Einrichtung zur Ausnützung der Energie strömender Fluide. Den Gegenstand der vorliegenden Erfin- -dung bildet eine Einrichtung, mittelst welcher die Strömungsgeschwindigkeit strömender Fluide, wie Wasser, Luft und dergleichen (Ströme, Flüsse, Bäche, Wind) zur Energie erzeugung ausgenützt werden kann.
Die Ein richtung besitzt erfindungsgemäss eine Anzahl im strömenden Fluidum befindlicher, an zwei endlosen, über Rollen geführten Ketten be festigter Turbinenschattfeln, welc'he in ihrer Gesamtheit eine Turbine mit zwei geraden Reihen Laufschaufeln darstellen, die im fol genden als Jettenturbinell bezeichnet werden soll. Die beiden geraden Reihen Laufschaufeln sind zu beiden Seiten der Schaufeln<B>je</B> durch einen Mantel begrenzt, so zwar, dass auch der Zwischenraum zwischen den beiden Schaufel reihen nach aussen abgedeckt ist.
Die beigefügten Figuren veranschaulichen einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt: Fig. <B>1</B> eine Aktionskettenturbine im Hori zontalschnitt, Fig. 111 ein- Detail derselben, Fig. 2 die Geschwindigkeitsverhältnisse derselben, Fig. <B>3</B> einen Querschnitt längs der Linie III-HI der Fig. <B>1 ;
</B> Fig. 4 veranschaulicht eine Aktions- und Reaktionskettenturbine im ]Elorizontalsebnitt, Fig. <B>5</B> deren Geschwindigkeitsverhältnisse, Fig. <B>6</B> einen Querschnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 4; Fig. <B>7</B> zeigt in schematischer Draufsicht eine in einem gegen die Mitte eingeschnürten Leitkanal angeordnete Kettenturbine, Fig. <B>8</B> eine Seitenansicht derselben;
Fig. <B>9</B> veranschaulicht eine Vorrichtung zur Aushebung der zum Schutz gegen schwim mende Körper unter das Wasser versenkten Kettenturbine, Fig. <B>10</B> eine jalousieartige Regelungs- und Abstellvorrichtung, Fig. <B>11</B> eine vor den Leitschaufeln ange brachte Drosselklappe; Fig. 12 veranschaulicht eine vor der ven- turischen Röhre eingebaute Absperrschaufel;
Fig. <B>13</B> zeigt im Wirkungskreis der Leit' schaufeln einmontierte Auslassklappen; Fig. 14 eine WindradiTgelung, Fig. <B>15</B> und<B>16</B> eine sich auf Kreissehienen bewegende, mit assymmetrischem Venturi- Rohrsystem versehene Einrichtung- Fig. <B>17</B> und<B>18</B> veranschaulichen eine schernatiqche Darstellung der Kettenführung bei Turbinen mit horizontaler Achse;
Fig. <B>19</B> zeigt eine Ausführungsform der Kettenführung bei Turbinen mit vertikaler Achse; Fig. 20 und 21 stellen eine um eine Achse schwenkbare Einrichtung in Draufsicht bezw. Seitenansicht dar; Fig. 22 veranschaulicht eine Einzelheit derselben.
Die Fig. <B>1-3</B> zeigen eine in zwei Druch:- stufen arbeitende Aktionskettenturbinei Die Profile der Laufschaufeln sind in bezug auf eine, mit der Kette parallele Ebene sym metrisch und damit die Turbine unter Wasser laufen könne, als Grenzturbinenschaufeln aus gebildet.
Das in der Richtung des Pfeils<I>x</I> strömende Wasser fliesst zwischen den Leit schaufeln<B>1</B> hindurch, wird bei<B>l'</B> abgelenkt und beaufschlagt die auf eine Gall'sche oder andere ähnliche Kette 2 befestigten, in der Richtung des Pfeils<B>y</B> sich bewegenden Lauf schaufeln<B>3</B> (Fig. la). Nachdem es diese letzteren senkrecht oder doch annähernd senk recht zu ihrer Bewegungsrichtung verlassen hat, gelangt das Wasser zwischen die Leit- schaufeln 4 und erleidet abermals eine Rich- tun-sänderung,
dann beaufschla t es die 2n<B>9</B> zweite Reihe<B>3'</B> beweglicher Schaufeln und fliesst, wieder senkrecht oder doch nahezu senkrecht zur Bewegungsrichtung derselben austretend, frei ab. Die Tragkette 2 der Laufschaufeln ist zwischen den in der Figur schematisch angedeuteten Kettenrädern<B>5, 5</B> gespannt und falls die Länge der Kette zu gross wäre,<B>d.</B> h. ihre Gleichgewichtsform, frei ausgespannt, einen zu grossen Durchhang aus weisen würde, wird sie in dem Abschnitte zwischen den Kettenrädern durch ein oder mehrere Stützräder<B>6</B> gestützt oder es kann die Kette stellenweise zwischen Rollen oder Führun & srädern <B>6'</B> geführt werden.
Zweck- mässigerweise gehen die Achsen dieser Räder nicht zwischen den Leitschaufeln 4 hindurch, damit sie nicht sWrend. auf die Strömung zwischen den Leitschaufeln einwirken, sondern sie sind oberhalb und unterhalb der Schaufel systeme gelagert. Wie auch aus der Figur ersichtlich, ist diese Turbine eine reine<B>Ak-</B> tionsturbine, welche in zwei Druckstufen arbeitet.
