CH101024A - Laufrad für umkehrbare Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen. - Google Patents

Description

  Laufrad für umkehrbare Kreiselmaschinen, insbesondere Wasserturbinen.    Die     Laufradein-    und     Austrittswinkel    be  einflussen in erheblichem Masse den Wir  kungsgrad von Turbinen, da von der Grösse  dieser Winkel der stossfreie Eintritt des trei  benden Mediums     ins    Laufrad und die     Aus-          trittsverluste        iabhängen.    Bei in nur     einer     Richtung laufenden Turbinen ist es für den       Konstrukteur    verhältnismässig leicht, diese       Winkel    der gegebenen Wassermenge und .der  Umdrehungszahl anzupassen und dadurch  einen guten Wirkungsgrad zu erzielen.

   An  ders     liegen    dagegen die     Verhältnisse,    wenn  die Turbine in beiden Richtungen zu laufen  hat, wie das zum     Beispiel    bei     Gezeiten-Was-          serkraftanlagen    der Fall ist. Bei fest ange  ordneten     Laufradschaufeln    kann in diesem  Falle für die. eine Drehrichtung auf Kosten  der andern wohl ein verhältnismässig guter  Wirkungsgrad erreicht werden.

   Will man  nun aber für die eine Drehrichtung einen all  zuschlechten .Wirkungsgrad vermeiden, so  muss bei fest angeordneten     Laufradschaufeln     für beide Drehrichtungen im gleichen     Masse     eine     gewisse    Verschlechterung des Wirkungs  grades in Kauf genommen werden.  



       Um,    nun bei umkehrbaren Kreiselmaschi  nen in beiden Drehrichtungen einen guten    Wirkungsgrad zu erzielen, sind erfindungs  gemäss     die        Laufradschaufeln    drehbar im Lauf  rad angebracht und in dessen Nabe derart  befestigt, dass die Befestigung bei Erfordernis  gelöst und bei beliebiger Winkellage der  Schaufeln zur     Laufradachse    wieder herge  stellt werden kann.  



  Jede     Laufradschaufel    kann zweckmässig  einen konischen Sitz aufweisen, der in eine  konische Bohrung der Nabe     hineinpa.sst,    und  die Lösung der Befestigung der Laufrad  schaufeln kann durch     Erzeugung    einer rela  tiven Bewegung radial zur     Laufradachse    zwi  schen     Laufschaufelsitz    und     ,einem    zur Lage  rung dieses Sitzes dienenden Zapfen erfolgen.  Neben zum Lösen der Verbindung zwi  schen Laufschaufeln und Laufradnabe die  nenden     Mitteln    kann noch eine Vorrichtung  zum Verdrehen der     gelösten    Laufschaufeln  vorgesehen sein.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine  beispielsweise Ausführungsform .des Erfin  dungsgegenstandes veranschaulicht, und es  ist:       Fig.    1 ein senkrechter Schnitt durch eine  Wasserturbine mit     einem    Laufrad nach vor  liegender Erfindung, und           Fig.    2 ein     wagrochter    Schnitt nach der  Linie     II-II    der     Fig.    1, wobei die arbeiten  den Schaufelflächen in     Draufsicht    veran  schaulicht sind.  



  In den Figuren sind die     Laufschaufeln     mit dem Bezugszeichen 1 belegt. Jede dieser       Schaufeln    weist einen konischen Sitz 2 auf,  der in     eine    konische Bohrung der Nabe 3 des  Laufrades hineinpasst. Die konischen Sitze 2       der    Laufschaufeln 1 sind mit Innengewinde  versehen, von denen jedes mit dem     Gewinde          eines    zur Lagerung des betreffenden Sitzes  dienenden Zapfens 4 zusammenarbeitet. Jeder  Sitz     \?        ist    ferner mit einem Zahnrad 5 und  ,jeder Zapfen 4 mit einem Zahnrad 6 versehen.

    Die Zahnräder 5 greifen in ein gemeinsames  Zahnrad 7     ein,    das mit einer hohlen Welle 8  fest verbunden ist. Mit der letzteren ist ferner  ein Zahnrad 9 fest verbunden. Die Zahnräder  6 der Zapfen 4 arbeiten mit einem gemein  samen Zahnrad 10 zusammen, das mit. einer  von der Welle 8 umgebenen Welle 11 starr  verbunden ist. Auf die Welle 11 ist ferner  ein Zahnrad 12     aufgekeilt.    Die Welle 11 ist  mit einer     achsialen    Längsbohrung 13 verse  lien, die zur Zuführung von Schmiermittel  nach dem Mittelpunkt des Laufrades dient,  von wo dasselbe durch Kanäle den einzelnen  umlaufenden Teilen dieses Rades zugeführt  wird.

