DE1258360B

DE1258360B - Spiral casing for flow machines, especially turbines, pumps or pump turbines

Info

Publication number: DE1258360B
Application number: DEV23032A
Authority: DE
Inventors: Hans Koepke
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1962-09-15
Filing date: 1962-09-15
Publication date: 1968-01-04
Also published as: AT241380B

Description

Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen, insbesondere Turbinen, Pumpen oder Pumpenturbinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Spiralgehäuse für Strömungsmaschinen, insbesondere Turbinen, Pumpen oder Pumpenturbinen. Der vorteilhaften Ausbildung solcher Spiralgehäuse, die aus einer Spirale und einem an diese angeschlossenen Vorleitschaufelring bestehen, kommt sowohl wegen ihrer hohen Beanspruchung als auch wegen der verhältnismäßig hohen Kosten, insbesondere bei den heute Üblichen Großausführungen von Strömungsmaschineu, erhebliche Bedeutung zu. Man ist daher bestrebt, die Gehäuse mit einem geringstmöglichen Aufwand an Material und Löhnen möglichst beanspruchungsgerecht auszubilden.Spiral housing for turbo machines, in particular turbines, pumps or pump turbines The invention relates to a spiral housing for turbo machines, in particular turbines, pumps or pump turbines. The advantageous design of such volute casings, which consist of a spiral and an inlet guide vane ring connected to it, is of great importance both because of their high stress and because of the relatively high costs, especially in the large-scale designs of turbo machines that are common today. The aim is therefore to design the housing with the least possible cost of material and wages as appropriate to the demands as possible.

Aus hydraulischen Gründen hielt man es lange Zeit für notwendig, die Spiralenblechschüsse im Querschnitt gesehen möglichst stetig in die den Wasserführungskanal begrenzenden Grundringe des Vorleitschaufelrings übergehend an diese anzuschließen. Hinsichtlich der Einleituno, der aus dem sogenannten Blechzug der Spirale herrührenden großen Kräfte in den Vorleitschaufelring ergaben sich dadurch zwangläufig sehr ungünstige Verhältnisse, insbesondere eine starke Verwindungsbeanspruchung der Vorleitschaufelringkränze und Biegungsbeanspruchung der Vorleitschaufeln, denen nur mit einem erheblichen Materialaufwand Rechnung getragen werden konnte.For hydraulic reasons it was considered necessary for a long time Spiral sheet metal shots seen in cross section as steadily as possible into the water channel limiting base rings of the inlet guide vane ring to be connected to this over time. With regard to the introductory uno, the one resulting from the so-called sheet metal pull of the spiral This inevitably resulted in very unfavorable forces in the inlet vane ring Conditions, in particular a strong torsional stress on the inlet vane ring rings and bending stress on the inlet guide vanes, which only with a significant Material costs could be taken into account.

