Titel: Girard's neuer hydraulischer Motor.
Autor: Girard, Louis Dominique
Fundstelle: 1855, Band 137, Nr. II. (S. 10–12)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj137/ar137002

II. Neuer hydraulischer Motor, sogenanntes Schraubenrad mit horizontaler Achse, oder Turbine ohne Leitcurven; von Hrn. L. D. Girard.

Aus den Comptes rendus, April 1855, Nr. 18.

Bei der beständig zunehmenden Errichtung industrieller Etablissements reichen die Privatgewässer, welche bisher vorzüglich von den Fabriken ausgebeutet wurden, bald nicht mehr aus, und es kommt oft der Fall vor, daß es sich um die Nutzbarmachung der bewegenden Kraft der großen, öffentlichen, schiffbaren Flüsse handelt. Jedermann weiß, wie unvollkommen heutigen Tages die für geringe Gefälle oder bloß schnell fließende Gewässer bestimmten Wasserräder noch sind, wovon z.B. die Räder des Notre-Dame-Wasserwerkes einen schlagenden Beweis geben. Nicht Jedermann möchte sich vielleicht aber eine richtige Vorstellung machen, was Motoren ausrichten könnten, welche der Natur großer Ströme, deren lebendige Kraft fast unbegränzt ist, zweckmäßig angepaßt sind; so ist z.B. durch eine einfache Rechnung leicht nachzuweisen, daß in der Rohne beständig eine Kraft von mindestens 500000 Pferden thätig ist.

Die nur in fließendes Wasser eingehängten Räder, wie die Schiffsmühlenräder etc., haben in ihrem jetzigen Zustande mehrere wesentliche Fehler: 1) haben sie nur eine sehr geringe Umdrehungsgeschwindigkeit; 2) ist ihr Nutzeffect ebenfalls sehr gering, er beträgt nämlich zwischen 15 und 25 Procent, und zwar nur unter der Bedingung, daß das Rad mittelst eines complicirten Mechanismus seine Lage in einer Verticalebene ändern kann, um immer in gleicher Höhe bezüglich des Wasserspiegels zu |11| bleiben, welcher bei den zu benützenden Flüssen bekanntlich sehr bedeutend wechselt; 3) ist die Kraft, welche solche Wasserräder aufnehmen können, immer nur sehr klein, selbst wenn man ihnen so große Dimensionen gibt, als sie sich mit einer guten und dauerhaften Construction vereinigen lassen.

Ich will nun den neuen Motor beschreiben, welchen ich im vergangenen Jahre für das Hüttenwerk von Ménier und Comp. zu Noisielsur-Marne ausgeführt habe, der mir auf eine sehr befriedigende Weise die bedeutende Lücke auszufüllen scheint, deren ich oben bezüglich der Nutzbarmachung der den großen Flüssen inwohnenden Kraft erwähnte. Seit der Aufstellung dieses Motors variirte die Marne von dem niedrigsten Wasserstande bis zu einer solchen Höhe, daß das neue Rad vollständig bedeckt und überfluthet wurde, ohne daß auch nur einen Augenblick der Gang des Hüttenwerkes, welches von diesem Rade in Bewegung gesetzt wird, unterbrochen wurde. Ich muß bei dieser Gelegenheit meinen lebhaftesten Dank dem Hrn. Ménier aussprechen, welcher mir mit seltener Uneigennützigkeit sein Werk zur Verfügung stellte, um an demselben den ersten Versuch mit meinem Motor in großem Maaßstabe zu machen.

