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Ausdieserletzteren-inbekannterWeisedieGeschwindigkeituderLaufschaufelnvektoriellabgezogenerhält man die Relativgeschwindigkeit w1 des zwischen die Laufschaufeln eintretenden Wassers, dessen Richtung gleichzeitig auch den Eintrittswinkel der beweglichen Schaufeln angibt.
Die Relativgescinvindig-
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die Leitschaufeln dieser zweiten Reihe der Form der ersten Reihe entsprechend ausgebildet, so stimmt auch die Geschwindigkeit C3 des aus dieser Schaufelreihe austretenden Wassers mit der Austrittsgeschwindigkeit el der ersten Schaufelreihe der Grösse nach überein, woraus dann in vollständiger Analogie mit dem Vorhergehenden die Relativgeschwindigkeiten w3 und w4 und die absolute Geschwindigkeit c4 bestimmt werden können. Wie aus der Figur ersichtlich, erhält man, wenn man die Geschwindigkeiten der Kettenturbine in der geschilderten Weise aneinander reiht, eine vollständig symmetrische Figur.
Zweekmässigerweise ist die Turbine mit einer bekannten Kettenspannvorrichtung versehen. An ihrer oberen und unteren Seite ist die Turbine durch einen Mantel abgegrenzt (Fig. 3), der verhindert. dass das oberhalb und unterhalb der Turbine strömende Aussenwasser störende Wasserbewegungen zwischen den Laufschaufeln verursacht und ermöglicht, dass zwischen den beiden L : ufschaufelreihen andere Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse auftreten, als in dem daneben in gleicher Höhe fliessenden Aussenwasser. Der Mantel ist zur Aufnahme der Kette mit einem Kanal 8 versehen. der die Wirkungsweise der Turbine nicht wesentlich beeinflusst, da er stehendes Wasser enthält.
An jener Seite, wo die Bewegung- richtung der über das Rad laufenden Schaufeln entgegengesetzt der Richtung des Wassers ist. wird die Turbine mit einem Schutzmantel 9 versehen. der den schädlichen Wasserwiderstand dieser Schaufeln verringert.
Die in den Fig. 4-6 dargestellte Kettenturbine besitzt ebenfalls doppelten Durchfluss, dessen erste Stufe eine ReaktiOll3turbine und die zweite eine Aktionsturbine darstellt. Das Wasser strömt an die Leit- schaufeln mit der durch den Pfeil x dargestellten Zuflussgesehwindigkeit heran, strömt zwischen den Leitschaufeln 10 hindurch und beaufschlagt nach Verlassen derselben die Laufschaufeln 11, die nach Art von Reaktionsturbinenschaufeln ausgebildet sind. Diese Laufschaufeln bewegen sich (Fig. 13) in einem
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zueinander verhalten, wie der grösste Schaufelzwischenraum zu dem kleinsten.
Aus dieser Reihe der Laufschaufeln austretend beaufschlagt das Wasser ohne Zwischenschaltung weiterer Leitschaufeln die zweite Reihe von Laufschaufeln. Diese bewegen sieh ebenfalls in einem Kanal, dessen Querdimension in dem oben angedeuteten Verhältnisse gegen den stromabwärts liegenden Rand zunimmt. Da diese Zunahme die Abnahme des Schaufelzwischenraumes gerade ausgleicht, wirkt diese Schaufelreihe als eine Aktions- bzw. Grenzturbinenschaufelreihe.
Die Geschwindigkeitsverhält. nisse dieser Turbine sind in Fig. 5 dargestellt. Das Wasser gelangt in der Richtung des Pfeiles ; 1 ; mit der Eintrittsgeschwindigkeit c0 zwischen die Leitschaufeln und verlässt dieselben mit der Geschwindigkeit Cl'Zieht man von dieser Geschwindigkeit c1 vektoriell die Geschwindigkeit u der Laufschaufelnreihe ab, so erhält man die Relativgeschwindigkeit w1 des zwischen die La ufschaufeln eintretenden Wassers. Hier wird das Wasser zur Relativgeschwindigkeit w2 beschleunigt, deren Grösse infolge der obenerwähnten Verringerung des Kanalquerschnittes sich zur Grösse von ICI verhiilt. wie das Quadrat des Schaufelzwischenraumes bei der Eintrittsstelle zum Quadrat dieses Zwischenraumes bei der Austrittsstelle.
