DE2907655A1

DE2907655A1 - Hydraulic turbine of pelton wheel type - rotates on horizontal axle and has additional gas inlet duct near lowest blade position with outlet near highest blade position

Info

Publication number: DE2907655A1
Application number: DE19792907655
Authority: DE
Inventors: Alfred Wadewitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1980-09-04

Abstract

The water turbine comprises a main paddle wheel (4) rotating about a horizontal spindle (32) beneath a trapezium shaped trough (10). The paddles are mounted between two side plates. The blades of the paddle are curved with convex faces projecting in the direction of rotation. A gas inlet duct (3) is brought over the top of the turbine and passes downwardly and horizontally to an outlet nozzle emerging just to the side of the low dead centre position. The side plates of the wheel are supported by grooves in the base support member, the grooves having gas flow around them from the inlet duct, with flow emerging from the upper ends of the grooves near flanges above the upper edges of the rotating wheel.

Description

" Abtriebsturbine als leistungsfähiger Drehmomentwandler "Output turbine as a powerful torque converter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserkraftmaschine nach demAbtriebsprinzip, bestehend aus mehreren, einseitig offenen, durch das Wasser bewegbaren Kammern, deren Öffnungen auf einem Teil des Weges nach unten gerichtet sind und deren Bewegung auf eine Welle übertragen wird, wobei unterhalb der Öffnungen eine Gaszuführungsvorrichtung in der Weise angeordnet ist, daß das austretende Gas unter Verdrängung des Wassers durch ventilgesteuerte Öffnungen an die Oberfläche getrieben v.ird und durch die Erleichterung der Auftriebsseite der Abtrieb stattfindet.The invention relates to a water power machine based on the output principle, consisting of several chambers that are open on one side and can be moved through the water, the openings of which face down part of the way and their movement is transmitted to a shaft, with a gas supply device below the openings is arranged in such a way that the escaping gas is displaced with the water driven to the surface through valve-controlled openings and through the Easing the uplift side of the downforce takes place.

;asserkraftmaschinen der unterschiedlichsten Bauweisen sind seit langem bekannt Die Bauarten unterscheiden sich dabei nach der Höhe des Gefälles und nach der zur Verfügung stehenden Tassermenge So kommen beispielsweise bei hohem Druck und geringen Wassermengen in der Regel Pelton-Turbinen zum Einsatz.; Water power machines of the most varied designs have been around for a long time known The types of construction differ according to the height of the slope and according to the available amount of cup So come, for example, at high pressure and small amounts of water, usually Pelton turbines are used.

Bei mittleren bis großen Wassermengen und mittlerem bis geringern Gefälle kommen u.a. Saplan- u. Franzisturbinen zum Einsatz.For medium to large amounts of water and medium to low amounts Saplan and Franzi turbines are used, among other things.

t tliche der vorstehend genannten Wasserkraftmaschinen bedingen jedoch strömendes Wasser mit einem entsprechenden, mehr oder @eniger großen Gefälle bzw. hydrostatischen Druck, so daß mit e= getrieb der Maschinen ein ständiger Wasserverbrauch verbunden ist Zwar ist es möglich, das verbrauchte Wasser zu einem anderen Zeitpunkt wieder auf ein höheres Niveau zu pumpen, jedoch sind hiermit zusätzliche Aggregate und Antriebsmorer mit einer entsprechenden Leistungsaufnahme verbunden.Every day of the above-mentioned water power machines, however, require flowing water with a corresponding, more or less large gradient or hydrostatic pressure, so that with e = gear of the machines a constant water consumption Although it is possible to use the water at a different time to pump again to a higher level, however, this means that additional units are required and drive motor connected with a corresponding power consumption.

Dieses Prinzip ist wirtschaftlich nur bei sogenannten Pumpspeicherzerken vertretbar, in denen billiger Nachtstrom zur Rickführung des Wassers verwendet wird.This principle is only economical with so-called pumped storage zerks justifiable, in which cheap night electricity is used to run the water.

- Etenenden Gewässern sind, Wasserkraftmaschinen bekannt, :-e Ir r.acs dem Auftriebs- oder Überlaufprinzip arbeiten (s.- Etenenden waters are known, hydroelectric machines,: -e Ir r.acs work on the buoyancy or overflow principle (s.

