Titel: Neuere Turbinen
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 285 (S. 175–182)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj285/ar285043

Neuere Turbinen.1)

Mit Abbildungen.

Die von so grossem Erfolge begleiteten Versuche der elektrischen Kraftübertragung von Lauffen nach Frankfurt haben das Interesse sowohl der Fachtechniker als auch der Gewerbetreibenden im Allgemeinen für die Turbinen neu belebt. Der Werth der Wasserkräfte ist durch die erzielten Erfolge unzweifelhaft gestiegen und an vielen Orten hat schon die Behörde Umschau über die für die Gewerbe verfügbaren Wasserkräfte gehalten. Ueber eine von Lautenburg zusammengestellte Uebersicht derjenigen kantonalen Wasserkräfte der Schweiz, welche 30 übersteigen, theilt die Elektrotechnische Zeitschrift in einer Juninummer des laufenden Jahres folgende Tabelle mit, die die Zahl der verfügbaren Pferdekräfte während des gewöhnlichen Kleinwasserstandes angibt:


Kanton
Ungefähre produc-
tive Wasserkraft

Proc.
Zürich 17289 6,80
Bern 33470 13,20
Luzern 4585,9 1,81
Uri 2051,3 0,88
Schwyz 2003,1 0,80
Obwalden 1051 0,40
Nidwalden 1446,5 0,56
Glarus 4462,6 1,76
Zug 755,2 0,30
Freiburg 5753,3 2,27
Solothurn 9800,5 3,84
Basel-Stadt 3495,2 1,36
Basel-Land 4122,7 1,62
Schaffhausen 8046,3 3,13
Appenzell Ausser-Rhoden 223,4 0,08
Appenzell Inner-Rhoden 359,6 0,13
St. Gallen 7218 2,84
Graubünden 38861 15,28
Aargau 49620,4 19,52
Thurgau 6420 2,53
Tessin 10209,2 4,02
Waadt 6377 2,52
Wallis 26761,2 10,52
Neuenburg 1659,6 0,65
Genf 7655,9 3,02
––––––––––––––––––––––
Zusammen: 253697,9 100,00

Man kann es auch vom volkswirthschaftlichen Standpunkte nur mit Freude begrüssen, dass sich ein solcher Umschwung eingeleitet und theilweise schon vollzogen hat. Es werden aber in Folge dessen an den Turbinenbauer eine Menge neuer Aufgaben herantreten. Ueber eine derselben, die bei der Anlage der Turbine in Assling gelöst worden ist, und bei der es galt, mittels einer einzigen Turbine eine Kraft von 1000 zu fassen, haben wir 1891 281 119 bereits berichtet und werden in Nachstehendem zum Zweck der Erörterung bemerkenswerther Einzelheiten nochmals auf dieselbe zurückkommen.

Bei der Sorgfalt, deren sich der Turbinenbau im Allgemeinen, sowie insbesondere auch in Deutschland seit längerer Zeit zu erfreuen gehabt hat, ist dieser Zweig so durchgearbeitet, dass Neuerungen durchgreifender Art aus letzterer Zeit nicht zu verzeichnen sind. Der theoretische Theil des Turbinenbaues ist in so hohem Grade ausgebildet, dass v. Reiche seinem bezüglichen Werke schlankweg den Titel: Die Gesetze des Turbinenbaues beilegen durfte. Aber auch der praktische Theil des Turbinenbaues ist nicht zurückgeblieben und hat eine Menge beachtenswerther Ausführungen gezeitigt, über die wir im Nachstehenden berichten wollen.

Textabbildung Bd. 285, S. 175
Eine Durchmusterung der deutschen Reichspatente bestätigt unsere vorhin geäusserte Ansicht; es finden sich Patente von umgestaltender Wirkung nicht unter denselben. Wir wollen indess die beachtenswertheren kurz erwähnen.

Textabbildung Bd. 285, S. 175
C. Brockmann in Osnabrück (D. R. P. Nr. 37436) hat einen Schieber mit Luftzuführung zu den abgeschlossenen Leitradzellen angegeben, der nach Fig. 1 Löcher a hat, welche bei geschlossenem Schieber d den Luftzutritt zu der Leitradschaufel c mittels des muschelförmigen Kanales b gestatten. Zu je zwei Leitzellen gehört ein Schieber mit zwei Kanälen b. Die Schieber erhalten leistenförmige Führungen auf dem Flansch e. |176| Bei dem Absperrschieber D. R. P. Nr. 38379 hat C. Brockmann eine feste Führungsschiene k angeordnet, welche während der Bewegung des Schiebers stets bedeckt und somit gegen das Eindringen von Schmutz gesichert ist. Die praktische Ausführung wird durch Fig. 2 und 3 hinreichend erläutert.

