DE50294C - Reactionsrad mit Regelung der Geschwindigkeit durch Ventile in den Auslaufröhren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Neuerung an Wasserrädern hat hauptsächlich den Zweck, die Reibung so viel wie möglich zu beschränken und die Wasserkraft in der vortheilhaftesten Weise auszunutzen.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind Fig. 1 und 2 die Seiten- und Vorderansicht des Motors.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch den Wassermotor nach Linie x-x, Fig. 1.

Fig. 4 ist die Innenansicht einer der beiden Schnitthälften des Motorgehäuses, im Schnitt nach Linie jr-y, Fig. 2.

Die Fig. 5, 7, 9 und 13 sind Längsschnitte durch die Ausflufsenden der radial stehenden Arme des Rades in Verbindung mit dem auf ihnen sitzenden, sich selbstthätig verstellenden Ventil, welches in abgeänderten Ausführungen dargestellt ist.

Fig. 6 ist ein waagrechter Schnitt nach Linie ?-?, Fig. 5,

Fig. 8 ein Längsschnitt, senkrecht zu dem in Fig. 7 dargestellten.

Die Fig. 10, 12 und 14 sind Vorderansichten der in den Fig. 9, 11 und 13 dargestellten Theile.

Die Fig. 11 und 15 sind Aufrisse mit theilweisem Schnitt der Ausflufsenden und ihrer sich selbst verstellenden Ventile.

Fig. 16 ist ein senkrechter Schnitt durch eine abgeänderte Form des in Fig. 3 dargestellten Motors,

Fig. 17 ein senkrechter Längsschnitt durch ein Filter, welches in dem Zuflufsrohr des Motors angebracht ist.

Fig. 18 zeigt die schaubildliche Darstellung eines Stückes der Vertheilungsplatte des Motors mit dem darin befindlichen Ausschnitt.

Das Gehäuse des Motors, A, besitzt eine kreisrunde Form und besteht aus zwei Hälften, die mit einander in einer durch die Mitte des Gehäuses hindurchgehenden und zu der Achse desselben rechtwinklig stehenden Ebene verbunden sind. Das Gehäuse ist so aufgestellt, dafs seine Welle waagrecht liegt; dasselbe ist mit dem in der Mittelachse liegenden Wassereinflufs α und mit dem Ausflufsstutzen B an seinem unteren Theil versehen.

Die Welle C läuft in Lagern, welche in den vorstehenden Büchsen D D¹ liegen.

An der Welle C ist das Triebrad des Motors befestigt; dasselbe besteht aus der hohlen Nabe H, der Nabe H¹ und den hohlen, das Wasser führenden Armen oder Speichen h, welche von der hohlen Nabe H radial auslaufen. Die hohle Nabe H ist mit einer Emflufsöffnung i versehen, welche in der Mitte der Stirnseite liegt und mit dem Wassereinlafs α des Gehäuses A in Verbindung steht.

Nachdem das W'asser durch die Oeffnung i der Nabe H einläuft, gelangt es nach den freien Enden der Arme h und fliefst dort aus den Düsen N aus, welche von dem Ventil t geöffnet und geschlossen werden.

Die Nabe H läuft gegen ein Lager M der anliegenden Seite des Gehäuses A, woran es zweckmäfsig mittelst Babbit-Metall oder

einem anderen weichen Metall m befestigt ist. Das Wasser tritt centrisch durch dieses Lager M hindurch in die Eintrittsöffnung c und ist bestrebt , das Rad des Motors von diesem Lager hinwegzudrängen. Um diesem Bestreben des Wassers entgegenzuwirken, sind die Düsen N der Arme h seitwärts mit Bezug auf die Achse des Rades und theilweise nach der gegenüberliegenden Wand des Gehäuses A gebogen, um so die Reaction des Wassers hervorzurufen und die Nabe h dicht gegen das vorhin erwähnte Lager M zu pressen. Um den Durchmesser der Eintrittsöffnung und die Seitenpressung auf das Rad auf ein geringes Mafs zu beschränken, ist der Durchmesser der Achse an jener Stelle, an welcher das Wasser durch die Eintrittsöffnung tritt, verkleinert, wie es Fig. 3 zeigt.

Das Innere des Gehäuses A ist in zwei Hohlräume oder Abtheilungen getheilt, welche durch die Schilde k und j gebildet werden. Das Wasserrad rotirt in dem einen Hohlraum und der andere dient zur Aufnahme des durch die Düsen JV ausgeworfenen Wassers. Die ringförmige Platte j ist in derjenigen Abtheilung des Gehäuses A angeordnet, gegen welche die Düsen umgebogen sind und das Wasser ausfliefst, und der freie Rand der Platte ist gegen die vorhin erwähnten Arme genügend geneigt, um eine ringförmige Wasserführung J zwischen der Platte und der anliegenden Oberfläche des Gehäuses A zu bilden, zum Zwecke, das aus den Düsen N ausgeflossene Wasser zu sammeln.

