Geschweisster Leitschaufelträger für axial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen Die Erfindung betrifft einen geschweissten Leit- schaufelträger für axial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbinen, bei dem die Leitschaufeln zu ihrer Befestigung an ihren beiden radialen Enden in Durch brüche von Blechbandagen ragen, von denen die eine an der äusseren Umfangsfläche eines Innenrin ges und die andere an der inneren Umfangsfläche eines Aussenringes angeschweisst ist.
Derartige ringscheibenförmige Leitschaufelträger, bei denen die Leitschaufeln zwischen einem Innen- ring und einem Aussenring mittels an diesen Ringen angeschweissten Blechbandagen befestigt sind, wer den vor allem bei nach -dem Gleichdruckverfahren arbeitenden Dampf- und Gasturbinen mit Scheiben läufern eingebaut. Sie sind im allgemeinen zu ihrer einfachen Montierbarkeit in einer Achsebene ge teilt.
Zur räumlich genauen und sicheren Fixierung der Leitschaufeln zwischen dem Innenring und dem Aussenring muss gewährleistet sein, dass diese je weils an ihren beiden radialen Enden ohne Spiel in den Blechbandagen stecken, dass sich also das Profil der Durchbrüche in diesen Blechbandagen je weils genau mit dem Profil der Leitschaufeln an deren Enden deckt. Diese Durchbrüche werden im allgemeinen ausgestanzt.
Das einfachste Verfahren zur Herstellung der einzelnen Leitschaufeln besteht darin, diese jeweils von stangenförmigem Profilmaterial abzuschneiden. Bei diesem Herstellungsverfahren weisen die Leit- schaufeln über ihre ganze Längsrichtung das eigent liche Strömungsprofil auf. Bei Einbau solcher Leit schaufeln muss sich also das Profil der Durchbrüche jeweils genau mit dem Strömungsprofil decken.
Ein genaues Ausstanzen von Strömungsprofilen aus den Blechbandagen bereitet aber deshalb besondere Schwierigkeiten, weil solche Profile bekanntlich im allgemeinen einen verhältnismässig breiten Einström- bereich und, daran anschliessend, eine verhältnis mässig lange, schmale und meist spitz auslaufende Ausströmkante, also eine zum Ausstanzen in einem geschlossenen Schnitt äusserst ungünstige Form auf weisen.
Wegen des grossen und daher ungünstigen Verhältnisses Schnittumfang zu Schnittfläche treten beim Ausstanzen solcher Strömungsprofile extrem hohe Schnittkräfte auf, die zu einem vorzeitigen Verschleiss der an sich schon schwierig herzustellen den Schnittwerkzeuge führen und die die erforderliche genaue Wiedergabe des Strömungsprofils meist nicht möglich machen.
Diese Schwierigkeiten können zwar in schon be kannter Weise dadurch umgangen werden, dass die Profile der Leitschaufeln an ihren beiden Enden günstiger geformt werden, dies vor allem durch Beseitigung der verhältnismässig langen und schmalen Ausströmkante des Strömungsprofils an den in die Durchbrüche der Blechbandagen hineinragenden En den. Eine solche in bezug auf die Anfertigung der Durchbrüche günstige Gestaltung der Einspannenden :der Leitschaufeln ist aber deshalb nachteilig, weil hierzu eine zusätzliche zerspanende Bearbeitung je der Leitschaufel notwendig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die bei der Anfertigung der Durchbrüche durch Ausstanzen bestehenden Schwierigkeiten zu verringern, ohne hierzu Leitschaufeln verwenden zu müssen, deren Profil sich entlang ihrer Länge ändert.
Die Erfindung besteht darin, dass die Blech bandagen übereinstimmend mit der Teilung der Leit- schaufeln in Bandagenabschnitte geteilt sind und dass die Profile der Durchbrüche durch entsprechend geformte Ausnehrnungen an den jeweils zueinander gerichteten Stosskanten zweier benachbarter Banda- genabschnitte zustande kommen.
Die Ausnehmungen an den zuesrnandergerichte- ten Stosskanten zweier benachbarter Bandagenab- schnitte lassen sich so formen, dass beim Zusammen fügen dieser beiden Bandagenabschnitte ein dem Leitschaufelprofil entsprechender Durchbruch frei bleibt. Diese Ausnehmungen können ebenfalls auf einfache Weise durch Stanzen gewonnen werden. Hierbei ist jedoch kein geschlossener Schnitt wie bei Anfertigung der Durchbrüche bei dien bisher be kannten, ungeteilten Bandagen durchzuführen, son dern es sind jeweils zwei offene Halbschnitte anzu fertigen.
