DE1066510B

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Publication number: DE1066510B
Application number: DENDAT1066510D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-01

Description

DEUTSCHESGERMAN

kl. 88 a 12kl. 88 a 12

INTERNAT. KL. F 03 bINTERNAT. KL. F 03 b

PATENTAMTPATENT OFFICE

M33850Ia/88aM33850Ia / 88a

ANMELDETAG: 9. APRIL 1957REGISTRATION DATE: APRIL 9, 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL:

1.OKTOBER1959OCTOBER 1, 1959

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Bauweise eines Gehäuses für Turbinen, Pumpen od. dgl., das aus Spirale, Stützschaufelkranz und vorzugsweise beidseitig an diesem angeordneten Lagerstützmänteln besteht.The invention relates to a new construction of a housing for turbines, pumps or the like of spiral, support blade ring and preferably bearing support jackets arranged on this on both sides consists.

Die Verbindung einer Spirale in Schweißkonstruktion mit den zwei Stützschaufelringen aus Stahlguß hat schon zu verschiedenen Lösungen geführt, die aber keineswegs befriedigen. Bei einer dieser Konstruktionen werden die Stützschaufelringe mit den Stützschaufeln aus einem Stück gegossen. Man erhält ein heikles Gußstück. Da bei dieser Konstruktion die Stützschaufeln nicht hohl gegossen werden können, diese aber aus strömungstechnischen Gründen teilweise beträchtliche Wandstärken aufweisen, ist es infolge der erhöhten Ausschußgefahr durch Lunkerbildung nötig, auch die übrigen Teile des gemeinsamen Stützschaufelringes in seinen Wandmaßen stärker als nötig zu bemessen. Die Stützschaufeln bilden somit gußtechnisch ein beträchtliches Hindernis für eine rationelle Bauweise.The connection of a spiral in welded construction with the two support vane rings Cast steel has already led to various solutions, but they are by no means satisfactory. At a In these constructions, the support vane rings are cast in one piece with the support vanes. A delicate casting is obtained. Since in this design the support blades are not cast hollow can be, but due to fluidic reasons, these sometimes have considerable wall thicknesses, it is necessary due to the increased risk of rejects due to the formation of cavities, also the other parts of the common support blade ring in its wall dimensions larger than necessary. The support blades thus form a considerable obstacle to efficient construction in terms of casting technology.

Bei einer anderen Lösung sind statt der Stützschaufeln nur einfache Verbindungsschrauben mit Distanzelementen angeordnet, welche die zwei Seitenringe, an die sich die Spirale radial anschließt, verbinden bzw. zusammenhalten. Auch ist es bekannt, die Stützschaufelringe getrennt anzufertigen und mit getrennt hergestellten Stützschaufeln zu verbinden. Eine wirtschaftliche Schweißkonstruktion wurde hierbei jedoch nicht vorgeschlagen.In another solution, only simple connecting screws are provided instead of the support blades Arranged spacer elements, which connect the two side rings to which the spiral connects radially or stick together. It is also known to manufacture the support vane rings separately and with them separately to connect manufactured support blades. An economical welded construction was here however not suggested.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine bearbeitungsmäßig einfache X^erbundschweißkonstruktion zu erstellen, bei der nicht nur die getrennt gefertigten Stützschaufeln, sondern auch noch die beidseitigen Stützmäntel für die Lagerung des Leitapparates und der Welle bzw. für den Einsatzdeckel der Wellenlagerung mit inbegriffen sind.The invention has set itself the task of processing a to create a simple X ^ welded construction in which not only the separately manufactured Support blades, but also the support sheaths on both sides for the storage of the diffuser and the shaft or for the insert cover of the shaft bearing are included.

