Turbine. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Turbine, bei welcher ein Laufrad vorgesehen ist mit wenigstens zwei verschie denen Laufschaufelkränzen, auf welche das Wasser zwangsläufig nacheinander einwirkt, wobei das Wasser nach Verlassen des ersten Schaufelkranzes dem folgenden Schaufel kranz durch eine im Turbinengehäuse vor gesehene der Wasserführung dienende Kam mer zugeführt wird.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbei spielen dargestellt und es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erste, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das zweite und Fig. 3 einen Längsschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das Turbinengehäuse aus einem obern Teile a und einem untern Teil a' zu sammengesetzt, welche beispielsweise durch Schraubenbolzen miteinander verbunden sein können. Der obere Teil a ist durch einen wegnehmbaren Deckel b abgeschlossen, wel- eher mit einer Lagerbüchse b' für die Lauf radwelle c versehen ist.
De- untere Teil a' trägt mittelst an dem in diesem auf einer Abstufung wegnehmbar aufgestützten Ring stück d2 angeordneter Rippen dl ein weiteres Führungslager d für die Welle c, wobei das Ringstück d" durch Klemmbolzen d3 fest gehalten wird. Das Laufrad weist zwei Laufschaufelkränze auf, die von Laufschau feln e und f gebildet sind.
Diese Schaufel kränze sind über und unter dem Führungs lager d angeordnet, wobei die Schaufeln e an einem in seiner Mitte gegen die Welle c hin gebogenen und durch Rippen e2 gestütz ten Führungsring e1 angeordnet sind, wäh rend die Schaufeln f schraubenförmig ge wunden und wie Schraubenpropeller auf einer zentralen Nabe f 1 sitzen.
Die obern Schaufeln des Laufrades sind zweckmässiger weise gegen die senkrechte geneigt, aber nur sehr wenig, um das Abwärtsströmen der Flüssigkeitssäule möglichst wenig zu beein flussen, indem deren Zweck mehr darin be# steht, das Wasser zu leiten als Arbeit zu erzeugen, das heisst sie sind zur Herbeifüh- rung einer kreisenden Bewegung der Was sersäule bestimmt, damit diese um so kräf tiger und zweckmässiger auf die Schaufeln des zweiten Schaufelkranzes aufstossen kann. Die Schaufeln des letzteren sind selbstver ständlich derart ausgebildet, dass bei dem Betriebszustand unter dem die Turbine vor aussichtlich am meisten arbeiten muss, der grösste Nutzeffekt erzielt wird.
Das Wasser wird der Turbine durch tangential angeordnete, mit schwingbaren Abschliessvorrichtungen 9 versehene Zufüh rungen zugeleitet, in der Höhe des obern Teils der Laufsehaufeln e. Diese Zuführun gen erteilen dem Wasser eine Kreis- bezw. Wirbelbewegung, so da.ss es annähernd senk recht auf die Laufschaufeln o stösst und das Bestreben hat, das Laufrad zu drehen. Beim Durchlaufen durch die Turbine erhält das zwischen die Laufschaufeln c getretene Was ser eine Bewegung nach unten und durch den Führungsring eine Bewegung nach aussen hin.
Um das Wasser .dem zweiten,Schaufel- kranz unter geringstem Verlust an Energie zuzuleiten, ist eine ringförmige Rückleitkam- mer la vorgesehen mit einer konkav nach aussen gewölbten Wandung. Der Kurvenradius die ser Kammer ist den Verhältnissen, für .die ,die Turbine bestimmt ist, .angepasst, soll je doch auf alle Fälle so gross als möglich ge wählt werden.
Diese Rückleitkammer h er hält das auf dem obern Schaufelkranz aus tretende Wasser und richtet dasselbe ohne grössere Verluste an Energie gegen die Lauf schaufeln f des zweiten Satzes.