Der infolge der Geschwindigkeit des strömenden, vor der Turbine aufgestauten Wassers zur Verfügung stehende Wasserdruck wird zur Hälfte zwischen den Leitschaufeln <B>1, 1</B> und zur Hälfte zwischen den Leitschaufeln 4 in Gesehwindigkeit umgewandelt, welche dann in bekannterWeise durch die Aktions- turbinensehaufeln verwertet wird.
Die (--r'eschwindigkeitsverhältnisse dieser Kettenturbine sind in Fig. 2 dargestellt. Mit co ist in derselben jene Geschwindigkeit des Wassers bezeichnet, mit welcher dasselbe zwischen die Leitschaufeln <B>1</B> eintritt, mit<B>ei</B> jene, mit welcher es dieselben verlässt. Aus dieser letzteren, in bekan titer Weise die Trans- lationsgeschwindigkeit u der Laufschaufeln vectorial abgezogen, erhält man die Relativ geschwindigkeit wi des zwischen die Lauf schaufeln eintretenden Wassers,
dessen Rich tung gleichzeitig auch den Eintrittswinkel der beweglichen Schaufeln angibt. Die Relativ geschwindigkeit ir--, mit welcher das Wasser die Schaufeln verlässt, stimmt seiner Grösse nach mit wi überein und ist in bezug auf die Symmetrielängsachse der Laufschaufeln zu ici symmetrisch gerichtet. Addiert man zu ?v2 veetoriil die Bewegungsgeschwindigkeit u-der Schaufeln, so ei-hält man die absolute Geschwindigkeit e2 des aus der ersten Reihe der Laufschaufeln austretenden Wassers.
Diese Geschwindigkeit e2 stimmt mit der Eintrittsgeschwindigkeit co nach (T'rüsse und Richtung überein, demzufolge ist auch der Eintrittsquerschnitt der zweiten Reihe der Leitschaufeln mit jenem der ersten Reihe vollständig übereinstimmend.
Werden nun die Leitschaufeln dieser zweiten Reihe der Form der ersten Reihe entsprechend ausge bildet, so stimmt auch die Geschwindigkeit <B>e3</B> des ans dieser Schaufelreihe austretenden Wassers mit der Austrittsgeschwindigkeit<B>ei</B> der ersten Schaufelreilie der Grösse nach über ein, woraus dann in vollständiger Analogie mit dem vorhergehenden die Relativgeschwin digkeit zus <I>und</I> 2V4 und die absolute Ge schwindigkeit ai bestimmt werden können. Wie aus der Figur ersichtlich, erhält man, wenn man die Geschwindigkeit der Ketten turbine in der geschilderten Weise aneinander reiht, eine vollständig symmetrische Figur.
Zweckmässigerweise ist die Turbine mit einer bekannten Kettenspannvorrichtung ver sehen. An ihrer obern und untern Seite ist die Turbine durch einen Mantel abgegrenzt (siehe Fig. <B>3),</B> welcher verhindert, dass das oberhalb und unterhalb der Turbine strömende Aussenwasser etörende turbulente Wasserbe wegungen zwischen den Laufschaufela verur sacht und ermöglicht, dass zwischen den beiden Laufschaufelreihen andere Druck- und Ge schwindigkeitsverhältnisse auftreten, als in dem daneben in gleicher Höhe fliessenden Aussenwasser.
Der Mantel ist zur Aufnahme der Kette mit einem Kanal<B>8</B> versehen. Dieser Kanal beeinflusst die Wirkungsweise der Tur bine nicht wesentlich, da er stagnierendes Wasser enthält. An jener Seite, wo die Be wegungsrichtung der über das Rad laufenden Schaufeln entgegengesetzt der Richtung des Wassers ist, wird die Turbine mit einem Schutzmantel<B>9</B> versehen, welcher den schäd lichen Wasserwiderstand dieser Schaufeln ver ringert.
Die in den Fig. 4-6 dargestellte Ketten turbine ist ebenfalls eine Turbine mit dop- pelteni Durchfluss, dessen erste Stufe eine Reaktionsturbine und die zweite eine Aktions turbine darstellt.
Wie die Figur zeigt, strömt das Wasser an die Leitschaufeln mit der durch den Pfeil x dargestellten Zuflussge- schwindigkeit heran.. strömt zwischen den Leitsohaufeln <B>10</B> hindurch und beaufschlagt nach Verlassen derselben die Laufschaufeln <B>11,</B> welche nach Art von Reaktionsturbinen- schaufeln ausgebildet sind.
Diese Lauf schaufeln bewegen sich, wie aus Fig. <B>6</B> er- sichtlich2 in einem gegen die Mitte der Tur bine eingeengtem Kanal 12, dessen grösste und kleinste Querdimensionen sich zueinander verhalten, wie der grösste Schaufelzwischen raum zu dem kleinsten. Aus dieser Reihe der Laufschaufeln austretend, beaufschlagt das Wasser ohne Zwischenschaltung weiterer Leitschaufeln die zweite Reihe von Lauf schaufeln. Die Schaufeln 220, 221 sind nicht als Leitschaufeln zu betrachten, da sie nicht einzelne Wasserstränge den Laufschaufeln zu leiten.