Die Erfindung besteht darin, daß Spirale, Stützschaufelkranz und Lagerstützmäntel in Verbund-Schweißkonstruktion einstückig ausgebildet sind, wobei der Stützschaufelkranz aus Stahlguß in an sich bekannter Weise aus zwei Stützschaufelringen und zwischengeschweißten Stützschaufeln besteht, die geschweißteSpirale an die Stützschaufelringe in bekannter Weise, zweckmäßig stumpf angeschweißt ist, die inneren Mantelflächen der Stützschaufelringe glatt verlaufend in die inneren Mantelflächen der Spirale übergehen, die aus Walzmaterial bestehenden Lagerstützmäntel mit ihren Stirnflächen an die Stützschaufelringe stumpf angeschweißt sind und die Stützschaufelringe mit angegossenen axialen, an ihren ebenen Stirnflächen bearbeiteten Ringleisten für das Anschweißen der Lagerstützmäntel ausgebildet sind.The invention consists in the fact that the spiral, the support blade ring and the bearing support jackets are in composite welded construction are integrally formed, with the support blade ring made of cast steel in itself known way consists of two support vane rings and support vanes welded between them, the welded spiral is suitably butt-welded to the support vane rings in a known manner, the inner circumferential surfaces of the support vane rings running smoothly into the inner circumferential surfaces of the spiral pass over, the bearing support jackets made of rolling material with their end faces on the support vane rings are butt welded and the support vane rings with cast-on axial, on their flat end faces machined ring strips are designed for welding the bearing support jackets.

Da gemäß der Erfindung für das Anschweißen der Gehäuse für Turbinen, Pumpen od. dgl.Since according to the invention for welding the housing for turbines, pumps or the like.

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik AndritzAndritz machine factory

Actiengesellschaft,
Graz -Andritz (Österreich)Stock corporation,
Graz -Andritz (Austria)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2Representative: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, patent attorney,
Pullach near Munich, Wiener Str. 1/2

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 16. April 1956Claimed priority:
Austria from April 16, 1956

Dipl.-Ing. Josef Trutnovsky,Dipl.-Ing. Josef Trutnovsky,

Graz-Andritz (Österreich),Graz-Andritz (Austria),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Stützschaufeln an der Innenseite der Stützschaufelringe Ansätze, vorzugsweise vom Querschnitt der Stützschaufeln, vorgesehen sind, kann das Anschweißen der Stützschaufeln unter Vermeidung von Spannungen wesentlich erleichtert werden. Erhöhte Genauigkeit der Herstellung wird dadurch erreicht, daß die bearbeiteten Stirnflächen der Ansätze für das Anschweißen der Stützschaufeln in zwei achsnormalen Ebenen liegen.Support blades on the inside of the support blade rings approaches, preferably from the cross section of the Support blades are provided, the welding of the support blades can be avoided while avoiding Tensions are eased considerably. Increased manufacturing accuracy is achieved by that the machined end faces of the approaches for welding the support blades in two axis normal Levels lie.

Um das Anschweißen der Spirale am Stützschaufelring entsprechend der enger werdenden Spirale zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, die radiale Profilerstreckung der beiden Stützschaufelringe aus Stahlguß mit abnehmendem Querschnitt des Spiralgehäuses zu verkürzen.In order to simplify the welding of the spiral on the support vane ring in accordance with the narrowing spiral, it is advantageous, the radial profile extension of the two support blade rings made of cast steel to be shortened as the cross section of the volute casing decreases.

Das Einschweißen der Stützschaufeln in die Stützschaufelringe kann in wirtschaftlicher und arbeitstechnisch günstiger Weise dadurch mit größter Genauigkeit erfolgen, daß die Stützschaufelringe außen Butzen für die Durchführung, von die beiden Stützschaufelringe verbindenden Ankerschrauben zwischen den Stützschaufeln als Montagebehelf beim Einschweißen der Stützschaufeln in die Stützschaufelringe aufweisen, die nach dem Entfernen der Ankerschrauben abgeschlossen werden.The welding of the support blades into the support blade rings can be done economically and technically advantageously done with the greatest accuracy in that the support vane rings on the outside slugs for the implementation of anchor bolts connecting the two support vane rings between the Have support blades as an assembly aid when welding the support blades into the support blade rings, which are completed after removing the anchor bolts.

