CH146935A

CH146935A - Device on turbines and pumps with impellers without an outer ring for removing foreign bodies that are trapped between the housing and the outer edge of the blades.

Info

Publication number: CH146935A
Authority: CH
Inventors: Schuetz Alois; Ateliers Des Charmilles S A
Original assignee: Schuetz Alois; Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1930-06-28
Filing date: 1930-06-28
Publication date: 1931-05-15

Description

  

  Vorrichtung an Turbinen und Pumpen mit Laufrädern ohne Aussenkranz zum Entfernen       von    zwischen dem Gehäuse und dein äussern Rand der Schaufeln sich  einklemmenden Fremdkörpern.    Bekanntlich werden bei     kranzloseD    Lauf  rädern, und zwar hauptsächlich bei Lauf  rädern mit verstellbaren Schaufeln, die durch  das Wasser, besonders bei Hochwasser ins  Rad geführten Fremdkörper, wie     Geschwemm-          sel    und kurzes Holz, oft zwischen die Schau  feln und das Gehäuse eingeklemmt, wobei  sie sich mit dem Rad drehen und immer  mehr gegen den Austritt des     ILdes    weiter       hineingepresst    werden.

   Die so eingeklemmten  Fremdkörper erzeugen infolge der Reibung       imit    dem Gehäuse eine Bremswirkung, die  den Wirkungsgrad stark reduzieren kann  und was noch schlimmer ist, sie können  einseitige Kräfte hervorrufen, welche auf die  Welle einwirken und dadurch gefährliche  Schwingungen dieser Welle und ihrer Füh  rungslager verursachen.  



  Die Erfindung hat den Zweck, die so  zwischen den Schaufeln und dem Gehäuse  eingeklemmten Fremdkörper automatisch zu    entfernen, und zwar durch die Rotation des  Rades selbst. Zu diesem Zweck ist in das  Gehäuse auf Schaufelhöhe mindestens eine  Nute eingeschnitten, -wobei bei jeder Nute  die auf den Drehsinn des Rades bezogene,  auflaufende Kante als scharfe Kante aus  gebildet ist und wobei jede Nute derart  gerichtet ist,     dass    sie auf die Wasserbewegung  im     Rade    keine störende Wirkung bat.  



  Beigelegte Zeichnung zeigt schematisch  ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen  standes an einer vertikalen Wasserturbine  mit Propellerrad ohne Aussenkranz.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt einen Längsschnitt durch die  Achse der Turbine,       Fig.    2 zeigt einen Teil eines Längsschnit  tes quer durch eine     Laufradschaufel    dieser  Turbine von der     Drebachse    aus gesehen;       Fig.   <B>3</B> zeigt einen Querschnitt durch den  Leitapparat dieser Turbine-,           Fig.    4 und<B>5</B> zeigen in grösserem Mass  stab Einzelheiten.  



  Auf dieser Zeichnung ist mit<B>1</B> ein Pro  pellerrad mit vier Schaufeln 2 bezeichnet;  <B>3</B> ist der Aussenrand der Schaufeln;<B>d</B> die  vertikale Schaufelhöhe; 4 das Gehäuse;<B>5</B>  der freie Spielraum zwischen äusserem Rand  <B>3</B> der Schaufel 2 und dem Gehäuse 4;<B>6</B> die  Abrundung am äussersten Eintrittsende der  Schaufeln;<B>7</B> der Leitapparat der den     Was-          serzufluss    zum Rad<B>1</B> reguliert;<B>8</B> ist     eina          dreieckförmige    Nute, welche in der     zylindri-          sehen    Fläche des Gehäuses auf     Schaufelhöhe     schräg zur axialen Richtung eingeschnitten  ist;

  <B>9</B> ist eine scharfe Kante dieser Nute, und  zwar ist es die     auf    die Drehrichtung des  Rades<B>1</B> bezogene,     auflaufende    Kante;<B>10</B>  sind Holzabfälle;<B>11</B> ist ein     angesehraubtes     Stahlmesser; 12 sind Pfeile, die die Bewegung  des Wassers     und    die Drehrichtung des Lauf  rades angeben.  



  <B>.</B> Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist  die folgende: Die schwimmenden Holzabfälle  <B>10</B> werden bei ihrem Austritt aus dem Leit  apparat<B>7</B> durch die Rotation des Wassers  vor dem Eintritt ins Rad<B>1</B> gegen das Ge  häuse 4     geschleudeet.    Ein Teil dieser Abfälle  wird von dein abgerundeten Ende<B>6</B> der  Schaufelkante abgefangen und immer mehr  in     den    Spielraum<B>5</B> eindringen. Wenn dieses  Spiel durch unregelmässige Abnützungen ge  gen den Austritt hin abnimmt und keine  Schutzvorrichtung vorgesehen ist, werden  diese Hölzer sehr stark gegeneinander     gepresst,     bis sie schliesslich eine feste Masse bilden,  die das Rad mehr oder weniger bremst.

