Bauformen von Wasserrädern
Schaufelräder besitzen keine Zellen, sondern nur radial angeordnete Bleche oder Bretter (Schaufeln), die von allen Seiten offen sind. Um das Wasser in den Schaufeln zu halten, laufen die meisten Zellenräder in einem Kropfgerinne. Um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, muss das Kropfgerinne möglichst eng an der Schaufel anliegen
Oberschlächtiges Wasserrad
Beim oberschlächtigen Wasserrad strömt das Wasser in einer Rinne, dem so genannten Gerinne oder Fluder etwa beim Radscheitel, in die wasserdichten Zellen des Rades. Das Rad wird durch die Gewichtskraft des aufgenommenen Wassers (Aufschlagwasser) in Bewegung versetzt.
Ein oberschlächtiges Wasserrad benötigt keinen Rechen um Treibgut herauszufiltern. Der
Wirkungsgrad ist weniger abhängig von Schwankungen der Wassermenge. Das Wasserrad steht in unmittelbarer Nähe hinter dem Teichdamm. Daher wurden viele Wasserräder mit einem Radhaus umbaut. Das Radhaus schützt nicht nur vor Eis, sondern verhindert auch ein Austrocknen bei Stillstand, wodurch es bei hölzernen Bauteilen zu einem unregelmäßigen Gang des Rades kommen könnte. Turbinen haben diese Probleme nicht.
Mittelschlächtiges Wasserrad
Mittelschlächtige Wasserräder werden etwa auf Nabenhöhe beaufschlagt („vom Wasser getroffen“). Sie können als Zellenrad oder als Schaufelrad gebaut werden. Mittelschlächtige Zellenräder werden auch rückschlächtig genannt. Sie werden ähnlich wie oberschlächtige Räder gebaut, drehen aber in die entgegengesetzte Richtung. Der Übergang zu unterschlächtigen Rädern ist fließend.
Unterschlächtiges Wasserrad
Bei unterschlächtigen Wasserrädern fließt das Wasser unter dem Rad durch einen Kropf durch. Der Kropf ist eine Führung, welche dem Rad angepasst ist. Sie verhindert, dass Wasser unterhalb und seitlich der Schaufeln abfließt, ohne es anzutreiben.
Die Kraftübertragung geschieht über Schaufeln. In ihrer einfachsten Form bestehen die Schaufeln aus einem Holzbrett, bessere Wirkungsgrade werden jedoch mit speziell gebogenen Blechschaufeln erzielt.
Tiefschlächtiges Wasserrad
Das tiefschlächtige Wasserrad kommt ohne Gefälle aus. Anders als beim unterschlächtigen Wasserrad gibt es hier keine Kulisse. Das Rad wird allein durch den Strömungswiderstand der Schaufelbretter angetrieben. Der Wirkungsgrad bei tiefschlächtigen Wasserrädern ist am besten, wenn die Umfanggeschwindigkeit des Rades der halben Wassergeschwindigkeit entspricht.
Das Prinzip kommt besonders bei Wasserschöpfrädern zur Anwendung. Es ist außerdem sehr nahe verwandt mit dem Antrieb von Schaufelraddampfern.
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