Zu dieser Geschwindigkeit w2 vektoriell die Geschwindigkeit u addiert, prhiilt
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geschwindigkeit ? 3 in unveränderter Grösse, aber in der Richtung der Austrittstangente der Schaufel- kurve aufträgt, die Relativgeschwindigkeit w4 des die Turbine verlassenden Wassers und hieraus durch vektoriale Addition der Geschwindigkeit u die absolute Geschwindigkeit c4 des die Turbine verlassenden
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nach übereinstimmt. Hieraus geht hervor. dass bei dieser Bauart von Kettenturbinen im Gegensatz zur Bauart gemäss
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Räder 14, 15.
Zwischen den Kettenrädern JJ und 19 oder 1J und.' 20 wird zur zwangsläufigen Sicherung der gleichen Umfangsgeschwindigkeit beider Kettensysteme irgendeine entsprechende und an sich bekannte Übersetzung eingeschaltet. Demzufolge ist die relative Lage der beiden Drehpunkte einer jeden
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und Rädersystems ist nun so gewählt, dass das eine der kleineren Kettenräder Ja innerhalb des Kettenrades 20 zu stehen komme, was zufolge der übereinstimmenden Länge der Ketten zur Folge hat, dass das andere der kleineren Kettenräder 14 über das benachbarte grössere Kettenrad 19 hinausreicht.
Dies
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fangspunkte des Rades 20 gegen jene des Rades 7J zurückbleiben, da sie einen grösseren Weg mit der nämlichen Geschwindigkeit zu beschreiben haben. Hieraus folgt, dass sich die Schaufeln, während sie
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Bezüglich der Grösse dieser Winkel kann man durch entsprechende Wahl der gegenseitigen Entfernung der Schaufeldrehpunkte, ferner jenes Winkels, den die durch die beiden Schaufeldrehpunkte bestimmte Gerade mit der Schaufelsehne einschliesst und endlich der Länge der Verbindungsstäbe zwischen sehr weiten Grenzen frei verfügen. Zum Schütze der gegen die Wasserstromung bewegten Schaufeln ist liier der Schutzmantel 21 angebracht. Im Zwischenraum der Laufschaufelreihen ist beiderseits je eine. der
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Eine solche Turbine ist für jedes strömende Wasser anwendbar.
Im Falle kleinerer strömender Gewässer kann die Turbine gegebenenfalls unter Absperrung des Flussbettes fest oder schleusenartig hebbar eingebaut werden, wobei zur Arbeit des Heraushebens irgendeine an sich bekannte Hebevorrichtung verwendet werden kann. Die Möglichkeit des Auschebens der Turbine erleichert erheblich ihre Reinigung und gegebenenfalls die Vornahme notwendiger ausbesserungen und gestattet, das Flussbett von Z ? it zu Zit zu Zwecken des Holzflössens usw. auch ganz frei zu legen.
In grösseren Gewässern. Flüssen. Strömen, ja sogar auch in Seeströmungen von genügender Gewchwindigkeit, wird die Vorrichtung auf verankerten Schwimmkörpern angebracht. Fig. 7 veranschaulicht eine auf Schwimmkörper montierte Einrichtung, die zwecks Reinigung und Ausbesserung leicht aus dem Wasser
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Konstruktionen sind beispielsweise die von den Windkraftmaschinen her bekannte Windfahne und ein kleines Hilfswindrad.
Es kann aber zu diesem Zwecke auch eine in den Fig. 12 und 13 veranschaulichte
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des zuströmenden Mittels auch durch einen kürzeren Röhrenabschnitt gewährleistet wird. hingegen darf bei der ausströmenden Flüssigkeit ein gewisser Öffnungswinkel nicht überschritten werden, da sich sonst der Flüssigkeitsstrahl von der Rohrwand trennt. Im Sinne der Erfindung kann nun diese unsymmetrische Ausbildung gleichzeitig auch zum Einstellen des Systems in die Windrichtung benutzt werden. In Fig. 12 und 13 ist 5C das Turbinengehäuse, an dem der kürzere Rohransatz-l < t und der längere Rohransatz 31 b befestigt sind, die sich unter Vermittlung der Räder 142 auf die Kreisschiene 143 stützen. Ausser den beiden äusseren Kettenrädern. 3.
J ist in der Turbine, u. zw. im unteren Teil derselben ein drittes Kettenrad j ! 45 angeordnet, welches auf die Hauptachse 146 aufgekeit ist. deren Verlängerung nach unten zum Antrieb dient und gleichzeitig auch die Drehachse der auf der Kreisschiene laufenden Turbine bildet.
