Titel: | Die Turbinen auf der Pariser Weltausstellung 1900. |
Autor: | Wilhelm Müller |
Fundstelle: | Band 315, Jahrgang 1900, S. 646 |
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Die Turbinen auf der Pariser Weltausstellung
1900.
Von Wilhelm Müller,
Cannstatt.
Die Turbinen auf der Pariser Weltausstellung 1900.
Bei der glänzenden Schau der Werke friedlichen Wettstreites, zu welcher die französische Nation die Völker der Erde an der
Jahrhundertwende zu sich eingeladen hat und woselbst die Dampf- und Gaskraftmaschinen, die elektrischen Maschinen u.s.w. durch ganz hervorragende Leistungen vertreten sind, nehmen die hydraulischen Motoren nicht denjenigen Rang ein, welcher ihnen ihrer wirtschaftlichen Bedeutung und Wichtigkeit gemäss zukommt.
Ein abschliessendes Bild vom Stande des heutigen Turbinenbaues können die Ausstellungsobjekte deshalb nicht geben, weil nicht
alle Länder, in denen der Turbinenbau auf hochentwickelter Stufe steht, durch ihre Spezialfabriken vertreten sind: Deutschland,
Italien und die Vereinigten Staaten fehlen gänzlich, wenn man nicht mit Bezug auf letztere die von französischen Fabriken
nach amerikanischen Modellen gebauten Turbinen und einige vereinzelte Exemplare in der amerikanischen Abteilung (s.u.) hierfür
teilweise gelten lassen will.
Ein kurzer Uebersichtsbericht über die in Paris ausgestellten Wassermotoren und die allgemeinen Konstruktionsgesichtspunkte,
welche bei den heutigen Bauarten dieses Maschinensystems sich entwickelt haben und für die nächste Zukunft wohl als massgebend
zu betrachten sind, dürfte auch das Interesse unserer Industriellen in Anspruch nehmen.
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Fig. 1.Hochdruckturbine mit hydraulischem Regler und Druckregulierapparat von Escher, Wyss und Cie.
Was die Turbinen im allgemeinen betrifft, so haben dieselben während der letzten 10 Jahre wesentliche Umformungen und Verbesserungen
erfahren; sie entwickelten sich in der Richtung der örtlichen und gewerblichen Bedürfnisse, durch sie wird heute eine grosse
Anzahl Wassergefälle, zum Teil von beträchtlicher Höhe, nutzbar gemacht, sie sind es auch, welche der Elektrizität, den elektrochemischen
Fabriken und neuerdings den elektrischen Bahnen die Betriebskraft liefern.
Im ganzen haben etwa zwanzig Firmen, die sich mit dieser Spezialität befassen, die Ausstellung beschickt; am zahlreichsten
beteiligt sind Frankreich und die Schweiz; die übrigen Staaten, welche der offizielle Katalog anführt: Oesterreich-Ungarn,
Spanien, Grossbritannien, Schweden,Mexiko u.s.w. sind in wenig hervorragendem Masse vertreten. Die in der Abteilung der Vereinigten Staaten als Aussteller angemeldete
Pelton Water Wheel Comp. in San Francisco und Smith (S. Morgan) Comp. in York nehmen, auch was die Zahl der vorgeführten Turbinen anbetrifft, einen zu bescheidenen Raum ein, als dass man sich
dadurch ein zutreffendes Bild des amerikanischen Turbinenbaues machen könnte.
Die italienische Firma A. Riva Monneret und Co. in Mailand hat ungünstigen Platzes wegen auf eine Beteiligung nachträglich verzichtet, was um so mehr zu bedauern ist, als
dieses Haus eine 2000 PS Turbine mit automatischem Regulator und hydraulischem Servo-Motor angemeldet hatte und durch die
Originalität seiner Entwürfe und Güte seiner Ausführungen gegenwärtig zu einem der hervorragendsten im Turbinenbau zählt.
Erst kürzlich bekam dasselbe den Auftrag, für die Hamilton Electric Light und Cataract Power Co. in Kanada zwei Turbinen zu je 3000 PS zu bauen.
Die Schweiz. Wenn wir dieses Land an die Spitze unserer Uebersicht stellen, so ist dies durch die vielgestaltigsten Abarten in Bezug auf
Anzahl und Stärke, als auch die Qualität der Arbeit an den vorgeführten Objekten begründet.
Dort waren infolge hochentwickelter Industrie von jeher Wasserkräfte in grösserem Umfang zur Ausnutzung gelangt und haben
zu einer Vielseitigkeit und Gewandtheit in der Ausführung geführt, was sich auch an den gebotenen Leistungen in hervorragendem
Masse beweist.
Unter den Turbinenausstellern ragen wohl Escher. Wyss und Cie. in Zürich durch ihre Kollektion von Turbinen für verschiedene Gefälle und Betriebsverhältnisse am meisten hervor.
Wir bemerken zuerst eine Doppel-Francis-Turbine mit wagerechter Achse für offene Wasserkammer, 2500 PS Leistung bei 12 m Gefälle, 1,76 Raddurchmesser und 150 Umdrehungen in der
Minute, die mit Zodel-Regulierung ausgerüstet, sowie eine
600pferdige Spiralturbine für 40 m Gefälle und 450 Umdrehungen in der Minute, welche mit Fink'schen Drehschaufeln versehen ist.
Die von der Firma bereits nach St. Maurice (Wallis) an die Stadt Lausanne verkauften
1000pferdigen Francis-Spiralturbinen für 32 bis 34 m Gefälle mit hydro-elektrischem Regulator, 300 Umdrehungen in
der Minute, 1 m Laufraddurchmesser, ebenso die für die Kraftstation der Stadt Genf bei Chèvres gebauten
1200pferdigen Zentripetalturbinen für 120 Umdrehungen in der Minute, sind in der Ausstellung je durch ein Exemplar
vertreten. Eine weitere 200pferdige Spiralturbine für hohe Gefälle (60 bis 100 m) mit hydraulischem Regulator, 600 Umdrehungen
in der Minute, 0,60 m Laufraddurchmesser, besitzt Zodel-Regulierung.
Von den Hochdruckturbinen mit angebautem Regulator ist eine Serie von 300, 500 und
700 mm Laufraddurchmesser, ebenso eine 200pferdige Turbine mit Geschwindigkeitsregulator für 400 Umdrehungen, 900
mm Durchmesser ausgestellt, welche mit einer Dynamo von Alioth durch eine Zobel-Kuppelung verbunden ist.
Die für die Industria Electrica in Barcelona ausgeführten 550pferdigen Doppelturbinen für 97 m Gefälle mit Geschwindigkeits- und Druckregulator, 1100 mm
Laufraddurchmesser, 375 Umdrehungen in der Minute, werden in einem Exemplar vorgeführt.
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Fig. 2.Abgedeckte Doppelturbine Nr. 11 von Escher, Wyss und Cie.
Regulatoren verschiedener Konstruktion, teils für künstlichen Wasserdruck, teils mit hydro-mechanischer Wirkungsart ergänzen
die stattliche Reihe der zur Ausstellung gebrachten Wasserkraftmaschinen. Die der Firma durch Patent geschützten Löffel- oder
Becherturbinen zur Ausnutzung von Gefällen bis 600 m und für jede Kraftleistung werden durch eine Serie gusseiserner Laufräder
von den kleinsten Dimensionen bis zu ganz beträchtlichen Abmessungen gezeigt.
