DE1910381A1 - Turbine und Pumpe fuer Wasser - Google Patents

Description

Patentanwilte

DIpUn₉. G. Koch Dr. T. Halbach

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Kaufingaretr.8,Tel.24O275 II, Pll, WW

11 801 - V/g/El

TIiE ENGLISH ELECTRIC COMPANY LIMIT_-Ep_9-LOnAQ.^ M»C 2/England Turbine und Pumpe für Wasser

Die Erfindung besieht sich auf eine Turbine und Pumpe für Wasser» Bei derartigen Maschinen sind Diphtungsvorrichtungen vorgasehen, um die Auetritts^ate des unter Druck stehenden Wassers aus dem l/asseratrömungskanal der Haschine zwischen deren gegenüberliegenden stationären und sich drehenden Teilen zu vermindern»

Bisher hatten derartige Maschinen eine solche Größe, daß die zusammenarbeitenden an zusammengehörigen stationären und sich drehenden Teilen der Maschine ausgebildeten Dichtungsteile in einfacher Weise und genau mit engen Toleranzen bearbeitet werden konnten« Derartige Dichtungsteile wiesen bisher starr© Teile zwischen, starren Diohtungsflächen auf., wobei kleine Zwischenräume-bei allen Betriebsbedingungen konstant blieben! somit blieb die Austrittsrate (Austrittsgeschwindigkeit) des Wassers durch derartige Zwischenräume konstant auf einem gewünschten niedrigen ΐ/ert»

Gegenwärtig wtrdon jedoch hydraulische Maschinen von solcher GröSe und Ausbildung ins Auge gefaßt, dall die gleiche Form von Dichtungsvorrichtungen unzweckmäSig erscheint, und zuar wagen der in der Praxis auftreten-

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den Schwierigkeiten bei der Bearbeitung (durch Werk— ^;^:,

seugraaschinen) sehr großer und schwerer Teile auf soloh enge Toleranzen»-Es ist beispielsweise zu erwarten, daß man für Turbinen bei nieöerdruck-Geseitenströinungen Läufer mit einem Außenranddurchmesser zwischen 20 Puß (6,10aj) und 30Puß (9iHm) benötigt, wobei das Gewicht einige 100 (engl.) Tonnen beträgt· Bei derartigen Turbinen trägt der Läufer direkt an seinesi Umfang den Rotor eines durch die Turbine angetriebenen elektrischen Generators. Es ist zu erwarten, daß die Axialabotände zwischen den festen Teilen einer derariigei 5*urbine und dens Rand dfes Turbinenläufers im Betrieb U3B 3/8 Zoll (9j525mm) variieren.

Soait ssuß die zwischen derartigen stationären unü sish drehenden Seilen verwendbare Diohtung in.der-Lage" ®@ia₉ derart große-.Änderungen des ciwischsnrauijjB sufsunshisen, Bß sei ferner daran erinnert, daß zusammenarb®it@nde Blöhtungsteile dann fehlerhaft werdon_s wenn man einea körperlichen Kontakt Bwischen diesen zuläßt und swar entweder Infolge von Abnutzung oder infolge von ¥erziehungen»

der Erfindung weißt ein© Dichtungsvorrichtung sur TerMaderung der Austrittsgesohwindigkeit von unter Druok stehendem V/asser aus dem VfaseeretröiBunge» kanal einer V/asserturbin© oder Pumpe. zwie.öhen entgegengesetzten stationären und rotierenden Seilen auf einen gewünschten niedrigen Viert" folgende---Elemente aufs ©in erstes Dichtungeglieds welches von @iü®s der erwähnten Teile getragen wird, und ©in© starr®

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ringförmig© Diclitungsf lache {Dichtungsoberflache) auf we ist?} ein zweites Dichtungsgi ied* welches von dem anderen der erwähnten Teile ,getragen wird und auf wasserdichte Weise •einen nachgiebig flexiblen Dichtungsring trägt, der konzentriBöh zur starren DichtungsflnOhe verläuft und eich zu ihr hin erstreckt (;]edoch nicht berührt) > um so für diese eine nachgiebig biegsame (flexible, nicht starre, elastische} Dichtungsfläohe au bilden? dabei sind im ssweiteü. Dichtungsglied Durchlässe ausgebildet; diese Durch*· lasse stehen einerseits mit einer unter Druck befindlichen StrÖmuttgsDiittelquelle in Verbindung! andererseits stehen diese Durchlässe mit derjenigen Seite des flexiblen Dichtungsrings in Verbindung, der an das zweite Dlchtungsglied augrensit, so daß das unter Druck stehende Strömungsmittel von der erwähnten Quelle den Dichtungsring in Richtung der starren Dichtungsfläche derart erweitert, daß der 2wischenratun zwischen jeä«nj tfrsfangsabschnitt des Dichtungsrings und der starren Dichtungsflächo auf einen gewünsohtea niedrigen Wert vermindert wird, bei welchem die das Ausdehnen des Abschnitts bewirkende Kraft duroh eine eilt- *gegengej3etate Kraft auegeglichen ist, Vielehe an den Absöhnitt durch das Wasser angelegt wird, welches zwischen dein Abschnitt und der benachbarten starren Diehtungsofoer-

