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Turbine für elastische Treibmittel.
Vorliegende Erfindung betrifft die Verbindung ringförmiger Teile von Turbinen für elastische
Treibmittel durch Ausdehnungsringe, welche runde Verdickungen an den Rändern haben, die in ring- förmige Fassungen der Turbinenteil passen und besteht darin, dass wenigstens eines der ringförmigen
Glieder mit nur einem Teil einer ringförmigen Fassung, die aus dem Körper dieses Gliedes gebildet ist, versehen ist, während eine dieser Fassung benachbarte ringförmige Nut mit darin eingesetztem Haltering den übrigen Teil der Fassung bildet und ersterer auf seinem Tragglied durch eine Lippe gehalten ist.
Die Erfindung ist in einer Ausführungsform auf der Zeichnung dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 ein teil- weiser Schnitt des Turbinenläufers, Fig. 2 die Ansicht eines Ausdehnungsringes und seiner Befestigung am Läufer, Fig. 3 die Ansicht des Halteringes für den Ausdehnungsring, Fig. 4 die Ansicht eines Ausdehnungsringes und Fig. 5 ein Schnitt durch eine bisher übliche Befestigungsart der Ausdehnungsringe.
Der Läufer ist aus einer Anzahl von Teilen oder Gliedern zusammengesetzt, von denen 5 das innerste oder Hochdruckglied, 6 das mittlere oder Zwischendruckglied und 7 das Niederdruckglied darstellt. Der
Teil 5 ist unmittelbar auf der Turbinenwelle befestigt, die hier nicht dargeste'It ist ; die andern Teile sind aneinander'durch Ausdehnungsringe und 9 angeschlossen. Alle Teile haben die gleiche Drehachse und tragen konzentrische Schaufel. ringe 10, durch welche der Dampf radial nach aussen strömt. Der Teil 7 trägt radial gestellte Schaufeln 11, in welche der Dampf aus den ruhenden Düsen 12 in axialer Richtung eintritt.
Der zweite, dem dargestellten entsprechenden Läufer, der nicht abgebildet ist, hat die gleiche
Bauart, dreht sich entgegengesetzt und trägt Schaufelringe 13, die zwischen den Schaufelreihen 10 angeordnet sind.
Mit Rücksicht auf die hohen Belastungen und Beanspruchungen, denen der Läuferteil 7 unter- worfen ist, muss man diesen insbesondere in dem Gebiete der Bohrung 14 sehr stark bemessen. Ausserdem wird er vergütet, um seine Festigkeit zu erhöhen, wodurch das Metall sehr. hart und ziemlich schwer bearbeitbar wird. Besonders schwierig ist es, das Material im kalten Zustande zu walzen, ohne dass Risse auftreten, während anderseits höhere Erwärmung unzulässig ist, weil dies die Wirkung der Vergütung aufheben würde. Auch die andern Teile des Läufers sollen vergütet sein, damitihre Festigkeit erhöht wird.
Der Ausdehnungsring 9 hat, wie ersichtlich, verhältnismässig grossen Durchmesser und ist auch schwach kegelig gestaltet, obwohl er in manchen Fällen auch zylindrisch geformt werden kann. Dieser.
Ring ist auch aus Stahl geschmiedet und vergütet ; seine Ränder sind mit runden Verstärkungen 15 ver- sehen, welche zur Befestigung des Ringes dienen sowie das Drehmoment, welches duloh die Wirkung des Dampfes auf die Schaufeln erzeugt wird, auf die Turbinenwelle übertragen.
Bei der in Fig. 5 wiedergegebenen früheren Befestigungsweise wurde nun der Ausdehnungsring 17 mit seinem verstärkten Rande 18 in der ringförmigen Ausdehnung 19 des Läufers dadurch festgehalten, dass der eine Rand 20 der in dem Läufer eingearbeiteten Nut nach dem Einbau des Ringes umgebogen wurde. Der Rand wurde in der durch volle Linien dargestellten Weise bearbeitet, wobei, wie beachtet werden muss, die Entfernung zwischen ihm und der Kante 21 des gegenüberliegenden Randes im wesent- lichen dem Durchmesser der Verdickung 18 entsprechen musste, damit man diese in die Nut einführen konnte.
