Mehrstufiger Axialkompressor Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kompressor, dessen Gehäuse mehrere Reihen von Statorschaufeln und dessen Rotor mehrere Reihen von Rotorschaufeln aufweist, die zwischen den Stator- schaufelreihen angeordnet .sind,
und betrifft eine Einrichtung zur gleichzeitigen Änderung der Stellung verschiedener Reihen von Statorschaufeln in einem Kompressor, insbesondere einer Gasturbine.
Eine Gasturbine kann mehr Leistung abgeben, wenn sie mit einem Kompressor mit einem höheren Druckverhältnis versehen wird. Bei der Verwendung eines konventionellen Hochdruckkompressors mit festen Statorschaufeln treten jedoch. sogenannte Ab löseerscheinungen beim Betrieb mit Drehzahlen, die unterhalb der vollen Geschwindigkeit liegen, auf.
Dies kommt daher, dass die Statorschaufeln eines Kompressors, der für hohe Geschwindigkeit und hohen Druck gebaut ist, einen bestimmten Anstell- winkel aufweisen müssen, um bei dieser bestimmten Betriebsbedingung den grössten Wirkungsgrad zu er zielen.
Beim Startvorgang oder beim Beitrieb mit einer verminderten Geschwindigkeit wird der An stellwinkel der vordersten Reihen der Schaufeln in ihrer Wirksamkeit durch die Schaufelreihen im hin teren Teil des Kompressors behindert, wenn die Statorschaufel.n fest angebracht sind,. Mit andern Worten, die hinteren Stufen können bei Teilgeschwin- digkeits- oder Startbedingungen nicht jene Luftquan ten aufnehmen, die ihnen durch die vordren Stufen zugeführt werden.
So wird ein Rückstau aufgebaut, der den Kompressor erwürgt. Um diese Erscheinun gen zu verhüten, können die Statorschaufeln ver stellbar sein, so dass bei Teilgeschwindigkeits- oder Startbedingungen die Frontstufen im Verhältnis zu den hinteren Stufen enger geschlossen werden und dadurch den korrekten Anstellwinkel für die betref fende Strömungsgeschwindigkeit der Luft einnehmen können.
Hierdurch werden die Betriebseigenschaften bei gewissen Betriebsbedingungen verbessert, da Richtung und Quantum des Luftstroms geändert werden kann, um mit dem AnstellIwinkel der Stator- schaufeln übereinzustimmen.
Diese Änderung des Luftstroms hat einen direkten Einfl'uss auf die Ab- löseeigenschaften eines Axialkompressors. Bei einem Kompressor mit verstellbaren Statorschaufeln lässt sich der Abfall des Wirkungsgrads bei nicht be stimmungsgemässen Betriebszuständen durch die Ein- stellung des Anstellwinkels der Statorschaufieln der Frontreihen, in der Weise,
dass sie den Eigenschaf ten der hinteren Endreihen entsprechen, vermeiden. Die Stellung oder der Artstellwinkel der Stator- schaufeln für die verschiedenen Betriebszustände kann als Funktion der Drehzahl, und des. Drucks der Maschine festgelegt werden.
Wenn eine Gasturbine bezüglich der Festigkeits- verhältnisse schwer genug gebaut werden darf, wird eine Annäherung des Betriebszustandes an die Ab lösegrenze des Kompressors seine Funktion nicht entscheidend hindern.
Beispielsweise kann die An näherung an die Ablösegrenze eines Kompressors Druckwellen erzeugen oder anregen, Idie -grosse in den Bauteilen des Kompressors zur Folge haben. Sind diese Bauteile genügend schwer dimen sioniert, so können sie diesen grossen Vibrationen widerstehen.
Ein Gasturbinentriebwerk mit einem guten Kraftgewichtverhältnis in eineue Flugzeug hin gegen schafft die Möglichkeit, entweder mehr Brenn- stoff oder mehr zahlende Last mitführen zu können. Ein: schwer gebautes Düsentriebwerk kann dieses günstige Kraftgewichtverhrältnis nicht erreichen. Um das beste Kraftgewnchtverhältnis eines.
