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zu fördern, also 351,69 m hoch zu heben. Die verwendete Wassersäulenmaschine [* 2] hat zwei wagerecht liegende Pumpenzüge, die zu beiden Seiten eines großen Windkessels liegen und einzeln oder gleichzeitig betrieben werden können (in [* 1] Fig. 1 ist einer derselben dargestellt). Jeder derselben ist hinreichend groß, um das ganze Aufschlagwasser ausnutzen zu können. Der Kraftkolben hat 352 mm Durchmesser und 255 mm Hub, die Pumpenkolben haben bei gleichem Hub 136 mm Durchmesser. Der schnelle Gang [* 3] der Maschine [* 4] wird, abgesehen von einem Windkessel E, der etwanige Wasserstöße mildert, durch die besondere Art der Steuerung gewährleistet.
Diese besteht aus zwei übereinander liegenden hydraulischen Kolbensteuerungen. Die erste derselben (die der Wasserzuleitung zunächst gelegene Vorsteuerung) veranlaßt die Bewegung der andern (der Hauptsteuerung), diese die Bewegung des Kraftkolbens und dieser wiederum die Bewegung der ersten Steuerung. Das Trieb- oder Aufschlagwasser fällt durch das Rohr G ein, durchstreicht das Zulaßventil V sowie den Windkessel E und wird dem Kraft- oder Treibkolben M, welcher sich auf der Kolbenstange T befindet, zugeführt.
Die Kolbenstange trägt an ihren Enden die Kolben C, welche sich in den Cylindern Q hin und her bewegen. Das zu fördernde Wasser wird dem Windkessel E entnommen und durch die Rohrleitung RFO unter den Saugventilen S u. S1 zugeführt, tritt beim Zurückgehen der Kolben durch diese in die Pumpe [* 5] und beim Vorgehen der Kolben durch die Druckventile J u. J1 in den großen (in der [* 1] Figur nicht gezeichneten) Windkessel, von welchem es in das Steigrohr gelangt. Die Steuerung wird durch Vermittelung des Treibkolbens vom Aufschlagwasser selbst wie folgt bewirkt: Bei der in [* 1] Fig. 1 gezeichneten Stellung strömt das Wasser des Windkessels E in die Kanäle p. An der rechten Seite wird es durch die Kolben a3 und a4 der Vorsteuerung und durch b3 und b4 der Hauptsteuerung an der Weiterbewegung nach h, bez. eg gehindert.
An der linken Seite dagegen lassen die Kolben a1 und a2 das Wasser in den Kanal [* 6] h1, dasselbe wirkt hier einseitig auf den Kolben b1, der nach rechts getrieben wird, so daß das Aufschlagwasser zwischen b1 und b2 hindurchstreichen und durch e1 und g1 hinter den Treibkolben M treten kann. Derselbe verdrängt alsdann das im Raume L befindliche, bereits ausgenutzte Aufschlagwasser und drückt gleichzeitig mittels des Kolbens C eine entsprechende Druckwassermenge zu Tage.
Kurz vor dem Ende des Hubes gibt der Treibkolben M die Öffnung m frei, durch dieselbe und den Kanal ma5 gelangt das Aufschlagwasser hinter den Kolben a4 und treibt die vier Kolben der Vorsteuerung nach links. Dies wird jedoch erst dadurch ermöglicht, daß gleichzeitig der innere Teil des Kolbens M, welcher mit dem außer Druck befindlichen Abflußwasser in Verbindung steht, die Öffnung n und damit die Leitung na frei macht, so daß das vorher hinter a1 befindliche gespannte Wasser seinen Druck verliert und mit dem verbrauchten Wasser aus L durch den Kanal A B entweichen kann.
