DE409103C - Kettenstromkraftmaschine - Google Patents

Description

• Kettenstromkraftmaschine. Es sind bereits Kettenstromkraftmaschinen bekannt, bei denen sich die endlose Schaufelreihe längs den Seiten eines Dreiecks bewegt, wobei die eine Seite des Dreiecks in der Stromrichtung liegt und eine Leerlaufstrecke bildet. Eine zweite Seite des Dreiecks ist senkrecht zur Stromrichtung angeordnet und die Maschine so eingerichtet, daß -die Schaufeln auch an dieser Seite leer aufsteigen und keine Arbeit leisten. Nur längs der dritten Seite des Dreiecks wird Arbeit aus dem fließenden Wasser gewonnen. Mit aus diesem Grunde, ferner auch deshalb, weil auf der senkrechten Strecke ein verhältnismäßig großer Widerstand überwunden werden muß, arbeiten die bekannten Vorrichtungen mit schlechtem Wirkungsgrad.
• Beim Gegenstand der Erfindung sind diese Nachteile durch eine neue Anordnung der-Schaufelstrecken behoben, bei welcher zwei Seiten des Dreiecks als Arbeitsstrecken ausgebildet und derart angeordnet sind, daß das Wasser stoßfrei beide Strecken durchfließt, wobei der Gesamtdurchflußquerschnitt der in der Stromrichtung hinteren Strecke entsprechend der Geschwindigkeitsabnahme größer gehalten ist.
• Erfindungsgemäß sind die Arbeitsstrecken der Schaufelketten so angeordnet, daß die in der Stromrichtung vordere mit der Stromrichtung selbst einen größeren Winkel einschließt als die rückwärtige Strecke. Hierdurch gelingt es, die Durchflußquerschnitte mit der Änderung des Geschwindigkeitszustandes beim Durchgang der treibenden Flüssigkeit in Einklang zu bringen. Die hiertür maßgebenden Überlegungen werden in der folgenden Beschreibung näher zum Ausdruck gebracht: Auf der Zeichnung ist in Abb. i eine Maschine nach der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. 2 und 3 sind Geschwindigkeitspläne für den Wasserdurchgang durch 4ie erste und die zweite Schaufelstrecke.
• Die Wellen a tragen Kettenräder b, um welche die endlosen Ketten c laufen. An den Ketten sind Klappschaufeln bekannter Art angeordnet. Die Schaufelreihen bewegen sich auf den Seiten eines Dreiecks A B D. Die in der Stromrichtung liegende Seite A D des Dreiecks ist die Leerlaufstrecke, entlang deren die Schaufeln entgegen dem Strom aufwärts geschleppt werden, wobei sie sich umlegen. Die übrigen zwei Seiten des Dreiecks sind die Arbeitsstrecken. Die Energie des Wassers wird in zwei Teilen (Strecken A-B und B-D) ausgenutzt, und zwar ähnlich einer Turbine mit doppeltem Durchfluß, jedoch ohne Leitschaufeln.
• Um einen guten Wirkungsgrad zu sichern, muß der Durchfluß auf den Arbeitsstrecken _4-B und B-D stoßfrei und derart erfolgen, daß an der vorderen Arbeitsstrecke A-B nur so viel Energie abgenommen wird, daß die restliche Energie die Schaufeln auf der zweiten Arbeitsstrecke B-D mit derselben Geschwindigkeit antreibt wie auf der Strecke .1-B. Diese Bedingung wird durch die Erfindung erfüllt. Da der beste Wirkungsgrad bekanntlich dann erreicht wird, wenn die Umlaufgeschwindigkeit der Kette gleich o,5 v ist -wor in v die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers bedeutet -, so können bei angenomn iener Schaufelform und -lage die Neigungswinkel a und /i der vorderen und der rückwärtigen Arbeitsstrecken A-B und B-D mit Hilfe von Geschwindigkeitsdiagrammen bestimmt werden. Das Diagramm für den Eintritt ist in Abb. 2, für den Austritt in Abb. 3 gezeichnet, und zwar mit Berücksichtigung der Reibung und der abgegebenen Energie für gewisse Austrittsgeschwindigkeiten v2 und v4. Aus den Diagrammen ergibt sich, daß a. und /: zusammengehörige Werte sind und v. sein muß, was außerdem auch aus dem Gesetz der Kontinuität folgt, wonach b,_ C b= ist, wenn b, den Eintritts- und b. den Austrittsquerschnitt bezeichnen. Hieraus folgt, daß die turbinenartige Wirkung nur dann gesichert ist, wenn die Arbeitsstrecken derart angeordnet sind, daß die vordere Strecke A-B mit der Stromrichtung vl einen Winkel a, einschließt, der größer ist als der Winkel P, der rückwärtigen Strecke B-D gegen die Stromrichtung.
• Die Neigungswinkel a und ß der Schaufelbahnen können immer derart bestimmt werden, daß die Geschwindigkeit der zuerst beaufschlagten Schaufelreihe A-B derjenigen der zweiten Schaufelreihe B-D genau gleich ist. Eine wesentliche Stauung der zwischen beiden Schaufelreihen (im Dreieckinneren) befindlichen Wassermenge tritt dann nicht ein, da der Ausströmungsquerschnitt der Strecke B-D zum Einströmungsquerschnitt der Strecke A-B im umgekehrten Verhältnis wie die Wassergeschwindigkeiten steht. Es kann hierdurch der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem ein- und dem ausströmenden Wasser voll ausgenutzt werden, was bei den bisher bekannten ähnlichen Vorrichtungen nicht möglich war.

Claims (1)

1. PATr1JT-ANsPRUcH: Kettenstromkr aftmaschine, deren Schaufeln sich entlang den Seiten eines Dreiecks bewegen, dessen eine Seite parallel zur Stromrichtung liegend die Leerlaufstrecke bildet, während die Energieaufnahme an den anderen Dreieckseiten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß von den Arbeitsstrecken die vordere (A-B) mit der Stromrichtung (v1) einen größeren Winkel (a) einschließt als die rückwärtige Strecke (B-D, /3).