DE101145C

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Publication number: DE101145C
Application number: DENDAT101145D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 88: Wind- und Wasserkraftmaschinen.

FRANZ PRÄSIL in ZÜRICH.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 20. März 1898 ab.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Turbine, deren Leitrad beweglich ist, derart, dafs dasselbe in der Bewegungsrichtung des Laufrades rotiren kann, zum Zwecke, dem mit dem Leitrade cörrespondirenden Laufrade das Wasser mit einer gröfseren Geschwindigkeit, die also einem gröfserem Gefälle entsprechen würde, zuzuführen.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine derartige Turbine in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen Verticalschnitt durch die Turbine, Fig. la ist gleichfalls ein Verticalschnitt im kleineren Mafsstabe, Fig. ib zeigt das feste Leitrad im Grundrifs hierzu, während Fig. ic zur Hälfte das bewegliche Leitrad, zur Hälfte das Laufrad im Grundrifs veranschaulicht, wobei die Umlaufrichtung desselben durch einen Pfeil angedeutet ist. Fig. 2 und 3 sind Schaufelpläne, ebenso Fig. 2 a und 3 a im gröfseren Mafsstabe, wobei die Mittelcurven des Parallelogramms für die Wassereintritts- und Austrittsgeschwindigkeit eingezeichnet sind.

Fig. 4, 5 und 6 sind Geschwindigkeitsdiagramme, und zwar Fig. 4 für das bewegliche Leitrad, Fig. 5 für das Laufrad und Fig. 6 für die Transformationsturbine.

Die Turbinenwelle α trägt das Laufrad mit dem Schaufelkranz A, welches in üblicher Weise construirt ist. Die Turbinenwelle α ist in einem Spurlager α¹ gelagert. Ueber dem Laufrad A befindet sich ein Leitrad, welches zwei Schaufelkränze hat, einen inneren Schaufelkranz B, welcher sich über dem Schaufelkranz A des Laufrades befindet, und einen äufseren Schaufelkranz B¹. Dieses Leitrad BB¹ ist an einem Rohr b befestigt, welches um seine Mittelachse drehbar und bei b¹ gelagert ist, so dafs also das Leitrad B B¹ beweglich ist. Ueber dem beweglichen Leitrad B B¹ befindet sich ein festes Leitrad mit zwei Schaufelkränzen, einem inneren Schaufelkranz C, welcher sich über dem Schaufelkranz B, und einem äufseren Schaufelkranz C¹, welcher sich über dem Schaufelkranz B^l des beweglichen Leitrades BB¹ befindet. Das feste Leitrad CC¹ ist an einen Rahmen E angeschraubt, welcher auf den Säulen c¹ c¹ ruht. Mit O W ist der obere Wasserspiegel und mit U W ist der untere Wasserspiegel bezeichnet.

Aus dem Schaufelplan Fig. 2 und 2 a geht die Schaufelanordnung der sogenannten Transformationsturbine bezw. also der Schaufeln in dem äufseren Schaufelkranz C¹ des festen Leitrades C C und dem äufseren Schaufelkranz B¹ des beweglichen Leitrades B B¹ hervor. In dem Schaufelplan Fig. 3 und 3 a ist die Anordnung der inneren Schaufelkränze (der Motorturbine), also der Schaufelung des inneren Kranzes C des festen Leitrades C C¹, des inneren Kranzes B des beweglichen Leitrades B B¹ und des Kranzes A des Laufrades wiedergegeben.

Das Wasser tritt durch den äufseren Schaufelkranz C¹ des festen Leitrades C C¹ auf die Schaufeln des äufseren Schaufelkranzes B¹ des

beweglichen Leitrades B B¹. Dadurch wird das letztere Leitrad B B¹ in Umdrehung versetzt. Das Wasser, welches durch den inneren Schaufelkranz C des festen Leitrades C C¹ hindurchtritt, trifft nun auf den inneren Schaufelkranz B des jetzt in Bewegung beßndlichen Leitrades B B¹ und wird dadurch die Geschwindigkeit dieses Leitrades B B¹ erhalten und mit dieser Geschwindigkeit in den Schaufelkranz A des Laufrades eintreten, wodurch diesem letzteren eine derartig gröfsere Umdrehungsgeschwindigkeit ertheilt wird, wie sie einem höheren Druck des Wassers, als er in Wirklichkeit durch das Gefalle vorhanden ist, entsprechen würde. Auf diese Weise soll die Leistung der Turbine erhöht werden.

Aus dem Geschwindigkeitsdiagramm des beweglichen Leitrades (Fig. 4) ist ersichtlich, wie die absolute Durchflufsgeschwindigkeit in demselben von einem Minimalwerth (a— c) auf einen Maximalwert (a—d) in steter Steigung wächst. Bei der für den gezeichneten Fall angenommenen axialen Anordnung des Systems und der gleichbleibenden relativen Durchflufsgeschwindigkeit durch das bewegte Leitrad folgt, dafs die Unterdrücke (Spaltdrücke) oben und unter demselben nahezu gleich grofs sind, mithin eine bei oberflächlicher Betrachtung annehmbare Kreiselpumpenwirkung vollständig ausgeschlossen ist.

Aber selbst, wenn man statt der axialen Anordnung die radiale wählte und die Relativdurchflufsgeschwindigkeit durch Verschiedenheit der Durchflufsquerschnitte veränderlich machte, würde diese gefürchtete Kreiselpumpenwirkung nicht anders sich bethätigen, als in einer Radialturbine überhaupt.

Claims

Patent-Ansprüche:
Eine Turbinenanlage zur Erhöhung der einem bestimmten Gefalle entsprechenden .Turbinenumdrehungsgeschwindigkeit, gekennzeichnet durch ein bewegliches Leitrad, welchem eine gewisse Geschwindigkeit ertheilt wird, zum Zwecke, dem mit dem Leitrad correspondirenden Turbinenlaufrad das Wasser mit einer gröfseren Geschwindigkeit, die höherem Gefälle entsprechen würde, zuzuführen.

Eine Ausführungsform der durch Anspruch 1 gekennzeichneten Turbinenanlage, bei welcher der Antrieb des beweglichen Leitrades (B) derart erfolgt, dafs für dasselbe ein mit der entsprechend gestalteten Schaufelung correspondirendes festes Leitrad (C¹J angeordnet ist, in Bezug auf welches das bewegliche Leitrad (B¹J ein Laufrad bildet (Fig. 2 a).

Bei der durch Anspruch 2 gekennzeichneten Ausführungsform die Anordnung, dafs ein äufserer Schaufelkranz (B¹) des beweglichen Leitrades (B B¹J ein Laufradschaufelkranz ist, während ein innerer Sehaufelkranz (B) desselben ein Leitradschaufelkranz für das eigentliche Laufrad (A) ist, derart, dafs die äufseren Schaufelkränze (C¹ bezw. B¹) des festen Leitrades (C C¹) und des beweglichen Leitrades (B B¹) zusammen eine Turbine bilden, welche die Bewegung des Leilradkranzes (B) der eigentlichen kraftaufnehmenden Turbine (A) bewirkt, wobei ein mit dem inneren Schaufelkranz (B) des beweglichen Leitrades correspondirender innerer Schaufelkranz (C) des festen Leitrades vertical gerichtete Schaufeln hat (Fig. 3a).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.