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Leitschaufel für das Leitrad einer hydraulischen Maschine
Die Erfindung betrifft eine Leitschaufel für das Leitrad einer hydraulischen Maschine, deren Stirn- flächen mit aufblasbaren Dichtungsüberzügen versehen sind, so dass das Leitrad in der Schliessstellung völlig abdichtet.
Solche aufblasbare Dichtungsüberzüge werden insbesondere zwischen den Stirnflächen der Leitschau- feln und den gegenüberliegenden Wandteilen der Maschine angeordnet. Bei den bekannten Ausbildungen dieser Art stützen sich diese Dichtungen entweder direkt an Ausnehmungen in den Aussenseiten der Leit- schaufeln ab oder sie sind diesen gegenüber durch komplizierte gefederte, sich verstellende Mechanismen gehalten. Wenn eine solche Dichtungsanordnung überholt werden soll, muss das Leitrad ganz ausgebaut werden, um Zugang zu den Enden der Leitschaufeln zu erhalten, was eine umständliche und kostspielige Arbeit ist. Bei den gefederten, sich verstellenden Mechanismen können ausserdem durch Verunreinigungen, die zwischen die gleitenden Teile gelangen, Klemmungen od. dgl. Funktionsschwierigkeiten entstehen.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass jeder Dichtungsüberzug aus einer Hülle aus nachgiebigem Werkstoff besteht, die einen festen, lösbar mit dem Schaufelkörpe, verbua- denen Kern aus Metall umgibt, wobei über ein Rohr ein Druckmittel zwischen den Kern und die Hülle einleitbar ist, um letztere in der Schliessstellung des Leitrades aufzublasen. Auf diese Weise ist die Dichtungsanordnung unempfindlich gegen Verunreinigungen, und ihr Ersatz kann ohne Ausbau des Leitrades erfolgen.
In der Zeichnung ist schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform der Leitschaufel nach der Erfindung dargestellt, u. zw. in Fig. 1 in einer teilweisen Seitenansicht, teilweise im Schnitt, in Fig. 2 in einer Draufsicht, ebenfalls teilweise im Schnitt, in Fig. 3 in einem Schnitt nach der Linie Ill-Ill der Fig. 1 und in Fig. 4 in einer praktischen Ausführungsform der Abdichtung zwischen den beaufschlagten Rändern und den Leckstellen zweier benachbarter Leitschaufeln.
Die Leitschaufel für das Leitrad einer hydraulischen Maschine besteht aus einem Schaufelkörper 1, der zwei Drehzapfen 2 trägt, um die Drehung der Leitschaufel zu ermöglichen. Die Stirnflächen 3 der Leitschaufel sind mit aufblasbaren Dichtungen 4 bedeckt, so dass das Leitrad in der Schliessstellung völlig dicht gemacht werden kann.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Aussenflächen der Leitschaufeln bei 5 ausgeschnitten, und in jedem Ausschnitt 5 liegt eine Dichtungseinlage 4. Diese Dichtungseinlage besteht aus einer Hülle aus elastischem Werkstoff, beispielsweise aus Kautschuk, die einen starren Kern 6 aus Metall umgibt. Vorzugsweise besteht dieser Kern 6 aus einer Platte, deren Rand 7 ein Profil aufweist, welches demjenigen der Leitschaufel entspricht. Die Hülle 4, welche den Dichtungsüberzug bildet, besteht aus Kautschuk, der auf die Montagefläche 8 des Kernes aufvulkanisiert ist.
Der Leitschaufelkörper 1 weist in wenigstens einer seiner Hauptflächen 10 nahe den Stirnflächen 3 Ausnehmungen 9 auf. Abnehmbare Befestigungsmittel verbinden jeden der Kerne 6 mit dem Körper 1 der Leitschaufel. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Befestigungsmittel aus Schrauben 11, die innerhalb der Ausnehmungen 9 des Leitschaufelkörpers zugänglich sind. Die Wand 12, welche die Ausnehmung 9 vom Ausschnitt 5 trennt, nimmt den Dichiungskörper 4 auf ; sie ist von einer Anzahl von Löchern 13 durchsetzt, durch welche Schrauben 11 hindurchgehen. Diese Schrauben greifen in
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Gewinde 14 jedes Kernes 6 ein.
Im mittleren Teil jedes Kernes 6 ist ein Rohr 15 befestigt, das über eine Leitung 16 mit einem Ka- nal 17 in Verbindung steht, der in der Achse des Drehzapfens 2 der Leitschaufel verläuft. Dieser Kanal
17 steht in Verbindung mit einer durch ein Ventil gesteuerten Druckmittelquelle.