W«nn gewünscht* kann ifes sweit©

tragen* der fcöasicial zvm «

angeordnet iiöt uat iM $äfäefa&t ttei^si ^tI ttr Ι§

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BAD ORiOtNAl.

strömungskanal der !Curbine oder Pumpe herrsollt ξ öle . Durchlässe stehen andererseits Mt dem Raum in Verbindung« der von den beiden, flexiblen Bichtnngsring^ia. .und der starren Diohtungsfläche umschlossen ist?" üa"b@4 ist di© Anordnung derart getroffen, daß die beiden Dien=» tungsringe in stabilen Ausdehnungszuständen gehalten werden, und zwar durch Kräfte, welche auf sie durch das an ihnen vorbei erfolgende Austreten von gefiltertem Wasser ausgeübt werden.) wobei das Austreten von Waseer aus . · · dem Wasserströfflungskanal der Turbine oder Pumpe zwischen d© reia erwähnte Seile durch des Eintreten des gefilterten Wassers in den erwähnten WasserStrömungskanal vermindert wird,,

■ Vorssugsweise wird das erste Dichtungsglied von dem sioh drehenden Teil der !Turbine oder Pumpe getragen, während das zweite Dichtungsglied von stationären Teil der ühirbiti® oder Pumpe getragen wird»

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist· die starre Dioh» tungsfläohe eine im wesentlichen ebene Eingoberfläohö auf₉ die senkrecht zur Drehachse des.erwähnten sich drehenden Teils der Turbine, oder Pumpe verläuft,, und wobei sich

Tnioht starreT
Jeder flexible Dichtungsring zur ringförmigen starren* Dichtungsoberflache hin erstreckt, und zwar unter der Y/irkung entgegengesetzter Kräfte„ wodurch die Waseeraustrlttsrate .radial Über die starre Dichtungsfläohe vermindert wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispielee der Erfindung, und zwar einer Gerad-Fluß-V/asserturbine mit einem am Band angeordneten elektrischen Generator .

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an Hand der Zeiohnungi in der Seichnung s©igt? -

Pig. 1 sehematisch-.die allgemaisß Anordnung der Surbine und des Generators unA.-Ktra? -Von-der'Seit· her geaetieß wobei einige Seile im Sshtiitt dargestellt sindf

Fig. 2 in wesentlich größeres Maßetels ©inen Icldnen !Beil der in Fig_o 1 dargestellten Anordnung _s tun die Ausbildung der Diclitungsvorrictttuag aur ¥®nj3inderumg des Austretens. von Wasser von dem furbinenroor in den Generator im einzelnen

FIg₀ 3 in gleich großem Maßstab die detaillierte Auebiidung einer alternativen Form der DichtungBVorriohtungi

Fig_e 4 in einem nooh größeren Maßstab einen ϊβίΐ der in Fig„ 3 gezeigten Diohtungsvorriohtung,

Die Turbine besteht - vgl« dazu FIg* T-aus ein^m läufer 2, der eine Nabenvorriohtung 4· mit vier Flügeln 6 besitzt₀ Die Nabe ist an einer Lagervorriohtung befestigt, die. überhängend von einem stationären Huinpf 8 getragen wird· Der Rumpf 8 ist mittig innerhalb des Rohres 9 durob. Tier· LeitflÜgel 10 gehaltert. Ferner ist eine Anzahl βineteil barer SteuerflUgel 12 strömungsaufwär„tB gegenüber dem Läufer vorgesehen; diese SteuerflUgel 12 sind maRadialaohsen zum Zwecke der Einstellungsehwenkbar, wobei der NtigungBKinkel sämtlicher Flügel 12 duroh Verdrehung eines Steuerrings 14 ura de Aohse der Turbine herum veränderbar ist· Der Ring 14 ist sohwenfebai? mit furbeiarnen 16 a^ Außenaapf en der Flügel 1U verbunden.

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Die Turbine treibt einen Generator an,fler aus einem direkt um den Turbinenläufer herum befestigten Rotor 18 und einem den Rotor umgebenden Stator 20 besteht. Bb ist zu erkennen, daß der Rotor 18 außerhalb der Bohrung des den Turbinenläufer enthaltenden Rohres 9 liegt» um so die Strömung durch das Rohr nioht au behindern«

An der Habenanordnung 4 ist ein . naeinförmiger Konus 22 befestigt, der läuferabwärts eine stromlinienförmig® Strömung hervorruft„

Ferner sind ewei Ringdichtungen 21 vorgesehen, die zwischen dem Rotor 18 sowie zwei ertfernbaren Rohrteilen 24 wirken, welche an entgegengesetzten Selten des Hotore 18 angeordnet sind. Die Sichtungen sind in Fig. 1 nur skissiert, jedoch im ein^Lnen in Pig. 2 dargestellt.