W. Nossian und H. Hutter in Wien (D. R. P. Nr. 38414) geben eine Stromturbine mit Leit- und Staurad an, die mit etwas mehr als ihrer Hälfte in das freie Stromwasser eintaucht, wobei sie auf einem flossartigen Bau lagert. Die radial stehenden Schaufeln sind um ihre Längsachse drehbar und werden in ihre Stellung durch einen Schwungkugelregulator eingerückt oder gehalten. Wir können in dieser Anordnung einen Vortheil nicht entdecken, und begnügen uns mit dem Hinweis auf die Patentschrift.

Dr. Otto Possert in Rapperswyl hat in dem D. R. P. Nr. 58896 einen Ueberwasserzapfen für Turbinen (Fig. 4) angegeben, bei welchem die Spurzapfenkapelle nicht aus einem Stück mit dem hohlen Wellbaum gegossen ist, sondern für sich als kugelförmige Kapelle geformt und in zwei senkrecht getheilten Hälften 1 so hergestellt wird, dass die untere Partie 2 derselben als Scheibenkuppelung mit der Scheibe 3 der hohlen Gusswelle 4 mittels Schrauben 5 verbunden ist, während die obere Partie der Kapelle als Schalenkuppelung 6 mit der schmiedeeisernen Verlängerungswelle 8 verschraubt ist. Löst man die Schrauben 7 der Schalenkuppelung etwas, so kann man die Kapelle sammt dem Turbinenwellbaum 4 und somit auch das am unteren Ende des letzteren sitzende Laufrad mittels der beiden Aufhelfschrauben 9 und der auf dem Anpass der Verlängerungswelle sitzenden Aufhelfscheibe 10 innerhalb gewisser Grenzen beliebig heben oder senken, d.h. das Laufrad gegen das Leitrad einstellen.

Textabbildung Bd. 285, S. 176
Die Centrirung der Spurzapfenkapelle mit dem Turbinenwellbaum vermittelt die Führungsbüchse 11. Die Führung des Wellbaumes 8 erfolgt durch die Stahlbleche 12, welche in die ausgehobelten Nuthen 13 eingreifen.

Die auf der Tragsäule 14 sitzende Spurpfanne 15 ist aus zwei Theilen hergestellt, so dass, wenn die bezüglichen Verbindungsschrauben 16 gelöst werden, der obere Theil 15 gehoben und der Spurzapfen gereinigt, geölt und ohne weiteres herausgenommen werden kann. Durch diese Anordnung wird die übliche Hebeschraube erspart. Die Schalenkuppelung der von der Hohlwelle getrennten Spurzapfenkapelle wird zugleich als Hebevorrichtung ausgenutzt.

Bezüglich des D. R. P. Nr. 45810 von J. Hartlage in Osnabrück wollen wir nur erwähnen, dass sie laut Patentanspruch aus einer Vorrichtung zur veränderlichen Beaufschlagung von Turbinen besteht, bei welcher mittels gepresster Luft Ventile gehoben werden, die das Wasser von den Leitradzellen abschliessen, wobei die Pressluft den einzelnen Ventilen durch einen Vertheilungsschieber zugeführt wird.

Die Regulirung von A. Kuhnert in Löbtau-Dresden (D. R. P. Nr. 45812) besteht aus einer Vorrichtung zum Bewegen der Schieber für die Leitradzellen einer Axialturbine, bei welcher Einrichtung eins der die Bewegung der Schieber übermittelnden Getriebe durch Bremsdruck mit seiner Achse so verbunden ist, dass die Drehung dieses Getriebes auf seiner Achse erfolgen kann, wenn sich ein Hinderniss der Schliessung des Schiebers in den Weg stellt, wodurch dann die Schliessung der übrigen Schieber nicht behindert ist.

Textabbildung Bd. 285, S. 176
Josef Oser in Krems hat sich unter D. R. P. Nr. 53710 einen plattenförmigen Stellschieber für Turbinenleitradzellen durch Patent schützen lassen, der oberhalb des Leitrades drehbar angeordnet ist und je nach seiner Stellung mehr oder weniger Leitradzellen öffnet. Fig. 5 zeigt die Vorrichtung in der Abwickelung. Durch Drehen des Schiebers h in der Richtung nach links werden bei g mehr und mehr Leitradzellen geöffnet, so dass das Wasser in der Richtung der Pfeile in die Leitschaufeln f einströmen und bei b auf das Laufrad wirken kann. Nach Bedarf besteht der Schieber h aus einer oder mehreren schiefen Ebenen. Der Schieber wird durch ein am Umfang desselben befindliches Zahnrad mit Trieb bewegt.

