur 380' (= 115,8 m) Gefälle; der höhere, anderweitig gemessene Wert wurde indessen in die Rechnung eingesetzt.

An dem einen Arme eines Hebels i ist ein Gewicht g angehängt, dessen Größe nach einer bestimmten Windstärke bezw. für einen bestimmten Druckunterschied der Flügelteile d dx derart bemessen ist, daß der andere Arm des Hebels mittelst einer Hülse k dem auf der Flügelwelle festsitzenden, und nach unten drückenden Daumen h das Gleichgewicht hält.

Bei größerem Drnckunterschiede zwischen d und d,, d. h. bei stärkerem Winde, drückt der Daumen h die Hülse k nach unten, und der Flügel dreht sich so weit, daß er dem Winde nicht mehr seine volle Fläche entgegenhält, wodurch die wirksame Druckfläche verkleinert, zugleich auch der Widerstand des windangehenden Flügels vergrößert wird. Somit bleibt das Drehmoment in der Hauptwelle b unverändert.

Bei Änderung der Kraftentnahme wird das Gewicht g verändert oder der Hebel i mit einem Regulator in Verbindung gebracht.

Zum Abstellen des Motors wird das Gewicht g entfernt. Eine Drehung der Hauptwelle b kann dann nicht mehr erfolgen, weil sich die entgegengesetzt gerichteten Drehmomente in der Flügelwelle das Gleichgewicht halten, was aus der Stellung der Flügel in Figur 572 ersichtlich ist.

Um die Vorrichtung auch für schwachen Winddruck empfindlich zu machen, wird das durch Eigengewichtsdifferenz der Flügelteile d und dx erzeugte Drehmoment durch ein mit der Achse der Flügelwelle c verbundenes Gegengewicht ausgeglichen.

In der Patentschrift ist noch die Verwendung des Apparates als Schiffsruder dargestellt.

§ 171.

Stromkraftmaschine von Rousseau.

Der zum Betriebe durch Wind oder Wasser geeignete Motor von E. E. H. Rousseau in Paris hat nach der deutschen Patentschrift Nr. 21330 drei mit Klappen versehene Flügel ABC (Figur 580 auf Tafel 41),

welche an einer vertikalen Achse D drehbar befestigt sind. Die Klappen werden selbstthätig durch die Betriebsflüssigkeit geöffnet und geschlossen.

Zur Erzielung einer leichten Drehbarkeit ist an der Welle D ein Lagerstück F (Figur 581) befestigt, in welchem ein Ring E auf Kugeln läuft. Mit diesem Ringe sind dann die Flügel verbunden. Der Abstand der letzteren wird durch ein Seil abc (Figur 580) gewahrt, welches durch Ringe oder Augen A' C der Flügel A und C geführt sind und dessen Enden bei K befestigt sind. Das eine Ende a (Figur 582) ist durch ein Loch gezogen und mit einem Knoten versehen, während das andere c ebenfalls mit Knoten versehene Ende in einen Einschnitt h gelegt ist und herausgehoben werden kann. Zu diesem Zwecke ist ein Seil f damit verbunden und über Rollen g g geführt.

Wird an dem Seile f gezogen, so hebt man das Ende aus dem Einschnitt h heraus. Unter Einwirkung der Wind- oder Wasserströmung legt sich der Flügel A gegen C und dieser wieder gegen B, wodurch der Motor stillsteht.

§ 172.

Stromkraftmaschine von Schulze & Gvrnicki.

Bei dem Wind- und Wassermotor¹) von Theodor Schulze und Sylvester Gornicki in Berlin sind die Enden der Achsen b (Figur 570 und 571 auf Tafel 41)²) der frei drehbaren Flügel a in zwei horizontalen Ringen d gelagert, welche mit der vertikalen Welle A durch Speichen e festverbunden sind.

In der Ebene des oberen — bei Wasserkraft — oder des unteren — bei Windkraft — Ringes d ist in gleichem Abstande von diesem nach innen und außen je ein Ring ff angeordnet, welcher entfernbare Anschläge gg für die Flügel a enthält.

Geht die Wind- oder Wasserströmuug in Richtung des Pfeiles x (Figur 571) von links nach rechts, so wird sich ein Teil der linken Schaufeln gegen die inneren Ansätze g und ein Teil der rechten Schaufeln gegen die äußeren Ansätze g¹ anlegen, während sich wenige der rechten und linken Schaufeln in die Windrichtung einstellen und daher wirkungslos bleiben. Alle von den Schaufeln aufgenommenen Kräfte erzeugen im selben Sinne drehende Momente.

Soll ein durch Zug an der Kette k wirkungslos gemachter Flügel wieder zur Aufnahme der Betriebskraft geeignet gemacht werden, so genügt ein Lösen der Kette im Punkte k" nicht. Hierdurch werden zwar die betreffenden Anschläge gg freigegeben und können sich unter Wirkung der Feder i dem Flügel in den Weg stellen, aber es ist immer noch nicht gesagt, daß dieser Flügel dann auch zwischen den beiden Anschlägen liegt. Die Anschläge g sind auf der dem Ringe f zugekehrten Seite abgeschrägt, um bett betreffenden Flügel a durch eine Hilfsvorrichtung darüber hinweg bezw. den Anschlag g hinunter drücken zu können. Zu diesem Zweck ist an der Welle A ein Arm o befestigt, der zur Lagerung einer vertikalen Welle n dient. Die Welle n' trägt oberhalb des Armes o ein Zahnrad n, welches in die Jnnenverzahnung eines auf den Speichen e ruhenden und um die Welle A frei drehbaren Rades m eingreift. An diesem Rade m ist noch ein Arm m' angebracht, der an seinem freien Ende eine Rolle in" trägt. Für gewöhnlich wird sich das Rad m und der Arm m' gemeinsam mit dem ganzen Motor drehen oder stehen bleiben. Sobald jedoch die Welle n' mit Hülfe einer Handkurbel und eines eingeschalteten Kegelräder-Paares in einem bestimmten Sinne gedreht wird, bewegt sich das Rad m und der Arm m' im positiven Sinne, wie der Pfeil y andeutet. Die Rolle m" wird alsdann gegen einen Flügel drücken und denselben über den betreffenden Anschlag g hinweg in die richtige Lage bringen.

Um den Motor bei auftretender zu starker Strömung der Betriebsflüssigkeit oder bei geringerem Kraftbedarf in seiner Wirkung zu mildern oder ganz abzustellen, werden einige oder alle Anschläge g g' aus dem Bereich der Flügel entfernt. Die betreffenden nun frei drehbaren Flügel stellen sich in die Strömungsrichtung ein und können daher aus eine Drehung des Rades nicht weiter einwirken. Zur Erzielung einer derartigen Bewegung der Anschläge gg' sind diese in Augen h h' (Figur 570 und 584) gelagert, welche an den Ringen f f angebracht sind. In gehobener Lage werden die Anschläge durch Federn i (Figur 584 und 585) gehalten, während je zwei zusammengehörige Anschläge g g durch eine Stange g" verbunden sind und somit durch eine Kette k gleichzeitig ausgerückt bezw. geneigt oder durch eine Feder i gleichzeitig gehoben werden können. Diese Ketten k sind über Rollen k' geführt und bei k’ festlegbar.

Bei Benutzung des Rades als Wassermotor wird man selbstverständlich die Vorrichtungen zum Env- und Ausschalten der Anschläge g g', so weit es thunlich, über Wasser anordnen.

§ 173.

Stromkrastmaschine von Austruy.

Nachstehend ist der bereits in der Einleitung des § 168 erwähnte Motor mit vertikaler Welle beschrieben, dessen Schaufeln zwangläufig geführt nur zeitweise in die Strömung eintauchen.

Der Erfinder Austruy in Marvejols *) hat die Maschine konstruiert, um die in der Nähe eines Flußufers oder in einem zu diesem Zwecke angelegten Kanäle A (Figur 583 auf Tafel 41) vorhandene Strömung auszunutzen.

Nach der deutschen Patenschrift Nr. 8974 wird in einem Fußlager B und einem Halslager C eine vertikale Welle D gehalten, auf welcher ein Sternstück E befestigt ist. Dieses trägt in vertikalen Ebenen drehbar die Schaufeln F.

Die Schaufeln erhalten einen zweiten Stützpunkt durch eine Schiene G-, auf welcher sie mit Rollen H ausruht. Diese Schiene ist nun so gebogen, daß die Schaufeln an einer Stelle schnell in das Wasser des Kanales fallen können und an einer andern Stelle langsam aus dem Strome herausgehoben werden.

Zur vortheilhafteren Ausnutzung der Wasserkraft können Kanalquerschnitt und Schaufelform einander angepaßt werden. Jedoch kann zur Ersparung von Anlagekosten, oder wenn der Motor öfter an verschiedenen Stellen des Flußufers benutzt werden soll, ein besonderer Kanal fortfallen.

Einundzwanzig st es Kapitel.

Motoren mit horizontaler Welle,

a) Einfache Räder.

a. Wotorenwelle senkrecht zur Stromrichtung.

§ 174.

Schiffsmühlenrad von v. Samson-Himmelstjerna.

Um die fließendem Wasser innewohnende Kraft nutzbar zu machen, kann man sich der sogenannten Watt-Räder bedienen, d. h. solcher Wasserräder, zu welchem das Wasser nicht von einer Stauanlage zuläuft.

sondern die durch das fließende Wasser derartig getrieben werden, daß ein Teil der Wassermasse neben oder unter dem Rade frei abfließen kann. Hierher gehören die Räder, welche auf in einem Flusse schwimmenden Schiffen angebracht sind oder solche, welche in einen Kanal eingehängt sind, ohne dessen Querschnitt ganz auszufüllen.

Ein derartiger Motor mit regelbarem Einlaufgerinne von H. von Samson-Himmelstjerna in Freiburg i. B. ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 67 658 in den Figuren 311 und 312 auf Tafel 26 wiedergegeben.

Auf zwei Schiffskörpern 1,1 ist die Welle 2,2 des Rades 3 gelagert, welches in den Fluß eintaucht. Zur Leitung des Wassers sind zwei vertikale Bretterwände 4 drehbar an den Schiffskörpern angebracht Diese Wände werden vorn durch kleine Schwimmer 5 getragen und sind einstellbar, wie die punktierten Linien in Figur 311 andeuten, zu welch letzterem Zweck ein Schiffskörper 6 die erforderliche Reguliervorrichtung trägt, die nach einer in der Patentschrift dargestellten Ausführungsform aus zwei mit den kleinen Schiffen 5 verbundenen Zahnstangen mit eingreifenden durch Schnecke und Schneckenrad gedrehten Zahnrädern besteht.

Das Einlaufgerinne, welches je nach der Einstellung größere oder kleinere Wassermengen dem Rade zuführt, kann noch dadurch vervollständigt werden, daß man unten an den vertikalen Wänden horizontale Ansätze anbringt, welche sich gegebenenfalls überdecken können, um so ein geschlossenes Gerinne zu erhalten. Es zeigte sich nun, daß die Bodenbretter zur Erzielung der Übereinanderfassung ihrer vordersten Teile unverhältnismäßig breit sein müssen und in anderen Fällen vorn zwischen sich einen Zwischenraum lassen, durch welchen Wasser entweicht.

Um diesen Übelstand zu vermeiden, kann man nach der deutschen Patentschrift Nr. 70 833 den Boden aus drei oder mehreren Teilen fächerartig zusammensetzen.

Unter den einzelnen Bodenteilen sind Hohlkörper oder Schwimmer angeordnet, welche die einzelnen Fächer tragen. Die Lage der einzelnen Fächer gegeneinander muß auf irgend eine Weise gesichert werden, z. B. durch Bänder, wie bei einem Fächer, oder durch Sperrhaken.

Statt des festen Bodens, der sich fächerartig übereinander schiebt, kann dieser auch durch Bodenteile gebildet werden, welche nach Art einer spanischen Wand sich zusammenlegen und auseinandergehen. Die aufwärts gerichteten Winkel sind durch Schwimmer getragen und hängen entweder an einzelnen Stangen oder an einer durchgehenden Wand.

Verwendet man schließlich an Stelle der Bretter ein nicht steifes Material, z. B. Segelleinwand oder bergt., so gelangt man zu der in Figur 593 auf Tafel 42 dargestellten Konstruktion.

Die einzelnen Tücher 6 sind an horizontalen Stangen 7 angebracht, welche durch vertikale Stangen oder Wände 5 an den Schwimmern 4 hängen. Die Regelung ist in folgender Weise bewerkstelligt:

An den äußersten Schwimmern 4a sind Stangen 9 eingelenkt, deren Kreuzungspunkt 10 nach vorn oder nach hinten verschoben werden kann. Die einzelnen auf den mittleren Schwimmern angebrachten Leitstangen 8 gehen durch Büchsen der Stangen 9 hindurch. Bei dieser Anordnung wird sich der Schirm durch Bewegung des Punktes 10 erweitern bezw. verengen.

§ 175.

Stromlrrastmaschine von Tartas.

Um mehrere Räder hintereinander in einem Strome anzuordnen und ihre Wirkung zu vereinigen, konstruiert Hippolyte Mathieu Tartas in Bordeaux*) den in Figur 594 auf Tafel 42 nach der deutschen Patentschrift Nr. 38523 dargestellten Apparat.

Für jedes einzelne Rad sind zwei einander zugekehrte freitragende Wellen J (Figur 590 auf Tafel 41) auf verankerten Schwimmern A mittelst Böcken K gelagert. An dem Ende jeder Welle ist eine Rolle I angebracht.

Der Radkörper trägt an jedem Ende einen polygonalen — nach der Zeichnung sechsseitigen — Kranz F, mit welchem es auf die Rolle I gelegt wird. An der Grundplatte E des Kranzes ist die Achse G- angebracht, um dessen Zapfen M ein Lager N faßt.

Die einzelnen Lager N sind an einer horizontalen Schubstange H befestigt, die ihrerseits mittelst eines Lenkers H' auf einen Hebel L einwirkt. Dieser Hebel ist um den Punkt 0' drehbar und dient zur Übertragung der Bewegung auf eine Arbeitsmaschine.

Das in der Richtung des in' Figur 594 eingezeichneten Pfeiles strömende Wasser drückt gegen die Schaufeln C‘C² und bewegt dadurch nach und nach den Kranz F um die Rolle I, wobei z. B. die obere Ecke den punktiert gezeichneten Weg einmal und der Punkt Gr den ebenfalls punktiert angedeuteten Weg hin und zurück beschreibt, während eine der Seitenflächen des Kranzes auf der Rolle I sich abwickelt. Hiernach muß sich die Schubstangen und somit auch der Hebel L hin und herbewegen.

§ 176.

Einrichtung zum Stromaus-Transport von Gegenständen durch die Kraft des fließenden Masters von Kersten.

Um beim Transport gegen die Stromrichtung das Wasser nur auf den Treibapparat einwirken zu lassen, ohne daß es den transportierten Gegenstand hemmen kann, ordnet William Tarnest Kersten in Aachen nach der deutschen Patentschrift Nr. 93877 Schienen 8 (Figuren 578 und 579 auf Tafel 41) über dem Strome an, auf welchen ein Wasserrad mittelst Spurräder E rollen kann.

Muß die Steigung der Schienen verhältnismäßig groß werden, so treten an Stelle der Reibräder Zahnräder. An der Nabe des Wasserrades sind Speichen befestigt, welche an ihren freien Enden die hohlen Schaufeln tragen. Die eingezeichneten Pfeile machen klar, daß sich durch die negative Drehung der Welle A das ganze Rad der Stromrichtung P entgegen die Schienen hinaufwälzen muß.

Bei welchen Stromgeschwindigkeiten und welchen Abmessungen des ganzen Apparates es möglich ist, eine bestimmte Last zu transportieren, müßte erst durch Versuche festgestellt werden. Die rechnerische Lösung derartiger Aufgaben wird in einem späteren die Propeller behandelnden Bande erfolgen.

ß. Motorenwelle in Richtung des Stromes.

§ 177.

Stromturbine von Hofften & Hutter.

Eine Achsialturbine mit horizontaler Welle bauen Wilm. Nossian und H. Hutter in Wien nach der deutschen Patentschrift Nr. 38418 derart zwischen zwei in einem Strom verankerten oder an das Ufer gehefteten Schwimmkörper ein, daß eine teilweise Beaufschlagung vorhanden ist. Eine konstante Geschwindigkeit wird durch Verstellen der Schaufeln des Laufrades erzielt.

Figur 595 auf Tafel 42 zeigt einen Längsschnitt der Turbine, Figur 591 eine Vorderansicht des ganzen Motors in kleinerem Maßstabe und Figur 592 einen Teil der Stellvorrichtung für eine Schaufel des Laufrades.

Das Ponton zum Tragen des Motors ist aus zwei Schwimmkörpern a mit Querbalken b gebildet, welch letztere die Lager der

Turbinenwelle c tragen. Auf den beiden linken oder vorderen Querbalken b (Figur 595) ruhen Längsbalken d, welche zur Befestigung des Mantels e des Leitschaufelapparates E dienen. Die Leitschaufeln e2 find schraubenförmig gestaltet und schließen sich an einen inneren ringförmigen Mantel e¹ cm, dessen Fortsetzung ein ogivaler die Welle c konzentrisch umschließender Blechkörper f bildet. Dieser bewirkt in Verbindung mit dem trichterförmig erweiterten Vorderrande e des äußeren Leitschaufelmantels einen gleichmäßigen Wassereinlauf.

Die beiden Radkränze g und g¹ des Laufrades sind durch radial gestellte Wände g³ gegenseitig versteift und mit der verhältnismäßig langen Nabe g⁵ einerseits durch eine Blechscheibe g⁴, sowie andererseits durch einen Blechkegel g⁶ verbunden. Zwischen den Zylindern g g¹ sind um radiale Achsen drehbar die schraubenförmigen Schaufeln g₂ angeordnet. Die Drehzapfen g⁷ g⁸ sind an jeder Schaufel um ein geringes Stück seitlich von der Mittellinie befestigt, wodurch der Wasserstrom ein Drehmoment erzeugt, welches für gewöhnlich durch das weiter unten genannte Gegengewicht j¹ aufgehoben wird.

Der Zapfen g⁸ ist weiter zu einer kleinen Kurbel g⁹ mit Kurbelzapfen g¹⁰ ausgebildet. Der letztere faßt lose in eine Öffnung einer auf der Welle c sitzenden Blechtrommel h hinein, welche mit dieser Welle rotiert und längs derselben durch einen Arm des Winkelhebels j verschoben werden kann. Der andere Arm des Hebels j ist mit der Hülse eines von der Welle c aus angetriebenen Konuspendel-Regulators k verbunden und trägt das bereits erwähnte verstellbare Gewicht j'. Nach der Zeichnung sind die Öffnungen, in welche die Kurbelzapfen g10 * hineinreichen, in der Weise hergestellt, daß mit der Blechtrommel h ein Ring h' durch Stehbolzen verbunden ist. Zur Erzielung der Verschiebung durch den Hebel j faßt dieser um eine Hülse h² herum, welche mit der Trommel h verbunden und zur Verminderung der Reibung durch Rollen auf Wellen geführt ist.

Bei der normalen Schaufelstellung wird das Moment, welches von der exzentrischen Anordnung der Schaufeln in Bezug auf ihre Drehachse herrührt und den Blechring h mit Hülse h- nach rechts (in Richtung des Pfeiles) zu verschieben strebt, durch das Gegengewichts⁷ aufgehoben; sobald aber eine Störung des erforderlichen Verhältnisses zwischen Wasserdruck und Widerstand eintritt, wird diese Störung sich auf den beiden ungleich großen Schaufelteilen in ungleichem Maße geltend machen, * und es wird auf diese Weise ein regulierendes Verstellen der Schaufeln eintreten.

Um das Laufrad immer genau an den Leitschaufelapparat anstellen zu können, ist das Spurlager c¹ am Hinteren Ende der Welle c verstellbar gemacht.

Zur Fortleitung der gewonnenen Kraft ist ein Zahnrädervorgelege m mit Riemenscheibe m¹ angeordnet. Jedoch könnte auch unmittelbar der Radkranz g zur Aufnahme einer Transmissionskette oder bergt, geeignet gemacht werden.

t>) Schaufelkettenmotore.

a. Kettenebene in Richtung des Stromes.

§ 178.

Schaufelkettenmotor von Goodrich.

Nach einer Anordnung*) von Joseph Goodrich in Henry (B. St. A.) werden Scheiben C (Figur 287 auf Tafel 24) durch entsprechende Lagerung ihrer Wellen so angebracht, daß sie teilweise in einen Kanal A eintauchen. Über die Scheiben laufen endlose Ketten oder Seile D D, welche in gleichmäßigen Abständen Lager für die Zapfen a a der Schaufeln E E tragen.

Die Schaufeln sind frei um ihre Achsen drehbar und werden, sobald sie in das Wasser gelangen, von dem Strome vertikal eingestellt, der ans die obere und untere Hälfte gleichmäßig preßt. Von einer der Wellen B kann die dem Wasser entnommene Kraft abgeleitet werden. Sobald eine Schaufel die zweite (kleinere) Scheibe erreicht, wird sie aus dem Wasser gehoben. Auf ihrem Wege im Kanäle können die Schaufeln einem vorhandenen Hindernisse b wegen ihrer Drehbarkeit leicht ausweichen.

Ebenso könnte man die Wellen B B vertikal anordnen und die Schaufeln immer im Wasser lassen. Alsdann müßte ein Umlegen derselben beim Rückgänge stattfinden.

§ 179.

Schaufellrettenmotor von Ischiesche.

Um die Wirksamkeit der mit Schaufelketten arbeitenden Stromkraftmaschinen möglichst zu erhöhen, hat Friedrich Adolph Zschiesche in Cottbus nach der deutschen Patentschrift Nr. 22885 die Schaufeln verstellbar gemacht.

*) Deutsche Patentschrift Nr. 8951.

Es hat sich nämlich als erforderlich herausgestellt, von den beiden die Kette tragenden Rädern das tiefer liegende und in das Wasser eintauchende Rad mit seiner Achse in einem gebogenen Schlitze der Lagerböcke (Figur 243 auf Tafel 21) verschiebbar anzuordnen. Hierdurch erzielt man einen der jeweiligen Wassergeschwindigkeit und -tiefe angepaßten schrägen Lauf der Schaufelkette, wobei sich jedoch der Winkel der im Wasser befindlichen Schaufeln zum Wasserspiegel ändern würde, der doch vorteilhaft ein rechter sein soll. Um diesen Übelstand zu vermeiden ist die erwähnte Verstellbarkeit vorgesehen.

Die einzelnen ebenen Schaufeln d (Figur 244 bis 246)³ ⁴) sind mittelst Ösen i gelenkig mit Querstegen b der Ketten a verbunden, welche neben einander über die Räder gelegt sind. Zur Erzielung der erforderlichen festen Lage der Schaufeln gegen die Kette stützen sich Bogenstücke e mit ihren verbreiterten Enden auf die ausgespannte Kette. Diese Bogenstücke können lösbar mit den Schaufeln verbunden werden. Sie sind nämlich durch Löcher der Schaufeln hindurch gesteckt, welch erstere von vier Knaggen f eingefaßt sind. Zwei der Knaggen sind durchbohrt und mit einem Vorstecker g versehen, welcher gleichzeitig durch eins der Löcher im Bogenstücke e hindurch faßt und hierdurch die erforderliche feste Lage der Schaufel gegen die Kette bezw. die senkrechte Schaufelstellung gegen den Wasserspiegel herstellt.

