Luftdruckwasserheber

Luftdruckwasserheber (Druckluftwasserheber, Luftdruckpumpe), Vorrichtungen zum Heben von Flüssigkeit durch unmittelbare Einwirkung von Druckluft (Preßluft), beruhen entweder auf der Verminderung des spezifischen Gewichts einer Mischung von Wasser und Luft in einem Rohr oder auf der Druckwirkung gepreßter Luft auf Wasser in einem geschlossenen Raume.

Luftdruckwasserheber.

Taucht man ein Rohr (Steigrohr) zum Teil senkrecht in einen Brunnenschacht und läßt durch ein zweites Rohr Luft, deren Überdruck der Wasserhöhe zwischen Wasserspiegel und unterer Rohrmündung entspricht, von unten in das erste Rohr eintreten, so bildet sich in diesem ein Gemisch von Wasser und Luftblasen, das leichter als Wasser ist, weshalb nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren das Gemisch im Steigrohr sich über den Wasserspiegel erheben wird. Bringt man nun unter dem höchsten Stande der Mischung im Steigrohr eine Ausflußrinne an, so fließt das Gemisch so lange aus, als unten Luft zugeführt wird. Diese Einrichtung bildet das von Löscher in Freiburg 1797 erfundene aërostatische Kunstgezeug, das auch in neuerer Zeit in einzelnen Fällen (Wasserversorgung von Wilhelmshaven, Grubenentwässerung bei Berlin) mit Vorteil benutzt wird. Der Nutzeffekt ist wegen der Ausnutzung der Expansion der Luft ziemlich groß (22–45 Proz.), doch ist bei einiger Förderhöhe die erforderliche Tiefe des Eintauchens des Steigrohres unbequem. Eine besondere Ausführungsform des geschilderten Luftdruckwasserhebers ist die von Borsig gebaute Mammutpumpe, die auch zum Fördern von schlammigem, mit Sand gemischtem Wasser erfolgreich Verwendung findet. Einen L. der zweiten Art in ein fachster Form zeigt die Abbildung. In das in einen Brunnen eingetauchte Gefäß A mündet oben ein Druckluftrohr B und ein bis zum Boden reichendes Steigrohr C, unten ist ein Wassereinlaßventil D angebracht; ein besonderer Luftauslaß fehlt. Im Ruhezustand ist das Gefäß mit Wasser gefüllt; sobald jedoch durch B Druckluft zugeleitet wird, wird bei geschlossenem Ventil D das Wasser durch C emporgedruckt, bis der Wasserspiegel im Gefäß unter die Mündung von C herabsinkt. In diesem Moment dringt die Druckluft ins Steigrohr ein und kann nun plötzlich ins Freie strömen. Dadurch findet in A eine Druckverminderung in dem Maße statt, daß neues Wasser von unten durch D mit Heftigkeit eintreten kann, wodurch die Mündung des Steigrohrs wieder unter Wasser kommt. Nun beginnt das Spiel aufs neue. Die Ausnutzung der Druckluft ist bei diesem Apparat mit nur einem Wassereinlaßventil mangelhaft. Sie gestaltet sich besser, wenn der Ein- und Austritt von Wasser und Luft durch Hähne oder Ventile geregelt wird. Die Wasserein- und Auslaßventile können selbsttätig sein wie bei Pumpen, während die Luftventile gesteuert sind. Diese Steuerung erfolgt zumeist mittels Schwimmer, die mit der Flüssigkeit im Gefäß steigen und sinken und dabei durch Vermittelung von Stangen und Hebeln die Luftein- und Auslaßventile in entsprechender Weise öffnen und schließen. Auch Hähne werden durch Schwimmer gesteuert. Solche L. haben bei der Abführung der Abwässer von Städten Verwendung gefunden (z. B. in Toulon der Apparat von Shone, in Great-Grimsby derjenige von Adams). Auch sind verschiedene Vorschläge zur Wasserhaltung in Bergwerken und Wasserversorgung mit Luftdruckwasserhebern gemacht worden. Die nötige Druckluft wird in der Regel durch einen Kompressor oder auch durch Wasserdruck erzeugt. Luftdruckflüssigkeitsheber werden in chemischen Fabriken benutzt zum Heben ätzender Flüssigkeiten (Schwefelsäure, Salzsäure etc.), wobei die Gefäßwände, Ventile etc. aus entsprechendem Material (Hartgummi, Steingut etc.) hergestellt sein müssen (vgl. Drucktopf). In Zuckerfabriken dient ein mit dem Namen Monteius (s. d.) bezeichneter Apparat zum Heben des Zuckersaftes. Vgl. Hartmann u. Knoke, Die Pumpen (2. Aufl., Berl. 1897).