In jüngster Zeit hat sich nun mehr und mehr die Erkenntnis durchgesetzt, daß ein stetiger übergang von den Spiralenquerschnitten in die den Wasserführungskanal begrenzenden Grundringe des Vorleitschaufelrings aus hydraulischen Gründen nicht erforderlich ist. Damit ergibt sich aber sowohl hinsichtlich der Ausbildung des Anschlusses der Spirale an den Vorleitschaufelring als auch hinsichtlich der Ausbildung des Vorleitschaufelrings selbst eine sehr viel größere Freizügigkeit, von welcher bei verschiedenen bekannten Vorschlägen auch schon Gebrauch ge- macht wurde. So sind gemäß einem bekannten Vorschlag die Rohrstücke der Stahlblech-Spirale mit dem aus zwei flachen Stahlblech-Grundringen mit senkrecht zur Drehachse der Maschine liegenden, zueinander parallelen Flächen und zwischengeschweißten Stützschaufeln bestehenden Vorleitschaufelring in der Nähe der Querschnittsschwerpunkte der Grundringe verschweißt, so daß die von der Spirale in die Grundringe, eingeleiteten Kräfte durch die Schwerpunkte der Grundringe gehen. Ein solches Gehäuse ist zwar einfach in seinem Aufbau, hinsichtlich der Kraftverteilung wird es den Anforderungen jedoch nicht gerecht; zum einen wegen der - in Meridianschnitten betrachtet - praktisch punktförmigen und dementsprechend ungünstigen konzentrischen Ein-Z, leitung der, den Vorleitschaufelring wohl am stärksten beanspruchenden, von den Spiralenblechschüssen ausgeübten Zugkräfte in die Vorleitschaufeln, zum anderen wegen des äußerst geringen Widerstandsmoments der Grundringe zur übertragung der - durch den Druck des Betriebsmediums auf die stützschaufelseitigen Grundringflächen in den zwischen den Stützschaufeln liegenden Bereichen der Grundringe hervorgerufenen - sogenannten »Brilkkenspannungen« sowie auch wegen der geringen Formsteifigkeit der Grundringe gegen die bei ihrem Verschweißen mit den Spiralenblechschüssen auftretenden Schrumpfspannungen bzw. Schrumpfverwerfungen; schließlich aber auch deshalb, weil diese Art und Weise der Einleitung des Blechzuges in den Vorleitschaufelring der im Hinblick auf die Erzielung eines formsteifen Gehäuses durch eine möglichst verwindungsfreie Beanspruchun 'g des Vorleitschaufelrings und eine möglichst biegungsfreie Beanspruchung der Vorleitschaufeln zu erfüllenden Forderung, daß die Resultierende aller am Vorleitschaufelring angreifenden äußeren Kräfte zumindest nahezu mit der Schwerachse der Vorleitschaufeln zusammenfallen soll, nicht Rechnung trägt und auch gar nicht Rechnung tragen kann.In recent times it has become more and more popular that a constant transition from the spiral cross-sections into the base rings of the inlet guide vane ring delimiting the water duct is not necessary for hydraulic reasons. This, however, both in terms of training of the terminal follows the spiral to the inlet guide vane and in terms of training of Vorleitschaufelrings even a much greater freedom of movement, of which at various known proposals make already use overall was. According to a known proposal, the pipe sections of the sheet steel spiral are welded to the intermediate vane ring consisting of two flat sheet steel base rings with mutually parallel surfaces perpendicular to the axis of rotation of the machine and welded support vanes in the vicinity of the cross-sectional centers of gravity of the base rings, so that the Spiral in the base rings, forces introduced go through the centers of gravity of the base rings. Although such a housing is simple in its construction, it does not meet the requirements in terms of force distribution; viewed in meridian sections - - partly because of the virtually point-like and therefore unfavorable concentric A-Z line of the inlet guide vane probably the most-demanding, from the spiral plate shots applied tensile forces in the inlet guide vanes, and secondly because of the extremely low modulus of the base rings for transmission of the - caused by the pressure of the operating medium on the supporting blade-side base ring surfaces in the lying between the support vanes regions of the base ring - so-called "Brilkkenspannungen" as well as due to the low stiffness of the basic rings against which occur during its welding to the spiral plate shots shrinkage stresses and shrinkage distortions; Finally, but also because this way the introduction of the sheet metal train in the inlet guide vane of the g in terms of achieving a dimensionally stable housing by a torsion-free as possible Beanspruchun 'of Vorleitschaufelrings and a deflection-free as possible stress on the inlet guide vanes to be met requirement that the resultant of all External forces acting on the inlet guide vane ring should at least almost coincide with the center of gravity of the inlet guide vanes, do not take into account and also cannot take them into account at all.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, bei Vorleitschaufelringen, deren Ringkränze nicht als flache Stahlblech-Grundringe, sondern als über den ganzen Umfang völlig geschlossene, im Querschnitt betrachtet etwa quadratische kastenförmige Hohlprofilringe ausgebildet sind, diese im Bereich ihrer vom Wasserführungsspalt des Vorleitschaufelrings entfernt liegenden äußeren Kanten an die Spirale anzuschließen. Zwar ergeben sich durch die kastenförmige Ausbildung der Ritigkranzquerschnitte - allerdings mit einem entsprechend hohem Material- und Lohnaufwand erkaufte - Vorteile hinsichtlich der Verwindungssteifigkeit der Ringkränze sowie in bezug auf die Brücken- und Schrumpfspannungen. Da jedoch auch hier die Einleitung des Blechzuges in den Vorleitschaufelring unter Außerachtlassung der Forderung erfolgt, daß die Resultierende aller am Vorleitschaufelring angreifenden äußeren Kräfte zumindest nahezu mit der Schwerachse der Vorleitschaufeln zusammenfallen soll, -die Einleitung des Blechzuges daher aber sehr ungünstig ist, werden sowohl an den Ringkränzen als auch an den Vorleitschaufeln erhebliche Momente hervorgerufen, denen nur durch eine sehr kräftige Ausbildung dieser Teile Rechnung getragen werden kann. Da letzteres aber mit einem beachtlichen Materialaufwand bzw. mit einer schlechten Materialausnutzung und dementsprechend mit unnötig hohen Kosten gleichbedeutend ist, kann auch dieser Vorschlag nicht befriedigen.It has also already been proposed that, in the case of inlet vane rings, the ring rims of which are not designed as flat sheet steel base rings, but as box-shaped hollow profile rings that are completely closed over the entire circumference and, when viewed in cross section, are approximately square, they should be attached in the area of their outer edges remote from the water guide gap of the inlet vane ring to join the spiral. Although resulting from the box-shaped construction of the Ritigkranzquerschnitte - but with a correspondingly high material and labor costs bought - advantages with respect to the torsional stiffness of the ring gears as well as with respect to the bridge and shrinkage stresses. However, since the introduction of the sheet metal tension into the inlet vane ring is also carried out here, disregarding the requirement that the resultant of all external forces acting on the inlet vane ring should at least almost coincide with the center of gravity of the inlet guide vanes - the introduction of the sheet metal tension is therefore very unfavorable the ring rings as well as the inlet guide vanes caused considerable moments, which can only be taken into account by a very strong design of these parts. However, since the latter is synonymous with considerable material expenditure or poor material utilization and accordingly unnecessarily high costs, this proposal cannot be satisfactory either.