Düsentrieb werkes zu erzielen, ist @es daher von grosser Bedeu tung, dass dieses so leicht wie möglich gebaut ist. Das Problem der Annäherung an die Ablösebedingungen gewinnt<U>dann</U> noch vermehrte Bedeutung.
Obschon bereits Ausführungen vorhanden sind, die Anstellwinkel von ganzen Reihen von Stator- schaufeln eines Axialkompressors gleichzeitig und für eine bestimmte Drehzahl der Maschine in einem vorbestimmten Ausmass zu verstellen, schlugen diese im Hinblick auf die verschiedenen Schwierigkeiten bei der Betätigung der Schaufeln fehl. Bisherige Ausführungen sind zu schwer ausgefallen, so dass das Ziel,
einen Kompressor für ein hohes Druckver- hältnis und von leichtem Gewicht zu schaffen, des halb nicht erreicht wurde. Zudem wird das Gewicht durch die bisherigen Konstruktionen dieser Art in einem solchen Ausmass vergrössert, dass der gewon nene Vorteil durch die Gewichtsvermehrung wieder aufgehoben wird.
Ausserdem sind die in der Maschine auftretenden Vibrationen von solcher Heftigkeit, dass sie Fehlfunktionen in dieser oder jener Art verschie dener mechanischer Elemente des Hebelwerkes ver ursachen. Ferner, und dies ist vielleicht einer der wichtigsten Erwägungen, ist die erforderliche Ge nauigkeit des Mechanismus zur Steuerung des Win kels der Statorschaufeln für einen befriedigenden Be trieb des Kompressors von Bedeutung.
In kleinen Flugzeuggasturbinen ist das Kraft- Gewicht-Verhältnis von besonderer Bedeutung. Kleine Gewichtseinsparungen beispielsweise gewähr- leisten bei einer kleinen Maschine grössere Gewinne in Gewichtsprozenten als in einer grossen Maschine. In kleinen Maschinen ist die Gewichtseinsparung
eine absolute Bedingung. Zum Beispiel sind die Reihen der Statorschaufeln in einem Axialkompressor für kleine Flugzeuggasturbinen so nahe beieinander angeordnet, dass es Schwierigkeiten bereiftet, das He belgestänge zur Verstellung der Schaufeln unterzu bringen.
Nicht nur ist ein hohes Mass von Genauig keit bezüglich der Einstellung und der Steuerung der Winkelstellung der verstellbaren Schaufelreihen in relativ kleinen Kompressoren mit Erfordernis, son dern es müssen auch Spiel- und Leerwege auf ein Minimum herabgesetzt werden, welche von den er forderlichen Herstellungs-Toleranzen und von den unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen den einzelnen Bauteilen herrühren.
Mit anderen Worten, in einem kleinen Kompressor der in Frage stechenden Art sind die Hebelaxmllängen und die Winkeltriebe so klein, dass kleine Leerwege und Spielfreiheiten schon relativ grosse Winkelbewegungen der Schau feln zulassen. Daher hatten alle Konstruktionsfehler oder summierten Herstellungs Toleranzen sowie auch unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen den ein zelnen Teilen normalerweise eine unkontrollierbare Auswirkung auf die Winkellage der Statorschaufeln.
Im Gehäuse einer kleinen Flugzeuggasturbine und\ insbesondere des Kompressors der Turbine ist der Umfang so klein, dass die Öffnungen zur Lage- rung der Schaufeln in einer Reihe von Statorschau- feln so nahe beieinanderliegen, dass der Mechanis mus zur Verstellung der Schaufeln niicht unmittel, bar beim Gehäuse an den Schaufeln angebracht wer den kann.