Von dieser Abteilung scheidet man nicht ohne den Eindruck, dass dieses schon im Jahre
1805 gegründete Geschäft, durch die Vielseitigkeit, Gewandtheit und Beherrschung der Formen, sowie durch gediegene
Arbeit an den ausgestellten Objekten die ihm zugeteilte ehrende Auszeichnung (vier Grand Prix, zwei goldene Medaillen) mit
Recht verdient.
Beim Betreten des durch die Firma Aktiengesellschaft der Maschinenfabrik von Theodor Bell und Cie. in Kriens bei Luzern eingenommenen Ausstellungsraumes ragt eine der für das Elektrizitätswerk Beznau bestimmten Drei-Etagenturbinen
durch Grösse und Form besonders hervor. Betrachten wir diese Turbine mit Bezug auf ihren Aufstellungsplatz etwas genauer.
In der Nähe der Eisenbahnstation Turgi vereinigen sich die Flüsse Reuss und Limmat mit der Aare, welche, durch diese Zuflüsse
wesentlich vergrössert, von da an nach etwa 15 km langem und von der Natur mit vielem Gefälle bedachtem Laufe bei Waldshut
den Rhein erreicht. Der obere, besonders gefällsreiche Teil dieses Flusslaufes ist es, der bei Beznau gegenüber Böttstein,
zur Anlage eines grossen Elektrizitätswerkes benutzt wird.
Die Wassermenge der Aare ist auf der in Benutzung genommenen Strecke eine sehr regelmässige und beträgt im Minimum 165 cbm
in der Sekunde. Das Niederwasser tritt jedoch gemäss der über eine lange Reihe von Jahren geführten Pegelbeobachtungen pro
Jahr im Durchschnitt nur 8 Tage lang ein und führt der Fluss während der übrigen Zeit in den Wintermonaten mindestens 193
cbm in der Sekunde, in den Sommermonaten gewöhnlich etwa 600 cbm. Die erlaubte Stauung wechselt je nach der Wassermenge, welche
der Fluss führt und es ergeben sich aus den durch Stauung und Kanalanlage resultierenden Nutzgefällen von 3,5 bis 5 m und
den entsprechenden Wassermengen die Kraftleistungen von 8500 bis etwa 13000 PS, wobei das Minimum von 8500 PS nur etwa 8 Tage
andauert und die Kraftleistung im übrigen mindestens = 9500 PS beträgt.
Der Wasserbau enthält elf Kammern für je 1000 bis 1200 PS leistende Hauptturbinen und zwei kleinere Kammern für die Erregerturbinen
von je 450 PS.
Für das Elektrizitätswerk Beznau wurden Mehretagenturbinen aus dem Grunde gewählt, um die für die Generatoren erforderliche
möglichst hohe Tourenzahl auch bei grosser Kraftleistung pro Einheit zu erhalten. Die obere einzelne Etage giesst nach unten
aus, die zweite Etage nach oben und vereinigt sich deren Abwasser mit dem der ersten, die dritte Etage giesst nach unten aus.
Die zweite Etage, deren Laufrad mit Vollscheibe versehen und als hydraulischer Kolben dient, entlastet zum grössten Teil das
rotierende Gewicht der Turbine, so dass der Ringspurstupf nur eine massige Belastung aufzunehmen hat. Die Durchmesser der
einzelnen mit Gussschaufeln ausgerüsteten Laufräder sind gleich gross (2,3 m). Die Regelung der einzelnen Kränze erfolgt durch
zentrisch geführte Klappen mit einem gemeinschaftlichen Regulierkranz
(Schweizer Patent Nr. 14540/306), von welchem aus auf jede Klappe ein Hebel wirkt, der dieselbe öffnet oder schliesst.
Jede Turbine erhält einen hydraulischen Regulator, bestehend aus einem Druckcylinder, der mit 25 at Druck die Regulierwelle
bewegt. Der Servo-Motor empfängt seinen Druck durch eine Pumpe, mit welchen Einrichtungen die Konstrukteure einen Genauigkeitsgrad
von 2 bis 3 %, bei wechselnder Belastung bis zu 50 % garantieren.
In einer Gruppe ausgestellter Hochdruckturbinen mit Zungenregelung, eingeschaltetem Filter, angebautem Regulator mit Oelkatarakt,
Ringschmierlagerung, sowie Handregulierung, bemerken wir Laufräder von 450, 600, 750, 900 bis 1050 mm Durchmesser, die für
Hochdruck von 50 bis 500 m Verwendung finden.
Ist das Wasser nicht ganz rein, so werden entsprechende Filter angelegt, um Abnutzungen an der Regulierzunge auf ein Minimum
zu beschränken. Die Turbinenräder sind als Löffelräder ausgebildet, deren Becher mit einem Grad in der Mitte als Doppelschaufeln
aus einem Stück zur Ausführung kommen; bei sehr hohen Gefällen wird das Rad aus Metall gegossen, an grösseren Nummern eine Herzscheibe eingeschraubt.
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Fig. 3.Francis-Turbine mit Saugrohr von Bell und Cie., A.-G.
Bemerkenswert ist noch eine doppelte innenschlächtige 600 PS Aktionsturbine mit horizontaler Welle, 1 m Raddurchmesser, ausgewuchteter
Ringschütze für 75 m Gefälle,
400 Touren; ferner eine doppelte horizontale äussere Spiralturbine für 300 PS bei 20 m Gefälle, 600 mm Laufraddurchmesser,
450 Umdrehungen in der Minute. In Verbindung mit dieser Turbine ist ein patentierter Schaltregulator mit Servo-Motor, Schweizer
Patent Nr. 6373.
Die Ausnutzung kleiner Gefälle zeigt eine Doppelturbine für 10 m Gefälle, 300 PS, 300 Umdrehungen, Laufrad 800 mm Durchmesser
mit 22 fast um eine Teilung schräggestellten Schaufeln, der Leitapparat besitzt 16 drehbare Zellen, ein Weg von 5 cm genügt
von voll offen bis geschlossen.
Interessant ist auch ein durch Differentialgetriebe und mit hydraulischer Steuerung kombinierter Regulator, der aus zwei Kapselräderwerken
besteht, die zwei Pumpen bilden, welche das Oel heraufnehmen und durch eine Oeffnung, die durch das Regulatorpendel automatisch
reguliert wird, hindurchpressen. Der Leergang erfordert eine verschwindend kleine Kraft. Durch die Druckdifferenz wird die
Regulierwelle entweder nach rechts oder links gedreht, wodurch der Apparat unmittelbar zur Regulierung der Geschwindigkeit
des Wassermotors Verwendung findet.
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Fig. 4.Doppelte Radialturbine mit horizontaler Achse von Bell und Cie., A.-G.
Ausser diesen hydraulischen Maschinen haben Bell und Cie. noch eine grosse horizontale Bandsäge, für Stämme bis 1,30 m Durchmesser, eine Vertikalbandsäge für Stammebis 0,50 m Durchmesser, ferner eine Warmschleifmaschine für Holzstoffabrikation, einen Holländer, Patent Hoffsümmer, und eine Rindenschälmaschine neuester Konstruktion ausgestellt.
