DE17983C - Neuerungen an Wasserkraftmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegenden Neuerungen betreffen gröfstentheils Modificationen in der Construction, Anordnung etc. der im Haupt-Patent No. 13742 beschriebenen Wasserkraftmaschine mit vom Regulator verändertem, dem Widerstand entsprechendem Wasserverbrauch.

Es ist die Maschine, soweit zum Verständnifs der Neuerungen nöthig, hier nochmals bildlich dargestellt, und beziehen sich dieselben im wesentlichen auf:

1. die Anordnung des Einlafs- und Communicationsventiles etc., dargestellt in Fig. 1, 2 und 3;

2. die Anwendung des mit der Steuerhülse (oder Hubscheibe), Einlafsventil (oder Schieber) u. s. w. combinirten Stellermechanismus auf rotirende Wasserkraftmaschinen und Turbinen, Fig. 2 a und 2b;

3. eine neue Art Anzug der Cylinderlager und -Zapfen, Fig. 1, 2, 3 sowie 3 a;

4. den Hahn zur Luftfüllung von Druckwasserwindkesseln, Fig. 4 bis 7.

Es bezeichnen:

Fig. ι die Ventilanordnung etc., halb im Grundrifs, halb im Schnitt;

Fig. 2 die Ventilanordnung, halb in hinterer Ansicht, halb im Schnitt;

Fig. 3 und 3 a Seitenansicht der Cylinderlagerung;

Fig. 2 a und 2 b Durchschnitt und Querschnitt des Turbinenrades und der Leitkanäle und das Einlafsventil.

Dargestellt ist in:

Fig. 4 Längenschnitt des Hahnes zur Luftfüllung des Druckwindkessels; Fig. 5 vordere Ansicht desselben;

Fig. 6 a und 6 b Querschnitt der Hahnöffnungen für Ueberführung der Luft nach dem Wind kessel;

Fig. 7 a und 7 b Querschnitt der Hahn Öffnungen für Füllung desselben mit Luft.

Um die Verbindung des Druckwasserrohres mit dem Abwasserrohr auf kürzerem Wege herzustellen, ist das Communicationsventil seitlich des gemeinschaftlichen Abwassersammeiraumes a a, Fig. ι und 2, angeordnet. Das 'Abwasser gelangt nun bei geschlossenem Einlafsventil (oder Schieber) aus α α durch Ci₁ nach «₂ und a₃, das Communicationsventil passirend, nach <z₄ in den Einmündungsraum a₅ des Druckwassers.

Beim Zuflufs des Druckwassers erfolgt der Wasserabflufs nach α χ. Bei X kann nahe dem Communicationsventil.ein Windkessel angebracht werden, wenn nöthig auch bei Y.

Bei Maschinen, die öfter abgestellt werden müssen, empfiehlt es sich, behufs schneller Luftabführung die Abwasserleitung statt nach α χ, Fig. 2, durch die verschlossen gezeichnete Oeffnung X₁ nahe dem Communicationsventil stattfinden zu lassen.

Eine hier weiter aufgenommene Einlafsventilanordnung ist in Fig. 1 dargestellt.

Das Doppelsitzventil 0 erhält seine Bewegung von dem auf die Ventilstange / wirkenden

Druck, der sich auf den Druckkolben Q, auf die durch den Ausströmraum tretende, bei O₂ abgedichtete und bei O₃ mit dem Druckkolben verbundene Ventilspindel O_x und auf das Ventil überträgt. Infolge dieser Anordnung wirkt das Druckwasser nur bei geöffnetem Ventil auf den Druckkolben Q] die Einströmung des Druckwassers findet durch A statt.

Bei ausnehmend schnellgehenden Maschinen wird unmittelbar, wo sich das nach dem Druckwasserrohr führende Zuflufsrohr des Abwassers und Zuflufsrohr des Druckwassers kreuzen, die in Fig. 2 mit E bezeichnete elastische Scheibe angebracht. Ueber dieser Scheibe, welche am besten hier eine gewellte Stahlplatte sein kann (übrigens auch aus anderer elastischer Masse bestehen darf), ist eine vieldurchlöcherte Deckplatte angebracht, welche bei eintretendem Druckwasser eine Federung dieser Scheibe verhindert, so dafs dieselbe nur bei schliefsendem Einlafsventil in Thätigkeit treten kann.

