Laufrad für Kreiselmaschinen, insbesondere Franeisturbinen. Die Erfindung betrifft ein Laufrad für Kreiselmaschinen, insbesondere Francistur- binen.
Sind solche Räder gross zu bemessen, so kann es vorkommen, dass sie sich nicht mehr auf Eisenbahnwagen versenden lassen, da deren Abmessungen das Normalprofil für Hauptbahnen überschreiten. Um dieseSchwie- rigkeit zu beheben, ist schon vorgeschlagen worden, das Laufrad durch zwischen den Schaufeln verlaufende Trennfugen in minde stens zwei Teile zu unterteilen und die beiden Laufradhälften beim Zusammenfügen am Aufstellungsort der Turbine klauenartig in einandergreifen zu lassen.
Ferner sind Aus führungen bekannt, bei denen das Zusammen halten der Radteile durch Schrumpfkörper erfolgt, die beispielsweise in schwalben- sehwanzförmige Aussparungen in den Teil- fläeben eingelegt sind.
In all diesen Fällen sind jedoch die Ti?ennflächen nicht leicht zu bearbeiten, es ergeben sich zeitraubende, schwierige Einpassarbeiten, und der Zusam menbau der Teile gestaltet sieh zudem nicht ganz einf@eb. Auch konzentriert sieh bei der erstgenannten Bauart die ganze Kraftüber tragung auf. die klauenartig ineinandergrei- fenden Stellen, so dass diese verhältnismässig hoch beansprucht werden.
Um die angeführten verschiedenen Nach teile zu beheben, sind bei einem Laufrad ge mäss der Erfindung die die Trennfugen be grenzenden Flächen der Radteile treppen stufenförmig abgesetzt, und die Verbindung der Teile erfolgt durch zwei Gruppen von Verspannungselementen, welche an solchen Stellen in die Trennfugen eingetrieben sind. dass die einen die Fliehkräfte aufnehmen und die andern eine Verschiebung der Teile in der dazu senkrechten Richtung verhindern kön nen. Die Verspannungselemente können da bei zweckmässig als . Kegelstifte oder als Keile oder zum Teil auch als Kegelstifte und zum Teil als Keile ausgebildet sein.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I -T. der Fig. 2 durch ein Franeislaufrad, Fig.2 einen Teil dieses Laufrades in Draufsicht, wobei der Vollständigkeit halber auch einige Schnitte durch die Laufschaufeln in gestrichelten Linien eingezeichnet sind,
Fig. 3 einen Teil einer in die Zeichnungs- ebene abgewickelten Ansicht in Richtung des Pfeils A der Fig. 1 des untern Laufradkran- zes und Fig.4 in einer der Fig.3 entsprechenden Darstellung eine Abänderung einer Einzelheit. In den Figuren bezeichnet 1 die Schaufeln eines Francislaufrades, welche durch einen obern Kranz 2 und einen untern Kranz 3 zu sammengehalten sind.
In Fig.2 sind der Deutlichkeit halber nur einige der Schaufeln 1 des Laufrades dargestellt. Das Laufrad ist durch zwischen den Schaufeln 1 laufende Trennfugen B und C in zwei Hälften unter teilt. Die Flächen dieser Hälften, welche die Trennfugen B bezw. C begrenzen, sind trep penstufenförmig abgesetzt. In diese Trenn fugen sind zwei Gruppen von als Kegelstifte ausgebildeten Verspannungselementen E und G eingetrieben.
Dabei sind diese Kegelstifte a n solchen Stellen der Trennfugen eingetrie ben, dass die Gruppe E die auf die zwei Rad hälften einwirkenden Fliehkräfte aufnimmt, vährend die Gruppe G eine Verschiebung der zwei Hälften in der dazu senkrechten Richtung verhindert. Durch gleichzeitiges oder abwechslungsweises Eintreiben der Kegelstifte der zwei Gruppen E und G lässt sich eine gegenseitige Verspannung in bezug auf die Radhälften erreichen, so dass eine kraftschlüssige Verbindung dieser Hälften geschaffen wird.
Zweckmässig werden die eingetriebenen Kegelstifte gegen Herausfallen noch ge sichert, was beispielsweise dadurch geschehen kann, dass sie mit einer der Radhälften ver schweisst werden.