Sie sind Begrenzungsschaufeln und dienen lediglich dazu, den Was<B> </B> serstrom von den nicht arbeitenden, um die Kettenräder <B>19,</B> 20 laufenden Laufschaufeln fern zu halten, also diesen Wasserstrom zu begrenzen. Diese zweite Reihe von Laufschaufeln bewegt sich ebenfalls in einem Kanal, dessen Querdimen sion in dem oben angedeuteten Verhältnisse gegen den stromabwärts liegenden Rand zu nimmt.
Da diese Zunahme die Abnahme des Schaufelzwischenraumes gerade ausgleicht, funktioniert diese Schaufelreihe als eine<B>Ak-</B> tions bezw. Grenzturbinenschaufelreihe. Die Geschwindigkeitsverhältnisse dieser Turbine sind in Fig. <B>5</B> dargestellt.
Das Wasser ge langt in der Richtung des Pfeils x heran strömend mit der Eintrittsgeschwindigkeit co zwischen die Leitschaufeln und verlässt die selben mit der Geschwindigkeit<B>ei.-</B> Zieht man von dieser Geschwindigkeit ei veetorial die Translationsgeschwindigkeit u der Lauf- schaufelreihe ab, so erhält man die Relativ geschwindigkeit wi des zwischen die Lauf schaufeln eintretenden Wassers.
Hier wird das Wasser zur Relativgeschwindigkeit w2 beschleunigt, dessen Grösse infolge der oben erwähntenVerringerungdesKanalquerschnittes sich zur Grösse von wi verhält, wie das Qua drat des Schaufelzwischenraumes bei der Ein trittsstelle zum, Quadrat dieses Zwischen raumes bei der Austrittsstelle. Zu dieser Geschwindigkeit<B>?</B> V2 vectorial die Geschwin digkeit u addiert, erhält man die absolute Geschwindigkeit e2 des austretenden Wassers. Da kein zweites System von Leitschaufeln vorhanden ist, ist die absolute Geschwindig keit es des zwischen die zweite Reihe von Laufschaufeln eintretenden Wassers mit e2 der Grösse und Richtung nach vollständig übereinstimmend.
Hieraus erhält man durch veetoriale Subtraktion der Translationsge- schwindigkeit ?# der beweglichen Schaufeln die Relativgeschwindigkeit its des zwischen die zweite Laufschaufelreihe eintretenden Wassers.
Zwischen diesen nach Art von Aktions- bezw. Grenzturbinenschaufeln funk tionierenden Schaufeln verändert sich bloss die Richtung (nicht aber die Grösse der Rela- tivgeschwindigkeit) des Wassers, daher erhält n man, wenn man die Relativgeschwindigkeit iC3 in unveränderter Grösse, aber in der Rich- tun- der Austrittstangente der Schaufelkurve <B>kn</B> auf <B>.</B> trägt, die Relativgeschwindigkeit ii,
--i des die Turbine verlassenden Wassers und hier aus durch vectoriale Addition der Trans- lationsgeschwindigkeit it die absolute Ge- seliwindigkeit ci des die Turbine verlassenden Wassers, welch letztere Geschwindigkeit mit der absoluten Eintrittsgeschwindigkeit co der Grösse und Richtung nach übereinstimmt.
Hi <B>"</B> eraus geht hervor, dass bei dieser Bau- art v on Kettenturbinen im Gegensatz zur Bauart gemäss Fig. <B>1-3,</B> die Schaufeln der zweiten beweglichen Schaufelreihe zu jenen der ersten nicht um<B>180",</B> sondern um einen bedeutend kleineren Winkel abgeschwenkt sind,
welcher gegebenenfalls auch unter<B>901'</B> betragen kann<B>*</B> Dies bedingt eine solche Be- wecIlung der Schaufeln, dass' dieselben bei Zurücklegung des Weges von der stromab wärts liegenden Reihe zur stromaufwärts liegenden Reihe sich um einen bedeutend rösseren Winkel als<B>180 0,</B> eventuell uin mehr als 27011 verdrehen müssen, Diese _Unsym- inetrie in den Schaufeldrehungswinkeln lässt sieh folgendermassen verwirklichen.
Zur Füh rung der Schaufeln wird nicht ein System von Ketten, sondern deren zwei Systeme ver wendet, deren Gliederhänge und Anzahl, also auch die Gesamtlängen, genau miteinander übereinstimmen und welche, wie aus Fig. <B>6</B> ei-.sichtlich, in verschiedenen Ebenen liegen. Die innern Kanten<B>11' der</B> Schaufeln sind gelenkig an der Kette<B>13</B> befestigt, welche <B>[im</B> die Räder 14,<B>15</B> läuft.
Die in der Nähe der andern Kanten befindlichen Ansätze<B>16</B> der Schaufeln werden durch die Stäbe<B>17</B> gelenkig an die äussere Kette<B>18</B> angeschlossen, welche um die Kettenräder <B>19,</B> 20 läuft; diese Räder haben einen grösseren Durch- inesser als die Räder 14 und<B>15.</B> Zwischen den Kettenrädern 14<B>-</B> und<B>19</B> oder<B>15</B> und 20 wird zur zwangsläufigen Sicherung der gleichen Umfangsgeschwindigkeit beider Kettensysteme irgendeine entsprechende und an sich bereits bekannte Übersetzung eingeschaltet.