Ein Hebelarm, der normalerweise am Fuss einer Statorschaufel befestigt wird, würde sich mit dem Hebelarm der benachbarten Schaufelreihe über schneiden. In einer kleinen Flugzeuggasturbine würde die radiale Wärmedehnung des Kompressor gehäuses normalerweise auf den Befätigungsmecha- nismus zur Verstellung der Statorschaufeln des Kom- pressors übertragen und dadurch einen Fehler in den Bewegungsmechanismus einführen.
Ein solcher Fehler würde die Erreichung des besten A.nstell- winkels der Statorschaufeln verhindern. Bei den bis her verwendeten Verstellmitteln war es nicht ge lungen, diese genannten Fehler genügend herabzu- setzen oder zu eliminieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen mehrstufigen Axialkompressor, insbesondere für Gas turbinen von Flugzeugen, mit einer Versteileinrich tung für die Statorschaufeln, wobei die mit den Schaufelfüssen verbundenen Wellen in Lagerbüchsen geführt sind, die am äusseren Umfang des Kompres- sorgehäuses vorgesehen sind und wobei jede Welle mit einem Hebel verbunden ist, dessen freies Ende gelenkig in eine Ausnehmung eines Betätigungsrin ges eingreift,
der jeweils für alle Schaufeln einer Stufe gemeinsam ist und das Kompressorgehäuse umgibt. Kennzeichnend für die Erfindung ist, dass die Lagerbüchsen jeder Schaufelreihe sich durch je einen Lagerring erstrecken, der das Kompressorge- häuse umgibt und in radialer Richtung einen Abstand von diesem aufweist, so dass der Lagerring gehalten ist, und dadurch, dass die Betätigungsringe drehbar in den Lagerringen der jeweils benachbarten Reihe gelagert sind.
Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen .sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil eines Längsschnittes des Kom- pressors einer Flugzeuggasturbine, wobei die Stator- schaufeln und ein Teil des Hebelwerks zu deren Ver- stellung sichtbar sind, Fig. 2 einen Grundriss, der das äussere Hebelwerk zur Verstellung der Betätigungsringe zeigt, die sich rings um das Kompressorgehäuse erstrecken,
Fig. 3 eine Stirnansicht nach der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht nach Linie 4-4 in Fig. 2, Fig. 5 einen Längsschnitt nach Linie 5-5 in Fig. 2, Fig. 6 eine Ansicht nach Linie 6-6 in Fig. 1,
Fig. 7 ein Schnitt nach Linie 7-7 in Fig. 1 und Fig. 8 eine Teilansicht eines Hebelarmes mit der zugehörigen Schaufelwelle.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist mit 10 all gemein ein Axilalkompressor einer Flugzeuggastur bine bezeichnet. Der Kompressor weist einen Ein ass 11 und ein Gehäuse 12 auf. Mit 14 sind die Reihen der Statorschaufeln bezeichnet, deren eine beliebige Anzahl vorhanden sein können. Von diesen können alle Reihen oder nur eine Anzahl: davon verstellbar sein.
Jeder Reihe von Statorschaufeln ist eine Reihe von Rotorschaufeln 15 benachbart, deren ebenfalls eine beliebige Anzahl vorhanden sein können. Das Statorgehäuse ist mit einer Vielzahl. runder öffnun- gen 16 versehen, deren jede einen Sitz 18 aufweist. Der Fuss jeder Schaufel 14 ist mit einer Abstützfläche 20 versehen, die zum Anliegen an einem Sitz 18 bestimmt ist.
Zwischen der Abstützfläche 20 und dem Sitz 18 ist ein Lagerring aus dem allgemein un ter der Bezeichnung Polytetrafluoräthylen bekann ten Material eingelegt, zum Zwecke, eine praktisch reibungsfreie Bewegung zwischen Sitz 18 und Fläche 20 zu gewährleisten. Dieses Lagerungsmaterial be- nötigt zudem kein Schmiermittel und wirkt zugleich als Luftdichtung, um Druckluftverluste aus dem Kompressor zu verhüten.
