Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

2. szám - Szepesi Zoltán: Hell József Károly (1713–1789) selmeci főgépmester vízoszlopos szivattyúja

88 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2003

. 83. ÉVF. 2. SZ. Az első, a szélaknai Lipót-aknában megépített vízoszlopos szivattyú (/. ábra) átmenő dugattyúrudas munkahengere 2,7 m magas, 0,35 m átmérőjű, és 3,3 mm falvas-tagságú volt. A munkahengerben a dugattyú 2 m-es lökethosszon dolgozott. A tóból hozzávezető 180 mm-es átmérőjű ejtőcső 89,6 m hosszúságú volt, melyen a közel 9 bar túlnyomású erővíz a dugattyú alá érkezve, megemelte azt. A dugattyú alsó rudazata ugyanakkor mozgásba hozta a 212 m-es mélyszinten elhelyezett szivattyú rudazatát, és a szivattyú az altáró szintjére (ahol maga a gép is elhelyezést nyert) nyomta a bányavizet. Az erővíznek a hengerből való gyors távozásakor a dugattyú a rudazattal együtt tömegénél fogva visszaesett, amely löket alatt a mélyszinten lévő szivattyú a zsompból (vízgyűjtő bányatérség) bányavízzel töltődött. Az erővíznek újból való hatására a ciklus megismétlődött, s így a gép járása egyenletes és folyamatos volt. A gép fő méreteinek és a telepítési viszonyok ismeretének birtokában a műszaki elhanyagolhatóság határain belül maradva, a dugattyúra 86 500 N erő, azaz 8,65 t tömegerő hatott. Az erővíz adagolását, ill. annak hengertérből történő elvezetését egy kétállású útszelep (váltócsap) biztosította. A váltócsap elvi vázlatát a 2. ábra szemlélteti. Dugattyú alatti hengertér felé Távozó vfz L \S; f. J. A tóból érkező erővíz 2. ábra. Kétállású útszelep (váltócsap ) elvi vázlata Az alternáló mozgást végző szabadlöketü dugattyú felső dugattyúrúdja különböző karhosszúságú himbákon átvezetett lánchoz (3. ábra, 1) kapcsolt függő vezérlő-rudat (2) hozott mozgásba, amely láncáttételekkel (4 és 7) szintesen elhelyezett, de egymáshoz képest mélységben eltolt tengely körül elforduló ejtő-kalapácsokat (3 és 6) működtetett. A különböző karhosszúságú- és körívekkel rendelkező himbákra egyrészt azért volt szükség, hogy a 2 m-es lökethosszon dolgozó dugattyú útja jelentősen lecsökkentett vezérlőrúd elmozdulást eredményezzen. Ugyanis az ejtő-kalapácsoknak csupán csak akkora elmozdulást volt szabad végezniük, amelyet a szintesen elhelyezett vonószerkezeten át (9) a váltócsap (10) elfordítása igényelt. Ezt az elmozdulást az ejtő-kalapácsok merev rudazata a vízszintesen dolgozó vonószerkezetben célszerűen kialakított, a váltócsap elfordulásával azonos hosszúságú hornyokban biztosította. Ahol ez nem volt lehetséges, ott a merev rudazat és a vonószerkezet közötti kapcsolatot láncok elhelyezésével biztosították. A különböző karhosszúságú és ívű himbák másik, talán még az első szempontnál is fontosabb feladata az alsó dugattyúrudazat igen nagy tömegéből adódó gyorsulás mértékének a csökkentése volt. Tehát a dugattyú feletti himba hosszabbik karja ellensúlyként működött. Ezt a tervező úgy alakította ki, hogy egy fából készült szekrényben köveket helyezett el. ere rJ ^ I 3. ábra. Az erövíz adagolását automatikusan vezérlő ejtó'kalapácsok elvi elrendezésének vázlata. 1. a dugattyúhoz kapcsolódó lánc, 2. függő vezérlőrúd, 3. és 6. cjtőkalapács, 4. és 7. emelőlánc, S. és 8. zuhanást határoló lánc, 9. vonószerkezet, 10. váltócsap A 3. ábra a gép azon helyzetét ábrázolja, amikor a dugattyú a lökethossz felét, azaz 1 m-es utat tett meg fölfelé mozogva. Ekkor a függő vezérlőrúd lefelé haladva éppen akkora utat tett meg, hogy az emelőlánc (4) a bal oldali ejtőkalapácsot (3) a kiegyensúlyozott kilincsre engedte, mely alátámasztotta azt. Ugyanekkor emelni kezdte a másik emelőláncon át (7) a jobb oldali ejtő-kalapácsot (6), amely eddig a zuhanást határoló láncon (8) függeszkedett. Tovább süllyedve a vezérlőrúd a 4-es emelőláncot oly mértékben lazította, hogy az ne akadályozhassa mozgásában a majd lezuhanó 3-as kalapácsot, míg a 7-es emelőlánchoz kapcsolódó kalapácsot megemelve a kilincsüre akasztotta. Ez a kapcsolási helyzet a dugattyú felső holtpontja előtt következett be néhány löketszázalékkal. Elérve a holtponti helyzetet a vezérlőrúdon elhelyezett felső ütköző a bal oldali kilincs működtetésével megszüntette a 3-as kalapács alátámasztását, melynek következtében az ingamozgásba jött, és nagy sebességgel zuhanva a vonószerkezetet (9) jobbra elmozdította. E mozdulat mértéke - mint ahogy azt már ismertettük - akkora volt, hogy a váltócsapot (10) átállította abba a helyzetbe, hogy a külszíni tóból ejtőcsövön érkező erővíz útját elzárta, ill. a dugattyú alatti hengertérből az altáró szinten kialakított csorgába (vízvezető árok) vezette a már felesleges vizet. Hogy a nagy sebességgel zuhanó kalapács ne tegyen kárt e szerkezeti elemekben, a felette lévő gerendához erősített zuhanást határoló lánc (5) szabott határt az elmozdulásnak. A dugattyú lefelé irányuló mozgásából adódóan, a vezérlőrúd fölfelé mozdulva kellő mér-