Pumpenventile

Pumpenventile sperren als selbsttätige Rückschlagventile die Förderleitung vor und hinter dem Pumpenraum ab.

Man unterscheidet Hub- und Klappenventile, ferner Gewichtsventile, die nur vermöge ihres Eigengewichtes in der Flüssigkeit auf dem Sitz aufruhen, und Federventile mit elastischer Niederhaltung. Sang- und Druckventile werden in der Schlußstellung außer durch ihre Belastung auch durch den Flüssigkeitsdruck von der gesamten Förderhöhe aufgepreßt. Tellerventile haben ebene Sitzflächen, Kugel- und Kegelventile schräge Ringflächen. Die Dichtung erzielt man bei Metall durch Aufschleifen; Gummi und Leder halten unter dem Druck dicht, solange das Material elastisch bleibt. Ueber die Eignung verschiedener Liderungen s. Pumpenkolben.

In Fig. 1 sind Kugelventile als Sang- und Druckventile einfachster Form an einer aus Steinzeug [12] gefertigten Pumpe dargestellt. Die rund geschliffenen Kugeln, 1,4–1,5 mal so groß wie die Sitzweile, sind unter fortwährendem Drehen auf den Sitz geschliffen und werden durch einen Ventilfänger im Hub beschränkt. Für Schwefelsäurepumpen benutzt man auch Gußeisenkugeln mit Bleimantel, für schlammige Flüssigkeiten mit Gummimantel, sonst auch massive Metallkugeln. Im Betriebe halten Kugelventile nicht vollkommen dicht, werden aber, auch bei unreinen Flüssigkeiten, niemals ganz undicht.

Klappenventile bedürfen keiner besonderen Führung. Als Gelenk dient statt des Scharnieres der Rückschlagklappen (Bd. 5, S. 503) die biegsame Klappe selbst, wie bei dem Fußventil (Bd. 4, S. 225). Mit Eisenplatten versteifte Lederklappen eignen sich nur für langsamen Gang (s. Pumpenkolben, Fig. 7). Eine besondere Art bilden die Gutermuthklappen (Fig. 2) von Messingblech, das im geraden Teil etwa 1 mm stark, im gerollten, federnden ¹/₂ mm stark ist. Sang- und Druckventil lassen sich in einen kegelig eingesetzten Ventilkörper einbauen [10]. – Eine rechteckige Gummiklappe ist in dem Kondensator Bd. 5, S. 592, enthalten. – Die runde Gummiklappe (Fig. 3) biegt sich kugelschalenförmig auf bis an den Klappenfänger und schließt infolge der dem Stoff eignen Elastizität schnell und sanft. Sie wird besonders in Naßluftpumpen (Bd. 6, S. 256) und auch sonst sehr häufig verwendet [13]. Gummiklappen von h = 1,3–2 cm Stärke liegen am Rande mit 5–15 mm Randbreite auf einem Gitter. Ueber den Oeffnungen von annähernd a cm Länge und b cm Breite erleidet die Platte unter p Atmosphären Ueberdruck eine zulässige Spannung s = 2–2,5 kg/qcm in kaltem Wasser, bezw. s = 0,5 kg/qcm in 30–40° warmem Wasser, gemäß der Formel s = p b²/h² 2 (1 + (b/a)²).

An dem Plattenventil (Fig. 4) hebt sich die federbelastete Scheibe ohne Verbiegung und erfordert daher nicht so gutes elastisches Material; sie kann durch Gewebeeinlagen verstärkt werden, auch aus verschiedenem Stoff: Weich- und Hartgummi, Filz, Leder und Blech zusammengesetzt sein [13]. So enthält Fig. 5 drei dünne Bleche, deren untere stellenweise durchbrochen sind. In Fig. 6 findet die Platte ein federndes Widerlager [13].

