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Pumpen (Hub-, Druckpumpen).

angesaugten Flüssigkeit durch das Druckrohr (Steigrohr) S nach sich (Druckperiode). Dabei schließt sich sogleich anfangs das Saugventil, und ein andres nach außen aufschlagendes Ventil W, bez. W¹ (Druckventil) öffnet der Flüssigkeit den Zugang zum Druckrohr. Je nachdem nun das Druckventil in dem Pumpenkörper (bezüglich einer damit in Verbindung stehenden Kammer) oder im Kolben angebracht ist, unterscheidet man Druckpumpen (Fig. 3-6) von Hubpumpen (Fig. 1, 2). Saugpumpen sind alle P., doch bezeichnet man wohl im gewöhnlichen Gebrauch speziell als Saugpumpen solche, die das Wasser hauptsächlich durch Saugen befördern, wie z. B. die gewöhnlichen Straßenpumpen.

Während die Größe der Druckhöhe einer Pumpe nur durch die Festigkeit des Pumpenmaterials beschränkt ist, darf man die Saughöhe (Wasser vorausgesetzt) füglich 6 m nicht übersteigen lassen, weil das Wasser wegen des nicht ganz dichten Verschlusses des Kolbens und der Ventile bis zu der ideellen Saughöhe von 10 m nicht nachfolgt. Bei andern Flüssigkeiten ändert sich die zulässige Saughöhe mit dem spezifischen Gewicht. Luftsäcke, d. h. Ansammlungen von Luft in dem Saugrohr und zwischen Saugventil und Kolben, können durch richtige Anordnung des Saugrohrs (stetiges Steigen bis zum Cylinder) und der Ventile vermieden werden. Der Cylinder (Kolbenrohr) besteht gewöhnlich aus Gußeisen und ist innen ausgeschliffen, seltener wird er aus Messing oder Kanonenmetall und nur bei rohen Anlagen aus Ahorn- oder Eichenholz gefertigt. In besondern Fällen (z. B. bei P. für Säuren) sind Materialien anzuwenden, welche von den betreffenden Flüssigkeiten nicht angegriffen werden, wie Steinzeug, Glas, Hartgummi etc. Dasselbe gilt auch bei den übrigen Pumpenteilen. Die Länge des Cylinders übertrifft den Kolbenhub mindestens um die Liderungsbreite des Kolbens, seine Weite variiert zwischen wenigen Zentimetern und mehreren Metern. Die Pumpenröhren bestehen aus Metall oder Holz; ihre Weite beträgt ⅖-⅔ des Kolbendurchmessers, und folglich ist die Geschwindigkeit des Wassers in diesen Rohren 9/4-25/4 mal so groß als die mittlere Geschwindigkeit des Kolbens. Letztere geht selten auf 0,1 m herab, sie beträgt gewöhnlich 0,5-0,4 m, steigt aber auch auf 0,8-1,0 m. Die richtige Wahl der Geschwindigkeitsverhältnisse in einer Pumpe bedingt hauptsächlich ihren guten Gang. Sind die Rohre einer Pumpe zu eng und daher die Wassergeschwindigkeit zu groß, so treten bei der intermittierenden Bewegung des (unelastischen) Wassers heftige Stöße auf (Wasserschlag), unter Umständen stark genug, um ganze Pumpenteile zu zertrümmern. Solche Stöße zu mildern, hat man außer der Anwendung gehörig weiter Rohre noch in den Windkesseln ein Mittel. Es sind das starkwandige eiserne, geschlossene Gefäße, durch deren untern Teil das fluktuierende Wasser hindurchgeleitet wird (Z in Fig. 6 u. 8 der Tafel). Die über demselben stehen bleibende atmosphärische Luft bildet ein federndes, die Wucht der Stöße verringerndes Kissen. Je nachdem nun die eingeschlossene Luft ihre Federkraft bei der Kompression oder bei der Expansion zu äußern hat, unterscheidet man Druckwindkessel und Saugwindkessel. Erstere werden in die Druckrohrleitung, zuweilen mehrfach, eingeschaltet, letztere finden im Saugrohr ihre Stelle. Das Saugrohr wird an seiner untern Mündung ausgerundet, um die Kontraktion des eintretenden Wassers aufzuheben, und erhält, damit keine festen Körper zwischen die Ventile gelangen, noch ein Siebblech. Die Ventile sitzen in besondern Kammern, den Ventilkammern, die mit den Saug- und Steigrohren ein Ganzes bilden, aber leicht geöffnet werden können, damit man zu den Ventilen gelangen kann. Zur Verwendung kommen bei P. alle Arten von Ventilen (s. d.). Sie müssen stets so konstruiert sein, daß ihre Durchgangsöffnung einen Querschnitt von mindestens demjenigen des Rohrs aufweist, in welchem sie angebracht sind. Dabei muß ihre Hubhöhe möglichst gering gehalten werden, damit sie sich schnell schließen können, ein Umstand, der bei großen P. durch Anwendung zusammengesetzter Ventile (Ringventile) herbeigeführt wird. Unter diesen haben sich die Thomeczekschen Etagenventile in letzter Zeit ganz besonders gut bewährt. Am gebräuchlichsten sind metallene, speziell bronzene (Klappen- und Hub-) Ventile, welche auf metallene Ventilsitze aufgeschliffen sind. Bei sandigem Wasser wendet man auch, um eine dauernde Dichthaltung zu erzielen, zwischen Ventil und Sitz lederne Zwischenlagen an. Kautschukventile auf gegittertem Sitz, wie in Fig. 4, sind nur für geringe Wasserpressungen verwendbar, da sie bei höherm Druck durch die Gitterung hindurchgedrückt werden und zerreißen.

