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Strahlrad.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserstrahlrad und betrifft eine besondere Ausgestaltung der Schaufeln, wodurch die Wirkungsweise des Rades beträchtlich erhöht wird, ferner die Befestigung der Schaufeln an der Radfelge und eine Einrichtung, durch die der Zutritt des Wassers zu den Lagerbüchsen der Radwelle verhindert wird.
Die Schaufel, die den aus einer Düse austretenden Strahl in schiefer Ebene aufnimmt, lässt ihn mit möglichst geringer Ausdehnung ohne Wirbel verursachende Biegungen parallel zur Eintrittsrichtung austreten, ohne dass er die nächste Schaufel am Rücken berührt, wodurch der volle Wert der dem Wasser innewohnenden Kraft zur Ausnutzung gelangt. Das die Schaufel verlassende Wasser entleert sich hiebei unmittelbar in das tote Wasser des Abflusskanals unter dem Rade, anstatt durch Verspritzen die Seitenwände des Radgehäuses oder Fundamentes zu beschädigen.
Die Abnutzung der Schaufel ist wesentlich geringer als jene ähnlicher Schaufeln mit senkrechter Schnittkante, weil das Wasser immer denselben Weg nehmen muss und nicht den Boden der Schaufel in verschiedenen Richtungen kreuzt. Um diese Vorteile zu erreichen, ist die Aufschlagfläche der mit mittlerem Herzstück und seitlichen Höhlungen versehenen Schaufel derartig geformt, dass der tiefste Punkt der 8chaufelhöhlung oberhalb der nach rückwärts geneigten Schneidkante des Herzstückes liegt und die inneren Begrenzungsflächen der beiden Höhlungen, welche Flächen von dem Herzstück gebildet werden, von der Schneidkante bis zum höchsten Punkt der unterschnittenen Vorderkanteil des Herzstückez allmählich gekrümmt sind.
Hiedurch wird der aufschlagende Wasserstrahl genötigt, unter bester Ausnutzung seines Gefälles oder Druckes die Schaufel ì'1 zwei zur Eintrittsrichtung parallelen Strahlen zu verlassen. Die äusseren Begrenzungflächen der Höhlungen sind gebogen, wodurch verhindert wird, dass die beiden austretenden Wasserstrahlen die nachfolgende Schaufel berühren.
Die Schaufeln sind derart in der Radfelge befestigt, dass ihre Zapfen, die mit schrägen Sitzflächen versehen sind, in seitliche Öffnungen der Felge eingeführt und durch quer zwischen Zapfen und Radfelge letztere durchdringende Stifte gehalten werden. Diese Art der Befestigung verhindert eine unzulässige Verschiebung der Zapfen, falls ein aussergewöhnlicher Druck auf die Schaufel ausgeübt werden sollte, und ermöglicht eine bequeme Beaufsichtigung der Schaufeln von aussen und ein leichtes Anbringen und Entfernen einer Schaufel, falls sie ausgewechselt werden soll.
Die Zeichnung zeigt eine Schaufel in Fig. 1 in Vorderansicht, in Fig. 2 im Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 1 und in Fig. 3 im Schnitt nach der Linie der Fig. 2. Fig. 4 veranschaulich einen Teil des Wasserrades im Schnitt, Fts ;. 5 ist eine Seitenansicht und teilweise Schnitt nach der Linie Z-Z der Fig. 4. Fig. 6 zeigt einen Teil des Radkranzes von unten gesehen.
Die Schaufel 4 besteht aus einem Herzstück a, das in Gemeinschaft mit den Seitenwandungen b der Schaufel die seitlichen Höhlungen c bildet, aus denen das Wasser ausfliesst. Die Rcheitelkante oder Spitze al des Herzstückes, die geradlinig verläuft, liegt ungefähr in der Mitte der Schaufelrückwand d und ist ein wenig nach hinten geneigt, damit die Herzstückkante den Wasserstrahl vor dem tiefsten Punkte der Schaufel durchschneide. Ferner sind die Seitenwände b (Fig. 3) so gestaltet, dass sie die aus den Höhlungen c abgegebenen Wasserstrahlen seitlich parallel zu dem Eintrittsstrahl richten. Zu diesem Zweck sind die von dem Herzstück gebildeten inneren Begrenzungsflächen der beiden Höhlungen c von der Schneidkante bis zum höchsten Punkt der unterschnittenen Vorderkanten des Herzstückes allmählich gekrümmt.