Durch die DT-OS 24 30 8661ist eine Wasserkraftmaschine nach dem Überlaufprinzip bekannt, die gleichfalls im stehenden Wasser betrieben werden kann. Zu diesem Zweck ist ein nach Art eines Wasserrades ausgebildetes Laufrad in einem Behälter angeordnet, der durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist Diese Unterteilung setzt voraus, daß die Trennwand das asserrad sehr eng umscnließt. Eine der beiden Kammern ist bis zum Rand mit Wasser gefüllt; die andere ist im wesentlichen leer und dient als Auffangbecken für das im unteren Bereich aus den Schaufeln austretende Wasser. In Wirklichkeit handelt es sich somit auch um eine Wasserkraftmaschine, die nach aem Gefälleprinzip arbeitet und einen ständigen Wasserverbrauch mit sich bringt. Durch eine besondere Linrichtung wird allerdings dafür Sorge getragen, daß das überlaufende Wasser sofort wieder auf das ursprüngliche Niveau zurückge fördert wird. Hierzu dient eine Druckluftquelle, die an den unteren Quadranten der "leeren" Kammer angeschlossen ist und das in diesem Quadranten austretende Wasser zurückarängt. Um diese Kammer gegen das Wasserrad abzudichten, ist eine elastische Dichtlippe erforderlich, die dauernd an den einzelnen Schaufeln des Wasserrades anliegt. Hiermit ist nicht nur eine entsprechende Reibung unter dem Druck der Druckgasquelle, sondern aucn ein erheblicher Verschleiß verbunden. Abgesehen hiervon, bedingt die laufende Rückförderung des Wassers auf das ursprüngliche Niveau einen erheblichen Leistungsbedarf der Einricntung. Diese ist infolge dessen auch primär nur für eine Schaustellung vorgesehen, während die Möglichkeit eines Antriebs eines Generators oder einer Arbeitsmaschine nur am Rande erwähnt ist.The DT-OS 24 30 8661 is a water power machine based on the overflow principle known, which can also be operated in standing water. To this end an impeller designed in the manner of a water wheel is arranged in a container, which is divided into two chambers by a partition This division sets assume that the partition wall encloses the water wheel very closely. One of the two chambers is filled to the brim with water; the other is essentially empty and serves as a collecting basin for the water emerging from the shovels in the lower area. In reality, it is therefore also a water power machine, which after aem gradient works and involves constant water consumption. However, a special direction ensures that the overflowing Water is immediately returned to the original level. For this serves a source of compressed air connected to the lower quadrant of the "empty" chamber and the water escaping in this quadrant is held back. To this chamber To seal against the water wheel, an elastic sealing lip is required, which is constantly in contact with the individual blades of the waterwheel. This is not just about a corresponding friction under the pressure of the pressurized gas source, but also a associated with considerable wear and tear. Apart from this, the ongoing return is conditional of the water to the original level a considerable power requirement of the facility. As a result, this is primarily only intended for an exhibition while the possibility of a drive of a generator or a working machine only on Verge is mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserkraftmaschine der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, mittels welcher in stehendem Wasser9 d.h. ohne die Notwendigkeit eines Rücktransports des Wassers, durch das Abtriebsprinzip große Drehmomente bei geringstmögllcher Reibung und Störanfälligkeit sowie bei kleinstmöglichen Konstruktions- und Wartungsaufwand erzeugt werden können.The invention is based on the object of a water power machine of the genus described above, by means of which in standing water9 i.e. without the need for a return transport of the water, due to the downforce principle large torques with the lowest possible friction and susceptibility to failure as well as the smallest possible Construction and maintenance costs can be generated.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die ventilgesteuerten Schaufeln auf dem Umfang eines sich in Luft drehenden Wasserrades angeordnet und fest mit diesem verbunden sind. Es handelt sich im Grunde genommen um die Umkehrung des Auftriebsprinzips, jedoch ohne Inkaufnahme der Nachteile, die in großen Reibungsverlusten durch das sich in Wasser drehende kad und kleinerem Drehmoment der Auftriebsräder gegenüber den Abtriebsrädern in gleich groß dimensionierten Anlagen liegt, u.zw. wegen der begrenzten Luftaufnahme. Durch die unbegrenzt hohe Luftaufnahme kommt der Abtrieb bei der Abtriebsturbine voll zum Tragen.The object set is achieved according to the invention by that the valve-controlled blades on the circumference of a rotating in air Water wheel arranged and firmly connected to this. It is basically taken to reverse the principle of buoyancy, but without accepting the disadvantages, those in large frictional losses due to the kad and smaller ones rotating in water Torque of the lift wheels compared to the driven wheels in the same size Facilities, u.zw. because of the limited aerial intake. Due to the unlimited high In the aerial view, the downforce in the output turbine comes into its own.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung sind die Vorteile eines äußerst einfachen und robusten Aufbaus verbunden, wobei gleichzeitig hohe Drehmomente bei niedrigen bis mittleren Drehzahlen erzeugtar sind, ohne daß hierbei ein Verschleiß auftreten könnte. Insailitäten durch in Wasser aufwärts strömende Luftblasen können gleichfalls nicht auftreten. Durch den relativ geringen Tiefgang £rz.en auch sehr flache, stehende Gewässer zur Energieerzeugung .erarut werden. Diese Überlegungen betreffen die Ausführung eireb ^-triebsturbine mit einer asser-Einfluß-Öffnung, um den Tiefgang eines Schwimmkörpers auszunützen.With the solution according to the invention the advantages are extremely simple and robust construction, while at the same time high torques at low up to medium speeds are generated without wear occurring could. Insailities caused by air bubbles flowing upwards in water can also occur do not occur. Due to the relatively shallow draft, the rims are also very shallow, standing Waters for energy generation .erarut become. These considerations relate to execution eireb ^ propulsion turbine with an water inlet opening to the draft of a floating body to take advantage of.