Die Vorrichtung zum Regeln des Wasseraustritts aus den Laufrädern (D. R. P. Nr. 56726) von Schneider, Jaquet und Co. in Strassburg im Elsass besteht nach Fig. 6 darin, dass ein ringförmiger Schieber c höher oder niedriger gegen das Laufrad b gestellt werden kann. Dies wird durch den auf der Stange d befindlichen Triebstock bewirkt, welcher in ein mit dem Schieber c verbundenes Zahnrad eingreift. Der Schieber ist mit einem geneigten Schlitz versehen, welcher auf dem Stift g gleitet und dadurch den Schieber höher oder niedriger gegen das Laufrad b stellt und demgemäss dem Druckwasser gestattet, früher oder später aus dem Laufrad auszutreten.

Textabbildung Bd. 285, S. 176
Ein D. R. P. Nr. 58386 vom 7. Februar 1891 (Oesterreichisch-ungarisches Privilegium vom 27. Juni 1891) der Maschinenfabrik von Escher, Wyss und Co. in Zürich ertheilt, betrifft Neuerungen, welche den Zapfendruck bei senkrechten Turbinen ganz oder theilweise aufheben.

Dieser Erfolg wird erzielt durch die besondere Art der Benutzung des Wasserdruckes, dessen Wirkung der Wirkung der Turbinenrad- und Wellengewichte entgegengesetzt wird, indem bei zwei über einander angeordneten Turbinen der Wasserdruck nach oben wirkt. Wenn die |177| oberen und unteren Turbinenanordnungen die gleichen waren, würde sich selbstverständlich die Wirkung des Wasserdruckes aufheben. Während aber für die untere Turbine das Leitrad oder der Leitkranz geschlossen bis zur Welle geführt wird, so dass hier der Wasserdruck nur vom Leitkranz aufgenommen wird, wird für die obere Turbine der Leitkranz offen gelassen, dafür aber der Wasserdruck auch von der geschlossenen, fest mit der Turbinenwelle verbundenen Nabenscheibe der Turbine aufgenommen. Es kann auch noch das weitere Constructionsmittel ungleicher Turbinenradflächen zur Verwendung kommen.

In Fig. 7 bis 11 ist eine Turbinenconstruction veranschaulicht, welche diese beiden Anordnungen zur Aufnahme des nach oben wirkenden Wasserdruckes in sich hält, und es zeigen: Fig. 7 und 8 zwei Schnitte durch die Turbine, und zwar durch den Einlauf und quer zum Einlauf; Fig. 9 einen Schnitt nach AB; Fig. 10 einen Schnitt nach CD; Fig. 11 eine andere Ausführung zu Fig. 7.

Textabbildung Bd. 285, S. 177
Der Einlaufkörper a hat centrisch zur Turbinenwelle b die Turbinenleiträder c' und c2 ; die Welle b wird vom Turbinenzapfen d getragen und b0 bildet nach oben die Fortsetzung der vom Steg d0 getragenen Welle b. Der Einlaufkörper a ist vom Rohrkörper a' getragen, könnte aber ebenso gut direct auf Stein-, Beton- oder Mauerwerk aufliegen, in welchem ein Abfluss vorgesehen ist. Im Steg d0 sitzt der Stupf d.

Das untere Leitrad c' hat einen Abschluss nach unten, und zwar gegen die Welle b zu durch den Stopfbüchsendeckel e, so dass der Wasserdruck nach unten innerhalb und ausserhalb des Leitrades c' von den festen Bodenwandungen des Einlaufkörpers a und des Deckels e aufgenommen wird.

Bezüglich des Wasserdruckes nach oben ist zu bemerken, dass das obere Turbinenleitrad c2 hingegen nicht nur die Wirkung des Wasserdruckes auf das Turbinenrad f2 , welcher den Krafteffect des Turbinenleitrades veranlasst, gestattet, sondern auch eine Wasserdruckwirkung auf die mit der Welle b fest verbundene Wellenscheibe f0 des Turbinenrades f2 , und zwar in Folge der freien Oeffnung c0, derart, dass der auf diese Fläche f0 wirkende Wasserdruck von der Welle b aufgenommen wird und dem Druck durch das mit dieser Welle verbundene Gewicht entgegenwirkt. Das untere Turbinenrad f1 ist hingegen ein gewöhnliches und auf gewöhnliche Weise angebracht. Es empfängt also keinen ausserhalb des Radkranzes wirkenden Wassersäulendruck.