Um dem W asser den Austritt aus den seitlichen Höhlungen c zu ermöglichen, ohne den Rücken der nächstfolgenden Schaufel zu berühren, sind die äusseren Begrenzungsflächen b der Höhlungen gebogen, wie Fig. 1 zeigt, und die Vorderkanten a2 des Herzstückes sind unterschnitten und hangen etwas über die Schaufel. Die obere Fläche des Herzstückes a, die Seitenwandungen b und die Lippe e liegen in derselben Ebene, während die Rückwand d der Schaufel sich von der Lippe e bis zu dem tiefsten Punkt des Herzstückes erstreckt und eine fortlaufende krumme Leitfläche für das Wasser von dem Punkte aus, wo es zuerst aufschlägt, bis zu den Abflusspunkten darstellt (Fig. 2).
Diese Bauart der Schaufel verhindert weiters das Bestreben des festen Wasserstrahles zu streuen und lässt das Wasser sicher von der Schaufel parallel zum Aufschlagsstrahl gerichtet abströmen, wodurch die Leistungsfähigkeit des Wasserrades beträchtlich gesteigert wird.
Eine Welle 1 ruht in geeigneten Lagern 2 und trägt die fest aufgekeilte Nabe 3 des Wasserrades, die radial verlaufende Speichen 4 trägt, auf denen die Felge 5 befestigt ist. An entgegen- , gesetzten Seiten der Felge 5 sind Aussparungen 6 eingeschnitten, in die die Zapfen 7 der Schaufeln A
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und mit der rückseitigen Fläche des Zapfens 7 in Verbindung steht, während der Sitz 9 von dem inneren Umfange der Felge sich erstreckt und zur Auflage der vorderen Fläche des Zapfens dient.
Unter dem Sitz 9 bildet die Wand der Aussparung 6 einen stumpfen Winkel, so dass eine Er- weiterung entsteht, die die Einführung des Zapfens erleichtert, zu welchem Zweck der Zapfen auch abgeschrägt sein kann, wie bei 10 angedeutet ist. Um ein geringeres Gewicht zu erzielen, kann die entgegengesetzte Wand der Aussparung 6 über dem Sitze 8 weggeschnitten sein, wie Fig. 5 zeigt. Hinten besitzt die Schaufel eine Flansche 11, durch die an beiden Seiten der Felge Bolzen 1 ? gezogen sind, die in Rinnen 13 auf den Felgenseiten liegen und durch Löcher 14 ragen.
Die Vorderkante des oberen Schaufelteils ruht bei 15 auf der Felge auf und die Flansche 11 ist so angeordnet, dass sie nicht in vollständige Berührung mit der Felge gebracht werden kann, so dass beim Anziehen der Muttern auf die Bolzen 12 die Vorder-und Hinterfläche der Zapfen 7 unter Hebelwirkung dicht gegen ihre Sitze 8, 9 gepresst werden. Ein herausnehmbarer Stift 16 ruht in halbrunden Aussparungen der Zapfen und ihrer Sitze und dient als weitere Sicherung zur Verhinderung unzulässiger Verschiebungen der Zapfen, falls ein aussergewöhnlicher Druck auf die Schaufel ausgeübt werden sollte.
Zum besseren Verständnis der Anordnung ist in Fig. 5 die linkshändige Schaufel in einem durch die Mitte geführten Schnitt gezeichnet, die mittlere dagegen nach der Linie W-W der Fig. 1 geschnitten, während die rechtshändige in Ansicht dargestellt ist.
Damit das Wasser nicht zu den Lagerbüchsen der Radwelle gelangen kann, ist eine auf der Welle durch eine Stellschraube 27 ou. dgl. befestigte Nahe 26 vorgesehen, die schraubenförmige
Flügel 28, 29 trägt, während das Gehäuse 30 in geeigneter Weise mit der Haube 31 des Wasser- rades verbunden ist oder mit ihr aus einem Stück besteht. Da sich die Nabe. 26 mit dem Wasserrade dreht, so wird das Wasser, das sich gegen das Lager der Welle 1 zu bewegen sucht, durch die schraubenförmigen Flügel in wirksamer Weise von der Lagerbüchse fortgetrieben, so dass
Wasser oder Sand zu den Lagern der Radwelle keinen Zutritt erlangen können.
Der Gehäuse- wandung 30 folgendes Wasser wird unter die wagerechte Mittellinie der Radwelle gefiihrt und infolgedessen unter die wagerechte mittlere Verbindungslinie des Radgehäuses 31, die mit erst- genannter Mittellinie übereinstimmt, da das Gehäuse 30 sich bis unterhalb dieser Linie erstreckt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Strahlrad mit Schaufetn, die zwei durch ein Herzstück gebildete seitliche Höhlungen zur
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des Stromes möglichst nahe beieinander liegen, so dass die beiden austretenden Wasserstrahlen die nächstfolgende Schaufel nicht berühren.
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