Eine Walle 24, die die Öffnung 16 lose durchsetzt, wie durch den Zwischen raum 25 angedeutet, erstreckt sich vom Fuss einer jeden verstellbaren Statorschaufel radial nach aussen.
Da ein Kompressorgehäuse einer kleinen Flug zeuggasturbine einen sehr kleinen Umfang besitzt, und da eine grosse Anzahl von Schaufeln in einer Schaufelreihe erforderlich sind, müssen die Öffnun gen 16 eng beieinander angeordnet sein.
Hebelarme oder dergleichen, die an den Wellen 24 dürekt am Kompressorgehäuse befestigt wären, würden sich: mit den benachbarten Hebelarmen überschneiden. Aus diesem Grunde erstrecken sich die Wellen 24 vom Gehäuse um eine namhafte Strecke radial nach aussen, damit das mechanische Gestänge wie z. B. Hebelarme daran befestigt werden können.
Zur La gerung der Wellen 24 ist ein Lagering 37 mit einer Vielzahl von Öffnungen 27 vorgesehen, welch letz tere in ihrer Anzahl mit den Öffnungen 16 überein stimmen. Auf Grund der Summierung von Herstel- lungstoleranzen können die Öffnungen 27 mit den Öffnungen 16 nicht exakt ausgerichtet sein. Die Öffnungen 16 sind deshalb etwas überdimensioniert, was eine lose Lagerung der Wellen 24 ergibt.
Im Hinblick auf den zu grossen Durchmesser der Öffnungen 16 stellt sich das Problem, wie die Biege kräfte durch die Wellen 24 übertragen werden kön nen. Dies wird durch einen verdickten Rand 28 um die Öffnungen 16 herum ermöglicht, auf welchem eine Vertiefung bzw. eine ebene Auflagefläche 30 ausgefräst ist, die einen Sitz bildet. Durch jede Öff nung 27 im Lagerring 37 erstreckt sich eine Hülse 32. Diese ist unten nach aussen abgebördelt, so dass eine Schulter 34 zur Auflage auf dem Sitz 30 gebil det ist.
Die Biegebelastungen der Wellen 24 werden durch die Hülsen 32 aufgenommen und auf den La gerring 37 übertragen. Die Hülse 32 bildet ein Mit tel, um den Betätigungsmechanismus in radialer und den Betätigungsring in axialer Richtung festzu legen.
Um den Lagerring 37 gegen das Kompressorge- häuse 12 und die Statorschaufeln 14 und gegen die auftretenden radialen Wärmedehnungen zu isolieren, ist der Lagerring auf den Hülsen 32 verschiebbar ge lagert, wobei die Hülsen selbst am Kompressorge- häuse, wie dargestellt, befestigt .sind.
Diese Konstruk tion gestattet den Hülsen, sich mit den W'ärnodeh- nungen des Kompressorgehäuses zu bewegen, indem der Schiebesitz den Hülsen 32 eine radiale Bewe gung im Lagerring ermöglicht, ohne denselben zu beeinflussen. Durch diese Anordnung wird der La- gerring 37 gegen das Kompressorgehäus,e isoliert und bildet damit eine stabile Stütze für den Betätigungs ring.
Diese Konstruktion verhindert auch, rdass die Wärmedehnungen des Kompressorgehäuses und der Statorschaufelh die Wirkung des Betätigungsmecha- nismus stören.
Da zudem mehrere Schaufeln in einer Reihe sind, halten die horizontal stehenden Wellen 24 den La gerring 37 in vertikaler und die vertikal stehenden Wellen 24 in horizontaler Richtung. Der Lagerring 37 kann in bezug auf die Wellen so dimensioniert sein, d'ass er eine bestimmte radiale Lage zum Kom- pressorgehäuse 12 einnehmen kann, ohne dass er direkt an diesem befestigt ist,
so dass er sozusagen schwimmend gelagert ist.