Bei einem weiteren bekannten Spiralgehäuse besteht der Vorleitschaufelring aus zwei kegel- oder pyramideristumpfförrnigen Grundringen, die durch die Stützschaufeln miteinander verbunden und in etwa tangentialer Verlängerung der Spiralenblechschüsse an diese angeschlossen sind. Abgesehen von dem in bezug auf die Brückenspannungen sehr geringen Widerstandsmoment der zwischen den Stützschaufeln liegenden Teile der Grundringe erfolgt auch hier die Einleitung des Blechzuges in den Vorleitschaufelrino, so, daß die Resultierende aller an ihm angreifenden Kxäfte nicht annähernd mit der Schwerachse der Stützschaufeln zusammenfällt. Infolgedessen treten auch bei diesem Spiralgehäuse an den Grundringen und den Stützschaufeln erhebliche Verwindungs- bzw. Biegungsmomente auf, denen infolge der in bezug auf Verwindung an sich nicht sehr günstigen Ausbildung und Anordnung der Grundringe auch durch eine verstärkte Ausführung der Teile oder auch durch zusätzliche Versteifungen, also selbst durch vermehrten Materialaufwand nur unzureichend Rechnung getragen werden kann.In a further known volute casing, there is the inlet guide vane ring made of two conical or truncated pyramidal base rings, which pass through the support blades connected to each other and approximately tangential extension of the spiral sheet metal sections are connected to these. Apart from that with regard to the bridge voltages very low section modulus of the parts lying between the support blades the base rings, the introduction of the sheet metal pull into the inlet guide vane rino takes place here, too, in such a way that the resultant of all forces acting on it does not even come close to the The center of gravity of the support blades coincides. As a result, this too will occur The volute casing on the base rings and the support blades has considerable torsional or bending moments, which as a result of the twist in itself not very favorable design and arrangement of the base rings also through a reinforced one Execution of the parts or also through additional stiffening, i.e. by yourself increased material costs cannot be adequately taken into account.

Die Erfindung bezweckt nun, die Nachteile der bekannten Ausführung von Spiralgehäusen zu vermeiden und unter Beachtung aller möglichen Betriebszustände ein solches Spiralgehäuse zu schaffen, bei dem die Vorleitschaufeln durch die von der Spirale bzw. deren Blechschüssen her wirksamen Kräfte über ihren Profilquerschnitt hinweg möglichst gleichmäßig auf Zug beansprucht werden und bei dem die gesamten am VorleitschaufeIring angreifenden Kräfte so gut wie keine Verwindungsbeanspruchung der Ringkränze und Biegung der Vorleitschaufeln hervorrufen. Für ein Spiral"c",ehäuse für Strömungsmaschinen, insbesondere Turbinen, Pumpen oder Pumpenturbinen, mit einer oder mehreren aus einer Anzahl von in Umfangsrichtung aneinandergeschweißten Blechschüssen bestehenden Spiralen, einem an die Spirale bzw. an jede der Spiralen angeschlossenen, aus zwei in Achsrichtung nebeneinanderliegenden Ring.,kränzen und zwischen diesen angeordneten VorleitschaufeIn bestehenden Vorleitschaufelring und ge-Erebenenfalls mit am Vorleitschaufelring angebrachten Einrichtungen zum Befestigen eines Verschlußdeckels (Turbinendeckel od..dgl.) und/oder zur Abstützung des Spiralgehäuses bzw. Vorleitschaufelrings im Fundament wird gemäß der Erfindung daher vorgeschlagen, die Enden bzw. bei Doppel- oder Mehrfachspiralen wenigstens die in Richtung der Maschinenachse außenliegeglen Enden der Spiralenblechschüsse in wenigstens zwei Schenkel zu verzweigen und mit diesen in ausreichendem Abstand voneinander und im wesentlichen die ganze radiale Breite des Vorleitschaufelrings erfassen - an den vom Wasserführungsspalt des Vorleitschaufelrings abgewandten Seiten der Vorleitschaufelringkränze anzuschließen, wobei die Lage der Verzweigungsstelle und der Anschlußstellen so festgelegt sind, daß die aus dem Blechzuo, der Spirale herrührende Kraft so in den Vorleitschaufelrine eingeleitet wird, daß die Resultierende aller am Vorleitschaufelring angreifenden äußeren Kräfte (Blechzug, Wasserkraft und gegebenenfalls Deckelzug) zumindest nahezu mit der Schwerachse der Vorleitschaufel zusammenfällt.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the known design of volute casings and, taking into account all possible operating conditions, to create such a volute casing in which the forward guide vanes pull as evenly as possible across their profile cross-section through the forces acting from the volute or its sheet metal sections are stressed and in which all of the forces acting on the inlet guide vane ring cause almost no torsional stress on the ring rims and bending of the inlet guide vanes. For a spiral "c", housing for flow machines, in particular turbines, pumps or pump turbines, with one or more spirals consisting of a number of sheet metal sections welded to one another in the circumferential direction, one connected to the spiral or to each of the spirals, of two adjacent to one another in the axial direction Ring., Wreath and between these arranged VorleitschaufeIn existing Vorleitschaufelring and ge-Erebenefall with attached to the Vorleitschaufelring devices for attaching a closure cover (turbine cover or the like.) And / or to support the volute casing or Vorleitschaufelring in the foundation is therefore proposed according to the invention to branch the ends or, in the case of double or multiple spirals, at least the ends of the spiral sheet metal sections outwardly in the direction of the machine axis into at least two legs and with these at a sufficient distance from one another and essentially the entire radial width of the inlet vane ring gs - to be connected to the sides of the inlet guide vane ring rims facing away from the water guide gap of the inlet guide vane ring, whereby the position of the branch point and the connection points are determined in such a way that the force resulting from the sheet metal, the spiral is introduced into the inlet guide vane rim in such a way that the resultant of all on the inlet guide vane ring attacking external forces (sheet metal tension, water power and possibly cover tension) at least almost coincides with the center of gravity of the inlet guide vane.