Die Aktiengesellschaft der Maschinenfabrik von Theodor Bell und Cie. betreibt den Turbinenbau seit 40 Jahren als Spezialität und geniesst in dieser Branche einen Weltruf. (Der Firma wurde von
der Ausstellungsjury ein Grosser Preis, eine goldene und eine silberne Medaille zuerkannt.)
Schon bei früheren Ausstellungen hatten die Erzeugnisse von Piccard und Pictet in Genf die Aufmerksamkeit der Fachleute durch die Eigenart und Selbständigkeit ihrer Formen, sowie der systematisch durchgebildeten
Regeleinrichtungen auf sich gezogen.
Die stärkste Leistung der Gruppe weist eine Girard-Hochdruckturbine mit horizontaler Achse zu 1000 PS für die Société Industrielle Valaia in Vernayaz (Schweiz) für 500 m Gefälle und 500 Umdrehungen in der Minute auf. Der mit Girard-Schaufelung und sehr starker
Ausweitung versehene Schaufelkranz von 1,80 m innerem Durchmesser ist als Schwungrad ausgebildet, mit Stahlreifen armiert
und zeigt Gussschaufeln. Der angebaute Klinkenregulierapparat wirkt durch eine Hebelauslösung auf einen schwingenden Zungenschieber.
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Fig. 5.Dreifache Radialturbine mit horizontaler Achse von Bell und Cie., A.-G.
Eine Doppel-Francis-Turbine, wie die Firma für die Usine Electr. de St. Mortier (Jura) für 18,40 m Gefälle und 250 Umdrehungen in der Minute, 1,05 m Raddurchmesser ausgeführt hat, mit horizontaler Achse
und direkt mit dreiphasigem Generatordynamo gekuppelt, deren Kapazität 600 KV.-A., 8000 V., 50 Perioden beträgt, zeigt bei
dem in die Mitte gelegten Leitapparat fünf Abteilungen.
Eine gutgeordnete Kollektion eigenartig gebauter Schaltregulatoren vervollständigen die Gesamtausstellung dieses im Turbinenbau
durch den Entwurf der Niagaraturbinen allgemein bekannten Hauses.
Auf einer Tafel sind die Zeichnungen der Turbinen für die erste Kraftstation von
50000 PS für die Niagara Falls Power Compagnie, auf einer anderen fünf Zeichnungen der für die zweite Station von ebenfalls zu 50000 PS projektierten Anlage ausgestellt.
Bekanntlich zählen diese Turbinen zu den stärksten der bis jetzt ausgeführten Krafteinheiten, je 5000 PS bei 250 Umdrehungen
in der Minute. Piccard und Pictet haben beim neuen Entwurf die frühere Anordnung der Laufräder verlassen und eine zweikränzige innenschlächtige, von unten
beaufschlagte Turbine mit Glockenregulierschieber in Vorschlag gebracht. Leit- und Laufrad werden in Bronzeguss ausgeführt,
die Welle durch Wasserdruck am unteren Ende entlastet. Der Schaufelplan ist nicht wesentlich verschieden von der früheren
Ausführung, nur folgen sich bei den 36 Leitkanälen Schaufeln von verschiedener Länge, und zwar lassen sich neun Gruppen zu
je vier Schaufeln unterscheiden, von welchen die erste weit nach dem Inneren des Rades verlängert, die zweite und vierte normal
lang sind und die dritte in ihrer Längenausdehnung etwa die Mitte zwischen den kürzesten und längsten Schaufeln hält (Fig. 6).
Durch die senkrechte Bewegung einer Cylinderschütze um 2' 2'' (engl.) kann das Laufrad am äusseren Umfang abgeschlossen werden. Der innere Durchmesser der Laufräder mit 32 Schaufeln
ist zu 5' 6'', die Kranzbreite zu 5 ½'', der Spalt zu 3/64'' angegeben.
Ueber die Geschwindigkeitsdiagramme gibt ebenfalls Fig.
6 Aufschluss.
Die Aktiengesellschaft vorm. Joh. Jakob Rieter und Co. in Winterthur ist mit Rücksicht auf den Weltruf, welchen diese Firma geniesst, durch ihre Ausstellungsobjekte nicht in der
Weise vertreten, dass man dadurch ein vollständiges Bild ihrer Leistungsfähigkeit erlangen konnte, weil sie in mehreren Abteilungen
auf anderen Gebieten, hauptsächlich denjenigen der Elektrizität, der Spinnerei u.s.w., in bedeutendem Umfange beteiligt war.
Zur Ausstellung gebracht ist eine 1000pferdige Turbine mit innerer Beaufschlagung, Spaltschieberregulierung und Zufluss von
unten für die Société des Usines hydro-électriques de Montbovon bei Fribourg, für welche ausser den zwei Turbinen à 500 PS vier Stück, wovon bereits zwei zur Ausführung gekommen sind, zur
Aufstellung gelangen. Das Gefälle beträgt 60 m, die Umdrehungszahl 300 in der Minute. Im Einlaufrohr befindet sich ein automatischer
Auslass (Druckregler); die Turbinen werden durch Wasserdruck entlastet und die Zapfenkühlung durch Druckwasser bewerkstelligt.
Das Laufrad mit 1,34 m äusserem Durchmesser hat eingegossene Stahlblechschaufeln.
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Fig. 6.Entwurf des Schaufelapparates für die zweite Serie 5000pferdiger Niagaraturbinen von Piccard und Pictet.
Neben einer doppelten Francis-Turbine für 2 bis 10 m Gefälle befindet sich noch eine
200pferdige Spiralturbine für 10 bis 50 m Gefälle, mit 550 mm Durchmesser, 14 Lauf- und 16 Leitschaufeln, deren volle
Oeffnung 40 mm beträgt.
Ausser einer amerikanischen Turbine für 4 m Gefälle mit Saugrohr bemerken wir noch eine kleine Girard-Turbine für 2 PS bei
25 m Gefälle in unmittelbarer Verbindung mit einer Dynamo (110 Volt, 12 Ampère).
Von ihren Regulatoren in bekannter Konstruktion sind drei Geschwindigkeits-Präzisionsregulatoren mit Riemenbetrieb mit 3 %
Tourendifferenz für
25 % Belastungsschwankung, drei gewöhnliche Geschwindigkeitsregulatoren und ein elektrischer Bremsregulator ausgestellt.
(Die Firma wurde in den verschiedenen Gruppen mit dem Grand prix, drei goldenen Medaillen und einer silbernen Medaille ausgezeichnet.)
Sehr unterrichtend und interessant sind auch die im Palais de l'Electricité in der schweizerischen Abteilung durch Zeichnungen
und Modelle zur Darstellung gebrachten verschiedenen Turbinenanlagen grossen Stils.
Eine Wandkarte bringt die Verteilung elektrischer Energie in der Schweiz durch rot markierte Stellen zur Anschauung, wobei
jedoch nur die Anlagen mit Fernleitungenangedeutet, dagegen solche mit lokalem Verbrauch weggelassen sind.