Vor dem Anschweißen der Lagerstützmäntel an die beiden Stützschaufelringe ist es erforderlich, .diese Teile relativ zueinander zu justieren.. Eine hierfür brauchbare Konstruktion für den dem Leitapparat ger genüberliegenden Lagerstützmantel besteht darin, daß der an den Stützschaufelring angeschweißte Lager-Before welding the bearing support shells to the two support vane rings, it is necessary to .these To adjust parts relative to each other .. A useful construction for the diffuser ger opposite bearing support shell is that the bearing welded to the support vane ring

909 630/46909 630/46

Stützmantel für den Deckel der Wellenlagerung von einem axial angeordneten Kegelstumpf mit ■ einem stirnseitig angeschweißten Flansch gebildet ist und im Inneren des Kegelstumpfes ein Führungsring gegebenenfalls mit Versteifungsrippen angeschweißt ist.Support jacket for the cover of the shaft bearing of an axially arranged truncated cone with ■ a flange welded on the end face is formed and a guide ring optionally inside the truncated cone is welded with stiffening ribs.

Für. den Lagerstützmantel der Leitapparatseite genügt eine einfachere Ausbildung, bei der der an den Stützschaufelring angeschweißte Lagerstützmantel für die Lagerung des Leitapparates und der Welle von einem axial angeordneten Zylinder mit stirnseitig angeschweißtem Flansch, gegebenenfalls mit Versteifungsrippen gebildet ist.For. the bearing support jacket of the diffuser side suffices a simpler training in which to the Support vane ring welded on bearing support jacket for the storage of the diffuser and the shaft of an axially arranged cylinder with a flange welded on the end face, possibly with stiffening ribs is formed.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen ergeben eine in sich geschlossene Verbund-Schweißkonstruktion, bei der keinerlei Schwierigkeiten in der Fertigung oder im Betrieb auftreten.The proposed measures result in a self-contained composite welded construction which no difficulties arise in production or in operation.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Die Zeichnung zeigt zwei axiale Schnitte durch das Spiralgehäuse, der untere Schnitt durch einen großen und der obere durch einen kleinen Spiralquerschnitt. In the drawing, the invention is shown by way of example. The drawing shows two axial sections through the volute casing, the lower section through a large and the upper section through a small volute cross-section.

