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Die Erfindung betrifft eine Wasserturbine mit einem rotierenden Laufrad und einem diesem unmittelbar gegenüber angeordneten Wasserführungskanal, von welchem aus das Laufrad über an ihm angebrachte Mitnahmekörper mit dem zuströmenden Wasser beaufschlagt und in Drehung versetzt wird, so dass an der Welle des Laufrades Energie abnehmbar ist, wobei Wasserführungs- und Laufradkanal zusammen einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.
In der DE-PS Nr. 653514 ist eine Turbine beschrieben, bei welcher das Leit- und Laufrad zusammen einen im Querschnitt kreisförmigen Drehhohlraum bilden, wobei die Schaufeln des Laufrades aber in dessen Drehrichtung nach vorne gekrümmt sind, um einen ständigen Wechsel des strömenden Wassers vom Laufrad zum Leitrad und zurück zu erzielen. Dabei geht aber ein Teil der Energie durch den oftmaligen Strömungsrichtungswechsel des Wassers an den Umlenkstellen verloren.
Auch bei Beregnungsgeräten finden Wasserturbinen als Antriebsmaschinen immer mehr Verwendung, weil die sonst benutzten Wasserkolbenmotoren bei stark verschmutztem Wasser einen störungsfreien Betrieb nicht immer gewährleisten.
Wasserturbinen für Beregnungsgeräte sollen jedoch nicht nur störungsfrei und ohne wesentliche Energieverluste arbeiten, sondern auch einfach im Aufbau, leicht herstellbar und rasch zu reparieren sein.
Die Erfindung erfüllt diese Bedingungen bei der eingangs erwähnten Wasserturbine dadurch, dass das Laufrad radial ausgerichtete Rippen besitzt. Damit wird nicht nur ein besonders einfacher Aufbau der Turbine erreicht, sondern auch eine zuverlässige Antriebsmaschine für Beregnungsgeräte geschaffen, weil das durchfliessende Wasser entsprechend seiner Strömungsgeschwindigkeit, d. h. ungefähr proportional zur Wassermenge das Laufrad infolge der radial angeordneten Rippen durch Impulsaustausch mitnimmt. Dabei tritt ein lastabhängiger Schlupf auf, der ein Absenken der Laufraddrehzahl zur Folge hat.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Turbine besteht neben ihrer Schmutzunempfindlichkeit darin, dass sie unbelastet nicht"durchgeht". Die erfindungsgemässe Wasserturbine hat überdies eine steile Charakteristik und kann für einen grossen Wassermengenbereich bei relativ geringem Druckverlust eingesetzt werden.
Die Erfindung besteht auch darin, dass das Turbinengehäuse auf der Laufradseite einen zylindrischen Fortsatz besitzt, an dessen zylindrisch oder konisch ausgestalteter Innenseite ein Deckel mittels Seegerring gehalten und mittels O-Ring abgedichtet ist. Durch diese Ausbildung ist der Zusammenbau bzw. eine Reparatur der erfindungsgemässen Wasserturbine wesentlich erleichtert. Schliesslich besteht die Erfindung auch darin, dass der Wasserführungskanal mit einem Eintritts- und einem Austrittsstutzen versehen ist und zusammen mit diesen einen in einer Ebene ausgerichteten, eine Omegaform aufweisenden Körper bildet.
Ein Vorteil dieser Omegaausbildung besteht darin, dass durch die symmetrische Anordnung des Einund Austrittsstutzens und die radialen Rippen die Turbine für beide Stromrichtungen, d. h. auch für beide Drehrichtungen der Turbinenwelle geeignet ist. Es sind daher keine zusätzlichen Mittel für eine Drehrichtungsumkehr erforderlich.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es
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zusammen mit den Stutzen-3, 4-etwa die Form eines Omega --5-- bildet, ein Laufrad --6-- mit einem ringsumlaufenden, einseitig offenen Kanal --7-- unmittelbar zugeordnet ist, welcher ebenfalls im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist und mehrere, z. B. 24, radial angeordnete dünne Rippen --8-trägt. Die einander zugekehrten Kanäle --2 und 7-- bilden zusammen einen ringförmigen Hohlraum von kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt, wobei der Kanal --2-- nicht umlaufend ist, sondern gemäss Fig. 2 mit dem Stutzen --3 und 4-- in Verbindung steht und somit symmetrisch ausgebildet ist.
Im Gehäuse --1-- ist ferner eine Welle --9-- für das Laufrad --6-- über zwei Kugellager --10, 11-gelagert, wobei ein Keil --12-- für den festen Sitz des Laufrades --6-- auf der Welle --9-- sorgt. Das Gehäuse-l-besitzt einen zylindrischen, das Laufrad --6-- überragenden Fortsatz --13--, an dessen
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konischer Innenseite Deckel-15-mittels ein Deckel --15-- mittels Seegerring --16-- festgehalten und mittels O-Ring - abgedichtet ist.
Wenn das Speisewasser beim Stutzen --3-- in das Gehäuse-l-eintritt, so gestattet der Kanal - dem Wasser einen freien Durchgang, das jedoch auch in die Räume zwischen Rippen --8-- des Laufrades --6-- eindringt und dieses in der Strömungsrichtung mitdreht. Je nachdem, ob die Welle --9-mehr oder weniger belastet ist, wird sich beim Laufrad --6-- ein mehr oder weniger grosser Schlupf und eine entsprechende Drehzahl einstellen. Ist die Welle --9-- überhaupt nicht belastet, so wird der erwähnte Schlupf am geringsten sein.
Der Druckverlust in der Turbine wird allein durch die Belastung bestimmt. Die zwischen Gehäuseteil --1-- und Laufrad --6-- vorhandenen Spalte haben darauf keinen Einfluss. Ein geringer Gesamtdruckverlust ist durch eine günstige Auslegung der Turbine erreichbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wasserturbine mit einem rotierenden Laufrad und einem diesem unmittelbar gegenüber angeordneten Wasserführungskanal, von welchem aus das Laufrad über an ihm angebrachte Mitnahmekörper mit dem zuströmenden Wasser beaufschlagt und in Drehung versetzt wird, so dass an der Welle des Laufrades Energie abnehmbar ist, wobei Wasserführungs- und Laufradkanal zusammen einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Laufrad radial ausgerichtete Rippen besitzt.