Bei Anlagen ohne Wasser-Einfluß-Öffnung genügt es5 das Gehäuse mit Flüssigkeit zu füllen bis zu dem am oberen Gehäuse angebrachten Trichter. Die Flüssigkeit wird dauernd umgewälzt u. braucht nur erre'ert zu werden. Das Drehmoment bzw..die Leistung kön-@@@ durch Vergrößerung der axialen und radialen Abmessungen des Rades rahezu beliebig gesteigert werden. Wasserkraftmaschinen der erfindungsgemäßen Art können beispielsweise auch als Schilfaantrieb oder wegen der hohen Drehmomente für den Betrieb von Lasthebemabehinen verwendet werden.In the case of systems without a water inlet opening, the housing is sufficient To fill liquid up to the funnel attached to the upper housing. The liquid is constantly circulated and only needs to be excited. The torque or the Performance can - @@@ by increasing the axial and radial dimensions of the wheel can be increased almost indefinitely. Hydro power machines the according to the invention Art can also be used, for example, as a reed drive or because of the high torques can be used for the operation of lifting equipment.

Der Erfindungsgegenstand kann mit besonderem Vorteil auch zur Stromerzeugung verwendet werden insbesondere dann, wenn eine Druckgasquelle zur Verfügung steht, die von anderweitig nicht verwertbaren Abgasen gespeist wird. So können beispielsweise Abgase, die unter einem Druck stehen, der größer ist als der hydrostatische Druck des Wassers, zum Antrieb verwendet werden. In Frage kommen Abgase von Verbrennungsmotorenw Heizungsanlagen., chemischen Reaktoren, metallurgischen Öfen etc.The subject matter of the invention can also be used to generate electricity with particular advantage are used in particular when a pressurized gas source is available, which is fed by otherwise unusable exhaust gases. For example Exhaust gases that are under a pressure that is greater than the hydrostatic pressure of the water, can be used for propulsion. Exhaust gases from internal combustion engines are possible Heating systems., Chemical reactors, metallurgical furnaces etc.