Sie entfernteren Rohrteile 24 dee Turbinenröhreβ haben Plansch© 25f die strömungsaufwärts mit einem Ringteil 26 bzw* strömungsabwärts mit einem Ringteil 28 ■w^rechraubt Bind. YJie in PIg₀ 2 gezeigt let, ist f%B benachbart sum Rotor dee Generators liegende Bade jedes Rohrteiles 24 mit einem Flansch 30 ausgebildet! dieser Plansch 30 liegt zwischen einem Körpern!ttel-■-. teil 32 des Rotors und einem Ringglied 34, welches am Rotor über ein weiteres Ringglied 36 befestigt ist. Das Glied 34 bildet eine ebene starre ringförmige Diohtungeflache 38 mit der ein nachgiebiger flexibler Dichtungsring 40 zusammenarbeitet· Auf seiner entgegengesetzt zur Dichtungsflache 38 liegenden Pläohe ist

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das Glied 34 mit einer Ansah! von umfarigsmäSig ait _; " Abstand angeordneten gekrümmten Flügeln 35 ausgebildet, die etwa wie daß Treibrad einer Zentrifugalpumpe wirken und dem Einströmen von Le-ckwa-aser zwischen Plansch 30 und Glied 34 entgegenwirken-und ec^i : die auf. die Dichtung wirkende Last vermindern«

In dem dargeotelltsn Ausführungabeispiel weißt der aus Gummi oder irgendeinem anderen in gleicher Weise nach-* giebig biegsamen Material bestehende Ring 40 einen Stegteil mit inneren und äußeren sich koaxial erstreckenden Ringvorsprüngen 42 und 44 auf, öic tatsächlich als die Dichtungsteile des Rings dienen, welche mit der Dichtungefläche 38 des Gliedes 34 zusammeaarbeiten« Der Stegteil ist an einem stationären Ringteil 41 ■ durch drei Ringplatten 43, 45, 47 festgeklammert, von denen die Platte 45 zwischen den RingvorsprUngen in Eingriff steht» Der Ringteil 4¹ ist wasserdicht runä uw den Rohrteil 24 befestigt. Dio Ausnehmung zwischen den Ringvorsprtingen: 42 und 44 erzeugt eine Ringkanimer 46, In welche .gefiltertes Wasser über einen Durchlaß 49 eingeführt wirdj der Druck dieeee; gefilterten Waosers/wij^d größer gehalten als der Wasserdruck im Shirbinenrohr, so daß kein Wasser aus dem Turbinenrohr radial naoh außen über den Innenvorsprung 42 hinaus vom Raum 48 aueströiaen kann, der auf Umwegen während des Betriebes mit der InneQselt· des Turbinenrolireß in Verbindung steht.

Ferner wird auclv Wasser mit einem in entsprechender Weise ausgewählten Dnok in die hinter den Vorsprüngen 42 und 44 liegenden Ringkammern 50 und ^fj2 eingespeist, um so. die Vorsprung axial in Richtung auf das DichtuagB-glied 34 zu drücken. Den durch die Drücke in den Kammern 50 und 52 erzeugten Kräften an den Dichtungsrinjgrvor-

/(das frei von Reibungfltellotien wife '*'*''

B.B. Sand let.)

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■Sprüngen wirken Kräfte entgegen, welche infolge von Flüssigkeitsdrücken entstehen, die auf die entgegen·» gesetsten Seiten der Diehtungsringvorsprünge einwirken, d»h„ durch Drücke in dem Ritigraum 48 _? in der Ringkammer 46 und in einem äußeren Hingrauni 54»- in dew etwas Leck» wasser von der Ringkaiamer 46 ' über den Vorsprung 44 eindringt„ Biese Brücke sind bestrebt, die Bichtuageringvorspränge von der; Sichtungsfläohe des Gliedes 54 wegaudrücken₃ IVlt jeden Bichtungsvorsprung wird das 6-leichgöwioht erreicht _s \feil der Druck äes gefilterten ViTassers auf jeden Tor sprung dann abnimmt _?. wenn sich der ■Vorsprung vom Glied 34 wegbewegt und es zuläßt, Saß der aus der Kammer 46 entvfeiohende Wa-sseretrom äneteigt_e Dies ist deshalb der Fall, weil die Strömungsgeschwindigkeit über jeden Vorsprung ansteigt * wmin der- Zwischen««· raum ansteigt, was eine Verminderung des-auf.-den Vorsprung einwirkenden Druckes zur Folge hat_s da die Druckene,rgie in kinetische Energie umgewandelt wird* Im ausgeglichenen Zustand tritt eine kleine gesteuerte Strömung von gefiltertem Wasser auf_? und zwar radial nach innen Über die Innendichtung (d_eh« den Vorsprung.42) hinweg und radial nach außen über die Außendichtung hinweg» Die ringförmigen Klemmplatten können einstückige Ringe seih, oder sie können auch aus vollständige Ringe bildenden Segmenten bestehen»

Die beiden Dichtungen können durch swei getrennte Dichtungsringe gebildet werden» welche die Vorsprünge42 bswe 44 aufweisen_β In diesem Fall kann jeder Hing inner© und äußere Ringkleiraiplatteis besitzen, welche die"Flansch«· oder Stegteile an dem stationären Teil 4-1 befestig©n_e

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Eb sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Wasserdruck •in der Turbine zum Oberteil des Rohres hin abnimmt. Beispielsweise ist der Druck am Oberteil im Fall® eines Läufers mit 30 Fuß (9»Heb) Durchmesser um eine Wassersäule von 30 Fuß (9,14m) geringer als am Boden, Der Druck am Oberteil innerhalb des Rohres kann tatsächlich sogar kleiner sein, als der atmosphärische Druck, Nichtsdestoweniger muß der Druck des der Ausnehmung 46 augeführten sauberen Wassere oberhalb des atmosphärischen Druckes liegen, damit der Eintritt von Luft über den äußeren Dichtungevorspruag 44 hinweg in die Ausnehmung 46 hinein verhindert wird,, ;