Das bedingt, dass man, nachdem der verdickte Rand des Ausdehnungsringes eingesetzt ist, den
Rand 20 beträchtlich umlegen muss, wenn er die Verdickung des Ausdehnungsiinges umschliessen und da
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Lager dafür vervollständigen soll. Dadurch werden erhebliche Beanspruchungen des Materials des Läufers hervorgerufen und wenn nicht grosse Sorgfalt aufgewendet wird, so wird die erhaltene Lagerwand nicht rund, sondern drückt an einer Stelle stärker auf den Rand des Ausdehnungsringes als an andern, oder der Rand 20 reisst in der Nähe seiner Grundlinie, was zu einer Verwerfung des betreffenden Läuferteiles führen muss.
Ausserdem ist auch die Tatsache zu beachten, dass beim Verschliessen der Lagerstelle des Ausdehnungsringes der Durchmesser des Randes 20, der selbst ein Ring ist, verändert, im vorliegenden Falle verkleinert werden muss ; dies heisst. dass das Metall des Läufers unter so hohen Druck zu setzen ist, dass es in gewissem Grade zu fliessen beginnt und die gestrichelt angedeutete Form annimmt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird nur ein Teil der ringförmigen Ausnehmung 25 für den Ausdehnungsring in dem Läufer selbst hergestellt. Unmittelbar an der so bearbeiteten Nut wird eine verhältnismässig tiefe Nut 26 in axialer Richtung eingearbeitet ; in diese Nut wird ein Haltering 27 eingesetzt, dessen äusserer Teil den Rest der Lagerung für den Ausdehnungsring bildet. Der Haltering wird in der Regel aus weichem Stahl hergestellt, so dass man seinen äusseren Rand beim Walzen leicht umlegen und in eine der Rundung des Ausdehnungsringes entsprechende Form bringen kann. In manchen Fällen kann er indessen auch aus vergütetem Stahl bestehen, doch ist es zweckmässig, die Halteringe aus etwas weicherem Material als die Teile des Läufers herzustellen.
Der Haltering kann ferner einteilig, ohne oder mit Verbindungsstellen, oder je nach der Bauart und den Beziehungen des Ausdehnungsringes zu den zugehörigen Teilen des Läufers auch aus zwei oder mehreren Abschnitten hergestellt werden. In manchen Fällen wird man den Haltering erst nach dem Zusammenbau von Läufer und Ausdehnungsringen, in andes schon vorher einsetzen. Wird der Haltering vorher eingebaut, so muss der vorstehende Rand dieses Ringes so gestaltet werden, dass die Verdickung 15 des Ausdehnungsringes in die Lagernut eingesetzt werden kann, baut man ihn dagegen erst nachher ein, so kann man den betreffenden Rand schon so formen, dass er sich der Lagerstelle anpasst und die Arbeit beim Einwalzen verringert wird.
Das erste Verfahren eignet sich gut für solche Fälle, wo die Halteringe aus weicherem Stahl als die Läufer bestehen, das zweite Verfahren dann, wenn die für beide Teile verwendeten Metalle im wesentlichen die gleichen Eigenschaften aufweisen.
Damit das Drehmoment des Läuferteiles 7 infolge der Wirkung des Dampfes auf die Schaufeln auf den Läuferteil 6 übertragen werden kann, ist der Ausdehnungsring 9 mit einer Mehrzahl von in der Achsrichtung verbreiterten Nuten oder Vertiefungen 28 versehen, in welche das Metall des Halteringes beim Walzen hineingepresst wird, so dass in Wirklichkeit eine Anzahl von Keilen gebildet wird. Diese Vertiefungen und Keile sollen in der Achsrichtung verbreitert sein und annähernd die gleiche Krümmung wie die Verdickungen der Ausdehnungsringe aufweisen, damit sie die Dwh- oder Schwingbewegungen dieser Verdickungen in ihren Lagerstellen, welche bei Durchmesserveränderungen der Läuferteile infolge vonungleichenWärmedehnungenauftreten, nichtbehindern.
Aus demgleichen Grunde sind die Halteringe 27 mit flachen axial verbreiterten Nuten oder Keilschlitzen 29 versehen, in welche das Metall des Läuferteiles eingewalzt oder eingedrückt wird, so dass Keile 30 gebildet werden. Es eigibt sich hieraus, dass die Ausdehnungsringe durch Keilwirkung mit den Halteringen und diese letzteren durch Keilwirkung mit dem Läuferteil verbunden sind. Infolge der grossen Anzahl dieser Keile hat jeder einzelne von ihnen nur einen geringen Bruchteil der Gesamtbelastung aufzunehmen, und daher sind geringe Ungenauigkeiten an dieser Stelle nicht von erheblicher Bedeutung.
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