Die hydraulische Kolbenpumpen-ökologische und ökonomische

Der Hydraulikzylinder schlug wieder zu

Artikel veröffentlicht in Sciences et Avenir im November 2003. Von David Larousserie. Einige Enthusiasten haben diese geniale Maschine, die 1792 mit der Republik geboren wurde, in Vergessenheit geraten lassen. Sie könnte sogar eine glänzende Zukunft haben, da sie ohne Energie ohne Unterbrechung arbeitet.

Der Hydraulikzylinder ist nicht tot. Dieses vor mehr als zweihundert Jahren erfundene Wasserpumpensystem wird dank einer französischen Firma und einer kleinen Gruppe von Schülern sogar wieder in Betrieb genommen. Es war an der Zeit ! Nur wenige Menschen kennen diese rustikale, wirtschaftliche, ökologische und dennoch effektive Technologie, es sei denn, Sie sind Klempner und installieren Wasserschlagsysteme zum Schutz der Rohre. Oder in seiner Jugend das Poum-Poum-Merkmal dieser Maschine am Rande eines Baches oder einer Quelle gehört zu haben.

Prinzipschaltbild Hydraulikzylinder

Das Stößelprinzip basiert auf dem Überdruck, der entsteht, wenn der Flüssigkeitsfluss plötzlich unterbrochen wird, beispielsweise wenn ein Hahn schnell geschlossen wird. Die resultierende Stoßwelle ist oft heftig und beschädigt ungeschützte Rohrleitungen. Der Industrielle und Erfinder Joseph de Montgolfier hatte 1792 die Idee, diesen Effekt mit Bedacht abzulenken. Nachdem er mit seinem Bruder Etienne Aerostate geflogen hatte, meldete er das Patent für diese autonome und effiziente Pumpe an und nannte sie wegen des Lärms und der Gewalt des Schlags einen Widder. Eine große Glocke aus Gusseisen, die sicher an einem Sockel befestigt ist, um dem Druck standzuhalten, zwei Bronzeventile, zwei Wassereinlässe und fertig. In der Nähe einer Quelle oder eines Wasserfalls installiert, kann die Maschine die Flüssigkeit bis zu mehreren zehn Metern ohne andere Energie als die durch den Strom bereitgestellte anheben (siehe Abbildung). Einmal gestartet, hört es nicht auf. Oder fast. Nur der Abfall des Zuflusses, der Frost oder eine Verunreinigung im Wasser, die die Ventile blockieren würde, beendet das regelmäßige Rammen.

Betriebsphasen eines Hydraulikkolbens

Der Widder ist auch unzerstörbar. Im Château de la Ménardière (Deux-Sèvres) zum Beispiel funktioniert noch ein Beispiel von mehr als 120 Jahren, das gerade einer leichten Restaurierung unterzogen wurde. Die Erfindung der Montgolfier-Brüder verbreitete sich langsam und erlebte zwischen 1870 und 1900 ihr goldenes Zeitalter. Die Widder der Marken Bollée, Pilter oder Mangin wurden dann zur Bewässerung von Parks, Gärten und Gemüsegärten verwendet. Die 200 Hektar großen Gärten in der Stadt Richelieu (Indre-et-Loire) werden beispielsweise noch von einem Widder versorgt, der Wasser über mehr als 600 Meter transportiert. Im Jahr 1876 listeten die Archive des Hauptherstellers Bollée hundert im Departement Indre-et-Loire auf. Nach dem Zweiten Weltkrieg machten die Pläne zur Elektrifizierung und Wasserversorgung dieser Maschine ein Ende, auch wenn sie unzerstörbar war.

1950 hatte Frankreich etwa zehn Hersteller. Es gibt heute nur noch einen, SARL Walton, in Bordeaux, der sich auf Gießen und Pumpen spezialisiert hat. „1998 weigerte ich mich zu stoppen, was mein Großvater 1910 begonnen hatte, und erstellte eine Website, auf der über den Hydraulikzylinder gesprochen wurde, von dem wir nur ein oder zwei Stück pro Jahr verkauften. Anfangs habe ich nur eine Reproduktion eines unserer Modelle aus dem Jahr 1936 installiert “, erinnert sich Richard Walton, dessen Direktor. Trotz der Armut der Website ist es Erfolg. Das Unternehmen verkauft jetzt etwa 50 Widder pro Jahr und hat 250 Benutzer in den Akten. Es gibt Objektliebhaber, die sich für das kleinste Modell entscheiden. Landwirte aus Limousin oder Cantal, die effizientere Modelle wählen, von denen einige ausreichen, um eine Herde von 100 Köpfen mit Wasser zu versorgen, oder einen Durchfluss von etwa 10 Litern pro Tag. Andere Kunden sind in Afrika, wo Walton-Widder Dörfer mit 000 bis 600 Menschen versorgen, die bis zu 1000 Liter pro Tag benötigen. "Für diese Länder besteht der Vorteil auch darin, dass am Brunnen ständig Wasser fließt, wodurch die Stagnation der Flüssigkeit und das Risiko einer Kontamination vermieden werden", fügt Richard Walton hinzu, der auch Kunden in Vietnam hat. Das Fehlen externer Stromversorgung und die einfache Wartung sind besonders für Entwicklungsländer geeignet.