Nach oben ist der Raum für das vom Turbinenrad f2 kommende Wasser durch den Hut g geschlossen, welcher das von der oberen Turbine kommende Ablaufwasser weiter leitet. In Fig. 7 bis 10 geschieht dies dadurch, dass der ausserhalb des Turbinenrades f2 liegende Theil des Hutraumes in einen Mantelraum h des Einlaufkörpers a mündet, derart, dass das von der oberen Turbine kommende Wasser diesen Mantelraum h durchfliesst und schliesslich auch in das Abflussrohr a' der unteren Turbine einmündet. Die den Mantelraum h durchbrechende Oeffnung i ist ein Mannloch. Der Raum g über der oberen Turbine könnte auch in einen besonderen Ablaufkanal h geführt werden, wie Fig. 11 andeutet.

Der Zapfendruck kann noch dadurch ausgeglichen werden, dass die obere Turbine eine grössere Grundfläche, also grössere Druckfläche erhält, als die untere Turbine. Aus diesem Grunde ist die Breite des Leitrades c2 und des Turbinenrades f2 grösser als diejenige von c' und f'.

Die Doppelpartialturbine von A. Kuhnert in Löbtau bei Dresden (D. R. P. Nr. 59193 vom 27. März 1891) hat einen den Leitschaufelapparat in sich schliessenden Schieber |178| für Doppelturbinen mit wagerechter Welle zum Gegenstande, welcher Schieber in Folge seiner doppelten Anordnung gegen die Wandungen des Wasserbehälters und die Laufkränze der Turbine hinsichtlich des Wasserdruckes vollständig ausgeglichen ist und bei welchem diejenige Leitschaufel, welche zeitweise nur zum Theil hinter die Abschlusswand des Gehäuses tritt, ganz mit Wasser gefüllt ist und mit diesem nach Maassgabe seiner nur theilweise geöffneten Ausflussöffnung auf das Laufrad wirkt.

Hierdurch wird eine vollständige Ausnutzung des Wassers durch die nur theilweise geöffnete, aber stets volle Leitschaufel erzielt, und es ist die Möglichkeit geboten, die Beaufschlagung bis in kleine Bruchtheile zu bestimmen.

Zur Erreichung des vorstehend angegebenen Zweckes werden die Wandungen des Wasserbehälters zwischen Laufrad und Leitapparat angeordnet und erhalten diese Wandungen je eine der vollen Beaufschlagung des Laufrades entsprechende Oeffnung. An die Zellen des Leitapparates im Schieber schliesst sich eine volle Platte an, welche bei entsprechender Verstellung des Schiebers die Laufräder nach Maassgabe der dadurch offen gestellten Austrittsöffnung ganz oder theilweise beaufschlagt. In dieser Turbinenanordnung wird das Gefälle bei jeder Schiebereinstellung voll ausgenutzt.

Textabbildung Bd. 285, S. 178
Eine Doppelturbine mit wagerecht liegender Welle und mit den vorstehend genannten Regulirschiebern bezieh. Leitschaufelapparaten ist in Fig. 12 bis 14 dargestellt.

Zu beiden Seiten der Laufräder A sind die Wandungen B des Wasserbehälters nach ersteren hin zu ringförmigen Räumen ausgebildet und ist der zurückstehende Theil der Wandungen bei C in der aus Fig. 12 ersichtlichen Weise ausgeschnitten. Diese Oeffnungen C werden je durch eine hinter der Wandung liegende Platte D abgeschlossen (Fig. 14 und 15), die mit einer als Lauffläche für das Laufrad A dienenden Erhöhung D1 ausgerüstet ist. In dieser Erhöhung wird eine ringstückförmige Oeffnung D2 angebracht, deren Bogenlänge der Zahl der Leitschaufeln im Schieber E entspricht. Der Schieber wird in Nuthen der Platte D und auf einer bogenförmigen Leiste D3 an letzterer geführt; er enthält eine der gewünschten Leistungsfähigkeit der Turbine entsprechende Anzahl von Leitschaufeln E1. An die Leitschaufeln schliesst sich eine Deckplatte E2 an (Fig. 12), welche die Oeffnung D2 ganz oder theilweise überdecken kann. Behufs leichter Verstellung der Leitschaufelschieber E erhalten dieselben einen Zahnkranz E3 , dessen Zähne in ein Rad F auf der durch Kegelrädertrieb G und Handrad H in Drehung versetzten Welle F1 eingreifen.

Zur Sicherung einer gleichförmigen Drehbewegung beider Schieber sind letztere durch eine oder mehrere Querstangen J verbunden.

Fig. 12 zeigt die Stellung der Schieber bei voller Beaufschlagung, Fig. 15 die Stellung des Schiebers bei halber Beaufschlagung. Aus dieser Stellung ist ersichtlich, dass die ganze Zelle, welche eben vor der Begrenzung der Oeffnung D2 steht, mit Wasser gefüllt ist, aber nur zur Hälfte entleert wird, wodurch eine Vergeudung von Wasser vollständig ausgeschlossen ist.

