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Die Kolbenpumpen werden durch sehr verschiedene Kräfte und unter Zuhilfenahme sehr verschiedener Mechanismen in Bewegung gesetzt. Für den Betrieb mit Menschenkraft eingerichtet, sind sie entweder Krückenpumpen, deren oberes Kolbenstangenende einfach mit einem quer hindurchgesteckten Griffe versehen ist (Textfig. 12, eine einfache Baupumpe mit Saugkopf a, deren Stiefel in primitivster Weise aus vier Brettern zusammengenagelt ist), od. Hebelpumpen (Schwengel-, Balancierpumpen), deren Kolbenstangen mit Hebeln in Bewegung gesetzt werden (s. den Straßenbrunnen, Textfig. 13, mit Schwengel, und die zweistiefelige Baupumpe, [* 1] Fig. 13a, mit Balancier), [* 2] oder Kurbelpumpen, die mit Hilfe von Kurbeln oder Exzentern bewegt werden [* 1] (Fig. 1 und 10). Maschinelle Kräfte werden meist durch Kurbelmechanismen oder Balanciers, aber auch bei geradlinig hin- und hergehenden Motoren (Dampfmaschinen) [* 3] direkt durch Kolbenstangen auf die Pumpenkolben übertragen.
Die mechanisch bewegten Pumpen [* 4] heißen Transmissionspumpen wenn sie von einer Wellenleitung aus mittels Riemen, Zahnräder etc. oder von sonst irgend einer Transmission, [* 5] an welche außerdem noch andre Maschinen gehängt sind, betrieben werden. Speziell Dampfpumpen sind solche Pumpen, die durch eine besondere Dampfmaschine [* 6] betrieben werden; dabei unterscheidet man Dampfpumpen mit Hilfsrotation, bei welchen die Steuerung des Dampfcylinders von einer rotierenden Schwungradwelle aus bewirkt wird, und solche ohne Hilfsrotation, auch wohl direkt wirkende Dampfpumpen genannt, bei welchen die Bewegung der Steuerung ohne Einschaltung einer Schwungradwelle vom Dampfkolben oder gewöhnlicher von der Kolbenstange abgeleitet wird.
[* 1] Fig. 14 der Tafel zeigt eine kleine, mittels einer Platte an der Wand zu befestigende Pumpe [* 7] mit Hilfsrotation (sogen. Wanddampfpumpe). Die Kolbenstange des oben angebrachten Dampfcylinders bildet in ihrer Verlängerung [* 8] zugleich den Pumpenkolben und bewegt mittels eines seitlich (in der [* 1] Figur rechts) angebrachten, besonders geführten Querhauptes das Schwungrad, dessen Welle am andern Ende (in der [* 1] Figur links) eine kleine Kurbel [* 9] zur Bewegung des Dampfverteilungsschiebers trägt.
Derartige Pumpen werden unter anderm vielfach als Kesselspeisepumpen benutzt. In Textfig. 15 ist eine Balancierdampfpumpe mit Hilfsrotation von Klein, Schanzlin und Becker in Frankenthal [* 10] dargestellt. Hier ist a der Dampfcylinder, b der Balancier, c die Schwungradwelle mit Kurbel d und Schwungrad e, ff' sind die Pumpen, zu beiden Seiten der zugleich als Windkessel dienenden Säule g für den Balancier angeordnet und von diesem durch die Stangen hh¹ ^[richtig: hh'] betrieben, i ist der gemeinschaftliche Ventilkasten, k die Grundplatte, l das Fundament.
Eine Dampfpumpe ohne Hilfsrotation von Tangye Brothers (sogen. Tangye-Pumpe) ist in Textfig. 16 abgebildet. Der Dampfkolben a ist mit dem Kolben der Pumpe b durch eine gemeinschaftliche Kolbenstange verbunden. Die gleichzeitige Hin- und Herbewegung beider Kolben wird mit Hilfe des Dampfverteilungsschiebers c hervorgebracht, welcher seinerseits die entsprechende Verschiebung durch zwei nicht ganz dicht schließende Steuerkolben dd empfängt, die durch den Dampfdruck hin- und hergeschoben werden, je nachdem der Dampfkolben a gegen das Ende jedes Hubes das eine oder das andre der kleinen Dampfventile ff aufstößt u. dadurch mittels der Kanäle ee den Dampf [* 11] an den äußern Seiten der Kolben dd entweichen läßt.
In sehr großem Maßstab [* 12] ausgeführt, werden die Dampfpumpen als Wasserhebemaschinen [* 13] für städtische Wasserwerke u. für Bergwerke verwendet (im letztern Fall Wasserhaltungsmaschinen oder Dampfschachtpumpen genannt). Bei diesen sind die ohne Hilfsrotation arbeitenden Pumpensysteme in Form von sogen. Kataraktmaschinen ganz besonders ausgebildet (s. Dampfmaschine, S. 469). Doch verwendet man auch vielfach Pumpen mit Hilfsrotation, der Gang [* 14] zwar nicht in so weiten Grenzen [* 15] wie bei jenen, der zu bewältigenden Wassermenge entsprechend, geregelt werden kann, welche dagegen den Vorteil eines durch die Schwungradkurbel bestimmt begrenzten Hubes und einer weniger komplizierten Steuerung haben. [* 1] Fig. 17 der Tafel gibt ein Bild von einer doppelt wirkenden Schachtpumpe mit Rotation. Am vorteilhaftesten sind die Kleyschen Wasserhaltungsmaschinen mit unterbrochener Rotation (s. Dampfmaschine, S. 469).
