Wassermotor
Der Wassermotor ist ein Motor, der durch fließendes Wasser angetrieben wird. Die Haupttypen von Wassermotoren sind Wasserräder, Wasserturbinen und Wassersäulenmaschinen.
Wasserräder
Das Wasserrad ist die älteste Form eines Wassermotors, es wurde im 4./3. Jahrhundert v. Chr. von den Griechen erfunden. Ein Wasserrad ist ein Rad mit Schaufeln, das durch fließendes Wasser in Drehung versetzt wird. Wenn das Wasser von oben auf das Rad fällt, spricht man von einem oberschlächtigem Wasserrad, ist das Rad in ein fließendes Gewässer eingehängt, von einem unterschlächtigen. Arbeitende Wasserräder sind fast nur noch in Entwicklungsländern anzutreffen, in Industrieländern haben sie kaum mehr eine wirtschaftliche Bedeutung.
Wasserturbinen
Ab dem 19. Jahrhundert wurden Wasserräder zunehmend durch Wasserturbinen ersetzt, da sie höhere Wirkungsgrade aufweisen. Dabei wird entweder nur die kinetische Energie des Wassers auf die Turbine übertragen wie bei der Pelton-Turbine und der Durchströmturbine, oder auch die potentielle Energie wie bei der Francis-Turbine und der Kaplan-Turbine.
Wassersäulenmaschinen
Die möglicherweise größte Bauform eines Wassermotors ist die direkt wirkende Wassersäulenmaschine. Sie wurde im Jahre 1748 von G. Winterschmidt in Clausthal für den Oberharzer Bergbau entwickelt[1] und bis Anfang des 20. Jahrhunderts dort eingesetzt. Im Gegensatz zu einem Wasserrad, welches für große Fallhöhen auch entsprechend große Raddurchmesser benötigte, kam die Wassersäulenmaschine dank Druckrohren auch bei großen Fallhöhen mit einer kompakten Bauform aus. Hinzu kam, dass sie einen etwas günstigeren Wirkungsgrad erreichen konnte.
Die Wassersäulenmaschine funktioniert ähnlich einer Dampfmaschine, nur dass anstelle des Dampfdruckes der Druck des kalten Wassers aus der Druckleitung verwendet wurde. Aufgrund der erheblichen Massen, die dabei in Form von Wasser mit ständigen Richtungsänderungen in Bewegung waren, ließ man die Wassersäulenmaschinen sehr langsam laufen.
Ähnlich der Funktion eines hydraulischen Widders wurde mit dem beaufschlagenden Wasser meist ein anderes Medium gefördert. Die verschiedengroßen Kolben der Wassersäulenmaschine verlaufen auf einer einzigen Achse, die Steuerung gleicht entfernt einer Dampfmaschine. Wassersäulenmaschinen kamen u.a. als Solehebemaschine und im Freiberger und im Oberharzer Bergbau zum Einsatz. Dort gab es auch Verwendungen zum Antrieb von Maschinen oder der Fahrkunst; die größte hatte hierbei eine Leistung von 97 kW.
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Freiberger Wassersäulenmaschine (1900)
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Reichenbachsche Wassersäulenmaschine im Museum Klaushäusl
Wassermotoren in Waschmaschinen
Erfolgreich eingesetzt wurde der Wassermotor auch bei Waschmaschinen, z. B. ab 1914 von der Firma Miele. Diese Waschmaschinen, die bis in die 60er Jahre gebräuchlich waren, bestanden aus einem Holzbottich mit einem im Deckel eingebauten Drehkreuz. Dieses Drehkreuz wurde durch zwei Kolben, die an das Wassernetz angeschlossen waren, in gleichmäßige rechts-links Bewegungen gesetzt. Der Wascheffekt trat durch die ständige Bewegung der Wäsche in dem mit Lauge und/oder Wasser gefüllten Waschbottich ein.
Der große Wasserverbrauch spielte meist weniger eine Rolle, da Brauchwasser oft reichlich vorhanden und entsprechend günstig war. Außerdem wurde in den sparsamen Landhaushalten das „Antriebswasser" oft noch weiterer Verwendung zugeführt.
Voraussetzung für die richtige Funktion des Wassermotors war ein entsprechender Druck in der Wasserleitung. In Zeiten erhöhten Wasserverbrauchs (vor oder nach der Arbeit) war der Wasserdruck oft nicht ausreichend. In strengeren Wintern, in denen oft auch die Wasserrohre einfroren, war der Wassermotor ebenfalls nicht zu gebrauchen. Aus diesen Gründen hatten diese Waschmaschinen auch immer eine Vorrichtung, um diese mit Muskelkraft zu bewegen.
Mit der Erfindung des Waschvollautomaten Constructa verschwanden die Waschmaschinen mit Wassermotor vom Markt. Heute befinden sich circa 12 Kohlen im Motorraum der Waschmaschine. Diese beschleunigen zwar die Umdrehungen pro Minute, jedoch beschränken sie durch ihren Verschleiß die Lebensdauer der Waschmaschine.[2]
Weblinks
- Funktion einer Wassersäulenmaschine (Java Applet)
Einzelnachweise
- ↑ Torsten Schröpfer: Fundgrube, Wissenswertes über den Westharzer Bergbau und das Hüttenwesen, Schriftenreihe des Oberharzer Geschichts- und Museumsvereins e.V., Clausthal-Zellerfeld, 2000
- ↑ http://waschmaschine-test.org/verschleisteile-kohlen-waschmaschine/