    Sind die Schaufeln ungleich gebremst, so  wird die Welle     Vibrationen    unterworfen, die  mit der Zeit gefährlich werden können. Diese  schädliche Erscheinung wird erst dann auf  hören, wenn<B>-</B>die eingeklemmten Fremdkörper  herausgerissen oder infolge der Reibung der  art abgeschliffen sind,     dass    sie in das Saug  rohr fallen. Die scharfe Kante<B>9</B> der Nute<B>8</B>  dient nun dazu, die Abfälle rasch zu zer-         kle.inern,    was sich bei jeder Umdrehung des  Rades vollzieht, da diese scharfe Kante wie  ein Hobel auf die Fremdkörper wirkt. Durch  eine Vermehrung der     Nutenzahl    wird dieser  Vorgang natürlich noch rascher vor sich  gehen.

   Da die schneidende Kante<B>9</B> der  Nute einer mehr oder weniger grossen<B>Ab-</B>  nützung ausgesetzt ist, kann sie durch ein  eingesetztes Stück aus widerstandsfähigerem  Material als das Gehäuse ist, ausgeführt sein,  welches Stück nach der     AbnützuDg    leicht  ersetzt werden kann. Im Falle es sich um  Pumpen handelt, werden die betreffenden  Nuten in gegenseitigem Sinne zu demjenigen  der Turbinenräder angeordnet werden.



  Device on turbines and pumps with impellers without an outer ring for removing foreign bodies that are trapped between the housing and the outer edge of the blades. It is known that with rimless impellers, mainly impellers with adjustable blades, the foreign bodies, such as debris and short wood, carried into the wheel by the water, especially during high water, are often wedged between the blades and the housing, whereby they turn with the wheel and are pressed more and more against the outlet of the ILdes.

   The foreign bodies trapped in this way generate a braking effect due to the friction in the housing, which can greatly reduce the efficiency and what is worse, they can cause unilateral forces which act on the shaft and thereby cause dangerous vibrations of this shaft and its guide bearings.



  The purpose of the invention is to automatically remove the foreign bodies jammed in this way between the blades and the housing by rotating the wheel itself. For this purpose, at least one groove is cut into the housing at blade height, with each groove opening the direction of rotation of the wheel related, running edge is formed as a sharp edge and each groove is directed in such a way that it did not interfere with the movement of water in the wheel.



  The accompanying drawing shows schematically an embodiment of the subject invention on a vertical water turbine with a propeller without an outer ring.



       Fig. 1 shows a longitudinal section through the axis of the turbine, Fig. 2 shows part of a longitudinal section transversely through an impeller blade of this turbine from the axis of rotation; Fig. 3 shows a cross section through the nozzle of this turbine, Figs. 4 and 5 show details on a larger scale.



  In this drawing, a propeller wheel with four blades 2 is designated by <B> 1 </B>; <B> 3 </B> is the outer edge of the blades; <B> d </B> is the vertical blade height; 4 the housing; <B> 5 </B> the free space between the outer edge <B> 3 </B> of the blade 2 and the housing 4; <B> 6 </B> the rounding at the outermost inlet end of the blades; <B> 7 </B> the diffuser that regulates the flow of water to the wheel <B> 1 </B>; <B> 8 </B> is a triangular groove that opens into the cylindrical surface of the housing Blade height is cut obliquely to the axial direction;

  <B> 9 </B> is a sharp edge of this groove, namely the leading edge in relation to the direction of rotation of the wheel <B> 1 </B>; <B> 10 </B> is wood waste; < B> 11 </B> is a brushed steel knife; 12 are arrows that indicate the movement of the water and the direction of rotation of the impeller.



  <B>. </B> The method of operation of this device is as follows: The floating wood waste <B> 10 </B> is discharged from the guide device <B> 7 </B> by the rotation of the water in front of the Entry into wheel <B> 1 </B> hurled against housing 4. Some of this waste is caught by your rounded end <B> 6 </B> of the blade edge and penetrates more and more into the clearance <B> 5 </B>. If this play decreases due to irregular wear against the outlet and no protective device is provided, these pieces of wood are pressed very strongly against each other until they finally form a solid mass that more or less brakes the wheel.

    If the blades are braked unevenly, the shaft is subjected to vibrations which can become dangerous over time. This harmful phenomenon will only cease when the trapped foreign bodies are torn out or, as a result of the friction, abraded in such a way that they fall into the suction tube. The sharp edge <B> 9 </B> of the groove <B> 8 </B> is now used to quickly shred the waste, which takes place with every revolution of the wheel, since this sharp edge looks like a Plane acts on the foreign body. By increasing the number of grooves, this process will of course take place even more quickly.

   Since the cutting edge <B> 9 </B> of the groove is exposed to a more or less great <B> wear </B>, it can be implemented by an inserted piece of more resistant material than the housing, which Piece can easily be replaced after wear. In the case of pumps, the relevant grooves will be arranged in a mutual sense to that of the turbine wheels.

Claims

PATENT CLAIM: Device on turbines and pumps with impellers without an outer ring for removing foreign bodies that are jammed between the housing and the outer edge of the blades, characterized in that at least one, Groove is cut, with each groove, the leading edge in relation to the direction of rotation of the wheel is formed as a sharp edge so that the foreign bodies trapped between the blades and the housing are removed by the rotation of the wheel, and where each Groove is directed in such a way that it does not interfere with the movement of water in the wheel.

SUBCLAIM: Device according to patent claim, characterized in that the sharp edge of the groove is made of more resistant material than the housing and is designed in such a way that it can be easily replaced.