Demzu folge ist die relative Lage der beiden Dreh punkte einer jeden Schaufel, solange sieh die Ketten in der Geraden bewegen, unverändert und dalier ist ihre Bewegung in diesem Ab- selinitte eine translatorische. Die Lage des innern Ketten- und Rädersystenis ist nun so gewählt, dass das eine der kleineren Ketten räder<B>15</B> innerhalb des Kettenrades 20 zu stehen komme, was zufolge der übereinstim menden Länge der Ketten zur Folge hat, dass das andere der kleineren Kettenräder 14 über das benachbarte grössere Kettenrad<B>19</B> hinaus reicht.
Dies hat zur Folge, dass, wenn das System sich in dem durch den Pfeil z an gedeuteten Sinne bewegt, die Umfangspunkte des Rades 20 gegen jene des Rades<B>15</B> zu rückbleiben, da sie einen grösseren Weg illit der nämlichen Geschwindigkeit zu beschreiben haben. Ilieraus folgt, dass sich die Schaufeln, während sie den Weg von der linken Seite der Figur bis zu deren rechten Seite zurück legen, um einen kleineren Winkel als<B>1800</B> drehen.
Aus der Übereinstimmung der<B>Um-</B> fangsgeschwindigkeiten folgt, dass sieh die Schaufeln, während sie mit Hilfe der Ketten räder<B>19</B> und 14 den Weg von der rechten Seite der Figur bis zu deren linken Seite zurücklegen, sich um einen Winkel drehen, welcher den vorerwähnten auf<B>3600</B> ergänzt. Bezüglich der Grösse dieser Winkel kann man durch entsprechende Wahl der gegen seitigen Entfernung der Schaufeldrehpunkte, ferner jenes Winkels, den die durch die beiden Schaufeldrehpunkte bestimmte Gerade mit der Schaufelsehne einschliesst und endlich der Länge der Verbindungsstäbe zwischen sehr weiten Grenzen, frei verfügen.
Zum Schutze der gegen die Wasserströmung be wegten Schaufeln ist hier der Schutzmantel 21 angebracht, Gemäss der in den Fig. <B>7</B> und<B>8</B> darge stellten Ausführungsform der Erfindung wer den diese Turbinen im engsten Querschnitt eines nach Art der Venturischen Röhren aus gebildeten Kanals, röhrenförmigen Gebildes oder dergleichen verlegt.
Mit<B>30</B> ist in den Figuren die Kettenturbine selbst bezeichnet, in welche das Wasser durch das Konfusor- rohr <B>31</B> eingeführt wird, es verlässt dieselbe durch das Diffusorrohr 32. Mit 33 ist das geschlossene Gehäuse der zwecks Umwand lung der durch die Turbine erzeugten Energie angebrachten Maschine (Dynamo, Kompres sor etc.) bezeichnet. Diese Anordnung er möglicht, mittelst der Turbine die Energie eines ihr eigenes Durchflussprofil an Grösse weit übertreffenden Teils des Flussquerschnitts nutzbar zu machen.
Die den Gegenstand der Erfindung bil dende Turbine ist für jedes strömende Wasser anwendbar, für kleine Bäche ebenso als für Flüsse und Ströme, für Seeströmungen von genügender Geschwindigkeit und für sonstige strömende Gewässen Im Falle kleinerer strömender Gewässer kann die Turbine ge gebenenfalls unter Absperrung des Flussbettes fest oder schleusenartig hebbar eingebaut werden, wobei zur Arbeit des Heraushebens irgendeine an sich bekannte, durch Menschen kraft, hydraulisch, elektrisch oder sonst irgend wie betriebene Hebevorrichtung verwendet werden kann.
Die Möglichkeit des Aushebens der Turbine erleichtert erheblich die Reini gung derselben und gegebenenfalls die Vor- nahine notwendiger Reparaturen und gestattet, das Flussbett von Zeit zu Zeit zur Ermög lichung des Holzflössens etc. auch ganz frei zu legen. In grösseren Gewässern, Flüssen, Strömen, ja sogar auch in Seeströmungen von genügender Geschwindigkeit wird die Vor richtung auf verankerten<B>-</B> Schwimmkörpern angebracht.
Die Zuführung der erzeugten Energie zur Verbrauchsstelle kann am zweck mässigsten auf elektrischem oder pneumati schem Wege erfolgen, wobei die Kabel bezw. Rohrleitungen, welche aus dem an der Tur bine angebrachten Generator bezw. Kompres sor die Energie zur Verbrauchsstelle führen, längs der Ankerseile geführt -werden, oder eg können sogar für die Zwecke dieser Leitungen die Ankerselle selbst herangezogen werden, indem dieselben als elektrische Kabel bezw. biegsame Schläuche ausgebildet werden.
An Stellen,<B>wo</B> die Strömung auch ihre Richtung mehrfach ändert, sollen die untern Enden der Ankerseile an einem einzigen, ein Gelenk be sitzendes und in die Flusssohle eingelassenen Organe befestigt werden.
Fig. <B>9</B> veranschaulicht eine auf<B>Schwimm-</B> körpern montierte Einrichtung, die zwecks Reinigung und Reparatur mit Leichtigkeit aus dem Wasser gehoben werden kann. Zu diesem Zwecke ist dns Turbinengehäuse<B>61</B> bezw. der Leitkanal mit zwei Sätzen von Schwirnkörpern 63, 64 versehen.