Das obere Ende J des Laufrades ist zylindrisch ausgebildet und passt genau in die zylindrische Bohrung a2 am obern Ende des Turbinengehäuseteils a. Um eine Abdich tung zwischen den einander anliegenden Flä chen des Laufrades und des Gehäuseteils a zu erhalten, sind verschiedene Nuten e\ am äussern Umfang des obern Endes des Lauf rades angeordnet, welche von einem flüs sigen Dichtungsmittel ausgefüllt sein kön nen.
Der Hohlraum i über dem Laufrad steht mittelst eines Rohres i' beispielsweise mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumpumpe oder einem Reservoir in Ver bindung, um das dae Laufrad tragende Lager etwas zu entlasten.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist das Turbinengehäuse wie derum zwei Teile a und a1 auf und ist der lichte Durchmesser des Gehäuseteils a so be messen, dass das Laufrad mitsamt seiner Welle im Gehäuse gehoben werden kann. Hierzu ist eine in der Zeichnung nicht dar gestellte Hilfsvorrichtung vorgesehen, wel che zum Beispiel an einem ebenfalls nicht dargestellten Spurlager für die Laufrad- welle angreift.
Dabei ist der untere Teil des die Schaufeln e tragenden Laufradkörpers derart dimensioniert, dass er in angehobener Lage mit der Innenwand des Gehäuses, zu sammen den Wasserdurchfluss durch die Tur bine sperrt. Dieser Teil dient also als Re gulierventil für den Wasserdurchgang durch die Turbine. Die Hilfsvorrichtung zum An lieben des Laufrades kann daher sowohl zur Regulierung der Drehgeschwindigkeit der Turbine. sowie zum Ausserbetriebsetzen der selben Verwendung finden.
Aus der Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass nach Entfernung des Deckes b, im Gegen satz zu der Ausführung nach Fig. 1, wo vor gehend der untere Schaufelkranz mit. den Schaufeln f zu entfernen ist, das Laufrad ohne weiteres aus dem Gehäuse nach oben hin ausgebaut werden kann. Die obern Schaufeln e des Laufrades sind ähnlich den jenigen der in Fig. 1 dargestellten Turbine während die untern Schaufeln f länger sind. Diese letztern ragen unterhalb der Rückleit- kammer <I>lt</I> in das Wasserabzugrohr 1c.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besitzen die Schaufeln e eine bedeutend klei nere Höhe als die Schaufeln der in der Fig. 1 und 2 dargestellten Turbinen und die Nei gung der untern Schaufeln f kann durch eine an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Einstellvorrichtung geändert werden, welche zweckmässigerweise in der verlängerten Nabe e des Laufrades liegt und mit einem in der Nabe e liegenden Teil der Schaufeln zusammen arbeitet.
Die genannte Einstellvorrichtung wird von der Welle m aus gesteuert, welche in der hohlen Tur binenwelle c angeordnet ist, wobei durch Drehen der Welle m die Schaufeln<I>f</I> gedreht werden.
Bei den dargestellten Turbinen wird das Wasser durch eine nicht dargestellte schnek- kenförmig ausgebildete Einlaufkammer dem obern Laufkranz zugeführt. Die Abschluss- vorrichtungen g können ersetzt werden durch die beschriebene Vorrichtung mittelst wel cher durch Anheben der Laufräder der Gang der Turbine gesteuert werden kann.
Selbstverständlich kann die Anzahl der Schaufeln sowie deren Neigung und Kurven form beliebig gewählt sein. Man wird die Schaufeln derart dimensionieren, dass die besten Resultate erzielt werden.
Turbine. The subject of the present invention is a turbine in which an impeller is provided with at least two different rotor blade rings, on which the water inevitably acts one after the other, the water after leaving the first blade ring the following blade ring through a water guide in the turbine housing Chamber is fed.
The subject of the invention is shown in the drawing in various embodiments and it shows: Fig. 1 is a longitudinal section through the first, Fig. 2 is a longitudinal section through the second and Fig. 3 is a longitudinal section through the third embodiment.
In the first embodiment according to FIG. 1, the turbine housing is composed of an upper part a and a lower part a ', which can be connected to one another, for example, by screw bolts. The upper part a is closed off by a removable cover b, which is rather provided with a bearing bush b 'for the running wheel shaft c.