An dem Umfang des Innern des Gehäuses A ist ein Schild k befestigt; das freie Ende desselben legt sich gegen die Mündung der Düsen der erwähnten Arme derart, dafs das von der Platte j abspritzende Wasser verhindert wird, in den Raum des Gehäuses einzutreten, in welchem sich das Motorrad dreht.

Um ferner das Wasser innerhalb der Führung J zu halten, ist auf dem oberen Theil des Rückens der herabhängenden Platte k eine V-förmige Rinne k¹ angebracht, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, welche verhindert, dafs das Wasser von dem Rücken des Schildes k herabläuft.

Um einen, leichteren Ausflufs des Wassers zu ermöglichen, ist das Schild k an seinem unteren Theil mit Oeffnungen A:² versehen, welche aus dem Metall ausgeschnitten sind, wie in Fig. 18 angegeben.

Das Wasser wird verhindert, in den centralen Theil der Hälfte des Gehäuses zu treten, in welcher das Rad sich dreht, mittelst des dichten Abschlusses der hohlen Nabe H gegen das Lager M und mittelst der Platten k und ^ und des Lagers M; diese Hälfte des Motors ist daher frei von Wasser.

Das Ventil t der Düsen N wird geschlossen durch den Hebel R, der um den Zapfen r¹ schwingt. Dieser Hebel wird im Ruhezustande von der Mündung der Düsen mittelst einer Spiralfeder 5 zurückgezogen, welch letztere mit dem einen Ende am Hebel R und mit dem anderen an dem Haken s befestigt ist, der an dem Arm h des Wasserrades sitzt.

Dieses Ventil bildet einen Centrifugalregulator, da es durch die Fliehkraft, welche bei der Drehung des Wasserrades entsteht, in Wirkung tritt. Sobald das Wasserrad sich dreht, wird die Fliehkraft die Spannung der Feder S überwinden und den Ausflufs der Düse schliefsen, wodurch die Geschwindigkeit des Rades vermindert wird; wenn dagegen die Geschwindigkeit nicht hoch genug ist, so wird der Ausflufs durch die Feder, die jetzt die Fliehkraft überwindet, geöffnet. Diese Feder kann mittelst der Haken ss verstellt werden, wie Fig. 4 zeigt. Die Fig. 5 bis 15 zeigen abgeänderte Formen dieser Einstellung durch die Fliehkraft, welche in verschiedener Weise ausgeführt werden kann.

In Fig. 5 und 12 wird die Ausflufsöffnung r der Düsen N durch das Ventil t gestellt, welches mit dem innerhalb des Armes h gleitenden Gewicht u verbunden ist. Diese Ausflufsöffnung wird gewöhnlich durch eine Feder ν offen gehalten, welche das Gewicht u nach der Achse des Rades hin pressen soll.

In Fig. 7 und 8 wird die Ausflufsöffnung r durch einen schweren Hebel u^l geschlossen, welcher in Zapfen innerhalb eines Gehäuses w gelagert ist, das am Ende des Armes h sitzt. Eine Feder ν preist auf das belastete Ende des Hebels und hält für gewöhnlich die Düse N offen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Vorrichtung zum Einstellen des Ventils, welche aus dem durch Gewicht belasteten Hebel w¹, dessen Drehpunkt aufsen an der Düse sitzt, und dem Ventil t besteht, welches an dem. Hebel sitzt und in der Düse sich in einer solchen Lage befindet, dafs es mit dem Arm des Hebels u¹ selbstthätig die Düse schliefst, wenn die Fliehkraft des Armes h wirkt. Bei dieser Construction wird das Ventil t gewöhnlich mittelst zweier Federn vv¹ offen gehalten, von welchen eine dazu angeordnet ist, den Hebel gegen die Achse des Rades zu pressen; die andere Feder drückt das Ventil gegen den Hebel.