§ 180.

Schaufelkettenmotor von Raubold.

Zur Ausnutzung eines beträchtlichen Teiles der einem Wasserstrome innewohnenden Kraft verwendet Arthur Raubold in Grebin bei Plön zwei verhältnismäßig lange Seile c (Figur 575 und 576 auf Tafel 41)³), die über eine größere Zahl von Seilscheibenpaaren b geführt sind. Zur Lagerung der einzelnen Wellen sind Bocklagertürme im Flusse errichtet oder niedrige Lager auf den Ufern eines besonderen schmalen Kanales aufgestellt.

Die Schaufeln d bestehen aus Segeltuch, welches durch eine schwere Eisenstange e und Seile f gespannt erhalten wird, wenn das Wasser darauf einwirken soll. Gelangt jedoch eine Schaufel nach dem äußersten Rade, bei welchem sie sich aus dem Wasser heraushebt, so faltet sie sich

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zusammen und bietet dem Winde keine Fläche dar. Ist jedoch der Wind dem Wasserstrome entgegen gerichtet, so ordnet man Versteifungen x cm, wodurch der Wind ebenfalls als treibende Kraft ausgenutzt wird.

Hat man es mit Gewässern zu thun, wo infolge von Ebbe und Flut die Stromrichtung wechselt, so kann man die Spannseile f auslösbar mit den Treibseilen c verbinden und dann je nach der Stromrichtung die Spannseile so anordnen, daß eine Ausnutzung der Kraft des Stromes bei beiden Stromrichtungen möglich ist.

Bei einer weiteren in den Figuren 313 und 314 auf Tafel 26 nach der deutschen Patentschrift Nr. 71789 wiedergegebenen Ausführungsform wird den Schaufeln D zur besseren Ausnutzung der Wasserkraft eine geknickte Gestalt gegeben. Zu diesem Zwecke haben die Schaufeln seitliche Stäbe erhalten, die mit einem oder mehreren Scharnieren versehen sind, während Seile F F¹ zum Spannen dienen.

Da das Seil C und damit auch die Schaufeln D zu viel durch-hängen würden, sind die Schaufeln D mit Rollen R¹ versehen, welche bei der Bewegung auf der zweckentsprechend ausgeführten Laufbahn L'L2 entlang rollen. Beim Rücklauf werden sich sogar die beiden Rollenpaare IVR² ans der oberen Laufbahn L² bewegen, wobei sich die Schaufeln zusammen falten oder sich flach strecken sollen.

Wenn die Durchmesser der Seilscheiben verschieden groß gemacht werden, so kann man den Laufbahnen einzeln oder beiden noch ein geringes Gefälle geben.

§ 181.

Schaufelkettenmotor von Baumotte & Nöggerath.

Die in den Figuren 362 bis 364 ans Tafel 29 nach der deutschen Patentschrift Nr. 25446 der Kl. 88 dargestellte Stromkraftmaschine von Hermann Baumotte in Voßnacken bei Kupferdreh und Rudolph Nöggerath in St. Johann a. d. Saar ist auf Pontons oder Tonnen E montiert. An jeder Schaufel a ist eine Spreize h angelenkt, welche drehbar mit der Achse g der nächsten Schaufeln verbunden ist. Hierdurch können die Schaufeln unter dem Druck des Wassers nicht umklappen, sondern es wird der Zug auf die nächstfolgende Schaufel und somit auf das ganze System übertragen. Damit nun bei der Länge des ganzen Apparates auch alle Schaufeln den Druck des Wassers erleiden und das letztere nicht seitlich ausweicht, wird entweder die Maschine in einem bestimmten Winkel zur Stromrichtung aufgestellt oder man ordnet an

dem Gestell D Leitschaufeln i an, welche für jeden Wirkungsgrad verstellbar sind und sowohl eine höhere oder tiefere Einstellung als auch eine Drehung um ihre Achse k gestatten. Man kann jedoch auch zwei. Schaufelsysteme verwenden, welche einen Winkel miteinander bilden.

Die Schaufelkette ist mit Gleitrollen e ausgestattet, welche auf . Winkeleisenführungen f rollen und ein Durchhängen der Kette zwischen den Kettenrollen d d¹ verhindern.

§ 182.

Stromkraftmaschinen non IJagtt.

Abweichend von den bisher besprochenen Formen der in Verbindung mit Seilen oder Ketten benutzten Schaufeln befestigt Nicolai Jagn in St. Petersburg (Rußland) nach der deutschen Patentschrift Nr. 21614 sogenannte Parachute oder Fallschirme an einem mit Wülsten versehenen Seile. Dies sind in der dargestellten Ausführungsform (Figur 239 auf Tafel 21) Stücke Segeltuch p, deren Ränder durch vier oder sechs Spannschnüre e mit dem Seile derart verbunden sind, daß sie durch die Wirkung des Stromes aufgebläht werden, aber nicht nach der anderen Seite umschlagen könnnen. Um den Ausbauchungen der Parachute eine regelmäßigere Form zu geben, kann man vom Zentrum zur Peripherie vier oder mehr dünne Holzleisten oder Rohrstäbchen radial befestigen, was jedoch kaum erforderlich ist.    •

An Stelle des Segeltuches könnte man auch zwei aufklappbare Platten oder Bretter verwenden, welche am Scheitel und an den beiden Seitenkanten mittelst eines biegsamen Materials miteinander verbunden sind.

Die oben genannten Wulste d können durch Einflechten von starken Stricken in das Seil und Umwickelung desselben hergestellt werden. Sie dienen zur Befestigung der Parachuten und als Angriffspunkte für die bogenförmigen Vorsprünge b einer Trommel A, über welche das Parachutenseil gelegt ist. Eine nochmalige Führung des Seiles durch eine zweite Trommel, welche an einem beschwerten Rahmen angebracht ist, wird nur erforderlich, wenn der Strom starke Wirbel besitzt, sonst soll die Strömung allein ein Drehen und Verwirren der Seile, selbst wenn mehrere nebeneinander angeordnet sind, verhindern.

Die Trommel A bewegt sich frei zwischen zwei parallelen, etwa 6 bis 9 in langen Balken B, bereit obere Enden mittelst starker Zapfen an den Enden eines anderen Paares paralleler Balken C eingelenkt

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werden. Die letzteren ragen über den Bug des durch Anker festgehaltenen Fahrzeuges hervor. Zur Fortleitung der Trommelbewegung unter gleichzeitiger Übersetzung ins Schnellere werden mehrfache Übertragungen mittelst Kettenräder und Ketten benutzt. Von den Scheiben K wird endlich die Kraft durch gewöhnliche Treibriemen oder dergl. zum Verwendungsort übertragen.

Durch Einstellung mittelst des Seiles L kann den Balken B jede beliebige Neigung und daher der Trommel A jede beliebige Höhenlage gegeben werden.

In einem besonderen Falle verbindet der Erfinder die Vorrichtung mit einer Schleppkette oder bergt, um ein Fahrzeug stromaufwärts zu treiben.

Die

An Stelle des Knotenseiles kann auch ein glattes Parachutenseil ⁵) verwendet werden, welches über Trommeln geführt wird. Damit die erforderliche Reibung entsteht, müssen an Stelle einer Trommel, welche die Kraft durch entsprechende Übertragungen weiter leitet, zwei Trommeln A (Fig. 352 auf Tafel 29) angewendet werden, über welche das Seil in Spiralwindungen geführt wird. Zur Leitung des Seiles ist eine verstellbare und durch Spannstange N in ihrer Lage erhaltene Rolle L angeordnet, während zur Zusammenfaltung der Parachuten sich das Seil zwischen zwei Walzen K und zur Erhaltung in diesem Zustande auf den Trommeln A zwischen Scheidewänden Gr bewegt. Trommeln können, wie in der Patentschrift angegeben, in einem verankerten Fahrzeuge angeordnet sein.

ß. Kettenebene in einem Winkel zur Stromrichtung.

§ 183.

Schaufelkettenmotor von purdon & Walters.

Abweichend von den bisher beschriebenen Schaufelkettenmotoren ist der von Frederick Purdon und Harry Ernest Walters in Westminster ⁶) konstruierte quer zur Stromrichtung aufzustellen. Um dies zu können, ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 74 306 ein Leitschaufelapparat mit der Maschine verbunden.

In einem Ponton a (Figur 367 und 368 auf Tafel 29) sind die

Wellen bb¹ der Kettenräder cc¹ gelagert, wobei durch Verstellbarkeit des einen — in der Zeichnung rechten — Lagers in horizontaler Richtung ein Nachspannen der Schaufelkette d ermöglicht ist.

Die muldenförmig gebogenen Schaufeln e sind an Bügeln h¹ angenietet, welche sich in entsprechenden Abständen zwischen den beiden Seiten der Gelenkkette befinden. Zur vorteilhaften Ausnutzung der Wasserkraft werden die Leitschaufeln h so geformt, daß der Wasserstrom fast tangential in die Kettenschaufeln eintritt.

Der in das Wasser eintauchende Teil der Schaufelkette d wird von Rollen v getragen, welche an Stützen t auf horizontalen Achsen drehbar befestigt sind, um ein Durchhängen dieses Kettentrums zu verhindern. Ferner sind mit den genannten Stützen t zur Verhinderung seitlichen Ausweichens des Trums noch Rollen w verbunden, welche sich um vertikale Achsen drehen.

Soll im besonderen Falle der Leitschaufelapparat erspart werden, so muß der Motor unter einem solchen Winkel gegen die Stromrichtung aufgestellt werden, daß das Wasser wieder nahezu tangential in die Schaufeln e eintritt.

§ 184.

Schaufellrettenmotor von Baumotte & Nöggerath.

Um mit dem im Paragraphen 181 bereits besprochenen Motor eine günstigere Wirkung zu erzielen, werden zwei Motore in der Weise miteinander verbunden, daß die beiden Schaufelketten einen spitzen Winkel bilden, in welchen das Wasser hineinströmt. Hierzu ist es nur erforderlich, die beiden stromaufwärts liegenden Pontonpaare durch feste Streben in etwas größerer Entfernung zu halten als die beiden anderen Paare.

Weitere Ausgestaltungen des Motors sind in den Figuren 586 bis 589 auf Tafel 41 nach der deutschen Patentschrift Nr. 27377 dargestellt.

In Figur 586 sind wieder zwei Stromkraftmaschinen zu einem System vereinigt, jedoch ist eine doppelte Verankerung vorgenommen, bei welcher die Ankerkette ff¹ über eine Rolle e geführt ist. Durch diese Einrichtung ist es ermöglicht, mittelst einer passenden Transmission vom Motor aus die Kettenrolle e auf der Ankerkette f beliebig hin- und herzubewegen und dadurch den Motor selbst seitlich zu bewegen bezw. in eine der punktierten Lagen zu bringen. Erleichtert wird eine derartige Bewegung durch Anbringung von Steuerrudern g. Die hiernach

vorhandene Manövrierfähigkeit ist in dem Falle erforderlich, daß für vorbei fahrende Schiffe Platz geschaffen werden muß.

Um die Schaufeln a unabhängig von der Lage der Führungen D rechtwinklig zur Stromrichtung einzustellen, bilden sie mit ihren Achsen b (Figur 587 und 588) einen bestimmten Winkel. Jede Schaufel ist mit der Achse der nachfolgenden durch eine feste Spreize m verbunden, welche von der Mitte des unteren Teiles der Schaufel zur Mitte der nachfolgenden Achse geht. Dieselbe Wirkung läßt sich auch erreichen, wenn die Achse in die schräge Richtung der Schaufeln gelegt und dann entsprechend gekröpft wird. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß die Schenkel der Achsen nicht gleichzeitig ein Kettenglied bilden dürfen. Es wird deshalb für den Schenkel der Achse eine besondere Öffnung in der Kette vorgesehen. Außerdem aber wird, damit die Schaufel den Verschiebungen beim Herumgehen um die Kettenscheiben folgen kann, anstatt der festen Spreitzen m zwischen den einzelnen Schaufeln eine biegsame Verbindung angeordnet. Wobei jedoch immer noch eine feste Spreize in der Mitte beibehalten werden muß, um ein Umklappen der Schaufeln beim Rückgänge zu vermeiden.

Zur Verringerung der Reibung in den Führungen q sind die mit den Wellen b verbundenen Rollen c mit einer Aussparung c¹ (Figur 589) versehen, welche eine zweite Gleitrolle d aufnimmt. Die Achsen beider Rollen stehen zu einander senkrecht, wodurch die Reibung bedeutend herabgemindert wird.

Um an der Stelle A (Figur 586) einen Teil des strömenden Wassers nicht ungenutzt entweichen zu lassen, ist eine Leitschaufel h angeordnet, welche das Wasser zur Hälfte dem rechten und zur anderen Hälfte dem linken Motor zuführt.

§ 185.

Stromkraftmaschine von Pagn.

Vereinigt man ähnlich wie es im vorhergehenden Paragraphen mit dem Schaufelkettenmotor von Baumotte und Nöggerath angegeben ist zwei Stromkraftmaschinen von Jagn miteinander, so läßt sich eine gute Einstellung und Wirkung dadurch erzielen, daß nach Figur 358 auf Tafel 29 an der linken Führungsrolle jedes Seiles, welche durch einen Schwimmer und angehängter Belastung in entsprechender Tiefe unterm Wasserspiegel erhalten wird, ein kurzes Parachutenseil mit Steuerfläche 8 angebracht wird. Hierdurch wird erstens eine schräge Einstellung des arbeitenden Parachutenseiles gegen die Stromrichtung und somit eine

größere Wirksamkeit des fließenden Wassers und zweitens eine Spannung des Seiles erzeugt.

Die in Figur 359 eingetragenen punktierten Linien zeigen, daß die linke Trommel um die Achse der rechten hoch gedreht werden kann, um Reparaturen vorzunehmen. Die Drehung der Trommeln wird durch Zahnkränze auf ein Zahnrad C und von dessen Welle weiter übertragen. Zur Vermeidung einer zu starken Beanspruchung der Zahnräder durch den Seilzug sind seitlich von den Zahnkränzen auf den Trommeln und seitlich an dem Zahnrade Reibungsrollen angebracht.

Zu einer weiteren Ausführungsform*) des Erfindungsgegenstandes wird das Fallschirmseil nun über eine Trommel A (Figur 240 auf Tafel 21) mit etwas mehr als halber Umschlingung geführt und durch eine mittelst Hebels belasteten Rolle D angedrückt. Zur Erleichterung des Durchganges der Fallschirme zwischen Trommel und Rollen find die Gewichte mittelst Federn aufgehängt. Nach Versuchen braucht die Anpressung der Rolle D nur ungefähr '/₈ derjenigen Kraft zu betragen, welche auf den unteren, von der Stromkraft gespannten Teil des Seiles wirkt, um das Gleiten des Seiles auf der Trommel zu verhüten.

Die allgemeine Anordnung des Apparates ist aus den Figuren 241 und 242 zu ersehen. Es wird die Einstellung der Fallschirmseile nicht den Steuerflächen wie nach der Patentschrift Nr. 25 332 allein überlassen, sondern der Winkel beider Seile läßt sich durch ein über Blöcke E geführtes Seil 8 verändern, mit welchem das Seil T verbunden ist. Zieht man an letzterem, so nähern sich die Fallschirmseile und beim Loslassen entfernen sie sich wieder voneinander.

Entgegen der in der Patentschrift Nr. 21614 aufgestellten Behauptung von der kaum möglichen Verwickelung der Seile treten zu den Führungsrollen 0, welche schon in der Patentschrift Nr. 25 332 angegeben waren, noch Führungsrollen I für das rückkehrende Trum hinzu. Diese Rollen werden durch Schwimmer K und Verankerungen J in entsprechender Tiefe gehalten.

c) Schaufelstangcnmotor.

§ 186.

Stromkrastmaschine tum Stewart.

Die zur Aufnahme der Stromkraft dienenden Schaufeln B (Figuren 236 und 238 auf Tafel 21) bringt Sylvester R. Stewart in Paris

Die Balken F sind zur leichteren Wasserverdrängung spießkantig

d. h. mit den scharfen Kanten nach oben und unten angeordnet. Um eine gleichmäßige Drehung der Welle A zu erzeugen, ist dieselbe mit drei je um 120° gegeneinander versetzte Kröpfungen versehen, auf welche je ein Schaufelbalken F einwirkt.

nach der Deutschen Patentschrift Nr. 13 862 an Balken F an, welche mit entsprechend ausgebildeten Lagern die Kurbelzapfen einer Welle umfassen.

Zur Lagerung des ganzen Apparates ist aus vier unbearbeiteten Balken C (Figuren 236 und 237) mit Querversteifungen ein Floß gebildet. Die beiden mittleren Balken C könnten auch fortgelassen werden, wenn die Welle A aus einem Stück hergestellt wird und nur an den Enden gelagert werden soll. An dem Querbalken E werden vertikale Stangen zur Führung der Schaufelbalken F angebracht, damit sich die letzteren nicht gegenseitig in ihrer Bewegung behindern. Die gegen den Strom gerichteten linken Enden der beiden äußeren Balken C sind noch besonders stark durch zwei eiserne Querstangen und sich überkreuzende Streben DD' versteift.

Zur Festlegung des Flosses dienen nach dem Ufer führende Ketten V und außerdem ein besonderes System von Balken, welches an dem mit dem Floß verbundenen Balken C¹ angreift. Am Lande sind vier Pfähle MMM¹ M¹ eingerammt, an welchen zunächst zwei Eisenschienen L L befestigt sind. Diese sind mit Löchern zur verstellbaren Anbringung der Balken K und I¹ versehen. Zwischen dem ersteren und dem Balken C¹ sind zwei Balken H eingelenkt, welche durch einen Balken I versteift sind und deren Länge — zwischen den Drehzapfen gemessen — genau so groß ist, wie diejenige der Zwischenwelle T. Diese Welle T wird durch ein am Balken I angebrachtes Lager gehalten und ist durch Universalgelenke einerseits mit der Welle A und andererseits mit der Welle T¹ verbunden, welch letztere von einem am Balken I1 befestigten Lager gehalten wird und die erzeugte Kraft mittelst eines Universalgelenkes der Welle der Arbeitsmaschine übermittelt.

In der gezeichneten Lage befindet sich der Apparat bei niedrigem Wasserstande. Bei mittlerem oder normalem Wasserstande wird der Balken 1¹ mit den Wellen T¹T¹ entfernt und das Floß dem ansteigenden Wasser folgend soweit der Arbeitsmaschine genähert, daß der Balken E an der Stelle N N mit den Schienen L L verbunden wird. Bei hohem Wasserstande dagegen wird der Balken K nach N¹ N¹ verlegt. In den beiden letzten Fällen muß natürlich die Welle T¹ jedesmal durch eine andere von entsprechender Länge ersetzt werden. Die Schienen L sind mit einer größeren Anzahl von Löchern versehen, um den besonderen Verhältnissen entsprechende Verstellungen vornehmen zu können.

§ 187.

Stromkraftmaschinen mit selbstthätiger Umsteuerung von Keßler.

Eine zum Betrieb von Pumpen geeignete Stromkraftmaschine ist von H. Keßler in Oberlahnstein konstruiert und in den Figuren 247 bis 249 auf Tafel 21 nach der deutschen Patentschrift Nr. 38 863 dargestellt.

Die Maschine wird von zwei an den Enden zugespitzten Schiffsgefäßen a a aus Eisenblech getragen, welche gleichzeitig dazu dienen, die von der Maschine gelieferte komprimierte Luft aufzunehmen. In zwei der Höhe nach mittelst Schrauben h und Muttern i verstellbaren Balken sind die Achsen d e zweier Hebel c gelagert, deren ihre Enden verbindenden vertikale Stangen f die drehbaren Schaufeln g tragen. Die linken Schaufeln sind durch einen vertikalen Stab o verbunden, der an einem Winkelhebel 1 angreift, ebenso sind die rechten Schaufeln durch einen Stab o' verbunden. Die oberste Schaufel jedes Systems trägt in der Mitte einen Arm m, von welchem je ein eingelenkter Stab n nach einem zweiarmigen Hebel v führt. Der Drehpunkt dieses Hebels steht mit den Balken b in Verbindung. Durch diese Hebelanordnung werden die Schaufeln g mit den Vertikalstangen f nach verschiedenen Seiten immer dieselben Winkel einschließen.

In der gezeichneten Stellung der Schaufeln wird sich das linke System durch die Strömung heben und das rechte senken, gleichzeitig wird das Gewicht k mittelst des Winkelhebels 1 und der Stangen tu nach rechts bewegt. So wie es über die gezeichnete Mittelstellung hinauskommt, schlägt es nach k' um, wodurch sämtliche Schaufeln nach der entgegengesetzten Seite umgesteuert werden. Hierdurch wird der Strom das linke Schaufelsystem senken und das rechte heben. Diese auf- und niedergehende Bewegung des Hebels c wird durch Stangen w und Querstücke x auf die Kolben der Luftpumpen s übertragen, welche aus der äußeren Atmosphäre Luft ansaugen und in die Schiffsgefäße a einpressen. Die so gewonnene Druckluft kann zum Betriebe von Gesteinbohrmaschinen, Luftmaschinen, zur Fortbewegung der Stromkraftmaschinen selbst und dergleichen benutzt werden.

Zweiundzwanzig st es Kapitel.

Motoren mit geneigter Welle.

§ 188.

Flutrad von Ohnesorge.

Nach der Deutschen Patentschrift Nr. 7200 ordnet Ohnesorge in Görlitz eine beliebige Anzahl von Schaufeln a (Figuren 360 und 361 auf Tafel 29) an einer geneigten Achse derartig an, daß die Außenkanten der Schaufeln auf einem Kegelmantel liegen.

Zur vorteilhaften Aufstellung des Apparates wird der Wasserlauf durch eine Buhne eingedämmt, welche eine Nische N enthält. In der letzteren ist der Zapfen z der Achse E gelagert. Die Form der Schaufeln in Verbindung mit der schrägen Lagerung der Achse bewirkt ein sehr leichtes Heraustreten der Schaufeln aus dem Wasser.

In den Figuren ist gleich eine bequeme Anwendungsart der Maschine dargestellt, und zwar wird dieselbe zum Wasserheben benutzt. Als Achse des Flutrades ist ein entsprechend weites Rohr E verwendet, das im Innern eine Wasserschnecke 8 aufnimmt. Muß, wie dies meistens der Fall ist, die Achse w der Schnecke eine andere Umdrehungszahl haben als die Radachse E, so wird das Rohr E am unteren Ende mit einem Spurkreuz versehen, welches mit dem Zapfen z fest verbunden ist und als Lager für das untere Ende der Welle w dient, während das obere Ende des Rohres von einem Halslager L umfaßt und die Welle w im Bock L" gelagert wird. Das Rohr E trägt einen Stirnradkranz r, welcher in das Zahnrad r eines Vorgeleges w' eingreift. Vom Vorgelege aus wird mittelst der Räder r" und r'" die Schnecke in Umdrehung versetzt.

§ 189.

Schaufelkettenmotor von purdon & Walters.

In den Figuren 306 bis 310 auf Tafel 26 sind einzelne Teile des Schaufelkettenmotors von Frederick Purdon und Harry Ernest Walters in Westminster *) nach der deutschen Patentschrift Nr. 64 541 der Klasse 88 dargestellt. Die Figur 306 zeigt die eine Hälfte der Kette in Seitenansicht. Figur 308 ist ein Teil des dazu gehörigen

*) Middlesex, England.