Abgase ausreichend hohen Drucke stehen häufig dann zur Verfügung, wenn ein Prozeß unter einem entsprechenden Gasdruck betrieben werden muß Der Erfindunsgegenstand ist aber auch dann noch mit Erfolg einsetzbar9 wenn ein besonderer Luftkompressor mit Antriebsmotor bereitgestellt werden muß. In diesem Falle hat die Wasserkraftmaschine die Wirkung eines außerordentlich leistungsfähigen Urehmomentwandlers zur Erzeugung niedriger DrehzahlelI ei hohen Drehmomenten. Durch die erforderlichen relativ großen Masten ergibt sich außerdem eine beträchtliche Drehzahlkonstanz, da das Rad zusätzlich als Schwungrad wirkt.Exhaust gases with sufficiently high pressures are often available when a process has to be operated under a corresponding gas pressure The subject of the invention but can still be used with success9 if a special air compressor is used must be provided with a drive motor. In this case the hydro machine has the effect of an extremely powerful torque converter for generating low speed and high torques. Due to the relatively large required Masts also result in a considerable speed constancy, since the wheel also acts as a flywheel.

Nicht zuletzt ist aber auch die erfindungsgemäße Wasserkraftmaschine in besonders einfacher Weise hinsichtlich Drehzahl und Drehmoment regelbar. Dies geschieht durch Veränderung der zugeführten Gasmenge: Dabei muß beachtet werden, daß die Schaufelventile auf der nbtriebsseite so eingestellt werden, daß sie die Flüssigkeit beim Abtrieb nicht durchlassen, beim Caseintritt auf der nach oben gehenden Seite aber öffnen. Durch Bohrungen, die sic entlang des Kreisscheibenumfanges erstrecken und Luft vor. der Gaszuführungsvorrichtung bis zur Nute abzweigen 9 kann en Gegendruck zum hydrostatischen Druck erzeugt werden9 der Es Nutenabdichtung für das Laufrad dient. Dieser Gegendruck zirka von der äußeren Nute ausgehend in den Zwischenraum von Kreisscheiben-Außenseite und Deckelinnenseite erzeugt.Last but not least is the water power machine according to the invention speed and torque can be regulated in a particularly simple manner. this happens by changing the amount of gas supplied: It must be noted that that the shovel valves on the drive side are set so that they Do not let the liquid through during the descent, when entering the casein on the upward one But open the page. Through holes that extend along the circumference of the circular disk and air in front. the gas supply device can branch off 9 up to the groove en counter pressure to generate hydrostatic pressure9 of the es groove seal for the impeller serves. This counter pressure, starting approximately from the outer groove, into the space generated by the outer side of the circular disc and the inner side of the lid.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungagegenstandes und deren Wirkungsweise seien nachfolgend anhand der Figuren 1 - 5 beschrieben.Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention and their mode of operation are described below with reference to FIGS. 1-5.

Es zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine vollständige Wasserkraftmaschine rechtwinklig zur Drehachse des Rades ohne Einfluß öffnung, Figur 2 dito mit Einflußöffnung, Figur 3 dito parallel zur Drehachse des Rades ohne Einflußöffnung, Figur 4 dito in einem Schwimmkörper mit Einfluß öffnung9 Figur 5 einen horizontalen Schnitt entlang der Linie A - B durch den Gegenstand gemäß Figur 4 In Figur 1 ist mit 9 eine Flüssigkeitsfüllung einer stationären hasserkraftmaschine bezeichnet, die bis in den Trichter lo reicht.They show: FIG. 1 a vertical section through a complete water power machine at right angles to the axis of rotation of the wheel without inlet opening, Figure 2 ditto with inlet opening, Figure 3 ditto parallel to the axis of rotation of the wheel without inlet opening, Figure 4 ditto in a float with inlet opening9 Figure 5 along a horizontal section the line A - B through the object according to FIG. 4 In FIG. 1, 9 is a liquid filling a stationary hasserkraftmaschine called, which extends into the funnel lo.