Von Escher, Wyss und Co. in Zürich ist die Anlage in Chèvres mit 15 Turbinen (9 grössere und 6 kleinere nebst 3 Erregerturbinen), durch
Bell und Cie. in Kriens der Plan des Wasserwerkes in Hagnek (5 Turbinen mit senkrechter Welle) auf mehreren Blättern gezeigt. Jede der
mehrstufigen Hagnek-Turbinen besteht aus drei Schaufelkränzen mit äusserer Beaufschlagung, die obere Turbine enthält einen
aussenschlächtigen Schaufelkranz mit Ausguss nach unten, die zweite ist doppelkränzig, ein Kranz giesst nach oben, der andere nach unten aus, die unterste Turbine ist wieder
einkränzig mit unterem Ausfluss. Hier hat auch eine Zeichnung der Anlage in Rheinfelden Platz gefunden.
Die Schnittzeichnungen sind durchweg im Massstab 1 : 15 ausgeführt.
Die von Modelleur L. Koch in Zürich gefertigten Modelle einzelner Turbinen in etwa 1/25 der Naturgrösse stellen eine Nachbildung der Turbinen der Stadt Genf in den Werken von Chèvres dar; es sind dies aussenschlächtige mehrkränzige Turbinen mit senkrecht bewegten cylindrischen Schützen, desgleichen ein
Modell: Konusturbinen (dreikränzig) mit Ringschützen und um Bolzen schwingenden Abstellfallen am Einlauf.
Im Massstab 1 : 250 ist die Gesamtanlage der Usine électrique de Chèvres mit der Gruppe der 15 Turbinen und Dynamos, deren jede 800 bis
1200 PS, also zusammen 12000 bis 15000 PS leistet, mit Kanal-Ein- und -Auslauf, Motorenhaus, Rechen, Fallen naturgetreu
nachgebildet, ebenso in gleicher Grösse die
Usine hydraulique de la Coulouvrenière, 18 Gruppen von Turbinen mit Pumpen je von 210 bis 300 PS, somit im ganzen 3780 bis 5400 PS.
Ferner sind ausgestellt: ein Plan der Jungfraubahn, die hydro-elektrische Kraftstation in Lauterbrunnen im Massstab 1 : 50 darstellend, mit Rohrleitung und zwei grossen und
zwei kleineren durch J. J. Rieter und Co. mit horizontalen Achsen gebauten Doppel-Girard-Turbinen.
Das Kanderwerk am Thunersee, ausgeführt von Escher, Wyss und Cie. in Zürich, Rohrleitung, vier Aktionsturbinen mit horizontalen Achsen und Abfallrohre. Die Motoren sind wegen des unmittelbaren
Ausflusses in den Thunersee über den normalen Unterwasserspiegel heraufgesetzt.
Die hydro-elektrische Kraftstation Rathhausen, Massstab
1 : 50, ausgeführt von Bell und Cie. in Kriens.
Diese Anlage umfasst fünf doppelkränzige Jonval-Turbinen mit Zellenaufsatz für den äusseren Kranz zur Anbringung einer Ringschütze,
der innere Kranz wird mit Drehklappen reguliert; es ergibt dies eine einfache Konstruktion. Ausserdem finden sich in den verschiedenen
Ländergruppen noch weitere Modelle und Abbildungen grösserer Wasserkraftanlagen, deren Beschreibung jedoch zu weit führen
würde, und bleibt es dem fachmännischen Besucher der Ausstellung überlassen, diese Objekte einer näheren Prüfung zu unterziehen.
Im Betrieb ist nur eine direkt an die städtische Wasserleitung angeschlossene Radturbine „Excelsior“ von Singruen Frères mit horizontaler Achse für 40 m Gefälle, 2500 Sek.-Umdrehungen, 10 kg/m Leistung, speziell für den Betrieb von Nähmaschinen, elektrischen Versuchsmaschinen, welche geringe Kraft erfordern, sowie
ein kleines norwegisches Modell mit patentierter Regelung von F. Hiorth in Christiania. Mit Rücksicht auf den hohen Wasserpreis ist wohl von einer Vorführung laufender Wasserturbinen allseitig
abgesehen worden.
Nur Escher, Wyss und Cie. haben versuchsweise eine betriebsfähige Turbinenanlage geschaffen, bestehend aus einer mittels Dynamomaschine angetriebenen
Zentrifugalpumpe, die das Wasser auf eine Höhe von etwa 5 m hebt, von wo es durch ein senkrechtes Rohr auf eine Turbine wirkt,
die wiederum eine Dynamomaschine antreibt. Zwischen Steigrohr und Abfallrohr auf die Turbine ist ein Verbindungskanal mit
eingebautem Ueberfall angebracht, welch letzterer zur Messung der verbrauchten Wassermenge dient. Durch Ablesung des elektrischen
Effektes an der ersten und zweiten Dynamo konnte auf den Wirkungsgrad der Gesamtanlage geschlossen werden.
In der Abteilung der Ateliers de Construction Oerlikon
befindet sich auch das mit der goldenen Medaille ausgezeichnete Projekt des durch Zivilingenieur K. Kürsteiner in St. Gallen entworfenen
„Etzel-Werk“, das die Aufgabe zu lösen versucht, 55000 PS unter einem Totalgefälle von 450 m bei Einsiedeln (Schweiz) durch Aufstauen der
Sihlwasser in einem von der Natur geschaffenen Behälter nutzbar zu machen.
Nach dem Projekt handelt es sich um Anlage eines etwa 80000000 cbm fassenden Sammelweihers östlich von Einsiedeln, für dessen
Herstellung an einer Stelle ein gemauerter Staudamm, an einer anderen ein Erddamm vorgesehen ist. Das Terrain, auf dem einige
Häuser sich befinden, die angekauft und abgebrochen werden sollen, eignet sich für diesen Zweck ganz vorzüglich und lässt
der vorhandene Moorboden daraufschliessen, dass schon in früheren Zeiten an derselben Stelle ein See gewesen sein muss. Vom
Sammelbecken aus wird das Wasser durch einen Tunnelkanal und durch eine Rohrleitung in die 5850 m entfernte am Ufer des Zürichersees
anzulegende Kraftstation bei Pfäffikon geführt, welche zur Aufnahme der Turbinen und elektrischen Maschinen dient. Der Abfluss
erfolgt in den Zürichersee und soll die gewonnene elektrische Energie in der Umgebung des Zürichersees verwertet werden.
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Fig. 7.Turbine Hercule-Progrès von Singruen Frères.
Frankreich. Wenden wir uns zur französischen Abteilung, so kommen als umfangreiche Ausstellungen diejenigen der Firmen Singruen Frères in Epinal (Vosges) und Teisset, Vve. Brault und Chapron in Chartres vornehmlich in Betracht. Die Ausführungen dieser beiden angesehensten französischen Firmen im Turbinenbau umfassen
hauptsächlich Gruppen von aussenschlächtigen Radialturbinen nach amerikanischem Muster (Fig. 7), über die bezüglich Anordnung und Ausführung nichts wesentlich Neues zu sagen ist.