Jeder Lagerring 37 ist mit einer Ringnut 26 ver sehen. Dies trifft jedoch für die erste Schaufelreihe nicht zu, welche für die Lagerung ihres eigenen Betätigungsringes vorgesehen sein muss. In diesem Fall befindet sich auf der andern Seite der Ringnut 26 eine weitere Ringnut 38.
Eine Vielzahl von festen Bolzen 40 durchsetzen den Lagerring 37 quer zur Ringnut 26. Diese Bol zen sind mit auf Kugeln gelagerten Rollen 42 ver sehen, zum Tragen eines der Betätigungsringe 44.
Die Betätigungsringe 44 sind von im wesentlichen Z-färmigem Profil, dessen eines Ende auf den Rollen 42 praktisch reibungslos drehbar gelagert ist. Ein Ring 46 ist am vertikalen Teil 47 des Betätigungs rings angeschweisst, um dessen Lagerungsrand zwecks Aufnahme der Belastungen zu verbreitern und seine Stabilität und axiale Ausrichtung zu verbessern.
Gemäss Fig. 6 ist der Betätigungsring 44 mit einem verjüngten Führungsschlitz 48 versehen, des sen Funktion nachstehend erläutert wird. Ein Mit nehmerstift<B>50</B> kann sich im Schlitz 48 verschieben, welcher Stift in einer Bohrung 54 des Hebelarmes. 52 beispielsweise angeschweisst ist.
Dieser Führungs schlitz 48 ist deshalb verjüngt, um einen spielfreien Gleitsitz zwischen den Längsrändern des Schlitzes und dem Mitnehmerstift 50 aufrecht zu erhalten, und um anderseits einen schädlichen Festsitz zu verhin dern, aber @doch die erforderliche Genauigkeit in der Einstellung der Statorschaufeln zu ,gewährleisten. Diese Divergenz der Führungsschlitze ist notwendig,
da der Betätigungsring 44 sich längs eines Kreis bogens und der Mitnehmerstift 50 sich in einer Tan- gentialebene zu diesem bewegt.
Aus. diesem Grunde verschieben sich die Mitnehmerstifte 50 desto weiter aus den Mittelachsen der zugeordneten Schlitze, je grösser der Verstellwinkel der Arme 52 aus ihrer Nullage heraus ist, wodurch sie einen zunehmend breiteren Führungsschlitz 48 erforderlich machen.
Durch ihre Divergenz werden die Schlitze 48 in Rich tung des zunehmenden Arbeitsdrehwinkels der Dreh arme 52 zunehmend breiter.
Wie Fig. 7 zeigt, sitzt das Ende der Welle 24, das zwei konvergierende flache Endseiten 56 auf weist, in einer Aus:nehmung 55 des Hebelarms 52. Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung zwi schen Arm 52 und Welle 24 geschaffen.
Eine Zwi schenscheibe 58 ist über das Wellenende aufgescho ben, dis auf dem Hebel 52 aufliegt. Eine Konter mutter 62 ist auf das mit Gewinde versehene Ende 60 bis zum Anliegen gegen 'die Scheibe 53 aufge schraubt. Die Auflagefläche 59 der Scheibe 53 legt die radiale Lage des Hebelarmes 52 'n bezwg auf das Kompressorgehäuse 12 fest.
Die Hebelarme 52 sind an den Wellen 24 der Schaufeln 14 unter Vorspannung befestigt, so dass sie gegen den Betätigungsring 44 anliegen. Dies er möglicht dem Gehäuse zusammen mit üen Schau feln sich radial auszudehnen, ohne dass der dichte Passsntz verloren geht,
und ohne dass die Mitnehmer- stifte 50 ihren Eingriff mit den Führungsschlitzen 48 verlieren.
Zur Bewegung des Betätigungsrings 44 längs eines Kreisbogens um das Kompressorgeh"äuse ist ein Gabelkopf 64 mittels einer Niete oder dergleichen 66 am Betätigungsring 44 befestigt (Fig. 1), an wel chem die Betätigungsmittel zur Verschiebung des Ringes angreifen. Diese Betätigungsmittel umfassen einen gesicherten Drehbolzen 68, der den Gabel kopf 64 durchsetzt. An diesem ist ein sich selbst ausrichtendes Kugellager 70 angebracht.