Unterhalb des Wasserspiegels ist eine horizontale Welle 32 angeordnet, auf der mindestens zwei Kreisscheiben 6 konzentrisch befestigt sind. Auf dem Umfang dieser Kreisscheiben sind gleichmäßig verteilt 9 mehrere Kammern 11 angeordnet 5 die von schaufelförnigon zeichen 1 mit Ventilen 2 gebildet werden. welche beispielsweise in der durch den Pfeil 5 gekennzeichneten Drehrichtung gewölbt sind. Für die Bleche 1 sind auch andere ormgebungen möglich, solange Kammern 11 gebildet werden, in denen sich auf einem Teil des Umfangs aufsteigendes Gas fangen kann.A horizontal shaft 32 is arranged below the water level, on which at least two circular disks 6 are attached concentrically. On the perimeter These circular disks are evenly distributed 9 several chambers 11 arranged 5 which are formed by blade shape characters 1 with valves 2. which for example are curved in the direction of rotation indicated by arrow 5. For the sheets 1 other shapes are also possible as long as chambers 11 are formed in which rising gas can catch itself on part of the circumference.

Die dargestellte9 abgerundete Form ist hingegen besonders strönungsgünstig. Die Kreisscheiben 5 des Laufrades 4 laufen in Nuten 79 die sich im Gehäuseblock 7a befinden. An der Gaszuführungsvorrichtung 3 sind Abzweigungen 3a angebracht 9 die einen Drucsausgleich zwischen Nuten 7 und Kreisacheiben 6 herbeiführen9 da der abgezweigte Gasdruck sich gleichmäßig verteilt. Zweckmäßig wird man Löcher in ein Rohr 7b bohren, das in der Länge dem äußeren Nutenumfang entspricht. Dieses Rohr wird alsdann nach dem Kreisscheibenumfang gebogen und dem Nutenverlauf entsprechend'ins Gehäuse mit eingegossen.The rounded shape shown9, on the other hand, is particularly favorable in terms of radiography. The circular disks 5 of the impeller 4 run in grooves 79 in the housing block 7a are located. Branches 3 a are attached 9 to the gas supply device 3 which bring about a pressure compensation between the grooves 7 and the circular disks 6 because of the branched gas pressure is evenly distributed. Appropriately one gets holes in one Drill pipe 7b, the length of which corresponds to the outer circumference of the groove. This pipe is then bent according to the circumference of the circular disk and according to the course of the groove Enclosed with cast.

Die Lage der Welle 32 und der Durchmesser der Kreisscheiben 6 sind dabei so gewählt, daß die Kreisscheiben auf ihrem gesamten Umfang in die Flüssigkeit 9 eingetaucht sind. Die Kreisecheiben 6 bilden gleichzeitig die Jeweilige Stirnwand der Kammern 11, indem nämlich die Bleche 1 an ihren Enden mit den Kreisscheiben verschweißt sind.The position of the shaft 32 and the diameter of the circular disks 6 are chosen so that the circular disks are immersed in the liquid over their entire circumference 9 are immersed. The circular disks 6 simultaneously form the respective end wall of the chambers 11, namely by the metal sheets 1 at their ends with the circular disks are welded.

Die Kreisscheiben 6 mit den Kammern 11, Blechen 1 bilden zusammen ein tad 4, welches die nachstehend näher erläuterte Funktion aufweist. An diesem Rad sind die Bleche 1 in der Weise befestigt, daß die Öffnungen der Kammern 11 genau nach unten weisen, wenn sich die betreffende Kammer 11 in etwa auf der Höhe der Welle 32 befindet.The circular disks 6 with the chambers 11, sheet metal 1 form together a tad 4, which has the function explained in more detail below. At this Wheel are the sheets 1 attached in such a way that the openings of the chambers 11 exactly pointing downwards when the chamber in question 11 is approximately at the level of the Shaft 32 is located.

