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2024-10-14T08:54:05Z

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[[Datei:Pulsometer im Bergbau in Alaska um 1900.jpg|mini|hochkant=1.5|Pulsometer im Bergbau in Alaska um 1900]]

Ein '''Pulsometer''' ist eine aus der Dampfpumpe von [[Thomas Savery]] abgeleitete, [[Kolben (Technik)|kolben]]<nowiki />lose, mit [[Wasserdampf|Dampf]] betriebene [[Pumpe]], die zum Heben von Flüssigkeiten benutzt wurde.

== Ursprung ==
[[Datei:Pulsometer Hall US131519.jpg|mini|hochkant|links|Pulsometer mit vier Kugelventilen nach US-Patent 131519.<ref>{{Patent| Land=US| V-Nr=131519A| Titel=Improvement in Steam Vacuum-Pumps| V-Datum=1872-09-24| Erfinder=Charles H. Hall}}</ref>]]
[[Datei:Pulsometer Uebersicht Brede.jpg|mini|hochkant|Pulsometer in Servicestellung (J.T. Williams & Sons, London).]]
Der Amerikaner Charles Henry Hall entwickelte die Pulsometerpumpe in den 60er Jahren des 19. Jahrhunderts. Seine Ergebnisse mündeten 1872 in 29 [[Patent]]en (US.Patente 131515<ref>{{Patent| Land=US| V-Nr=131515A| Titel=Improvement in Steam Vacuum-Pumps| V-Datum=1872-09-24| Erfinder=Charles H. Hall}}</ref> ff.). Durch seine Entwicklungen wurden die Schwierigkeiten der pumpenexternen Steuerung durch eine Verlagerung ins Pumpeninnere gelöst: Die Steuerung der Pumpe war nur noch von den inneren Druckverhältnissen abhängig.

== Prinzip ==
Der Name der Pumpe leitet sich von der pulsierenden Arbeitsweise ab. Sie besteht aus zwei Kammern, in denen der Dampf abwechselnd zur Wirkung gelangt. Die Auswahl (Steuerung) der Kammer geschieht durch ein [[Kugelventil]]: Die Kugel gibt den Dampf für eine Kammer frei, während sie die andere [[Vakuum|vakuumdicht]] verschließt. In der ursprünglichen Ausführung wurden auch die Saugventile (Zufluss) und das einzelne Druckventil (Abfluss) als Kugelventile, später jedoch als kreisförmige Gummiklappen ausgeführt: zwei Saugventile und zwei Druckventile (siehe Abbildung). Die gesamte Steuerung obliegt somit dem Kugelventil im Dampfeinlass. Die Position der Dampfventilkugel richtet sich einzig nach dem Druckunterschied zwischen beiden Kammern. Um die Verwirbelungen im einfließenden Dampf zu minimieren, sind die Kammern trichterförmig zum Kugelventil hin gezogen. Jeweils im oberen Bereich der Trichter findet sich ein Ventil, das bei entsprechendem Unterdruck Umgebungsluft in die Kammer lässt. Zur Verringerung der [[Kavitation]] ist im Einlassbereich ein [[Windkessel|Saugwindkessel]] vorgesehen, der räumlich zwischen den oberen Ausläufern der Kammern positioniert ist.

== Funktionsweise ==
Man nehme an, die zu fördernde Flüssigkeit sei Wasser und beide Kammern der Pumpe seien durch Rückfluss durch die Ventile zumindest teilweise gefüllt. Der Dampf strömt über das Kugelventil in eine der Kammern und drückt das Wasser, das sich in der Kammer befindet, durch das Auslassventil (Druckventil). Das Einströmen verwirbelt den Dampf, er kommt mit der Luft in der Kammer, der Kammerinnenfläche und auch der Wasseroberfläche in Kontakt, wodurch er abkühlt und [[Kondensation|kondensiert]]. Durch die Kondensation des Dampfes entsteht ein Unterdruck. Durch den Druckabfall ist es dem Dampf zum einen nicht mehr möglich, Wasser durch das Abflussventil zu drücken, zum anderen verschließt sich dadurch über das Kugelventil die Dampfzufuhr. In der Kammer kondensiert immer mehr Dampf, der Unterdruck wird so stark, dass Wasser über das Saugventil in die Kammer strömt. Dieses Wasser kühlt den Dampf weiter ab, die Kammer füllt sich weiter. Durch den Unterdruck öffnet sich auch das Unterdruckventil oben am Einlasstrichter. Die geringe Menge einströmender Luft sorgt für Verwirbelungen im Dampf, wodurch dieser schneller und vollständiger kondensiert. Hierdurch wird auch die Temperatur in der Kammer herabgesetzt. Durch den Verschluss der Dampfzufuhr bei beginnender Kondensation in der ersten Kammer wurde bereits die Dampfzufuhr in die zweite Kammer freigegeben. Die Abläufe in der zweiten Kammer sind analog zur ersten. In dem Moment, in dem der Dampf in der zweiten Kammer zu kondensieren beginnt, wird er für die erste Kammer wieder freigegeben und das Wasser aus der ersten Kammer heraus gedrückt. Der Pumpzyklus der ersten Kammer beginnt von neuem.

