Titel: Turbinenmotor mit Selbstregelung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 81–82)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316016

Turbinenmotor mit Selbstregelung.

Auf der Ausstellung in Vincennes, die eine Ergänzung der Hauptausstellung in Paris bildete, befand sich eine Hochdruckturbine, System Cassel, auf welche zufolge ihrer eigenartigen Regelanordnung im nachstehenden näher eingegangen werden soll1).

Zum Zweck der Geschwindigkeitsregelung hat man zahlreiche Systeme von Regulatoren in Anwendung gebracht, wovon einige sehr gute Resultate ergeben, im allgemeinen bilden dieselben jedoch meistens verwickelte und kostspielige Einrichtungen. Die Regulatoren wirken entweder in der Weise, dass sie die Beaufschlagung verändern, oder Zusatzwiderstände einschalten. In ersterem Falle geschieht die Regulierung des Motors wie bei Dampfmaschinen durch Verkleinerung des Einströmungsquerschnitts, wenn die Geschwindigkeit infolge Verminderung der Widerstände sich steigert.

Rücksichtlich der Unzusammendrückbarkeit des Wassers kann dieses System jedoch keine ebensoguten Resultate bei Turbinen als an Dampfmaschinen ergeben. Die Trägheit der im Zulaufrohr in Bewegung befindlichen Masse verursachtWasserstösse, wenn der Regulator eine zu schroffe Thätigkeit auf die Beaufschlagung ausübt und bleiben die verschiedenen angewendeten Mittel, um die gefährlichen Stösse zu vermeiden, weit davon entfernt, volle Befriedigung zu gewähren.

Als bester Ausweg wäre vielleicht derjenige zu bezeichnen, welcher dem Wasser eine Abflussöffnung, in gleichem Verhältnis wie die Schliessung der Schütze erfolgt, verschafft.

Der Erfinder des Turbinenmotors hat die vorteilhafteste Lösung dieses Problems in der Regelung des Ganges versucht, ohne die Geschwindigkeit in der Zuleitungsröhre zu beeinflussen, und einen Apparat ausgeführt, welcher die Eigenschaften, die ein Motor für hohe Gefälle besitzen muss, zu vereinigen scheint.

Der eigentliche Motor ist ein Rad mit partieller Einströmung, System Pelton, dessen Wirkungsgrad bei voller Beaufschlagung als günstig bekannt ist. Die Neuerung besteht darin, dass der Radkörper in zwei gleiche Hälften A und B geteilt ist, deren Durchschnittslinie durch die Mitte der Schaufeln pp und den Mittelpunkt des oder der Wasserstrahlen J hindurchgeht. Die beiden Körperhälften A |82| und B können sich längs der Achse O bis zur vollständigen Berührung bewegen, oder auch sich voneinander entfernen, wobei der Mechanismus derart eingerichtet ist, dass die Verbindung mit der Welle gesichert bleibt. Rücken beide Teile A und B des Radkörpers zusammen, so arbeitet das Ganze wie die gebräuchlichen Löffel- oder Becherräder; sobald sich dieselben jedoch voneinander entfernen, fliesst ein Teil des Wassers, ohne die Schaufeln p zu berühren, frei weg; durch eine nur mässige Weiterbewegung erzeugt die zwischen den Strahlen sich bildende Oeffnung ganz beträchtliche Veränderungen in der Triebkraft.

Textabbildung Bd. 316, S. 82

Ein einfaches System von Zentrifugalgewichten und die Kraft der Federn B genügen für die Verstellung der Radhälften, sobald es sich um eine geringe Aenderung der Geschwindigkeit handelt. Vom Standpunkt der Empfindlichkeit, Raschheit und Sicherheit der Regelung aus soll der Apparat in der Praxis nichts zu wünschen übrig lassen.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist das Prinzip des Motors zu ersehen.

Bei einem nach diesen Angaben hergestellten Rade halten die Spannfedern die Körperteile A und B zusammen, so lange, als die normale Belastung anhält; bei Ueberschreitung dieses Momentes stellt sich Gleichgewicht zwischen dem Zug der Federn B und der durch die Gegengewichte G ausgeübten Zentrifugalkraft ein und wirkt die Regelung selbstthätig in vorbeschriebener Weise.

Wie man sich leicht überzeugen kann, verursacht dieses Regelsystem keine besonderen Unkosten und vermeidet Wasserstösse im Zuleitungsrohr vollständig, dadasselbe in keiner Weise die Bedingungen des Durchflusses in der Röhre ändert.

Es ist zwar hervorzuheben, dass das überschüssige Wasser, welches zwischen den beiden Radteilen entweicht, verloren geht, in den meisten Fällen ist dies jedoch nicht von Belang und findet sich übrigens dieser Umstand auch bei Regulatoren mit Hilfsöffnungen, von denen bereits die Rede war. Für Fälle, in denen es unerlässlich ist, das Wasser nicht zu verlieren, hat der Erfinder eine spezielle Regelanordnung ausgedacht, welche die Verzögerung des Wassers in der Zuführungsröhre herbeiführt.

Der Turbinenmotor von Cassel hat seine Proben bereits abgelegt und arbeitet eine Einrichtung für elektrisches Licht in Alaska seit mehr als einem Jahre mit befriedigendem Resultat. Bei einer Prüfung dieser Anlage haben die Sachverständigen einen sehr guten Wirkungsgrad festgestellt. –

Als schwacher Punkt der Konstruktion darf das Verschieben der Nabenhülsen auf der Achse angesehen werden, da solche Vorrichtungen nur so lange wirksam bleiben, als sich nicht Rost und Wassersteinansatz an den Gleitflächen bildet. Derartige bewegliche Einrichtungen sind nur in neuem Zustande betriebssicher, weil auch durch den stattfindenden unausweichlichen Verschleiss die Festigkeit des Apparates und damit die sichere Wirkung leidet. Ferner sollten bei rasch umlaufenden Motoren frei schwingende mitrotierende Nebenteile vermieden werden. Da die Turbine ausschliesslich für grossen Druck geeignet ist und demzufolge mit hohen Tourenzahlen gerechnet werden muss, so verursachen diese mitlaufenden Organe Wasserstösse im Gehäuse. Ebenso wird bei gespaltenem Rad durch den freien Strahl Spritzwasser erzeugt, das eine hemmende Wirkung auf den Gang desselben ausübt. Zweifellos lockern sich auch die Reguliergelenke nach kurzer Zeit und wird dadurch das dauernd gute Funktionieren des ganzen Apparates in Frage gestellt.

Immerhin aber scheint dieser selbstregelnde Motor für die Entwickelung der Ausnutzung von Wasserkräften beizutragen, indem er die Nutzbarmachung von weniger bedeutenden Wassergefällen erlaubt, welche geringe Aufstellungskosten bedingen und wenig Ueberwachung erfordern.

Wilh. Müller-Cannstatt.

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Génie Civil, 1900, S. 113.

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