[* 1] ^[Abb.: Fig. 12. Krückenpumpe.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 13. Straßenbrunnen.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 13a. Baupumpe.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 15. Balancierdampfpumpen.] ¶
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Kolbenpumpen sind im stande, Flüssigkeiten auf beinahe unbegrenzte Höhen zu heben, weshalb sie vor allen andern Pumpen da an der Stelle, ja vielfach die einzig brauchbaren sind, wo es sich um große Hubhöhen oder starken Druck handelt. Speziell werden sie verwendet zur Beschaffung von Trinkwasser, Waschwasser etc., vom einfachen Straßenbrunnen an bis zu den großen Wasserwerken der Gegenwart, zur Entwässerung und Bewässerung von Ländereien, zum Betrieb von Springbrunnenanlagen, zur Entfernung der unterirdischen Gewässer aus Gruben, der sogen. Wasserhaltung (Wasserhaltungsmaschinen, Schachtpumpen), zur Förderung von Salzsole, Petroleum und andern flüssigen Mineralschätzen, zum Betrieb hydraulischer Pressen und Kräne, zur Speisung von Dampfkesseln und ähnlichen Zwecken.
Diese außerordentlich vielseitige Verwendung haben die Kolbenpumpen außer ihrer Brauchbarkeit für die verschiedensten Förderhöhen noch dem Umstand zu verdanken, daß sie verhältnismäßig wenig Betriebskraft beanspruchen, indem ihr Wirkungsgrad 0,6-0,75 ja bei sehr sorgfältiger Ausführung 0,8 und darüber beträgt. Den schwächsten Punkt der Kolbenpumpen bilden die Ventile, welche mannigfachen Störungen durch Abnutzung, durch Eindringen fester Körper etc. ausgesetzt sind, wodurch eine Verminderung der Leistung oder sogar gänzliches Versagen der Pumpen herbeigeführt werden kann. Deshalb macht man die Ventile möglichst leicht zugänglich, um Reparaturen schnell ausführen zu können, und ersetzt sie, wenn es sich um Hebung [* 17] schmutzige Flüssigkeit handelt, durch Schieber.
B. Rotationspumpen arbeiten entweder mit rotierenden Kolben oder mit zwei in einem Gehäuse (Kapsel) eingeschlossenen, Zahnrädern ähnlichen Körpern (Kapselräder). [* 18] Ihre Kolben, bez. Radkörper verrichten zugleich die Funktionen von Ventilen. Textfig. 18 zeigt eine Pumpe mit rotierendem Kolben: a Cylinder, b eine um eine außerhalb der Cylinderachse liegende Achse drehbare Trommel mit dem rotierenden Kolben cd, die in b in der Richtung eines Durchmessers verschiebbar sind u. durch eine Feder stets gegen a gedrückt werden.
Das Wasser tritt bei der Rotation unter der Einwirkung des Luftdrucks durch die Öffnung e in den Raum, der zwischen dem Cylinder, der Trommel u. dem Kolben c liegt u. der sich so lange vergrößert, bis der andre Kolben d die Eintrittsöffnung e passiert hat. Das so angesaugte Wasser wird, sobald c vor der Öffnung f vorbeigegangen ist, durch diese hinausgedrückt, während nun auf der Seite von d die Saugperiode verläuft, etc. Textfig. 19 zeigt eine Kapselpumpe. In einem Gehäuse a befinden sich nach Art der Zahnräder profilierte Körper kk, die außerhalb der Kapsel a zur Sicherung der gegenseitigen Drehung mit gewöhnlichen Zahnrädern verbunden sind. Das zwischen die Profile und die Kapsel auf der einen Seite bei b eintretende Wasser wird längs der Kapselwände in der Richtung der Pfeile emporgedrückt und geht bei c wieder aus der Pumpe in eine Druckleitung. In ähnlicher Weise funktioniert die durch [* 16] Fig. 21 im Querschnitt, durch [* 16] Fig. 20 der Tafel in der äußern Ansicht dargestellte Pumpe, bei welcher der Weg des Wassers durch Pfeile angedeutet ist. - Die Rotationspumpen werden entweder mittels Kurbeln von Hand [* 19] (z. B. als Bierpumpen) oder mittels Riemenscheiben von einer Transmissionswelle aus angetrieben. Sie haben nur eine beschränkte Verbreitung, weil sie, obwohl ohne Ventile, doch schwer dicht zu halten sind.
C. Zentrifugalpumpen, Kreiselpumpen bestehen aus einem in einem Gehäuse schnell umlaufenden (gewöhnlich vertikalen, bei großen Pumpen auch horizontalen) Schaufelrad mit Saugrohr und Druckrohr. Das zentral eingeleitete Wasser tritt von innen zwischen die Schaufeln und wird durch die bei der Rotation auftretende Zentrifugalkraft [* 20] aus dem Rad heraus nach außen ins Steigrohr getrieben. Die Zentrifugalpumpen können also etwa als umgekehrte Turbinen angesehen werden.
Textfig. 22 u. [* 16] Fig. 23 der Tafel zeigen eine Zentrifugalpumpe: a Schaufelrad, b Gehäuse, c Saugrohr, bei d in das Schaufelrad führend, e Druckrohr. Die allmähliche Erweiterung des Zwischenraums zwischen Gehäuse b und Rad a hat den Zweck, bei der Überführung des Wassers ins Steigrohr e Druckverluste (durch Wirbelbewegungen) zu verhüten. Zu gleichem Zweck wird bei großen horizontalen Zentrifugalpumpen oft ein vollständiger Leitschaufelapparat, ähnlich dem der Turbinen, angebracht. - Die Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser aus dem Rade
[* 16] ^[Abb.: Fig. 16. Tangye-Pumpe.
Fig. 18. Pumpe mit rotierendem Kolben.
Fig. 19. Kapselpumpe.
Fig. 22. Zentrifugalpumpe.] ¶