Die Ausnehmungen 9 sind durch einen Deckel 18 verschlossen, der durch eine oder mehreren Schrau- ben 19 mit versenktem Kopf an seinem Platze gehalten wird.
Während der Regelbewegungen des Leitrades gelangt kein Druckmittel durch den Kanal 17, die Lei- tung 16 und das Rohr 15 in die nachgiebigen Überzüge 4. Infolgedessen üben diese auch keinerlei Rei- bung auf die zugeordneten Teile der hydraulischen Maschine aus ; die Winkelverstellungen der Leitschau- ) fein können ohne Schwierigkeit vorgenommen werden. Führt man hingegen die Leitschaufeln in die Schliess- stellung des Leitrades und will man dieses völlig abdichten, so bringt man den Kanal 17 mit der Druckmittel- quelle in Verbindung. Dies bewirkt eine Aufblasung der Überzüge 4, deren Stirnflächen 3 sich nunmehr ge- gen den zugeordneten Teil der Maschine legen und jeglichen Durchgang von Leckwasser verhindern.
Um auch jegliches Heraussickern von Wasser zwischen den Eintrittskanten 20 und den Austrittskante I 21 benachbarter Leitschaufeln zu verhindern, ist jede Eintrittskante über ihre gesamte Länge mit einem
Dichtungsüberzug 22 aus deformierbarem Material versehen, beispielsweise aus Kautschuk. Diese Dich- tung 22 ist vorzugsweise auf einem Träger 23 aus Metall aufvulkanisiert, der in eine Rille 24 eingreift, welche in der Nähe der Eintrittskante der Leitschaufel in deren rückwärtige Seite eingearbeitet ist. Schrau- ben 25, die durch Querbohrungen 26 der Leitschaufel hindurchgesteckt sind, ermöglichen es, den Träger
23 und damit den Dichtungsüberzug 22 an seinem Platz zu halten.
Die erforderlichen Aussparungen 27 für die Köpfe der Schrauben 25 bzw. für eine auf die Schrauben aufgesetzte Schraubenmutter werden nach der Montage der Dichtungsgarl1Íturen 22 mit Hilfe irgendeines Bindemittels od. dgl. geschlossen.
Hat man dann die Leitschaufeln in ihre Schliessstellung gebracht, dann liegt die Austrittskante jeder
Leitschaufel an der Dichtung 22 an, mit welcher die Eintrittskante der benachbarten Leitschaufel versehen ist.
Um sicher zu gehen, dass der Anlagedruck zwischen den Kanten über die gesamte Länge der Leit- schaufeln gleichmässig ausfällt, ist deren Endteil 21 mit einer Kante 28 ausgebildet, die sich gegen die
Dichtung 22 legen kann.
Um den Abschluss noch weiter zu verbessern, ist jeweils eine Ringdichtung 29 um den Verstärkungs- bund 30 gelegt, der zwischen Schaufelkörper 1 und Drehzapfen 2 liegt.
Das mit den erfindungsgemässenLeitschaufeln versehene Leitrad ist in der Schliessstellung tatsächlich völlig dicht, sobald die aufblasbaren Überzüge 4 unter Druck gesetzt wurden.
Ein besonderer Vorteil der Leitschaufel nach der Erfindung besteht darin, dass die Dichtungsüberzüge
4 ausgewechselt werden können, ohne dass man das Leitrad ausbauen muss. Nachdem man die Deckel 18 abgenommen hat, ist es ganz leicht, die Schrauben 11 zu entfernen, die innerhalb der Ausnehmungen 9 zugänglich sind, um jede einzelne Dichtung 4 von der entsprechenden Aussenfläche der Leitschaufel zu lösen.
Zahlreiche Änderungen der beschriebenen Einrichtung sind denkbar, insbesondere hinsichtlich der Be- festigungsmittel für die Dichtungen 4.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Leitschaufel für das Leitrad einer hydraulischen Maschine, deren Stirnflächen mit aufblasbaren
Dichtungsüberzügen versehen sind, so dass das Leitrad in der Schliessstellung völlig abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dichtungsüberzug (4) aus einer Hülle aus nachgiebigem Werkstoff besteht, die einen festen, lösbar mit dem Schaufelkörper (1) verbundenen Kern (6) aus Metall umgibt, wobei über ein Rohr (15). ein Druckmittel zwischen den Kern (6) und die Hülle (4) einleitbar ist, um letztere in der Schliessstellung des Leitrades aufzublasen.