Die unter Berücksichtigung sämtlicher am Vorleitschaufelring angreifenden Kräfte vorgenommene gün-C el e stige Einleitung des Blechzuges in den Vorleitschaufelring bewirkt, daß an den Vorleitschaufelringkränzen so gutwie kein verwindendes Moment wirksam wird und dementsprechend die Vorleitschaufeln praktisch nur auf reinen ZuC beansprucht sind. Diese fast verwindungs- und bieg ,ungsfreie Beanspruchung des Vorleitschaufelrings gestattet es, diesen mit einem geringstmöglichen Materialaufwand herzustellen, um C so mehr, als die von den Verzweigungsschenkeln und den Vorleitschaufelringkränzen gebildeten, im Querschnitt betrachtet etwa dreiecki-en aeschlossenen C CD Krafteinleitungsringe nicht nur sehr verwindungssteif, sondern auch in bezug auf die Brücken- und Schrumpfspannungen günstig sind und daher eine sehr gute Materialausnutzuno, gestatten.The favorable introduction of the sheet metal tension into the inlet guide vane ring, taking into account all the forces acting on the inlet guide vane ring, ensures that as good as no twisting moment is effective on the inlet guide vane rings and accordingly the inlet guide vanes are only subjected to pure ZuC stress. This almost torsion and bendable, ungsfreie stress of the Vorleitschaufelrings allows to manufacture it with a lowest cost of materials to C so more than that created by the branch legs and the Vorleitschaufelringkränzen, viewed in cross section about three ecki-en aeschlossenen C CD force introduction rings not only very torsion-resistant, but also with regard to the bridge and shrinkage stresses are favorable and therefore allow very good material utilization.

C In zweckmäßig >er weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Vorleitschaufeln durch die Ringkränze hindurch bis an die Verzweigungsschenkel heran- oder mit weni-Stens einem Teil ihres Proffls durch diese hindurchzuführen und längs der Berührungs- bzw. Verschneidungslinien mit den Verzweigungsschenkeln zu verschweißen. Dadurch ergibt sich eine noch gleichmäßigere und daher noch günstigere Einleitung des Blechzuges, weil dieser nun praktisch über den ganzen Profilquerschnitt der Vorleitschaufeln verteilt in diese bzw. in die Ringkränze eingeleitet wird. Um eine möglichst verwindungs- und biegungsfreie Beanspruchung des Vorleitschaufelrings zu erzielen, muß selbstverständlich auch hierbei die Lage der Verzweigungsstelle sowie die Größe des oder der Verzweigungswinkel bzw. die Lage der Anschlußstellen unter Berücksichtigung aller am Vorleitschaufelring angreifenden Kräfte festgelegt werden. C In expedient> he further embodiment of the invention it is proposed, through zoom in the inlet guide vanes by the ring gears up to the branch leg or pass therethrough with Weni-Sten a part of its Proffls therethrough and to weld along the contact or intersection lines with the branching legs. This results in an even more uniform and therefore even more favorable introduction of the sheet metal tension, because it is now distributed practically over the entire profile cross-section of the inlet guide vanes into these or into the annular rings. In order to achieve the most torsion-free and bending-free stress on the inlet vane ring, the position of the branch point and the size of the branch angle or angles or the position of the connection points must of course be determined taking into account all forces acting on the inlet vane ring.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird an Hand dieser noch näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch die eine Hälfte eines Spiralgehäuses, bei dem die Enden der Spirale C mittels zweier Verzweigungsschenkel an die Vorleit-C schaufelringkränze angeschlossen sind, F i g. 2 einen Ausschnitt des Spiralgehäuses der Fig. 1 in Draufsicht bzw. im Schnitt nach der Linie a-a der F i g. 1, F i lo,. 3 bis 5 in Axialschnitten Ausschnitte weiterer Ausführungsbeispiele von Spiralgehäusen, bei denen der Vorleitschaufelring mit einer Einrichtung zum Befestigen eines Verschlußdeckels oder auch zur Ab- stützung im Fundament versehen ist, und F i g. 6 einen Axialschnitt durch die eine Hälfte des Spiralgehäuses für eine einflutige zweistufige Hochdruckpumpe mit liegender Welle.The invention is shown in the drawing in exemplary embodiments and will be explained in greater detail on the basis of these. It shows F i g. 1 shows an axial section through one half of a volute casing, in which the ends of the volute C are connected to the inlet guide C vane ring rims by means of two branching legs, FIG . 2 shows a detail of the spiral housing of FIG. 1 in plan view or in section along line aa in FIG. 1, F i lo ,. 3 to 5 is provided in axial sections of further embodiments of cutouts spiral housings in which the inlet guide vane ring with means for attaching a closure cap or to the exhaust support in the foundation, and F i g. 6 shows an axial section through one half of the spiral housing for a single-flow two-stage high-pressure pump with a horizontal shaft.