Um die durch Haupt-Patent und hier erweitert beschriebene Vorrichtung zur Herbeiführung eines dem Widerstände entsprechend veränderten Wasserverbrauches auf rotirende Wasserkraftmaschinen zu übertragen, wird die Steuerhülse (oder die Hubscheibe) auf die im Haupt-Patent beschriebene Weise auf der Maschinenwelle angebracht, und kann dieselbe eventuell auch mit dem sogenannten Steller combinirt angewendet werden. Das Wassereinlafsventil (oder Schieber), die Einschaltung des Communicationsventiles sowie die Verbindung des Druckwasserrohres mit dem Abwasserrohr etc. sind gleich anwendbar, wie im Haupt-Patent beschrieben, und hier weiter verbessert und vervollkommnet.

Um ebenso die durch Haupt-Patent und hier erweitert beschriebene Vorrichtung zur Herbeiführung eines dem Widerstände entsprechend veränderten Wasserverbrauches auf Turbinen (Voll- oder Partialturbinen) zu übertragen, wird die Steuerhülse (oder Hubscheibe) auf die im Haupt-Patent beschriebene Weise auf der Turbinenwelle angebracht, und kann dieselbe event, auch mit dem sogenannten Steller combinirt werden.

Bei schnellgehenden Maschinen überhaupt und besonders auch bei Turbinen empfiehlt es sich, die Steuerhülse, statt wie im Haupt-Patent mit zwei Kämmen angegeben, mit nur einem (Hub-) Kamm zu versehen oder eventuell auch bei gleichbleibender Ventilhubhöhe die Hubscheibe (oder Steuerhülse) mit entsprechend vergröfsertem Durchmesser auf einem ins Langsame übersetzten Vorgelege anzubringen. Statt eines Ventils kann auch ein Schieber verwendet werden. Da hier bei den Turbinen das Communicationsventil wegfällt, ist die Anordnung des Einlafsventiles und die Verbindung mit den Leitkanälen (hier speciell für Partialturbine) durch Zeichnung in Fig. 2 a und 2 b dargestellt. Das Druckwasser gelangt durch A zu dem Einlafsventil 0 (oder Schieber), durch dieses nach 1, nach 2, in die Leitkanäle 3 und in das Turbinenrad 4, welches durch Arme oder Scheibe F₁ auf der Turbinenwelle befestigt ist.

Wegen des raschen Oeffnens und Schliefsens des Ventiles mufs auf der Druckwasserleitung nahe dem Einlafsventil ein Windkessel angebracht werden, .

Eine weitere Neuerung betrifft den Anzug und die Führung der Cylinderlager und -Zapfen, dargestellt in Fig. 1, 2 und 3.

Das zweitheilige Cylinderzapfenlager erhält seinen Anzug und seine Führung von Traverse G und der Zugstange H. Beide Zugstangen H sind mit der gemeinschaftlichen Traverse J verbunden und werden durch Anzugschraube K und dadurch gleichzeitig die Traversen G und die Cylinderzapfenlager angezogen.

Durch den in die (das Cylinderzapfenlager führende) Schleife eingearbeiteten Schlitz wird die Lagertraverse G eingeschoben, welche ihren untersten Stützpunkt in M und ihren mittleren mittelst Vorsprunges L erhält; oberhalb ist die Zugstange H mit Traverse G durch Kugelgelenk N beweglich verbunden. Das Kugelscharnier sowie der Lagerstütz- und Drehpunkt L, eventuell auch die Verbindung der Zugstangen H mit Traverse J können gleichzeitig durch gewöhnliche Bolzenscharniere ersetzt werden. Die für beide Zugstangen H in der Traverse J, Fig. i, befindliche Anzugschraube K stützt sich mit ihrem halbkugelförmigen Ende P, Fig. 1, etwas eingelassen auf das Maschinengestell.

