DE20206530U1

DE20206530U1 - Segmentkranz-Wasserrad

Info

Publication number: DE20206530U1
Application number: DE20206530U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2012-04-26

Description

Segmentkranz - Wasserrad

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserrad zur Erzeugung elektrischer Energie mittels eines mit seiner Drehachse verbundenen Stromerzeugers .

Derartige Wasserräder sind aus dem praktischen Betrieb bekannt.

Es handelt sich in der Regel um Unikate, die für den Einsatz an einem bestimmten Ort mit seinen topographischen Gegebenheiten (Stauhöhe / Fallhöhe des Wassers, Abflussart und -menge ) gezielt geplant und ohne hohen Vorfertigungsgrad gebaut werden. Zur Realisierung eines bestimmten Radkranz-Durchmessers werden üblicherweise möglichst große Bleche oder Holzplatten bogenförmig zugeschnitten und zu einem Kreisring gefügt, bevor die Wasserschaufehl zwischen zwei Kreisringen montiert werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Wasserrad so weiterzuentwickeln, dass bei hohem Vorfertigungsgrad unter Ausnutzung kostengünstiger Serienherstellung den Ansprüchen unterschiedlicher - wirtschaftlich nutzbarer - topographischer Gegebenheiten an beliebigen Orten Rechnung getragen wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Wasserrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 .

Dadurch, dass der Radkranz (4) des Wasserrades aus einer Anzahl baugleicher, biegesteif ausgestalteter Radkranz-Segmente (6) zusammengesetzt ist und die große Stückzahl (> 16 Stück) eine dem Einsatzzweck gerechte, feinstufige Auswahl des Wasserrad-Durchmessers durch Aneinanderlegen der Radkranz-Segmente ( 6 ) auf einer Kreislinie erlaubt.

Vorteilhaft ist die Langloch-Geometrie der Lochdurchführungen (8) durch die Seitenplatten (7), die eine Feinjustierung der Bogenform des Wasserrades ermöglichen .

Vorteilhaft können zwei oder mehr baugleiche Radkränze (4') auf einer Drehachse (2) angeordnet werden, wobei die Wasserrad-Breite vergrößert wird.

Vorteilhaft ist die einfache Handhabung der Radkranz-Segmente ( 6) und deren hoher Vorfertigungsgrad . In kostengünstiger Serienfertigung können automatisierte Fügungstechniken und Zuschnittsoptimierungen eingesetzt werden.

Zweckmäßig ist die Wahl von nichtrostendem Metall, dem der Vorzug vor anderen Materialien gegeben wird, da die Konstruktion im Betriebszustand von Wasser benetzt wird. Vorteilhaft kann das Material bei dünner Plattenstärke zu einer leichten und biegesteifen Geometrie gefügt werden (Figur 3 ), wobei die Verdoppelung der Materialstärke im Überlappungsbereich (Figur 6) der Seitenplatten (7) die Stabilität der Gesamtkonstruktion erhöht und die Befestigung der Speichen (1) an diesen Punkten besonders sinnvoll machen.

Werkstoffkombinationen aus nichtrostendem Metall, Holz und Kunststoff kommen zum Einsatz, wenn gestalterische Wünsche des Wasserrad-Betreibers dies erfordern .

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Soweit die Transport- und Montagebedingungen dies erlauben, ist eine weitere Vorfertigungsstufe vorgesehen, bei der zwei oder mehr Randkranz-Segmente (6) zu größeren Einheiten zusammengeschweißt werden .

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1-8 erläutert. Es zeigen :

Figur 1 Wasserrad, Seitenansicht

Figur 2 Wasserrad, Schnitt A-A

Figur 3 Radkranz-Segment, Perspektivzeichnung

Figur 4 Radkranz (flach gekrümmt), Schnitt senkrecht zur Drehachse (Ausschnitt)

Figur 5 Radkranz ( stark gekrümmt), Schnitt senkrecht zur Drehachse (Ausschnitt)

Figur 6 Wasserrad, Draufsicht ( Ausschnitt)

Figur 7 Wasserrad, Perspektivzeichnung

Figur 8 Wasserrad mit 2 Radkränzen, Perspektivzeichnung

In Figur 1 ist die Anordnung der baugleichen Radkranz-Segmente ( 6) besonders gut zu erkennen.

Figur 2 zeigt als Schnitt, wie die Anordnung der Speichen ( 1) als Dreieck eine Verformung des Radkranzes ( 4) in Richtung der Drehachse verhindert.

Figur 3 zeigt ein aus dünnen nichtrostenden Stahlplatten bestehendes, im Schweißverfahren gefügtes, biegesteifes Radkranz-Segment (6 ) .

In Figur 3 sind Rundlochdurchführungen ( 9) durch die Seitenplatten (7 ) zu erkennen, welche zur Fixierung der Radkranz-Segmente bei der Montage angeordnet wurden. Die Rundlochdurchführungen (9 ) bieten eine Verstellmöglichkeit je Radkranz-Segment und tragen damit dem in der Praxis erforderlichen Bedarf an Feinjustierung Rechnung. Zudem erhöhen sie die Stabilität der Gesamtkonstruktion .

Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei unterschiedlich gekrümmte Radkränze im Ausschnitt, wobei die Funktion der Langloch-Geometrie der Lochdurchführungen (8 ) besonders deutlich wird.

In Figur 6 ist das Überlappen der Seitenbleche (7) deutlich zu erkennen.

Figur 7 und 8 zeigen zwei sehr unterschiedliche Wasserräder, die aus identisch baugleichen Radkranz-Segmenten zusammengestellt sind.

Claims

1. Wasserrad, bestehend aus mindestens einem durch Speichen (1) mit einer Drehachse (2) verbundenen und mit Wasserschaufeln (3) besetzten Radkranz (4), angetrieben durch strömend, schießend oder frei fallend abfließendes Wasser, zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines mit der Drehachse (2) verbundenen Stromerzeugers, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radkranz (4) aus mindestens 16 baugleichen, im Wechsel überlappend angeordneten, biegesteif ausgestalteten und miteinander verbundenen Radkranz- Segmenten (6) besteht, deren beide Seitenplatten (7) mit mindestens einer Wasserschaufel (3) aussteifend und kraftschlüssig verbunden sind, wobei die gewählte Anzahl von Radkranz-Segmenten (6) den Wasserrad-Durchmesser bestimmt, wobei durch Anordnung mindestens eines weiteren baugleichen Radkranzes (4') auf derselben Drehachse (2) die Wasserrad-Breite mindestens verdoppelt wird.

2. Wasserrad nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Wechsel überlappend angeordneten Radkranz-Segmente (6) durch mindestens zwei Lochdurchführungen (8) je Seitenplatte (7) mittels Schraubbolzen, Nieten oder Stiften kraftschlüssig verbunden sind.

3. Wasserrad nach den Schutzansprüchen 1-2 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens jedes fünfte Radkranz-Segment (6) durch mindestens eine Lochdurchfllhrung (8) mittels Schraubbolzen, Nieten oder Stiften mit mindestens einer Speiche (1) kraftschlüssig verbunden ist.

4. Wasserrad nach den Schutzansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung aus nicht rostendem Metall erfolgt.

5. Wasserrad nach den Schutzansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung aus einer Kombination von nichtrostendem Metall, Kunststoff und Holz erfolgt.

6. Wasserrad nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Wechsel überlappend angeordneten Radkranz-Segmente (6) im Überlappungsbereich durch Schweißnähte verbunden sind.