Singruen Frères, von welchem Hause bis jetzt über 300000 PS ausgebaut wurden, zeigen ausser einer stufenweisen Reihenfolge fast aller Nummern
ihrer Hercule-Progrès-Turbinen noch verschiedene Einzelteile, so unter anderem Laufräder aus Gusseisen oder Bronze gegossen,
ferner die ältere Ausführungsform der Schaufeln an ihren „Hercule-Progrès-Turbinen“, welche einzeln gegossen, durch Zapfen in die Kränze eingelassen und mit denselben verschraubt wurden, sowie das neue Modell,
das sich mittels Schuhen in eingedrehte Nuten stellt und dadurch einen besseren Halt verspricht.
Die Gruppen beider Aussteller weisen Turbinen von den kleinsten Abmessungen bis zu ganz beträchtlichen Dimensionen auf, sowohl
mit senkrechter als wagerechter Achse in einfacher und doppelter Anordnung für offene und geschlossene Wasserkammern. Unter
letzteren ist eine doppelte Hercule-Progrès-Turbine mit Ringspur- und Kugellagerungfür 30 m Gefälle, 550 Umdrehungen in der Minute und 1500 PS Leistung bemerkenswert.
Dass bei allen diesen Turbinen der vollständige Reguliermechanismus unter Wasser liegt, darf als weniger zweckmässig und betriebssicher
gelten, wobei jedoch nicht übersehen werden soll, dass die feststehenden dünnen Leitschaufeln einige Vorteile für die Wasserführung
bieten. Bei allen diesen Konstruktionen erfolgt die Regelung durch eine von oben herabzulassende Glockenschütze, die bei den
meisten Modellen durch Gegengewichte ausgewuchtet ist.
In ähnlicher Form mit nur unbedeutenden Abweichungen präsentiert sich die Turbine
„Normale“ der Firma Laurent Frères & Grollot-Dijon (Côte-d'Or). Ferner enthält deren Gruppe noch eine Parallelturbine für hohe Gefälle, sowie eine Radturbine (Pelton) mit wagerechter Achse und einen Regulator für hydraulische Motoren
(Fig. 8).
Darblay Père & Fils-Essonnes (Seine-et-Oise) führen eine Turbine mit senkrechter Achse, 1,10 Durchmesser, Regulierung mit beweglicher Schütze,
ferner eine Girard-Partialturbine mit horizontaler Achse und halber Beaufschlagung vor.
Zu einem der ältesten und angesehensten französischen Häuser zählt die Firma Teisset, Vve. Brault & Chapron-Chartres und Paris, welche im Jahre 1836 durch Fontaine, dem Erfinder der Turbine, die in der Wissenschaft seinen Namen trägt, gegründet wurde. Seit der Entstehung sind aus diesen
Werkstätten mehr als 15000 hydraulische Motoren, die zusammen eine Nutzkraft von 600000 Maschinenpferden darstellen, hervorgegangen.
Die Fontaine-Turbine gehört heute noch zu den durch dieses Etablissement ausgeführten Wassermotoren, wenngleich auch die amerikanische
aussenschlächtige Radialturbine und das Pelton-Rad seinen erfolgreichen Eingang in französische Werkstätten gefunden haben.
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Fig. 8.Neuer Geschwindigkeitsregulator mit direkter Wirkung von Laurent Frères & Gollot.
Mit 20 Grössen dieser „Turbines Americaines“ nutzen die französischen Konstrukteure Wassermengen von 38 l bis 11200 l in der Sekunde und Gefälle von 0,8 bis 12 m mit
einem ganz allgemein garantierten Wirkungsgrad von 80 bis 85 % aus. Die hauptsächlichste Verbesserung, welche am ursprünglichen
Modell von diesen Werkstätten angebracht wurde, besteht in dem Fontaine'schen Ueberwasserzapfen gegenüber dem amerikanischen hölzernen Unterwasserzapfen.
Neben dem Bau von Turbinen pflegen Teisset, Brault und Chapron auch die Herstellung von Wasserrädern, hauptsächlich Schaufelräder nach System Sagebien und oberschlächtige Zellenräder.
Unter den französischen Geschäften, die noch an den von Grirard entwickelten Grundsätzen festhalten, darf die im Jahre 1855 begründete Firma Royer & Jofy-Epinal (Vosges) besonders genannt werden. Die Gruppe derselben umfasst:
Eine 85pferdige Druckturbine mit 2,80 m mittlerem Laufraddurchmesser, senkrechter Achse für 1,40 m Gefälle, 800 bis 6000 l
Zufluss in der Sekunde, Umdrehungen 20 in der Minute, Schaufelzahl 60 bei 50 cm Breite der Leitzellen. Bemerkenswert an diesem
Motor ist die dem Aussteller eigentümliche Klappenregulierung, welche abweichend von dessen früheren Ausführungen eine grössere
Einfachheit zeigt. Die Klappen mit kurzem angegossenem Hebel liegen lose in halbkreisförmigen Aussparungen auf dem Leitrad
und werden durch einen am inneren Umfang bewegten Hing der Reihe nach geöffnet oder geschlossen. Für die Leitzellen, welche
durch flache, kurze und, dünne Gussschaufeln gebildet werden, die verhältnismässig wenig Reibungsfläche darbieten, stellen
die geöffneten Klappen eine geeignete Fortsetzung für die Wasserführung dar, wobei noch die geringe Leitradhöhe für Niedergefälle
sehr vorteilhaft erscheint.
Als nachteilig wäre anzuführen, dass das Reguliergetriebe und der Regulierring mit schräg ansteigender Bahn unter Wasser liegen.
Die zweite ausgestellte 200pferdige Turbine mit senkrechter Achse für 9 m Gefälle,
300 bis 2200 l in der Sekunde, ist in ein eisernes Gehäuse eingeschlossen, ebenso die dritte 200pferdige Doppelturbine
mit horizontaler Achse, zu 12 m Gefälle, 150 bis 900 l in der Sekunde, an welche ein Regulator, auf den Regulierschieber wirkend,
angebaut ist.
Die vierte einfache Turbine mit horizontaler Achse für hohe Gefälle mit Regulator ist nach System Pelton.
Schon bei einem allgemeinen Ueberblick über die französische Abteilung zeigt sich, dass bei den ausgestellten Objekten das
System der radialen Beaufschlagung vorherrscht, sei es in der Ausführung als Ueberdruck- oder als Strahlturbine; nur wenige
Motoren mit achsialem Wasserdurchfluss und Aktionswirkung finden sich unter der Ueberzahl der ausschliesslich amerikanischen
Vorbildern nachgebauten äusseren Radialturbinen „Hercules“ und „Pelton“ zerstreut.
Zu den hydraulischen Motoren dürfte der von Ernest Bollée Fils Nachf. ausgestellte hydraulische Widder noch zu zählen sein, der eine sich selbst bewegende Maschine mit unmittelbarer Wirkung ohne
Bewegungsübertragung darstellt, d.h. zu Ingangsetzung keines Hilfsmotors bedarf. Ein grösserer Widder ist in der Ausstellung
in Thätigkeit zu sehen, ebenso ein Modell, an welchem die Konstruktion erläutert werden kann. Die Fabrikation dieser Widder
umfasst 15 verschiedene Grössen, deren kleinste Nummer ¼ l in der Sekunde, d.h. 15 l in der Minute, und deren grösste 350
l Betriebswasser in der Sekunde bedarf. Unter Anwendung der nämlichen Betriebskraft sollen diese Maschinen einen besseren
Nutzeffekt ergeben als jede andere; infolge der Einfachheit derselben kann der Erbauer in den zahlreichsten Fällen einen dynamischen
Wirkungsgrad von 80 % zusichern.