Das erfindungsgemäße Spiralgehäuse in Verbund-Schweißkonstruktion besteht aus fünf zusammengeschweißten Gruppen von Teilen, und zwar der Spirale 16, den beiden Stützschaufelringen 1 und 2, den Stützschaufeln 10 und 11, dem linken Lagergehäuse 3 bis 6.und dem rechten Lagergehäuse 7 bis 9. Hiervon bestehen grundsätzlich nur die Stützschaufelringe 1 und 2 aus Stahlguß', während die Stützschaufeln 10 und 11 nur wahlweise aus Stahlguß, sonst aber so wie die übrigen Teile des Spiralgehäuses aus schmiedbarem Eisen bestehen. Erfindungsgemäß sind an den Innenseiten der beiden Stützschaufelringe 1 und 2 Ansätze 12 und 13 angegossen, deren Enden ebenso wie die der gleich langen Stützschaufeln 10 und 11 in ' Ebenen senkrecht zur Gehäuselängsachse liegen und bearbeitet sind. Die Stützschaufeln 10 und 11 sind gemäß den strömungstechnischen Forderungen ausgebildet, was in den meisten Fällen eine Hohlkörperkonstruktion ergibt. Die gleiche Form erhalten auch die Ansätze 12 und 13 an den Ringkränzen. Bei dieser getrennten Bauart können nunmehr die Stützschaufeln 10 und 11 hohl gegossen und die Wandstärken dem tatsächlichen Bedarf angepaßt werden. Auch die beiden Stützschaufelringe 1 und 2 mit den Ansätzen 12 und 13 können unabhängig von gußtechnischen Einflüssen durch die getrennten Stützschaufeln in ihren Wandstärken schwächer bemessen werden, als dies bisher bei gemeinsamen Abgüssen der Fall war. Der festigkeitsmäßige Vorteil einer geschlossenen Konstruktion ist hierbei aber trotzdem erhalten geblieben. Für das Zusammenschweißen dieser Teile 1, 2, 10 und 11 ist ein Schweißbehelf in Form von Ankerschrauben 19 vorgesehen, die diese Teile zusammenhalten und die durch Löcher der am Umfang verteilten Butzen 17 und 18 gezogen sind. Nach der Schweißung der Innenteile wird dieser Schweißbehelf wieder entfernt, worauf die Butzenbohrungen verschlossen, z. B. verschraubt werden.The spiral casing according to the invention in composite welded construction consists of five groups of parts welded together, namely the spiral 16, the two support vane rings 1 and 2, the support vanes 10 and 11, the left bearing housing 3 to 6 and the right bearing housing 7 to 9 basically only the support vane rings 1 and 2 are made of cast steel, while the support vanes 10 and 11 are only optionally made of cast steel, but otherwise, like the other parts of the volute, are made of malleable iron. According to the invention, lugs 12 and 13 are cast on the insides of the two support blade rings 1 and 2, the ends of which, like those of the support blades 10 and 11 of the same length, lie and are machined in planes perpendicular to the longitudinal axis of the housing. The support blades 10 and 11 are designed in accordance with the fluidic requirements, which in most cases results in a hollow body construction. The lugs 12 and 13 on the ring rings are also given the same shape. With this separate design, the support blades 10 and 11 can now be cast hollow and the wall thicknesses can be adapted to actual requirements. The two support blade rings 1 and 2 with the projections 12 and 13 can also be dimensioned to be weaker in their wall thicknesses than was previously the case with joint castings, regardless of the influences of the casting process due to the separate support blades. The strength-related advantage of a closed construction has nevertheless been retained. For welding these parts 1, 2, 10 and 11 together, a welding aid in the form of anchor bolts 19 is provided which hold these parts together and which are drawn through holes in the slugs 17 and 18 distributed around the circumference. After the internal parts have been welded, this welding aid is removed again, whereupon the slug holes are closed, e.g. B. be screwed.

An den beiden Stützschaufelringen 1 und 2 ist für den Anschluß der beiden Mäntel 3 und 7 je eine umlaufende Ringleiste 14 und 15 angegossen, an die die Mäntel angeschweißt sind. Die Stirnflächen dieser Ringleisten 14 und 15 liegen in Ebenen senkrecht zur Gehäuselängsachse und sind zweckmäßig bearbeitet. Im gezeigten Beispiel schließt an der Stirnfläche der Ringleiste 14 des linken Ringkranzes 1 ein Kegelmantel 3 mit dem Flansch 4 an. In dem Mantel 3 sind innen ein Einsatzring 5 für die Lagerung und Versteifungsrippen 6 eingeschweißt. An den Enden der Ringleiste 15 des rechten Ringkranzes 2 sind ein zylindrischer Mantel 7 mit Flansch 8 und Versteifungsrippen 9 in gemeinsamer Schweißkonstruktion angeschweißt. On the two support vane rings 1 and 2 there is one circumferential each for the connection of the two jackets 3 and 7 Ring bar 14 and 15 cast on, to which the jackets are welded. The end faces of this Ring strips 14 and 15 lie in planes perpendicular to the longitudinal axis of the housing and are expediently processed. In the example shown, a conical surface closes on the end face of the ring strip 14 of the left ring ring 1 3 with the flange 4. Inside the jacket 3 are an insert ring 5 for storage and stiffening ribs 6 welded in. At the ends of the ring strip 15 of the right ring ring 2 are a cylindrical Jacket 7 with flange 8 and stiffening ribs 9 welded in a common welded construction.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Außenränder der beiden Ringkränze 1 und 2 nach außen so gebogen, daß sich der von ihnen eingeschlossene Raum radial nach außen erweitert. An den radialen Enden 1' und 2' der Ringkränze 1 und 2 sind die Blechenden 16' und 16" der Spirale 16 stumpf angeschweißt. Bei stetig abnehmender Querschnittsfläche der Spirale ist erfmdun'gsgemäß vorgesehen, den radialen Abstand R₁ der Enden 1' und 2' der Ringkränze 1 und 2 ebenfalls stetig zu verringern, so daß wie im gezeichneten Beispiel beim kleineren Spiralprofil R₂^R₁ ist. Wahlweise kann aber auch der Bogenradius der Außenränder der Ringkränze 1 und 2 bei gleichbleibendem kleinstem Radius R derselben zwecks formschlüssigen Überganges eine gewundene Form aufweisen. Diese Formgebung kann insbesondere bei schon klein werdenden Spiralquerschnitten Anwendung finden und bildet bei der einfachen Ausbildung der Ringkränze 1 und 2 gußtechnisch keinerlei Schwierigkeiten. As can be seen from the drawing, the outer edges of the two ring rims 1 and 2 are bent outward so that the space enclosed by them expands radially outward. The sheet metal ends 16 'and 16 "of the spiral 16 are butt welded to the radial ends 1' and 2 'of the ring rims 1 and 2. With a steadily decreasing cross-sectional area of the spiral, the radial distance R _{1 of} the ends 1' and 2 'of the ring rims 1 and 2 also steadily decrease, so that, as in the example shown for the smaller spiral profile, R ₂ ^ R _1. Alternatively, the arc radius of the outer edges of the ring rims 1 and 2 can also be used with the smallest radius R remaining the same for the purpose of a form-fitting transition This shape can be used in particular for spiral cross-sections that are already becoming small, and in the simple formation of the ring rims 1 and 2 does not present any difficulties in terms of casting technology.

