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Die bekannten Heberturbinen, bei denen das Wasser durch ein schräg ansteigendes Zulaufrohr über den Oberwasserspiegel geführt wird, um dann auf das Laufrad herabzustürzen, dienen dem Bestreben, mit einer möglichst geringen Bauhöhe auszukommen. Bei Turbinen mit hinter dem Laufrad angeordneten Saugrohr lässt sich die Heberwirkung bisher nicht mit gleichem Vorteil erzielen, da die Konizität des Saugrohres in gewissen Grenzen gehalten werden muss, um Cavitationserscheinungen zu vermeiden, die Länge des Saugrohres also gewissermassen gegeben ist. Es lässt sich daher bei gegebenem Gefälle eine bestimmte Bauhöhe nicht mehr unterschreiten.
Gemäss der Erfindung kann die Bauhöhe jedoch noch weiter verringert werden, wenn die Achsen des Steigrohres und des Saugrohres miteinander einen spitzen Winkel einschliessen. Der günstigste Fall ergibt sich, wenn das Saugrohr an das aufrechte Steigrohr mittels eines Krümmers in Schräglage angesetzt ist. Infolge der geringeren Bauhöhe genügt auch ein geringerer Unterdruck am höchsten Punkte des Gehäuses, was die Strömungsverhältnisse und daher den Wirkungsgrad günstig beeinflusst. Zu dessen Verbesserung dienen verschiedene bauliche Massnahmen, die gleichfalls einen Gegenstand der Erfindung bilden.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Fig. 1 in beispielsweiser Ausführungsform im Längsschnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Einzelheit.
Die Turbine ist in der üblichen Art an einer Gefällsstufe, z. B. einem Wehr 1, angeordnet und bildet ein selbständiges Aggregat, das in geeigneter Weise aufgehängt wird. Das Gehäuse der Turbine besteht aus drei Teilen, nämlich dem zylindrischen Steigrohr 2, dem konischen Saugrohr 3 und einem die beiden verbindenden Rohrkrümmer 4. Das Steigrohr ist im vorliegenden Falle lotrecht, während das Saugrohr stark geneigt ist. Die Achsen der Rohre treffen sich unter einem spitzen Winkel a. In der Eintrittsöffnung des Gehäuses befindet sich das Laufrad 5, das auf einer Welle 6 fest angeordnet ist. Hinter dem Laufrad ist ein Leitapparat 7 vorgesehen, der zugleich zur Lagerung der Welle 6 dient und ein tropfenförmiges Gehäuse 8 trägt.
Ein zweiter Leitapparat 9 ist an der Eintrittsseite des Laufrades in einem kurzen konischen Eintrittsstutzen 10 des Gehäuses angeordnet. Die im Gehäuse frei emporgeführte Welle 6 durchdringt das Gehäuse in einem Stutzen 11 desselben mit einigem Spiel. Knapp oberhalb des Stutzens ist eine Stopfbüchse 12 vorgesehen (Fig. 2), die durch eine auf den Stutzen aufgeschobene Hülse 13 aus elastischem, dichtem Stoff, zum Beispiel Gummi, gehalten wird. Die Hülse wird durch Spannringe 14 gegen den Stutzen bzw. die Stopfbüchse gepresst und bildet mit der Stopfbüchse einen dichten Abschluss der Gehäuseöffnung. Die Welle 6 läuft oberhalb der Stopfbüchse in einem Lager 15, das auf Trägern 16 des Krümmers 4 einstellbar angeordnet ist. Die Drehung der Welle wird durch einen Kegeltrieb auf die Welle einer nicht dargestellten Dynamomaschine übertragen.
Zu den bereits eingangs erwähnten Vorteilen kommt hinzu,, dass die Bauart dem üblichen Ausbau von Gefällsstufen gut entspricht, so dass meistens auch an Baulänge erspart werden kann. Die verhältnismässig geringen Reibungswiderstände im Gehäuse sichern eine gleichmässige Strömung. Der schräge Austritt des Wassers aus dem Saugrohr bedingt eine günstige Abströmung. Je grösser die Anlage ist, desto mehr vergrössert man die Neigung des Saugrohres.
Die erfindungsgemässe Bauart hat auch Einfluss auf die Grösse des Krümmers, der im vorliegenden
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Falle wesentlich kleiner sein kann, als bei der bekannten Bauart. Der hinter dem Saugrohr angeordnete Leitapparat trägt wesentlich zur Vergleichmässigung der Strömung bei, was bei der erfindungsgemässen gedrängten Bauart von besonderer Wichtigkeit ist. Das tropfenförmige Gehäuse 8 bildet hiebei eine wirksame Unterstützung, ebenso der vorgeschaltete Leitapparat 9.
Die Hindurchführung der Welle 6 mit Spiel durch die Wandung des Krümmers 4 hat den grossen Vorteil, dass man von Ungenauigkeiten beim Zusammenbau der Teile 2 und 4 unabhängig wird. Die Welle kann bei der beschriebenen Bauart nach Bedarf eingestellt werden, indem das obere Lager 15 entsprechend verschoben wird. Die vollkommene Abdichtung ist durch die Stopfbüchse und die Hülse 13 gesichert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Heberturbine, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen des Steigrohres und des Saugrohres miteinander einen spitzen Winkel einschliessen.