== Vorteile und Nachteile in der Anwendung ==
Wegen des direkten Kontakts des Pumpengehäuses mit der zu fördernden Flüssigkeit und dem antreibenden Dampf wurde es für [[Alkalische Lösung|Laugen]] aus [[Gusseisen]], für [[Säuren]] aus [[Hartblei]] gefertigt. Von Vorteil ist neben der einfachen Konstruktion die relative Unempfindlichkeit des Pulsometers gegenüber Verschmutzungen und hohe Temperaturen der zur fördernden Flüssigkeit. Anwendungsgebiete waren neben der Entwässerung von Lehmgruben auch die Wasserversorgung von [[Dampflokomotive]]n auf freier Strecke. Den zur Förderung benötigten Dampf entnahm man hierbei aus dem eigenen Dampfsystem der Lokomotive. Nachteilig ist der im Vergleich zu anderen Pumpen hohe Dampfverbrauch pro geförderter Menge Flüssigkeit und deren damit konstruktiv verbundene Erwärmung. In Badeanstalten, in denen Pulsometer als [[Wasserpumpe]] eingesetzt wurden, gilt diese Erwärmung wiederum als Vorteil. Aufgrund ihrer Ineffizienz bei der Umsetzung von [[Thermische Energie|thermischer]] in [[potentielle Energie]] werden Pulsometer heutzutage nur noch selten benutzt.
== Galerie ==
<gallery caption="Pulsometer im Kew Bridge Steam Museum">
Datei:Pulsometer pump.JPG|[[Gusseisen|gusseisernes]] Pulsometer (Pulsometer Eng. Co. Ltd., London)
Datei:Pulsometer Kugelventil Kew.jpg|Kugelventil (Kugel aus [[Bronze]])
Datei:Pulsometer Druckventil.jpg|Abflusskammer des Pulsometers mit zwei Gummiklappenven-tilen. Abfluss nach oben, Gummiring des rechten Ventils zur Funktionsdarstellung angeschnitten.
</gallery>

== Existierende Exemplare ==

=== In Betrieb ===
* Ein aus der Zeit der Errichtung der [[Achenseebahn]] im Jahr 1889 stammendes Pulsometer befindet sich an der bergseitigen Endstation am Seespitz am [[Achensee]], Tirol, Österreich. Die am passenden Platz haltende Lokomotive liefert den Dampf, um Wasser aus dem wenige Meter entfernten See mittels Pulsometers in ihren Wasserkasten zu pumpen. Dafür wird eine Dampfleitung an der Seite der Lok mit einem zum Gleis schwenkbaren Teleskoprohr mit Überwurfmutter verschraubt. Dampf wird zu dem grünlackierten Pulsometer mit zwei Kammern aus Gusseisen geleitet, um Seewasser anzusaugen und über einen Schwenkstutzen in den Wasserkasten der Lok zu pumpen. Diese dampfgetriebene [[Pumpe]] arbeitet stoßweise und erinnert akustisch an einen [[Wasserwidder]].<ref>[https://www.youtube.com/watch?v=eQtoR4ttNlE Achenseebahn Imagefilm], Titel im Film: 130 Jahre Achenseebahn. Achenseebahn AG, 27. November 2019, abgerufen am 8. Juli 2020. – Füllen des Wasserkastens mit dem Pulsometer: 1:56–2:40/4:41. 2:35: Erahnbare Beschriftung des Gusskörpers der Pumpe: PATENT // PU / LSOMET / ER // MACO. (= Mf.Co. Manufacture Company?)</ref>

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PulsoAchsee 1.jpg|Pulsometer an der Achenseebahn im August 2024 in Betrieb.
PulsoAchsee 2.jpg|Anschluss an die Dampflok
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=== Stillliegend, ausgestellt ===

* London Museum of Water & Steam (gegründet 1975, bis vor Anfang 2014: Kew Bridge Steam Museum)
* Brede, Sussex, England

== Literatur ==
* [[Conrad Matschoß]]: ''Die Entwicklung der Dampfmaschine.'' [[Verlag von Julius Springer]], Berlin 1908, S. 355–360. (''als [[Nachdruck]]:'' Springer, Berlin / Heidelberg / New York 1987, ISBN 3-18-400788-X)
* {{cite book|title=Encyclopaedia Britannica|last=Ewing|first=J. A.|edition=9|volume=22|pages=516|location=New York|publisher=Charles Scribner’s Sons|date=1887|language=English}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Pulsometer|audio=1|video=0}}

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Pumpe nach Wirkungsweise]]
[[Kategorie:Dampftechnik]]
[[Kategorie:Flüssigkeitspumpe]]

Pulsometer - Versionsgeschichte

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