Verändert nun die strömende Flüssigkeit ihre Richtung, so stellt sich das System immer so ein. dass dessen
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eine Windfahne wirkt. Natürlich kann an Stelle der Kreisschienenführung eine einfache Achse oder irgendeine andere im Kreise laufende Vorrichtung angewendet werden.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, welche die Führung an Ketten befestigter
Wasserschaufeln mittels an den Ketten befestigter, auf gekrümmten Schienen laufender Rollen,
Walzen od. dgl. ermöglichen. Diese hatten aber den Nachteil, dass sie entweder bloss eine einseitige
Führung ermöglichten und daher, wenn auf die Schaufeln gegebenenfalls auch nur momentan eine entgegengesetzt gerichtete Kraft einwirkte, die Rollen ihre Bahn verliessen, oder aber es war eine doppelte Rollenführung erforderlich, wobei ein Rollensystem an der äusseren, das andere an der inneren Seite der Leitbahn lief.
Der Nachteil dieser letzteren Anordnung war. dass die Anzahl der von dem beweglichen System mitgeführten Rollen genau doppelt so gross war wie bei dem ersterwähnten
System, ferner, dass in den Krümmungen die Führung der Rollen auf Schwierigkeiten stiess, die bloss durch besondere und kostspielige Ausbildung des Systems beseitigt werden konnten. Im Sinne der Erfindung wird, wie aus den Fig. 14 und 15 ersichtlich, an der die Schaufeln tragenden Kette 2 nur ein Satz Leitrollen Ja. ? angeordnet, die in den bloss längs der geraden Abschnitte angeordneten Kanälen 152 laufen, da in den kreisförmigen Abschnitten die Kette durch die Kettenräder ohnehin gestützt wird.
Zwischen den Rädern und Kanalwänden ist ein gewisser Zwischenraum zu lassen, damit die Rollen nicht gleichzeitig mit beiden Kanalwänden in Berührung kommen können, was ihre Bewegung erschweren würde.
Es wurde bereits. erwähnt, dass der Turbinenmantel zweckmässig so ausgebildet wird, dass die Ketten von einem ruhendes Wasser enthaltenden Kanal umgeben sind, damit eine durch die Kette hervorgerufene. auf die Schaufeln einwirkende störende Wasserbewegung vermieden wird. Wenn nun die Wände dieses
Kanals so stark ausgebildet werden, dass sie die Drücke der auf die Schaufeln einwirkenden Reaktionskräfte aufnehmen können, so können diese Kanäle ohne weiteres als Kettenführung Verwendung finden.
Die Einrichtung ist in ihrer mit Bezug auf die Fig. 14 und 15 geschilderten Form besonders für mit wagrechten Achsen arbeitende, d. h. solche Turbinen geeignet, deren gerade Kettenabschnitte sich in lotrechter Richtung bewegen, da diese Bahnen bloss solche Reaktionskräfte aufnehmen, die mit der Strömung'srichtung des Mittels gleich oder ihr entgegengesetzt gerichtet sind.
Fig. 16zeigteine Kettenführungseinrichtung, we1chedie Stützung der Ketten nicht bloss gegen in die Stromrichtung fallende, sondern auch gegen solche Kräfte ermöglicht, die senkrecht zu dieser wirken und daher auch für Turbinen mit lotrechter Achse anwendbar ist.
Die Abstützung der oberen Kettenreihe geschieht ähnlich wie nach Fig. 14 und lo, zur Stützung der unteren Kettenreihe hingegen werden die Zapfen der Kette 2 mit einer Gabel 170 versehen, um deren Zapfen J77 die auf den Schienen 172 rollenden, doppelt konischen Rollen 173 drehbar angeordnet sind. Natürlich ändert es nichts am Wesen der Erfindung, wenn nicht an jedem Kettengliede, sondern beispielsweise bloss an jedem zweiten oder dritten usw., eine Leitvorrichtung angeordnet wird.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform wird die Turbine in bekannter Weise im engsten Querschnitt eines nach Art der Venturisehen Röhren ausgebildeten Kanals od. dgl. untergebracht und die trichterartigen Rohre 201, 202 2 werden erfindungsgemäss mittels eines Mantels 208 (Fig. 17) derart abgedeckt, dass ein hohler Schwimmkörper entsteht.
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