Die un tern Schwimmmkörper <B>68</B> sind so bemessen, dass sie mit Luft gefüllt, die ganze Konstruk tion derart auf der Oberfläche des Wassers halten, dass die Turbinenkammer selbst ober halb der Wasserlinie zu stehen kommt, wäh rend. die kleinen übern Schwimmkörper 64 die Lage der Einrichtung in einer bestimmten Wassertiefe unterhalb des Wasserspiegels sichern.
Sind demnach beide Schwimmkörper- sätze mit Wasser gefüllt, so sinkt die ganze Einrichtung auf die Flusssohle. Entfernt man aus dem obern Satze von Schwimmkörpern das Wasser, so hebt sich die Einrichtung in ihre Arbeitslage und entleert man auch die untern Schwimmkörper, so -steigt die Leit- und Motorkammer der Einrichtung ganz aus dem Wasser und es bleibt bloss ein Teil der untern Schwimmkörper unter Wasser.
Die Verwirklichung dieser Operationen kann auf verschiedene Arten erfolgen, zweckmässiger- weise wird aber zu diesem Behufe folgende Einrichtung benützt: Die Schwimmkörper des obern Satzes werden mit jenen des untern Satzes durch Rohre<B>65</B> verbunden. In diese Rohre ist bei<B>66</B> ein Dreiweghahn oder der gleichen eingebaut, dessen dritte Abzweigung <B>67</B> ins Aussenwasser mündet. Die Hähne kön nen vermittelst der von der Bühne<B>68</B> aus erreichbaren Handgriffe oder Handräder<B>69</B> eingestellt werden.
Die untern Schwimm körper<B>63</B> sind durch Rohre<B>70</B> mit dem Ausfluss- hahn <B>71</B> verbunden, welch letzterer ebenfalls von der Bühne<B>68</B> aus vermittelst eines Hand griffes oder Handrades<B>72</B> eingestellt, werden kann. Die obern Schwimmkörper 64 sind miteinander durch die Rohrleitung<B>73</B> ver bunden, deren Ansatz 46 hier mit dem Hahrie 74 versehen ist. Vom Rohr<B>73</B> zweigt das Rohr<B>75</B> ab; letzteres verbindet das Rohr<B>713</B> mit einer durch die Turbine -9,ngetrie.benen Luftpumpe<B>76.</B> Befindet sich die Einrichtung in der Arbeitslage, so sind sämtliche Hähne geschlossen.
Will man nun die Einrichtung zwecks Reinigung oder Reparatur empor heben, so lässt man die Pumpe<B>76</B> anlaufen', so dass dieselbe in die-obern Schwimmkörper Luft einpresst. Hat- der Druck hier den i)ot-- wendigen und.
aus- den Volumenverhältnissen der Schwimmkörper, ferner der Tiefe der untern Schwimmkörper leicht zu berechnenden Grad erreicht, so bringt man die Hähne<B>66</B> langsam in jene Lage, in welcher sie die Verbindung der obern Schwimmkörper mit den untern herstellen und.öffnet dann auch den Hahn<B>71.</B> Hiedurch dringt die kompri mierte Luft aus den obern Schwimmkörpern in die untern ein, drückt das in den letzteren beÜiidliche Wasser durch das Rohr<B>70</B> und den Hahn<B>71</B> hinaus, worauf die eigentliche Turbine sich über die Wasserlinie ei-hebt und. die notwendigen Reinigungsarbeiten und Re paraturen bequem vorgenommen werden können.
Soll nun die Einrichtung wieder in ihre normale Arbeitslage gesenkt werden, so stellt man die Hähne<B>66</B> in jene Lage ein, bei welcher sie die untern Schwinimkörper init der Atmosphäre in Verbindung setzen. In diesem--Falle strömt die Luft durch die J:fähne <B>66</B> und die Rohre<B>67</B> aus der Vorrichtung hinaus und an ihre Stelle strömt durch den J:Iahn <B>71</B> Wasser ein, welches die untern Schwimmkörper füllt, in die obern aber zu folge der Stellung der Hähne<B>66</B> nicht ein dringen kann. Infolgedessen nimmt die Ein richtung ohne<B>jede</B> weitere Regelung ihrer Höhenlage wieder die normale Arbeitslage ein.
Will man hingegen die Einrichtung ganz auf die Flusssohle versenken, so stellt man die Hähne<B>66</B> so ein, dass sie die obern Schwininakörper mit den Rohren<B>67</B> und durch deren Vermittlung mit dein Aussen wasser in Verbindung setzen.- Hierauf öffnet man den Habt) 74, wodurch die obern Schwimnikörper durch die Rohre<B>67</B> init Wasser gefällt werden und die Luft aus diesen Schwimmkörpern durch eine Boje entweicht.
Bei dem Ausheben aus dein Wasser findet der entgegengesetzte Vorgang statt, und zwar: .es wird durch die Boje und das Rohr 47 Luft -in die Schwimmkörper hineingepresst und das hierdurch verdrängte Wasser ent weicht durch die Rohre<B>67</B> ans den Schwimm körpern.
