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Hydraulischer Widder
Ein hydraulischer Widder (Stossheber oder Wasserwidder) ist eine wassergetriebene, zyklisch arbeitende Pumpe. Der Widder nutzt den Druckstoss, um einen Teil des Wassers, mit dem die Pumpe angetrieben wird, auf ein höheres Niveau zu heben. Diese Pumpe eignet sich besonders für entlegene Regionen, da sie nur mit der Energie des fallenden Wassers betrieben wird.
Geschichte
Die erste selbsttätige Widderpumpe wurde 1796 vom Franzosen Joseph Michel Montgolfier erfunden. Das erste amerikanische Patent wurde 1809 an J. Cerneau und S.S. Hallet erteilt. In den USA nahm das Interesse an hydraulischen Widdern ab etwa 1840 stark zu. Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts ging das Interesse wieder zurück, als vermehrt elektrische Pumpen eingesetzt worden sind.
Aufbau und Prinzip
Ein hydraulischer Widder hat nur zwei bewegliche Teile, ein Stossventil und ein Druckventil. Deswegen ist die Fertigung kostengünstig, die Wartung einfach und das Aggregat ausserordentlich zuverlässig. Das Wasser fliesst in der Treibleitung aus einer erhöhten Quelle oder einem Wasserbehälter zu und zum grösseren Teil über das Stossventil weg. Der Rest des zufliessenden Wassers wird in den Windkessel gedrückt und wird von dort über eine Steigleitung zu einem Punkt gefördert, der höher gelegen ist als die ursprüngliche Quelle oder das Wasser liefernde Reservoir.
Ein hydraulischer Widder nutzt das so genannte Prinzip des Druckstosses. Das Wasser in der Treibleitung fliesst zuerst scheinbar ungenutzt von der Quelle durch das Stossventil weg. Dabei steigt die Stärke des Volumenstrom an. Die vom Gravitationsfeld frei gesetzte Energie wird hauptsächlich vom Wasser in der Treibleitung gespeichert. Das Stossventil wird entweder durch eine Feder oder durch Schwerkraft offen gehalten. Sobald der Volumenstrom eine gewisse Stärke überschreitet, schliesst sich das Stossventil. Damit steigt der Druck im unteren Teil der Treibleitung. Durch den starken Druckanstieg öffnet sich das Druckventil (Rückschlagventil) und ein Teil des Wassers wird in den Windkessel gedrückt. Sobald der Druck in der Treibleitung unter den des Windkessels gefallen ist schliesst sich das Druckventil. Etwas später öffnet das Stossventil und der Zyklus beginnt von vorn.
Die Luft im Windkessel drückt das Wasser durch die Steigleitung nach oben. Der Windkessel glättet die Druckstösse und sorgt für einen gleichmässigen Wasserfluss.
Die Treibleitung soll aus Metall bestehen, damit sie sich bei den Druckstössen nicht ausdehnt und einen Teil der Energie dissipiert.
Anwendung
Für die Wasserversorgung auf Bauernhöfen und in abgelegenen Ferienhäuser, die sich in der Nähe von fliessenden Gewässern befinden, werden oft Widder benutzt.
Funktionsfähige Widderanlagen befinden sich in
- Rothenberg-Hinterbach (siehe Weblink)
- Selbstbau einer solchen Pumpe mit handelsüblichen Teilen
- Der hydraulische Wasserwidder (einschließlich Geschichte und heutige Einsatzgebiete)
- History of the Hydraulic Ram einschließlich Geschichte ((englisch)
- Breur Ram Pump, Anleitung zum Eigenbau (englisch)
- Widderanlage in Rothenberg-Hinterbach (Südhessen)
- ein schweizer Widderhersteller (Uznach)
- ein schweizer Widderhersteller (Vilters)
- ein deutscher Widderhersteller (Hersbruck bei Nürnberg)
- Animation