Grundrisses. Figur 307 ist eine Endansicht des Motors. Figur 309 zeigt einen einzelnen Wagen.

Es wird durch ein T-Eisen d und ein H-Eisen e eine geschlossene Bahn für Wagen gebildet, deren Radachsen k durch die mittelst der Streben r verbundene Gelenke 1 getragen werden. Die Schienen d und e stehen in solchem Winkel zu der Horizontalen, daß sich die Schaufeln b senkrecht einstellen müssen, sobald sie in das Wasser gelangen. Von jedem Wagen läuft das Rad f in der Höhlung der kk-Schiene e und trägt den größten Teil des Gewichtes des Wagens, während die Räder g g¹ g², welche auf den Stirnfläschen der kl-Schiene e laufen, Seitenverschiebungen verhindern. In gleicher Weise wirkt der Flansch des Rades h, welcher auf der I-Schiene d läuft, während der Rand i auf der anderen Seite dieser Schiene rollt.

Zum Heben und Senken eines Teils der Schaufeln ist die in Figur 310 veranschaulichte Vorrichtung konstruiert. Von zwei ineinander verschiebbaren Rohren mn hält das innere n einen Stift w, auf welchem sich ein an der Rückseite der Schaufel b befestigter Schuh x dreht. An den Enden des Schuhes ist eine Stange o mit Schlitz p angebracht. Ein mit dem Rohre n verbundener Schraubstift y durchdringt das Rohr m und trägt eine Flügelmutter q, welche zum Feststellen der Stange o in der gewünschten Lage dient. Wird bei der in Arbeitsstellung (Figur 310) befindlichen Schaufel b Mutter q gelockert und die Stange o angezogen, so dringt das Rohr n in das Rohr m ein und die Schaufel wird aus dem Wasser gezogen. Bei genügender Jneinanderschiebung der Rohre m n kann die Schaufel b aus der senkrechten Stellung in die wagrechte gedreht werden. Sie bietet somit bei der Beförderung des Motors auf Wasserströmen keinen Widerstand dar.

Die Schaufelkette läuft in der Mitte ihres unteren Weges über drei mit Kerben versehenen Scheiben s (Figur 308), deren Achsen durch Zahnräder u v miteinander in Verbindung stehen. In die Kerben treten die Querstreben r der Kette ein, und zwar ist die Anordnung so getroffen, daß beim Austreten einer Querstrebe aus der Kerbe eine andere Querstrebe sich in ihrer Mittelstellung während des Eingriffes mit dem zweiten Rade s befindet und eine andere Strebe gerade in eine Kerbe des dritten Rades s eintritt. Die Welle des mittleren Rades dient zur Kraftübertragung, was in Figur 308 angedeutet ist.

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VII.

Wrllenmotore.

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Motore mit einem im Raume festgelagerte» Konstruktionsteile.

§ 190.

Wellenmotor von Pleßner.

Bei den in diesem Kapitel zu besprechenden Maschinen wird die durch die Meereswellen verursachte Bewegung eines irgendwie geführten oder in einem Punkte gehaltenen Schwimmkörpers gegen einen festgelagerten Konstruktionsteil, z. B. eine Achse, einen Pumpencylinder oder dergleichen, zur Arbeitsleistung benutzt.

Meistens verwendet man die Kraft um Wasser zu heben oder Luft zu komprimieren, welches Medium dann zum Betriebe von Arbeitsmaschinen, zur Bewässerung oder dergleichen dient.

Die bei derartigen Anlagen zu treffenden Anordnungen und Vorrichtungen teilt I. M. Pleßner in London nach der deutschen Patentschrift Nr. 4469 in sechs Gruppen:

1.    Anordnungen zum Anstauen, sowie zum Leiten von Wellen in einer gebenen Richtung.

2.    Der oszillierende Körper und die Methoden seiner Eintauchung.

3.    Verwandlung    der    Bewegung    des    oszillierenden    Körpers    in

mechanische Arbeit.

4.    Die Wasserkraftsammler.

5.    Verwandlung    der    Bewegung    des    oszillierenden    Körpers    in

gleichmäßige Rotation einer Achse oder eines Schwungrades.

6.    Anordnungen zum selbstthätigen Regulieren der die Maschinen bewegenden Wasserkraft.

„1. Die Anordnungen zum Anstauen, sowie zum Leiten von Wellen in einer gegebenen Richtung beschränken sich auf dammartige Konstruktionen, die meist vom Ufer parallel, dann divergent in die See hinaus gebaut werden. In Fällen, wo durch die topographische Gestaltung der

Küste oder durch andere Umstände die Wellen in der gewünschten Richtung und in hinreichender Stärke den Maschinen zugeführt werden, bedarf es dieser Vorbauten nicht. Die am zweckmäßigsten erachtete Konstruktion ist die Kombination von divergierenden Seedämmen in Verbindung mit einem auf drei Seiten geschlossenen Dock, innerhalb dessen die Bewegungen der eingeschlossenen Wassermasse in nutzbare Arbeit verwandelt werden. Das innere oder Uferende des Dockes ist durch eine vertikale, kurvenförmige oder geböschte Wand geschlossen, kann aber auch so eingerichtet sein, daß dasselbe teilweise oder ganz geöffnet werden kann."

„Die beiden Seitenwände des Dockes laufen gewöhnlich parallel zu einander und sind am besten permanent geschloffen, um den innerhalb des Dockes befindlichen oszillierenden Körper gegen Seitenbewegungen zu schützen. Was das äußere oder Seeende des Dockes betrifft, so ist dasselbe für den freien Durchgang der Wellen offen gehalten; es ist indessen vorteilhaft, an dieser Stelle Anordnungen zu treffen, die später beschrieben werden sollen, um die Kraft und Richtung der Wellen zu regulieren bezw. das Dock zum Zweck von Reparaturen rc. gänzlich gegen die See hin abzuschließen. Das Dock muß tief genug sein, um auch während der Ebbe den oszillierenden Körper, wenn in Form eines Schwimmers, zu verhindern, den Boden in seinen Bewegungen zu berühren. Die in Seestädten existierenden Landungsbrücken, Hafendämme, Molos rc. können mit Vorteil dazu benutzt werden, eine der Seiten des Dockes oder der Leitungsdämme zu bilden."

„2. Um die Kraft der in das Dock einströmenden Welle nutzbar zu machen, müssen deren Bewegungen zunächst einem soliden Körper mitgeteilt werden, und wird zu diesem Zwecke innerhalb des Dockes ein pontonartiger Schwimmer oder ein um eine Achse schwingendes Thor angebracht, und zwar derartig, daß sie in ihren Bewegungen weder mit den Wänden noch mit dem Boden des Dockes in Berührung kommen können."

„Das Verankern oder Aufhängen dieses Körpers innerhalb des Dockes kann auf mannigfaltige Weise bewerkstelligt werden und variiert je nach der Beschaffenheit des Gestades oder bereits vorhandener Seebauten, sowie der Natur der Gewässer in Bezug auf Strömungen, Ebbe und Flut rc. Zur besseren Verdeutlichung wird auf die chematische Darstellung in den Figuren 348 bis 353 auf Tafel 28 verwiesen.

Figur 348 zeigt die einfachste, zweckmäßigste Methode der Be-fesügung des oszillierenden Körpers und eignet sich besonders für

starkbewegte Gewässer ohne Ebbe und Flut. Eine auf den parallelen Seiten des Dockes in Lagern ruhende Achse trägt direkt ein im Wasser bis nahe zum Boden des Dockes hängendes Thor, welches durch die Bewegungen des Wassers in Schwingungen versetzt wird. Das geschlossene Ende des Dockes ist bogenförmig gebaut, um außer der lebendigen Kraft auch die Schwerkraft des Wassers nutzbar zu machen.

Bei Figur 350 ist der oszillierende Körper in Form eines Schwimmers vermittelst Zapfen am Boden des Dockes verankert. Da infolge seiner Bewegungen um einen unter ihm befindlichen Mittelpunkt jede Veränderung der verükalen Stellung ein tieferes Einsinken in das Wasser verursacht, so kommt bei den Oszillationen das Gewicht bezw. der Auftrieb des Wassers zur Mitwirkung. Diese Anordnung wird für tiefe Docks und für Gewässer ohne Ebbe und Mut empfohlen.

Man kann nach Figur 352 den pontonartigeu Schwimmer aber auch so anordnen, daß das zuletzt angegebene tiefere Einsinken nicht . stattfindet. Zu dem Zwecke wird der Schwimmer auf einem Stabe, dessen Drehachse unter ihm liegt, verschiebbar angeordnet. Er kann alsdann den Niveauschwankungen bei Ebbe und Flut sowie bei Wellenbewegungen folgen.

Eine ähnliche Verschiebbarkeit wird dadurch erreicht, wenn man das Gestänge, an welchem der Schwimmer befestigt ist, durch einen Schlitz der über (Figur 349) oder unter dem Schwimmer befindlichen Welle steckt oder wenn die Schwimmerdrehachse in einem Schlitten (Figur 351) angeordnet ist, der durch Schienen vertikal geführt wird.

Die endlich in Figur 353 veranschaulichte Methode der Verankerung des oszillierenden Körpers in Form eines Pontons soll den größten Prozentteil der Kraft des bewegten Wassers in nutzbare Arbeit verwandeln. Die Drehachse des Pontons verbindet die Enden von Balanciers, welche ein freies Oszillieren des Pontons in der Richtung der Längenachse des Dockes gestatten, während die anderen Enden dieser Bäume am Hinteren geschlossenen Ende des Dockes selbst vermittelst eines Zapfens befestigt sind und somit mit dem schwimmenden Körper steigen oder sinken können. Bei großen Niveaudifferenzen zwischen Ebbe und Flut kann man, wie durch die punktierten Linien angedeutet, den Befestigungs-punkt des Schwimmers vermittelst einer Parallelführung in einer vertikalen Richtung leiten.

Soll der oszillierende Körper nur an den durch Ebbe und Flut, nicht aber durch Wellenbewegungen verursachten Niveaudifferenzen teilnehmen, so ist dies leicht dadurch zu bewerkstelligen, daß man die in

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Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Führungen laufenden Achsenlager (Figur 351) durch Schrauben in Bewegung setzt, die ihrerseits ihre Umdrehungen durch das Steigen oder Sinken eines in einer brunnenartigen Vertiefung angebrachten, separaten Schwimmers empfangen. Die Stellung desselben zeigt nur die Höhe der Flut an, denn der Brunnen steht mittelst einer verhältnismäßig engen Röhre mit einer tieferen Stelle des Meeres in Verbindung, und es nimmt somit das in ihm befindliche Wasser nicht an den durch Wellen verursachten Niveaudifferenzen teil.

3.    Die Verwandlung der Bewegungen des oszillierenden Körpers in nutzbare Arbeit kann auf mannigfaltige Weise bewerkstelligt werden. Es genügt für diesen Zweck, gewisse Punkte dieses Körpers vermittelst Schubstangen, Gleitstücken und Lagern mit den Kolben von Pumpen in Verbindung zu bringen; die Pendelbewegungen des Schwimmers oder schwingenden Thores setzen dann die Kolben in eine geradlinig hin- und hergehende Bewegung. Die Pumpen können nun entweder Wasser emporheben oder Luft komprimieren. Ist die Achse des oszillierenden Körpers drehbar gelagert bezw. beide miteinander fest verbunden, so können auf der Achse Balanciers, Segmente oder Räder angeordnet werden, um Kolben in geradlinige Bewegung zu versetzen. Die letzteren können unmittelbar vermittelst Schubstangen mit den Enden der Balanciers in Verbindung stehen, während kleinere Räder durch Verzapfung, Ketten oder Riemen in Verbindung mit dem auf der Achse befindlichen größeren Rade oder Segmente in Umdrehungen versetzt werden können.

4.    Die bisher angegebenen Anordnungen genügen, wenn es sich darum handelt, Wasser zu heben, sie müssen aber durch andere ergänzt werden, wenn die Arbeitsleistung eine gleichmäßige sein muß, z. B. in Fällen, wo Ärbeitsmaschinen für ihre Leistungen einer gleichförmigen rotierenden Bewegung einer Achse bedürfen. Ebenso sind besondere Vorrichtungen erforderlich, um einen Überschuß au mechanischer Kraft aufzuspeichern. Hierzu bedient man sich der im ersten Teile des vorliegenden Bandes besprochenen oder ähnlicher Akkumulatoren.

Als zweckmäßig führt der Erfinder die nachstehenden Akkumulatoreinrichtungen an:

a) Ein Wasserturm, oder ein auf einem erhöhten Punkte angelegtes Wasserbassin. Das Wasser wird durch den Wellenmotor hineingepumpt und soll dadurch auf konstantem Niveau erhalten werden, daß man ein Überlaufrohr anbringt und die zufließende Wassermenge immer größer als die abfließende bezw. von der Arbeitsmaschine verbrauchte hält. Für eine derartige Kraftverschwendung wird man sich wohl nicht leicht erwärmen können.

b)    Ein Akkumulator mit Gewichtsbelastung.

c)    .In einem ähnlichen Behälter kann anstatt vermittelst eines belasteten Kolbens der erforderliche Druck auch durch in einem Windkessel abgesperrte Luft, wie in Feuerspritzen, hervorgebracht werden. Durch ein an geeigneter Stelle angebrachtes selbstthätiges WasserentleerungsSicherheitsventil muß für das Entweichen eines Überschusses von Wasser gesorgt werden⁷).

d)    Ein geschlossener Behälter, ähnlich einem großen Dampfkessel, um die von den Pumpen komprimierte Luft aufzunehmen; das Anbringen eines gewöhnlichen Dampf-Sicherheitsventiles sichert gegen Überdruck.

Um eine derartige Einrichtung hier vorzuführen, ist in Figur 596 auf Tafel 42 ein Pneumatischer Akkumulator oder Windkraftsammler von Mendel Scharfberg in Lemberg (Galizien) nach der deutschen Patentschrift Nr. 17 617 wiedergegeben.

Der Windkraftsammler besteht im wesentlichen aus mehreren miteinander kombinierten Behältern zur Aufnahme und Wiederabgabe von komprimierter Luft. Dieses System von Behältern besteht aus einem oder mehreren Hauptbehältern C von genügend großem Fassungsraum und zwei oder mehreren Luftverteilungsbehältern D und D¹.

Die vom Kompressor gelieferte Luft wird durch das Rohr r¹ dem Hauptbehälter C zugeleitet, welcher mit Sicherheitsventil 8 und Manometer M versehen ist. Vom Hauptbehälter C führen Rohre r² und rs, welche mit Hähnen h¹ und h² versehen sind, zu den Luftverteilungsbehältern D und D¹, die ebenfalls je ein Sicherheitsventil und einen Manometer haben. In den Behältern D und D¹ sind Kolben K und K1 angebracht, die unter Einwirkung belasteter Hebel H und fl¹ stehen. Vom Boden der Zylinder D und D¹ geht noch ein durch Hahn hs h4 verschließbares Rohr r⁴r⁵ aus, welche beide Rohre in ein Rohr r6 einmünden. Das letztere steht mit einem Luftdruckmotor bezw. mit der Arbeitsmaschine in Verbindung.

Beim Inbetriebsetzen wird dem Hanptbehälter C solange vom Kompressor Luft zugeführt, bis das Manometer M die gewünschte Pressung anzeigt, welche etwas größer als die zur Bethätigung der Arbeitsmaschine

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erforderliche sein muß. Hierauf öffnet man die Hähne h¹ und h². Es füllen sich die Luftverteilungsbehälter DD¹ an. Sobald dieses geschehen ist, schließt man die Hähne h¹ h² und öffnet den Hahn h³, wodurch die Arbeitsmaschine gespeist wird. Hat der Kolben K seinen tiefsten Stand erreicht, so wird von Hand oder selbstthätig der Hahn h³ geschlossen und dafür die Hähne h¹ h⁴ geöffnet. Es wird somit die Arbeitsmaschine vom Zylinder Dl aus mit Kraft versorgt und der Zylinder D von neuem gefüllt. Ist der Zylinder D¹ entleert, so schließen sich die Hähne h¹ h⁴ und die Hähne h³ h² öffnen sich, um das Spiel wieder beginnen zu lassen.

Wenn der Inhalt eines der Behälter D D¹ schneller oder langsamer verbraucht wird, als der andere Behälter sich füllt, so muß das Öffnen und Schließen der Hähne h'h² vom Kolben aus aber unabhängig von der Bewegung der Hähne h³ h⁴ geschehen.

Zu dem Wellenmotore zurückkehrend sei bemerkt, daß Pleßner als Akkumulator noch einen Reservoir für komprimierte Luft anführt, der ähnlich wie ein Gasometer konstruiert ist. Er giebt aber selbst an, daß diese Anordnung beträchtliche vertikale Abmessungen erfordert, weil das Wasserbassin zur Erzeugung eines Druckes von nur einer Atmosphäre schon über 10 Meter tief sein muß.

5.    Die oben unter Nr. 5 gestellte Aufgabe ist durch Verwendung eines Akkumulators gelöst. Welch große Kraftleistung sich der Erfinder von dem Wellenmotore verspricht, geht daraus hervor, daß er die erzeugte Druckluft zum Betriebe von „Lokomotiven, namentlich von. Tramways in Seestädten" benutzen will.

6.    Um den oszillierenden Körper gegen Beschädigungen durch den Anprall übergroßer Wassermassen im Falle von Sturmfluten zu schützen oder ihn in einer ruhenden Stellung zum Zwecke von Reparaturen ic. zu sichern, genügt es, am offenen oder Seeende des Dockes eine oder mehrere Schleusen, Flutschützen oder Thore einzubringen, durch deren Stellung die Quantitäten und somit die Kraft der in das Dock eindringenden Wassermassen reguliert werden kann. Diese Schleusenthore können um vertikale oder horizontale Angeln schwingen oder ausbalanciert in Ketten hängen, und die Kraft zum Adjustieren derselben kann entweder unmittelbar von einem Punkte des oszillierenden Körpers oder mittelbar von einem Kraftmagazine entnommen werden. Natürlich müssen auch Vorkehrungen getroffen werden, um im Falle des Versagens dieser Kraftquellen die Adjustierung auch durch animalische Kraft bewerkstelligen zu lassen. Sofern sich die Pumpwerke des Hydromotores ⁸) leicht vom oszillierenden Körper entkuppeln lassen, bedarf es in vielen Gewässern gar keiner Schleusen. Es kann alsdann das Seeende des Dockes immer offen bleiben.

Zur selbstthätigen Regulierung der Schleusen ist die folgende Vorrichtung angegeben, obwohl dieselbe kaum erforderlich sein wird, da die Regulierung durch den Mann geschehen kann, der zum Beaufsichtigen und zum Einölen der Maschine angestellt ist.

Ans einem Ende der Achse des oszillierenden Körpers ist ein Hebelarm oder ein Zahnkranzsegment befestigt, welches daher mit in Schwingungen versetzt wird.

Dieses Segment überträgt seine Bewegung ans zwei in einer gewissen Entfernung parallel zu einander angebrachte und geführte Schubstangen, welche vermittelst eines Scharnieres mit je einer Zahnstange verbunden sind. Die Zähne der Zahnstangen sind in geneigter und entgegengesetzter Richtung zu einander geschnitten. Die beiden Zahnstangen bewegen zwei Sperrräder, welche sich frei um ein und dieselbe Achse drehen können und gleichfalls mit schiefen, in entgegengesetzten Richtungen stehenden Zähnen versehen sind. Ein jedes dieser Sperrräder ist mit einem Sperrkegel versehen, welcher ihm nur erlaubt, sich nach einer Richtung, beiden Rädern aber, sich nur in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Hieraus folgt, daß bei der Drehung der Anfhängungsachse nach einer Richtung nur das eine der beiden Räder bewegt wird, während das andere feststeht, und bei der Drehung der Aufhängungsachse in der entgegengesetzten Richtung das andere Rad in umgekehrter Richtung zur Bewegung des ersten Rades gedreht wird, während dieses stillsteht. Die beiden Räder heißen das „Ruherad" und das „Sturmrad", da die Bewegungen des ersteren für das Öffnen, die des letzteren für das Schließen der Schleusenthore bestimmt sind.

Die Welle, auf welcher die beiden Räder montiert sind, kann an einem ihrer Enden mit einem konischen Rade versehen sein, welches unmittelbar oder durch Eingreifen in ein größeres Zahnrad das Öffnen und Schließen der Schleusenthore bewerkstelligt. Zwischen den beiden Rädern ist eine verschiebbare Kuppelung ans der Welle angeordnet, um je nach Bedürfnis das eine oder andere Rad mit der Welle zu kuppeln.

Die erforderliche Verschiebung der Kuppelung auf der Welle kann

Beide Zahnstangen können sofort wieder in ihre entsprechenden Getriebe eingreifen, sobald die Schleusenthore sich von ihren äußersten Stellungen aus zu bewegen beginnen. Der Regulator ist so eingerichtet, daß, solange die Wellenkraftmaschine mit der mittleren Geschwindigkeit bewegt wird, die Kuppelung sich zwischen Ruhe- und Sturmrad befindet und sich diese somit frei um ihre Achse drehen können. Sobald die Geschwindigkeit zunimmt, wird die Welle mit dem Sturmrade und bei Abnahme der Geschwindigkeit mit dem Ruherade verkuppelt.

durch einen Regulator bewirkt werden, welcher an einer vom Akkumulator gespeisten Hilfsmaschine — Turbine, Reaktionswasserrad, Druckluftmotor oder bergt. — angebracht ist.

Sobald die Schleusenthore ihre äußerste offene Stellung einnehmen, muß die Zahnstange, welche das Ruherad bewegt, mittelst Hebel von diesem gelöst werden, während die andere Zahnstange aus dem Sturmrade gehoben wird, wenn sich die Schleusenthore gänzlich geschlossen haben.

Obwohl hiernach die Wellenverkuppelung mit dem Sturm- und Ruherade von der Geschwindigkeit des Motores abhängt, so muß dennoch die äußerste Offen-Stellung der Schleusen ein Ausheben der einen Zahnstange aus dem Ruherade bewirken. Dies ist nämlich erforderlich, wenn bei allmählicher Beruhigung der See das Öffnen der Flutschleusen keine entsprechende Zunahme der Bewegung des Motores veranlaßt. Sollte der Motor dann mit geringerer als mittlerer Geschwindigkeit bewegt werden oder ganz zur Ruhe kommen, so bleibt durch die verminderte Zentrifugalkraft des Regulators das Ruherad mit der Achse verkuppelt, ohne daß sich indessen die letztere drehen kann, während sich das Sturmrad frei um die gemeinschaftliche Welle dreht, solange überhaupt der Motor noch in Bewegung ist. Nimmt nun die Bewegung der See zu und der oszillierende Körper beginnt wieder mit Durchschnittsgeschwindigkeit zu schwingen, so wird der Regulator zunächst die Kuppelung mit dem Ruherade aufheben und dadurch beiden Rädern gestatten, sich frei um ihre gemeinschaftliche Welle zu drehen, woran indessen das Ruherad noch durch das Ausheben seiner Zahnstange verhindert ist. Wenn nun infolge der wechselnden Kraft der Wellen der Motor eine größere als mittlere Geschwindigkeit der Bewegung annimmt, so veranlaßt der Regulator ein Verkuppeln des Sturmrades mit der Welle, und die Schleusenthore beginnen sich zu schließen. Dadurch wird gleichzeitig die bis dahin ausgehobene, das Ruherad bewegende Zahnstange frei gelassen, wodurch das letztere wieder seine Umdrehungen beginnen kaun. Eine analoge

Wirkung findet statt, sofern durch das Schließen der Flutthore bis zu ihrer äußersten Grenze die Zahnstange, die das Sturmrad bewegt, aus diesem ausgehoben worden ist, und durch das Beruhigen der See das Öffnen der Schleusen erfolgt. Die Thore sind auch beim Ausheben der Zahnstangen nicht gänzlich geschlossen, um das Stillstehen des Motores zu verhindern. Soll das letztere veranlaßt werden, so muß, wie bereits erwähnt, das vollständige Abschließen des Dockes unabhängig von der Kraft der Bewegung des oszillierenden Körpers bewerkstelligt werden.