In einem oder beiden Ringvoraprüngen'42 und 4β können in umfangsmässigen Intervallen sich axial erstreckend« Öffnungen ausgebildet weräenjdas heißt,diese öffnungen erstrecken sich zwieohea der Kammer 50. oder 52 und der Dichtungsfläoh© des Torsprußgs oder, der Vorsprung«. Bite kann abhängig von den auf dl® Dichtungsringvorsprünge einwirkenden ReIativdrüokea aotwendig. sein*

Ee sei darauf aingewiesea, daS bei dieser Diohtungsfora is wesentlichem kein, aoawitisiges Wasser von des fyrfeiaeitrohr über die Dichtung hinweg fließen kann^DiesiBt deshalb wichtig, weil das la des !Durbiaenrohr be-flndllohs Wasser Sand uad Kies Mitführen, kanti, wodutoh die Diea- -.;."' tuagBflächen völlig abgenutzt warden könnten«. Da« aäsa außen über den äußeren Torsprung 44 dee Dio htuagsrlüge in den Raum 54 fließend® Leckwaeeer wird Über ®ia Boar 56 weggepunpt, welohee alt einem stationären ^aesei'-dichtan Gshäuseteil 58 yerbuadea ist, das s*elaereelt· das RohrgÜQd 24 laagibt uad an diesem befestigt ist» Der ieil" 58 weißt einen eyliaörisohen Seil 60 «üf»

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der eine lose sait eineiia Teil, dea G-liedee 56 zusammenwir~_:/ kende Dichtfläche bildet;j ferner weist der Seil 58 einen;' weiteren sylindrißchen Teil 62 auf«, der ebenfalls eine. lose mit einem Teil des G-liedes 36 zusammenarbeitende Diohtungsflache bildet* An irgendwelches nicht durch das Rohr 56 abgezogenes Wasser bei 60 über die umlaufende , Dichtung gelangt, so kann es dort durch ein weiteres Rohr 64 abgezogen werdenf sollte tatsächlich irgendwelches . Wasser die Lauf dichtung bei 62 durchsetzeK, so v;ird es vom Stator des GeDsrators durch eine AblenliVorrichtung 66 weggeschleudert_o Obwohl die Rohre 56 und 64 in Fig» . a 2 angedeutet sind, so sind sie dooh tatsächlich am Bo- ■-_.".-denteil dea Gliedes 58 angeordnete ■■-.;:

Der innere Körperteil- 32 des Rotors des GeYH*ators um ©in geringes Gewioht au erreichen;, mit Ausnehmungen \. 68 ausgebildet» Jecl© Ausaehming 68 ©rstreckt sich in ünfangariohtung jeweils bis kurs vor einen MuferfItigel₉ so daß der Rotorkörper 32 in dem Gebiet .sollet ^ausgebildet ist, weloaee unmittelbar auf jeder Seite τοη jeä0ja Läuferflügel liegte Der Hot or ist an den Läufer- fliigel^urch nicht gezeigte Befestigungsx^rriohtungett befestigt» Auf entgegengesetzten Seiten des Rotorkörgera 32 sind Abdeokplatteia 72 vorgesehen, welche sich über die Ausnehmungen 60 erstrecken und dicht gegenüber dem Flansch 30 der Rohrcteil© 24 .liegen». Der Fla ns oh 30 ^ besitst in jedem Fall eine Austiehmung _t- welche teilweis® ain sioh in Uiafangsrioiitimg' erstreckendeö biegsames Rohr 74 aufnimmt _? weicshes durch einen inneren Ströiauiigeiaittelöruck aur Ausdehaung gebracht y/erden kann^ um ,gegs.nübea?. . •der Platt© 72 eine Abdichtung zu bewirken* wodurch die

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anderen Dichtungen vollständig vom WäBser im Tuibinen« rohr getrennt werden« Dies geschieht dann, wenn sich die Turbine in ihrem stationären Zustand befindet und die oben beschriebenen Dichtungen überprüft .werden*»

Es können ferner Vorrichtungen vorgesehen sein, welche die Dichtungsringe fest gegen die AbcUehtfläohen 38 drücken und bei stationärer Turbine eine gut© mechanisch© Abdichtung Schaffen»

Alternativ zu der gezeigten Anordnung könnte der Flansch 30 und das Glied 34 weggelassen werden^ und der Dichtung«*- λ ring könnte direkt auf die Platte 72 oder auf irgendeinen anderen am Rotorkörper 32 befestigten Teil einwirken_e