Foto von Hydraulikzylinder
Zwei Bilder von Hydraulikkolben. Links ein neues Modell der französischen Firma Walton, das als einziges noch Widder auf den Markt bringt. Rechts ein Modell, das nach 50-Jahren noch in Betrieb ist.

Alles in allem ist es ein Widder, der im 50. Jahrhundert ein französisches Dorf gerettet hat. "Wenn es dieses System nicht gegeben hätte, hätten unsere Vorfahren den Kindergarten, der Arbeitsplätze und Wohlstand anzog, nicht nutzen können", erinnert sich Gilbert Barbier, stellvertretender Bürgermeister von Saint-Appolinaire (Rhône) 15 Kilometer von Lyon entfernt. Ein Jahrhundert später wollte Gilbert Barbier den Widder seiner Stadt wiederbeleben, den viele vergessen hatten und von dem niemand wusste, wie. Gilbert Barbier nutzte einen Tag der offenen Tür in der XNUMX Kilometer entfernten Berufsschule Jules-Verne im XNUMX Kilometer entfernten Tarare und bat den Schulleiter um Hilfe. Seine Schüler suchten dann nach einem Projekt zur Teilnahme an den Physik-Olympischen Spielen, einem freundschaftlichen Wettbewerb zwischen verschiedenen französischen Gymnasien, der auf Experimenten basiert. Laurent Buccini, Loïc Jacquemot, Adrien Rabany, Guillaume Rousset und Grégory Saint-Paul mit ihren Lehrern Mustapha Errami und Benjamin Topouzkhanian machen sich an die Arbeit. Sie bauen ihren eigenen Widder und es funktioniert!
Das Wasser steigt sogar in den sechsten Stock ihrer High School. Beim Wettbewerb im Februar in Paris verlieh die Jury, beeindruckt von diesem System, das den Dachboden des Palais de la Découverte "bewässerte", den Preis der französischen Kernenergiegesellschaft ...

Neue Weihe, 14. Juni, mit der Präsentation im Dorf Saint-Appolinaire. Die hundert Einwohner waren anwesend, um zu sehen, wie das Wasser 17 Meter über dem Boden zum Kirchturm der Kirche stieg und die Plastikrohre mit jedem Wasserschlag heftig verdrehte. "Ich bin froh, dieses Objekt gerettet und der Berufsausbildung die Ehre gegeben zu haben", sagt Gilbert Barbier aus.

Die Schülerinnen und Schüler haben seitdem ihr berufliches Abitur mit Auszeichnung erhalten, und der kommunale Widder versorgt nicht mehr den Kindergarten, sondern eine Reserve von 50 Kubikmetern Wasser für die Feuerwehrleute.
Die Schüler gingen dann im Juli mit ihrer Maschine zur Moskauer Exposition. Professoren unterhielten sich stundenlang mit ihnen auf Russisch und Englisch. Ein Deutscher wollte ihnen sogar den Prototyp kaufen!
„Wir haben ihm lieber erklärt, wie man es selbst macht“, sagt Grégory Saint-Paul. Es ist nicht schwer. Es macht einfach Spaß. "Bei jeder Präsentation war es das Fest der Wissenschaft", fügt Mustapha Errami, einer seiner Lehrer, hinzu.

Der Hydraulikzylinder ist noch etwas wissenschaftsbeständig. Seltsamerweise wurde die genaue Rendite noch nicht berechnet. „Der Widder ist unmöglich gleichzusetzen. Diese Maschine mag keine Ingenieure. Es ist eine Bauernmaschine, die ein Bauer für andere Bauern hergestellt hat “, fasst Richard Walton etwas provokant zusammen. Der Widder ist nicht tot, er pumpt immer noch.

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