Im wesent lichen bestehen die Kugellager aus einer Kugel 69 und einem Ring 71, wobei die Kugel 69 eine durch gehende Öffnung aufweist, um einen Bolzen 68 auf zunehmen.
Das Kugellager 70 ist im einen Ende eines Spann schlossstabes 72 respektive in einem Auge 73 des selben derart befestigt, dass der Spannstab und der Bolzen 68 sich in verschiedenen Ebenen ohne zu würgen drehen können, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich.
Das Auge 73 ist mit einem Gewindezap fen 74 versehen, der in den Hülsenteil des Spann stabes 72 eingeschraubt ist, wodurch der Anstellwin- kel der Statorschaufeln eingestellt werden kann.
Dieser Spannstab ermöglicht die Kompensierung der summierten Herstellungstoleranzen und eliminiert hierdurch die Herstellungsungenauigkeiten bezüglich des Anstellwinkels der Statorschaufeln. Ein. weiteres Auge 75 ist am Gewindezapfen 76 am andern Ende des Spannstabes 72 gebildet, wodurch ebenfalls ein Verstellorgan zur Aufnahme der Ungenauigkeiten gebildet ist,
die aus den Herstellungstoleranzen resul tieren. Im Auge 75 .ist mittels. eines Drehbolzens ein weiteres Kugellager 77 befestigt, dessen äusserer Teil sich selbst ausrichten kann, und das in seinem Auf bau identisch mit dem oben beschriebenen Kugel lager ist.
Am Kompressorgehäuse 12 (Fig. 2, 3, 4, 5) ist ein Träger 78 befestigt, der sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt und mittels eines abgewinkel ten Endes 79 am Stirnende des Gehäuses beispiels weise durch Schrauben und Muttern, wie bei 80 dargestellt, befestigt ist. Das hintere Ende des Trägers 78 ist nur mittels eines Gleitsitzes gelagert.
Auf dem Träger 78 sind eine Mehrzahl von Winkelhebeln 81 befestigt, die mittels Drehzapfen 82 schwenkbar am Träger gelagert sind. Wie Fig. 5 zeigt, ist jeder Win kelhebel 81 aus zwei ähnlichen Teilen gebildet, einem äusseren Winkel 83 und einem inneren Win kel 84, welche miteinander durch Punktschweissung oder in irgend einer anderen bekannten Weise ver bunden sind.
Die Winkelteile 83 und 84 wirken als einheitliche Winkelhebel, was die Verwendung von relativ dün nem Leichtmaterial gestattet und doch die nötige Festigkeit ergibt, um ohne Verbiegungen die Kräfte zu übertragen, die dem Winkelhebel zur Verstellung der Schaufeln mitgeteilt werden.
Das Ende jedes Winkelhebels 81 besteht zwecks zusätzlicher Festig keit aus den beiden voneinander mit Abstand ge trennten Teilen 83 und 84, welche das. Auge 75, wie Fig. 3 zeigt, zwischen sich aufnehmen. Das Kugel lager 77 ist im Auge 75 gelagert und schwenkbar mittels des Bolzens 77 am Winkelhebel befestigt, der ,die Kugeln des Lagers durchsetzt.
Die Winkelhebel 81 sind abwärts gebogen oder abgewinkelt, wie bei 85 in Fig. 5 gezeigt, um genü gend freien Raum für das äussere Hebelgestänge wie die Spannschlösser 72 und die Gabelkurbel-Schwenk- lager 82 frei zu lassen. Die Abwinklung 85 erlaubt jedem Winkelhebel, einen benachbarten Hebel zu überlappen.
