AT101831B - Freistrahl-, Durchströmturbine oder Wasserrad. - Google Patents

Description

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    Freistrahl-Dllrehströmfurbine   oder Wasserrad. 



   Bei den zahlreichen bekannten Wasserrädern,   Durehström-und   vielen Freistrahlturbinen für kleine Gefälle bewegen sich die Schaufeln des Wassermotors in ihrer vollen Länge gleichzeitig durch den Beaufschlagungsstrahl. Diese Art der Beaufschlagung hat viele Nachteile. Unter anderem werden die Schaufeln durch die plötzliche vollständige Beaufschlagung sehr stark beansprucht, so dass die Lebens- dauer derselben sehr kurz ist. Ein weiterer Übelstand besteht darin, dass der Strahl durch die Schaufeln in der Drehrichtung des Laufrades abgebogen wird, wodurch die sogenannten Spaltverluste verursacht werden und eigene Vorkehrungen zwecks besseren Eintrittes des Strahles in das Laufrad erforderlich sind. Das plötzliche Aufschlagen der Schaufeln auf den Beaufschlagungsstrahl und das ebenso plötzliche
Loslösen von demselben verursacht Energieverluste.

   Diese Nachteile sind zum grossen Teile die Ursache, warum die eingangs erwähnten, bei kleinen Gefällen angewendeten Wassermotoren gegenüber jenen anderer Systeme von geringerer Wettbewerbsfähigkeit sind. Durch die vorliegende Erfindung können die erwähnten Nachteile zum grössten Teil behoben werden. 



   Fig.   l   zeigt eine Durchströmturbine A, bei welcher die zur Radachse B parallelen Schaufeln   C*   des Laufrades auf   Endkränzen   D und einem Zwischenkranze E befestigt sind. Das Beaufsehlagungs- wasser wird mittels zweier Leitzellen F zugeführt. Der Eintrittsquerschnitt des Beaufschlagungsstrahles bildet ein Parallelogramm   G ff J K,   dessen Langseite die Eintrittskanten der Laufradschaufeln unter spitzen Winkeln schneiden. In Fig. la ist der durch den Spalt zwischen dem Laufrad und den Leit- zellen geführte Schnitt c-d der in Fig. 1 dargestellten Turbine in eine Ebene abgewickelt. Die Schaufel C bewegt sich in der Richtung der beiden Pfeile durch den schraffiert dargestellten Querschnitt des Wasserstrahles. C'ist eine Stellung der Schaufel während des Durchganges.

   Die grösste Belastung der Schaufel ist somit hier nur ein Bruchteil jener Belastung, die entstehen würde, wenn der Eintrittsquerschnitt des Wasserstrahles parallel zur Schaufel verlaufen würde. Das grösste Biegungsmoment entsteht und vergeht hier ohne Stoss. Derselbe Effekt kann auch erreicht werden, wenn umgekehrt der Eintritts- querschnitt, wie bisher   üblich,   mit zu der   Radaehse   parallelen Langseite ausgeführt wird ; die Lauf- radsehaufeln jedoch in der Drehrichtung des Rades   schraubenförmig   verdreht werden. Dies würde die
Anwendung der bisher üblichen   Abspen- und Regnliervorrichtungen   der Leitzellen ermöglichen, jedoch die Herstellung der Schaufeln schwieriger gestalten. 



   In Fig. 2 ist eine Befestigungsart der Schaufeln C auf den End- (D) und   Zwisehenkränzen     (E)   dargestellt. Die Schaufeln liegen hier auf zahnförmigen Einkerbungen der   Kränze   auf. Die über den   Kränzen   und zwischen den Schaufeln befindlichen Räume sind durch   Füllstücke   L ausgezwickt. Die
Spannringe   M   pressen die   Füllstücke   und die Schaufeln satt aneinander. Die Füllstücke wirken hiebei als Keile und sitzen zu diesem Zwecke mit der der Radachse zugewendeten Fläche nicht unmittelbar am Radkranz auf. Durch ein oder mehrere Spannschlösser N kann der Spannring gelöst oder nachgespannt werden.

   Die Vorkehrungen gegen eine Verschiebung der einzelnen Teile der End-und Zwisehenkränze in der Richtung der Radachse können verschieden ausgebildet werden ; ihre Darstellung in Fig. 2 wurde der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Durch diese Art der Sehaufelbefestigung ist ohne Schwächung des Sehaufelquerschnittes eine gute Einspannung und leichte Auswechslung der Schaufeln ermöglicht. 



   Fig. 3 zeigt eine Freistrahlturbine, welche als Zuleitung nur das entsprechend geformte Schuss-   bett 1'eines Überfalles   besitzt. Die Regulierung erfolgt hier durch eine Schütze X. 

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   In Fig. 4 ist eine ähnliche Anordnung jedoch mit dem Unterschiede dargestellt, dass die Beaufschlagungsmenge zum Teil durch die Abmessungen eines Heberrohres Y begrenzt ist. Die Absperrschütze vor dem Hebermund ist der Übersichtlichkeit halber nicht zur Darstellung gebracht. Durch die Anwendung eines solchen Heberrohres kann auch die horizontale Länge des   Schussbettes   gegenüber der Anordnung in Fig. 3 wesentlich verkürzt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Freistrahl-, Durchströmturbine oder Wasserrad, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Verringerung des Stosses der Schaufeln beim Durchgang durch den Wasserstrahl und zum Zwecke der Verringerung des sogenannten Spaltverlustes keine der Seiten des Eintrittsquerschnittes des Beaufschlagungsstrahles mit den Ein-und Austrittskanten der Laufradschaufeln parallel sind.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der leichteren Herstellung und Auswechslung die Schaufeln des Laufrades an mit zahnförmigen Umfangsausnehmungen versehenen End-und Zwisehenkränzen aufgelagert, die Räume zwischen den Schaufeln über den Auflagerungsstellen mit Füllstücken ausgezwickt und mit darüber gespannten und nachziehbaren Spannringen oder Spannschlössern zusammen gehalten sind.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil oder das ganze Beaufschlagungswasser der Turbine über einen freien oder einen Heberüberfall und anschliessenden offenen Schussbette zugeführt wird.