1) Hubpumpen benutzen die Druckperiode nur dazu, das während einer Saugperiode unter den Kolben getretene Wasser durch das Kolbenventil auf die andre Seite des Kolbens strömen zu lassen, zum Weiterbefördern dieses Wassers aber erst die folgende Saugperiode. Sie bieten deshalb einen sehr ungleichmäßigen Arbeitswiderstand dar, indem beim Herabgehen des Kolbens nur Reibungswiderstände, beim Heraufgehen aber außer diesen der Druck der Saug- und Druckhöhe zu überwinden ist. Anwendung finden sie da, wo es sich um die Förderung auf geringe Druckhöhen handelt. Fig. 1 und 2 der Tafel zeigen solche P. Der Luftdruck treibt das Unterwasser U beim Aufgang des Kolbens K durch das Saugrohr R und das geöffnete Saugventil V in den Cylinder C, während das Kolbenventil durch den Druck des darüberstehenden Wassers geschlossen gehalten wird. Das über dem Kolben stehende Wasser wird dabei gehoben. Beim Kolbenniedergang schließen sich zunächst die Saugventile, und durch die aufschlagenden Kolbenventile strömt das angesaugte Wasser über den Kolben, um bei dem folgenden Aufgang des Kolbens gehoben zu werden. Fig. 2, eine für Straßenbrunnen gebräuchliche Pumpenkonstruktion, zeigt einen oben offenen Cylinder mit kurzem Ausgußrohr O, in Fig. 1 dagegen (bei Wasserstationen der Eisenbahnen in Gebrauch) ist der Cylinder oben geschlossen, und das Wasser gelangt durch ein besonderes Steigrohr S zur Ausflußöffnung O. Die Kolbenstange ist in eine Stopfbüchse des Cylinderdeckels geführt, damit das im Steigrohr stehende Wasser nicht entweichen kann.

2) Druckpumpen befördern das in einer Saugperiode aufgenommene Wasser sofort bei der folgenden Druckperiode in das Druckrohr (Steigrohr), deshalb verteilen sich bei diesen P. die Widerstände gleichmäßiger auf beide Perioden als bei den Hubpumpen. Es werden diese P. ausschließlich angewendet, wenn es sich um die Erzeugung eines großen Druckes handelt, wie bei den hydraulischen Pressen, Speisepumpen etc. Fig. 3 zeigt eine Pumpe mit Massivkolben (Mönchskolben, Plunger) K, wie solche unter anderm als Speisepumpen für Dampfkessel verwendet werden. Hier sind die Ventile in einem gesonderten Gehäuse, dem Ventilkasten M, untergebracht, welcher nicht axial, sondern oben tangie-^[folgende Seite]