-
Wasserkraftanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserkraftanlage,
insbesondere auf eine Art Wasserturbine, mit einem in axialer Richtung vom Wasser
durchströmten umlaufenden Teil.
-
Die Ertindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß in einem
Rohr mit unter Druckgefälle strömendem Wasser eine oder mehrere umlaufende Scheiben
angeordnet sind, die bewegliche Flügel tragen. Die Scheiben sitzen hierbei auf einer
durchgehenden Welle und laufen vorteilhaft zur Führung und zur Verminderung von
Leckwasser in Ringen, die ini Inneren des Rohres befestigt sind. Gemäß einem weiteren
'Merkmal der Erfindung können sich die beweglichen Flügel an den umlaufenden Scheiben
entsprechend , der Stärke des Wasserstromes selbsttätig einstellen. Dies geschieht
vorteilhaft in der Weise, daß die beweglichen Flügel unter Federdruck gebracht werden,
wobei die Federung stärker oder schwächer einstellbar ist. Die Schrägstellung der
Flügel wird ferner durch Anschläge begrenzt, die wiederum ihrerseits noch verstellbar
gemacht «-erden können, so daß die maximale Offfenstellung der Flügel verändert
werden kann.
-
Eine solche Anordnung der Laufradeinrichtung der Wasserkraftanlage
gemäß der Erfindung hat im wesentlichen den Vorteil, daß sich die Einstellung der
Flügel des Laufrades jeweils nach der Stärke des Druckgefälles des durchströmenden
Wassers richtet, d. h. das jeweils herrschende Druckgefälle wird unter dem bestmöglichen
Wirkungsgrad ausgenutzt. Im Ruhezustand liegen die beweglichen Flügel unter dem
Druck der Federung an der umlaufenden Scheibe bzw. dem Laufrad an, wodurch die Scheibe
geschlossen ist. Bei geringem Druckgefälle des Wassers geben die unter Federdruck
stehenden
Flügel nur einen kleinen Spalt frei. Die Schrägstellung der Flügel bewirkt ein Umlaufen
der Scheibe bzw. des Laufrades. Hierbei erfolgt die Schrägstellung der Flügel in
Abhängigkeit der Stärke des Druckgefälles des Wassers einerseits und der entgegenstehenden
Federung der Flügel anderseits, so daß bei der dadurch entstehenden Schrägstellung
der Flügel das Druckgefälle des Wassers bestmöglich in Arbeit beim Laufrad umgesetzt
wird. Bei den bisher bekannten Ausführungen, bei denen die Schrägstellung der Laufradflügel
fest angeordnet ist, wird der beste Wirkungsgrad bei einem bestimmten Druckgefälle
des Wassers erreicht. Wird das Druckgefälle kleiner, so verschlechtert sich der
Wirkungsgrad ganz wesentlich. Diese Art von Wasserturbinen sind nur für ein stets
konstant bleibendes Druckgefälle geeignet. Im Gegensatz hierzu ist die Flügeleinstellung
des Laufrades gemäß der Erfindung entsprechend dem jeweils herrschenden Druckgefälle
des Wassers so veränderlich, daß die Ausnutzung bei jedem beliebigen Druckgefälle
eine Bestmöglichste ist.
-
Die Laufradscheiben können bei der Vorrichtung der Erfindung zweckmäßig
in der Weise ausgebildet werden, daß die Scheibe im wesentlichen aus einem äußeren
Kranz, einer Nabe und mehreren Streben zwischen Kranz und Nabe besteht, an denen
die beweglichen Flügel angelenkt sind. Vorteilhaft werden mehrere Scheiben hintereinander
mit einem gewissen Abstand in dem Rohr angeordnet, so daß mehrere Kammern entstehen,
die das Wasser durchströmen muß. Dadurch wird auch die letzte Strömungsenergie des
Wassers gewinnbringend ausgenutzt. Sämtliche Scheiben sitzen auf einer Welle, die
aus der Rohranlage herausgeführt und an der die Kraft abgenommen werden kann. Zweckmäßig
wird das Rohr aufklappbar ausgebildet, damit man leicht an die umlaufenden Scheiben
und ihren Mechanismus zur Vornahme von Reparaturen, Einstellungen o. dgl. heran
kann.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Wasserkraftanlage gemäß
der Erfindung; Fig.2 stellt eine Ansicht auf die umlaufende Scheibe in vergrößertem
Maßstab dar.
-
Als Beispiel für die Erzeugung des Druckgefälles ist in der Zeichnung
ein gestauter Einlauf vorgesehen, der aus einem großen und tiefen Behälter i bestehen
kann und an dessen Boden sich die Wassenkraftamlage anschließen kann. -Man kann
aber auch das Druckwasser in einer geschlossenen, unter Gefälle liegenden Leitung
an die Wasserkraftanlage heranführen. Das Wasser strömt nun durch ein Rohr 2, in
dem eine oder mehrere auf einer Welle 3 sitzende Scheiben 4 angeordnet sind. Diese
Scheiben laufen in einem Führungsring 5, der zugleich das Durchströmen von Leckwasser
zwischen Scheibe und Rohr verhindern soll. Die Welle 3 wird durch das Rohr 2 nach
außen geführt, um mittels eines Kegeltriebes 6 o. dgl. die Kraft entsprechend entnehmen
zu können. Ein Schieber 7 dient zum Absperren der Stauanlage i.
-
Die Scheibe ,4 besteht im einzelnen aus einem äußeren Kranz 8 und
einer Nabe 9, zwischen denen beliebig viele Querstreben io vorhanden sein können.
Im Beispiel sind vier Stück gezeigt. An diesen Querstreben sind nun die beweglichen
Flügel i i bei 12 ange.lenkt,. so daß sie sich bei durchströmendem Wasser schräg
stellen können. Die Schrägstellung der Flügel wird durch eine nicht dargestellte
Federung gegenüber dem Druckgefälle des Wassers im Gleichgewicht gehalten, wobei
die Federung für sich einstellbar ist. Die maximale Schrägstellung der Flügel wird
durch einen Anschlag begrenzt, der auch seinerseits einstellbar ist. Sämtliche Flügel
einer Scheibe bilden durch ihre Schrägstellung einen Teil einer Schraubenfläche,
die das Laufrad der Wasserturbine darstellt. Entsprechend ist die Anlenkung der
Flügel an den Querstreben vorzusehen.