Unterhalb des Rades 4 ist eine Gaszuführungsvorrichtung 3 angeordnet, die aus einer oder mehreren Gasaustrittsdüsen oder aus einer schlitzförmigen Gasaustrittsöffnung bestehen kann, die sich titer einen wesentlichen Teil der Breite des Rades 4 erstreckt. Die Ausrichtung der Gaszuführungsvorrichtung auf das Rad 4 ist in Übereinstimmung mit Figur 1 und 2 so getrcffen, daß die sich in der Flüssigkeit bildenden und nach oben aufsteigenden Gasblhschen mit dem eingestellten Druck auf das Blech 1 mit den Ventilen 2 prallen und in die darüber befindlichen Kammern 11 gelangen, bis sle die Oberfläche erreichen. Das Gas durchströmt die Wasserkraftzaschine auf der aufsteigenden Seite und bewirkt neben der Scilubkraft an den Blechen eine Gewichtserleichterung in den Kammern, dwe je nach Gaszuführung einen geringen bis großen Abtrieb herwvrruft. Die Ventile 2 werden dabei so eingestellt, daß sie beim Abtrieb mindestens den hydrostatischen Druck aushalten bzw. geschlossen bleiben und beim Passieren der Gaszuführungsvorrich-Z.L 3 sich öffnen. Die Gaszuführungsvorrichtung ist über eine @@@leitung mit einem Kompressor verbunden, der so ausgelegt ist, zur er die erforderliche Gasmenge unter Überwindung des hydrostatischen Drucks zu liefern im Stande ist. A gas supply device 3 is arranged below the wheel 4, from one or more gas outlet nozzles or from a slot-shaped gas outlet opening may exist that extends a substantial part of the width of the wheel 4 titer. The alignment of the gas supply device on the wheel 4 is consistent with Figures 1 and 2 so that the forming in the liquid and after Gas bubbles rising above with the set pressure on the sheet 1 with the Valves 2 rebound and enter the chambers 11 above until sle reach the surface. The gas flows through the hydroelectric machine on the ascending Side and, in addition to the sliding force on the metal sheets, reduces weight in the chambers, which, depending on the gas supply, causes low to high downforce. The valves 2 are set so that they at least the hydrostatic when driven Withstand pressure or remain closed and when passing the gas supply device Z.L 3 open. The gas supply device is via a @@@ line with a compressor connected, which is designed to he overcome the required amount of gas of hydrostatic pressure is able to deliver.

Das Rad 4 gemäß Figuren 1 - 4 ist in der Weise gestaltet, daß die beiden parallelen Kreisscheiben 6 lediglich bohrungen aufweisen, die dem Durchmesser der zelle 32 entsprechen. Dabei sind die Kreisscheiben 6 nicht nur drehsicher sondern auch wasserdicht mit der Welle verbunden. Zwischen den Kreisscheiben befindet sich ein Zylindermantel 22, an. den die Innenkanten der Bleche 1, welche die Kammern 11 bilden, anstoßen. Auf diese Weise bildet der Zylindermantel einen Teil des Rades und dient zur erhöhung von dessen Festigkeit. Durch Abdichten des saumes zwischen Zylindermantel und Welle befindet sich dort keine Flüssigkeit, auf uelche sich etwaige Turbulenzen ausdehnen könnten. Dabei soll nicht ausgeschlossen werden, daß auch täder-4 ohne Zylindermantel 22 möglich sind.The wheel 4 according to Figures 1-4 is designed in such a way that the two parallel circular disks 6 only have bores that correspond to the diameter correspond to cell 32. The circular disks 6 are not only secure against rotation but also connected to the shaft in a watertight manner. Between the circular disks is located a cylinder jacket 22. den the inner edges of the sheets 1, which are the chambers 11 form, toast. In this way the cylinder jacket forms part of the wheel and serves to increase its strength. By sealing the seam between Cylinder jacket and shaft there is no liquid there, on uelche there is any Turbulence could expand. It should not be ruled out that too tader-4 without cylinder jacket 22 are possible.

Von dem sich in den Kammern 11 fangenden Gas wird die Flüssigkeit in Laufrichtung 5 verdrängt. Aufgrund der starren Leiteinriciitung 19, die den Gehäuseabschluß von links und rechts in Richtung stad 4 bildet, kann die Flüssigkeit 9 nur durch die auf den Blechen 1 befindlichen Ventile 2 gepreßt werden. Ohne Ventile väre die Vasserkraftmaschine nicht arbeitsfähig, weilauf der nach oben gehenden Seite kein Gas-Bliissigkeit-f1emisch entweichen und aaher kein Abtrieb stattfinden könnte. Durch die Ventile gelangt das rtemisch in die höher gelegenen Kammern 11 in Laufrichtung gesehen, welches teilweise auf die Bleche 1 und die Leiteinrichtung 19 prallt. Durch das Öffnen der Ventile 2 werden die sich nach oben bewegenden Kammern 11 erleichtert, wodurch die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern 11 auf der Abtriebsseite je nach Gaszuführung einen kleinen bis großen Abtrieb bewirken.From the gas trapped in the chambers 11, the liquid displaced in the direction of travel 5. Due to the rigid Leiteinriciitung 19, which the housing closure forms from left and right in the direction of stad 4, the liquid 9 can only through the valves 2 located on the metal sheets 1 are pressed. They would be without valves Hydroelectric machine not able to work because there is no on the side going up Gas-liquid-f1emisch escape and therefore no downforce could take place. Through the valves, the thermal flows into the higher chambers 11 in the direction of travel seen, which partially collides with the metal sheets 1 and the guide device 19. By the opening of the valves 2 is facilitated by the chambers 11 moving upwards, whereby the liquid-filled chambers 11 on the output side depending on the gas supply cause a small to large downforce.