Die in Pig. 2 gezeigte Doppeldiohtung ist für eine Turbine geeignete die durch Seewasser angetrieben wird, welches eine bestimmte Sandmenge mitführt_e Wenn die Turbine durch sauberes frisches Wasser angetrieben wird, so kann der äußere Ringvorsprung 44 des Dichtungsrings weggelassen werden? der Toraprung 42 wirkt dann im ausgeglichenen Zustand als eine hydrostatische Dichtung, wobei der Druck in der Kammer 50 den Vorsprung 42 dicht gegenüber asm Dichtungsglied 34» Jedoch frei von diesem hält, und zwar entgegen der Wirkung des Druckes an der konvexen entgegen- ( gesetzten Fläche des VorSprungs 42. Wenn jedoch der Druck am Oberteil des Rohres unterhalb des atmosphärischen 3)rukkes liegt, ist eine Doppeldiohtung sogar bei einer Anlage mit sauberem Wasser erforderlich, um den Eintritt von Luft in die Ausnehmung 46 su verhindern«

Der in Fig» 2 gezeigte doppelte Dichtungsring katin durch ; einen massiveren Ring ersetzt werden, der mit einer flachen ' \ Ausnehmung in der Dichtungsoberfläohö derart ausgebilöet ist.

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in ο as τ

daß sv/ei ringförmige Stege vei'blelben, Welche wie die Yorsprünge 42und 44 in Fig,, 2 wirken, damit sauberes Wasser in. die Ausnehmung durch axiale Offnungen wie ; zuvor eingespeist werden kanne

Bei der in den Figuren 5 lind 4 dargestellten alternativen Abdichtungsvorrichtung trägt eine Seitenwand döö Rotor*· körpers 52 eine Ringplatte 302* deren radial verlauferide Oberfläche 304 eine im wesentlichen ebene starre BiöhtuiigB öberfläohe bildet, die sieh zusammen mit dem Rotor foewogta

An dem die lurbihetiiäüferflügel 6 uiHsohlißenden Hohrgliid 24 ist eine Platte 306 wasserdicht befestigt* Welehe gegen über der Hotordichtfläöhe 304 liegt, jedoch von äiööer ialt axialem Abstand angeordnet ist«

Ϊϊι der Ringplatte 306 sind awei Eilige aus in mit Abstand angeordneten elastisch befestigten Jhiöhsen.

untergebrächt j jede dörartige Buöhöe wird von eiiiein ring 310 wasserdicht gehälteft, wobei dör Sing 310 öelfeöt mit einer geflanBChten lohrbefestigungövörriöhtung |12 verbunden ist*

Zwischen der Rotordichtungsflache 304 und' der Ringplatte 306 sind Bwei ringförmige Sohalengliedör 314* 316 i ™ zueinander angeordnet? die Schalenglieder weröin in Stellung duroh Stifte 318 gehaltsns welche von an den Außenflächen der Schalenglieder befestigten Hsseh 520 g© tragen werden«, Die Stifjjs 318/§i!itend in deÄ luöQgött 308 auf Uylonhülsen 322 geführt* so daß siöh die '"■ in axialer Riöhtiing frei bewegen k6nnen₆

Jedes Sohalenglied weist einen im ganseö tfförmigin schnitt auf und trägt an seinem geBöhlosöenfen

9 09 0 4 it/U331 BAU

. « ι ι · Il ·

ringförmiges Dichtungselement 324 aus öumni, welches mit der Hotordiohtungafläöhe 304 mir Erzeugung einer Wasserdichtung zuaasHaenwirkt. Innerhalb jedes Schalengliedes ist ein Smaasiveraohlußglied 326 von im ganzen ü-fönnigens Quersohnitt geführt? der ®iae Hand 323 des Ghinmsiveraoblußglieaes 326 dichtet gegenüber einer Innenfläoh© des Schalengliedss. abj während der andere Band 330 gegenüber der benachbarten Oberfläche der Hiagplatte 306 abdichtet. Jedee Tsrsohlußgliöd wird in seiner Stellung innerbolb des Sohalengliedss duroh ein« Peder« 332 gehalt©n.

Die VerachluSglleder siad mit ihren U-fönnigen Quer- ■ ■ "

Bohnitten «ntgegsagesetst aixsg er lohte t₉ vm so *. etatioalrt Diobtungen mit dar Eingplatt® 306 und den Sohaleagliedt^ su bilden, und svmr g^gesfibar dera Brück ä«s gefiltertes/ Wassers, weleaee auroh (aiohl; gögeigtäs) DuröhläBSe ia der Platt® 306 in den Rausa 334 eintreten kann, day die Platt® 306 die YorsehltityglMieder 326» die 314p 316» die Bioatungeeleaseate 324 und die Hotoröiöht-304 masosiloaaan ist«

Ba ia Betrieb dia Tersorgiiag des gefilterten Wasisers -iinttr eintss gröi@rtn S.ruek g«bslt®ia WiTi₉ als-der im turbinen» refey 9 yortawleße Bruek, übersteigt der'Bruoic IsBaujs ta Ssib vow inaerea SotoltsglitS-

324 und. ߮v BotordtobtunesiMehe 504

der HQtofdiohtungsfläöh© hladuroh-in" dta Rauis 338» webti *#■

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- 14 > durch pumpen entfernt wircL