Claims

Patent claims:

1. Housing for turbines, pumps or the like, consisting of a spiral, support blade ring and preferably bearing support jackets arranged on both sides of this, characterized in that the spiral (16), support blade ring (1, 2, 10, 11) and bearing support jackets (3, 7 ) are formed in one piece in a composite welded construction, with the support blade ring made of cast steel in a manner known per se consisting of two support blade rings (1,2) and support blades (10, 11) welded between them, the welded spiral (16) on the support blade rings (1, 2 ) is suitably butt welded in a known manner, the inner circumferential surfaces of the support vane rings (1, 2) run smoothly into the inner circumferential surfaces of the spiral (16) ¹ , the bearing support jackets (3, 7) made of rolling material with their end faces on the support schau fei rings (1, 2) are butt welded and the support vane rings (1, 2) with cast-on axial ring strips (14, 15) machined on their flat end faces for the welding of the bearing support jackets (3, 7) are formed.

2. Housing according to claim 1, characterized in that for the welding of the Stützsohaufeln (10, 11) on the inside of the support vane rings (1, 2) shoulders (12, 13), preferably from the cross section of the support blades, are provided.

3. Housing according to claim 1 or 2, characterized in that that the machined end faces of the lugs (12, 13) for welding the support blades (10, 11) lie in two planes normal to the axis.

4. Housing.nach claim 1, 2 or 3, characterized in that the radial profile extension (R ₁ and R ₂ ) of the two support blade rings (1, 2) is shortened with a decreasing cross section of the spiral housing (16).

5. Housing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support vane rings (1, 2) outside slugs for the implementation of connecting the two support vane rings Anchor bolts (19) between the support

blades as an assembly aid when welding the support blades (10, 11) into the support blade rings (Ij 2), which are completed after removing the anchor bolts.

6. Housing according to claims 1 to 5, characterized in that the to the support vane ring (1) welded bearing support jacket for the cover of the shaft bearing of an axially arranged truncated cone (3) with a flange (4) welded on the end face is formed and a guide ring inside the truncated cone (3) (5) is optionally welded with stiffening ribs (6).

7. Housing according to claims 1 to 6, characterized in that the to the support blade ring (2) welded-on bearing support jacket for the storage of the nozzle and the shaft from an axially arranged cylinder (7) with a flange (8) welded on the end face, if necessary is formed with stiffening ribs (9).

Considered publications:

Swiss Patent No. 65 406;
British Patent No. 214,423;
U.S. Patent Nos. 1,896,644, 2,611,578.

1 sheet of drawings