Offensichtlich bereitet es aber bei offenen Halbschnitten im Vergleich zu einem geschlossenen Schnitt weitaus geringere Schwierigkeiten, den Pro filverlauf einer Leitschaufel genau wiederzugeben, weil hierbei weit geringere Schnittkräfte auftreten und weil daher die an sich einfacher herzustellen den Schnittwerkzeuge einer weit geringeren Bean spruchung ausgesetzt sind.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Aufteilung der Blechbandagen in einzelne, jeweils zwischen zwei benachbarten Leitschaufeln liegenden Abschnitte be steht also darin, dass eine genaue und spielfreie Befestigung der zwischen dem Innenring und dem Aussenring des Leitschaufelträgers angeordneten Leit- schaufeln erreicht wird, ohne dass hierzu Leitschau- feln vorgesehen zu werden brauchen, deren Profil sich entlang ihrer Längsrichtung ändert und die da her nicht durch jeweiliges Abtrennen von stangen förmigem Profilmaterial angefertigt werden können.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Aus führungen von ungeteilten Blechbandagen, bei denen -die Durchbrüche zur Aufnahme der Leitschaufeln nur durch Ausstanzen angefertigt werden können, ist es bei erfindungsgemäss geteilten Blechbandagen möglich, die jeweils an den Stosskanten der einzel nen Abschnitte gelegenen - Ausnehmungen auch durch zerspanende Fertigungsverfahren, beispiels- weise durch Formfräsen,
anzufertigen. Bei Verle gung des Schnittverlaufes zwischen den einzelnen Bandagenabschnitten so, dass dieser jeweils durch die Spitze der Ein- und Ausströmkante des Strö mungsprofils verläuft, weisen die Ausnehmungen je weils einen durchgehenden und von Hinterkanten freien Verlauf auf. Formfräser zur Anfertigung sol cher Profilverläufe sind verhältnismässig- einfach her zustellen.
Auch ist es ohne weiteres möglich, die derselben Hälfte eines Strömungsprofils entsprechen den Ausnehmungen an den Stosskanten vieler oder aller Blechbandagenabschnitte einer Turbinenstufe in einer Aufspannung auf einer Fräsmaschine anzu fertigen. Durch die vorliegende Erfindung kann also eine weitgehende Vereinfachung bei der Herstellung der zur Aufnahme der Leitschaufeln vorgesehenen Durchbrüche erreicht werden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist als Ausführungsbei spiel ein geschweisster Leitschaufelträger mit in Strö mungsrichtung des Treibmittels erweitertem Strö mungskanal in einem radialen Halbschnitt darge stellt.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Blechban dage, die gemäss der Erfindung übereinstimmend) mit der Leitschaufelteilung .in Bandagenabschnitte auf geteilt ist.
Der Leitschaufelträger nach Fig. 1 'besteht aus dem Innenring 3, aus dem Aussenring 4, aus den an den einander zugewandten Umfangsflächen dieser Ringe 3 und 4 angeschweissten Blechbandagen 2, in denen jeweils die in Fig.2 ersichlichen Durch brüche 21 zur Aufnahme der Leitschaufeln 1 an gebracht sind.
Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, sind die Blech bandagen 2 in einer mit der Leitschaufelteilung übereinstimmenden Teilung in die Bundagenab- schnitte 22 aufgeteilt. Bei dieser Aufteilung wer den die Stossflächen 23 jeweils zweier benachbarter Bandagenabschnitte 22 durch entsprechenden Ver lauf der Stanzschnitte so geformt, dass beim Zusam menfügen dieser Bandagenabschnitte jeweils an ihrer Stossfläche ein Durchbruch frei bleibt,
dessen Pro fil sich genau mit dem Strömungsprofil der Leit- schaufel deckt.
Nach dem Zusammenfügen der verschiedenen Teile 1, 2, 3 und 4 des Leitschaufelträgers werden die Bandagen an den beiden Ringen angeschweisst und schliesslich werden die über die Stirnflächen des Innenringes 3 und Aussenringes 4 herausragen den Abschnitte 25 der Blechbandagen und der Schweissnähte 32 und 42 abgedreht.