An Jedem Umfangetell eines jeden: Schalenglied^s latda:#i - _;-i Sohalenglled entgegengesetzt wirkenden A-xiäü-lr-Sften; ©ιί«-· gesetzt» d.he einer konstanten von links-"naö-h^re-ehts wirkenden Kraft und einer veränderlichen τon reohts naoh" link® wirkenden Kraft, wobei die konstant© von links nasb rechts wirkende Kraft infolge des gleichförmigen Druckes las Bau» 334 auftritt, dsr auf die in Fig., 4 durch den radialsn angedeutet© Slngfläohe einwirkt, und wobei die bare von rechts nach links wirkend© Kraft^lnfolg# nichtgleiohförmlgen Druckea auftritt ₉ der auf die fönaigs durch dsn Hadialpfeil 342 (in Fig. .4} angedeutete Diohtungsatirnfläche dee'Dlohtüngeeleuente's- einwirkt«,«"--'■ Dae Gleiohgswioht dle@®r Kräfte ist äaim ©rrsisht, der JLzlalspalt gwiaohen de'r" ftötordioiitungsfiäöh®

auf ©in®2S'" ffewutisohten' - nle'd^lgeQ· Wtrt wt&h

Eise Beweguag ä®r BotordlohtungsflSoh®'504 naoh ?@oat® (aögliohirwsiee Isfolg® einer

bei Belastuag'» ©ä®r infolge einer

304) bat'tine 7®rgröSeniä,g" de®"

©ine T«rgrtifl«rt·' iuitri.iterä'ter von'gef 11 trat·».Vt»m·'' Folge» Als Folg« dtr fYcrgria^^ ^/

Waeeey»' aelipen^!""illi>^;-StOe^" im Spot ;@fe_s:~m®

(dtr Ausgl®t@ti) S@

glied leltwel··'geatuv^i ivt; üaä -te® d©? RotorAlehtUBeeflKolie alt «lMir-Bewegung uad vtrasittdert' wloderu»*-die Spaltabneäsung■ auf ,den aledrigen'Vert₉ bei Aea tee-SebBlenglled la ϊ rarbltibt, *f@b«i die Auetrlttsrat« um auf ©in«© gewUneohtea-niedrigen Wert-gehalten wird

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Die Axialbewegung der Schälengliiader wird duröh die Stift- und Buohsenbefestigungen erleichtert» während Änderungen in der Lage der SeMlenglieder und eogar von deren Ports durch die elastischen Böfeötigungsn der Buchsen ausgeglichen werden ■>

Ee oei darauf hing ©wiesen, daß bei dieser Äbdiöhtunge vorrichtung gemäß Hg. 3 nur die unter Druck stehende Quellefür gefiltertes Wasser eriöra&rliöh ist, m die gevtönsohte Arbeitsweise der Diohtungsvofriohtung MU erhalten«.

Bei einer .Abwandlung der unter Bsssugnahme auf fig» 3 besohr!ebenen Dichtungövorriiehirung» aind dl© Var*· schluBglleder 326 duroh aufblasbare Kapseln ereetst, die innerhalb der Sohalenglleder iängöördnet sind und von der unter Brück stehenden StrÖimiögiiBittelquelle geepeifst werden, »felohe für die Hohiräiiiae 50 und 52 der ?ig, 2 verwendet wird»

Ια flg. 3 trSir-t See Höhrglied 24 in elneiiB Bitigkaiitl 344· eittea treßnrittg 346 äue GuäbsI» öer uater iDruölc su einer !Treunf!äohe 346 hin gleiten kana, die an den Hotorkörpe* '52 «uegebilöet Äst* iSiö. Uater liruök stehende· ßtr-ömi'ags^ltt«! vrird immer dian ditüi Eatial cug#führt, wenn diä Tronnuu^ dtr Dichtungevorri^htung voü Turbiirearolo: mm Zwecke dar überprüf\ing oder dsr

Die in der obigen Bsecoreibuo^ ervShvrt.«n

clastiBoh

Be sei darauf hingewiesen, daß die ZentrifugalpuiDpenwirkung der Flügel 35 ©in. Merkmal bildet, welches auöh bei anderen als den besohriebenen Turbinen Verwendung finden kann. Insbesondere kann diese Haßnaiaine zur Yermittderung der Last auf den Dichtungen einer !Eurbine dienen, welohe untersclaiedliohe Dichtungsarten anstelle der Dichtungen 21 aufweist»

* Patentansprllohei

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Claims (1)

1. Patentanspruches

   Λ) Wasserturbine oder Waeserpuiape mit MohtungsYorriohtungeB aur Verminderung der Auetrittsrate des unter Druck stehenden Wassere vom Waeserateömungskanal der !Turbine oder Pumpe ßwischen deren ©ntg#gengesetzt liegenden stationären und sioh drehenden feilen auf einen gewünschten niedrigen Wert, dadurofe g β k e η na eich — net, daß die DiohtungevorriohtuB^®n ein erstes von einem der erwähnten feile getragene® Dichtungeglied (34) aufweisen»welohes eine starre kreisfönaige Diohtungeoberfläche (38) besitst, daß der andere der er- wäiiatee Seile eine zweites Diphtungsgli@d (41) tragt, welohes einen naohgiebig blegB^raen'Diohtu^gsring (42) wasserdloht haltert, der kbnsentrisoh mit der starren Abdientfläche rerlKuft und eich zu ihr hin erstreokt (sie jedooh nioht berührt, utb so dafür eine nachgiebig biege«»* Abdiohtoberfläche stu bilden, und dad das sweit« Siohtungoglied (41) »it Durohlässea'(50.} abgebildet 1st, welche einerseits mit einer unter Dmok stehenden Strüaungejflittelquelle in Verbindung stehen, und welche andererseits alt der Seite dee biegsamen Dlohtungeringe in Verbladung stehen, die an dae ewelte Diohtungeijliea aastuit, so daß dae von der erwähnten Quelle wate?'.Druck stehend· SjbröHungeaittel den (