Oesterreich-Ungarn. Die vereinigte ungarische Abteilung enthält nur zwei hierher bezügliche Aussteller: Ganz und Cie. in Budapest und die Usine Réunies de la Société Danubius-Schoenichen-Hartmann in Budapest.
Erstere Firma hat eine Francis-Turbine von 1000 PS mit horizontaler Welle, Spiralgehäuse, für 70 m Gefälle und 430 l in der
Sekunde bei 300 Touren in der Minute mit hydraulischem Relaisregulator neben ihre grossen Dampfmaschinen gestellt.
Textabbildung Bd. 315, S. 650
Fig. 9.1000pferdige Spiralturbine von Ganz und Cie.
Unter einem Gefälle von 68,8 bis 74,5 m und einer Geschwindigkeit von 300 Umdrehungen in der Sekunde leistete die Turbine
am Bremszaum 632 PS; unter höherem Gefälle, vermehrtem Zufluss und gesteigerter Geschwindigkeit erreicht die entwickelte Arbeit
1000 PS. Der Wassereintritt erfolgt tangential am niedersten Punkte A des die Turbine umschliessenden Gehäuses, woselbst sich ein kräftig konstruierter Einlasshahn, durch Schneckenantrieb B bewegt, befindet, dessen Rad nur als Segment ausgebildet und vom Fussboden des Aufstellungsraumes aus durch ein Paar konische
Räder angetrieben ist. Das durchströmende Wasser erfüllt vollständig das Innere des Gehäuses und tritt von hier in die das
Laufrad umgebenden Leitschaufeln ein.
Aus Fig. 9 ist zu ersehen, dass der Querschnitt des
Gehäuses mit der Entfernung von Punkt A, wo die Einströmung stattfindet, sich in der Weise verjüngt, dass die ursprüngliche Lichtweite von 700 mm unmittelbar über
der Achse noch 500 mm und am Ende des spiralförmigen Gehäuses noch 350 mm beträgt. Die Krümmung der Laufradschaufeln ist hauptsächlich
nach der Drehebene gebildet, dieselben sind aber auch in achsialem Sinne zum Zwecke der fortschreitenden Ablenkung der Flüssigkeitsfäden,
die die Turbine in achsialer Richtung verlassen, massig einwärts gebogen, damit dieselben in die vertikale Abflussrichtung
unter einem Winkel von 90° einschneiden. Um diese Ablenkung noch weiter zu unterstützen, hat man beim Uebergang zwischen Radnabe
und seitlicher Wand passend gekrümmte Schaufelenden angebracht. Dieser letztere Teil der Schaufeln übt natürlicherweise keineswegs
eine besondere Triebkraft aus.
Textabbildung Bd. 315, S. 651
Fig. 10.1000pferdige Spiralturbine von Ganz und Cie.
Es ist ersichtlich, dass diese Turbinen hauptsächlich durch die zur Anwendung gebrachte Durchflussrichtung gekennzeichnet
ist, weil das Wasser, nachdem es das Rad verlassen, sich gabelförmig nach unten spaltet und die Abführung in einem mehr oder
wenigergrossen Neigungswinkel in der Richtung des Ablaufkanals gestattet. Die Breite der Laufschaufeln ist in achsialer Richtung
50 mm, während der äussere Raddurchmesser 1,140 m beträgt. Was die Lichtweite des Abflussrohres betrifft, so misst dasselbe
am Anfang 520 mm und geht, sich nach und nach erweiternd, bei einer Länge von 7 m auf 775 mm über. Diese Erweiterung am Austritt
ist dazu bestimmt, die Wasserbewegung auf ½ bis ¾ m am Unterwasserspiegel herabzubringen, ruhigen Abfluss und geringe Geschwindigkeit
herbeizuführen. Die Abnahme der Geschwindigkeit während des Durchganges wird natürlich nicht durch erhöhten Druck auf die
Schaufeln nutzbar gemacht, dieselbe vermehrt aber folgerichtig das Vakuum in der Turbine und diese indirekte Vergrösserung
der Effektivleistung macht sich in einer Steigerung der Einströmungsgeschwindigkeit bemerkbar. Dieser Effekt wird so lange
erzeugt, als das vertikale Ausflussrohr angefüllt bleibt. Die Achse in den beiden Hauptlagern, zwischen welchen sich das Schwungrad
befindet, misst 190 mm, während dieselbe in dem aussenliegenden Lager 130 mm dick, in der Radnabe selbst auf 210 mm verstärkt ist. – Die Kraftabgabe erfolgt durch eine nachgiebige Kuppelung, System Raffard, welche durch zwei Scheiben von 1400 mm Durchmesser gebildet wird, deren jede mit einer Bolzenreihe besetzt, die paarweise
– je ein Zapfen der einen mit einem solchen der anderen Scheibe – mittels Kupfer-, Baumwoll- und bei schwachen Kräften Kautschukbändern
vereinigt sind. Die Lager werden mittels reichlich bemessener Ringe geschmiert, die sich mit der Welle drehen und in ein im
Inneren der Lager angebrachtes Oelbad tauchen.
Textabbildung Bd. 315, S. 652
Fig. 11.1000pferdige Spiralturbine von Ganz und Cie.
Der sehr empfindliche, durch eine Riemenscheibe angetriebene Regulator dreht sich mit massiger Geschwindigkeit; er wirkt durch
einen in der Mitte des Kolbenventils F beweglichen Hebel F auf ein durch den Cylinder D gebildetes hydraulisches Relais. Durch das Ventil F wird mittels der Kupferröhren G1 und G2 Wasser unter hohem Druck beiderseits in den das Relais bildenden Cylinder eingeführt. Das aus dem Oberkanal entnommene Wasser,
welches den Cylinder des Relais oder Servo-Motors speist, durchfliegst, bevor es durch das Ventil tritt, einen senkrechten
Filter. Die Rohrleitung ist derart angeordnet, dass zeitweise auch, im Falle der Filter ausser Dienst ist, mit ungereinigtem
Wasser gearbeitet werden kann. Die Firma hat neuerdings übrigens eine Verbesserung dahin angebracht, dass, um Störungen durch
Verstopfungen ein für allemal zu vermeiden, mit einem bestimmten gereinigten Wasservorrat gearbeitet wird.
Gleichzeitig mit Oeffnen des Ventils an der einen Seite des Cylinders für Eintritt des Druckwassers wird auf der anderen Seite
mit dem Abfluss durch ein vertikales aus der Abbildung ersichtliches Rohr, das in den Ablaufkanal geführt ist, die Verbindung
hergestellt. Das freie Ende des Hebels E befindet sich oberhalb des Cylinders; es wirkt wie ein augenblicklich festgehaltenes Gelenk für jede Anfangsbewegung des
Cylinders, in Wirklichkeit folgt es aber jeder durch die Kolbenstange hervorgerufenen bestimmten Schwankung. Wie ersichtlich,
geht die Kolbenstangedurch eine an der Rückseite des Cylinderdeckels angebrachte Stopfbüchse hindurch, woselbst sie ein Gestänge trägt, welches
mittels Winkelhebel
K den Gelenkzapfen des Hebels E trägt.