Von den zahlreichen in der Patentschrift erörterten praktischen Ausführungsformen des Wellenmotores seien hier nur zwei wiedergegeben.

Der pontonartige Körper A (Figur 303 auf Tafel 25) schwingt um die unter dem Wasser befindliche Achse B, welche die äußeren Enden einer Anzahl Balanciers F verbindet. Die inneren Enden der Balanciers sind an der Hinteren geschlossenen Wand des Dockes angelenkt, jedoch sind zwei Hebel F' nach hinten durch die Wand des Dockes verlängert und tragen an diesen Enden die Schubstangen D, deren obere Enden vermittelst eines Kreuzstückes mit dem Kolben einer Pumpe E' verbunden sind. Diese Pumpe wird somit durch die vertikalen Schwingungen des Pontons A in Bewegung gesetzt. Zwei an den Seiten des Pontons A befindliche Zapfen, gewöhnlich die Enden einer durch das Ponton gehenden Achse, sind vermittelst zweier anderer Schubstangen F" mit den unteren Enden von Winkelhebeln W in Verbindung, deren freie Enden die Kolben der Pumpen E" in Bewegung setzen. Die Winkelhebel W können auf einer gemeinschaftlichen Achse befestigt werden, wodurch es ermöglicht wird, eine beliebige Anzahl von Pumpen je nach dem Stande der See in oder außer Bewegung zu setzen. Auf diese Pumpen wirken, wie leicht erklärlich, hauptsächlich die horizontalen Schwingungen des Körpers A ein.

Um in den Körper A eindringendes Wasser selbstthätig zu entfernen, ist auf dem Decke desselben eine kleine Pumpe aufgestellt, mit deren Welle ein schweres Gewicht K verbunden ist.

Eine andere in Figur 317 auf Tafel 26 wiedergegebene Ausführungsform des Motores soll sich durch Einfachheit und Kompaktheit der Konstruktion auszeichnen, sowie sich durch Billigkeit bei großer Leistungsfähigkeit besonders empfehlen. Der oszillierende Körper A hängt in einer auf den beiden parallelen Seiten des Dockes in Lagern ruhenden Achse B. Der Ponton A ist im Inneren, wie durch die punktierten Linien angedeutet, durch Scheidewände in eine Anzahl von Fächern geteilt, in welche das Wasser durch Öffnungen an den schmalen Seiten ein- und ausströmen kann. Die vertikal übereinander befindlichen Fächer

stehen außerdem unter sich durch kleine im Boden derselben angebrachte Löcher in Verbindung. Diese Einrichtung dient dem Zwecke, das Gewicht des oszillierenden Körpers durch Heben eines Volumen Wassers nur dann zu vergrößern, wenn er seine vertikale Stellung verändert, um durch seine Schwere auch bei leicht bewegtem Wasser den Widerstand der Pumpen beim Zurückschwingen in die perpendikuläre Lage zu überwinden. Bei genügender Stärke der Achse B kann der oszillierende Körper A auch einfach in Form eines schweren Thores konstruiert werden. Auf beiden Enden, sowie auch zwischen den Lagern der Achse B sind Hebelarme H befestigt, welche vermittelst der Schubstangen F und Winkelhebel W die Kolben von Pumpen E in Bewegung setzen.

§ 191

Wellenmotor von Roberts.

Ähnlich wie bei den im 15.—17. Kapitel besprochenen Maschinen läßt Jsaiah Lewis Roberts in Jacksonville (Florida) nach der deutschen Patentschrift Nr. 17 481 eine größere Anzahl Schwimmer D (Figur 345 auf Tafel 28) durch die Wellen heben, um sie nachher beim Sinken durch ihr Eigengewicht auf eine Welle einwirken zu lassen. In Figur 346 ist der Schwimmer in tiefster und in Figur 347 in höchster durch einen Sperrriegel Z festgelegter Stellung gezeichnet.

Eine Reihe gußeiserner Pfosten A, zwischen welchen die Schwimmer in geeigneter Weise geführt werden, ist der Meeresküste entlang auf gemauerten Fundamenten im Wasser aufgestellt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiele tragen zum Zwecke der genannten Führung die Schwimmer einander gegenüberstehende Zapfen g mit Rollen g¹, welche in Nuten g² der Pfosten gleiten. Die oberen Enden dieser Pfosten sind zur gegenseitigen Versteifung durch Schienen A² miteinander verbunden, unterhalb welcher eine über die ganze Pfostenreihe sich erstreckende Welle C gelagert ist. Diese trägt oberhalb jedes Schwimmers ein Sperrrad G-, in welches die im Punkte x mit dem Schwimmer verbundene Zahnstange E eingreifen kann. Die Zähne e der Stange E sind denen des Sperrrades G entsprechend so geschnitten, daß nur beim Abwärtsgehen der Stange das Sperrrad mitgenommen werden kann.

Um die schwingenden Bewegungen der Zahnstange zu begrenzen, wird sie von einem aus zwei Platten gebildeten Joche F umfaßt, welches an seinem freien Ende einen Zapfen f⁴ mit Leitrolle f³ enthält. Sobald der Schwimmer aufsteigt, legt sich die Stange E mit ihrem Rücken

gegen die Rolle f³ (Figur 345), wodurch ein Umschlagen verhindert, aber ein Ausheben der Zähne e aus dem Zahnrade gestattet wird. Wenn dagegen der Schwimmer zu sinken anfängt, so drückt das sich in Richtung der Pfeile A³ bewegende Wasser und das Eigengewicht des Joches F die Zahnstange gegen das Sperrrad, wodurch dieses und seine Welle in Umdrehung versetzt wird. Soll die Maschine abgestellt werden, so schiebt man bei der höchsten Schwimmerstellung einen Sperrriegel Z gegen die Zähne e der Stange E, wodurch diese gehalten und gegen die Rolle fs . gepreßt wird.

Die der Maschine mitgeteilte Kraft hängt von der Stärke und Geschwindigkeit des Wellenschlages sowie von der Höhe der Wellenberge ab. Hiernach muß sich das Gewicht der Schwimmer und Zahnstange richten, welches Gewicht beim Herabsinken diejenige Arbeit an die Transmission abgiebt, welche in dem durch die steigende Wasserwelle gehobenen Gewichte des Schwimmers und der Zahnstange enthalten war.

§ 192.

Wellenmolor von Nlorlep-Fletcher.

Um das Arbeitsvermögen einer durch die Kraft der Wellen auf und nieder bewegten Boje auszunutzen, sucht Bernard Morley - Fletcher in London (Westminster) nach der deutschen Patentschrift Nr. 93 812 dadurch einen festen Punkt zu gewinnen, der immer in einer gewissen Entfernung von dem nicht bewegten mittleren Wasserspiegel bleibt, daß er eine verhältnismäßig große horizontale Platte B (Figur 597 auf Tafel 42) anordnet.

Die genannte Plattform ist an einem Maste A, der zweckmäßig aus einem Metallrohre besteht, befestigt. Entsprechende Versteifungen der Platte und des Mastes werden durch Streben B¹ und Zugbänder B2 erreicht. An einer unterhalb der Platte befindlichen Fortsetzung des Mastes, welche ebenfalls durch Streben und Zugbänder gegen die Platte versteift ist, wird ein schweres Gewicht E aufgehängt.

Die Plattform könnte an dem Maste auch mittelst einer Kugel und einer Muffe oder durch eine andere zweckmäßige Verbindung befestigt sein. Sie wird in diesem Falle, wenn es sich als erforderlich herausstellt, durch Federn beeinflußt, die das Bestreben haben, die Plattform in einer zum Maste senkrechten Ebene zu halten. Die Plattform kann . auch mit Platten oder Wangen versehen sein, die senkrecht zu ihrer Ebene liegen, so daß der Widerstand gegen Bewegung im Wasser auf diese Weise vergrößert wird.

Nachdem so ein bei Wellenbewegungen verhältnismäßig stillstehender Konstruktionsteil geschaffen ist, kann dieser zur Führung für einen durch die Wellen bewegten Körper benutzt werden. Der letztere ist nun eine Boje F oder irgend ein geeigneter Schwimmer von passender Größe und Gestalt. Er besteht nach der Zeichnung aus einem zylinderförmigen, luftdichten Gefäße, durch dessen 9^600^™»!$ F¹ der Mast A hindurchgeführt wird.

Der Mast und die Plattform sind derartig belastet, daß der Mast in senkrechter Lage mit der Plattform B schwingt, wobei jedoch die Plattform bis zu einer beträchtlichen Tiefe in das Wasser eintaucht und doch noch ein genügend großer Teil des Mastes über der Wasserfläche hervorragt.

Eine solche Plattform wird gegen eine senkrecht verschiebend wirkende Kraft einen sehr großen Widerstand leisten; dieser Widerstand kann noch dadurch vergrößert werden, daß durch Anbringung von Platten oder Wangen die obere und untere Fläche der Plattform in Zellen geteilt wird. Im besonderen Falle kann man auch mehrere Plattformen auf dem Maste anbringen, die von beliebiger zweckmäßiger Größe und Gestalt sein können, wenn nur die gesamte Widerstandskraft genügend groß ist.

Das Auf- und Absteigen der Boje F am Maste A wird nun zum Betriebe doppelt wirkender Pumpen benutzt, von denen zwei Gr dargestellt sind. Die Pumpenzylinder sind mit der Boje F verbunden, während die Kolbenstangen I an einem Querhaupte A¹ des Mastes A befestigt sind. Die Pumpen saugen beim Aufwärts- wie beim Abwärtsbewegen der Boje abwechselnd Wasser durch die Einströmungsöffnungen G-¹ und Gr² ein und pressen es durch das Rohr H nach dem Verwendungsorte bezw. zuerst nach einem Akkumulator.

Zum weiteren Verankern der Vorrichtung können verschiedene Arten geeignet sein. Wenn die Verankerung am Maste angebracht ist, so tritt leicht ein Bestreben ein, bei Ebbe und Flut umzukippen; diesem Bestreben kann in mannigfacher Weise entgegengearbeitet werden. So kann die Plattform einseitig am Maste angebracht werden, in welchem Falle derjenige Teil der Plattform, welcher am weitesten vom Maste entfernt ist, als ein Flügel wirkt, und wenn nun unter Einwirkung der Ebbe und Flut auf die Boje die Plattform umkippt, so wird der Druck der Strömung gegen die hebelartige Fläche der Plattform bestrebt sein, die Gleichlage der Plattform wieder herzustellen. Zur Sicherung dieser Wirkung wendet man noch Ablenkungs- oder Führungsplatten an.

§ 193.

Wellenmotor von (Elias.

Bei der in den Figuren 321 und 322 auf Tafel 26 nach der deutschen Patentschrift Nr. 39085 wiedergegebenen Wellenkraftmaschine benutzt Joseph . Elias in Beirut (Syrien) den Druck, den das Wasser des Meeres unaufhörlich in einer bestimmten Tiefe ausübt und entzieht den Schwimmkörper den unmittelbaren Wellenbewegungen.

Mehrere aus Blech gebildete Schwimmer A A¹, von denen die letzteren so weit durch eingefülltes Wasser oder dergl. beschwert sind, daß sie nahezu das Gewicht des verdrängten Wassers annehmen, werden in Kammern K aus Mauerwerk untergebracht, welche mit dem Wasser des Meeres durch Kanäle W in Verbindung stehen. Diese Kanäle W müssen immer unter dem mittleren Niveau des Meeres liegen, z. B. 1,40 m für das Mittelländische Meer; jedoch hängt diese Tiefe auch andererseits von dem Aufstellungsorte ab.

Die Schwimmer A¹ sollen wie die im Paraphen 191 angeführten Schwimmer I), ix h. nur beim Sinken mit ihren Zahnstangen B¹ auf die dazugehörigen Zahnräder der Welle D einwirken, während die Schwimmer A mittelst ihrer Zahnstange B schon beim Ansteigen die Zahnräder C mit Welle' B in Umdrehungen versetzen sollen. Zur Erreichung dieses Zweckes sind die Zahnstangen B und B¹ abwechselnd auf der einen und der anderen Seite der Räder C angeordnet und mit beweglichen, vorn abgeschrägten Zähnen versehen.

Um eine ruhigere Bewegung zu erlangen, sind die Zahnstangen aus drei Reihen von zu einander versetzten Zähnen gebildet und die Räder C in einer gleichartigen Weise gebaut. Die unteren Fortsetzungen B der Zahnstangen sind durch Schmierbüchsen 8 geführt, welche auf Traversen N angebracht sind.

Zur Führung jedes Schwimmers sind in demselben zwei vertikale Röhren eingefügt, durch welche die am Kammerboden und an den Traversen N befestigten Stangen H gesteckt sind. Der Schützen I, welcher zum Öffnen oder Schließen des Kanales W dient, ist an einer Kette h aufgehängt, welche über eine von einem Regulator oder einer Handkurbel zu bewegenden Rolle L geführt ist.

Die auf dem Mauerwerk 0 der Kammer befestigten Federn Z Z sollen die Stöße der Schwimmer abschwächen, falls der Kanal W aus irgend einem Grunde nicht abgesperrt werden kann.

Sobald der Wasserspiegel in den Kammern K steigt, gehen alle Schwimmer zugleich hinauf; aber wegen der besonderen Bauart der Zahnstangen greifen nur die Zahnstangen B in die zugehörigen Räder C ein, dagegen beim Sinken der Schwimmer die Zahnstangen B¹.

Die Welle, auf welcher die Kettenrollen L befestigt sind, wird mittelst einer Schraube ohne Ende G-¹ (Figur 326) vom Regulator F aus gedreht. Der letztere wird unter Vermittelung einer Riemscheibe und eines Kegelräderpaares von der Maschinenwelle D in Umdrehungen versetzt. Das Heben und Senken der Regulatorhülse wird durch Hebelübersetzung in ein horizontales Verschieben des Reibräderpaares G-³ GrJ umgewandelt. Je nachdem das (die) eine oder andere dieser Räder (Scheiben) mit dem Reibrade Gr² in Berührung kommt, wird dieses und somit auch die Schraube G-¹ mit den Kettenrollen L nach der einen oder anderen Richtung gedreht. Hierdurch werden die Schützen von der Maschine selbstthätig bewegt.

Zur Messung der vom Motore entwickelten Kraft dient der in Figur 424 auf Tafel 34 dargestellte Dynamometer. Von zwei Kammern h und h¹ steht die eine mit dem Meere in Verbindung, während aus ihr zur anderen nur ein sehr schmaler Kanal o führt. Hiernach wird ein in k befindlicher Schwimmer a wie die obengenannten Schwimmer A A1 von den Wellenbewegungen beeinflußt werden, der in der Kammer h1 dagegen angeordnete Schwimmer al wird nur dem mittleren Wasserspiegel des Meeres folgen können. Zum Anzeigen des Standes dieses Wasserspiegels ist mit der Schwimmerstange b¹ ein Zeiger x verbunden, der vor einer Skalar spielt. $)ie @(^10111111161:^(1096 b¹ trägt noch einen festen graduierten Quadranten f und die Achsen zweier Rollen g und c. Um diese ist eine durch Gewicht gespannte Kette i geschlungen, welche von der Stange b des Schwimmers a ausgeht. Die Schwingungen dieses Schwimmers und somit auch derjenigen des Motores werden nun den Drehwinkeln der Rolle g proportional sein. Sie lassen sich daher in jedem Augenblicke ablesen, wenn mit der Rolle g ein Zeiger fest verbunden ist, der sich vor dem Quadranten f bewegt.

Vierundzwanzig st es Kapitel.

Motore mit Schwimmer und darin beweglich angeordneten Konstruktionsteilen.

§ 194.

Wellenmotor von Strachwitz & Nessogmer.

Nach der deutschen Patentschrift Nr. 40 003 gewinnen Moriz Graf Strachwitz und Moriz Graf Resssguier in Wien den Wellenbewegungen dadurch Kraft ab, daß sie in einem Schwimmkörper (Schiff, Floß, Ponton oder bergt) die relative Bewegung eines federnd gelagerten Körpers zur Arbeitsleistung benutzen.

In dem durch die Figuren 304 und 305 im Aufriß und Grundriß wiedergegebenen Ausführungsbeispiele ist ein Zylinder B mit dem Kielschweine des Schiffes fest verbunden. In dem Zylinder ist ein Differenzial-kolben A angeordnet, dessen weiterer oberer Teil mit einem Dichtungsringe r1 versehen ist, während sein engerer unterer Teil gegen eine im Zylinder angeordnete Dichtung r abschließt. Der ringförmige Hohlraum x steht durch Bohrungen z mit dem Jnnenraume des Kolbens in Verbindung. Auf dem Zylinderdeckel sind drei Ventile f f¹ g angebracht, welche zu Röhren F F¹ Gr führen. Zur Führung ist mit dem Kolben eine Stange D verbunden, welche oben durch eine Stopfbüchse E geht. Eine Bohrung C ist noch in der Wandung des Zylinders B angebracht, welche zum Anschlüsse einer Luftpumpe dient.

Ist der Hohlraum des Kolbens und der Raum x mit Luft gefüllt und läßt man den Kolben aus seiner höchsten Stellung fallen, so wird er in einer bestimmten Höhe von dem Luftkissen schwebend erhalten und ist nun geeignet, unter Einfluß der Wellenbewegungen Arbeit zu verrichten.

Wird nämlich das Schiff und somit auch der mit demselben fest verbundene Zylinder B durch die Wellen gehoben und gesenkt, so wird der Kolben infolge seines Beharrungsvermögens in jeder Bewegungsrichtung etwas gegen den Zylinder zurückbleiben. Folgt schließlich der Kolben dem Bewegungsanstoße, so wird er bei der Aufwärtsbewegung von der sich ausdehnenden Luft unterstützt, hingegen bei der Abwärtsbewegung durch die geringe Anfangs-Luftspannung begünstigt.

Die Abwärtsbewegung erzeugt ein Vakuum im Raume y, welches dazu benutzt wird, durch die Rohre FF¹ der Maschine Wasser anzu-

saugen. Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens wird das angesaugte Wasser durch das Ausstoßrohr Gr der Maschine getrieben, welches in üblicher Weise nach drei Richtungen (backbord, steuerbord, achter) geteilt sein soll.

An Stelle des Kolbens könnte aber auch irgend ein anderer Körper benutzt werden, der in Schienen vertikal geführt wird.

§ 195.

Wellenmotor tum Duft).

Ähnlich wie bei dem eben beschriebenen Motore benutzt Terrence Duffy in San Francisco (Californien V. St. A.) das Beharrungsvermögen eines in einem Schwimmkörper beweglich angebrachten schweren Körpers zur Arbeitsleistung. Er bringt den Arbeitsleister aber nicht zwischen vertikalen Führungen an, sondern hängt ihn nach der deutschen Patentschrift Nr. 38270 in einem Punkte auf, so daß er vermöge seines großen Gewichtes in Ruhe verharrt, während der Schwimmkörper — eine Boje — um ihn pendelt.

In der kugelförmig gestalteten Boje A (Figur 324 und 325 auf Tafel 26) aus Eisen oder Stahl ist ein kegelförmiger oben mit einer Halbkugel abgeschlossener Bock C aufgestellt, welcher bis in die Mitte der Boje reicht. Ein mit Ballast beschwertes Bassin ß ist auf dem Bocke gelagert; dasselbe hat die Gestalt einer Halbkugel mit kegelförmiger Aussparung. Die letztere ist oben durch einen gewölbten Deckel b verschlossen, der auf dem Kugelende des Bockes C ausruht. Die kegelförmige Aussparung ist so groß bemessen, daß beim Hin- und Herschwingen der Boje das Bassin B aus seiner vertikalen Lage nicht verdrängt bezw. der Bock C von der Kegelfläche des Bassins nicht getroffen wird. Zur Verringerung der Reibung zwischen den Kugelflächen C und b ist durch eine Schmiervorrichtung c für Schmierung gesorgt.

Um bei starken Schwingungen der Boje den Stoß des Kegels C gegen die Wandungen des Bassins aufzunehmen, sind unten am Kegel starke Gummibuffer a angebracht. Das Bassin B hat zwei Decks. Auf dem unteren d befindet sich ein Rohr F, in welches die von Luftpumpen D kommenden Röhren Gr einmünden. Aus dem Rohre F wird die Druckluft zu einem größeren die Boje umgebenden Behälter E geleitet, um sie dort zu späterer Verwendung aufzubewahren. Dieser Behälter ist durch Zwischenwände mit eingefügten Rückschlagventilen mehrfach geteilt, um ein Zurückströmen der Luft zu verhindern. Nebenher erhöht der

Behälter E die Stabilität der Boje. Weil nun das Rohr F mit dem Bassin B, der Behälter E dagegen mit der Boje A fest verbunden ist, sich beide somit gegeneinander bewegen, so muß in der Verbindnngs-röhre K ein elastischer Teil L eingeschaltet werden. Die Röhre K geht von der inneren Seite von F ans durch die Wand des Kegels C, in diesem hinunter und wieder durch die Wand desselben und dann zwischen Bassin und Boje aufwärts bis zum Behälter E.

Auf dem oberen Decke e des Bassins B sind ein Luftmotor I und eine Dynamomaschine J ans entgegengesetzten Seiten vom Lagerbocke C aufgestellt. Die zum Betriebe des Motores I erforderliche Druckluft wird durch eine Röhre H dem Rohre F entnommen. Die verbrauchte Luft wird durch die Röhre w abgeblasen. Zur Einführung frischer Luft in die Boje ist eine Röhre T angeordnet, ferner find auch Thür- und Fensteröffnungen vorhanden.

Die Lnftpumpenstiefel D sind an dem Bassin befestigt, während die Enden der Kolbenstangen o an einem mit der Boje verbundenen Kloben p eingelenkt sind. Durch die Schwingungen der Boje werden somit die Pumpen bethätigt. In dem Pumpenzylinder D (Figur 323) bewegt sich ein Tauchkolben m ans und nieder, dessen Hubhöhe sich nach dem augenblicklichen Wellendrncke richtet. Von der Mittellinie der Boje an aufwärts ist der Zylindermantel der Luftpumpen in Abteilungen geteilt und jede Abteilung ist mit einem Ventile versehen. Diese Ventile g¹ g² g3 und g⁴ haben am Rande Einschnitte oder Nuten j. In diese greifen Federn k, die durch Schrauben 1 am Zylindermantel befestigt sind, hinein und dienen somit den Ventilen bei der Bewegung als Führung. Der Durchmesser der einzelnen Abteilungen nimmt nach oben hin zu.