Bei der Ausführungsform, gemäss Fig. <B>10</B> werden vor jener Reihe Leitschaufeln<B>1,</B> welehe von dem Wasser zuerst passiert wird, um Ach-sen <B>81</B> drellbare Jalousiescheiben <B>82</B> an gewendet, welche vermittelst der Hebel<B>83</B> und des Gestänges 84 einem Handregulator oder einem mechanisch betriebenen Regulator angegliedert sind. Die Achsen gehen durch die Mittelliiiien der Jalotisiescheiben hindurch.
Ini Sinne der Einrichtung gemäss Fig. <B>11</B> wird vor den Leitschaufeln <B>1</B> der Turbine eine einzige, um eine mit den Ketten paral lele Achse<B>91</B> drehbare Klappe<B>92</B> angeordnet, welche vermittelst des Hebels<B>93</B> und der Stange 94 dem Regulator angegliedert ist. Die Achse ist auch hier zweckmässig in der Mittellinie der Klappe angeordnet.
Die Einrichtungen geinU Fig. <B>10</B> iiiid <B>11</B> können nicht bloss vor der Reihe der Leit- schaufeln <B>1</B> angeordnet werden, sondern auch zwischen der Reihe von Laufschatifeln <B>3</B> und.
den Leitschanfeln 4, in welchem, Falle die Jalousiescheiben in ihrer normalen Lage die Verlängerung der Leitschaufeln bilden; sie können aber auch nach der Reihe der Latif- schaufeln Ö' angeordnet werden, Bei der Ausführnngsform gemäss Fig. 12 werden vor der Znflussöffnung der Konftisor- röhre <B>31</B> um die Achsen<B>101,</B> 102 drehbare Ablenkungssehaufeln <B>103,</B> 104 angeordnet, welche vermittelst des Gestänges<B>105, 106</B> mit dem Regulator verbunden sind.
Die äussere (punktierte) Lage der Schaufeln<B>103,</B> 104 ist eine derartigä, dass dieselben in dieser Lage sozusagen eine Verlängerung der Kon- fusorröhre bilden;
in dieser-Lage wird daher die Geschwindigkeit derb Turbine durch diese Schaufeln nicht beeinflusst. Dreht'man hin gegen durch Bewegung der Stange<B>106</B> die Schaufeln einwärts, so-wird durch dieselben einerseits die Zuflussöff nung der Konfusorrahre verengt, anderseits lenken sie<B>.</B> auch noch zu folge ihrer schielen Lage einen Teil der zu strömenden Flüssigkeit ab. Die Schaufeln ragen zweckmässig auch über die Drehachse hinaus tind bil den dort die Entlastungsplatten <B>107, 108.</B>
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. <B>13</B> sind auf dem Turbinenmailtel Öffnungen<B>111,</B> 112,<B>113,</B> 114 angeordnet, welche mit dem Raume der Leitschaufeln in Verbindung stehen. Diese Offnungen werden durch entsprechende Abschlussorgane abgedeckt, beispielsweise Klappen<B>115,</B> welche vermittelst des Gestänges <B>-116</B> dem Regulator angegliedert sind.
Legt man diese Offnungen oder einen Teil der- selbän mehr oder weniger frei, so lässt sich ein Teil des zwischen den Leitschaufeln ein gedrungenen Wassers wieder in das Aussen wasser leiten, wodurch die Leistung der Tur bine naturgemäss herabgesetzt wird.
Im Falle der Anwendung als Windmotor'können diese 'Klappen auch automatisch betätigt Werden, falls deren Steuerungggestänge einfach durch eine Gewichts- oder Federbelastung ersetzt wird, wobei die Klappen, welche in diesem Falle nicht entlastet sind, nach Art von Sicherheitsventilen wirken. Ähnliche Klappen -können auch schon an den -Konfusor- und Diffusorröhren bezw. Gefässen selbst ange ordnet werden.
Als Regulatoren werden gewöhnlich die ,mit entsprechendem Servomotor versehenen, bekannten Zeiitriftig#,#tl-Regulatoreii benutzt. Im Falle der. Anwendung- als<B>,</B> Windmotor kann an Stelle der Motoreiigeschwindigkeit die Windgeschwindigkeit selbst-zur Regelung verwendet werden, Als Beispiel hierfür kann .folgende Anordnung dienen (Fig. 14).
Die Turbine, oder die Öffnung<B>130</B> der Venturi- ,sahen' Röhre der Turbine, ist mit dem Rol laden<B>131</B> versehen ', welcher sich auf den in ,einer Büchse<B>132</B> befindlichen,. mit einer Feder versehenen Zylinder aufwickeln kann, dessen Feder derart wirkt, dass sie den Rolladen _beständig.auf den Zylinder aufzuwickeln be strebt ist. Das Ende, d:es Rolla.dens <B>131</B> ist an beiden Rändern mit Schraubenmuttern <B>133</B> versehen, welche durch die Leiste 134 miteinander verbunden sind.
Diese Muttern -laufen auf den steilgängigen Schrauben<B>135,</B> auf<B>-</B> deren Spindeln. zwecks Sie herung der ,gleichen 'Verdrehungen beider Schrauben die Kettenräder<B>136</B> aufgekeilt sind, welche durch die Kette<B>137</B> miteinander verbunden sind. Auf das Ende einer oder beider Schrauben spindeln ist ein Windrad 138, im vorliegen den Falle ein Robinzonrad, befestigt. Die Einrichtung wirkt.folgendermassen: bei nor malem Winde stehen die Windräder still und der Rolladen befindet- sich in seiner untersten Lage.
