Ueber freigehende Pumpenventile. Von Professor L. Klein, Hannover. (Fortsetzung von S. 357 d. Bd.) Ueber freigehende Pumpenventile. Bei den einzelnen Versuchsreihen ließ ich nun Ventilbelastung und Kolbenhub gleich groß, steigerte aber die minutliche Umdrehungszahl. In den Fig. 9–26 sind Diagramme einer solchen Versuchsreihe zusammengestellt. Dabei war der Hub des Kolbens 300 mm, sein Durchmesser 124,6 mm; die Ventilbelastung BII bestand nur aus dem Bleiring R2 – vergl. Fig. 2 und Tab. 2 –, während die Umdrehungszahl von 60–114,5 zunahm. Textabbildung Bd. 322, S. 373 Fig. 27. Vergleichs-Schlußgeschwindigkeit; Ventilschlußgeschwindigkeiten; Gang sehr gut; Gang gut; Gang sehr gut bis gut; Gang gut bis mäßig. Mit der Umdrehungszahl wächst der Hub und der Schlag des Ventils, ebenso der Oeffnungsstoß. Das auf letzteren folgende Herabfallen des Ventils rückt immer näher an das Ende des versetzten Diagrammes, also nach der Kolbenhubmitte zu, so daß beispielsweise bei n = 114,5 (Fig. 25) der dem Gleichgewichtszustande entsprechende Ventilhub in der Mitte des normalen Diagramms wesentlich größer sein würde, als er dort erscheint. Er ist für das Diagramm No. 25 jedenfalls noch größer als 6,7 mm und darum ist in der zeichnerischen Darstellung der Versuchspunkt (s. Fig. 29) zwar auf 6,7 mm, die Kurve aber höher gelegt. Man sieht aus den Ventilerhebungslinien, daß der Einfluß des Oeffnungsstoßes sich meist nicht bis zum Schlusse des Ventils erstreckt, und daß er diesen nur wenig oder gar nicht beeinflußt. Die versetzten Ventilerhebungslinien schließen nicht tangential an die Nullinie an, woraus hervorgeht, daß auch bei sehr gutem Gang das Ventil mit einer Geschwindigkeit größer als 0 auf seinem Sitze ankommt. Außerdem sieht man, daß der Schreibhebel nach Ventilschluß noch Eigenschwingungen ausführt. In Tab. 1 sind die Ergebnisse dieser Versuchsreihe und in Fig. 27 zu den nach der Sinusbewegung zu erwartenden Schlußgeschwindigkeiten v'_s=\frac{\pi}{30}\,n\,\frakfamily{h}, Tabelle 1. BII = 5,70 kg; Kolbendurchmesser = 124,6 mm; Hub = 300 mm. Umdrehungs-zahl n Gang derPumpe Ventil-hub\frakfamily{h} mm Vergleichs- Ge-messene \lambda=\frac{v_s}{v'_s} Schlußgeschwindigkeit v'_s=\frac{\pi}{30}\cdot n\,\frakfamily{h}in mm/Sek. vsin mm/Sek.    60 sehr gut 3,8    23,6    35,8 1,5      69,5 sehr gut 4,3    31,3    44,7 1,4   75 sehr gut 4,5    35,4    59,2 1,7   81 sehr gut; Grenze 4,9 42 76 1,8   84 sehr gut; Grenze 5,1 45 74 1,6   95 gut 5,9    58,8   121 2,1 100 gut 6,1    63,8   139 2,2 107 gut bis mäßig 6,8    75,6   172 2,3    114,5 gut bis mäßig 6,7    80,4   183 2,3 die aus dem versetzten Diagramme gemessenen wirklichen Schlußgeschwindigkeiten vs als Ordinaten eingetragen. Der Umstand, daß die durch den Versuch gefundenen Punkte in Fig. 27 ganz oder nahezu auf einer gleichmäßig verlaufenden Kurve liegen, berechtigt