Beim Spiralgehäuse der F i g. 1 und 2 sind die C C2 Enden der Blechschüsse 1 a der Spirale 1 in die Schenkel 2 und 3 verzweigt und mittels dieser an die senkrecht zur strichpunktiert dargestellten Maschinenachse 4 angeordneten als ebene flache Grundringe ausgebildeten Ringkränze 5 des aus diesen und den zwischengeschweißten Vorleitschaufeln 6 bestehenden Vorleitschaufelrings angeschweißt, so daß die Verzweigungsschenkel 2 und 3 und die Vorleitschaufelringkränze 5 miteinander verwindungs- und formsteife Krafteinleitungsringe mit über den ganzen Umfang des Spiralgehäuses völlig geschlossenem etwa dreieckigem Hohlprofilquerschnitt bilden.In the case of the volute casing of FIG . 1 and 2, the C C2 ends of the sheet metal sections 1 a of the spiral 1 are branched into the legs 2 and 3 and by means of these, on the machine axis 4 arranged perpendicular to the machine axis 4 shown as flat, flat base rings, the annular ring 5 consisting of these and the intermediate-welded inlet guide vanes 6 is formed Vorleitschaufelrings welded, so that the branch legs 2 and 3 and the Vorleitschaufelringkränze 5 form torsion and dimensionally stable force introduction rings with about the entire circumference of the spiral housing completely closed approximately triangular hollow profile cross-section.

Die Verzweigungsstellen 7 sowie die Anschlußstellen 8 und 9 bzw. die Verzweigungswinkela und fl zwischen den strichpunktiert eingezeichneten taugentialen Verlängerungen 10 der Enden der Spirale 1 und den Verzweigungssehenkeln 2 und 3 sind in dem dargestellten Spiralgehäusequerschnitt unter Berücksichtigung aller am Vorleitschaufelring angreifenden, nach Größe und Richtung rechnerisch ermittelten äußeren Kräfte so festgelegt, daß deren Resultierende zumindest nahezu mit der durch die strichpunktierte Linie 11 dargestellte Schwerachse der Vorleitschaufeln 6 zusammenfällt.The branch points 7 and the connection points 8 and 9 or the branch angles a and fl between the dash-dotted taugential extensions 10 of the ends of the spiral 1 and the branch legs 2 and 3 are arithmetically in the illustrated volute casing cross-section, taking into account all of the inlet vane ring, size and direction determined external forces so determined that their resultant at least almost coincides with the center of gravity of the guide vanes 6 shown by the dash-dotted line 11 .

Wie in F i g. 1 durch die gestrichelt gezeichneten Kreisbögen angedeutet ist, ändert sich der Durchmesser der Spirale 1 über den Umfang des Spiralgehäuses hinweg fortlaufend. Dementsprechend ändert sich aber auch der Blechzug der Spirale fortlaufend nach Richtung und Größe. Sofern sich aus der Rechnung ergibt, daß diese Änderungen nur geringen Einfluß auf das Gesamtkräfteverhältnis am Vorleitschaufelring haben, kann die Lage der Verzweigungsstellen 7 und der Anschlußstellen 8 und 9 bzw. die Größe der Verzweigungswinkel oc und ß über den ganzen Umfang des Spiralgehäuses hinweg beibehalten werden, andernfalls ist diese in Umfangsrichtung des Spiralgehäuses von Querschnitt zu Querschnitt fortlaufend entsprechend zu ändern. Unter Umständen lassen sich ausreichend gute Verhältnisse schon erzielen, wenn die Änderung nur etwa bei jedem dritten Blechschuß vorcenommen wird.As in Fig. 1 is indicated by the circular arcs drawn in dashed lines, the diameter of the spiral 1 changes continuously over the circumference of the spiral housing. Correspondingly, however, the sheet metal tension of the spiral also changes continuously according to direction and size. If the calculation shows that these changes have only a small influence on the overall balance of forces on the inlet vane ring, the position of the branch points 7 and the connection points 8 and 9 or the size of the branch angles oc and ß can be maintained over the entire circumference of the volute , otherwise it has to be changed continuously from cross-section to cross-section in the circumferential direction of the volute casing. Under certain circumstances, sufficiently good conditions can be achieved if the change is only made every third sheet metal shot.