'as iad 4 bewegt sich in Laufrichtung 5, wobei die verhältnismäßig großen Flüssigkeitsmassen die Grundlage für einen leistungsfähigen Drehmomentwandler darstellen. Bis zum Öffnen der ,erfile 2 entsteht durch das Aufprallen des Gas-Flüssigkeit-Gemisches auf die Bleche 1 lediglich ein Druckausgleich zwischen Auf- und Abtrieb. Die Leistung der hasserkraftmaschine ermolgt erst nach dem Öffnen der Ventile. Die Leiteinrichtung 19 teEitzt an ihrem oberen Ende eine Kante 20, hinter welcher - in Laufrichtung 5 gesehen - das Gas aus den Kammern 11 restlos austritt. Auf der gegenüberliegenden Abtriebseite sind die Kammern 11 aufgrund ihrer formgebung restlos mit Flüssigkeit gefüllt, so dab auf dieser Seite des Rades 4 kein störender Auftrieb entsteht, der den Abtrieb der mit Flüssigkeit gefüllten Kammern entgegenwirken würde. Es ist deshalb erforderlich, den Gasaustrittsschlitz 21 so breit zu gestalten, daß eine Entmischung des Gas-ilüssigkeit-Gemisches stattfinden kann.'as iad 4 moves in the direction of travel 5, with the relative large fluid masses form the basis for a high-performance torque converter represent. Until the opening of the, erfile 2 is created by the impact of the gas-liquid mixture on the sheets 1 only a pressure equalization between lift and output. The performance the hasserkraftmaschine only works after opening the valves. The guidance device 19 has an edge 20 at its upper end, behind which - in Running direction 5 seen - the gas from the chambers 11 escapes completely. On the opposite On the output side, the chambers 11 are completely filled with liquid due to their shape filled, so that on this side of the wheel 4 no disruptive buoyancy occurs would counteract the downforce of the liquid-filled chambers. It is therefore required to make the gas outlet slot 21 so wide that segregation of the gas-liquid mixture can take place.

Figur 4, in der gleiche Teile wie in Figur 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt die Möglichkeit eines Einbaus des Erfindungsgegenstandes in einen schwimmenden Körper, wie beispielsweise in ein Schiff. In einem Schiffskörper 12 befindet sich ein Schacht 13 mit ebenen Schachtwänden 14, die bis unmittelbar an die Kreisscheiben 6 des Rades 4 heranreichen.FIG. 4, in the same parts as in FIG. 2 with the same reference numerals are provided, shows the possibility of installing the subject matter of the invention in a floating body, such as in a ship. In a ship's hull 12 is a shaft 13 with flat shaft walls 14, which up immediately Reach up to the circular disks 6 of the wheel 4.

Die Welle 32 ist wasserdicht durch die Schachtwände 14 hindurchgeführt und auf jeder Seite des Rades 4 in einen Lagerbock 15 gelagert. Das eine Ende der Welle 32 steht unmittelbar mit einem Generator 16 in Verbindung, der ein sogenannter Langsamläufer ist, wie dies von Francis-Turbinen her bekannt ist.The shaft 32 is passed through the shaft walls 14 in a watertight manner and mounted in a bearing block 15 on each side of the wheel 4. One end of the Shaft 32 is directly connected to a generator 16, which is a so-called As is known from Francis turbines, it runs slowly.

