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Horizontales Wasserrad. Die Erfindung bezieht sich auf horizontale
Wasserräder, die in flach dahinfließende Wasserläufe eingesetzt werden und dadurch
eine nutzbare Antriebskraft erzielen lassen, daß ihre schmalen Flügel nur auf einem
Teil ihrer jedesmaligen Umdrehung in das Wasser eintauchen und danach aus dem Wasser
herauigehoben werden. Bei den bekannten Wassermotoren dieser Art ergeben sich Schwierigkeiten
für die Abstützung des Flügelrades, um es je nach dem Wasserstand bald höher, bald
tiefer einstellen und bei Außerbetriebsetzung auch aus dem Wasser herausheben zu
können. Die Verwendung von einfachen flachen Stützflächen erwies sich hierfür als
untunlich, weil dadurch zu große Reibungswiderstände entstehen, die einen beträchtlichen
Teil der von den ruhig dahinfließenden Wassermassen erzeugten, verhältnismäßig kleinen
Kräfte verzehren.
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Die Benutzung von Kugellagern und Schraubenspindeln, die weiterhin
vorgeschlagen wurden, ist gleichfalls unbefriedigend. Denn solche hochwertigen Maschinenelemente
verteuern die Anlage in einem Maße, daß ihre Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt
wird, zumal es sich regelmäßig nur um die Gewinnung kleiner Energiemengen handelt.
Außerdem unterliegen aber solche Maschinenteile einer überaus starken Abnutzung,
da sie in Flüssen oder Strömen arbeiten müssen, die Sand mit sich führen und durch
Säuren aus den Abwässern anliegender Färbereien und ähnlicher Betriebe verunreinigt
sind. Die hierdurch bedingte Notwendigkeit häufiger Ausbesserungen verteuert den
Betrieb und gefährdet dessen Zuverlässigkeit.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die
Flügel an einem muffenartigen Flügelkopf angelenkt sind, der auf der Welle verschiebbar
angeordnet und mittels Sperrklinken an ihr gewissermaßen aufgehängt ist. Die Erfindung
wird durch eine Vorrichtung vervollständigt, die es ermöglicht, die Sperrklinken
vom Ufer aus leicht auszuheben und den Flügelkopf zu verstellen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes . dargestellt.
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Fig. Z zeigt einen Achsenschnitt durch-das neue Wasserrad.
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Fig. 2 ist ein Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. i.
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Die senkrecht stehende Welle x des Wasserrades ist in dem Fußlager
2 abgestützt und durch ein Halslager 3 an dem Rahmen 4 in ihrer Stellung gesichert.
Auf den vierkanartigen Teil 5 der Welle x ist der Flügelkopf 6 aufgeschoben, so
daß er seine Drehung auf die Welle x überträgt, aber in der Achsenrichtung der Welle
i verstellt werden kann.
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In radialen Aussparungen des Flügelkopfes 6. sind mittels der Zapfen
2o die Arme 22 für die Flügel 21 ausschwenkbar angeordnet. Eine weitere Abstützung
finden letztere durch die Rollen 3o, die auf der oberen kurvenförmigen Kante 29
der Führungsmuffe 23 entlang gleiten. Hierdurch erhalten die Flügel 2i eine solche
Führung, daß sie auf einem Teil ihrer jedesmaligen Umdrehung, nämlich dann, wenn
sie sich in Richtung der Wasserströmung bewegen, in diese eintauchen und bei ihrer
entgegengesetzten Bewegung aus dem Wasser herausgehoben werden.
Die
Führungsmuffe 23 ist mit dem Flügelkopf 6 ::o verbunden, daß sie an dessen senkrechter
Verstellung, nicht aber an dessen Drehung teilnimmt. Zu diesem Zweck greift der
Flansch 25 des Flügelkopfes 6 in eine entsprechende Nut an der Führungsmuffe 23
ein. Gegen Drehung ist die Führungsmuffe 23 auf irgendeine Weise gesichert, z. B.
durch Federkeile, die in entsprechenden senkrechten Nuten 27 an dem unbeweglich
das Fußlager 2 umgebenden zylindrischen Teil 28 geführt sind.
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Um die Verstellung des Flügelkopfes 6 zu ermöglichen, ist dieser mit
einer die Welle = umgebenden Hülse 7 verbunden. An letzterer sind die Sperrklinken
8 angelenkt, welche mit den in der Welle i vorgesehenen Sperrlücken 9 in Eingriff
gebracht werden können. Dies wird durch die Federn io selbsttätig bewirkt, die be"tändig
gegen die Sperrklinken 8 drücken.
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Will man das Wasserrad höher einstellen oder es gar aus der Wasserfläche
herausheben, _o hat man lediglich die Führungsmuffe 23 mittels des gegabelten Hebels
32 anzuheben. Diese Bewegung wird dann durch den Flansch 25 auf den Flügelkopf 6
und auf die Hülse 7 mit den Klinken 8 übertragen, die sich dann infolge ihres oberen
abgeschrägten Nasenteils in den Sperrlücken 9 höher schieben, bis der Hebel 32 wieder
freigegeben wird und das Gewicht des Flügelkopfes 6 mit all seinen daran befestigten
Teilen wieder ausschließlich durch Vermittlung der Klinken 8 von der Welle getragen
wird.
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Ein Tieferstellen der Hülse 7 und des Flügelkopfes 6 längs der Welle
x kann aber Erst erfolgen, wenn die Sperrklinken 8 entgegen den Federn =o aus den
Sperrlücken 9 herausgehoben sind. Dies geschieht durch den die Welle i umgebenden
und auf ihr versrhiebbar gelagerten Gewichtskonus ix, weloher infolge seines Geudchtes
mit seinem mischen unteren Teil gegen die Sperrklin 8 wirkt und dabei letztere aus
den Spe ecken 9 aushebt. Dieser Gewichtskonus ist mit einer ringfÖrmigen Nut 12
versehen, in welche die Stifte 13 einer Gabel 1q. eingreifen.
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Letztere kann auf irgendeine Weise vom Ufer des Flusses aus verstellt
und festgelegt werden. -Wird umgekehrt der Gewichtskonus ii hochgehoben, so gibt
er die Sperrklinken frei, die sich dann unter der Wirkung ihrer Federn io in die
Sperrlücken 9 einlegen und so den Flügelkopf 6 an der Welle x aufhängen.
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Beim Niederlassen des Flügelkopfes 6 ist mithin zunächst der Gewichtskonus
ii so weit zu senken, daß er die Klinken 8 aus den Sperrlücken g heraushebt. Dadurch
wird der Flügelkopf 6 seiner Abstützung an der Welle 6 beraubt. Er muß sich infolgedessen
auf die Führungsmuffe 23 und durch diese auf den Hebel 32 abstützen. Wird nun das
freie Ende des letzteren und damit auch der Flügelkopf 6 allmählich gesenkt, so
muß dieser Bewegung auch der Gewichtskonus ii folgen, weil sich sonst die Klinken
8 sehr bald seiner Einwirkung entziehen und vorzeitig in die Sperrlücken 9 eingreifen
würden. Wenn aber der Flügelkopf 6 die gewünschte Einstellung erfahren hat, wird.
der Konus ix angehoben und so der Flügelkopf 6 wieder an der Welle i aufgehängt.