Die Ventile werden durch Gummiplatten h geschlossen, bereit Befestigungsschrauben in die Platten eingelassen sind. Am oberen Ende ist der Zylinder durch ein Absperrventil geschlossen, welches ebenso wie die übrigen Ventile und der Kolben mit einer Gnmmiplatte versehen ist. Zur Schmierung des Kolbens und der Ventile ist eine Schmierbüchse t angebracht.

In Figur 324 sind durch punktierte Linien die relativen Grenzlagen des Bassins B gegen die Boje A bei einem vollen Hube der Pumpen dargestellt. Die in den Pnmpenzylindern befindliche Luft wird bei einem vollen Aufwärtshnbe ganz hinansgedrückt und die einzelnen Ventile sitzen dabei dicht untereinander in der obersten Abteilung des Zylinders. Beim Niedergänge des Kolbens kehren die Ventile in ihre normale Lage zurück. Der Zweck dieser Zwischenventile ist der, die in dem Zylinder befindliche

Luft zurückzuhalten, d. h. zu sammeln, wenn die Pumpenkolben infolge von unregelmäßigen, geringen Wellenschlägen keinen ganzen Hub machen. An dem Bassin ist eine Vorrichtung angebracht, um dasselbe zu führen und zu verhindern, daß es an den Schwingungen der Boje teilnimmt; außerdem dient diese Vorrichtung noch dazu , das Bassin fest mit der Boje zu verbinden, was nötig wird, wenn Reparaturen u. s. w. an den Luftpumpen vorzunehmen sind. Diese Vorrichtung besteht aus vier am oberen Rande des Bassins B im rechten Winkel zu einander sitzenden Bremsen b¹. Das vordere Ende derselben ist klauenförmig ausgebildet und greift lose über je einen an der Boje sitzenden Bremsklotz b². Soll das Bassin B mit der Boje A fest verbunden werden, so werden die einzelnen Bremsen mittelst Schrauben gegen die Klötze b² gepreßt.

An dem oberen Ende der Boje ist ein schweres eisernes Gerüst Q angebracht, in dem eine Pfeife IT, die durch komprimierte Luft vom Reservoir E aus getrieben wird, eine elektrische Lampe V und eine Glocke W sitzen. Oben auf dem Gerüste befindet sich eine Hülse z zur Aufnahme einer Flaggenstange. Auf der Boje ist innerhalb des Gerüstes ein zylindrischer, eiserner Turm 0 angebracht, der vom oberen Rande der Boje bis ungefähr zur Mitte der Höhe des Gerüstes reicht. Von dem oberen äußeren oder Sturmdecke Z führt eine Thür zu diesem Turme, außerdem ist derselbe vom Innern der Boje aus durch eine Wendeltreppe P erreichbar. Der Turm ist aufgestellt, um einen bequemen Zugang zu der elektrischen Lampe zu schaffen; auch kann derselbe als Lugaus benutzt werden. Auf dem Behälter E befindet sich rund herum um die Boje ein Hauptdeck X, von dem aus eine Treppe zu dem oberen Decke Z führt. Um bei ruhigem Wetter die geringen, durch die kleinen Wellen hervorgerufenen Schwingungen der Boje zu vergrößern, ist oben um den Turm 0 herum ein aus vier Abteilungen bestehendes Wasserreservoir B angeordnet. Die Füllung und Entleerung dieses Reservoirs geschieht durch Röhren x und 8. Irgend zwei der Abteilungen, welche in der Gleichgewichtslinie liegen, können je nach Wunsch gefüllt oder geleert werden.

Der Erfinder schlägt vor, derartige schwebende Bassins in Schiffen anzubringen, wobei die Schiffsladung als Ballast dient. Die gewonnene Druckluft will er als Hilfskraft bei Segelschiffen oder sogar als alleinige Betriebskraft verwenden.

VIII.

Gexeltrumotore.

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Fünfundzwanzigstes Kapitel.

Motore mit einem festgelagerten Konstruktionsteile.

§ 196.

Gezeitenmotor von Möllinger.

Dieselben Konstruktionsprinzipien, welche sich bei den Wellenmotoren fanden, lassen sich auch bei den Gezeitenmotoren auffinden. Da die zu benutzenden Wasserbewegungen der Ebbe und Flut aber in längeren Perioden und dann in größeren Massen auftreten, so müssen hiernach die Maschinen eingerichtet werden.

Ein zu hebender Schwimmer kann somit bedeutend größere Abmessungen haben als bei den Wellenkraftmaschinen, wie dies z. B. Figur 365 auf Tafel 29 zeigt. Diese stellt den Gezeitenmotor von Otto Möllinger in Saarbrücken nach der deutschen Patentschrift Nr. 23 233 dar.

An einer vor dem Seegang geschützten Stelle sind zwei Pfeiler A auf dem Meeresboden sicher fundiert, und um diese Pfeiler herum befindet sich das schwimmende Gefäß B, an dem das Wasser zur Wirkung kommen soll. Unten und oben sind starke Träger C durch und über die Pfeiler gelegt, und mitten zwischen denselben ist von einem Träger zum anderen die Kolbenstange D einer großen doppelt wirkenden Pumpe gespannt. Der Pumpenzylinder E ist fest mit dem schwimmenden Gefäße verbunden und die Kolbenstange gegen die Deckel des Pumpenzylinders und auch gegen den Gefäßboden mittelst Stopfbüchsen abgedichtet. Wenn nun durch Auftrieb das Gefäß gehoben wird, so wird das Wasser in der Pumpe unter bereit Kolben F stark gedrückt werden und dieses Wasser das Aufwärtsbewegen des Gefäßes verhindern. Ist dagegen das Gefäß gehoben, so wird das Wasser über dem Kolben von der Last des Gefäßes gedrückt werden, wenn die Ebbe eingetreten ist.

Das in dem einen oder dem anderen Falle unter hohem Drucke sich befindende Wasser wird nun in kleinen Mengen aus dem Pumpenzylinder ab- und in eine Turbine gelassen, welche sich mit großer Geschwindigkeit umdrehen muß und eine Dynamomaschine treiben soll.

Damit bei der langsamen Bewegung der Flutwellen ein Auftrieb in der gehörigen Stärke wirken kann, muß der Meereswasserspiegel in gewisser Höhe über der Ebene stehen, in der sonst das Gefäß vom Wasserspiegel geschnitten wird, wenn es frei schwimmt. Umgekehrt muß, wenn das Gewicht des Gefäßes wirken soll, der Wasserspiegel in gewisser Tiefe unter dieser Schwimmebene des Gefäßes stehen. Um dies zu erreichen, müssen immer in Zeiträumen von drei zu drei Stunden Ruhe und Arbeitsleistung miteinander abwechseln.

Möllinger nimmt die Fluthöhe zu 3 m an, so daß durch Einhaltung der Ruhepausen eine Wassersäulenhöhe von 0,75 m zur Wirkung kommt und zwar auf einer Strecke von 1,5 m.

Damit nun das Gefäß an den entsprechenden Stellen die 3 Stunden festgehalten wird, muß während dieser Ruhepausen die Verbindung zwischen der Pumpe und der Turbine geschlossen sein. Sie muß sich aber selbstthätig öffnen, wenn die Arbeitsleistung beginnen kann. Nach Figur 366 befindet sich in der Leitung zur Turbine hinter den Druckventilen g g ein Zylinder mit einem dünnen Tauchkolben i, welch letzterer durch seinen Belastungshebel mit dem Absperrschieber k der Leitung in Verbindung steht. Die Größe des belastenden Gewichtes 1 hängt von der gewünschten Druckhöhe von 0,75 m ab.

Ist die Verbindung mit der Turbine abgesperrt und wächst die Höhendifferenz zwischen der Schwimmebene des Gefäßes und dem Flutoder Ebbewasserspiegel, so wächst auch die Spannung im Wasser unter oder über dem Pumpenkolben, und wenn diese Spannung eine im voraus bestimmte Höhe erreicht hat, wird der Steuerkolben i gehoben und der Absperrschieber k geöffnet. Die Turbine setzt sich so von selbst in Gang und bleibt so lange thätig, bis durch das Steigen oder Sinken des Gefäßes alles Wasser unter oder über dem Kolben aus dem Pumpenzylinder entfernt ist. Das Ventil k schließt sich dann durch den Druck des Gewichtes 1 und bleibt so lange geschlossen, bis der Druck auf der anderen Kolbenseite wieder die gewünschte Höhe erreicht hat. Zu der letztgenannten Stelle ist das durch die Turbine gelaufene Wasser durch eins der Ventile h oder h' eingesogen. Die bei diesem Betriebe etwa vorkommenden Wasserverluste werden immer dadurch ausgeglichen, daß die Rückführungsleitung noch aus einem kleinen Behälter m, mit dem sie beständig in Verbindung steht, Wasser zugeführt erhalten kann. An Stelle des Wassers schlägt der Erfinder noch Quecksilber als Druckflüssigkeit in der Pumpe

und zum Betriebe der Turbine vor. Ferner sollen in dem Schwimmgefäße B elektrische Akkumulatoren aufgestellt werden, um die während des Tages entwickelte elektrische Kraft für die Speisung der Lampe eines Leuchtturmes aufzuspeichern oder um die während der Nacht entwickelte elektrische Kraft am Tage zum Betriebe von Uferkranen oder bergt benutzen zu können.

§ 197.

Gezeitenmotor von Diamant.

Um die Kraft des Gezeitenwassers ausnutzen zu können, schlägt I. Diamant in seinem Buche — Utilisation de la force motrice des marees, Paris 1890 — vor, von der Küste aus einen Damm in das Meer hinauszubauen, au welchen sich zwei Flügel anschließen. Die letzteren führen wieder zur Küste zurück, so daß zwei nebeneinander liegende verhältnismäßig sehr große Behälter A und B gebildet werden. Zur Erreichung eines ununterbrochenen Betriebes sind zwei Reihen von Turbinen angeordnet, die abwechselnd bethätigt werden und zwar derartig, daß das bei der ansteigenden Flut in den Behälter A eindringende Wasser durch die erste Reihe gehen muß, während bei der Ebbe das aus dem Behälter B abfließende Wasser durch die zweite Reihe strömt.

Bei einem Konstruktionsbeispiele ist angenommen, daß das Wasser im Behälter A von 0 bis 8 in ansteigt, während das Meerwasser von 3 bis 12 m steigt und wieder bis 9 m fällt. Alsdann sinkt das Wasser im Behälter B von 12 bis 4 m, während das Meerwasser von 9 bis 0 rn fällt und bis 3 m steigt.

Nach den Berechnungen von Diamant würde bei einer Anlage in Havre für 8000 PS nach Abzug der Betriebs- und Amortisationskosten 1 PS nur auf 80 Mark im Jahre zu stehen kommen.

§ 198.

Gezeitenmotor von Hebert.

Ebenso wie bei dem im Paragraphen 196 beschriebenen Motore läßt Georges Höbert in Paris nach der deutschen Patentschrift Nr. 60 316 von dem Gezeitenwasser einen Kolben in einem fest gelagerten Zylinder bewegen. Er stellt den Zylinder aber nicht vertikal auf, sondern legt ihn horizontal hin oder läßt ihn nur sehr wenig nach dem Lande zu ansteigen. Der Flutstrom muß den verhältnismäßig sehr großen Kolben in den Zylinder hineinpressen, während derselbe unter Einfluß seines

Gewichtes bei genügender Neigung der Zylinderachse oder durch vorher hinter denselben gelassenes Wasser zurückgeführt wird.

Der Durchmesser des Zylinders bezw. eines dazu benutzten Tunnels T (Figur 315 und 316 auf Tafel 26) muß etwas kleiner sein als die Steighöhe der Flut, so daß der Tünnel noch überflutet (Figur 316) werden kann. Die Stirnflächen des Kolbens P sind zum Zwecke besserer Wirkung der Wasserwellen ausgehöhlt. Der Kolben selbst wird zur Verminderung der Reibung durch Gleitrollen E E' auf Schienen r v geführt, welche in den Tunnelwänden angeordnet sind. Diese Rollen sind an den Versteifungsstreben c c des Kolbens befestigt. Um Wasserverlust zu vermeiden, ist dann in der Nähe jeder Kolbenstirnseite eine Abdichtung e erforderlich.

In dem Ansätze t an der rechten Stirnfläche des Kolbens ist die Kolbenstange K befestigt, welche zur Erzielung größerer Steifigkeit aus einem Rohre gebildet ist. Wegen der erforderlichen bedeutenden Länge ist sie aus einzelnen leicht abnehmbaren Stücken zusammengesetzt und erfordert auch besondere Führungswagen C, die, wie der Kolben, auf den Schienen rr laufen. Jeder Wagen C enthält ein Zahnrad D, in welches die an der unteren Seite der Kolbenstange angebrachte Zahnstange eingreift und welches durch einen Winkelhebel festgestellt werden kann. In Figur 315 sind die Wege der Hebelarme durch punktierte Linien angedeutet. Man ersieht daraus, daß der untere längere Hebelarm nach links bewegt werden muß, damit der obere kürzere Arm das Zahnrad frei giebt (Figur 316). Eine solche Vorrichtung ist erforderlich, um den einzelnen Wagen C, der bei der Landeinwärtsbewegung des Kolbens mitgenommen werden muß, anzuhalten, sobald er das rechte Ende des Tunnels erreicht hat, bezw. um die an diesem Tunnelende angesammelten Wagen nach und nach wieder mit der Kolbenstange zu verbinden, wenn sich der Kolben nach links oder seewärts bewegt.

¹

Deutsche Patentschrift Nr. 39 082.

²

Figur 570 stellt einen vertikalen Schnitt durch den unteren Teil des Motors dar.

³

Figur 244 ist ein Aufriß, Figur 245 ein Grundriß und Figur 246 ein Seitenriß (ober Kreuzriß) einer auf dem oberen Kettenteile befindlichen Schaufel.

⁴

Deutsche Patentschrift Nr. 65419.

Mritzn er, Hydraulik. III. 2. Stuft

⁵

Deutsche Patentschrift Nr. 25332.

⁶

County of Middlesex, England.

⁷

Dieser Abschnitt c ist wörtlich wiedergegeben, einerseits um erkennen zu lassen, wie viel bei dem auf Seite 36 beschriebenen Kraftsammler von Prött & Seelhoff neu ist, andererseits um später darauf zurückkommen zu können.

⁸

Mit Hydromotor bezeichnet der Erfinder die Bereinigung der Wellenkraftmaschine mit dem Pumpwerk und Akkumulator.

Der Tunnel enthält zwei seitliche durch Schützen verschließbare Öffnungen V V', von welchen die letztere zum Einlassen von Wasser (Figur 316) in dem Falle dient, daß der Kolben nicht durch sein Eigengewicht zurückbewegt werden kann oder soll. Nachdem dann der Kolben die äußerste linke Stellung fast erreicht hat, wird die Öffnung V zum Abfluß des ausgenutzten Wassers freigegeben. Um dieses vorher wirksam einschließen zu können, ist ein Abschluß des rechten Tunnelendes bis zu einer bestimmten Höhe durch eine Wand B erforderlich. Ferner muß sich die zur Bewegung der Schützen angebrachte Vorrichtung außerhalb des Tunnels befinden.

Beim Austritte aus dem Tunnel wird die Kolbenzahnstange durch Führungsrollen Gr G-¹ gegen ein entsprechend gelagertes Zahnrad 0 gepreßt, auf dessen Welle eine Riemscheibe U zur Ableitung der gewonnenen Kraft angeordnet ist. Die hier durchgelaufenen einzelnen Stücke der Kolbenstange werden abgenommen und bei Seite gelegt, um beim Rückläufe des Kolbens wieder angesetzt zu werden.

Zur Erklärung der Arbeitsweise der Maschine sei angenommen, daß sich der Kolben am linken Tunnelende befinde. Da nun der Tunnel T so auf dem Meeresboden angeordnet ist, daß sein Eingang in Höhe des niedrigsten Wasserstandes zur Zeit der Ebbe liegt, so füllen die Wellen der einsetzenden Flut nach und nach mit dem Steigen des Wassers die dem Meere zugekehrte Aushöhlung des Kolbens P. Die Öffnungen V V' sind natürlich vorher' zu schließen, damit kein Wasser von außen her auf die andere Seite des Kolbens gelangen kann. So lange nun die Reibungswiderstände des Kolbens und die zu leistende Arbeit größer sind, als der auf den Kolben ausgeübte Druck des Wassers, wird auch der Kolben in Ruhe verbleiben. Das Wasser steigt noch mehr und beginnt den nach dem Lande hin etwas ansteigenden Tunnel langsam von oben her zu überfluten, bis schließlich der Wasserdruck auf den Kolben größer wird, als der durch die zu leistende Arbeit dargebotene Widerstand. In diesem Augenblicke beginnt der Kolben seinen Weg landeinwärts bezw. in Richtung der Flutströmung und setzt unter Mitnahme der Wagen C das Triebrad 0 in Bewegung.

Soll der Ebbestrom ebenfalls zum Treiben des Motores benutzt werden, so darf man den Kolben nicht zu hoch in den Tunnel T hineinsteigen lassen. Sobald sich daher der Kolben seiner rechten Endstellung nähert, wird die vor der Öffnung V¹ befindliche Schütze gezogen, worauf Wasser von außen her in den Tunnel dringt und den Raum zwischen dem Kolben P und der Mauer B anfüllt. Durch früheres bezw. späteres Öffnen des Wassereinlasses V" kann man den Kolbenhub regeln. Sobald Hochwasser eingetreten ist, wird V wieder geschlossen. Wenn das Wasser ein bestimmtes Stück gefallen ist, beginnt der Kolben unter Einfluß seines Gewichtes und der eingeschlossenen Wassermenge den Rückweg. Hat der Kolben seine Ausgangsstellung (Figur 315) wieder erreicht, so wird die Öffnung V freigegeben, um das im Tunnel befindliche Wasser ausfließen zu lassen.

Bei Benutzung des Motores zum Komprimieren von Luft wird das rechte Tunnelende bis auf eine kleine Öffnung für das Luftfortleitungsrohr vollständig abgeschlossen. In diesem Falle sind natürlich auch die

Kolbenstange, die Führungswagen und die beschriebene Kraftabnahmevorrichtung überflüssig. Ebenso müssen die Öffnungen V und V¹ fortfallen, da nur der Flutstrom zu benutzen ist. Dagegen muß für V¹ ein Lufteinlaßventil angebracht werden, welches sich beim Kolbenrückgange öffnet, während sich ein im Leitungsrohre der Druckluft angeordnetes Rückschlagventil schließt.

Sechsundzwanzigstes Kapitel.

Auf einem Schwimmer angeordneter Motor.

§ 199.

Gezeitenmotor von Keller, Marotzke & Thiesing.

Nach der deutschen Patentschrift Nr. 85 027 benutzen Fritz Keller und Theodor Marotzke in Berlin und A. Thiesing in Wilhelmshaven einen Ponton a (Figur 318 auf Tafel 26) von zweckentsprechender Gestaltung , um ein Wasserrad unterzubringen. Der Ponton ist an den Stirnseiten mit je einer feststehenden offenen oder geteilten Rinne versehen und unterhalb derselben ist je eine Öffnung angebracht, welche nach Erfordernis mit einem geeigneten erforderlichenfalls biegsamen Boden verschlossen werden kann. Zur Anlage des Betriebes mit dem Wasserrade ist zur Leitung des zu- und abfließenden Wassers ein Siel angeordnet, welches mit geeigneten Stauvorrichtungen ausgerüstet ist. Es stellt eine Verbindung zwischen dem Meere und einem davon getrennten Bassin her, welches zum Sammeln des während der Flut zufließenden Wassers dient. Innerhalb eines solchen Sieles oder Deichdnrchbruches befindet sich eine Kammer oder Radstube, in welcher sich der Ponton als schwimmende Unterlage für das Rad nach den jeweiligen Wasserhöhen in geeigneten Führungen auf- und niederbewegen kann. Zur Erzielung eines ununterbrochenen Betriebes ist ein zweites, von dem ersten getrenntes Bassin angeordnet, welches mittelst zweier Siele mit dem Meere in Verbindung stehen kann, von denen dann nur das eine Siel eine Radstube bezw. ein Wasserrad und Stauvorrichtungen erhält, während das andere Siel nur mit Stauvorrichtungen ausgerüstet ist.

Der Ponton hat einen Boden und zwei mit Hohlräumen versehene geschlossene Seitenwände, während die Stirnwände durch je eine geteilte oder offene Rinne b b¹ durchbrochen sind, welche, wie die Seitenwände, bis dicht zu dem in der Mitte des Pontons angeordneten Wasserrade r gehen. An diesen Seitenwänden ist auch die Wasserradwelle r¹ gelagert. Um nun ein zum Betriebe des Rades erforderliches Gerinne herzustellen, welches auf der einen Seite tiefer steht als die gegenüber befindliche Einlaufrinne sz. B. b¹], sind die mittleren Böden der Rinnen bb1 unterhalb des Wasserrades r unterbrochen. Diese Unterbrechungen e f bezw. der freie Raum zwischen beiden Rinnen wird durch zwei biegsame Böden c d zweckentsprechend ausgefüllt. Diese Böden sind in der Mitte des Rades r und unterhalb desselben an den Seitenwänden oder auf dem Boden des Pontons befestigt, oder sie können um diesen Punkt schwingen. Die Böden c d sind mittelst Ketten an Winden 1 aufgehängt, durch deren Drehung entweder d gehoben und c gesenkt — wie in Figur 318 — oder d gesenkt und c gehoben wird. Zum besseren Ausbalancieren des Pontons a ist dasselbe noch mit einer Wasserpumpe bezw. mit einem in die Hohlräume führenden Wassereinlaufventil versehen. Ferner sind an den Pontonseitenwänden noch Gleitrollen h zur Führung des Pontons zwischen den Wänden der Radkammer angeordnet. Zum Zwecke der Kraftübertragung kann das Wasserrad auf jeder Seite mit einem Zahnkranze versehen sein. Mit einem dieser Kränze wird abwechselnd je nach der Umdrehungsrichtung des Wasserrades ein Trieb in Eingriff gebracht.

Zum Inbetriebsetzen des Motores werden vor dem Beginne der Flut oder während derselben die Stauvorrichtungen i nach Erfordernis geschlossen und es wird der biegsame Boden c heruntergelassen, so daß das Wasser durch die Rinne b¹ eintreten, auf das Rad r einwirken und unterhalb der Rinne b, d. h. über dem heruntergeklappten Boden c nach dem in der Einleitung angegebenen Bassin abfließen kann. Nach Beendigung der Flut werden die Stauvorrichtungen auf der Seite i geöffnet und auf der Seite k geschlossen sowie ferner der Boden c hochgezogen und der Boden f herabgelassen. Hiernach muß dann das Wasser über die Rinne b in umgekehrter Richtung nach dem Meere abfließen, sobald der Wasserstand vom Meere niedriger geworden ist, als der des Bassins.

§ 200.

GeMenmolor (Wasserrad) von Lnobloch.