Am anderen Schenkel 86 (Fig. 3) des. Winkel- habels 81 sind die Teile 83 und 84 aneinander an liegend, wie Fig. 3 zeigt. Alle Schenkel 86 (Fig. 2) sind durch einen Verbindungslenker 87 miteinander schwenkbar verbunden, so dass sie alle miteinander verstellt werden können.
Der Verbindungslenker 87 setzt sich aus einem äusseren Teil 88 und einem inneren Teil 89 zusammen, die je auf einer Seite die äusseren respektive die inneren Teile der Schen kel 86 übergreifen, wie Fig. 2 und 3 zeigen. Zur schwenkbaren Verbindung der Schenkel 86 mit dem Lenker 87 dienen Stifte oder Nieten 90.
Der Ab stand zwischen den Nieten 90 und dem Schwenk zapfen 82 ist bei allen Gabelkurbeln derselbe, so dass bei einer Verschiebung des Verbindungslenkers 87 alle Winkelhebel um den gleichen Winkel ver- schwenkt werden.
Der Abstand von den Schwenk zapfen 82 zu den Schwenkbolzen 77 kann überall derselbe sein, oder er kann von der einen Schaufel reihe zur andern variieren, und zwar in. Abhängigkeit von den Raumerfordernissen, von der Länge der Hebelarme 52 und von Idem Schwenkwinkel über welchen die Schaufelreihen verstellbar s@eii sollen.
Zum Beispiel kann der Zwischenraum bei einer Schaufelreihe ungenügend gross sein, um. einen Ab- stand von der gewünschten Grösse zu gestatten. So können die Raumverhältnisse kürzere Hebelarme erforderlich machen. Um daher den richtigen Dreh winkel für die Schaufeln zu ermöglichen, kann der Abstand zwischen dem Schwenkpunkt 82 und dem Stift 77 je nach Bedarf vergrössert oder verkleinert werden.
Ausserdem können die Betriebsbedingungen des Kompressors einen viel grösseren Drehwinkel für die eine Schaufelreihe als, für die andere erfor derlich machen. Um einen grösseren Drehwinkel zu ermögk'chen, können die Hebelarme 52 und der Ab stand zwischen den Punkten 82 und 77 grösser gehal ten sein. Am Verbindungslenker 87 ist ein Haupt winkelhebel 91 bei 90 angelenkt, der einen verlän gerten Schenkel. 92 (Fig. 4) aufweist.
Dessen innere und äussere Schenkel',hälften 94 und 96 schliessen an ihren Enden einen Zwischenraum zur Aufnahme eines Kugellagers 97 ein, ähnlich jenen, die in Fig. 5 dargestellt sind.
Ein Betätigungshebel 98 setzt sich aus einem äusseren Teil 100 und einem inneren Teil 102 zu sammen, deren jeder auf einer Seite des Kugellagers 97 bzw. der Schenkelhälften 94 und 96 angeordnet ist. Ein Drehstift 104 durchsetzt das Kugellager 97 mit den daran befestigten Schenkelh und Hebelhälf ten. Der Drehstift kann eine Niete oder eine Schraube mit Kontermutter sein.
Der Betätigungshebel 98 ist an einer einstellbaren Kolbenstange 106 angelenkt, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Diese Gelenkverbindung ist von ähnlichem Aufbau wie die anderen Kugel lager, indem die Kolbenstange 106 an ihrem einen Emde ein Auge 107 zur Aufnahme des Kugellagers aufweist, das in der beschriebenen Weise durch einen Drehstift 108 zusammengehalten wird. Der Drehstift kann auch hier aus einer Niete oder einer Schraube mit Kontermutter bestehen.