Nach der Verschiebung der Vorsteuerung von rechts nach links wiederholen sich die eben für die linke Seite geschilderten Vorgänge auf der rechten und umgekehrt. Zahlreiche Versuche mit der vorstehenden von Crozet u. Komp. in Chambon ausgeführten Maschine lieferten nachstehende Ergebnisse: Bei 50minutlichen Doppelhüben sind in 24 Stunden 1783 cbm Wasser erforderlich und werden 248 cbm gehoben, so daß, um ein Raumteil Wasser 280 m hoch zu fördern, sieben Raumteile Wasser mit 70 m Gefälle erforderlich sind, entsprechend einer Nutzleistung von 55 Proz. Die Kosten der ganzen Anlage betragen: für die eigentliche Maschine von 10,200 kg Gewicht 21,805 Frank, für die Rohrleitung 22,728 Fr., für Montage und Nebeneinrichtungen 17,391, also im ganzen 61,924 Fr. Die Betriebskosten betrugen für 17 Monate rund 587 Fr. Aufsicht ist fast gar nicht erforderlich, auch hat die Maschine bei vorkommenden Reparaturen unter einem Wasserspiegel von 7-8 m Höhe mehrere Tage anstandslos gearbeitet.
In origineller Weise wird eine Wassersäulenmaschine von Kley zum Betrieb von Fahrkünsten (s. d., Bd. 5) benutzt. Hierzu war es erforderlich, die Wassersäulenmaschine so einzurichten, daß sie auch bei großer und schneller Veränderlichkeit in der Belastung der Gestänge sich derart selbst reguliert, daß sie stets eine bestimmte Hubzahl macht. Bei den Fahrkünsten werden nämlich schnelle Belastungsänderungen der Gestänge dadurch herbeigeführt, daß sie einmal ganz leer gehen, ein andermal mit Bergleuten, die aus- oder einfahren wollen, teilweise oder voll besetzt sind. Im erstern Falle hat die Maschine nur die Reibung [* 7] des Apparats zu überwinden, im zweiten Falle (beim Ausfahren) hat sie bei jedem Hube eines Gestänges dazu noch das ganze Gewicht der aufgetretenen Mannschaft zu heben, und im dritten Falle (beim Einfahren) wird sie von dem Gewicht der niederfahrenden Bergleute getrieben und muß daher nicht nur keine Arbeit verrichten, sondern viel-
[* 1] ^[Abb.: Fig. 1. Wassersäulenmaschine von Roux.] ¶
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mehr die von dem Gewicht der niederfahrenden Bergleute verrichtete Arbeit vernichten. Dabei muß das Gestänge einen sanft, aber genau begrenzten Hub haben, damit beim Hinübertreten die Tritte in gleicher Höhe stehen. Die bisher zum Betrieb der Fahrkunst [* 9] benutzten Wassersäulenmaschinen [* 10] waren rotierende, bei welchen die Betriebskraft mit der Hand [* 11] reguliert und die überschüssige Kraft [* 12] beim Einfahren durch Bremsen [* 13] des Schwungrades vernichtet wurde. Sie erforderten zu ihrer Aufstellung große Räume und zur Übertragung der Betriebskraft auf die Gestänge Zahnradübersetzungen, wodurch bei der wechselnden Belastung oft gefährliche Unruhen und Brüche entstehen.
Diese Übelstände sollen durch die direkt wirkende Kleysche Wassersäulenmaschine, welche eine sich selbst regulierende Steuerung besitzt, beseitigt werden. Die Maschine (deutsches Reichspatent Nr. 48,723) besteht aus zwei oben geschlossenen, stehenden Treibcylindern A und A1 [* 8] (Fig. 2), welche unten durch ein U-Stück miteinander verbunden sind, und in welchen zwei Kolben. B und B1 sich bewegen. Der Raum zwischen den beiden Kolben bleibt stets mit demselben Wasser gefüllt.
Diese hydraulische Verbindung der beiden Kolben dient nicht bloß zur Übertragung der Betriebskraft von einem Kolben auf den andern, sondern vermittelt auch gleichzeitig die gegenseitige Ausgleichung der Gewichte der Fahrgestänge F und F1, welche mittels Traversen an die Kolbenstangen angeschlossen sind. Die Maschine hat eine Kolbensteuerung. Das Betriebswasser tritt bei G in dieselbe ein und bei H und H1 aus derselben heraus. Stehen die beiden gekuppelten Steuerkolben K u. K1 rechts, so gelangt das Betriebswasser durch den Kanal J1 J1 in den Cylinder A1 über den Kolben B1 und drückt diesen samt Kolbenstange und Gestänge abwärts, während der andre (B) nebst Zubehör durch Vermittelung der Wassersäule zwischen B1 und B aufwärts bewegt wird und das gebrauchte Wasser aus dem Cylinder A durch J und H abfließen kann.