Die Verzweigungsschenkel 2 und 3 können als einstückige kegel- oder pyramidenstumpfförmige Ringe ausgebildet sein oder auch aus einer, insbesondere mit der Zahl der Spiralenblechschüsse übereinstimmenden Anzahl entsprechend ausgebildeter Segmente zu kegel- oder pyramidenstumpförinigen Ringen zusammengesetzt werden. Letzteres empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die Lage der Verzweigungs-und der Anschlußstellen bzw. die Größe der Verzweigungswinkel sich über den Umfang des Spiralgehäuses hinweg kontinuierlich oder von Blechschuß zu Blechschuß ändern soll und/oder wenn in an sich bekannter Weise die Vorleitschaufeln 6 vom Spiralgehäuseanfang zum Spiralgehäuseende hin fortlaufend oder gruppenweise zurückgeschnitten, d. h. mit geringerer Profillängge und/oder Profildicke ausgebildet und eventuell auch noch in ebenfalls bekannter Weise die Vorleitschaufelringkränze mit abnehmender radialer Erstreckung ausgebildet werden. Hierdurch kann in sehr alinstiger Weise den jeweiligen Erfordernissen Rechnung getragen, insbesondere die Herstellung vereinfacht werden, um so mehr als man dabei eventuell auch noch von der bekannten und vorteilhaften Maßnahme Gebrauch machen kann, die Se-Mente mit kleiner werdendem Spiralgehäusequerschnitt mit geringerer Blechdicke auszuführen. Bei den in den F i g. 3 bis 5 gezeigten verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die mit den F i g. 1 und 2 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die zur Befestigung eines nicht a gezeigten Verschlußdeckels oder zur Abstützung im C Fundament dienenden einstückigen oder aus Segmenten zusammengesetzten Ringe 12, 13 und 14 sind je- weils so an die Vorleitschaufelringkränze 5 und an die Spirale 1 angeschlossen und so ausgebildet, daß sie mit diesen zusammen ein möglichst verwindungssteifes und insbesondere in bezug auf die Brückenspannungen vorteilhaftes Gebilde darstellen, daß im übrigen aber die Forderung, daß die Resullierende aller am Vorleitschaufelring angreifenden Kräfte zumindest nahezu mit der Schwerachse 11 der Vorleitschaufeln 6 zusammenfallen soll; in bestmöglicher Weise erfüllt wird.The branch legs 2 and 3 can be designed as one-piece conical or truncated pyramidal rings or can be assembled from a number of correspondingly designed segments, in particular corresponding to the number of spiral sheet metal sections, to form conical or truncated pyramidal rings. The latter is particularly recommended when the position of the branching and connection points or the size of the branching angle is to change continuously over the circumference of the spiral housing or from sheet metal section to sheet metal section and / or when the inlet guide vanes 6 from the spiral housing start in a known manner cut back continuously or in groups towards the end of the volute casing, d. H. formed with a smaller profile length and / or profile thickness and possibly also in a likewise known manner, the inlet guide vane ring rims are formed with a decreasing radial extent. In this way, the respective requirements can be taken into account in a very simple way, in particular the production can be simplified, all the more so as one can possibly also make use of the known and advantageous measure of making the Se-Mente with decreasing volute cross-section with thinner sheet metal. In the case of the FIGS. 3 to 5 are the various embodiments shown with FIGS. 1 and 2 corresponding parts are provided with the same reference numerals. For the attachment of a non-A shown closure cover or for support in the C foundation serving piece or composed of segments of rings 12, 13 and 14 are in each case connected to the Vorleitschaufelringkränze 5 and to the coil 1 and so constructed that they together with these represent a structure that is as torsionally stiff as possible and, in particular, advantageous with regard to the bridge stresses, but that the requirement that the resumption of all forces acting on the inlet guide vane ring should at least almost coincide with the center of gravity 11 of the guide vanes 6 ; is fulfilled in the best possible way.

In F i g. 3 sind mit 15 und 16 zwei weitere Verzweigungsschenkel bezeichnet, so daß hier die Spirale 1 zur besseren Verteilung und Einleitung des Blechzuges über insgesamt vier Verzweigungsschenkel 2, 3, 15 und 16 an die Vorleitschaufelringkränze 5 angeschlossen sind. Infolge der großen Zahl der Verzweigungsschenkel können die Blechstärken für die einzelnen Schenkel hierbei selbstverständlich entsprechend geringer gewählt werden.In Fig. 3, with 15 and 16 two further branch legs designated so that here the scroll 1 for better distribution and introduction of the metal coating over a total of four branching legs 2, 3, 15 and 16 are connected to the Vorleitschaufelringkränze. 5 As a result of the large number of branch legs, the sheet metal thicknesses for the individual legs can of course be selected to be correspondingly smaller.

Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 4 und 5 sind die Vorleitschaufeln 6 mit den Verlängerungen 6 a durch die Ringkränze 5 hindurch bis an die Verzweigungsschenkel 2 heran- und mit einem Teil ihres Profilquerschnitts durch die Verzweigungsschenkel 3 hindurchgeführt (F i g. 4) bzw. mit ihrem gesamten Profilquerschnitt durch die Verzweigungsschenkel 2 und 3 hindurchgeführt (F i g. 5) und längs der gemeinsamen Berührungs- bzw. Verschneidungslinien mit diesen verschweißt, womit eine besonders günstige Einleitung des Blechzuges in die Ringkränze 5 bzw. in die Vorleitschaufeln 6 erzielt wird. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 sind die Verzweigungsschenkel 3 von den abgekanteten Enden der Spirale 1 gebildet. Ebensogut könnten die Spiralenden natürlich auch die Verzweigungsschenkel 2 bilden. Zur Vereinfachung der Herstellung sind die abgekanteten Enden der Spirale als gesonderte Teile hergestellt und mittels der Schweißnähte 17 an die Spirale 1 angeschlossen. Für die Ausführungsbeispiele der F i g. 3 bis 5 gelten im übrigen sinngemäß die in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 gemachten Darlegungen.In the exemplary embodiments of FIGS. 4 and 5 , the inlet guide vanes 6 with the extensions 6 a through the annular rings 5 up to the branch legs 2 and with part of their profile cross-section through the branch legs 3 ( FIG. 4) or with their entire profile cross-section through the Branch legs 2 and 3 passed through ( FIG. 5) and welded to them along the common lines of contact or intersection, whereby a particularly favorable introduction of the sheet metal tension into the annular rings 5 or into the inlet guide vanes 6 is achieved. In the embodiment of FIG. 5 , the branch legs 3 are formed by the beveled ends of the spiral 1 . The spiral ends could of course also form the branch legs 2 just as well. To simplify production, the bevelled ends of the spiral are produced as separate parts and are connected to the spiral 1 by means of the weld seams 17. For the exemplary embodiments in FIG. 3 to 5 apply mutatis mutandis in connection with FIGS. 1 and 2.

Beim Spiralgehäuse der zweistufigen Hochdruckpumpe der F i g. 6 sind die zwei Spiralen 1 mittels eines nicht gezeigten Krümmers od. dgl. hintereinandergeschaltet. Zwecks Erzielung einer möglichst geringen Baulänge der Maschine und damit einer möglichst kurzen und verhältnismäßig dünnen Pumpenwelle sind die Spiralen 1 hier in Umfangsrichtung um einen bestimmten Winkel, beispielsweise um 90 und 1801, gegeneinander versetzt angeordnet und die Spiralenquerschnitte in bezug auf die Vorleitschaufeln 6 asymmetrisch ausgebildet. Die in Richtung der nicht dargestellten Pumpenwelle betrachtet außenliegenden Enden der Spiralen 1 sind an den Stellen 7 wieder in die beiden Schenkel 2 und 3 verzweigt. Die Schenkel 2 und die Ringkränze 5 bzwderen Segmente sind hier miteinander in einem Stück gegossen oder auch aus Walzmaterial in einem Stück hergestellt, beispielsweise durch Abkanten entsprechend ausgebildeter Bleche. Selbstverständlich 'können die Schenkel 2 und die Ringkränze 5 aber auch getrennt hergestellt und ebenso wie die Schenkel 3 und die Ringkränze 5 durch Schweißen oder auch auf andere Weise miteinander verbunden werden, Die in Richtun- der Pumpenwelle aesehen innenliegenden Spiralenenden sind unmittelbar, d. h. ohne Verzweigung, am äußeren Umfang der in etwa tangentialer Verlängerung der Spiralenenden angeordneten und als flache Grundringe ausgehi-Ideten bzw. aus Segmenten zu solchen zusammengesetzten Vorleitschaufelringkränze 18 angeschweißt. Die Vorleitschaufeln 6 sind hier für beide Vorleitschaufelringe gemeinsam aus einem Stück hergestellt, wobei der mittlere Teil 6 b zusammen mit dem Teil 19 zur gegenseitigen Abstützung der Vorleitschaufelringkränze 18 bzw. der Spiralen 1 dient. Selbstverständlich können die Vorleitschaufeln der beiden Vorleitschaufelringe aber auch getrennt hergestellt und die 01 g der Ringkränze 18 bzw, der gegenseitige Abstützun 9 Spiralen 1 in anderer als der dargestellten Weise vor-C genommen werden. Die Vorleitschaufeln 6 sind mit Verlängerungen 6a wieder durch die Ringkränze 5 und mit einem Teil des Profilquerschnitts auch durch die Schenkel 3 hindurchgeführt sowie längs der gemeinsamen Berührungs- bzw. Verschneidungslinien mit diesen, den Schenkeln2 und den Ringen bzw. Ringsegmenten 12, 13 und 14 verschweißt. Die Teile 12, 13 und 14 sind auch hier wieder so angeordnet und ausgebildet, daß sie mit den Ringkränzen 5 und den Spiralen 1 zusammen ein möglichst verwindungssteifes und in bezug auf die B-rückenspannungen vorteilhaftes Gebilde darstellen und daß die Resultierende aller an diesem angreifenden Kräfte zumindest nahezu mit der Schwerachse 11 der Vorleitschaufeln 6 zusammenfällt. Der von den innenliegenden Enden der Spiralen 1 in die Vorleitschaufelringe eingeleitete Blechzug kann hierbei unberücksichtigt bleiben, da er von den Ringkränzen 18 infolge ihrer in Richtung des Blechzuges sehr großen Abmessungen sehr gut aufgenommen wird und daher so gut wie keine Verwindungs- und Biegebeanspruchung auf die Vorleitschaufelringkränie bzw. auf die Vorleitschaufeln ausübt.In the case of the volute casing of the two-stage high-pressure pump in FIG. 6 , the two spirals 1 are connected one behind the other by means of a bend (not shown) or the like. In order to achieve the smallest possible length of the machine and thus the shortest and relatively thin pump shaft possible, the spirals 1 are offset from one another in the circumferential direction by a certain angle, for example by 90 and 1801, and the spiral cross-sections are designed asymmetrically with respect to the inlet guide vanes 6. The outer ends of the spirals 1, viewed in the direction of the pump shaft (not shown ), are branched again at the points 7 into the two legs 2 and 3. The legs 2 and the ring rings 5 or their segments are here cast together in one piece or made from rolled material in one piece, for example by folding appropriately designed metal sheets. Of course, the legs 2 and the ring rims 5 can also be produced separately and, like the legs 3 and the ring rims 5, can be connected to one another by welding or in some other way . H. without branching, on the outer circumference of the approximately tangential extension of the spiral ends arranged as flat base rings or welded from segments to form such composite inlet vane ring rims 18 . The inlet guide vanes 6 are made herein for both Vorleitschaufelringe together from one piece, wherein the middle part 6 b together with the part 19 for mutually supporting the Vorleitschaufelringkränze 18 or the spiral 1 is used. Of course, the inlet guide vanes of the two inlet guide vane rings can also be manufactured separately and the 01 g of the ring rims 18 or the mutual support 9 spirals 1 can be used in a manner other than that shown. The guide vanes 6 with extensions 6a are again passed through the ring rims 5 and with part of the profile cross section also through the legs 3 and welded along the common contact or intersection lines with these, the legs 2 and the rings or ring segments 12, 13 and 14 . The parts 12, 13 and 14 are again arranged and designed so that they together with the ring rings 5 and the spirals 1 represent a structure that is as rigid as possible and advantageous with regard to the B-back tensions and that the resultant of all forces acting on this at least almost coincides with the center of gravity 11 of the inlet guide vanes 6 . The sheet metal tension introduced into the inlet vane rings from the inner ends of the spirals 1 can be disregarded here, since it is very well absorbed by the ring rims 18 due to their very large dimensions in the direction of the sheet metal tension and therefore virtually no torsion and bending stress on the inlet vane ring cranes or exerts on the inlet guide vanes.

