AT404973B - Wasserkraft - staudruckmaschine - Google Patents

Description

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   In der Vergangenheit wurden Wasserräder   ausschliesslich als ober-oder unterschlächtige   Maschinen gebaut. Der Nachteil dieser Wasserräder war das geringe Schluckvermögen, und daher auch kleine Leistungen, wie dies   z. B.   aus der US 4, 727. 070 A hervorgeht. 



  Solche Wasserräder mussten auch freigestellt arbeiten, das heisst, diese Räder durften nicht im Unterwasser eintauchen. Die Verluste wären zu gross geworden. 



   Ziel dieser Erfindung ist es, ein Laufrad zu schaffen das voll im Unterwasser eintauch und daher auch grosse Wassermengen schlucken kann. 



  Da dieses Laufrad den gesamten Querschnitt des Gerinnes mit seinen unteren Schaufeln und seiner Habe absperrt, kann man durch Leistungsentnahme (Abbremsen) einen Staupegel vor der Maschine hochfahren, der einerseits der gewünschten Nennleistung, bzw. der vorgegebenen   Fallhöhe   entspricht. Ein Streichwehr ermöglicht ein abfliessen überschüssiger Wassermengen. 



  Durch diese Eigenschaft kann die Staudruckmaschine bei grossen Wassermengen und relativ kleinen   Fallhöhen   eine Turbine nicht nur voll ersetzen, sondern kann durch besonders kostengünstige Bauweise (ca ein zehntel einer Turbine) auch dort noch wirtschaftlich arbeiten, wo eine Turbine wegen zu geringer   Fallhöhe   nicht einsetzbar ist. 



   Die erfindungsgemässe Staudruck-Antriebsmaschine, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs   1,   hat demgegenüber den Vorteil, dass diese Maschine im Gegensatz zur Wasserturbine keine aufwendige Regelung benötigt, sondern dass das Drehmoment der Maschine nur durch Staudruck des Wassers auf die untere Schaufel entsteht. 



  Dieser Staudruck wird dadurch aufgebaut, indem Leistung abgeführt wird, das heisst, die Maschine wird abgebremst und die Habe sowie die untere Schaufel sperren den Durchflussquerschnitt ab. Dadurch füllt sich das Gerinne bis zur von der Leistung vorgegebenen   Fallhöhe.   



  Überschüssige Wassermengen können über ein Streichwehr abfliessen. Da dieses Laufrad immer die vorhandene Wassermenge, mit dem dazugehörigem Staupegel als Wirkleistung fast zur Gänze abgibt, (Verluste ergeben sich nur durch Wasserverlust wegen Luftspalt) kann man mit Wirkungsgrade rechnen, die den von Turbinen übertreffen. Da bei diesem Laufrad Strömungsumkehrungen nicht auftreten, fallen daher Umlenkverluste nicht an. die bei der Turbine durch die Richtungsänderug des Wassers unvermeidlich sind. Dadurch ergibt sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades Da die Herstellungskosten dieser Maschine nur ungefähr ein zehntel einer vergleichsweisen Turbine beträgt, ist hierin einer der grössten Vorteile zu sehen. 
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 genden Beschreibung näher erläutert.

   Es zeigen :
Fig. 1 ein Schema des Laufradkonzeptes
Fig. 2 Querschnitt eines Laufrades mit Nabe (1), Schaufeln   (2),   und Schwimmerklappe (3)
Fig. 3 Anlage mit 2 Laufräder, Oberwasseransicht
Die Fig. 1 zeigt das Laufrad unter den Betriebszuständen Leerlauf und Last, sowie das Aufstauen des Wassers mit Hilfe der Nabe (1) Das gesamte Laufrad ist aus Stahlblech verschweisst oder verschraubt. Die Schaufeln sind obenvasserseitig gekrümmt, damit unterwasserseitig kein Wasser angehoben wird. 



  Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Laufrad mit gekrümmten Schaufeln (2), und eine oder mehrere Öffnungen mit Schwimmerklappe (3) um die Befüllung der Laufradkammern beim Eintauchen in das Oberwasser ohne nennenswerte Auftriebsveriuste zu ermöglichen. 



  Bei einem Laufrad mit schräg zur Achse befestigten Schaufeln, erübrigt sich eine Öffnung mit Schwimmerklappe. (3) Die Laufradschaufeln sind bis zu 45 Grad geneigt, sodass weder beim Eintauchen der Laufradschaufeln in das Oberwasser   Auftriebsverluste,   noch im Unterwasserbereich Wasser angehoben wird. 



  

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Wasserkraft-Staudruckmaschine, insbesonders Antriebsmaschine, bestehend aus einer Habe (1) mit darauf befestigten Schaufeln (2) deren Anzahl je nach dem Durchmesser des Laufrades verschieden sein können, weiters aus zwei kreisrunden Scheiben, die an beiden Enden die Habe (1) und Schaufeln (2) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Laufräder nebeneinander den gesam- ten Querschnitt des Gerinnes mit seiner Habe (1) und den jeweils unteren Schaufeln (2) absperren, und dass der Durchmesser der Habe (1) der Fallhöhe entspricht. **WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (2) eine Krümmung aufweisen, in deren Verlauf sich eine oder mehrere Öffnungen befinden, die mit einer Schwimmerklap- <Desc/Clms Page number 2> EMI2.1