Nimmt die Windgeschwindigkeit zu, <B>,so</B> überwinden die Windräder den Wider stand der Federn des Rolladens und heben vermittelst der in die Muttern 133 eingreifen den Schrauben 1#35 den Rolladen so weit, bis dessen sich immer mehr anspannende Feder mit dem vom Winde auf die Windräder aus geübten Moment das Gleichgewicht hält, So hebt sich bei zunehmendem Winde der Rol laden immer mehr und es verengt sich die -Zuflussöffnung allmählich. Bei starkemWinde, .welcher<B>für</B> die Turbinenkonstruktion gefahr- bringend -werden könnte, schliesst sich die Öffnung vollständig.
Natürlich kann z wischen .das Windrad<B>H & </B> und die Schraube 135 eine -bekannte verlangsamende Übersetzung einge schaltet werden, wodurch- die Anwendung kleinerer Windräder ermöglicht wird-.
In Fällen, wo die Strömungsrichtung des 3.fediums veränderlich ist (zum BeispielWind), -werden Einrichtungen angewendet, welche die Turbine automatisch in die. Strömungsrichtung drehen., Solche Konstruktionen sind beispiels weise die Von Windmotoren her bekannte Mlindfahne und ein kleines Hilfswindrad. Es kann aber zu diesem Zwecke auch eine in den Fig. <B>15</B> und.<B>16</B> veranschaulichte Einrich- tung angewendet werden.
Es ist bekannt, dass der Zuströmungsteil Venturischer Röhren, welche von der Flüssigkeit stets in dernsel- ben Sinne durchstrümt werden, oftalsKegel mit grösserer Öffnung, daher kürzer ausge bildet wird, als derAusströmungsteil derselben.
Der Grund.hiervon ist, dass das Konvergieren des zuströmenden Mediums auch durch einen kürzeren Röhrenabschnitt gewährleistet wird, hingegen darf bei der ausströmenden Flüs sigkeit ein gewisser Öffnungswinkel nicht überschritten werden, da sich sonst der Flüs sigkeitsstrahl von der Röhrenwand trennt. Im Sinne der Erfindung kann nun diese asymmetrische Ausbildung gleichzeitig auch zum Einstellen des Systems in die Wind richtung benützt werden.
In Fig. <B>15</B> und<B>16</B> ist<B>30</B> das Turbinengehäuse, an dem der kürzere Rohransatz31a und der längere Rohr ansatz Slb befestigt sind, die sich unter Ver mittlung der Räder 141, 142 auf dii Kreis- sehiene 143 stützen.
Ausser den beiden äussern Kettenrädern<B>5, 5</B> ist in der Turbine, und zwar im untern Teil derselben ein drittes Kettenrad 145 angeordnet, welches auf die Hauptachse 146 aufgekeilt ist, deren Ver längerung nach unten, eventuell in dem die Turbine tragendem Häuschen, zum Antrieb des Generators ete. dient, und gleichzeitig auch die Drehachse des auf der Kreisschiene laufenden Systems bildet.
Verändert nun die strömende Flüssigkeit ihre Richtung, so stellt sich das System immer so ein, dass dessen kürzere Trichterröhre 3111 gegen die jeweilige Windrichtung zu liegen kommt, weil ja der Trichter<B>311></B> auch die Windfahne ersetzt. Natürlich kann an Stelle der Kreisschienen- führung eine einfache Achse oder irgend ein anderes, im Kreise laufendes System ange wendet werden.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, welche die Führung an Ketten befestigter Wasserschaufeln vermittelst an den Ketten befestigter, auf gekrümmten Schienen laufen der Rollen, Walzen oder dergleichen ermiig- lichen. Diese hatten aber den Nachteil, dass sie entweder bloss eine einseitige Führung ermb-lichten und daher, wenn auf die Schau- ZD feln gegebenenfalls auch nur momentan eine entgegengesetzt gerichtete Kraft einwirkte, die Rollen ihre Bahn verliessen, oder aber es war eine doppelte Rollenführung erforderlich, derart, dass das eine Rollensystem an<B>.</B> der äussern,
das andere an der innern Seite der Leitbahn lief. Der Nachteil dieser letzteren Anordnung war, dass die Anzahl der von dem beweglichen System mitgeführten Rollen genau doppelt so gross war, wie bei dem erster wähnten System, ferner, dass in den Krüm mungen die Führung der Rollen auf Schwie rigkeiten stiess, welche bloss durch besondere und kostspielige Ausbildung des Systems be seitigt werden konnten.
Im Sinne der vor liegenden Erfindung wird, -wie aus den Fig. <B>17</B> und<B>18</B> ersichtlich, an der die Schaufeln tra genden Kette 2 bloss ein Satz Leitrollen <B>151</B> angeordnet, die in dem bloss längs der geraden Abschnitte angeordneten Kanale 152 laufen, da in den kreisförmigen Abschnitten die Kette durch die Kettenräder ohnehin gestützt wird. Zwischen den Rädern und Kanalwänden ist naturgemäss ein gewisser Zwischenraum zu lassen, damit die Rollen nicht gleichzeitig mit beiden Kanalwänden in Berührung koni- men können, was deren Bewegung erschweren würde.