Zwecks Betätigung der Kolbenstange 106 ist die selbe in einem Steuerzylinder 110 geführt, dessen Steuerung von der Drehzahl oder vom Druck oder Maschine abhängig ist. Durch einen eigenen Steuer- mechanismus kann der Steuerzylinder zur Verschice bung der Kolbenstange veranlasst werden, indem als Parameter die Drehzahl des Kompressors und der Turbine,
die Eintrittstemperatur, der Austritts druck und die Lage des Steuerhebelr der Maschine benützt werden können. Bei jeder Änderung der Drehzahl und des Drucks, bei welcher die Annähe rung an die Ablösegrenze der Maschine angezeigt wird,
wird dann dem Steuerzylinder ein Signal zur Betätigung der Kolbenstange 106 und des Hebel werks zugeführt. Jede Reihe von Schaufeln wird dann in jedem gewünschten Winkel über einen relativ wei ten Bereich verstellt.
Wie aus der beschriebenen Konstruktion leicht ersichtlich, ist dieselbe für alle Kleingasturbinen anwendbar, bei welchen Leicht metallteile mit enYr hohen Präzision verwendbt wer den, wie es für Axialkkompressoren erforderlich ist.
Wenn die Kolbenstange 106 durch den Steuer zylinder 110 bewegt wird, wird der Hauptwinkel- hebel 92 geschwenkt, so dass er den VeTbindungs- lenker 87 nach links oder rechts in Fig. 2 verschiebt, wodurch die Winkelhebel 81 und die Drehzapfen 82 geschwenkt werden, die am Träger 78 befestigt sind. Wenn beispielsweise der Lenker 87 nach rechts in Fig. 2 verschoben wird,
werden die Winkelhebel 81 im Gegenuhrzeigersinn veTschwenkt. Dadurch wer den die Spannschlösser 72 und mit ihnen die Betäti- gungsringe 44 abwärts bewegt.
In Wirklichkeit dre hen sich die Ringe 44 um das Turbinengehäuse 12, aber zum leichteren Verständnis kann hier angenom men werden,
dass die in Fig. 2 dargestellten Teilte die- ser Ringe sich eher in einer Ebene als in einer tat sächlich gekrümmten Fläche befinden. Mist der Ab- wärtsbewegung der Ringe 44 werden die Hebeliarmc 52 über die Führungsschdkw 48 und <RTI
ID="0005.0128"> die Stifte 50 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn um ihre Schwenk zapfen 60 verschwenkt, wodurch sie die Statorschau- feln 14 in die korrekte Anstellwinkelstellung bringen, um den Betriebserfordernissen, wie sie durch die Betätigung des Steuerzylindcrs 110 erheischt werden,
zu entsprechen. Es ist leicht ersichtlich, dass bei einleer Bewegung des Verbindungslenkers 87 nach links die Statorschaufeln 14 im Uhrzeigersinn verstellt wer den. Der Abstand zwischen dem Drehpunkt 82 der Winkelhebel. bis zu jenen der Kugellager 77 an den Winkelhebeln kann von Stufe zu Stufe d;arselbe sein.
Dieser Abstand dient zwei' Funktionen: vom Stand punkt der Betriebsweise aus kann es wünschbar sein, diese Abstände zwecks ungleicher Verstellung der einzelnen Schaufelreihen zu variieren. Oder, wo es die Raumverhältnisse erfordern,
dass die Abstände zwischen den Punkten 82 und 77 bei den einzelnen Winkelhebeln unigleich gross sind, während die Be triebsbedingungen gleiche Schwenkwinkel für* alle Schaufelreihen erfordern,
können däe Hebelarme 52 in ihrer Länge in der Weise der Länge der Winkel hebel 81 angepasst sein, dass sich für alle Schaufel- reihen gleiche Verstellwinkel ergeben.
Selbstver ständlich können aus Raumgründen unterschiedliche Längen der Hebelarme 52 erforderlich sein, während aus Gründen der Luftführung die Statorschaufeln um gleiche Drehwinkel verstellbar sein müssen.
In die sem Fall können die Abstände zwischen den Punkten 82 und 77 der Winkelhebel 81 den unroerschiedlichen Längen der Hebelarme 52 in der Weise angepasst sein, "ass letztere kompensiert und die Schaufeln allleer Reihen um die gleichen Drehwinkel verstellt werden.