Zwischen dem Meere und einem größeren Bassin ordnet Robert Knobloch in Hamburg nach der deutschen Patentschrift Nr. 88676 eine Wasserradkammer K (Figur 271 bis 277 auf Tafel 23) an, welche nach

Vor Eintritt der Ebbe wird die Schütze TP gehoben und die Schütze U¹ gesenkt. Nach entsprechender Zeit ist der Schwimmer Sch unter Mitnahme der Schütze TP, an welcher zu diesem Zwecke ein Knaggen u² angebracht ist, um so viel gesunken, daß das aufgestaute Wasser aus dem Hinterlande H über die Schütze TP fällt und das Wasserrad im entgegengesetzten Sinne wie vorhin umdreht (Figur 275). Es sinken jetzt beide Wasserspiegel und somit auch der Schwimmer sowie die Schütze TP, bis der Zeitpunkt eintritt, in welchem kein genügendes Gefälle zwischen Ebbe und Hinterlandwasser vorhanden ist, um die Kraftmaschine noch nutzbringend zu bewegen. Alsdann senkt man die Schütze TP ganz hinab und erhält einen gleichen unteren Stand des Meer- oder Seewassers mit dem Kammer- und Hinterlandwasser (Figur 277). Vor Eintritt der Flut wird die Schütze TT¹ wieder in die Stellung nach Figur 271 gebracht, worauf das Spiel von neuem beginnen kann.

vorn und hinten durch eine Schütze U¹ U² abgeschlossen werden kann. Die Kraftmaschine M — Turbine, Wasserrad oder bergt — ist auf einem Schwimmer Sch aufgebaut.

Nach Figur 271 ist die Flut eingetreten. Die hochgezogene Schütze U1 trennt das Flutwasser von dem wenigen in der Kammer K und dem Hinterlande H befindlichen Wasser. Das steigende Flutwasser wird dann (Figur 272) über die Schütze U¹ auf das Wasserrad M fallen, dieses bewegen und in das Hinterland ablaufen. Gleichzeitig steigt das Wasser in der Kammer und hebt den Schwimmer Sch mit dem Wasserrade M allmählich dem Steigen der Flut entsprechend an. Damit die Überfallhöhe bei der Schütze U¹ konstant bleibt, wird auch die Schütze allmählich gehoben. Hierzu kann der Schwimmer Sch unter einen Knaggen u1 fassen. In Figur 273 haben Flut und Schütze ihren höchsten Stand erreicht, und das Überfallwasser bewegt noch so lange, als die nötige Kraft vorhanden ist, das Wasserrad, welches mit dem Schwimmer steigt, bis ein gleicher Stauwasserstand vor und hinter der Schütze U¹ vorhanden ist (Figur 274). Damit der Schwimmer so weit steigen kann, ohne die Schütze mitzunehmen, ist der Knaggen u¹ verschiebbar eingerichtet.

Bei der in Figur 267 auf Tafel 23 dargestellten Ausführungsform besteht der Schwimmer aus einem Bodenteil, welcher sich in die Vertiefung K¹ der Rinne K hineinlegen kann, und aus zwei ebenfalls hohlen Seitenteilen Sch¹, auf welchen die Lager g der Radzapfen f angebracht sind. Mehrere am Schwimmer angeordnete Gleitrollen b,

welche sich auf vertikalen Schienen b¹ der Kammer K bewegen können, dienen als Führungen.

Das Wasserrad selbst ist gebildet aus einem großen Blechzylinder c mit eingesetzten Stirnwänden d d und aufgesetzten Schaufeln e. Die linke Stirnwand trägt eine Kegelradverzahnung, welche in ein auf vertikaler Welle hl befestigtes Kegelrad eingreift. Um nun den Schwimmer durch Anordnung der Transmission und bergt, nicht weiter zu beschweren, ist auf einer oberhalb des Wasserrades befindlichen im Raume festgelagerten Laufbühne die Transmission untergebracht. Um einerseits störende Wirkungen der Schwimmerschwankungen von der horizontalen Wellenleitung fernzuhalten und andererseits ein Auf- und Abbewegen des Schwimmers nnd Wasserrades zu gestatten, ist das obere Ende der vertikalen Welle h¹ vierkantig gemacht ünd durch das ebenso gestaltete Auge eines mit der horizontalen Wellenleitung verbundenen cardanischen Gelenkes geschoben, in welchem es sich nun auf und nieder bewegen kann.

Jede Schütze TJ¹ XI³ ist als hohler Kasten aus Blechplatten hergestellt, von denen die dem Wasserdrücke entgegenstehenden Seitenplatten oo durch Bänder o¹ miteinander versteift sind. Die nach dem einfallenden Wasser zu gerichtete Schützenplatte ist dem Wasserdrücke entgegen ausgebaucht, um genügend widerstandsfähig zu sein. An jedem Schützenende ist eine Schiene o² angebracht, welche zwischen zwei mit den Seitenwänden a der Wasserrinne K verbundenen Leisten a¹ a¹ geführt wird. Die Abmessungen nnd Gewichtsverhältnisse der Schützen sind so gewählt, daß die Schützen in den verschiedenen Stellungen der Figuren 271—277 zum größten Teile vom Auftriebe des Wassers gehalten werden. Ebenso werden Schwimmer und Wasserrad durch den Auftrieb des Wassers gehoben. Sie können aber erforderlichenfalls noch durch Anordnung von Gegengewichten erleichtert werden.

Auf der Deckplatte o³ jeder Schütze sind Säulen p¹ errichtet, welche einen Laufsteg p tragen. Von dem Stege geht eine durch Handrad r zu bethätigende lange Schraubenspindel hinab, auf welcher als Mutter der mehrfach erwähnte Knaggen uxu² sitzt. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, den Knaggen in richtiger Höhenlage einzustellen oder ihn erforderlichenfalls in eine Vertiefung der Schützenwandung zur Seite zu drehen.

Um das Betriebswasser richtig zu leiten, ist wie bei dem im vorigen Paragraphen besprochenen Motore ein veränderbares Gerinne vorgesehen. Eine Anzahl gebogener Gleitschienen t (Figur 270) aus oben in der

Längsrichtuug aufgeschlitzten Röhren sind nebeneinander angeordnet. In den Röhren können Ketten v mittelst Winden w¹, welche auf Wellen w sitzen, hin- und herbewegt werden. Jede Welle ist auf dem Schwimmer zu einer Seite des Wasserrades drehbar gelagert und kann zu bestimmten Zeiten gedreht und dann wieder festgestellt werden. Mit den Ketten v ist der bewegliche Boden oder das Gerinne s verbunden, welches je nach der Schützenstellung die linke oder rechte Hälfte der Röhren t bedeckt. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, die Schützen XJ¹ U² unabhängig von der vertikalen Verschiebung des Wasserrades zu heben oder zu senken, weil die Oberkante des Gerinnes infolge der peripherischen Bewegung den oberen Überfallkanten der Schützen unabhängig von der Stellung des Wasserrades zu folgen vermag. Geringe Entfernungen der Oberkante des Gerinnes von der Oberkante jeder Schütze können durch verschiebbare Platten auf der Schütze überbrückt werden. Die Einrichtung des Gerinnes gestattet also, daß je nach den täglich sich ändernden Ebbe-und Flutverhältnissen oder sonstigen Umständen die Schützen mit dem Gerinne in einem anderen Verhältnisse wie das Wasserrad gehoben oder gesenkt werden , ohne daß die Wasserführung auf das Rad unterbrochen wird.

Die verschiedenen Drehungsrichtungen des Wasserrades machen zur vorteilhaften Ausnutzung der Wasserkraft eine besondere Bauart des Rades erforderlich, wie diese in den Figuren 268 bis 270 wiedergegeben ist. Auf der Trommel c, welche mit langlaufenden geringen Einbuchtungen versehen ist, sind in bestimmten Abständen Blechscheiben c¹ aufgesetzt, welche zur Lagerung der Wellen e¹ der beweglichen Schaufeln e dienen. Zwischen je zwei Scheiben c¹ ist ein Satz Schaufeln angeordnet, welche sich nun durch ihr eigenes Gewicht bezw. unter dem Drucke des zuströmenden Wassers gegen den einen oder anderen Anschlag c² der Trommel c anlegen können und so dem Wasser bei der Drehung des Rades nach der einen oder anderen Seite immer einen günstigen Einfallswinkel bieten. Die Drehachsen der Schaufeln liegen, wie aus den Figuren ersichtlich ist, in der Nähe des äußeren Randes der Scheiben c¹.

Um den Nutzeffekt noch mehr zu erhöhen, kann für jede Schaufel noch eine besondere Rinne 6² (Figur 269) am äußeren Rande der Scheiben c¹ drehbar angebracht werden. Je nach der Drehrichtung des Rades legt sich die eine oder andere Seitenwand der Rinne unten gegen die Schaufelfläche, während die andere Seitenwand eine über den Schaufelrand vorstehende Fangfläche für das auffallende Wasser bildet.

§ 201.

Gezeitenmotor (Turbine) von Knobloch.

Ähnlich wie nach den Erörterungen des vorigen Paragraphen ein Wasserrad montiert wurde, stellt Knobloch nach der deutschen Patentschrift Nr. 91 420 auch eine Turbine M (Figur 319 auf Tafel 26) auf einem Schwimmer Sch auf, welcher sich zwischen Rollenführnngen in einer Kammer K auf- und abbewegen kann.

Die Turbine ist mit zwei unteren gegenständigen Wassereinläufen a und oberen Wasserausläufen h versehen; die ersteren sind außen aufwärts gebogen und an ihren Enden mit Klappen a² verschließbar. Ferner enthalten sie je noch einen inneren Verschluß a¹, der zwar Wasser in die Richtung zur Turbine, aber nicht zurückströmen läßt.

Die Wasserkammer K läßt sich gegen das Meer- oder Seewasser 8 einerseits und das Hinterland H andererseits je durch ein Schleusenthor U¹ bezw. U² abschließen. Beim Beginne der Flut ist das Schleusenthor U¹ so lange geschlossen zu halten, bis der Flutwasserspiegel w w die erforderliche Druckhöhe über dem Wasserspiegel w^w¹ der Kammer K und des Hinterlandes H erreicht hat. Jetzt wird das Schleusenthor U1 geöffnet und das Flutwasser dringt in die Kammer K ein, wird aber durch die linke aufgerichtete Klappe a², welche sich gegen einen Leistenanschlag d der Kammermauer legt, und durch die am Rohre a befestigte Schütze c gezwungen in das Rohr a einzudringen und die Klappe a1 aufzudrücken. Das Wasser gelangt in das Leit- und Laufrad der Turbine, um durch die Ausflußröhren b in die Kammer K und über die rechte geschlossene Klappe a² hinweg in das Hinterland fl überzuströmen. Das Wasser kann aber nicht die rechte Klappe a¹ öffnen, um ohne Arbeitsleistung nach rechts zu entweichen.

Das verbrauchte Wasser sammelt sich an und hebt beim Steigen den Schwimmer Sch mit der Turbine und den Schützen c langsam an, wobei durch das gleichzeitige Ansteigen der Flut die Gefällhöhe ungefähr dieselbe bleibt.

Nach beendeter Flut wird während der Stauwasserzeit, wo sich also in der Kammer und im Hinterlande ein gleicher Wasserspiegel mit dem Meerwasser gebildet hat, das Thor U² zum Hinterlande geschlossen und die Ebbe abgewartet. Nachdem alsdann infolge der Ebbe das Meeresund Kammerwasser zum aufgestauten Hinterlandswasser um so viel gesunken ist, daß letzteres mit genügendem Gefälle in die Kammer einfließt.

Gezeitemnotore.

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wird das Thor IP wieder geöffnet und die rechte Klappe a² aufgerichtet. Durch diese und die rechte Schütze c wird das einströmende Hinterlandwasser in die rechte Öffnung des Rohres a geleitet. Es gelangt von hier unter Aufdrücken der rechten Klappe a¹ und unter Zupressen der linken Klappe a¹ in die Turbine, um nach der Arbeitsleistung über die geschlossene linke Klappe a² in das Meer zu entweichen. Es werden nach und nach alle vorher gehobenen Teile — Schwimmer Sch, Turbine M, Schützen c u. s. w. — mit dem Meereswasser langsam zu ihrer Anfangsstellung zurücksinken.

Das Aufrichten und Niederlegen der Klappen a² kann maschinell oder auch selbstthätig durch das einströmende Wasser geschehen, welches unter die niedergelegte Klappe faßt und dieselbe anhebt, dagegen die aufrecht stehende Klappe niederdrückt. Die Klappen können als Hohlkasten ausgebildet und teilweise mit Wasser gefüllt sein, so daß das Füllwasser während des Ausrichtens der Klappe in dessen unteren Raum fließt und damit den Schwerpunkt der Klappe zu Gunsten des Ausrichtens verlegt.

Zur Abdichtung der Schützen c gegen die Anschläge d schlägt der Erfinder Gummistreifen vor. Bringt jedoch wieder Rollenführungen beim Schwimmer, erforderlichenfalls auch bei den Schützen an, um die Reibung nicht zu stark hemmend auf die vertikalen Bewegungen dieser Teile einwirken zu lassen.

§ 202.

In einem Stauwerke angeordnete Wasserkraftmaschinen non Müller.

Nach der deutschen Patentschrift Nr. 91421 ordnet Ernst Müller in Bromberg eine Turbine, ein Wasserrad oder bergt ebenfalls in einem Schwimmkörper an. Die ganze Aufstellung ist der bisher besprochenen sehr ähnlich, zwar unmittelbar nicht zur Ausnutzung der bei Gezeiten auftretenden Kräften bestimmt, dazu aber ebenso gut geeignet.

Zwischen den Mauern A A (Figur 599 auf Tafel 42) sind die unter sich verbundenen die Turbine tragenden Schwimmkörper b b senkrecht auf- und abbeweglich angeordnet. Zur Trennung des Oberwassers vom Unterwasser sind mit den Schwimmkörpern Schützen oder Klappen F (Figur 598 und 599) verbunden, welche die zwischen ersteren und den Wänden bezw. der Sohle des Wehrbauwerkes vorhandenen Räume schließen. Sie sind einerseits am Boden des Schwimmkörpers und

andererseits an den zu einem Rahmen ausgebildeten Wänden W drehbar befestigt.

Die Wände W, deren Entfernung genau der Breite der Schwimmkörper entspricht und die zwischen den Leisten L geführt werden, stehen auf der Wehrsohle auf, wenn kein Freiwasser abzuführen ist; sie gestatten einerseits ein Auf- und Abwärtsbewegen der Körper b b und andererseits dienen sie als Stützpunkt für Abschlußwände, welche die seitlichen, zwischen A A und b b bestehenden Zwischenräume schließen.

Durch eine beliebig auszuführende, vorteilhaft vom Decke der Schwimmkörper zu bedienende Winde und Feststellvorrichtung können die Wände W und mit ihnen die Klappe F angehoben und der Oberwasserspiegel reguliert werden, während die genannten Abschlußwände auf der Wehrsohle stehen bleiben können.'

Um die Montage und Demontage der Klappen F zu erleichtern, können die Schwimmkörper geteilt und mit Hilfe übergelegter Führungsbalken die Vorderteile von b b verschoben werden.

Als Vorteile der beschriebenen Anordnung führt der Erfinder an,

1.    daß durch Aufstauung verfügbar gemachte Wasserkräfte unter Vermeidung von in das Usergelände eingeschnittenen Zu- und Abflußgerinnen unmittelbar an der Staustelle nutzbar gemacht werden, wobei teilweise die Bauwerke des Stauwerkes Verwertung finden und Effektverluste, wie sie mit langen Zuflußgerinnen mehr oder weniger verbunden find, vermieden werden;

2.    daß auch die Ausnutzung von durch Stauwerke verfügbar gemachten Wasserkräften an solchen Orten ermöglicht wird, wo das zur Anlage von Zu- und Abflußgerinnen, sowie fest montierten Kraftmaschinen nötige und passende Ufergelände nicht zur Verfügung steht;

3.    daß ohne kostspielige Umbauten auch die Wasserkräfte solcher Stauwerke zur industriellen Ausnutzung herangezogen werden können, die ursprünglich nicht hierzu erbaut, sondern lediglich im Schifffahrtsinteresse errichtet wurden. Solche Anlagen sind, abgesehen von zu großen Wasserverlusten, schon in vielen Fällen deshalb ungeeignet, zur Ausnutzung in Verbindung mit fest montierten Kraftmaschinen zu dienen, da sie nach Schluß der Schifffahrtsperiode oder nach Eintritt zweifelhafter Witterung abgebrochen oder gelegt werden müssen (Nadelwehre). In solchen Fällen soll die vorliegende Schiffskonstruktion mit ihren Zubehörteilen den zur Ausnutzung der Wasserkraft ungeeigneten Teil der Stauanlage ersetzen und kostspielige Umbauten entbehrlich machen. Da die Regulierung des Oberwassers durch sie ebenfalls bewirkt wird, so wird die mechanische Einrichtung solcher Stauwerke entlastet und kann als Reservevorrichtnng dienen. Auch kann diese Konstruktion in den Fällen vorteilhafte Verwendung finden, wo die Herstellung fester Bauten im Hochwassergebiete eines größeren Flusses errichtet werden müßte, wo dann zeitweise ein Waten im Unterwasser und ein Unzulänglichwerden der Motore, sowie ein Überfluten der ganzen Anlage eintreten würde.

Ergänzungen.

§ 30a.

Verfahren zum Betriebe von Wajferkraftsammlern von Dr. Hederich.¹)

An die im Paragraphen 30 entwickelten Gesichtspunkte anknüpfend liegt der Gedanke nahe, auf eine vollständige Ersparung der Pumpenanlage hinzuarbeiten. Die hierdurch gestellte Aufgabe läßt sich durch die Aufstellung zweier Akkumulatoren mit Dampf- oder Druckgasbelastung lösen, welche abwechselnd gefüllt und entleert werden, wobei immer ein Teil der von einem gelieferten Kraft zum Füllen des andern benutzt wird.

) und dann taucht er zuletzt in der deutschen Patentschrift ) wieder auf. An Stelle eines Druckgases können bei der

***

****

In Bezug auf die Tragweite der nachstehend beschriebenen Erfindung sei noch hervorgehoben, daß sich der Gedanke durch das Einpressen von Wasser in Gefäße, welche mit Luft angefüllt sind, eine hohe Spannung des Wassers zu erzeugen und dann dieses zum Betreiben von Maschinen zu benutzen, bereits in der englischen Patentschrift Nr. 1825 vom Jahre 1791 findet ² ³). Sodann kehrt der Gedanke in der englischen Patentschrift Nr. 3611 vom Jahre 1812 wieder, wie Seite 5 kurz angedeutet wurde. Später findet man ihn in der deutschen Patentschrift Nr. 4469 Nr. 43 434

vorliegenden Anwendung eines solchen Akkumulators auch hochgespannte Dämpfe von Wasser oder anderen Flüssigkeiten treten. Nachstehend sei der Einfachheit halber nur von verhältnismäßig leicht zu verflüssigendem Druckgase gesprochen.

27

Ergänzungen.

418

Der Kraftsammler wird auf zwei Wege mit dem Druckgasgefäße verbunden, falls bei der zur Kraftsteigerung erforderlichen Erwärmung des letzteren ein bestimmter Temperaturgrad durch besondere Vorrichtungen nicht gesichert ist. Die hochgespannten erwärmten Gase müssen beim Eintritt in den Kraftsammler ein Druckminderungsventil passieren, während die gekühlten Gase durch ein mit Absperrvorrichtung versehenes weites Rohr beim Füllen des Kraftsammlers in das Druckgasgefäß zurücktreten.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen, werden zwei oder mehrere Wasserkraftsammler mit ihren Druckgasgefäßen zu einem System verbunden, bei welchem immer ein Kraftsammler entleert und ein anderer durch einen Teil der vom ersten gelieferten Kraft gefüllt wird. Das mit dem zu entleerenden Kraftsammler verbundene Druckgasgefäß wird allein oder mit diesem zusammen durch eine Heizvorrichtung z. B. ein Wasserbad erwärmt, während das mit dem zu füllenden Kraftsammler verbundene Druckgasgefäß abgekühlt werden kann. Bei Verwendung eines Wasserbades kommt man mit einem Verbindungsrohre ohne Absperrvorrichtung oder Druckminderungsventil zur Überleitung des Druckgases vom Druckgefäß in den Akkumulator und zurück aus, weil sich die Temperatur eines Wasserbades genau regeln läßt.

In den Figuren 600—602 auf Tafel 42 ist eine Ausführungsform dargestellt, welche dazu dient, eine Nietmaschine, Presse oder bergt zu bethätigen. Dieser Arbeitsmaschine F wird das Druckwasser oder eine andere Druckflüssigkeit z. B. Öl durch ein Rohr f zugeführt und durch ein Rohr fi entnommen. Der erforderliche Druck wird der Flüssigkeit nach den obigen Andeutungen entweder in einem Akkumulator A oder A₁ mitgeteilt. Es sei zuerst angenommen, daß der Akkumulator A durch das Rohr b und einem unten näher beschriebenen Hahnsystem mit dem Rohre f verbunden ist. Der Akkumulatorzylinder A muß eine solche Größe haben, daß sein Inhalt an Druckwasser für einen drei bis sechsstündigen Betrieb der Arbeitsmaschinen ausreicht. Wenn als Kraftflüssigkeit eine solche gewählt wurde, welche auf das Druckgas einwirken könnte bezw. dasselbe absorbiert, so muß noch eine Kolbenscheibe a oder eine indifferente Flüssigkeit eingeschaltet werden.

Aus dem Druckgasgefäße B strömt das erwärmte Gas durch das Reduzierventil d und das Verbindungsrohr D zum Akkumulator A hinüber. Der Hahn oder das Ventil e im zweiten Verbindungsrohre E ist hierbei geschlossen. Wenn dieses Rohr verhältnismäßig lang ist, so empfiehlt es sich noch eine zweite Absperrvorrichtung in der Nähe des Behälters B anzubringen, damit in das Rohr E kein erwärmtes Druckgas eindringen kann. Das zur Erwärmung des Druckgases dienende Wasser oder eine andere Flüssigkeit zirkuliert in den um das Druckgasgefäß und den Akkumulator a geordneten Mänteln. Ist man durch örtliche Verhältnisse gezwungen auch das Rohr D lang zu machen, so muß auch dieses sich in dem Bade befinden, wie Figur 600 zeigt. Um nun die Kraftflüssigkeit nicht unnötig mit zu erwärmen und hauptsächlich um an Brennmaterial zu sparen, ordnet man nach Figur 601 im Mantelraum des Akkumulators einen abgedichteten ringförmigen Kolben a' an, der durch ein Stabsystem mit der Kolbenscheibe a oder einem anderen vom Kraftwasser bewegten Konstruktionsteil in Verbindung steht und soweit die Erwärmungsflüssigkeit nicht tiefer dringen läßt, als sich die Kolbenscheibe a befindet. Um eine vorteilhafte Zirkulation der Erwärmungsflüssigkeit zu erreichen, müssen die einzelnen sie enthaltenden Gefäße am oberen und unteren Ende mit einander verbunden werden (Figur 600). Bei der eben beschriebenen Anordnung nach Figur 601 wäre das untere Verbindungsrohr beweglich zu machen und durch den Ringkolben a' zu führen. Man könnte aber auch ein Rohr a" anbringen, welches auf der dem Akkumulator zugekehrten Seite mit einem vertikalen Schlitz versehen ist. Diesem Schlitz entspricht ein zweiter in dem Mantel A', so daß die Erwärmungsflüssigkeit aus dem Rohre a" auf die ganze Höhe hin nach dem Mantelraum A' übertreten könnte. Um dies aber nur auf den über dem Kolben a befindlichen Teil zu gestatten, ist mit a' ein Schieber a"' verbunden, welcher immer den unter a gelegenen Teil des Schlitzes verschlossen hält. Die Wärmequelle könnte sich unmittelbar unter dem Mantel B' befinden. In der Zeichnung ist aber angenommen, daß ein besonderer Kessel C aufgestellt wird, dessen Verbindungsröhren cc mit Absperrvorrichtungen ausgerüstet sind.