Es wurde bereits oben erwähnt, dass der Turbinenmantel zweckmässigerweise der art ausgebildet wird, dass die Ketten von einem stagnierendes Wasser enthaltenden Kanal umgeben sind, damit eine durch die Kette hervorgerufene, auf die Schaufeln ein wirkende turbulente Wasserbewegung ver mieden werde. Wenn nun die Wände dieses Kanals so stark ausgebildet werden, dass die selben die Drücke der auf die Schaufeln ein wirkenden Reaktionskräfte aufnehmen können, so können diese Kanäle ohne Anwendung jedweder weiterer Konstruktionseleinente zum Zweck der Kettenführung Verwendung finden.
Die Einrichtung ist in ihrer mit Bezug auf die Fig. <B>17</B> und<B>18</B> geschilderten Form be sonders für mit horizontalen Achsen arbeitende, <B>d.</B> h. solche Turbinen geeignet, deren gerade Kettenabschnitte sich in vertikaler Richtung bewegen, da diese Bahnen bloss solche Re aktionskräfte aufnehmen, welche mit der Strömungsrichtung des Mediums gleich, oder entgegengesetzt gerichtet sind.
Fig. <B>19</B> zeigt eine Kettenführungseinrich tung, welche die Stützung der -Ketten nicht bloss gegen in die Stromrichtung fallende, sondern auch gegen solche Kräfte ermöglicht, die senkrecht zu dieser wirken und daher auch für Turbinen mit senkrechter Achse an wendbar ist. Die Abstützung der obern Kettenreihe geschieht ähnlich der Ausfüh- rungsforrn gemäss Fig. <B>17</B> und<B>18,</B> zur Stützung der untern Kettenreihe hingegen dient folgende Einrichtung: Die Zapfen der Kette 2 sind mit einer Gabel<B>170</B> versehen, um deren Zapfen<B>171</B> die auf den Schienen<B>172</B> rol lenden, doppelt konischen Rollen<B>173</B> dreh bar angeordnet sind.
Natürlich ändert es nichts am Wesen der Erfindung, wenn nicht an jedem Kettengliede, sondern beispielsweise bloss an jedem zweiten oder dritten ete. eine Leitvorrichtung ange ordnet wird.
Fig. 20 und 21 zeigen eine Ausführungs form, welche um eine an einem Punkte des Flussbettes, zweckmässig in der Nähe des Ufers, angebrachte, starre Achse drehbar ge lagert ist und beispielsweise im Falle des Eisganges oder Holzschwemmens in eine auf ihre Arbeitslage senkrechte Richtung einge stellt werden kann.
200 bezeichnet den Mo tor, 201, 202 dessen Xonfusor bezw. Diffu- sorröhre, <B>203</B> das Gehäuse des Generators, Luftpumpe oder dergleichen, von welchem die Energie vermittelst eines Kabels oder einer biegsamen Rohrleitung zum Ufer ge leitet wird. 204 sind zwei, beispielsweise aus Eiseilbeton hergestellte, vorspringende Ansätze des Ufers, zwischen denen die Achse <B>205</B> angebracht ist.
Die Turbine 200 ist ver mittelst der Hül8e <B>206</B> an die an der-Vorder- kante des keilförmigen Ansatzes<B>207</B> der Turbine angebrachte Achse<B>205</B> angeschlossen. Vermöge dieses Anschlusses kann die Turbine um die Achse'205 schwingen, sie kann aber auch längs der Achse auf- und abwärts glei ten. Gemäss der Erfindung werden die trichter- artigen Rohre 201, 202 mittelst Platten<B>208</B> (Fig. 22) derart abgedeckt, dass ein hohler Schwimmkörper entsteht.
Die Abmessungen dieses Schwimmkörpers werden derart ge wählt, dass derselbe die Einrichtung schwebend im Wasser erhalte. Die Einrichtung wird ferner mit den beiden kleineren Zusatzschwim- mern 209 versehen, <B>,</B> welche dieselbe auf der Oberfläche des Wassers erhalten.
Die derart ausgestattete Einrichtung wird nun in ihrer Ruhelage durch ein Seil, eine Kette oder der gleichen 210 erhalten, die beispielsweise auf die Spille 211 aufgewunden ist. Lässt man das Seil nach, so dreht sich die Einrichtung auf Einwirkung des strömenden Wassers um die Achse<B>205</B> mit ihrer Vorderkante der Stromrichtung entgegen, in welchem Falle dann die Kante der Hülse<B>206</B> auch als Eis brecher dienen kann. Senkt oder hebt sich der Wasserstand, so bewegt sich die Ein richtung im gleichen Sinne, wobei die Hülse <B>206</B> längs der Achse<B>205</B> gleitet.
In der Figur ist die Einrichtung in die T-Tfervertiefung 212 eingestellt, sie kann aber auch an in das Flussbett pilotierte Pfähle oder Pfeiler an einer beliebigen Stelle des Flusses angebracht werden.
Naturgemäss kann bei diesem Turbinen system an Stelle der erwähnten schwingbaren Einrichtung irgendeine andere, bei beweglichen Wehren bekannte Methode der Verschiebung bezw. Verdrehung angewendet werden.