Textabbildung Bd. 285, S. 178
Bemerkenswerth ist das selbstregulirende Turbinenlaufrad von A. Mühlberg in Esslingen a. N., Württemberg (D. R. P. Nr. 56636 vom 17. October 1890). Die Schaufeln und Zellen jeder axialen und radialen Actions- und Reactionsturbine und Kreiselpumpe werden bekanntlich begrenzt von der vorderen und hinteren Schaufelcurve, welche je nach gewählten Verhältnissen und Schnelligkeiten den Wasserdurchfluss, Druck, Nutzeffect und Leistungsgrad in hohem Maasse bedingen, der am günstigsten wird bei stossfreiem Gang, wenn die Rotationsschnelligkeit der Turbinenradschaufeln mit der Zuflussgeschwindigkeit des Wassers in seiner absoluten Bahn übereinstimmt.

Sobald im Beharrungszustand das Gleichgewicht zwischen Wasserdruck und Widerstand der getriebenen Maschinen gestört wird, ändert sich sofort die Umlaufsgeschwindigkeit der Tubine, wodurch vor oder hinter der Schaufel eine stossende Wirkung eintritt, die einen mehr oder weniger starken Rückdruck an der Stosstelle auf die Vorder- oder Hinterfläche der rotirenden Turbinenschaufel ausübt.

Fig. 16a stellt die vom Umfang in die Ebene abgewickelte Schaufelung des in ein Vorder- und ein Hinterschaufelrad a und b getrennten Turbinenrades drehbar um die Achse c in der Normalstellung bei stossfreiem Gang dar.

Fig. 16b lässt die Wirkungsweise in der zufolge Stosses |179| oder Rückdruckes verschobenen Stellung der Vorderschaufeln a gegenüber den Hinterschaufeln b während ihrer gemeinschaftlichen Drehung erkennen.

Fig. 17a und b stellen verschiedene axiale und radiale Turbinenschaufelräder je im halben Querschnitt dar.

Das die Vorderschaufeln enthaltende Turbinenrad a, in welches das Wasser zuströmt, ist concentrisch und lose an dem mit der Treibachse c fest verbundenen und die ersten ergänzenden Hinterschaufeln enthaltenden Turbinenrade b; Rad a ist leicht beweglich drehbar angeordnet und bildet nach Fig. 16a in der Normalstellung mit Rad b zusammen die completen Turbinenschaufeln mit stetiger Vorder- und Hintercurve, welche den jeweiligen Druck empfangen oder abgeben.

Mittels Zähne oder Daumen d am Radumfang wird die Schieberbewegung des Rades a begrenzt, die je nach Zweck und Bedürfniss verbunden mit Kurbeln c und deren Stellhülsen f mitrotirend in ruhender Stellscheibe g nöthigenfalls gewaltsam von Hand mittels Gestänge h während des Ganges beherrscht wird.

Textabbildung Bd. 285, S. 179
Das Hinterschaufelrad b empfängt den Druck vom Wasser und vom Vorderschaufelrad a direct oder indirect und überträgt ihn in gezwungener Drehung auf die Treibwelle c, während letzteres, dessen Schaufeln a die des ersteren b in der Normalstellung der Form nach ergänzen, ungezwungen drehbar und nach Bedürfniss mit zwischenbefindlichen Stossvermittelungs- und Vertheilungsschaufeln i versehen ist.

Die auffallende Dicke der beiden Turbinenschaufeln a, b an deren Trennstelle bezweckt den ganzen oder theilweisen Verschluss der Zellen nach erfolgter Verschiebung der Vorderschaufeln a zur Minderung des Wasserdurchflusses, dementsprechender Kraftabgabe und Rotationsschnelligkeit, was aus Fig. 16b einleuchtet.

Die vordere und hintere Curvenform dieser Vorderschaufeln a, deren Länge, Breite, Höhe und Krümmungsmaass wird ganz dem jeweiligen Zweck entsprechend bestimmt, um in entsprechender Gleichgewichtsstellung bei vollem oder reducirtem Betrieb in der Normalschnelligkeit zu verharren; sobald aber letztere zu- oder abnimmt, wechselt auch die Stosstelle, wodurch eine grössere oder geringere Verschiebung bezieh. Zellenverengung oder Erweiterung erfolgt, so dass der Gleichgewichtszustand und die Normalschnelligkeit bei geändertem Bedarf an Betriebskraft immer wieder selbsthätig und momentan eintritt.

Bei der Maximalleistung mit stossfreiem Gang in der Normalstellung nach Fig. 16a schliessen die Schaufeln a an den Schaufeln b in schiefer Trennungsstelle so fest an einander, dass a und b zusammen gleichsam starre Schaufeln bilden, die den positiven oder negativen Arbeitsdruck wie auf ein ganzes normales Turbinenrad in seiner Normalschnelligkeit übertragen.