Die in den Arbeitsmaschinen F benutzte Kraftflüssigkeit strömt durch die Röhren ch bi nach dem Akkumulator At und hebt dessen Kolben ax empor. Das darüber befindliche Druckgas wird durch das Rohr Ei und das geöffnete Ventil ei nach dem Druckgasgefäße Bi zurückgedrängt und hier verflüssigt, da das Gefäß B, entsprechend gekühlt wird. Mit dem Kolben a₂ bewegt sich gleichzeitig ein Kolben a/, der aus dem Mantelraum A/ die vorher zur Erwärmung gediente Flüssigkeit durch ein in der Zeichnung nicht wieder gegebenes Rohr nach dem Mantelraum A' preßt. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß nach dem Verbrauch der Kraftflüssigkeit aus dem Akkumulator A die Verbindungsröhren D' D" cc der Wasserräume A' B' C abgesperrt und dann die Erwärmungsflüssigkeit durch eine Handpumpe aus dem Mantelraum B und den genannten Verbindungsröhren nach dem Kessel hinüber gepreßt wird, wobei natürlich

27*

Ergänzungen.

420

die Absperrvorrichtungen in den Röhren c, c,' I)/ Dx" geöffnet sein müssen.

Zwischen den Röhren f fi einerseits und b b, andererseits befindet sich das in Figur 602 dargestellte Hahnsystem. Die Küken G: G₂ G₃ G₄ von vier Hähnen sind mit Zahnrädern gt g₂ g₃ g₄ verbunden, welche in ein Zahnrad g₆ eingreifen. Die Teilung der Räder ist so gewählt, daß bei einer entsprechenden Drehung des Rades g₆ die Kükenbohrungen aus der ausgezogenen in die punktierte Lage gedreht werden. Bei der einen Stellung wird somit die Kraftflüssigkeit von dem Akkumulator A auf betn Wege b Gr₂ Gi f nach den Arbeitsmaschinen F und von diesen durch fi G₄ G₃ b4 nach dem Akkumulator A₄ strömen, während sie bei der anderen Stellung der Hähne den Weg A, b₄ G₃ b,' Gt f F fi (x₄ b' G₂ b A einschlägt. Wie es nach den obigen Auseinandersetzungen erforderlich war. Die eben beschriebene Drehung des Rades g₆, sowie die übrigen erwähnten Umsteuerungen können natürlich auch selbstthätig durch den sinkenden Akkumulatorkolben erfolgen.

In der Zeichnung ist Körting's Patent-Ringrohrkessel angedeutet. Es läßt sich natürlich auch jeder andere Kessel verwenden. In die Leitungen der Erwärmungsflüssigkeit wird wie bei Heißwasserheizungen ein Ausdehnungsgefäß eingeschaltet. Um schließlich auch die Übersteigung einer bestimmten Temperatur der Erwärmungsflüssigkeit zu verhindern und um gleichzeitig nicht unnötig viel Brennmaterial zu verschwenden, empfiehlt es sich die von Körting angegebene Regulierungsvorrichtung oder eine ähnliche anzubringen.

Die erreichbare Wirkung des ganzen Apparates ist abhängig von der Größe der Akkumulatoren. Haben dieselben einen großen Fassungsraum, so ist die Umsteuerung an einem Tage weniger oft erforderlich, wodurch viel Brennmaterial gespart wird. Die vom Akkumulator angesammelte Kraft läßt sich nun nach Seite 11 dieses Bandes durch das Produkt Fsp ausdrücken, wovon F der Kolbenquerschnitt, s der Kolbenhub und p die spezifische Pressung bezeichnet. Hiernach ist die angesammelte Kraft der Pressung proportional. Somit ist die erreichbare Wirkung der Anlage abhängig von dem Grade der Erwärmung, weil diese wiederum die Pressung steigert. So liefert z. B. Kohlensäure schon bei der Erwärmung auf 100° einen Druck von ca. 200 atm. Es wird sich empfehlen, die Erwärmung viel weiter zu treiben, um bei jeder Bethätigung der Arbeitsmaschinen wenig Kraftflüssigkeit zu gebrauchen. Auch ist vielleicht ein anderes Gas noch besser als Kohlensäure zum vorliegenden Zwecke geeignet. Jedoch liegen noch keine Experimente vor, aus denen man die durch Erwärmung des verflüssigten Gases erreichbaren Drucke entnehmen kann.

§ 87a.

Entlasteter Steuerschieber von Weidtman.

Bei der Bearbeitung des zu Anfang für den vorliegenden Band bestimmten Materials zeigte es sich, daß das Werk nur unter Beschränkung auf die im zweiten Bande noch nicht behandelten hydraulischen Motore handlich blieb und auf Vollständigkeit einigen Anspruch erheben konnte. Es machte sich dadurch eine Neuordnung und Sichtung des bereits fertiggestellten Manuskriptes erforderlich. Hierbei ist leider der nachstehend beschriebene Gegenstand nicht an die richtige Stelle gekommen. Nach der gewählten Einteilung würde die Beschreibung hinter Paragraph 87 stehen müssen.

In Figur 461 auf Tafel 36 ist nach der deutschen Patentschrift Nr. 5 354 ein Steuerschieber von I. Weidtman in Dortmund dargestellt.

Der hohle Kolben g ist mit Seitenöffnungen hkmrqou und s versehen, während der Steuerzylinder nach der einen Seite drei Stutzen int und nach der anderen zwei Stutzen 1 und p hat, hiervon sind t und i für den Abfluß n für den Zufluß des Betriebswassers bestimmt und lp stellen die Verbindungen mit dem oberen und unteren oder vorderen und hinteren Ende des Maschinenzylinders her.

Wird der Steuerkolben so weit abwärts bezw. nach links geschoben, daß die Öffnung h dem Abflußrohre i gegenübersteht, so fallen gleichzeitig zusammen die Öffnungen k und 1, m und n, sowie o und p (die punktierte Stellung). Der obere oder vordere Zylinderraum entleert sich dann durch 1 k h i, während in den unteren oder hinteren Zylinderraum die Druckflüssigkeit auf dem Wege n m o p gelangt. Die übrigen Verbindungen bleiben abgesperrt.

Wird der Kolben aus der Mittelstellung um ebensoviel aufwärts oder nach rechts geschoben, so stehen einander gegenüber r und 1, q und n, u und p, sowie s und t. Hiernach erhält der obere oder vordere Zylinderraum Druckflüssigkeit auf dem Wege n q r 1, während das verbrauchte Wasser aus dem unteren oder hinteren Zylinderraume durch pust entweicht.

Sämmtliche Dichtungen, welche dem Drucke zu widerstehen haben, sind durch Manschetten bewirkt, welche leicht herauszunehmen und leicht zu erneuern sind, und bereit Innenseite durch kleine schräge Löcher mit der Druckflüssigkeit kommuniziert, um die gute Dichtung zu sichern.

Nummer

313

910

1155

1225

1323

1572

1744

1831

2121

2149

2994

3213

3967

4026

4261

4469

4635

4646

4916

5015

5199

5318

5354

5620

6399

6647

6912

7200

7257

7274

7905

7929

8131

Tabelle über die benutzten deutschen Patentschriften.

ooooSgooocooooooooooocooccooocoooooooooooooooEoooooooooooooooooo Klasse

Seite

223

263

142

240

273

141

131

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143

227

54

CO CO

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203

237

163

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359

201

135

235

378

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Bemerkungen

Gelöscht

Nummer

8 939 8 951

8    974

9    024 9 683 9 775

10311

10    905 11931

14    233 14 760 17 481 17 617

25    332 25 388 25 446 27 377

8g 8g 88 8g §8 88 §8 88 88-88 8888888888888888888888388888888888888 88-88 8888 Klasse

Seite

Bemerkungen

187

368

363

135

175

154

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156

135

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203, 210

300

156

192

376

236

231

392

387

194

277

242

294

360

371, 375

368

403

174

161

372, 375

279

370

373

Gelöscht

Nummer

28 798

38    213 38 266 38 270 88 418 38 523 38 862

51    192 51 406 53 657 53 686 53 690

SS88 8§8§8§888§SS8§8§§g8g8§§S§g^S8§g8g^8gS8B8§8§8§§§§§§§8§8§888§8§S§8§8§§§888g8i8§Sg8g «-aff°

Seite

Bemerkungen

Nummer

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188

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62

291

272

185

170

205

160

63

54 524 54 530 54 575 54 784 54 945 56 023 56 249

56    906

57    182 57 475 57 756 59195

Bestand am 1. März 1898 60 114 Gelöscht    60 303

60 316 63 438

72    931 72 932

Bestand am l. März 1898 74 306 Gelöscht    74 316

76 022 76 480 76 903

Gelöscht

88

88

88

47

88

14

88

88

88

88

13

88

88

88

88

59

88

85

64

88

88

88

35

88

35

35

88

88

64

88

Bestand am 1. März 1898

Gelöscht

88

88

88

88

88

88

88

88

88

88

88

88

88

88

238

157

225

65

220

263

232

256

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179

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378

369

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364

57

56

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66

248

282

364

151

370

172

317

372

213

272

153

211

219

139

247

Gelöscht

Bestand am 1. Mär; 1898

Gelöscht

Bestand am 1. Marz 1898

Gelöscht

Bestand am i. März 189S-

Gelöscht

Bestand am 1. März 1898 Gelöscht

Bestand am 1. März 1898

424

Tabelle zur Auffindung der die Figuren behandelnden Tertstellen.

Nummer

Klasse

Seite

Bemerkungen

Nummer

Klasse

Seite

Bemerkungen

S§8§8-S§8S88S8§§

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254

260

245

Gelöscht

88 676 90 718 91420

88

64

88

409

269

413

Bestand am 1. März 1898

408 Bestand am l. März 1898 91 421 Gelöscht

243

256

88

414

92    609

93    063 93 654

88

88

233

181

140, 218

301 Bestand am l. März 1898 93 812

88

88

229

258

93 877

88

321

393

366

Tabelle zur Auffindung der die Figuren behandelnden Textstellen.

Tafel Figur

Seite Tafel Figur Seite Tafel Figur Seite

Tafel Figur

Seite

5

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138

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136

136

136

136

65

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27

27

49

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124

124

124

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22

22

22

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37

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300

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170

170

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112

112

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112

112

16

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106

106

106

106

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160

160

154

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157

163

163

163

164

164

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82

82

82

227

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418

418

Sach- und Namenregister.

Ablaßhähne in Rohrleitungen, S. 26.

Abmessungen eines Kraftsammlers, S. 13.

Absperrventil, S. 60, 134.

Abwassermenge, Veränderung der, S. 197.

Adam, S. 65, 188, 223.

Men, S. 51.

Akkumulatoren, S. 386.

Akkumulator, hydraulischer, S. 3, 8.

Akkumulator, S. 1, 417.

Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von Escher Wyß & Co., S. 243, 301, 304, 311, 336, 348, 352, 353.

Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft, S. 56.

Altham, S. 260, 266.

Althans, S. 114.

Anderson, S. 59.

Änderung der Wirkung eines Akkumulators, S. 13, 32, 34, 35, 40.

Andre, S. 66.

Antwerpen, S. 76.

Arbeit, nützliche A. der Wassersäulenmaschinen, S. 91.

Arbeitsvermögen, Vermehrung des A-s vom fallenden Wasser durch Einblasen von Dampf, S. 262.

Armstrong, S. 5, 6, 14, 24, 28, 111, 112, 113, 200.

Armstrong, Akkumulator von, S. 8, 30.

Arppe, S. 272.

Aspen, S. 311.

Aufgespeicherte Kraft, Größe der, S. 11.

Auftrieb, Durch Gewicht und A. des Wassers betriebene Kübelmaschinen, S. 283.    |

Auftrieb, Durch A. und Gewicht des Wassers bethätigte Maschinen, S. 293. Auftriebmaschinen, S. 287. Ausgleichvorrichtungen, S. 48. Ausschaltung, Ein- und A. der Kraftquelle, S. 55.

Austruy, S. 363.

Bach, S. 14, 332.

Bachusrad, S. 351.

Baillet, S. 107.

Balancier, S. 131, 210.

Baldauf, S. 100.

Balgversteifung an Preßbalgen für Wasser-kraftmaschinen, S. 272.

Ball, Sir R., S. 347.

Ballantine, S. 150.

Barton, S. 241.

Baumotte, S. 370, 373. de Beaujeu, S. 129.

Belastung, Veränderbare B. des Kraftsammlers, S. 44.

Belastungsbehälter, spezifisches Gewicht des Füllmaterials für, S. 44.

Belidor, S. 95.

Benham, S. 170, 232.

Berchtesgaden, S. 107.

Berliner Maschinenbau - Aktien - Gesellschaft, S. 151.

Berly, S. 49, 60.

Bernstein, S. 263.

Berry, S. 44.

Best, S. 50.

42.

35.

Bewegen, gleichzeitiges B. oder Anhalten beliebiger Vorrichtungen auf hydraulischem Wege, S. 256.

Bickle, S. 318.

Bierdruckapparat, S. 3, 269.

Birmingham, hydraulische Kraftanlage in, S. 68, 74, 76.

Blancke, S. 227.

Boehme, S. 51.

Böhler, S. 140, 166, 231.

Böhm, S. 138.

Boßhard, S. 148.

Boje, S. 394, 398.

Boston, S. 352.

Boydensche Instrumente, S. 352.

Bramah, S. 3.

Bremsen, kraftsammelnde, S. 40. Bremsventil, S. 28, 60.

Breuer, S. 60.

Brock, S. 359.

Brotherhood, S. 75.

Brown, S. 35.

Brücke, Vorrichtung zum Öffnen, S. 8,

Buenos Ayres, S. 82.

Buffer, hydraulischer, S. 231.

Cadle-Rad, S. 320.

Calvör, S. 97.

Carduck, S. 63.

Carey, S. 43.

Cazin-Rad, S. 319.

Charles, S. 179.

Chester, S. 82.

Chicagorad, S. 351.

Clark, S. 9, 42, 48.

Clement, S. 248.

Cochrane, S. 77.

¹

Durch Verhandlungen, welche über diesen Gegenstand gepflogen wurden, ist die Drucklegung dieses Paragraphen so sehr verzögert, daß er nicht hinter § 30, sondern erst jetzt Platz finden konnte.

²

In dieser Patentschrift finden sich die Worte: „in causing steam engines to force water into air vessels, by which ’tis made to act with great force on my several machines by the spring of the air pressing on its surface“.

³

Vergleiche Abschnitt c auf Seite 387.

) Seite 36.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Stuft.

Coldelough, S. 102.

Coleman, Edward, S. 352. Collin, S. 228.

Cooley, Prof. M. E., S. 351. Comstaek, S. 311, 313. Comstock, S. 345.

Cozza, S. 38.

Curtis, S. 263.

Daehlen, S. 54.

Damme, S. 240.

Dampf, Einblasen von D. in fallendes Wasser, S. 262.

Dampfbelastung, Kraftsammler mit, S. 11,

Dampfstrahlräder, S. 303. Dampfwasserkrastmaschine, S. 129, 263. Davey, S. 143.

Day, S. 43.

Delius, S. 98, 107.

Demon-Rad, S. 318, 342.

Denisard, S. 95.

Deport, S. 229.

Diamant, S. 405.

Dichtung der Rohrverbindungen, S. 24. Dichtung der Stopfbüchsen, S. 31.

Dieppe, hydraulische Anlage im Hafen von, S. 16.

Dierickx, S. 179.

Differentialkolben, Kraftsammler mit, S. 34, 242.

Differentialkraftsammler, S. 51, 55. Dimensionen, Bestimmung der D. eines Kraftsammlers, S. 13.

Donaldson, S. 161.

Douglas-Pumpen, S. 347.

Drehkolben, Wassersäulenmaschinen mit, S. 235, 241.

Drehkolbenschieber, S. 160.

Drehscheibe, S. 229.

Drosselvorrichtung, S. 34, 315.

Druck, künstlich erzeugter D. im Betriebswasser, S. 129.

Druck, Maschinen zur Erzeugung von D.

in Flüssigkeiten, S. 82.

Druckausgleicher, S. 58.

Druckgas, S. 417.

Druckgasbelastung, Kraftsammler mit, S. 5, 11, 35, 36, 417.

Druckluft, Kraftübertragung mittelst, <3.324. Druckluftbehälter, S. 387. Druckluftbelastung, siehe Druckgasbelastung. Druckluftbelastung, Kraftsammler mit Feder-und D., S. 39.

Drucklufterzeugung, S. 386, 407.

Druckminderungsventil, S. 66.

Druckpumpe, S. 36, 54.

Druckübersetzer siehe Spannungsänderer.

Druckwassergestänge, Einschaltung einer nicht gefrierenden Flüssigkeit in das D. von Arbeitsmaschinen, S. 272.

Druckwasser-ZwischenakkumulatorsieheSpan-

nungsänderer.

de la Duaille, S. 95.

Duhamel, S. 107.

* Duffy, S. 398.

Duisburger Maschinenbau - Aktien - Gesellschaft, S. 197.

Durchlaßventil, S. 65.

Düse, S. 262.

Dynamometer, S. 396.

Entlüftungsvorrichtungen am Kraftzylinder, S. 31.

Erhaltung einer bestimmten Druckhöhe, S. 251, 254.

Ermittelungen, theoretische, bei Wasserkraftsammlern, S. 10.

Ernst, S. 31, 55, 181.

Erzeugung, künstliche E. von Druck im Betriebswasser, S. 129.

Erzeugung von Druck in Flüssigkeiten, S.82.'

Escher Wyß & Co. siehe Aktiengesellschaft der Maschinenfabriken von E. W. & Co.

Escherich, S. 175.

Eschweiler, S. 114.

Esser, S. 64.

Ewbank, S. 94.

220.

Fourneyron, S. 307.

Füllung, Veränderung der, S. 144, 148, 160, 187.

Füllungsregulierung siehe Wasserzufluß-I regulierung.

Ebbe- und Flutmotoren siehe Ebbemotoren.

Ebbemotoren, S. 3, 401.

Ebel, S. 185.

Eberhardt, S. 301.

Eilert, S. 26, 59.

Einlaßventil,' S. 195.

Einlaufvorrichtung für Wasserkraftmaschinen zur Erhaltung einer bestimmten Druckhöhe, S. 251.

Einblasen von Dampf in fallendes Wasser, S. 262.

Einschaltung einer nicht gefrierenden Flüssigkeit in das Druckwassergestänge von Arbeitsmaschinen, S. 272.

Ein- und Ausschaltung der Kraftquelle, S. 55.

Einteilung der Wasserkraftsammler, S. 10.

Elektrische Kraftübertragung, S. 324.

Elias, S. 395.

Ellington, S. 76, 77.

Ellis, S. 40.

Emery, S. 46.

Empire Mining Company, S. 324.

Energie, nutzbare E. bei Wasserleitungen, S. 88.

Energieverluste, S. 92.-

Entlastung des Schiebers, S. 113.

Entlastungskanäle, S. 301.

Entlüftung der Rohrleitung, S. 8.

Fachrad, S. 357.

Fahrstuhl siehe Wassersäulenfördermaschine. Fallhämmersteuerung siehe Steuerung. Federbelastung, Kraftsammler mit Druckluft-und F., S. 39.

Federbelastung, Kraftsammler mit, S. 11,38. Fischer, S. 156.

Findhammer, S. 172.

Flachringrad, S. 111.

Flanschenrohre, S. 22, 79. Flaschenspülmaschine, S. 169.

Fletcher, S. 39, 352, 393.

Fließend, Einrichtung zum Stromauf-Transport von Gegenständen durch die Kraft des fließenden Wassers, S. 366. Fludd, S. 94.

Flutmotoren, S. 3, 401.

Flutrad, S. 378.

Freiberg, S. 100.

Frost, Sicherung gegen, S. 272. Fontinettes, S. 9.

Forber, S. 107.

Fördermaschinen, S. 94 u. f., 169, 215,

30.

Gale, S. 77.

Gallone, S. 74.

Gaswasserkraftmaschine, S. 266.

Gateshead, S. 111.

Gelenkige Rohrverbindungen, S. 27. George, S. 126.

Gewicht, Durch G. des Wassers betriebene Kübelmaschinen, S. 277. Gewichtsbelastung, Kraftsammler mit, S. 11,

Gewichtsbelastung, Kraftsammler mit veränderlicher, S. 32, 33.

Gezeiten, S. 5.

Gezeitenmotore, S. 401.

Gibson, S. 220.

Girard, S. 307.

Gjers, S. 258.

Glasgow, S. 76.

Gleichmäßige Bewegung mehrerer Motoren, S. 256.

Gleichzeitiges Bewegen oder Anhalten beliebiger Vorrichtungen auf hydraulischem Wege, S. 256.

Glew, S. 59.

Goebel, S. 142.

Goodrich, S. 368.

Gornicki, S. 361.

Gräfe, S. 245.

Graß Valley, S. 324.

Gray, S. 74.

Green, S. 43, 78.

Großmann, S. 140, 166, 231.

Größe der aufgespeicherten Kraft, S. 11. Grubenpumpen, S. 247, vergl. Fördermaschinen.

Haag, S. 140.

Haeder, S. 359.

Hahn, S. 136.

Hahnsteuerung siehe Steuerung.

Hambruch, S. 201.

Hamburg, Kraftsammler für die H.er Lagerhausgesellschaft, S. 30, 60.

Haniel, S. 30, 58, 61.

Hartley, S. 55.

Hartung, S. 263.

Haswell, S. 65, 284.

Heben verschiedener Lasten, S. 7.

Hebert, S. 405.

Hederich, S. 93, 417.

Heimpel, S. 290.

Heizapparat, S. 300.

Helfenberger, S. 203, 210.

Hellmann, S. 57.

Hett, S. 317, 342.

Heyd, S. 293.

Heyer, S. 289.

Hick, S. 16.

Hilfssteuerung, S. 212, 222.

Hilger, S. 254.

Himmelstjerna, v. Samson-, S. 363. Hochdruckwassermesser, S. 81. Hochofenschlacke als Füllmaterial für Belastungsbehälter, S. 44.

Hoerenz, S. 277.

Hohes, Sicherheitsvorrichtung gegen zu h. Steigen des Kraftkolbens, S. 27, 31, 32, 55, 68, 69.

Hüll, S. 98.

Holyoake-Gefluter, S. 352.

Hoppe, S. 146, 224, 256.

Houben Sohn Carl, S. 159.

Hövelmann, S. 174.

Hubänderung siehe Kolbenhubveränderung. Hubmaschinen, S. 225.

Hülfskraftsammler, S. 30.

Hülfsmaschine, S. 246.

Huelgoat, S. 107.

Hüll, S. 76.

Hutter, S. 366.

Hutzler, S. 141.

Hydraulische Akkumulatoren, S. 3, 8, 417. Hydraulische Anlage in London, Woolwich u. s. w. siehe London, Woolwich u. s. w. Hydraulische Krane, S. 6.

Hydraulische Presse, S. 4.

Hydraulischer Buffer, S. 231.

Hydraulischer Krastsammler, S. 4 u. f., 417.

Hydraulisches Stellwerk für Turbinenregler, S. 258.

Hydromotor, S. 389.

Hydropneumatischer Akkumulator, S. 36.

