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Bei Kreiselmasehinen mit drehbaren Laufradschaufeln müssen die Schaufeln eine solche Umfangs- begrenzung haben, dass sie bei Verdrehung um die Schaufelachse in keiner Stellung an die Wand des
Turbinenschachtes anstossen. Zu diesem Zwecke ist es notwendig, sie in geschlossener Stellung durch
Abdrehen des Laufradumfanges zu bearbeiten. Unter geschlossener Stellung der Schaufel ist dabei die- jenige verstanden, bei der die Verbindungslinie der äussersten Punkte der Eintritts-und Austrittskante in einer zur Laufradachse senkrechten Ebene liegt. Durch diese Art der Bearbeitung ergibt sich am Lauf- radumfang eine Kreiszylinderfläche, deren Abwicklung in die Ebene eine tragflächenähnliche Profil- form zeigt.
An diese Umfangsfläche schliessen sich die Ober-und Unterfläche der Schaufel nahezu recht- winklig an, so dass Axialsehnitte durch die Schaufel am Umfangsrand nahezu die Form von Rechtecken haben, deren Höhe nach der Austritts-und Eintrittskante zu immer geringer wird. An der Eintrittskante ist die Schaufel abgerundet, an der Austrittskante zugeschärft. Achsparallele Schnitte, die nur ein zylindersegmentartiges Stuck von der Schaufel abschneiden, haben ebenfalls einen trapezförmigen
Querschnitt.
Werden die so geformten Schaufeln aus der geschlossenen Stellung in eine Betriebsstellung verdreht, wobei die Verbindungslinien zwischen den äussersten Punkten der Eintritts-und Austrittskante nicht mehr in einer Ebene senkrecht zur Achse liegen, dann haben diese äusseren Punkte von der Wandung des Turbinenschachtes einen grösseren Abstand als die mittleren Teile der Laufradumfangsfläche. Es zeigt sich am Eintritt und Austritt ein Spalt, der nicht nur Wasser ungenutzt hindurchtreten lässt, sondern in ddm auch durch den Anprall des Wassers gegen die Schaufelumfangsfläche Wirbelbildungen auftreten, die einen grösseren Teil der Schaufelober- und Unterfläche in Mitleidenschaft ziehen und viel Arbeit verzehren.
Ähnliche Verhältnisse treten an der Innenfläche der Schaufel auf, mit der sie an dem Nabenkörper anliegt. Hier muss die Schaufel an den Stellen, mit denen sie über den Ansatz des sie tragenden Stieles hinausragt, so weit ausgearbeitet werden, dass sie in keiner Betriebsstellung an der Nabe klemmt. Massgebend dafür ist die Stellung der grössten Öffnung. Infolgedessen ist bei teilweise oder ganz geschlossener Stellung im Eintritt und Austritt ein Spalt zwischen der Innenfläche der Schaufel und dem Nabenkörper vorhanden.
Durch die vorliegende Erfindung wird den schädlichen Wirkungen der Spalte dadurch abgeholfen, dass der Umfang der Schaufeln längs der Wand des Turbinenschachtes und die innere Begrenzung an der Nabe nicht mehr als Zylinderflächen ausgeführt werden, sondern dass die Schaufeln längs dieses Umfangs und längs der Nabe, soweit die Innenfläche nicht vom Schaufelstiel eingenommen wird, in derselben Weise zugeschärft werden, wie dies bereits an der Austritts-und Eintrittskante der Fall ist. Die Zusehärfung muss derart erfolgen, dass sich in Fortsetzung der Schaufeleintrittskante eine sanfte Abrundung der Um-
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mit der Schaufelaustrittskante in eine ebenfalls völlig scharfe Form übergeht.
Die Übergänge zwischen der Aus-und Eintrittskante und der Umfangs-bzw. Innenkante können dabei noch abgerundet werden, so dass die Schaufel von der Ober- oder Unterfläche aus gesehen eine stetige Begrenzung zeigt.
Jeder ebene achsparallele Schnitt hat jetzt eine tragflächenprofilähnliche Form, Axialschnitte erscheinen an ihrem äusseren Ende abgerundet oder zugespitzt.
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Durch die Erfindung werden zwar die in der Betriebsstellung der Schaufeln am Umfang und in der teilweise oder ganz geschlossenen Stellung an der Nabe auftretenden Spalte nicht vermieden, da dies bei Ausbildung des Schachtes und der Nabe als Zylinder überhaupt unmöglich ist, aber es werden die schädlichen Folgen beseitigt, die aus der scharfkantigen Ausbildung der Flächen sich ergeben. Denn jetzt kann das in diese Spalte und gegen die Schaufelkanten strömende Wasser ungehindert auf die Schaufel- flächen treten, ohne in Wirbel zu geraten und kann ebenso wirbellos abfliessen.
Nachdem durch die abgerundete Ausbildung der Umfang-und Innenkante die schädlichen Folgen des Spaltes ausgeschaltet sind, kann die Abrundung des Überganges zwischen den einzelnen Kanten so weit getrieben werden, dass keine scharfe Abgrenzung von Eintritts-und Austrittskante einerseits gegen die Umfangs-und Innenkante anderseits vorhanden ist, sondern dass Eintritts-und Austrittskante in sanfter Krümmung am Umfange etwa bis zur Schaufelaehse reichen und dort unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines nur kurzen Stückes, das man noch als Umfangskante bezeichnen kann, ineinander übergehen bzw. an der Nabe sich bis zum Schaufelstiel, mit dem die Schaufel in der Nabe gelagert ist, erstrecken.
Fig. 1 zeigt eine Schaufel der alten, Fig. 2 eine solche der neuen Form gemäss der Erfindung in offener Stellung. Fig. 3 und 4 zeigen eine Schaufel alter und neuer Form in geschlossener Stellung. In Fig. 5 ist eine Schaufel neuer Form mit sehr starker Abrundung der Übergänge zwischen den einzelnen Kanten dargestellt.
Es bedeuten in den Figuren a die Nabe, in der die Schaufel drehbar gelagert ist, b die Eintrittskante, c den Umfang, d die Innenkante, e die Austrittskante, f die Wandung des Turbinenschachtes, g die mögliche Abrundung des Überganges von Eintritts-und Austrittskanten zur Umfang-und Innenkante.
In die Figuren sind eine Reihe von Schnitten eingezeichnet, aus denen die Unterschiede zwischen alter und neuer Form deutlich hervorgehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Laufradschaufelfür Kreiselmaschinen in geschlossenem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel nicht nur längs der Eintritts-und Austrittskante, sondern auch längs ihrer Umfangs-und Innenkante abgerundet oder zugesc. härft ist, so dass keine Umfangs- und Innenfläche mit scharfkantiger Begrenzung vorhanden ist und alle achsparallelen oder Achsschnitte durch die Schaufel an den Kanten Abrundung oder Zuschärfung je nach der Lage auf der Eintritts-oder Austrittsseite zeigen.