Die Hinterschaufeln b enthalten je nach Bedürfniss einen Zwischenkanal k zum eventuellen Abzug des durch die Verschiebung bewirkten überschüssigen Wassers.

Die Bremsung erfolgt mittels Daumendruckes der Kurbeln e auf federnde Ringe gegen die ruhende Fläche des Leitapparates l.

In den nachstehenden Zeilen geben wir, meistens im abgekürzten Auszuge, dasjenige wieder, was die technische Tagesliteratur an Bemerkenswerthem gebracht hat.

Textabbildung Bd. 285, S. 179
Eine Girard-Turbine nach der Bauweise von Joly war, wie Revue industrielle vom 24. Juni 1890 berichtet, in der Weltausstellung von 1889 vertreten. Das Leitschaufelrad ist an jeder Schaufel mit einer Metallklappe versehen, welche durch eine besondere Vorrichtung in erforderlicher Anzahl gehoben und geschlossen werden können. Fig. 18 zeigt die von Royer ausgestellte Turbine in der Gesammtanordnung, Fig. 19 die Einzelheiten der Leitschaufelanordnung. Wie ersichtlich, bilden die beweglichen Klappen die Fortsetzung der Leitschaufeln. Das Leitschaufelrad ist von einem Zahnradkranze umgeben, welcher mit einer |180| der Anzahl der Schaufeln entsprechenden Menge von Knaggen versehen ist, und welcher durch ein Handrad in der aus Fig. 18 zu ersehenden Weise bewegt werden kann, wodurch die Klappen ihre Stellung erhalten. Sind sie einmal geöffnet, so halten sie sich gegenseitig in ihrer Lage; beim Rückgang des Zahnradkranzes schliessen sie sich allmählich einzeln. (Vgl. D. R. P. Nr. 11368 vom 4. März 1880.)

In der Fig. 19 bezeichnet AB die feste Leitschaufel, BC die bewegliche Klappe. Letztere hat zwei Zapfen t, die in dem Leitschaufelkranz so gelagert sind, dass die Schaufel die Oeffnung der Zelle verschliessen kann. An die Klappe ist ein Flügel bb angegossen, deren Knaggen d und j nach aussen liegen, während der Knaggen c nach innen liegt. S ist eines der mit dem Zahnkranze verbundenen Gleitstücke, deren Gleitfläche rr1 r2 sich beim Vorwärtsschieben unter den Knaggen j schiebt und ihn hebt bis zur Stellung bei k. Damit ein Zurückfallen verhindert werde, schiebt sich der Theil d unter den Knaggen c der nebenbefindlichen beweglichen Schaufel, welche sich gegenseitig in ihrer Stellung festhalten. Die Rückwärtsbewegung des Zahnradkranzes bewirkt, dass sich die Klappen, eine nach der anderen, schliessen.

Textabbildung Bd. 285, S. 180
Die Anstellung der Klappen erfordert nur geringen Kraftaufwand und kann durch einen Regulator bewirkt werden. Royer baut diese Turbine in stehender und liegender Anordnung.

Ueber eine Turbine mit Wasserkammer für veränderliche Wassermengen und veränderliches Gefälle, von Ingenieur Alberto Riva in Mailand für Gebrüder Pozzi in Ponte Selva entworfen, berichtet Uhland's praktischer Maschinenconstructeur, 1892 S. 122, Folgendes:

Bei dieser Actionsturbine nach System Girard (Fig. 20) kann im Inneren der Radkanäle weder eine Luftverdünnung noch eine Luftverdichtung vorkommen, wodurch der Lauf und die Wirkung des Wassers auf die Schaufeln beeinträchtigt würde. Es sind nämlich in der Radkrone Oeffnungen angebracht, welche durch Röhren mit der atmosphärischen Luft communiciren. Dadurch wird immer ein der jeweiligen Wassermenge entsprechender Nutzeffect erzielt, auch wenn Leit- und Schaufelrad 3 m unter Wasser stehen.

Um je nach der Wassermenge den Einlauf regeln zu können, sind an senkrecht beweglichen Stangen Schieber angebracht, welche zwischen die Schaufeln des Leitrades greifen und durch die Stangen auf folgende Weise gehoben und gesenkt werden können: Mittels der oben ersichtlichen wagerechten Welle und konischen Radübersetzung wird ein an das zweite konische Rad angegossenes Getriebe in Umdrehung versetzt, das seinerseits in die Verzahnung eines Ringes eingreift, welcher an seinem äusseren Umfange eine Art schiefer Ebene trägt; auf letzterer liegen an den oberen Enden der Stangen sitzende Röllchen auf. Wird nun der Mechanismus in Umdrehung versetzt, so gleiten die Röllchen je nach der Umdrehungsrichtung des Zahnringes auf der schiefen Ebene hinauf und herab und führen dadurch die Hebung und Senkung der Schieber herbei.