Im unteren Bereich des Schachtes 13 befindet sich an einer der figur 2 entsprechenden Stelle die Gaszuführungsvorrichtung 3, welche die Kammern 11 des Rades 4 in völlig analoger Weise mit Gas füllt. Das Rad 4 gemäß Figur 4 besitzt lediglich eine weitaus höhere Anzahl von Kammern 11 als die Räder in den Figuren 1 - 3. Hierdurch wird die Leistung entsprechend dem vergrößerten Luftvolumen aller Kammern verbessert. Wasser und Gas entmischen sich am oberen Ende des Schachtes 13, wobei mitgerissenes Wasser, welches durch die Gasblasen eine h'örderwirkung erfahren hat, nach beiden Seiten über schiefe Ebenen 17 abläuft. Auch die Nutenabdichtung entspricht der in Figur 2.In the lower area of the shaft 13 there is one of the figures 2 corresponding point the gas supply device 3, which the chambers 11 of the Wheel 4 fills with gas in a completely analogous manner. The wheel 4 according to FIG. 4 has only a much higher number of chambers 11 than the wheels in the figures 1 - 3. This makes the performance corresponding to the increased air volume of all Chambers improved. Water and gas separate at the top of the shaft 13, with entrained water, which by the gas bubbles has a conveying effect has learned, runs over inclined planes 17 on both sides. Also the groove seal corresponds to that in Figure 2.

Gesäß Figur 5 ist das untere Ende des im Querschnitt etwa rechteckigen Schacht es 13 bis auf eine kreisförmige Einflußbtfnursg 8 im Schiffsboden verschlossen, in deren Mitte sich die Gaszuführungsvorrichtung 3 befindet. Die Einflußöffnung 8 gaxn durch ein Schutz oder dergleichen verschlossen werden.Buttocks Figure 5 is the lower end of the approximately rectangular in cross-section Shaft 13 closed except for a circular inlet port 8 in the ship's bottom, in the middle of which the gas supply device 3 is located. The opening of influence 8 can be closed by a protection or the like.

LeerseiteBlank page

Claims

DEMANDS: 1. Output turbine as a powerful torque converter, consisting of several chambers which are open on one side and which can be moved through the liquid (9) (11), the openings of which are directed downwards for part of the way and whose Movement is transmitted to a shaft (32), with a below the openings Gaszufahrungsvorridltung (3) is arranged in such a way that the escaping gas while displacing the liquid through the valves (2) on the metal sheets (1) the chambers (11) is pressed, characterized in that the chambers on the circumference a wheel (4) which is completely filled with liquid and rotates in air, are arranged and firmly connected to this.

2. Output turbine according to claim 1, characterized in that the A guide device (19) is assigned to chambers (11) corresponding to the wheel circumference, which prevent premature gas leakage.

3. Output turbine according to claim 1, characterized in that the Wheel (4) made up of two parallel circular disks (6) with chambers arranged in between (11) forming sheets (1), and that the space between the circular disks is filled by a cylinder jacket (22) with an inner radius on which the inner edges the metal sheets (1).

4. Output turbine according to claim 3, characterized in that the Wheel (4) is formed from at least two parallel circular disks (6) 9 with the shaft (32) are connected, and that the space between the cylinder jacket (22) is sealed with the inner radius and the shaft (32).

5. Output turbine according to claim 1, characterized in that on the metal sheets (1) of the wheel (4) valves (2) are attached, which can be adjusted by setting are closed at the output and after passing the gas supply device (3) open, whereby the downforce by lightening the chambers (11) on the after above moving side takes place.

6. output turbine according to claim 1, characterized in that the Circular disks (6) of the wheel (4) run in grooves (7) to create a groove seal between the rotating circular disks (6) and the rigid bar in the direction (19) enable.

7. output turbine according to claim 6, characterized gekennzeicanet that the Groove seal between circular disks (6) and the guide device (19) by branches (3a) the gas supply device (3) happens that the gas in the space between Guide circular disks (6) and housing cover (6a).

8th-. Output turbine according to Claim 7, characterized in that the The gas pressure in the branches (3a) is always analogous to that in the gas supply device (3) is and by pouring a tube (7b) provided with holes in the housing (7a) Corresponding to the course of the groove, a seal is guaranteed at the most important points is.