Befestieganng von Laufteilen auf ihrer Welleg insbesondere bei Dampf- und Gasturbinen, Kreiselverdichtern <B>und</B> dergleichen. Es ist bekannt, an Stelle der Sellrump- f-Liii-, von Laufteilen auf ihrer Welle federnde t' Verbindun--en vorzuselien. Entweder hat <B>Z,</B> man dabei den Nabenteil dementsprechend -ebildet, oder, wie zum Beispiel nach Patent Nr. 104639,
besondere federnde Zwi- sehenglieder angeordnet. Alle diese Lösungen haben die Eigenschaft, den Läufer selbst ohne Schrumpf auf die Welle bringen zu können und die Zentrierung durch die Feder spannungen zu erreichen.
Bei Grossturbinen, wie aber auch bei Hochdruek- und besonders Hoelitemperatur- turbinen zeigt sieh weiterhin die Notwendig keit, für die Laufteile die Zentrierune, über das bisher bekannte Hass der Aufweitung der Räder hinaus bewahren zu müsser. Bei den neuzeitlichen Turbinen machen sich be sonders bei grösseren Abmessungen die Tem peraturunterschiede zwischen Laufteil und Welle beim Anlassen, grossen Belastungs- ZD änderungen usw. <B>"</B>in -vermehrtem Masse be merkbar.
Die beiden erwähnten Maschinen teile weisen daher vorübergehend bisher ganz unbekannte Durchmesserunterschiede auf, so dass die Zentrierung des Laufteils auf der Welle verloren geht und Schwingungen und Erschütterungen auftreten.
Das bisher bekannte Aufschrumpfen sol- eher Teile versagt deshalb, weil mit Rück- sieht auf die Materialbeanspruchungen mehr als<B>1</B> bis 2'/"" Dehnung nicht gut möglich ist und diese Teile neben den Fliehkräften höchstens Übertemperaturen von<B>100</B> bis 120' übernehmen können. Aber auch die federn den Zwischenglieder können den Anforde rungen niel-it genügen, weil bei Verwen dung von in Umfangsrichtung ungeschlitzten Federn die Tangentialspannung in gleicher Weise, wie vorstehend, der Federungsmög lichkeit eine Grenze setzt.
Dies fällt zwar bei geschlitzten Federn weg, hingegen ver- lieren solche Elemente bei den hohen Tem peraturen ihre Federkraft oder sie müssen von vornherein bedeutend grösser veran schlagt werden, was in baulicher Hinsicht nur in den wenigsten Fällen möglich ist.
Erfindungsgemäss sollen nun grössere Durchmesserunterschiede infolge Tempera turungleichheiten zwischen Laufteil und Welle durch eine Kombination der beiden alten Befestigungsarten erreicht werden. Die Erfindung besteht darin, dass der Laufteil sowohl durch Schrumpfwirkung, als auch durch Federringe befestigt ist, wobei die Ab- messuugen der Welle, des Laufteils und der Federringe so abgestuft sind,
dass bei Deh nung des Laufteils zuerst die Schrumpf spannung des Laufteils und die Federkraft der Federrin--e und darüber hinaus die Federkraft der Federringe allein die Zentrie rung bewirken. Zweckmässig ist die Feder kraft der Federringe grösser als die Schrumpf- spannLing des Laufteils.
Das Aufschrumpfen des Laufteils ermög licht eine Zentrierung durch die Federn, die weit über die Beansprueliungsmöglichkeit dieser Federn selbst hinausgeht, und zwar deshalb, weil es dem Laufteil durch den Schrumpf unmöglich gemacht wird, sich auf seinen natürlichen, ursprünglichen Durch messer zusammenzuziehen. Der Aussendurell- messer der ungespannten Federringe muss daher nur Rücksicht nehmen auf den ent sprechenden grösseren Durchmesser des Lauf teils, der sich beim Aufsehrumpfen auf die Welle ergibt.
Die Wirkungsweise dieser Befestigung ist somit folgende: Im Ruliezustand und bei gleicher Temperatur besitzt der Laufteil eine 1- eigene Tangentialspannung, die der Schrump- n P-1 fung -von beispielsweise<B>0,5</B> bis 2 '/", ent spricht. Der Durchmesser des aufgeschrumpf ten Laufteils ist dementsprechend grösser.
Die Federringe zwischen der Welle und dem aufgesehrumpften Rad besitzen ihrerseits gegenüber dem zugehörigen Durchmesser des Laufteils ihre eigene Federvorspannung, welche für sieh<B>1</B> bis 2 '/"o, bei sehr hoch- wertigem Federmaterial 4 '/"" des Durch messers betragen kann.
Treten durch die Inbetriebsetzung Fliehkräfte und Übertem peraturen des Laufteils ein, so wird vorerst die Schrumpfspannung des Laufteils gegen über der Welle aufgehoben, und erst von diesem Moment an, das heisst bei noch wei terer Ausdehnung des Laufteils, löst er sieh von der Welle, worauf die Federkraft der Federringe allein die weitere Zentrierung und Befestigung des Laufteils bewirkt.