Die Anordnung des oberen Spurzapfens mit Lager ist eine derart vollkommene, dass trotz des hohen auf diesen Theilen bestimmten Gewichtes von 260 Centner und trotz des ununterbrochenen Tagebetriebes seit vier Monaten und Tag- und Nachtbetriebes seit zwei Monaten noch keinerlei Warmlaufen des Zapfens stattgefunden hat, auch keinerlei Wechsel in der Oelschmierung einzutreten brauchte.

Eine genaue Centrirung der Turbinenwelle ist dadurch ermöglicht, dass man sie in zweitheiligen, langen Halslagern laufen lässt, die von gleichartig getheilten, durch Schrauben zusammenziehbaren gusseisernen Lagerhülsen umschlossen sind. Die Lagerhälften sind in dem gusseisernen Turbinenlagerbock angebracht, der seinerseits mit zwei Trägern verbunden ist, welche je aus zwei -Eisen bestehen. Die Träger liegen auf Quadern und sind in gewöhnlicher Weise mit dem Mauerwerke verankert. Durch diese überaus solide Lagerung wird jede Vibration des oben auf der Turbinenwelle sitzenden grossen konischen Rades hintangehalten, auch wenn es seine grösste Umfangsgeschwindigkeit von 12 m erreicht. Die Bühne über den Trägern ist mit Holz eingedeckt.

Textabbildung Bd. 285, S. 180
Bei der Anordnung der Lagerungen für die Transmissionswelle musste darauf Rücksicht genommen werden, dass die Passage in den darunter liegenden Räumlichkeiten nicht etwa durch zu eng neben einander stehende Pfeiler gehemmt werde. Es wurde deshalb nur ein Mittelpfeiler für die Hauptlagerung aufgemauert und derselbe zugleich zur Aufnahme einer Säule für das Dachwerk bestimmt.

Für die sämmtlichen anderen dazwischen liegenden Transmissionslager wurden wie für die Befestigung des |181| Turbinenlagerbockes -Eisenträger verwendet. Für die Lager wurde das System Sellers, jedoch mit Metallschalen von geringerer Länge als üblich, gewählt. Das Vorgelege besteht aus drei Wellen, von denen die zwei äusseren je mit einer angeschmiedeten halben Kuppelung, die mittleren aber mit zwei ebenfalls angeschmiedeten Kuppelungshälften versehen sind. Die Lagersitze für die Transmissionswelle sind dadurch vorgesehen, dass die Welle dort etwas mehr eingedreht ist. Die Kraftübertragung in die oberen Stockwerke geschieht von einer am Ende der Welle sitzenden Seilscheibe von 2 m Durchmesser aus.

Textabbildung Bd. 285, S. 181
Die anderen Abmessungen der ungewöhnlich stark ausgeführten Turbine sind aus der Zeichnung ersichtlich. Bei einem Gefälle von 8 m und einem mittleren Wasserquantum von 4 cbm in der Secunde entwickelt die Turbine, wie durch Bremsungen festgestellt, 320 . Da die theoretische Leistung gleich wäre, so gibt diese Turbine einen Nutzeffect von, Proc.