Bei dem beschriebenen Laufrad lassen sich die treppenstufenförmigen Flächen der Rad hälften leicht herstellen, gut bearbeiten. fer ner ist das Einpassen der Kegelstifte eine ein fache Arbeit und der Zusammenbau am Auf stellungsort der Turbine ist durch seitliches Zusammenschieben der beiden Hälften bequem und rasch zu bewerkstelligen. Dabei lassen sich die Trennfugen an vielen Stellen für die Schaffung einer kräftigen Verbindung zwi schen den beiden Radhälften ausnutzen, ohne dass es für das Eintreiben der Regelstifte schwieriger Einpassarbeiten bedarf.
Auf diese Weise ergibt sich eine günstige Kraftüber tragung, da sie sich auf eine grössere Anzahl von Stellen verteilen lässt. Bei Verwendung von Kegelstiften ergeben sich zudem geringe Spannungsanhäufungen durch Kerbwirkung, da die Kerbradien dann gross sind.
Die beschriebene Verbindung lässt sich auch dann anwenden, wenn sich das Rad aus mehr als zwei kraftschlüssig zu verbindenden Teilen zusammensetzt.
Als Verspannungselemente können an Stelle von Kegelstiften auch Keile vorgesehen sein, oder es können, wie in leg. 4 dargestellt, gleichzeitig Kegelstifte und Keile 4 vorgese lien sein.
Impeller for centrifugal machines, in particular Franeis turbines. The invention relates to an impeller for centrifugal machines, in particular Francis turbines.
If such wheels are to be dimensioned large, it can happen that they can no longer be shipped on railroad cars, since their dimensions exceed the normal profile for main lines. In order to remedy this difficulty, it has already been proposed to subdivide the impeller into at least two parts by separating joints running between the blades and to allow the two halves of the impeller to engage in a claw-like manner when the turbine is assembled.
Furthermore, embodiments are known in which the wheel parts are held together by means of shrink bodies which are inserted, for example, into dovetail-shaped recesses in the partial surfaces.
In all of these cases, however, the door surfaces are not easy to work on, time-consuming, difficult fitting work results, and the assembly of the parts is also not very easy. Also see concentrated on the first type of power transmission. the claw-like interlocking points, so that they are subject to relatively high loads.
In order to remedy the various disadvantages listed, the surfaces of the wheel parts bordering the parting lines are set off in steps in a wheel according to the invention, and the parts are connected by two groups of bracing elements which are driven into the parting lines at such locations . that some absorb the centrifugal forces and others can prevent the parts from shifting in the perpendicular direction. The bracing elements can be useful as. Tapered pins or as wedges or partly also as tapered pins and partly as wedges.
In the accompanying drawing, an example embodiment of the subject of the invention is illustrated, namely shows: Fig. 1 is a section along the line I -T. Fig. 2 by a Franeis impeller, Fig. 2 a part of this impeller in plan view, with some sections through the blades in dashed lines for the sake of completeness,
3 shows a part of a view developed into the plane of the drawing in the direction of arrow A in FIG. 1 of the lower impeller rim and FIG. 4 shows a modification of a detail in a representation corresponding to FIG. In the figures, 1 denotes the blades of a Francis impeller, which are held together by an upper rim 2 and a lower rim 3.
For the sake of clarity, only some of the blades 1 of the impeller are shown in FIG. The impeller is divided into two halves by running between the blades 1 parting lines B and C. The surfaces of these halves, which respectively the parting lines B. C, are set off in the form of steps. Two groups of tensioning elements E and G designed as tapered pins are driven into these separating joints.
These tapered pins are driven in at such points in the joints that group E absorbs the centrifugal forces acting on the two wheel halves, while group G prevents the two halves from being displaced in the perpendicular direction. By driving in the tapered pins of the two groups E and G at the same time or alternately, mutual bracing can be achieved with respect to the wheel halves, so that a non-positive connection of these halves is created.
The driven tapered pins are expediently secured against falling out, which can be done, for example, by welding them to one of the wheel halves.
In the case of the impeller described, the stair-step-shaped surfaces of the wheel halves can be easily produced and processed well. Furthermore, the fitting of the tapered pins is a simple job and the assembly at the installation site of the turbine can be done quickly and easily by sliding the two halves together. The joints can be used in many places to create a strong connection between the two halves of the wheel, without the need for difficult fitting work for driving in the control pins.
In this way, there is a favorable power transmission, since it can be distributed over a larger number of locations. When using taper pins, there is also little stress accumulation due to the notch effect, since the notch radii are then large.
The connection described can also be used when the wheel is composed of more than two parts to be connected in a non-positive manner.
Instead of tapered pins, wedges can also be provided as bracing elements, or, as shown in leg. 4, tapered pins and wedges 4 can be provided at the same time.