Wasserrod, glutrad, Kefferrad, n., frz. roue f. hydraulique, engl. water-wheel, eine radförmige Maschine, in welcher das Wasser als Motor wirkt, entweder durch sein Gewicht oder durch seine lebendige Kraft, und zwar entweder drückend oder stoßend. Man unterscheidet 1 horizontales W., d. h. ein solches, das an vertikaler Welle sitzt; d. Art. Turbine, Kreiselrad u. Danaide. — 2. Vertikales W., d. h. an horizontaler Welle sitzendes; diese zerfallen wieder in oberschlächtige, mittelschlächtige u. unterschlächtige; s. d. Art. Mühle. Räder, welche ganz frei im Wasser hängen, also zu den unterschlächtigen gehören, heißen Schiffmühlenräder. a) Oberschlächtige Räder, franz. roue en dessus, engl. OWershot wheel. s. Fig. 3506. Bei diesen wirkt besonders das Gewicht des in das Rad einfallenden Wassers. Die Umdrehungszahl darf nie über 3m. pro Sekunde wachsen, weil sonst die Centrifugalkraft zu starke Wirkung hiitte u. die Einfallsgeschwindigkeit sehr groß sein müßte, die am besten gleich der doppelten Radgeschwindigkeit ist; doch ist auch durch die Regelmäßigkeit des Ganges eine untere Grenze geboten. Redten bacher giebt als beste Geschwindigkeit 1,½%½ —2 m. an. Gut ist es, das Rad so zu stellen, daß der Oberwasserspiegel unterhalb des Radscheitels liegt, so daß der Eintritt etwa bei der dritten Schaufel, vom Scheitel an gerechnet, stattfindet; in Bezug auf den Unterwasserspiegel würde man das Wasser am besten benutzen, wenn das Rad denselben berührt: doch ist in diesem Fall bei der geringsten Erhöhung des Wassers Stauung zu befürchten; man läßt daher das Radtiefste 15—20 em. über dem Unterwasser liegen. Die Zahl der Wasserradschaufeln, frz. palette, aube, engl. paddle, float-board, wird am vortheilhaftesten 1½1 /mal so groß gewählt, als der Radhalbmesser in Metern beträgt; die Breite des Radkranzes ist 24—37 em. Die Schaufeln bilden Zellen und sind aus zwei Theilen zusammengesetzt. Der äußere Theil 2, f, die sogen. Stoß⸗ oder Setzschaufel, weicht nicht viel von der Richtung des Radumfanges ab, während der innere ab, d, die sogen. Kropf⸗ od. Riegelschaufel, nahezu, am besten aber ganz radial ist. Der Kreis durch die Punkte, wo beide zusammenstoßen, heißt der Theilkreis und wird jetzt gewöhnlich in die halbe Radtiefe gelegt. Die Setzschaufel wird meist konstruirt, indem man von einem Theilpunkt des äußeren Kreises zu dem benachbarten Theilpunkt des Theilkreises eine gerade Linie zieht. Räder mit solchen Schaufeln lassen aber das Wasser leicht austreten; man legt daher oft auch die Setzschaufeln etwas steiler und erhält dann die sog scharfgedeckten Schaufeln, im Gegensatz zu den anderen, schwachgedeckten. Werden die Schaufeln aus Blech gemacht, so krümmt man sie. Hinter den Schaufeln hat das Rad stets einen Boden. Bei enggeschaufelten u. schwachgedeckten Rädern muß man, damit die Luft aus den Zellen austreten kann, am Boden unterhalb jeder Schaufel einen Schlitz anbringen (ventilirte Räder). Bei Blechschaufeln ist es vortheilhaft, wenn man dieselben so krümmt, daß sie zugleich den Radboden bilden. Man läßt das Wasser entweder frei in das Rad laufen oder durch Spannschützen, welche sowohl vertikal als horizontal und geneigt vorkommen. Der Wirkungsgrad eines solchen Rades ist unter günstigen Umständen etwa 80/6 es ist nur dann vortheilhaft anzuwenden, wenn man über ein großes Gefälle zu gebieten hat, etwa 6 bis 10 m.; oberschlächtige Räder mit kleinem Gefälle (2½ bis 5 M.) kommen bes. in Metalldistrikten (Hammerräder) vor u. geben einen viel kleineren Wirkungsgrad (etwa 65,¾), laufen aber sehr schnell um. — b) Rückenschlächtiges Rad, frz. roue par derrière, engl. high-breast-Wheel; diese Richtung sich zu bewegen, wie das abfließende Wasser. Der Schütze ist entweder ein Ueberfallsschütze oder gewöhnlicher ein Coulissenschütze. Bei dem letzteren tritt das Wasser über den Kopf des Schutzbretes hinweg in ein Leitschaufelsystem bb, durch welches es die zweckmäßigste Richtung erhält (Fig. 3507). Die Eintrittsgeschwindigkeit ist klein, etwa 2½ —3 m., und 1½ — 2mal so groß wie die Radgeschwindigkeit. Das Rad muß stets ventilirt sein; auch darf man nie scharf decken. Der Wirkungsgrad ist eben so groß, ja oft noch größer, als bei oberschlächtigen Rädern. — 0) Die mittelschlächtigen Räder, frz. roue hydraulique de Coté, engl. middle-sbot-wheel, haben