DE406134C - Wassersaeulenmaschine - Google Patents

Description

• Wassersäalenmaschine. Die Erfindung betrifft eine in eine Staustufe eines offenen Gewässers eingebaute stehende Wassersäulenmaschine. Die Anordnung ist hierbei der Erfindung gemäß so getroffen, daß die unteren Ein- und Austrittsmündungen am Arbeitszylinder unterhalb des Unterwasserspiegels angeordnet sind, während die oberen Ein- und Austr ittsinfndungen unter oder. über dem Unterwasser zu liegen kommen. In letzterem Falle ist an die obere Austrittsmündung ähnlich den Saugrohren bei Turbinen ein bis ins Unterwasser reichender luftdichter Kanal angeschlossen. Der Kolben der Maschine wird nach oben hin durch einen Wasserverschluß abgedichtet. Durch diese Anordnung ist es möglich, auch bei kleinem nutzbaren Gefälle den Hub der Maschine beliebig groß zu machen und die :Maschine so einfach auszubilden, daß sie fast keiner Wartung bedarf und allen Unbilden im Freien trotzen kann. Es ist damit die Möglichkeit gegeben, mit ihr Gefälle wirtschaftlich auszunützen, die bisher wegen zu geringer Höhe oder auch wegen stark schwankender Höhe (Ebbe und Flut) wirtschaftlich nicht verwertet werden konnten.
• Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsforinen des Gegenstandes der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
• Die --",bb. z zeigt eine Wassersäuleninaschine mit oben offenem Zylinder a, in welchem an einer Kolbenstange c ein Kolben b sitzt, der sich auf und ab bewegen kann. Auf beiden Seiten des Zylinders a sind ebenso tief Kammern d und c angeordnet, von denen ständig die eine Kammer d mit dem Oberwasser und die andere Kammer c 'mit dein Unterwasser in Verbindung steht. Diese Kammern stehen oben und unten durch Kanäle f,. bis f4 mit dem Zylinderinnern in Verbindung. In diesen Kanälen, die sämtlich unterhalb des Unterwasserspiegels liegen, sind Ventile t', bis L'4 eingebaut, die wie folgt gesteuert werden. Sind die kreuzweise zueinander liegenden Ventile I>> und V, geschlossen, so stellt sich im Zylinder a oberhalb des Kolbens b das Wasser auf Oberwasserhöhe ein, unterhalb des Kolbens auf Unterwasserhöhe. Der Kolben wird also mit dem Gewicht der über ihm befindlichen, von Oberwasser- bis auf Unterwasserhöhe reichenden Wassermenge herabgedrückt, wobei das unter dem Kolben b befindliche Wasser durch das geöffnete Ventil V4 in das Unterwasser abfließt. Steht der Kolben b nur noch kurz über den unteren Ventilen, so werden die Ventile in der Weise gesteuert, daß jetzt die Ventile V, und V3 sich öffnen, die anderen dagegen schließen. Ist dies geschehen, so fällt rasch der über dem Kolben vorhandene Wasserstand auf Unterwasserhöhe herab. Es kann nun das auf der unteren Seite des Kolbens b befindliche Oberwasser auf diesen einwirken. Der Kolben wird demzufolge mit der gleichen Kraft nach oben gedrückt, bis er in die Höhe der oberen Ventile gelangt und durch Umsteuerung dieser sich das Spiel wiederholt. Die Hubhöhe des Kolbens ist dabei nur bedingt durch den Abstand der oberen und unteren Kanäle f, bis f,, voneinander, also völlig unabhängig von dem Gefälle. Eine Dichtung des Kolbens b nach oben hin ist nicht erforderlich, da die Abdichtung die darüber befindliche Wassersäule besorgt.
• Die in Abb. 2 dargestellte Wassersäulenmaschine unterscheidet sich von der vorbeschriebenen nur dadurch, daß der Zylinder in ungefährer Höhe des Unterwassers abgedeckt ist und ein die Kolbenstange c umgebendes, bis über Oberwasserhöhe reichendes Standrohr g trägt, das einen eine Stopfbüchse ersetzenden Wasserverschluß darstellt. Die Wirkungsweise dieser Maschine ist die gleiche wie in Abb. i, nur kommt beim Unisteuern in der oberen Kolbenstellung nicht die gesamte über dem Kolben vom Oberwasser bis Unterwasser reichende Wassermenge zum Abfluß, sondern nur die kleine, im Standrohr g stehende Wassermenge. Es wird dadurch der Wirkungsgrad der Maschine bedeutend erhöht.
• Die bisher beschriebenen Maschinen erfor-(lern bei einem bestimmtem Hube eine verhältnismäßig Liefe Ausschachtung. Um diese zu verringern und damit an Baukosten zu sparen, ist bei der Ausführungsform nach _lbb. 3 der Zylinder a so weit nach oben gedickt, daß die oberen Ein- und Austrittsmündungen f, und f. in die Nähe des Oberwasserspiegels zu liegen kommen. Der Zylinder ist dann in Oberwasserhöhe luftdicht abgedeckt und ist an die obere Austrittsöffnung f". ein bis Unterwasser reichender luftdichter Kanal in angeschlossen. Es kann dadurch bei sonst gleichen Abmessungen die Gründungstiefe der Anlage um die Gefällshöhe geringer gehalten werden. Die Umsteuerung der Ventile V, bis V, kann auf beliebige Weise zwangläufig oder nicht zwangläufig erfolgen. Die Auslösung der Steuerung wird -im besten durch an der Kolbenstange angebrachte Daumen erfolgen, die ein Steuergestänge verstellen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. In eine Staustufe eines offenen Gewässers stehend eingebaute Wassersäulenmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Ein- und Austrittsmündungen (f3, f4) am Arbeitszylinder (a) unterhalb des Unterwasserspiegels angeordnet sind.
2. 2. Wassersäulenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Ein- und Austrittsmündungen (f" f2) amZylinder (a) ebenfalls unter dem Unterwasserspiegel liegen und die Abdichtung des Kolbens (b) nach oben hin durch eine Wassersäule erfolgt.
3. 3. Wassersäulenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (a) in Höhe des Unterwasserspiegels abgedeckt ist und die Dichtung der Kolbenstange durch ein sie umgebendes offenes Standrohr (g) erfolgt. Wassersäulenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Ein- und Austrittsmündungen (f" f2) am Zylinder (a) zwischen Ober-und Unterwasserspiegel liegen und an die Austrittsmündung (f2) ein bis ins Unterwasser reichender luftdichter Kanal (;tc) angeschlossen ist.