   ia Hiohtung der sUrren Diohtungiflftohe

   in Atm ΜΪ· au«Äehnt_t Äafl der Zwieahenrausi it/iechen jedts UÄfangsabeahaitt des/clQge und der starrtn

   auf «inen gewttQsohten niedrigen Wert vereittdett wird, bei welche« die dIt Ausdehnung des Absohnitte bewirkende Kraft durchein· «nteegea- «esetit gerichtete Kraft muegegliohea ist, weloat nn den Abschnitt durch dae Vasstr angelegt wird,velohes «wischen de« Abschnitt und der benachbarten starren

   Diehtungeflaohe entweicht»

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   SUurbine oder Pumpe nach Anspruch 1,.'dadurch g e k e nnzeichnet, daß das zweite Diehtungsglied auf wasserdichte Weise einen zweiten nachgiebig flexiblen Dichtungsring (44) trägt, der koaxial zum ersterwähnten flexiblen Dichtungsring angeordnet ist und sich ingleioher Weise zur starren Dichtungsfläche hin erstreckt ("Jedoch nicht berührt), um so eine zweite nachgiebig biegsam© Diohtungsfläche zu bilden, und daß das zweite Diehtungsglied Durchlässe (52) aufweist, die zum einen mit einer unter Druck stehenden*Strönmngsmittelquelle und zum anderen mit der Seite des zweiten flexiblen Dichtungsrings in Terbindung stehen, welohe an das zweite Diohtungsglied anstößt, so daß unter Druck stehendes Strömungsmittel von der erwähnten Quelle diesen zweiten Dichtungsring in Richtung der starren Diohtungsöberflache auszieht, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß der Abstand zwischen jedem ümfangsäb*- schnitt dieses zweiten Dichtungsrings und der starren Dichtungsfläohe auf einen gewünschten niedrigen V/ert vermindert wird, bei welohem die Kraft, welohe beetrebt ist, den Abschnitt auszuziehen, duroh eine entgegengesetzte Kraft ausgeglichen ist, welohe an den Abschnitt duroh das Wasser angelegt wird, welches zwischen dem Abschnitt und der benachbarten starren Abdiohtoberfläohe entweicht«

   Turbine oder Pumpe nach Anepnioh 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtungeglied andere Waeeerduobläaee (49) aufweist, dl· einerseits mit einer Quelle gefilterten Wasser» in

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   Eingriff stehen, welche auf einem Druck gehalten wird* der größer ist ale derjenige dem WäB&erßtr&rangskanal der !Turbine oder P^mpe ^unä welche andererseits mit dein .Raum (46) in Verbindung stehen, der ζwischen den beiden flexiblen Dichtungsringen und der etarren Mchtungeflkohe liegt, so daß die beiden Dichtungsringe in stabilen Ausdehnungezuständeti gehalten werdeη ₉\ und ?|rar durch die auf sie durch das Austreten wn gefiltertem/an ihnen vorbei auftretenden Kräfte, wobei das Austreten ton Wasser aus d«m Via ss er Strömungskanal der Turbine oder Pumpe zwisohen deren erwähnte feile durch den Eintritt gefilterten Wassers in den Wasserströmuägskanal verhindert \ ist ο

   Turbine oder Pumpe nach Anspruch 1,2 oder5, dadurch g e k β η η ζ eic h η e t, daß das erste Diohtuageglied von dem erwähnten sich drehenden*Teil und das zweite Dichtungsglied von dem erwähnten stationären Teil der Wasserturbine oder Pumpe getragen ist»

   Turbine nach Anspruch 4, dadurch g e k β η η ζ e i c h η e tj daß die starre Dichtungsfläohe ein© im wesentlichen ebene ringförmige Oberfläche besitzt, die senkrecht zur Drehachse des sich drehenden Teiles der Turbine oder Pumpe verläuft und daß sich jeder flexible Dichtungering axial zur ringförmigen starren Abdiehtflache hin erstreckt, und zwar unter der Wirkung der darauf ausgeübten Kräfte, wodurch die Entweiohrate des Wassere radial Über die starre Dichtungsfläche vermindert wird«,

   Turbine oder Pumpe4aoh einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch g e k en η ss eic h η e t, daß Jeder biegsame (flexible) Dichtungsring einen Ring aus einem naohgiebigen elastischen Werkstoff mit inneren und äußeren Hanschteilen aufweist, und daß innere und äuße>e

   Λ- ..-'■.- '■-'■■-.- β /β ".-.-. d.h* von reibungeteilctieafreiem) . Wasser .... - .- " ■ = ■ '■ ". ■". . .-. ;·'-/ -.

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   Klemmringe (43,45,47)mit den entsprechenden Flanschteilen jedes Dichtungsringe in Eingriff stehen und diesen an dem zweiten Diohtungsglied festklemmen.