zu schließen, daß bei den Versuchen größere Ungenauigkeiten nicht vorgekommen sind. So wie vorstehend mit Ventilbelastung BII und 300 Millimeter Kolbenhub habe ich die Versuche für alle vier Ventilbelastungen, deren Größen in Tab. 2 eingetragen sind, und für vier verschiedene Kolbenhübe durchgeführt und ausgewertet. Die Ergebnisse sind in den Schaulinien der Fig. 28–31 dargestellt. Tabelle 2. Größe der Ventilbelastung in kg. Bezeich-nung derBelastung Ventil-gewicht InnererBleiring R1 AeußererBleiring R2 AeußeresGewicht Hebel-ge-wicht Rei-bungin kg Gesamte Ventil-belastungunter Wasser Bewegte Ventilmasse UngefährerDruckverlustim Ventil inm Wasser-säule unter außer unter außer unter außer Wasser in kg Wasser in kg Wasser in kg in kg B I 2,21 2,52 1,16 1,26 0,4 0,37 3,77 ± 0,37 kg \frac{1}{g}\,(2,52+1,26+0,4)    \frac{1}{g}\cdot 4,18\mbox{ kg} 0,7 B II 2,21 2,52 3,46 3,8 0,4 0,37 6,07 ± 0,37 kg \frac{1}{g}\,(2,52+3,8+0,4)    \frac{1}{g}\cdot 6,72\mbox{ kg} 1,1 B III 2,21 2,52 1,16 1,26 3,46 3,8 0,4 0,37 7,23 ± 0,37 kg \frac{1}{g}\,(2,52+1,26+3,8+0,4)    \frac{1}{g}\cdot 7,98\mbox{ kg} 1,3 B IV 2,21 2,52 1,16 1,26 3,46 3,8 0,926 0,4 0,37 8,16 ± 0,37 kg \frac{1}{g}\,(2,52+1,26+3,8+0,93+0,4)    \frac{1}{g}\cdot 8,91\mbox{ kg} 1,4 Zur Bestimmung des Gewichtes und der Reibung des Schreibwerks wurden die beiden in Fig. 3 ersichtlichen Hebel L2 so weit auf die Seite gerückt, daß sie außer Eingriff mit dem Ventil waren. Sodann wurde L1 in der Entfernung L2 von seinem Drehpunkt durch eine Federwage gefaßt und auf- bezw. abwärts bewegt, wobei letztere das Hebelgewicht ± Reibung anzeigte. Das Schreibhebelgewicht ist der Ventilbelastung immer zuzuzählen, die Reibung nur für den Aufwärtsgang, für den Abwärtsgang ist sie abzuziehen. Textabbildung Bd. 322, S. 374 Fig. 28.Ventilhübe bei Belastung BI = 3,40 kg Gang sehr gut; Gang gut bis mäßig; Gang sehr gut bis gut; Gang mäßig; Gang gut. Da für Neuberechnungen die Grenzen des sehr guten Ganges zugrunde zu legen sind, so bieten diese besonderes Interesse. Sie sind in den Fig. 28–31 strichpunktiert eingetragen, und in Fig. 32, sowie in Tab. 3, zusammengestellt. Dabei fällt auf, daß sie für gleiche Kolbenhübe, also für ein und dieselbe Pumpe bei annähernd gleichen Umdrehungszahlen liegen, wenn auch die Ventilbelastungen und damit die Ventilhübe in den untersuchten Grenzen wechseln. Bei gleicher Ventilbelastung, aber verschiedenen Kolbenhüben, Umdrehungszahlen und Ventilhüben bleibt mit genügender Genauigkeit das Produkt aus Umdrehungszahl n und Ventilhub \frakfamily{h} gleich groß, was sich in Fig. 32 dadurch ausdrückt, daß die entsprechenden Punkte auf einer gleichseitigen Hyperbel liegen (vergl. auch Tab. 3). Weiter zeigt sich, daß an der Grenze des sehr guten Ganges, also bei gleich geringem Ventilschlag, die Geschwindigkeit vs, mit welcher das Ventil auf seinem Sitze ankommt, bei gleicher Ventilbelastung gleich groß ist. Die Abweichungen betragen nur bis zu ± 3 v. H. und sind durch Messungsungenauigkeiten erklärbar. Es Tabelle 3. Versuchsergebnisse für die Grenze des sehr guten Ganges. Bezeichnung d.Ventilbelastung Kohlenhubs mm Ventilhub\frakfamily{h} mm Umdrehungs-zahl n Vergleichs- Gemessene \lambda=\frac{v_s}{v'_s} n\,.