Die Diagonalturbine der Maschinenbauanstalt Golzern (Fig. 21 und 22) ist nach Uhland's technischer Rundschau, IV. Jahrg. Nr. 24, von dem Director Krön der Maschinenbauanstalt Golzern construirt worden und hält sich in Bezug auf die Wasserdurchflussrichtung in der Mitte zwischen Axial- und Radialturbine, weshalb sie Diagonalturbine genannt worden ist. Durch eine Regulirvorrichtung kann der Zufluss des Wassers durch den Leitapparat derartig beschränkt werden, dass die Turbine mit einer Beaufschlagung von 100 bis 0 Proc. zu arbeiten vermag. Die Einrichtung der Diagonalturbine ist nach Uhland's technischer Rundschau folgende: Fig. 21 zeigt dieselbe in den Wasserzuführungskanal eingebaut, über welchem ein kräftiger gusseiserner Träger gelagert ist, der das Halslager für die Turbinenwelle und das Lager für das Triebrad aufnimmt. Die hohle Turbinenwelle enthält dicht unter dem Halslager den Oberwasserzapfen, der sich auf eine stählerne Spurplatte stützt, die auf dem oberen Ende einer langen, runden schmiedeeisernen Stange gelagert und mit einem bronzenen Oelbehälter umgeben ist. Unterhalb des letzteren befindet sich ein zweites (inneres) Halslager, welches die genannte Stange vor seitlichen Ausweichungen schützt. Die gegen Drehung befestigte Stange hat das Eigengewicht der beweglichen Theile nebst dem Wasserdruck aufzunehmen und steht auf einem gusseisernen Ständer. An der hohlen Welle ist unterhalb des Leitapparates das Laufrad befestigt, das innerhalb eines nach unten hervortretenden, angegossenen Hohlcylinders ein drittes Halslager trägt, das, die Stange umfassend, die genaue Führung des Laufrades bedingt. Der Leitapparat ist in einen sich nach unten verengenden Hohlkegel eingebaut und hat zwei Arten von Durchgangsöffnungen, die in Fig. 21 beide durch den Regulirschieber geschlossen dargestellt sind. Die Eintrittsöffnungen der Leitkanäle liegen in verschiedener Höhe des Leitapparates auf entgegengesetzten Seiten einer Durchmesserebene und sind symmetrisch derartig angeordnet, dass die Zuführung des Wassers zum Laufrade auf der einen Hälfte des Leitapparates durch die oberen Kanäle in der Richtung des in Fig. 21 links gezeichneten Pfeiles und auf der anderen Hälfte durch die unteren Kanäle in der Richtung des rechts gezeichneten Pfeiles erfolgt. Die Anzahl der Kanäle ist auf beiden Seiten gleich; ihre unteren Mündungen liegen vollkommen symmetrisch auf dem Mantel eines Kreiskegels und entsprechen den Einlaufsöffnungen der Laufradkanäle. Letztere haben die bei Radialturbinen gebräuchliche Querschnittsform. Durch die eigenthümliche Anordnung der auf dem Mantel eines Hohlkegels ausgesparten Leitkanalmündungen, welche oberhalb und unterhalb einer senkrecht zur Achse des Kegels gedachten Ebene auf beiden Seiten eines Durchmessers liegen, ist es möglich, mit einem Regulirschieber beide Mündungssysteme gleichzeitig abzusperren. Durch Drehung des Schiebers um 180° können die Mündungen der Leitkanäle ganz geöffnet oder ganz geschlossen werden, und jede Drehung desselben um 1° entspricht einer Mehr- oder Wenigerbeaufschlagung von 100 : 180 = 0,56 Proc. Der Antrieb des Schiebers erfolgt durch ein Zahnrad, das oberhalb des Wasserspiegels durch ein Schneckenrad bewegt werden kann. Zum Schutze der Turbinenwelle ist dieselbe mit einem am Leitapparat befestigten gusseisernen Hohlcylinder umgeben, der bis über die höchste Lage des Druckwasserspiegels reicht.

Textabbildung Bd. 285, S. 181
Fig. 22 stellt die Diagonalturbine in Verbindung mit einem eisernen Zuführungsrohr dar, das auf zwei über dem Unterwasserspiegel eingebaute -Eisen gestützt ist. Die Anordnung des Turbinenapparates und der Regulirungsvorrichtung ist dieselbe wie oben beschrieben. Die Turbinenwelle ist dagegen voll und aus Schmiedeeisen oder Stahl gefertigt; an derselben ist unten das Laufrad fest angehängt, sie selbst aber oberhalb der konischen Triebräder mittels Kamm- oder Ringzapfen in geschlossenem Gehäuse, |182| das sich auf den im Querschnitt dargestellten Träger stützt, aufgehängt.

Die Diagonalturbine zeichnet sich durch grosse Einfachheit sowohl des Laufwerkes als auch der Regulirungsvorrichtung aus; ihre Theile sind leicht zugänglich und bequem zu reinigen, zumal das Laufrad. Die Diagonalturbinen haben sich gut bewährt; die Fabrik garantirt mit 25 bis 50 Proc. Beaufschlagung 75 Proc., bei voller Beaufschlagung 80 Proc. Nutzeffect. Gegenüber den Girard- und Jonval-Turbinen gestatten die Kron'schen Turbinen kleinere Durchmesser und höhere Umdrehungszahlen, kleinere Regulirschieber und somit geringere Kraft zu deren Bewegung, geringeren Einfluss des Stauwassers, da der kleinste Durchmesser des Laufrades in das Unterwasser eintaucht und die Ventilation innerhalb des Leitapparates erst dann beeinträchtigt, wenn das ganze Laufrad im Unterwasser geht. Günstig wirkt ferner der nach allen Richtungen sich verbreitende Wasserabfluss, welcher den Stau beseitigt.

(Schluss folgt.)

Ueber Turbinen vgl. 1884 252 49. 1885 255 * 13. 351. 257 257. 258 * 389. 1886 259 379. 262 * 101. 1887 266 607. 1888 269 * 113. * 114. 1889 273 11. 1890 277 * 57. 128. 1891 281 119. 282 168.

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