Fig. 3 a stellt eine directe Verbindung der Zugstange H mit dem Cylinderzapfenlager dar. Das halbkugelförmige Ende der Zugstange H, durch den Gufskörper der Schleife nach dem aus einem Stück bestehenden Cylinderzapfenlager geführt, ist mit demselben durch vorgesteckte Stifte oder auch durch einen eingeschraubten hohlen Bolzen etwas beweglich verbunden. Beim Druckwasserrohr ist dann die Zugstange gabelförmig gestaltet. Die Verbindung der Zugstangen H mit Traverse J erfolgt, wie beschrieben.

Die Neuerungen am Hahn zur Luftfüllung von Druckwasserwindkesseln während des Ganges der Maschine, dargestellt in Fig. 4 bis 7, dessen Einrichtung im Haupt-Patent erläutert, bestehen zunächst in der Umwandlung der vor- und rückzudrehenden Bewegung in eine stetig oder ruckweise rotirende, wozu statt je einer Luft- und Wasser-Ein- und Auslafsöffnung eine nach Gutdünken gewählte Anzahl angebracht wird; gleichzeitig vermitteln und sichern im Hahn-· gehäuse angebrachte Communicationsöffnungen die Functionen desselben. Das Hahngehäuse ist mittelst Flantschen O an dem Windkessel-

umfang / befestigt. In Fig. 4, 6 a und 6 b wird durch die im Windkessel befindliche Hahnseite α durch e die Luft in den Windkessel geführt, während durch die Communications Öffnung c gleichzeitig die Füllung des Hahnes mit Wasser stattfindet. Nach einer Vordrehung sind die Oeffhungen, Fig. 7a, geschlossen und die für die Luftfüllung des Hahnes offen, Fig. 7 b. Die durch die Communicationsöffnung d, Fig. 4 und 7b, eintretende äufsere Luft erleichtert nun die durch f stattfindende Wasserentleerung, und so wiederholend.

Wird die Zahl der Oeffnungen je einer Seite im Hahn auf zwei reducirt, so sind die in Fig. 6 b mit χ χ ersichtlichen schädlichen Räume vermieden. Bei directem Handbetrieb wird auf dem Hahnzapfen eine Kurbel angebracht und deren nöthige Endstellungen durch geeignet am Hahngehäuse aufgesetzte Anschläge fixirt.

Für Maschinenbetrieb wird der Hahn am besten durch ein Vorgelege, durch (hier) ein Einzahnrad oder eventuell auch durch unrunde Räder, einfache Stirn- oder Kegelräder betrieben; auf dem (hier im Hahngehäuse befestigten) Bolzen g, Fig. 4, 5 und 7b, erhält die Triebwelle e mittelst η (sei es Riemscheibe, Zahnrad oder Kurbel) ihre Bewegung; auf dieser Welle e ist der Einzahn (oder auch deren zwei in gleicher oder ungleicher Entfernung am Umfang der Welle e) befestigt und setzt das Rad m in Bewegung.

Um einen geringen, zum Drehen des Hahnes nöthigen Druck- und Arbeitsaufwand zu erzielen, wird derselbe dem vom Windkessel ausgeübten Druck gegenüber durch die in Traverse k befindliche gehärtete Stahlschraube i, welche den Hahndruck durch die im Hahnzapfen eingelassene, gleichfalls gehärtete Stahlplatte h empfängt, entlastet.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Als Ersatz für die im D. R. P. No. 13742, im Patent-Anspruch 2. geschützte Anordnung eines Communicationsventiles die in den Zeichnungen dargestellte Anordnung eines Einlafsventiles.

2. Ein Hahn zur Luftfüllung von Druckwasserwindkesseln, Fig. 4 bis 7, welcher im Innern mehrere Luft- und Wasser-Ein- sowie Auslafsöffhungen hat und welcher mittelst einer Kurbel oder Uebersetzung den Antrieb und mittelst Traverse k und Anzugschraube i, Fig. 4 und 5, die Reibungsentlastung erhält und dessen Wirkung die Communicationsöffnungen im Hahngehäuse c und d, Fig. 4, 6 und 7, sichern.

3. Die Anwendung der durch Haupt- und Zusatz-Patent erläuterten Erfindung auch auf rptirende Wasserkraftmaschinen und Turbinen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.