\,\frakfamily{h} Schlußgeschwindigkeit v'_s=\frac{\pi}{30}\cdot n\cdot \frakfamily{h} vsmm/Sek. B I 300250200150          65,55,14,5   81  89  99111 51515352 84838582 1,61,61,61,6 490490500500 B II 300250200150 5,14,74,33,8   84     88,4101114 45444545 73706969 1,61,61,51,5 430420430430 B III 300250200150 4,64,33,93,5   84     91,2   101,8   114,8 41414242 68676766 1,71,61,61,6 390390400400 B IV 300250200150 4,54,13,73,3   84  91102114 40393939 65666262 1,61,71,61,6 380370380380 war zu erwarten, daß bei gleichen zum Stoß kommenden Massen der Ventilschlag bei gleicher Ventilschließgeschwindigkeit gleich groß sein wird. Da die Ventilgeschwindigkeit in der Nähe des Ventilschlusses sich wenig ändert, konnte sie aus der Tangente an das versetzte Diagramm mit genügender Sicherheit bestimmt werden. Die einzelnen von jedem Versuch ausgewerteten 3 –10 Diagramme ergaben denn auch von den in Tab. 3 eingeschriebenen Mittelwerten nur Abweichungen von weniger als ± 3½ v. H., welche wieder durch Messungsungenauigkeiten erklärbar sind. Textabbildung Bd. 322, S. 375 Fig. 29.Ventilhübe bei Belastung BII = 5,70 kg. Gang sehr gut; Gang gut bis mäßig; Gang sehr gut bis gut; Gang mäßig; Gang gut; Gang mäßig bis schlecht. Textabbildung Bd. 322, S. 375 Fig. 30.Ventilhübe bei Belastung BIII = 6,86 kg. Gang sehr gut; Gang mäßig; Gang sehr gut bis gut; Gang mäßig bis schlecht; Gang gut; Gang schlecht; Gang gut bis mäßig Die Versuche zeigen aber ferner, daß die Ventilschließgeschwindigkeit aus dem Ventilhub und der Umdrehungszahl errechnet werden kann. Textabbildung Bd. 322, S. 375 Fig. 31.Ventilhübe bei Belastung BIV = 7,79 kg. Gang sehr gut; Gang gut; Gang sehr gut bis gut; Gang mäßig. Würde das Ventil sich genau nach dem Sinusgesetze auf und ab bewegen, das wäre also so, wie ein einfaches Pendel aus seiner Mittellage seitwärts und dann bis in die Mittellage zurück schwingt, dann würde die Schließgeschwindigkeit einfach gleich v'_s=\frac{\pi}{30}\,n\,\frakfamily{h} sein. In Wirklichkeit ist diese aber λ mal so groß und Textabbildung Bd. 322, S. 375 Fig. 32.Grenzen des sehr guten Ganges bei verschiedenen Ventilbelastungen. die Versuche haben ergeben, daß an der Grenze des sehr guten Ganges bei dem untersuchten Ventil für die verschiedenen Belastungen das λ konstant gleich 1,6 war (s. Tab. 3), so daß die wirkliche Schließgeschwindigkeit für ähnliche Ventile in ähnlichen Wasserverhältnissen sich errechnen läßt zu v_s=1,6\,\frac{\pi}{30}\,n\,\frakfamily{h}. (Schluß folgt.)