Da Selirumpfspannuug und Federvorspannung im ganzen 2 bis<B>6</B> %" ausmachen können, so lassen sich somit neben grossen Fliehkräften auch noch grosse Temperaturunterschiede zwischen Laufteil und dessen Welle ohne Verlust der Zentrierungsfähigkeit aufnel-i- men.
Wenn der Laufteil direkt auf die Welle aufgesetzt wird, bringt dies den bekannten Nachteil mit sieh, dass die Keilbahnen nicht so gut zusammengepasst werden können, es sei denn, dass der Laufteil erwärmt wird, um über die Welle gebracht werden zu können. Es ist deshalb weiterhin vorteilhaft, das Schrumpfmass des Laufteils, wo er die Welle selbst berührt, nicht durch Verkleine rung seines Innendurchmessers, sondern durch eine Einlace aus hartem Stahlblech zu erreichen.
Auf diese Weise wird es möglich, den Laufteil praktisch im Gleitsitz über die Welle schieben, um die Keilbalinen ein arbeiten zu können und erst beim eigent lichen Zusammenbau des ganzen Laufteils die Federringe und die Stahlblechbeilage zur Erreieliung des Selirumpfens einzulegen.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig. <B>1</B> zeigt das erste Beispiel, Fig. 2 einen Teil des selben vor dem Einlegen des Federringes und der Bleeheinlage; Fig. <B>3</B> stellt die Blech einlage dieses Beispiels dar, und Fig. 4 zeigt das zweite Beispiel.
Die Welle a Wig. <B>1)</B> besitzt zum Beispiel einen Durchmesser von a,<B>= 10 000</B> Ein heiten, der Laufteil<B>b</B> den gleichen Durch messer<B>b,<I>=</I> 10 000,</B> und zwar für den die Welle a berührenden Teil<B>e.</B> Die beiden seit lichen Aussparungen<B>d</B> besitzen dagegen zur Auf nahme der Federringe einen Durchmesser von<B>d,<I>=</I> 10 550</B> und die Federringe e ihrer seits vor dem Einle-#en einen Aussendurch <I>messer e,</I> von<B>10 600</B> und einen Innendurch- niesser e, von zum Beispiel<B>9995.</B>
Nachdem die Keile<B>f</B> eingepasst sind, wird der Laufteil<B>b</B> so stark erwärmt, dass sein Innendurchmesser<B>b,</B> soweit durch die Wärmeausdehnung wächst, dass der Laufteil mit einer Blecheinlage<B>g</B> (Fig. <B>3)</B> noch gut über die Welle a geschoben werden kann. Die Blecheinlage erhält eine radiale Blech dicke<B>g,</B> von<B>10</B> Einheiten, so dass der über die Einlao-e aufcesetzte Laufteil nach der Abkühlung einen Innendurchmesser von un gefähr<B>10</B> 020, also 2 '/", Schrumpf behält.
Durch diese erzwungene Vergrösserung wird i)un auch der Durchmesser<B>d,</B> der zwei seit lichen Aussparungen statt<B>10 550</B> bereits <B>10 570,</B> so dass jeder Federring noch eine Zu- sammendrückung von<B>10 600</B> auf<B>10 570</B> oder etwa 03,0 '/"" erfährt.
Der Laufteil mit #),0 -/", Schrumpfung und die Federringe e erhalten t5 ZD somit eine zulässige Beanspruchung, trotz dem erhält man hierdurch eine totale Aus dehnungsfähigkeit von<B>5</B> Beim Über schreiten der ersten 2,0 Delinung des Rades löst sich der Innendurchmesser<B>c</B> des Laufteils<B>b</B> von der Welle a; die beiden Federringe e, die schon vorher zur Zentrie rung beitragen, halten jedoch die Zentrierung ZD 2n des Laufteils noch weiterhin aufrecht und erlauben eine weitere Dehnung des Rades um<B>3</B> '/".
Der gleiche Zweck wird auch erreicht, wenn man statt Einlagen innerhalb des Teils e, zwischen Welle a und der Aussparung<B>d</B> neben den Federringen e Ringe h einfügt. wie in Fig. 4 schematisch dargestellt. Es ist auch möglich und in vielen Fällen sogar wünschenswert, zur gegenseitigen Unter stützung beide Befestigungsarten, also die aus hartem Stalilblech hergestellten Einlagen und die neben den Federringen e befind lichen Rin0.e h zu verwenden. Auch bei die ser Ausführungsform ist ein leichtes Auf- schieben des Laufteils auf die Welle ohne weiteres möglich.
Der äussere Durchmesser der Ringe h ist hier zum Beispiel<B>10 7,50</B> Ein heiten bei einem Durchmesser der Welle von <B>10 000</B> Einheiten und einem Durchmesser der beiden seitlichen Aussparungen in kal tem Zustand von<B>10 550</B> Einheiten. Die Federringe weisen wieder vor dem Einlegen einen äussern Durchmesser von<B>10 600</B> Ein heiten auf. Auch be-%T"irl,-eu zuerst die Schrumpfspannung und die Federkraft der Federringe und später die Federkraft der Federringe allein die Zentrierung des Lauf teils.