Mein Motor besteht aus drei besonderen Haupttheilen:

Der erste ist ein Rad, welches an seinem Umfang mit Zähnen versehen ist, um seine Bewegung einer verticalen Achse mittheilen zu können, durch welche diese Bewegung in das Innere des Werkes fortgepflanzt wird. Dieses auf einer Welle befestigte Rad besteht aus zwei concentrischen Kronen oder Kränzen, die einen hohlen Ring bilden, der sich stromabwärts erweitert, und in welchem eine Anzahl gekrümmter Schaufeln angebracht ist, was mich veranlaßte dem Rade den Namen Schraubenrad (roue-hélice) zu geben. Das erste Element dieser Schaufeln, nämlich das stromaufwärts gerichtete, hat eine Neigung, welche von der Geschwindigkeit abhängt, die man dem Motor geben will; das letzte Element dagegen weicht nur wenig von der verticalen Umdrehungsebene des Rades ab, um das Wasser mit der möglich geringsten Geschwindigkeit aus dem Rade austreten zu lassen, damit das Wasser so gut als möglich seine ursprüngliche Geschwindigkeit an das Rad abgeben muß Der innere Radkranz ist durch Arme mit einer Nabe verbunden, welche auf einer horizontalen Achse aufgekeilt ist. Diese Achse endlich liegt in der Richtung des Stromes, und die Umdrehung des Rades geschieht also in einer Verticalebene, welche zur Stromrichtung senkrecht steht.

Der zweite Hauptbestandtheil des Apparates, welcher stromaufwärts vor dem Rade fest liegt, besteht ebenfalls aus zwei concentrischen Kränzen, die einen ringförmigen Canal bilden, welcher gegen den Strom |12| zu erweitert ist. Dieser Canal führt das Aufschlagwasser direct den gekrümmten Schaufeln des Schraubenrades zu. Der innere Kranz, welcher stromaufwärts bis zu einer Spitze verlängert ist, bildet eine Art Gehäuse oder einen Hohlraum, von welchem das Wasser abgeschlossen ist und in welchem das stromaufwärts gerichtete Achsenende des Rades liegt.

Der dritte Hauptbestandtheil, welcher stromabwärts, also hinter dem Rade liegt, besteht in einem hohlen Conus, der mittelst zweier hohlen Arme von linsenförmigem Querschnitte durch die Seitenmauern getragen wird. Der innere Raum dieses Conus ist wie das stromaufwärtsliegende Gehäuse dem Wasser unzugänglich gemacht, und trägt den stromabwärts gerichteten Drehungszapfen des Rades.

Bei diesem neuen Wasserradsysteme trifft das durch den stromaufwärtsliegenden Trichter eingefangene Wasser auf die schiefen Flächen der Schaufeln und gibt an dieselben seine Kraft ab, ohne daß hierzu Leitcurven nothwendig wären, und es läßt sich die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors durch Schrägerstellen der Schaufeln bedeutend erhöhen, ohne daß der Nutzeffect merklich geändert würde. Nimmt man alle diese Umstände zusammen, so ergibt sich, daß die Construction des neuen Motors außerordentlich einfach wird, und ich muß noch beifügen, daß bei diesem Rade eine Art Compensation zwischen der Wassermenge, welche das Rad beim Steigen des Flusses absorbirt, und der damit verbundenen Gefällverminderung von selbst eintritt; denn in dem Maaße als der Wasserstand vor und hinter dem Rade steigt, womit gewöhnlich eine Gefällverminderung verbunden ist, taucht auch das Rad tiefer ein, und folglich kommt dadurch eine größere Anzahl von Schaufeln gleichzeitig in Thätigkeit.

Da das Wasser im Rade nach und nach seine Geschwindigkeit abgibt, und je langsamer es fließt, für dieselbe Masse der Querschnitt immer größer werden muß, so war es nothwendig, die durch die Schaufeln mit einander verbundenen concentrischen Radkränze stromabwärts allmählich zu erweitern, und zwar so, daß der Querschnitt der lichten Oeffnung im Rade überall im umgekehrten Verhältnisse zur Geschwindigkeit des Wassers im Rade steht.1)

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Das Grundprincip dieses neuen Wasserrades ist offenbar dasselbe, auf welches Hr. C. Walther, Professor der Mechanik an der k. polytechnischen Schule zu Augsburg, im J. 1847 in einer Abhandlung aufmerksam machte, welche in diesem Journal Bd. CVI S. 165 mitgetheilt wurde, und die auch in den Moniteur industriel etc. überging.

A. d. Red.

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