   7* iPurbine oder Pumpe nach Anspruch 5, dadurch

   •gekennzeichnet, daß der oder jeder flexible Dichtungsring ein flexibles ringförmiges Sohalenglied (314 oder 316) von U-förmigera Quer-

   . schnitt aufweist, dessen geschlossenes Ende zur ringförmigen starren Dichtungefl&ohe hinweist und welches ein nachgiebig flexibles Dichtungselement (324) zur Zusammenarbeit mit der starren Dichtungsfläche (304) aufweist, uns so die Austrittsrate des Wassers au regeln, wobei Vorrichtungen (308,310,332,318,320) dae Sohalenglied gleitend an ^weiten Diohtungsglied (306) derart befestigen, daß sich dee Sohalenglied axial zur starren Abdichtoberfläche hin bewegen kann, um di· Waestraustrittsraiti zu verringern und wobei lohließlich

   .. eine elaetieche aufblasbare Ringkapsel vorgesehen let, die an einer Seite Innerhalb dee Sohalengliedej

   ^; und an der anderen Seite durch das zweite Dichtungsglied umsohloseen und mit dem zugehörigen StröaungsmitteldurGhlaß Im ewelten Diohtungsglied derart verbunden let, daß sie durch die zugehörige unter Druck stehende Strömungsmittelquelle aufblasbar let, wae eine Axialbewegung dee Sohalengliedes und des Dichtungeelementee zur etarren Abdiohtoberflftohe hin zur Folge hat, un eo die Auetritterate des Wassere ssu veraindern·

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   8. Turbine oder Pumpe nach Anspruch. 3, dadurch g β . k6 HUE ι i ohne t, daß das erste Dichtungeglisd (302) von dem si oh drehend®® Seil der !Purbin® oder Pumpe getragen ist, während das sweite Dichtungsglied (3OS) vom stationären feil getragen wird, daß die starre Dichtungafläoh© ©ine im weeentliohen ebene Ringfläohe (304) aufweist_s die senkrecht $ur Drehachse dee sioh drehenden Seilee liegt, wobei sioh jeder flexible Dichtungsring axial sur ffiingförmigen starren Diohtungsfläche hin ©retreckt, und Ewar unter der Einwirkung entgeg^ngeBttÄter Kräfte, woäuroh die V/aeeeraustrittegeschwinäigktit radial über die starre Diohtungsoberfläche himreg vermindert wird, daß jeder flexible Dichtungsring ein flexibles ringföraigee Sohaleaglied (3H oder 316) von■ U-ftteaigeo Quersohnitt aufweist, deeeen geBChloasenes JStsdt sür xiogfOralg·» etarrwn Biohtungsfläohe hinweist uad ein naob^iebiges fltxible« Dichtungο«leaent (324) «ir SuaftOBwaarbeit wi% *«r aitsrren Diohtungefläolwt d»r»rt trägt, daß di« ¥*»e«rmttitrittarate

   . wird» -.■.-.

   wobei Tövrlchtunetn (3ΟΘ,31Ο»312,318,32Ο) das «li»a gl»it«n* «■ aw«it*n Diohtungeglitd dtr«rk legen, . d»fi eioh das Sohftlenglled axial but

   ■tarrtn ttiefetungsflltoa· hin bewegen kann, üb die trwähnte W»BitrmuBtritteeeechwinäigktit «u vtmlnder und wob·! tin elaetieoh auedebnb&rts VarsehluSglied (326) auf eirvtr Seit· tob 3ohal#ngli«d und auf der «od«rtii Seite von βν·1ΐ·α I)iohtung«gli«d u»sohlo»ien

   und daft ti· ait den, unter Bruok stehenden StrOaüOfi-Bittelqutllen In Verbindung stehenden DurohläeM duroh di· erwllha·*·» »it der Quell· gtflit»rt«ii. Vfeeere la Verbindung etehendea DurohXäeee gebildet

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   wobei jeder ITmfangsabschnitt jedes Schalengliedes und eein zugehöriges Dichtungselement entgegengesetzten Kräften unterworfen sind, die zum einen eine Folge des Druckes des gefilterten Wassers und zum anderen "eine" Folge des Druckes des zwischen Dichtungselement und starrer Diohtungsfläohe entweichenden Wassers sind, wobei die Kräfte den Zwischenraum zwisohen jedes Abschnitt das Dlohtungselementes und der starren Dichtungsfläohe auf einem gewünschten niedrigen Wert aufrechterhalte^,

   9« !Turbine oder Puape nach Anspruoh ? oder Θ, dadurch g e k e η η ζ e i ο h ne t, daß jede Vorrichtung Kur aieitbefeetlguag eines Sohalengliedts azo oweitet Abdiohtglied eltetleohe Befeeti^ungeyorriohtungea (310) aufweist_y ua Im Betrieb sowohl eine Änderung der Ausrichtung ale auch der axialen Stellung des Sohalenglledes au emögliohen.

   10. Surblne, inebesondere nach einem oder mehreren der Tor hergehend β a Aneprüohe, g «kenne e to h η β t durch einte oder «ehrerβ der Merkmale, die la der 3e·ohreibung erwähnt und/oder in der Zeichnung darge-

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   Le e rs e i t e