De geschiedenis van de pomptechniek: watervoorziening

Als we aan een pomp en haar geschiedenis denken, dan is de eerste gedachte dat de mens al sinds onheuglijke tijden naar technische middelen heeft gezocht om vloeistoffen, in het bijzonder water, naar een hoger niveau te transporteren. Dat was bedoeld zowel voor het irrigeren van velden als voor het vullen van grachten om versterkte steden en burchten.

Het eenvoudigste schepgereedschap is de menselijke hand – en twee handen doen meer dan één!

Zo kwamen onze prehistorische voorouders al vlug tot het inzicht om aarden potten tot troggen te vormen. De eerste stap voor de uitvinding van dekruik was gezet. Vervolgens werden er meerdere kruiken aan een ketting of aan een wiel gehangen. Mensen of dieren gebruikten hun kracht om deze schepinstallatie in beweging te zetten en om water op te voeren.

Archeologische vondsten bewijzen dat dergelijke emmersystemen zowel in Egypte als in China rond 1000 v. Chr. hebben bestaan. De volgende tekening toont een reconstructie van een Chinees scheprad. Het gaat hierbij om een wiel met hierop geplaatste aarden potten die op het hoogste punt het water uitgoten.

Een geniale verdere ontwikkeling vond plaats in het jaar 1724 van onze tijdrekening door Jacob Leupold (1674 -1727), die gebogen buizen in een rad inbouwde. Door het draaien van het rad werd
het water naar de middenas van het rad verplaatst. Het door een rivier stromende water vormt tegelijkertijd de aandrijving van deze opvoerinstallatie. Bijzonder opvallend aan deze constructie is de vormgeving van de gebogen buizen. Deze hebben een verbluffende gelijkenis met de vormgeving van de waaiers van onze huidige centrifugaalpompen.

Archimedes (287-212 v. Chr.), de wellicht grootste wiskundige en wetenschapper uit de oudheid, beschrijft rond 250 v. Chr. die naar hem genoemd  Archimedische schroef. Door het draaien van een spiraal/wormschroef in een buis wordt water omhoog getransporteerd. Er stroomde echter altijd een bepaalde hoeveelheid water terug, omdat er nog geen goede afdichting bekend was.

Zo ontstond een relatie tussen de hoek van de schroef en het debiet. Er kon worden gekozen tussen een grotere hoeveelheid of een grotere opvoerhoogte. Hoe steiler de schroef werd gezet, des te hoger verpompte deze bij afnemende hoeveelheid.

Weer is er een verbluffende gelijkenis met de werking van onze huidige centrifugaalpompen. De later nog te beschrijven pompkarakteristiek vertoont dezelfde relatie tussen opvoerhoogte en debiet. In verschillende historische bronnen is ontdekt dat deze schroefpompen met een hoek tussen 37° en 45° werkten. Ze leverden hierbij opvoerhoogten tussen 2 m en 6 m en een maximale capaciteit van ongeveer 10 m3/h.