[291] Ringventile lassen die Flüssigkeit am äußern und innern Rande durchströmen, wobei die Führung des Ringes die Abströmung nicht hindern darf. Fig. 7 zeigt eine Weiterbildung des Corlißventils [1], das aus einem Blechring von Bronze, Flachfeder und vierflügeligem Halter besteht. Hier ist der Ring mit unten vorstehenden Schleifrändern und durchbrochenem Zylinderaufsatz gegossen, der dem Ringe eine bessere Führung gibt und gelegentlich auch abgebrochene Federstücke abfangen kann. An dem sogenannten Glockenventil, Fig. 8 (s. Bd. 3, S. 8), liegt der innere Sitzrand tiefer, mit Rücksicht auf die Strömung und den Anschluß der Rippen; zur Dichtung sind Vulkanfiberringe eingelegt. Das Ringventil (Fig. 9), von denen 100 Sang- und 100 Druckventile zu einer Pumpe gehören [15], führt sich mit einer langen Hülfe auf einer Spindel in wagerechter Lage, wobei berücksichtigt ist, daß der Schwerpunkt nahe in die Mitte der Tragfläche fällt.

Mehrfache Ringventile geben die erforderliche Durchgangsfläche bei geringem Hub frei, weshalb man sie bei großen Wassermengen anwendet [5], [8], [9], falls man sich nicht zu einer großen Zahl kleiner Ventile [1] entschließt. In Fig. 10 sind die Ringe mit sechs Rippen und der Führungshülse in einem Stück gegossen. Dagegen enthält Fig. 11 einzelne Ringe, geführt durch einen gemeinsamen Halter mit Gummirohrfeder, wobei ein im Spalt eingeklemmter Fremdkörper nicht sämtliche Ringe verhindert, sich aufzusetzen. Ringe mit kegelförmigen Sitzflächen lassen sich nur einzeln dicht schleifen. Am Fernisventil (Fig. 12) nimmt der untere Ringteil den Druck auf, während das Leder die Abdichtung bewirkt, der obere Ringteil aber zur Führung in dem Halter dient; Rillen in der Sitzfläche des unteren Ringteils lassen beim Oeffnen des Ventils den Wasserdruck bis unter die Lederdichtung dringen. Am Stufenventil (Etagenventil) liegen die Ringe übereinander, entweder in gleicher Größe oder, der Strömung angepaßt, nach oben zu verjüngt, wie in dem Pyramidenventil (Fig. 13) von C. Hoppe. Das Ventil von Körting (Fig. 14) trägt mehrere mit kegeligen Sitzflächen versehene Gummiringe, die sich beim Oeffnen ein wenig ausweiten und durch eigne Elastizität zurückfedern.

Gesteuerte Ventile nach Riedler [7] werden gleichzeitig mit dem Kolbenauslauf bis nahe auf den Sitz niedergedrückt, so daß sie unmittelbar nachher abschließen können, ohne hart aufzuschlagen, selbst bei hohem Ventilhub und schnellem Gang der Pumpe. Als einfache Tellerventile ersetzen sie die mehrfachen Ringventile. Die äußere Steuerung von der Welle bis zu dem zwangläufig bewegten Widerlager des Ventils erschwert den Bau und die Unterhaltung der Pumpmaschine, veranlaßt auch Störungen beim Einklemmen eines feilen Körpers im Ventil, so daß nach der Erfahrung die Vorzüge durch die Nachteile übertroffen werden. Vgl. die Literatur unter Pumpen.

Literatur: [1] Mueller, O.H., Das Pumpenventil, Leipzig 1900. – [2] Bach, C., Versuche über Ventilbelastung und -widerstand, Berlin 1884. – [3] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1886, S. 421–1063; 1887, S. 41–67. – [4] Ebend. 1893, S. 381–386. – [5] Ebend. 1902, S. 661–669. – [6] Ebend. 1904, S. 1093–1188, und Forschungsarbeiten, Heft 30. – [7] Ebend. 1905, S. 485–622. – [8] Ebend. 1885, S. 502–585, und 1890, S. 537–636. – [9] 1886, S. 935–940. – [10] Ebend. 1904, S. 932. – [11] Ebend. 1905, S. 1030. – [12] Ebend. 1905, S. 1303. – [13] Ebend. 1905, S. 1935–2105. – [14] Ebend. 1907, S. 931. – [15] Ebend. 1907, S. 1226. – [16] Ebend. 1908, S. 780–786.

Lindner.

Fig. 1., Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5., Fig. 6.

Fig. 2.

Fig. 7., Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10., Fig. 11.

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.