Funktionsweise des hydraulischen Widders:
Zum besseren Verständnis der Erklärung dient folgende schematische Skizze

schematische Skizze für den Aufbau einer Wasserhebeanlage mit Bezeichnung
Bezeichnungen:
V = Volumen des vorhandenen Triebwassers; v = Volumen des geförderten Wassers
H = senkrechte Triebwassergefällehöhe; h = senkrechte Förderhöhe

Ein hydraulischer Widder nutzt zum Betrieb das so genannte Prinzip des Druckstoßes. Ein Wasserbehälter, in der Skizze mit Triebwasserbehälter bezeichnet, sammelt das Wasser. Der Behälter liegt mindestens 1,50 Meter über der Widderanlage und ist über die Triebwasserleitung, die auch als Druckleitung bezeichnet wird, mit der Widderanlage verbunden. Das Stoßventil (Schnellschlussventil) des Widders wird durch den Volumenstrom des Wassers schlagartig geschlossen, d.h., wenn das Wasser seine maximale Fließgeschwindigkeit hat, schließt sich auch das Stoßventil.
Es läuft also ein Teil des Wassers scheinbar ungenutzt durch den Widder und tritt beim Stoßventil aus. Dieses Wasser wird jedoch gebraucht, um überhaupt die maximale Fließgeschwindigkeit aufzubauen.
Nachdem das Stoßventil geschlossen hat, entsteht eine Druckwelle und es kommt zum so genannten Prinzip des Druckstoßes, da das Wasser zuvor in der Triebleitung noch in Bewegung war und jetzt abrupt gestoppt wurde, die kinetische Energie der bewegten Wassersäule wird in potentielle Energie umgewandelt. Damit erhöht sich sowohl der Druck in der Triebleitung als auch der im Widder. Der starke Druckanstieg hat zur Folge, dass das Wasser über ein Druckventil (Rückschlagventil), es handelt sich hierbei im Prinzip um ein Überdruckventil, in den Windkessel gedrückt wird. Hier befindet sich ein Luftpolster, dieses wird jetzt beim Eintritt des Wassers komprimiert. Sobald der Druck der Luft im Windkessel größer ist als der sich am Ende der Steigleitung befindende Atmosphärendruck, beginnt sich die Luft im Windkessel dann wieder zu dekomprimieren. Das Wasser im Windkessel wird wieder zurückgedrückt, in diesem Moment schließt sich das Druckventil und das Wasser kann nur noch in die Steigleitung entweichen. Das Wasser wird zum Hochbehälter gefördert. In der Zwischenzeit hat auch der Druck, der das Stoßventil geschlossen hielt, wieder abgenommen, ein Teil des Drucks wurde ja in den Windkessel, der Rest an die Steigleitung abgegeben. Beim Schließen des Druckventils ist auch ein leichtes Vakuum entstanden, sodass das Stoßventil durch sein Gewicht wieder nach unten sinkt. Je nach Bauweise des Widders wird das Stoßventil auch durch eine Spiral- bzw. Blattfeder wieder geöffnet. Der Strömungsquerschnitt wird wieder freigegeben, und der Pumpzyklus beginnt von neuem.

 


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