Bei der Linksstellung der Steuerkolben strömt das Betriebswasser durch J nach A, B geht abwärts, B1 aufwärts, und das Abwasser geht aus A1 durch J1 und H1 ins Freie. Die Steuerkolben K und K1 werden auf zweierlei Weise bewegt, einmal durch die Maschine selbst mittels der am Gestänge F angebrachten Zahnstange Z, der Zahnräder R und r, der Zahnstange z, der Schubstange zq und des in der Steuerkolbenstange gelagerten Hebels O, und zweitens durch die doppelt wirkende hydraulische Hilfsmaschine W mittels des Kolbens M, der Schubstange Ns und wiederum des Hebels O. Die Hilfsmaschine hat eine Kolbensteuerung, welche von der Hauptmaschine, bez. dem Fahrgestänge F aus im letzten Teile des Auf- und des Niederganges derselben mittels der Knaggen P und P1 sowie der mit dem Gewichtshebel U verbundenen Hebel [* 14] Q und Q1 und T bewegt wird, wodurch die Umsteuerung [* 15] erfolgt.
In den zwei Kanälen p u. p1, welche das Betriebswasser in den Cylinder der Hilfsmaschine ein- und daraus abführen, befinden sich Hähne, welche fein eingestellt werden können. Durch die Regulierung dieser Hähne hat man die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens M ganz in der Gewalt. Die Hähne werden so gestellt, daß die Hilfsmaschine nur so viel Hübe macht, wie die Fahrkunst machen soll. Der geometrische Zusammenhang der Hauptmaschine mit ihrer Kolbensteuerung und mit der Hilfsmaschine ist nun derart, daß die Bewegung der Hauptmaschine die Hauptsteuerkolben stets in ihre mittlere Lage bringen will, in welcher sie die Ein- und Auslaßkanäle des Betriebswassers absperren, also den Gang der Maschine unterbrechen, während die Bewegung des Hilfsmaschinenkolbens stets die Ein- und Ausströmungskanäle der Hauptmaschine nach der einen oder andern Seite zu öffnen strebt.
Die Hilfsmaschine wirkt hierbei als Regulator. [* 16] Ist sie mittels ihrer Regulierhähne in den Kanälen p und p1 auf die richtige Anzahl Hübe eingestellt, so kann auch die Hauptmaschine nur mit derselben Hubzahl laufen; denn würde sie etwa infolge nur geringer Belastung der Gestänge schneller laufen wollen, so würde sie veranlassen, daß das Ende q des Hebels O mehr auf Schließung der Kanäle J und J1 hinwirkt als das Ende s dieses Hebels auf Offenhaltung, es würde somit eine Verengerung des Zuganges zu jenen Kanälen eintreten, welche eine entsprechende Verlangsamung des Maschinenganges bis zur normalen Geschwindigkeit zur Folge hat.
Würde im umgekehrten Falle bei starker Belastung der Gestänge eine abnorm geringe Geschwindigkeit der Maschine auftreten, so würde dieselbe durch Überwiegen der Öffnungsbewegung der Steuerkolben, welches durch die nunmehr schneller laufende Hilfsmaschine herbeigeführt wurde, bald wieder auf das richtige Maß erhöht werden. Die Kolben K und K1 sind etwas länger als die Ein- und Austrittsöffnungen der Kanäle J und J1, sie müssen daher einen kleinen Weg zurücklegen, ehe die Hauptmaschine von einem Hube zum andern übergehen kann. Es entsteht somit eine kleine Hubpause, während welcher die Bergleute Zeit haben, von einem
[* 8] ^[Abb.: Fig. 2. Kleys Wassersäulenmaschine für Fahrkünste.] ¶