Bei sämtlichen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen i-st die Ausbildung der Vorleitschaufelringkränze 5 als zur Maschinenachse senkrechte ebene flache Grundringe willkürlich angenom" men, sie können selbstverständlich auch anders auscrebildet sein. Desgleichen muß die, Spirale 1 nicht C notwendigerweise kreisringförmigen Querschnitt aufweisen, wie auch beispielsweise die gekennzeichneten Blechdicken und sonstigen Abmessungen der Teile völlig unverbindlich sind.In all shown in the drawing embodiments, the formation of the Vorleitschaufelringkränze 5 i-st as to the machine axis perpendicular plane flat base rings arbitrarily men angenom ", they can of course also different auscrebildet in. Likewise, the, coil 1 need not have C necessarily circular cross section, as well as For example, the marked sheet metal thicknesses and other dimensions of the parts are completely non-binding.

Claims

Claims: 1. Spiral casing for turbomachines, in particular turbines, pumps or pump turbines, with one or more of a number of sheet metal sections welded to one another in the circumferential direction, one connected to the spiral or to each of the spirals, of two annular rings lying next to one another in the axial direction and between these arranged Vorleitschaufeln existing Vorleitschaufelring and optionally with in the axial direction of the Vorleitschaufelring on this arranged devices for fastening a closure cover (turbine cover or the like.), and / or for supporting the housing in the foundation, characterized in that the ends or with double or multiple spirals at least the outer ends in the direction of the machine axis of the spiral plate shots in at least two legs verzweiat and using this - at a sufficient distance from each other and substantially the entire radial width of the Vorleitschaufelrings gathering - at the inlet vane ring rims used by the operating medium gap leading to the operating medium are connected, the position of the branching point and the connection points being fixed in such a way that the force resulting from the sheet metal toa of the spiral ae e is introduced into the inlet vane ring in such a way that the inlet guide vanes over their entire profile cross-section are essentially evenly subjected to tensile stress and that the resultant of all external forces acting on the inlet guide vane ring (sheet metal to, - "pressure forces caused by the operating medium and possibly cover pull) coincides at least almost with the center of gravity of the inlet guide vanes.

2. Housing according to claim 1, characterized in that the inlet guide vanes through the annular rings in a known manner up to the sheet metal legs or with at least part of their profile through them, guided and along the lines of contact or intersection with the Sheet metal legs are welded. Documents considered: c German Patent Specifications No. 1066 149, 976 020; Swiss patents No. 361770, 322 758; French patent specification No. 1 141 182.