   Die Wellen 8 und 11 erstrecken sich  in eine Bedienungskammer 14, in welcher die  nicht gezeigten     Mittel    angeordnet sind, die  mit den Zahnrädern 9 und 12 zusammen  arbeiten.  



  Für gewöhnlich nehmen die verschiedenen  Teile     die    in     Fig.    1 und 2 gezeigte Lage ein,  in welcher der konische Sitz 2 jeder Lauf  schaufel fest gegen die ihm zugeordnete ko  nische Fläche der Nabe 3 gepresst wird, so       d.ass    die Laufschaufeln 1. relativ zur     La.ufrad-          achse        festgehalten    sind. Für     .den    Fall, dass  nun     eine    Verstellung der Laufschaufeln 1.  vorzunehmen ist, so wird vorerst unter Ver  mittlung des Zahnrades 12 die Welle 11 ver  dreht, wobei durch Festhalten von Zahnrad 9  und Welle 8 eine Verdrehung der Laufrad  sehaufeln 1 ausgeschlossen ist.

   Jene Verdre  hung hat somit nur eine relative Bewegung    radial zur     Laufradachse    der     Laufradsitze    2  und somit der Schaufeln 1 zur Folge. Dadurch  wird die Befestigung der letzteren gelöst, da  kein weiteres festes Anpressen der schrägen  Flächen der Sitze 2 und der Nabe 3 gegen  einander stattfindet. Sobald .die     Befestigung     der Schaufeln 1 in der erwähnten Weise ge  löst ist,     wird        auch    die Welle 8 durch Ver  mittlung des Zahnrades 9 genau mit Welle  11 und Zahnrad 12 in Umdrehung gesetzt,       zwecks    Verdrehung der gelösten Schaufeln 1  um ihre Längsachse.

   Sobald die Schaufeln  1. um den erforderlichen Betrag um ihre  Längsachse gedreht worden sind, wird das  Rad 9     mit,dem    dasselbe treibenden Rad wie  der festgehalten und hierauf dafür     gesorgt,     dass die Welle 11 im entgegengesetzten Sinne  wie vorher gedreht wird, damit die Lauf  schaufeln 1 nunmehr so lange in radialer  Richtung nach     einwärts    bewegt werden, bis  die schrägen Flächen der Sitze 2 und der  Nabe 3 wieder fest gegeneinander     gepresst    und  dadurch die Laufschaufeln 1 in der Nabe 3  des Laufrades festgehalten werden.

      Die beschriebene Einrichtung ermöglicht,  es, die Laufschaufeln 1 um beliebige Beträge  um ihre     Lä,ngsaehse    zu verdrehen und bei     be-          lie'biger    Winkellage zur     Laufradachse        wie-          dem    in der Nabe 3 des Laufrades zu befe  stigen. Zweckmässig wird die Lösung der Be  festigung während des Stillstandes des Lauf  rades vorgenommen.     Erforderlichenfalls    kann  aber auch dafür gesorgt werden, dass eine  Verstellung während des Laufens des Rades  möglich ist.  



  Die Erfindung lässt sich auch an Lauf  rädern von Kreiselpumpen und selbst von  Dampfturbinen anbringen, die in beiden Rich  tungen zu laufen haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Laufrad für umkehrbare KreiseInraschi- nen, insbesondere Wasserturbinen, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbaren Schaufeln des Laufrades in dessen Nabe derart befestigt sind, dass die Befestigung bei Erfordernis ge löst und bei beliebiger Winkellage der Schau- feln zur Laufradachse wieder hergestellt wer den kann. UNTERANSPRÜCHE: 1. Laufrad nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede Laufradschaufel einen konischen Sitz aufweist, der in eine konische Bohrung der Nabe hineinpasst. .

   Laufrad nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung der Befestigung der Laufrad- schaufeln durch Erzeugung einer relativen Bewegung radial zur Laufradachse zwi schen Laufschaufelsitz und einem zur La gerung .dieses Sitzes dienenden Zapfen er folgt. 3. Laufrad nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass neben zum Lösen der Verbindung zwischen Laufschaufeln und Nabe dienenden Mitteln eine besondere, zum Verdrehen der gelösten Laufschaufeln dienende Vorrichtung vorgesehen ist. 4.

   Laufrad nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass eine zum Drehen der gelösten Laufschaufeln dienende hohle Welle eine zum Drehen der Laufschaufelzapfen die nende zweite Welle umgibt und diese Wel len in eine Bedienungskammer sich er strecken, von der aus die Zentralschmie rung des Laufrades erfolgt.