Sobald die Kolbenstange sich bewegt, erhält der Hebel eine kleine Bewegung in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen, welche
das Oeffnen der Einlassklappe bewirkt, daraus geht hervor, dass diese durch eine ganz geringe Kolbenbewegung geschlossen wird.
Eine Einrichtung zum Fein einstellen durch Handrad und Schraube ist zwischen dem Winkelhebel K und dem Gelenkhebel E eingeschaltet. Die durch den vorderen Deckel des Relaiscylinders gehende Kolbenstange wirkt gleichzeitig auf den gleicharmigen
Hebel
M und dieser bewegt durch die beiden Zwischenhebel
N1 und N2 die Regulierwellen
P1P2, auf die im Inneren die Kurbeln aufgekeilt sind. Letztere sind schliesslich derart angeordnet, dass sie durch die Bewegung
des Regulierringes die freie Weite des Wassereintritts in die Leitschaufeln regeln.
In Fig. 9 ist die Welle P1 der Anschaulichkeit halber so eingezeichnet, als ob sie an der Seite des Turbinenrades läge, was aber in Wirklichkeit nicht
der Fall und durch Vergleich der Fig.
10 mit Fig. 9 sofort zu erkennen ist.
Gleichsam als Kontrast zu dieser Turbine präsentiert sich eine 5pferdige Girard-Turbine für partielle Beaufschlagung mit horizontaler
Achse, Durchmesser
600/800 mm, die unter einem Gefälle von 50 m und einem Aufschlag von 10 l in der Sekunde 5 PS leistet.
Von den Vereinigten Werkstätten Danubius wurde eine horizontale Francis-Turbine für Riemenabtrieb und Handregulierung, mit Fink'scher Drehschaufelregelung, die nichts Bemerkenswertes bietet, ferner ein Francis-Laufrad, 1,80 m Durchmesser mit 26 eingegossenen
Stahlblechschaufeln und ein Girard-Laufrad mit eingegossenen Stahlblechschaufeln, die auch der Breite nach gekrümmt sind,
somit eine Art Schale bilden, zur Ausstellung gebracht.
Was die übrigen Turbinenaussteller anbetrifft, so ragen deren Leistungen mit Ausnahme einer norwegischen und einer schwedischen Firma so wenig hervor, dass sie für unsere Ueberschau nicht weiter in Betracht kommen können.
Die Giesserei und mechanische Werkstätte in Drammen
(Norwegen) hat eine komplette 130pferdige Aktionsturbine mit wagerechter Achse, innerer Beaufschlagung, angebautem
Regulator und Servo-Motor, der durch Röhren mit der Hochdruckleitung verbunden ist, ausgestellt. Das Arbeitsgefälle beträgt
etwa 100 m, der innere Durchmesser des fliegend auf der Achse sitzenden Laufrades mit 36 Gussschaufeln ist 750 mm, der äussere
1050 mm, Umdrehungszahl = 500 in der Minute. Zwei einzelne Laufräder für radiale innere Beaufschlagung, wovon ein Stück 640/940
mm Durchmesser, 36 eingegossene Stahlblechschaufeln, Ausweitung 40/110 mm, sowie ein zweites für 120 m Gefälle mit 1500/1860
mm Durchmesser, 78 Gussschaufeln, bei 50/150 mm Schaufelbreite zeigen, wie die vorbeschriebene Turbine, nur auf einer Seite
Ventilationslöcher. Bei diesen Ausstellungsobjekten erscheint die Abrundung der Arme und Kranzprofile besonders vorteilhaft
gegen Luft- und Wasserwiderstand zu sein.
In Norwegen kommt es öfters vor, dass die hauptsächlich bei Turbinen für elektrische Anlagen mitzuliefernden Schwungräder
nicht aus einem Stück gegossen werden können, weil der Transport so umfangreicher und schwerer Stücke zufolge der schlechten
Verkehrswege in jenen Gegenden unmöglich gemacht ist. Die Maschinenfabriken helfen sich dadurch, dass sie den Schwungring
in Segmenten und die Nabe für sich allein giessen und diese Stücke durch Stahl Scheiben am Platze zusammennieten lassen. Indem
solche Schwungringe nicht abgedreht sind und demzufolge unrund laufen, so wird die Nabe weiter ausgebohrt als die Welle erfordert
und das Rad auf vier Keile gesetzt, mit welchen dasselbe zentrisch aufgefangen wird.
Schweden. Die von der Maschinenbaugesellschaft d'Arboga in Arboga zur Ausstellung gebrachte vierfache Turbine in geschlossenem Gehäuse mit Saugrohr, äusserer radialer Beaufschlagung
und wagerechter Achse, bildet keine nachahmungswerte Konstruktion, auch lässt die Qualität der Ausführung manches zu wünschen
übrig.
Die Art der Regelung im Zulaufrohr ist nicht empfehlenswert, weil der Antrieb mittels Zahngetriebe im Beaufschlagungsraume
liegt und zu Betriebsstörungen und Brüchen Anlass geben kann, ferner ist die gänzlich unzugängliche Lage der Leitapparate
zu tadeln, des weiteren gibt der enge Raum der Gehäuse, in welchem dieselben untergebracht sind, Veranlassung zu Unruhe in
der Wasserbewegung.
Die Turbine wurde für eine Leistung von 300 PS bei 10 m Gefälle gebaut; der äussere Laufraddurchmesser ist 700 mm bei 240
mm Radbreite, die Umdrehungszahl beträgt 250 in der Minute. Der Leitapparat besteht aus zwei konzentrischen Ringen mit 12
Leitschaufeln. Der äussere Ring wird durch Hebelwerk und Zahnsegment verdreht und auf diese Weise die offenen Zellen durch
die verdickten Kopfteile der Leitschaufeln überdeckt. Dass das Güteverhältnis durch die unrationelle Regelanordnung leidet,
beweisen die mit der Turbine erzielten Nutzeffekte, indem sich bei Bremsversuchen unter voller Beaufschlagung ein Wirkungsgrad
von 0,80, bei ¾ ein solcher von 0,74 und bei ½ Beaufschlagung von nur 0,60 ergeben hat.
In Wasserrädern ist die Ausstellung äusserst spärlich beschickt. In Verbindung mit einer dreifachen Expansionsdampfmaschine
von 675 PS für einen Raddampfer hat die Hollande Diepeveen Sels und Smit in Kinderdyck zwei eiserne Schaufelräder, je 4,6 m Durchmesser, 2,45 m Breite mit je neun schmiedeeisernen aufgeschraubten
Schaufeln von 0,76 m radialer Tiefe vorgeführt. Die neunarmigen Räder zeigen verhältnismässig leichte Bauart und durchgehends
geschraubte Verbindungen, für welche – der Betriebssicherheit wegen – Vernietung wohl vorzuziehen wäre.
Regelvorrichtungen. Durch die Entwickelung, welche der Turbinenbau den ganz aussergewöhnlichen Anforderungen der Elektrotechnik entsprechend,
nach der Seite der Anpassung an veränderlichen Kraftverbrauch genommen hat, ist die Regulierfrage nach zwei Richtungen hin
zur Hauptaufgabe für die Konstrukteure geworden.