The lower part a 'carries a further guide bearing d for the shaft c by means of the ribs d1, which are detachably supported in this ring piece d2 on a gradation, the ring piece d "being held firmly by clamping bolts d3. The impeller has two rotor blade rings , which are formed by Laufschau feln e and f.
These blade rings are arranged above and below the guide bearing d, the blades e being arranged on a guide ring e1 bent in its center against the shaft c and supported by ribs e2, while the blades f are helically wound and like screw propellers sit on a central hub f 1.
The upper blades of the impeller are expediently inclined towards the vertical, but only very little, in order to influence the downward flow of the liquid column as little as possible, since their purpose is more to conduct the water than to generate work, i.e. they are intended to bring about a circular movement of the water column so that it can strike the blades of the second blade ring all the more forcefully and appropriately. The blades of the latter are of course designed in such a way that the greatest efficiency is achieved in the operating state under which the turbine is likely to have to work the most.
The water is fed to the turbine through tangentially arranged feeders provided with swingable locking devices 9, at the level of the upper part of the moving blades e. These supply conditions give the water a circle respectively. Vortex movement so that it hits the rotor blades almost vertically and tends to turn the rotor. As it passes through the turbine, the water that has passed between the rotor blades c is moved downwards and outwards through the guide ring.
In order to feed the water to the second, blade ring with the least possible loss of energy, an annular return chamber la is provided with a wall that is concavely curved outwards. The radius of curvature of this chamber is adapted to the conditions for which the turbine is intended, but in any case should be chosen as large as possible.
This return chamber h he holds the water escaping from the upper blade ring and directs the same against the moving blades f of the second set without major losses of energy.
The upper end J of the impeller is cylindrical and fits exactly into the cylindrical bore a2 at the upper end of the turbine housing part a. In order to obtain a seal between the adjacent surfaces of the impeller and the housing part a, various grooves are arranged on the outer circumference of the upper end of the impeller, which can be filled with a liquid sealant.
The cavity i above the impeller is connected by means of a pipe i ', for example with a vacuum pump or a reservoir not shown in the drawing, in order to relieve the bearing carrying the impeller somewhat.
In the second embodiment according to FIG. 2, the turbine housing again has two parts a and a1 and the clear diameter of the housing part a is measured so that the impeller can be lifted together with its shaft in the housing. For this purpose, an auxiliary device, not shown in the drawing, is provided which engages, for example, on a thrust bearing, also not shown, for the impeller shaft.
The lower part of the impeller body carrying the blades e is dimensioned in such a way that, in the raised position with the inner wall of the housing, it blocks the flow of water through the turbine. This part therefore serves as a regulating valve for the passage of water through the turbine. The auxiliary device to love the impeller can therefore both to regulate the rotational speed of the turbine. as well as to shut down the same use.
From Fig. 2 it can also be seen that after removal of the deck b, in contrast to the embodiment of FIG. 1, where before going with the lower blade ring. the blades f is to be removed, the impeller can easily be removed from the housing upwards. The upper blades e of the impeller are similar to those of the turbine shown in Fig. 1 while the lower blades f are longer. The latter protrude below the return chamber <I> lt </I> into the water discharge pipe 1c.
In the embodiment of FIG. 3, the blades e have a significantly smaller height than the blades of the turbines shown in FIGS. 1 and 2 and the inclination of the lower blades f can be adjusted by an adjustment device known per se, not shown in the drawing be changed, which is conveniently located in the extended hub e of the impeller and works together with a part of the blades located in the hub e.
Said adjusting device is controlled by the shaft m, which is arranged in the hollow turbine shaft c, the blades <I> f </I> being rotated by rotating the shaft m.
In the turbines shown, the water is fed to the upper running ring through an inlet chamber, not shown, which is designed in the shape of a screw. The closing devices g can be replaced by the device described by means of which the speed of the turbine can be controlled by lifting the running wheels.
Of course, the number of blades and their inclination and curves can be chosen arbitrarily. The blades will be sized to give the best results.