ein geringeres Gefälle zur Verfügung; sie sind nur selten Zellenräder; meist zieht man es vor, sie mit einem konzentrischen Mantel (Kropf) zu umgeben, um das Wasser im Rad zurückzuhalten. Die Schaufeln sind eintheilig und radial, oder nahezu radial; ihre Zahl, die möglichst groß sei ll, wird meist so bestimmt, daß die Enden etwa 30—37 enn. aus einander liegen; eben so groß die Radtiefe. Zum Einführen des Wassers dienen Ueberfall⸗, Spann-od. Leitschaufelschützen; bei ersteren läßt man das Wasser erst etwas ansteigen und dann in das Rad einfallen. Der Schütze muß sich in Form einer Parabel an den Kropf anschließen u. eine Leitschaufel haben (Fig. 3508). Leitschaufelschützen wende man nur da an, wo der Wasserstand sehr veränderlich ist. Die Schaufeln befinden sich entweder zwischen zwei Kränzen (Staberräder) od. sitzen radial auf dem Radboden, das Rad schließt sich möglichst eng an die Radstube an (Strauberräder). Der Wirkungsgrad ist etwa ½/½. — d) Uuterschlächtige Räder, franz. roue hydraulique en dessous, engl. undersbot-⸗ Wheel, werden entweder ebenso konstruirt wie die mittelschlächtigen Kropfräder, oder sitzenim Schnurgerinne, d. h. in einem gegen das Rad tangential geführten Gerinne, wobei sie fast nur durch Stoß wirken u.einen großen Theil Wasser unbenutzt vorübergehen lassen. Man wendet sie nur bei sehr kleinem Gefälle an, wo sich die Anlage eines Kropfes nicht verlohnt. Die Schaufellänge ist etwa das Dreifache der Dicke des einfallenden Wasserstrahles; die Radgeschwindigkeit 35—40% von der Eintrittsgeschwindigkeit des Wassers. Bei den unterschlüchtigen Kropfrädern hat man einen Wirkungsgrad von 40 - 50% bei denen im Schnurgerinne nur von 30—40%. — e) Schiffmühlenräder hat man nur in breiten Kanälen od in Flüssen; die Zapfen ruhen auf Kähnen, welche durch Anker u. Taue festgehalten sind; die Schaufeln sitzen unmittelbar an den Armen; ein Kranz ist gar nicht vorhanden. Der Wirkungsgrad ist höchstens 30%. — k) Ponceletrüder. Bei den unterschlächtigen Rädern wirkt fast nur die Stoßkraft, welche die Leistung bedeutend herabzieht. Man hat versucht, dieselbe durch Druckkraft zu ersetzen; das beste unter den hierdurch hervorgegangenen Rädern ist das Ponceletrad, frz. roue en dessous à aubes courbes, roue Poncelet, ein unterschlächtiges Rad mit krummen Schaufeln, einem kleinen od. gar keinem Kropf und einem sehr nahe an dem Rad und daher schief liegenden Schützen. Bei ihm wird der Wirkungsgrad auf 60—65% erhöht. Die Schaufeln werden so konstruirt, daß das Wasser ohne Stoß ein⸗ und mit möglichst kleiner absoluter Geschwindigkeit austritt. Das Material zu den Wasserrädern ist theils Holz, theils Eisen; die Schaufeln sind mittels des Kranzes mit den rmen und diese wieder mit der Welle verbunden. Bei hölzernen Wellen hat man entweder Sattel-od. Sternräder. Bei den ersteren sitzen die Arme entweder direkt oder mit Hülfe von Geviertstücken an der Welle; außerdem hat man auch wohl noch schräge, sogen. Hülfsarme. Bei den Sternrädern ist die Welle durchbohrt u. wird dadurch bedeutend geschwächt. Vgl. auch Rad, Mühlenbau, Schaufelrad, Beaufschlagung etc. Ist das Gefälle nicht über 1, m., so wende man bei kleinem Anlagekapital hölzerne, bei größerem Baukapital und unzuverlässiger, doch in der Regel überflüssiger Wassermenge eiserne Wasserräder, bei gleichmäßiger, aber knapp zureichender Wassermenge jedoch Turbinen an. Ist das Gefälle zwischen 1,%% u. 6 m. die Wassermenge unter ½/ ebm. pro Sekunde, so wende man nie Turbinen an. Die Wahl zwischen eisernen und hölzernen Wasserrädern richtet sich dann nur nach dem vorhandenen Geld; ist jedoch bei gleichem Gefälle die Wassermenge über / ebm. oder das Gefälle zwischen 5½ u. 7 m., so wende man bei überschüssiger Kraft Turbinen, bei gerade zureichender Kraft eiserne und hölzerne Wasserräder an; bei noch größerem Gefälle wähle man stets Lurbinen, selbst bei kleinster Wassermenge. Bei Wahl der Wasserradgattung, nach Gefälle und Wasserzulauf, diene folgende Tabelle: Gefälle. Zulauf pr. Sek. Zu wählendes Rad. 0— 0,/%0 M. 0, —4 bm. Unterschlächtiges Rad im Schnur0,%5— 1,40 „ 0, —3,5 „ Ponceletrad oder unterschlächtiges Bei mehr Gefälle oder Zulauf sind mehrere Räder anzuordnen. Nähere Angaben über zu wählende Dimensionen und Verzeichnung der Wasserräder findet man in der betr. Spezialliteratur.