Textabbildung Bd. 315, S. 653
Fig. 12.Hydraulischer Widerstandsregulator von Rüsch-Sendtner.
Bei Turbinenregulierungen besteht gegenüber denjenigen von Dampfmaschinen der Unterschied, dass bei letzteren das Regelsystem
in gleicher Art und Weise ausgeführt werden kann, wie gross auch die Maschine sei. Für Turbinen Hegen indessen die Verhältnisse
anders, hier kann sich ein Regelsystem als zweckmässig und dauerhaft erweisen, dasselbe lässt sich aber nur bis zu einem bestimmten
Turbinendurchmesser oder einer gewissen Maschinenstärke mit Vorteil ausführen. Das Gefälle soll am Motor möglichst unverändert
erhalten bleiben, weshalb die Regulierung nur auf die der Maschine zugeführte Wassermenge einwirken muss. Die grössten Schwierigkeiten
stellen sich der Regulierung erfahrungsgemäss bei grösseren Wassermengen entgegen und gibt die auf der Ausstellung vorgeführte
Mannigfaltigkeit der angewendeten Mittel für diese Aufgabe keine durchaus befriedigende Lösung.
Es kann hier nicht der Ort sein, auf diese Frage näher Anzutreten, die in zwei Gesichtspunkten gipfelt:
1. Der Regelung des Wasserverbrauches am Motor selbst.
2. Den Apparaten, wodurch die Regulierung eingeleitet wird, und mögen deshalb nur die bei der Ausstellung als typisch auftretenden
Einrichtungen kurz erwähnt sein.
Bei den Girard-Turbinen scheint man von den senkrechten Schiebern für jeden einzelnen Leitkanal abgekommen zu sein, wenigstens
werden solche nicht gezeigt, an deren Stellen sind Drehklappenregulierungen getreten.
Der Ringschieber, als einfacher Regelkranz, sowohl am äusseren Umfang des Laufrades als auch die Glockenschütze zwischen Leit-
und Laufrad finden sich am häufigsten bei Radialturbinen angewendet. Für innenschlächtige Hochdruckturbinen bewährt sich allem
nach zu schliessen der Zungenschieber nach wie vor. Für Löffel- und Becherräder kommt die einzelne regelbare Düse mit rechteckigem
Ausflussquerschnitt von mehreren Spezialfabriken zur Ausführung.
Die Fink'schen Drehschaufeln mit einigen unwesentlichen Varianten bezüglich der Lage des Angriffpunktes für die Bewegung finden sich
fast durchgehends an den ausgestellten Francis-Turbinen angebracht.
Eine Abweichung hiervon weist die Konstruktion der Beznau-Turbine auf, deren Leitschaufeln geteilt sind und aus zwei Stücken,
einer feststehenden und einer um Scharniere beweglichen zentrisch geführten Klappe bestehen, die von einem gemeinschaftlichen
Regulierkranz, von welchem aus auf jede ein Hebel wirkt, bewegt werden. Die Regulierung nach Zodel's Patent Nr. 91931 ist bekannt; ein Gegenstück zu derselben bildet die von einer schwedischen Werkstätte an den Arboga-Turbinen
ausgeführte Konstruktion, bei welcher der Leitapparat aus zwei konzentrischen Ringen mit verdickten Schaufeln besteht, wobei
der äussere Ring mittels Zahnsegment verdreht wird. Die durch letztere Anordnung bei teilweiser Abschützung der Turbine erzeugten
schädlichen Räume und die Verengung des Wasserdurchflusses machen sich durch starkes Sinken des Wirkungsgrades bei abnehmender Beaufschlagung unangenehm bemerkbar.
Was die Präzisionsregulatoren anbetrifft, so ist besonders bei schweizerischen Firmen eine aussergewöhnliche Anzahl sinnreicher
und vortrefflich konstruierter Apparate vertreten; eine zweckdienliche und befriedigende Lösung dieser Aufgabe dürfte sich
allem Anschein nach vorbereiten.
Die Konstruktion mehrstufiger Turbinen auf einer Welle, um für grosse Krafteinheiten hohe Tourenzahlen zu bekommen, zieht
den Nachteil einer Vermehrung der unter Wasser liegenden Regelorgane nach sich, erschwert die automatische Regulierung und
steigert den für dieselbe benötigten Kraftaufwand, wogegen als alter Erfahrungssatz feststeht, dass sich jede Regulierung
um so besser bewährt, je einfacher sie ist und aus je weniger Teilen dieselbe besteht.
Eine Weiterentwickelung des Turbinenbaues und die rationelle Ausnutzung billiger Wasserkräfte dürfte in einer durchgreifenden
Behandlung dieser Hauptfrage zu suchen sein.
Lassen auch die auf der Pariser Weltausstellung vereinigten Turbinen in ihrer Gesamtheit ein abschliessendes Urteil über den
heutigen Stand des Turbinenbaues nicht zu, auch schon insofern nicht, als mehrere der in diesem Spezialfach als leistungsfähig
anerkannten Länder gar nicht vertreten sind, so kann der Fachmann doch aus dem Gebotenen folgern, dass dem Radialsystem zweifellos die nächste Zukunft gehört, und zwar für mittlere Gefälle in der Anordnung als Ueberdruckturbine (Francis), wo immer angängig, mit wagerecht gelegter Achse, und für Hochdruckgefälledie Bauarten der radialen äusseren oder inneren Beaufschlagung mit Druckwirkung (Schwamkrug, Pelton).
Die im Gebiete der Schweiz, Oesterreichs, Spaniens, Italiens, Frankreichs u.s.w. in den letzten Jahren ausgebauten Anlagen,
bei welchen der Antrieb durch Wassermotoren zu Grunde gelegt ist, die zu den grössten der Welt gehören, bestätigen diesen
Schluss.
In der österreichischen Abteilung befinden sich die von J. Ig. Rüsch in Dornbirn (Vorarlberg, Oesterreich) gebauten Bremsregulatoren
(Fig. 12), welche der Vollständigkeit halber noch Erwähnung finden mögen.
Die Konstruktion derselben dürfte allgemein bekannt sein und garantiert der Erbauer, dass die totale Aenderung der Tourenzahl
einer mit diesem Apparat versehenen Maschine nur 2 ½ % betrage, wenn die volle Bremskraft, für welche der Regulator gebaut
ist, ausgenutzt wird, desgleichen 1 ½ %, wenn nur die halbe Leistung in Anspruch genommen wird.
Der Arbeitsverlust betrage bei unmittelbarer Kuppelung nicht viel mehr als 1 %, bei gutem Riemenantrieb erreicht derselbe
4 bis 5 % der erzielten Bremskraft. Durch sieben Modellgrössen, wobei die kleinste Nummer 1300, die grösste 600 Touren in
der Minute macht, können Bremsleistungen von 3 bis 150 PS erlangt werden. Die Leergangsarbeit sinkt bei Wahl eines Regulators
mit niederer Tourenzahl. Durch Veränderung der letzteren kann jedes Modell des Regulators für verschiedene Maximalleistung
verwendet werden; wo hohe Tourenzahl nicht erreichbar ist, oder auf geringste Leergangsarbeit gesehen wird, ist eine grössere
Nummer mit niederer Umdrehungszahl zu wählen.
(Schluss folgt.)