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Stromturbine für geringe Wassertiefen.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass Stromturbinen, d. h. Wasserkraftmaschinen mit in ein unter Wasser befindliches Saugrohr eingebautem Propeller, um so wirtschaftlicher sind, je grösser der Durchmesser des Laufrades ist. Die Vergrösserung des Propellerdurchmessers aber findet ihre natürliche Begrenzung in der verfügbaren Wassertiefe, so dass also die Verwendung der bekannten Stromturbinen bpi seichten Gerinnen in Frage gestellt ist.
Di'Erfindung bezieht sieh auf Stromturbinen und bezweckt, deren Anwendungsgebiet durch eine neue Bauart zu erweitern, die es ermöglicht, die Energie von Gerinnen mit geringer Wassertiefe in wirtschaftlicher Weise auszunutzen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass ein Laufrad, dessen Durchmesser grösser ist als die verfügbare Wassertiefe, in ein praktisch mindestens bis zum Wasserspiegel reichendes Gehäuse eingebaut ist, dessen Querschnittsfläche sich in der Strömungsrichtung verglössert, so dass es in seinem unter Wasser liegenden Teile als Saugrohr wirkt und als solches angesprochen werden kann. Dieses Saugrohr kann eine offene Rinne bilden, deren Oberkante zweckmässig knapp über dem Wasserspiegel liegt, kann aber auch flach abgedeckt werden, wobei gegebenenfalls auch der herausragende Teil des Propellers mit ummantelt werden kann. Im letzteren Fall bleibt das Höchstmass der möglichen Saugwirkung erhalten.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist im nachstehenden an Hand der Zeichnung erläutert, welche in Fig. 1 und Fig. 2 eine beispielsweise Ausführungsform der Stromturbine in Vorder-
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Baukosten kleinerer Tmbinen nicht im selben Ma#e ver@ingern wie die Leistung. Ausserdem werden kleine Stromturbinen leicht durch Fremdkörper verlegt, sind daher nicht betriebssicher. Der Erfindung liegt der durch Versuche als richtig erwiesene Gedanke zugrunde, die Eintrittsöffnung zu vergrössern, 11. zw. in der Form, wie sie durch die Linie E2 angedeutet ist. Der Propeller erhält hiebei einen Durchmesser, der die verfügbare Wassertiefe a übersteigt, so dass er also aus dem Wasser herausragt.
Das Gehäuse der Turbine, welches nach wie vor nur unter Wasser angeordnet ist, erhält die Form einer offenen oder flach abgedeckten Rinne, deren Querschnitt sich in der Strömungsriehtung erweitert. Die Er-
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so dass die Rinne die an sich bereits bekannte Saugwirkung durch das aussen vorbeiströmende Wasser auszulösen vermag. Selbstverständlich arbeitet das Laufrad nur auf dem Teil seines Umfanges, der in das Wasser taucht.
Versuche haben gezeigt, dass die Leistung des teilweise eintauchenden Laufrades wohl entsprechend geringer ist als jene des bei ausreichender Wassertiefe vollständig untergetauchten, dass sie jedoch wesentlich grösser ist als jene einer Turbine mit der Eintrittsöffnung bzw. dem Laufraddurchmesser Bj. Die durch das vergrösserte Gehäuse bzw. die grösseren Abmessungen des Laufrades bedingten grösseren Baukosten werden durch Vereinfachungen der Bauart wettgemacht, die durch die
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beispiel ist angenommen, dass die Oberkanten des im Querschnitt halbkreisförmigen bzw. nach @ückwärts zu flachgedrückten Gehäuses 1 knapp oberhalb des Wasserspiegels zu liegen kommen, so dass also das Laufrad 2 2 ungefähr zur Hälfte eintaucht.
An die auf der Welle 3 sitzende Nabe 4 des Laufrades schliesst
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und die beiden seitlichen mit dem Gehäuse fest verbunden sind. Letztere stellen mitihren Verlängerungen 7 die feste Verbindung mit den Schwimmkörpern 8 her, die durch zwei hinten angeordnete Verbindungsrippen 7'ergänzt wird. Im vorliegenden Falle ist das Gehäuse durch eine Plalte 9 abgedeckt, die knapp hinter dem Laufrade beginnt. Eine weitere Ausgestaltung der Abdeckung bildet ein Aufbau 10 der Platte, durch welchen das Laufrad ummantelt und in die Abdeckung einbezogen ist.
Dadurch ergibt sich wie bei den bekannten Stromturbinen ein bis auf die Ein-und Austrittsöffnung geschlossenes Gehäuse, wodurch die Saugwirkung des aussen vorbeiströmenden Wassers voll erhalten bleibt, wenn die Platte 9 etwas übertlutet wird und das Laufrad auch an der Stirnseite durch eine Platte ? J abgedeckt ist, die bis knapp unter den Wasserspiegel herabreicht. Die obere Rippe 6 dient gleichzeitig als Lager für die Welle 12, von der die gewonnene Kraft abgenommen wird. Die Drehung der Welle. 3 wird durcn die Zahnräder 1.), 14 bzw. die Kettenräder- ? J,. ? samt Kette 17 auf die Welle 12 übertragen.
Die neue Bauart ergibt folgende Vorteile.
In seichten Gerinnen wird die Ausnutzung der Wasserkraft mittels Stiomturbine in wirtschaftlicher Weise ermöglicht. Die Bauart selbst erscheint vereinfacht, da z. B. die Lagerung des halb eintauchenden Laufrades keine umständliche Abdichtung erfordert. Die Ummantelung des Getriebes kann entfallen, da dasselbe ausserhalb des Wassers zu liegen kommt. Die flache Abdeckung des Gehäuses kann gleichzeitig zur Aufstellung einer Dynamomaschine benutzt werden, um die gewonnene Energie in elektrische zu verwandeln und vom Ankerplatz der Turbine an das Ufer zu leiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stromturbine für geringe Wassertiefen, gekennzeichnet durch ein Laufrad, dessen Durchmesser grösser ist als die verfügbare Wassertiefe und dessen ungefähr bis zum Wasserspiegel reichendes Gehäuse sich in der Strömungsrichtung erweitert, so dass es in seinem unter Wasser liegenden Teile als Stro- rohr wirkt.