Idaho-Gruben, S. 322, 352. Imp. Gallon, S. 74.

I (j)

James, S. 53. Japan, S. 335. Jars, S. 107. Jouvet, S. 45. Joy, S. 122. Juncker, S. 107.

Kabalo, S. 171.

Kalifornien, Universität von, S. 351. Kanalaufzug, S. 9, 42.

Kaselowsky, S. 153.

Kaufmann, S. 57.

Keith, S. 269.

Keller, S. 408.

Kersten, S. 366.

Keßler, S. 377.

de Kierzkowski-Steuart, S. 211.

Kies als Füllmaterial für Belastungsbehälter, S. 44.

Kinney, S. 36.

' Kirchberg, S. 100.

Kley, S. 215, 219.

Knight, S. 308, 332, 345.

Knobloch, S. 409, 413.

Kohn, S. 160.

Kolb, S. 321.

Kolbendichtung, S. 36.

Kolben, Kraftsammler mit beweglichem, S. 30. Kolbenhubveränderung, S. 201, 233. Kolbensteuerung siehe Steuerung.

Kölz, S. 225.

Kommotau, S. 22.

Kommunikationsventil siehe Umlaufventil. Kompensatoren, S. 26.

Komprimieren!von Luft, S. 407.

Körber, S. 130.

Körting, S. 420.

Köster, S. 237.

Kraft, Größe der aufgespeicherten, S. 11. Kraftaufspeicherung, S. 4.

Kraftleistungen, verschiedene K. eines Akkumulators, S. 12, 32, 34, 35, 40. Kraftleistungen, verschiedene eines Kranes, S. 7.

Kraftsammelnde Bremsen, S. 40. Kraftsammler, hydraulischer, S. 4, 417. Kraftsammlerpumpe, Regelung des Hubes einer, S. 245.

Kraftübertragung, elektrische, S. 324. Kraftübertragung mittelst Druckluft, S. 324. Krane, hydraulische, S. 6.

Krause, S. 228, 250.

Kreisende Wasserkraftmaschinen, S. 232. Kröber, S. 231.

Kübelmaschinen S. 275.

Kugelgelenk bei Rohrverbindungen, S. 27. Kurbelzapfenverschiebung, S. 201. Kuppelung durch Hülfsmaschinen, S. 389...

Lancashire, S. 77.

Längenausgleicher, S. 26.

Lame, S. 14.

Lasten, Heben verschiedener, S. 7.

Latham, S. 183.

Lecointe, S. 31.

Leechburgh Machine Co., S. 51.

Leerlauf siehe Wiedergewinnung von Druckwasser beim L.

Lempe, S. 100. v. Lengerke, S. 183.

Lenz, S. 263.

Libby, S. 316.

Lilie, S. 163, 283, 293.

Liverpool, S. 76.

Lloyd Booth Company, S. 33.

London, hydraulische Anlage, S. 8, 28, 76. Lorenz, S. 348.

Löwe, S. 348.

Lueg, S. 30, 58, 61.

Luftabsonderung aus dem Betriebswasser, S. 128.

Luftdruckmotoren, S. 324.

Lufteinführung in den Maschinenzylinder, S. 113, 190, 223.

40.

28

Luftergänzung bei Druckluftbelastung, S. 37. Luftexpansion, S. 143.

Luftkompressor, S. 37, 175.

Luftbuffer, S. 60.

Luftpumpe durch Wassersäulenmaschine betrieben, S. 37, 138, 139, 148, 174. Luftventil, S. 155, 161, 162, 191, 223. Luftzuführung, S. 301.

Luftzuführung zum Windkessel, S. 128, 194, 224.

Luttermann, S. 169.

Major, S. 49.

Manchester, S. 76.

Mannesmanrohre, S. 22.

Marotzke, S. 408.

Marsh, S. 282.

Marsily, S. 82.

Mashall, S. 50.

Mauerwerk mit Zement als Füllmaterial für Belastungsbehälter, S. 44.

Mayer, S. 187, 223.

Mehrkolbiger Kraftsammler, S. 41. Melbourne, S. 76.

Mende, S. 100.

Michigan-Universität, S. 351.

Mersch, S. 177.

Möller, S. 132.

Möllinger, S. 403.

Morley-Fletcher, S. 393.

Müller, 299, 414.

Multiplikator siehe Spannungsänderer.

Neukirch, S. 181.

Neumann, S. 64.

Newcastle, S. 111. Niederdruckkraftsammler, S. 64. Niederdruckwaffermeffer, S. 81. Nietmaschine, S. 27, 33, 35,

Nöggerath, S. 370, 373.

Nossian, S. 366.

Nutzbare Energie bei Wasserleitungen, S. 88.

Nützliche Arbeit der Waffersäulenmaschinen, S. 91.

Meißner, Hydraulik. III. 2. Aufl.

Ochwadt, S. 209.

Oehlmann, S. 300.

Oesten, S. 27.

Öffnen einer Brücke, Vorrichtung zum, S. 8, 42.

Öffnen von Schleusenthoren, S. 9. Ohnesorge, S. 378.

Omer, S. 179.

Omer, St., S. 9.

Oram, S. 55.

Oszillierende Wass ers äulenmas ch ine siehe Waffersäulenmaschine.

Panzerturm, S. 229.

Parachute, S. 371.

Paris-Montparnaffe, Kraftsammler des Bahnhofes, S. 69.

Patent-Ringrohrkeffel, S. 420. Payne-Gallwey, S. 33.

Pelton-Rad, S. 82, 308.

Peter, S. 354.

Pfetsch, S. 118.

Pflücke, S. 136.

Pieper, S. 157.

Pitman, S. 318.

Pleßner, S. 383.

Pneumatischer Akkumulator, S. 387. Pneumatischer, vereinigter hydraulischer und p. Kraftsammler, S. 54.

Poncelet, S. 307, 337.

Ponton, S. 408.

Portland, hydraulische Anlage im Hafen von, S. 10.

Preßbalgen, Balgversteifung an P. für Wafferkraftmaschinen, S. 272.

Presse, hydraulische, S. 4.

Pressung, Steigerung der, 12, 32, 34, 35,

Price, S. 311.

Prött, S. 35, 36, 55, 190.

Pumpe, Regelung des Hubes einer Kraft-sammlerp., S. 245.

Pumpen, S. 75.

Pumpen, Unterstützung der, S. 64. Purdon, S. 372, 378.

165.

Quecksilbermotor, S. 273.

Ramsbottom, S. 125.

Rankine, S. 35.

Raubold, S. 369.

Regelveutil, S. 261.

Regelungsschieber, S. 259.

Regulator, S. 248, 254, 260, 315. Regulierung der Arbeitsleistung, S. 144,

Regulierung der Pelton-Räder, S. 315. Regulierungen, S. 187.

Regulierventil, S. 269.

Reibung der Stopfbüchsen, S. 16. v. Reichenbach, S. 107, 118.

Reifer, S. 340.

Remscheid, S. 22.

Reinecker, S. 348.

Renshaw, S. 40.

Resseguier, S. 397.

Reuleaux, S. 254, 312, 322, 332. Richard, S. 312.

Ridgway, S. 321.

Rigg, S. 183.

Ringrohrkessel, S. 420.

Risdon, S. 340.

Roaring Work Electric Light and Power Company in Aspen, S. 311.

Roberts, S. 124, 235, 392.

Roheisen als Füllmaterial für Belastungsbehälter, S. 44.

Rohrbruch, Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles Sinken des Kraftkolbens beim, S. 28, 57, 60.

Röhrenleitung, S. 323, 325. Rohrverbindungen, S. 22, 79. Rohrverbindungen, Dichtung der, S. 24. Rohrverbindungen, gelenkige, S. 27.

Rom, S. 335.

Rosenheim, S. 107.

Rostschutz, S. 22, 325.

Rotierende Wass ers äulenmaschine siehe Wass er-säulenmaschine.

Rotten, S. 62, 306.

Rousseau, S. 360.

Rouviere, S. 262.

Rowland, S. 57.

Rücklaufgeschwindigkeit, Verminderung der, S. 57.

Rücklaufventil, S. 62.

Rückschlagventil, S. 46, 60, 64.

Ruherad, S. 389.

Rumsey, S. 104, 105, 129, 235.

Rusp, S. 300.

Saint-Nicolas-Barangeville, S. 118. Samain, S. 66.

Sampson, S. 75. v. Samson-Himmelstjerna, 363. Samuelson, S. 41.

Sander, S. 232, 254.

Sauer, S. 185.

Schalenartigen, Strahlrad mit sch. Schaufeln, S. 304.

Schaltenbrand, S. 89, 132.

Schaltwerk zum Einrücken des Zwischengetriebes zwischen Regulator und Abstellvorrichtung, S. 248.

Scharfberg, S. 387.

Scharst, S. 317.

Schaufelkettenmotore, S. 368. Schaufelstangenmotor, S. 375.

Schemnitz, S. 98.

Schichau, S. 348, 349.

Schiebersteuerung siehe Steuerung. Schiefebenenbetrieb, S. 335. -Schiffsmühlenrad, S. 363.

Schiffsruder, S. 360.

Schlaadt, S. 241.

Schleusenthore, Öffnen der, S. 9.

Schmidt, S. 167.

Schmiedepressen, S. 35, 40, 41, 62. Schnaß, S. 198.

Schnell, Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu sch.. es Sinken des Kraftkolbens beim Rohrbruche, S. 28, 57.

Schnüffelventil, S. 199.

Schoeneberger, S. 139.

Schotter als Füllmaterial für Belastungs-behälter, S. 44.

40.

Schräder, S. 168.

Schulze, S. 361.

Schutz gegen Rostbildung siehe Rostschutz.

Schwartzkopff, S. 348.

Schwerspat als Füllmaterial für Belastungsbehälter, S. 44.

Schwickert, S. 192.

Schwimmer, S. 254, 408.

Schwimmerventil, S. 254.

Schwingende Zylinder siehe oszillierende Wassersäulenmaschine.

Schwinghebel, Einschaltung eines Sch ... s zwischen Kolben- und Schubstange, S. 209.

Schwingkolben, Wassersäulenmaschinen mit, S. 220, 242.

Scott, S. 35.

Seelhoff, S. 36, 55, 190.

Seller, S. 45.

Sharples, S. 52.

Shinn, S. 273.

Sicherheitsventil, S. 71, 73, 327.

Sicherheitsventile zum Unschädlichmachen von Stößen, S. 8.

Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles Sinken des Kraftkolbens beim Rohrbruche, S. 28, 57.

Sicherheilsvorrichtung gegen zu hohes Steigen des Kraftkolbens, S. 27, 31, 32, 55, QSf 69.

Sicherheitsvorrichtung für Regulatoren mit Wendegetriebe, S. 260.

Siel 408.

Sielaff, S. 154.

Singer-Motor, S. 132.

Sinken, Sicherheitsvorrichtung gegen ein zu schnelles S. des Kraftkolbens beim Rohrbruche, S. 28, 57.

Skorzewski, S. 291.

Smeaton, S. 103.

Smith, S. 309.

South Auba Water Company, S. 324.

Spannungsänderer, S. 12, 34, 50, 76.

Spannungssteigerung, S. 12, 32, 34, 35,

Spannungsverstärker siehe Spannungsänderer.

Speiser, S. 332, 336.

Spezifisches Gewicht des Füllmaterials für Belastungsbehälter, S. 44.

Spiralscheiben zur Belastungsveränderung, S. 50.

Spohn, S. 236.

Stahlrohr, S. 22.

Standfield, S. 9, 42, 48.

Stänglen, S. 279.

Stauvorrichtung, S. 408, 415.

Steigen, Sicherheitsvorrichtung gegen zu hohes St. des Kraftkolbens, S. 27,. 31, 32, 55, 68, 69.

Steigerung der Spannung der Druckflüssia-keit, S. 12, 32, 34, 35, 40.

Steigerung des Nutzeffektes, S. 337.

Stein, S. 172, 219.

Stellwerk, hydraulisches St. für Turbinenregler, S. 258.

Stern, S. 138.

Steuerhahn, S. 63, vergl. Steuerung, Hahnst.

Steuerung durch Fallhämmer, S. 98.

Steuerung, Hahnst., S. 63, 94, 98, 100, 130, 136, 218, 225, 272.

Steuerung, Kolbenst., S. 101, 102, 109, 114, 118, 141, 144, 148, 212, 215,219.

Steuerung, Schieberst., S. 104, 112, 123, 126, 154, 199, 203, 219, 228, 269, 421.

Steuerschieber, S. 421.

Steuerung, Bentilst., S. 103, 144, 172.

Steuervorrichtung, S. 62.

Stevens, S. 49.

Stewart, S. 375.

St. Omer, S. 9.

Stopfbüchsendichtung, S. 31.

Stopfbüchsenreibung, S. 16.

Stöße, Vermeidung, Abschwächung der, S. 8, 57, 66, 123, 141, 142, 168, 212, 327.

Strachwitz, S. 397.

Strahlrad, S. 130, 297.

Stratmann, S. 295.

Stromauf-Transport, Einrichtung zum St. von Gegenständen durch die Kraft des fließenden Wassers, S. 366.

Strommotoren, S. 355.

Stromturbine, S. 366.

28*

220.

Studte, S. 251. Sturmrad, S. 389. Sutclifse, S. 32. Sutro-Tunnel, S. 345. Sydney, S. 76.

Tampier, S. 175.

Tartas, S. 365.

Temperaturänderungen, Einfluß der T. auf Rohrleitungen, S. 26. du Temple de Beaujeu, S. 129.

Term, S. 339.

Theoretische Ermittelungen bei Wasserkraft-sammlern, S. 10.

Thiesing, S. 408.

Thönes, S. 181.

Timmermans, S. 212, 247. Torpedobootsmaschinen, S. 348, 349. Transformator siehe Spannungsänderer. Transport, Einrichtung zum Stromauf-T. von Gegenständen durch die Kraft des fließenden Wassers, S. 366. Treadwell-Hütte, 323. v. Trebra, S. 100.

Trevithek, S. 104, 106.

Turbine, S. 194, 306, 333, 405, 413, 414. Turner, S. 40.

Tydeman, S. 233.

Tyler, S. 40.

Umlaufventil, S. 112, 193.

Umsteuerung, Änderung der Wasserspannung eines Kraftsammlers durch, S. 43. Umsteuerungsvorrichtung, S. 104, 142. Undichtheiten, Ursachen von U. in Rohrleitungen, S 27.

United States gallon, S. 74. Universalgelenk bei Rohrverbindungen, S. 27. Ungelenk, S. 245.

Unterstützung der Pumpen, S. 64.

Vakuumvermeidung im Maschinenzylinder, 112, 223, 190.

Ventil siehe Bremsventil, Sicherheitsventil.

Ventilator, S. 300, 358.

Ventilkonstrnktionen, S. 65.

Ventilsteuerung siehe Steuerung.

Veränderbare Belastung des Kraftsammlers, S. 44.

Verbindungen durch Rohre, S. 22.

Verluste, Energie-, S. 92.

Vermehrung des Arbeitsvermögens von fallendem Wasser durch Einblasen von Dampf, S. 262.

Verminderung der Rücklaufgeschwindigkeit, S. 57.

Verringerung der Pumpenarbeit, S. 64.

Verschiedene Kraftleistungen eines Akkumulators, S. 12, 32, 34, 35, 40.

Verschiedene Kraftleistungen eines Kranes, S. 7.

Villefosse, Heron de, S. 107.

Vogel, S. 135.

Borschieber, S. 138.

Vorwärmer, S. 81.

Wächterventil, S. 205.

Wadsworth, S. 64.

Wagenknecht, S. 357.

Wagner, S. 354.

Walker, S. 43.

Walter, S. 301.

Walters, S. 372, 378. Wasserballonmaschine, S. 295.

Wasserhaltungsmaschinen, S. 247. Wasserkraftanlage, S. 74 u. f. Wasserkraftaufspeicherung siehe Wasserkraftsammler.

Wasserkraftsammler, S. 1, 417. Wassermangel, Vorrichtung zur Vermeidung des W .. s bei Niederdruckkraftsammlern, S. 64.

Wasserrad, S. 251, 409, 414, Wassersäulenfördermaschine, S. 169, 215,

Wassersäulenmaschine, S. 3, 85. Wassersäulenmaschine, dreizylindrige, S. 75. Wassersäulenmaschine, oszillierende, S. 113, 125, 132, 140, 165, 166, 168, 169, 185, 192, 231.

Wassersäulenmaschine, rotierende, S. 105, 111, 124, 194.

Wassersäulenpumpmaschine, S. 94 u. f., 151, 175, 227, 231, 247.

Wasserstrahlmotoren, S. 3, 297.

Wasserstrahlrad, S. 130.

Wasserzuflußregulierung, S. 142, 148.

Waterbury - Farrel Foundry & Machine Company, S. 45.

Watmun, S. 78.

Watt-Rad, S. 363.

Weidtman, S. 421.

Wellenmotoren, S. 3, 381.

Wellenscheiben, Motor mit, S. 303.

Wencelides, S. 27, 34.

Wendegetriebe, Sicherheitsvorrichtung für Regulatoren mit, S. 258.

Werner, S. 163, 283, 293.

Wernsdorfer, Kraftsammler bei der W. Schleuse, S. 72.

Westgarth, S. 102.

Westendorp, S. 157.

Wheeler & Wilson-Motor, S. 132.

Wiedergewinnung von Druckwasser beim Leerlaufe, S. 250.

Wild, S. 165.

Williamson, S. 238.

Wilschek, S. 136.

Windkessel, S. 39, 57, 126, 132, 190, 194, 223, 224, 326.

Windkraftsammler, S. 387.

Windrad, S. 299.

Winkler, S. 302. de Wint Foote, S. 324.

Winter, S. 195.

Winterschmidt, S. 97.

Wirkungsänderung eines Akkumulators, S. 13, 32, 34, 35, 40.

Wolfson, S. 263.

Woodall, S. 77.

Woolwich, hydraulische Anlage in, S. 8. Worthington, S. 37.

Jagn, S. 371, 374.

v. Zelewski, S. 218.

Zentrifugalpumpe, S. 250, 306.

Ziegler, S. 235.

Zimmermann, S. 240.

Zschiesche, S. 368.

Zugmaschinen-Antrieb mit Regelung des Hubes einer Kraftsammlerpumpe u. s. w., S. 245.

Zusatzgewicht, Kraftsammler, bei welchem ein Z. durch einen besonderen Kolben gehoben wird, S. 43.

Zwischengetriebe siehe Schaltwerk.

Zylinder, Kraftsammler mit beweglichem, S. 33.

Zyrich, S. 353.

Druck von Oskar Bonde in Altenburg.

Verlag von Hermann CostenoMe in Jena.

Die Kraftübertragung

auf weite Entfernungen und die

Konstruktion der Triebwerke u. Regulatoren.

Für Konstrukteure, Fabrikanten und Industrielle

von

G. Meissner, Ingenieur.

Zweite Auflage.

Unter Mitwirkung von

Ingenieur Dr. Heinrich Hartmanii, Ingenieur Leander Hummel und Ingenieur Karl Otto

vollständig neu bearbeitet und herausgegeben von

Josef Krämer, Ingenieur.

2 Bände, ca. 50 Bogen und 60 Tafeln a 18 M.

„Kraftübertragung“, „Kraftverteilung“ sind jene beiden Schlagworte unserer Zeit, welche alle Diskussionen in technischen und industriellen Kreisen beherrschen. Das Kapitel von der „Kraftübertragung¹⁴ ist unbestreitbar das Wichtigste in der modernen Technik.

Die geläuterten Anschauungen über die Kraft, deren wir uns seit der Mitte unseres Jahrhunderts erfreuen, die so sehr fördernden Lehren über die Einheit der Naturkräfte haben auf sämtliche Industrieen einen wesentlichen und, wie wir täglich beobachten können, auch erfreulichen Einfluss genommen. Alle Lebensbedingungen sind angenehmer, der Kampf ums Dasein ist leichter, die Zeiten sind besser geworden, seitdem der Techniker souverän über die Kraft verfügt und sie nach Belieben verteilt.

G-. Meissner hat vor nahezu einem halben Menschenalter die erste Auflage dieses Werkes herausgegeben. Wie bedeutend hat sich aber das Bild der Verteilung und Verwertung der Kräfte seit jener Zeit geändert! Wie grossartig haben sich die Grenzen der Kraftübertragung erweitert; und wie reichlich sind nunmehr die gebotenen Mittel, um Kräfte der verschiedensten Erzeugungsweisen und Formen den mannigfaltigen Ausnutzungen zuzuführen.

Dementsprechend musste das Meissnersche Buch einer völligen Umarbeitung unterworfen werden; und nach Berücksichtigung der zahlreichen praktischen Erfahrungs-Resultate zeigte es sich, dass eigentlich ein neues Werk geschaffen wurde, und dass auch im Allgemeinen nur die äussere Form, welche Meissner bildete, und die so viel Anklang fand, beibehalten werden konnte.

Wenn wir die gewaltigen Kraftanlagen, welche in den letzten Jahren entstanden sind, und die noch mächtigeren, die eben jetzt gebaut werden, betrachten, so herrscht wohl kein Zweifel darüber, dass die „Elektricität“, wie Meissner prophetisch voraussagte, dem scheidenden Jahrhundert einen markanten Stempel aufdrückt. „Kraftübertragung mittelst Elektricität“, das ist die Losung, mit der die moderne Technik siegesbewusst ins zwanzigste Jahrhundert einziehen wird. Deshalb ist dieses Kapitel in diesem Werke auch besonders umfassend behandelt worden.

Alleinherrscherin ist die Elektricität auf diesem Gebiete aber nicht, und dürfte es wohl auch kaum werden.

Jeder, der zunächst in die Lage kommt, selbst eine den örtlichen Verhältnissen angepasste, möglichst günstige Kraftübertragungs-Form wählen zu müssen, oder jener, der eine solche Form beurteilen muss, oder jener, der das Glück und die Freude hat, an einer solchen Anlage mitschaffen zu können, der muss auch angesichts des immer intensiver werdenden Konkurrenzkampfes auf das genaueste mit den vorhandenen gebräuchlichen Systemen bekannt sein; er muss die Vorzüge und Schwächen des letzteren überblicken können, wenn anders seine Anlage, seine Beurteilung, seine Mitarbeit nicht von vornherein auf mangelhafter Basis stehen soll.

Alle gebräuchlichen Kraftübertragungs-Systeme möglichst vollständig im gebotenen Raum zu erörtern war der Zweck bei der zweiten Auflage des Meissner’schen Buches. Es wurde dasselbe auf breitester Grundlage aufgebaut und umfasst:

Einleitung. Die Kraftübertragung im Allgemeinen. Die Einheit der Naturkräfte. Das Gesetz von der Erhaltung der Kraft und Materie. Der Kreislauf der Energie.

Die Kraftübertragung mittelst steifer Wellen.

Die Kraftübertragung mittelst komprimierter Luft.

Die Kraftübertragung mittelst Druckwasser.

Die Kraftübertragung mittelst Elektricität.

Im Anhange sind ausgeführte Anlagen eingehend beschrieben.

Das Werk umfasst 2 Bände Lexikon-Oktav-Format und ist in 12 Lieferungen von 4 — 5 Bogen und 5 Tafeln ä 3 Mark erschienen. Die erste Lieferung des Werkes ist durch jede Buchhandlung zu beziehen und zur Ansicht zu erhalten.

Jena.

Hermann Costenoble,

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