In Fig. 13 und 14 besteht das Ventil t aus einer Spindel, welche innerhalb der Düse und in der Richtung der Achse derselben angeordnet ist. Das hintere Ende dieser Spindel ist mit einem Arm eines Winkelhebels verbunden, welcher aufserhalb h drehbar gelagert ist; an seinem anderen Arm ist der Hebel mit dem Gewicht O verbunden. Eine Spiralfeder ν umgiebt die Spindel zwischen der Aufsenfläche des Armes h und dem Arm des Winkelhebels

Claims (3)

und öffnet bei normalem Gange den Ausflufs der Düse. In Fig. 15 ist das Ventil ein wenig von der in Fig. 4, 11 und 12 dargestellten Construction derart abgeändert, dafs die Feder S zwischen die Düse und den Hebel R gelegt ist, wobei aber die Wirkungsweise dieselbe bleibt. Obgleich, wie vorhin beschrieben, der Anlauf d dicht gegen die Büchse b2 des Lagers b abschliefst, so findet dennoch in gewissem Mafse ein Durchsickern des Wassers statt, welches längs der Achse C läuft und aufsen an der Büchse JD herabsickert. Um dieses zu verhindern, ist auf der Achsbüchse ein Verschlufsdeckel D 2 angeordnet, von welchem das Rohr D3 alles Wasser, welches innerhalb des Deckels sich ansammelt, hinwegführt. Wichtig ist es, das Wasser vor seinem Eintritt in das Regulirventil des Wasserzuführungsrohres zu reinigen, um so die Abnutzung und das Verschmieren durch Sand und andere Unreinigkeiten zu verhindern. Da diese Art von Wassermotoren in ausgedehntem Mafse zum Treiben von Nähmaschinen angewendet wird, und sich in der Hand von Personen befindet, welche nicht im Stande sind, die Rohre aus einander zu nehmen, so läfst sich das Filter reinigen, ohne die Rohre aus einander nehmen zu müssen. Mit dem Einflufsrohr E, zweckmäfsig dicht an dem Motor, ist ein Gehäuse Q verbunden, welches im Schnitt in Fig. 17 dargestellt ist. Dieses Gehäuse ist mit Wasserkanälen 1, 1 und einer dazwischen liegenden Oeffnung 2 versehen, durch welche die Kanäle mit einander in Verbindung stehen. Auf einer Seite des Gehäuseinnern erstreckt sich eine Nabe 3 in die Oeffnung 2, und diese Nabe ist in axialer Richtung mit Innengewinde versehen. Das Diaphragma oder Filter 5 legt sich über die Oeffnung 2 und wird auf das Ende der Nabe 3 gesetzt. Die Seite des Gehäuses, welche nach dem Ende der Nabe hin liegt, ist mit einer Oeffnung G versehen, und auf diese wird ein Verschlufsdeckel 6 dicht schliefsend gelegt, der einen Schraubenbolzen 7 besitzt, welcher in die. Nabe 4 pafst und den Deckel in der Verschlufslage auf dem Gehäuse Q festhält. Der Deckel ist ferner mit einem Ansatz 8 versehen, mit welchem er sich auf den Theil des Filters legt, der auf der Nabe 3 liegt; in dieser Weise wird das Filter in seiner Lage erhalten, ist leicht zugänglich und kann durch Abschrauben des Deckels 6 entfernt werden. Auf diese Weise kann das Filter rasch gereinigt oder ausgebessert werden. Fig. 16 stellt eine abgeänderte Form des Motors dar, bei welcher die Welle sich nicht ganz durch das Gehäuse A erstreckt. Patenτ-Ansprüche:

1. Ein Wassermotor, bestehend aus Armen h, welche zum Zwecke der Druckentlastung an den Ausläufen aus der Ebene der Arme hinausgekrümmt, und welche auf einer doppelt (Fig. 3) oder einseitig (Fig. 16) gelagerten Welle C befestigt sind und in einem Gehäuse laufen, das durch eine ringförmige Platte k in zwei Abtheilungen getheilt wird, welche Platte mit der Rinne k^l und den Abflufsöffnungen k² versehen ist, um das ausströmende, an ein Schild j geworfene Wasser aufzufangen und abzuführen, zum Zweck, eine wasserdichte und wasserfreie Kammer zu bilden, in der das Wasserrad läuft.

2. Bei dem unter 1. angegebenen Wassermotor die Anordnung von Ventilen an den Ausflufsöffnungen N der Arme h (Fig. 5 bis 1 5), welche Ventile durch eine Feder (v S) in der Ruhestellung offen gehalten werden und durch die Fliehkraft bei vermehrter Geschwindigkeit des Rades umsomehr die Oeffnungen der Düsen N verschliefsen und dadurch die Geschwindigkeit des Rades regeln.

3. Für das unter 1. angegebene Wassserrad ein Filter (Fig.^: 17), bestehend aus der Filterplatte 5, welche zwischen der Nabe 3 und dem in letztere einzuschraubenden Deckel 6 des Gehäuses Q eingeklemmt wird, und dadurch leicht entfernt und wieder eingesetzt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.