DE158232C

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Publication number: DE158232C
Application number: DENDAT158232D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bei Dampfturbinen in Anbetracht der üblichen hohen Umfangsgeschwindigkeiten auf die Schaufeln der Laufräder wirkenden bedeutenden Zentrifugalkräfte machen eine besonders sichere Befestigung der Schaufeln an dem Radkörper erforderlich. Die sicherste Verbindung dieser Teile miteinander ist gegeben, wenn die Schaufeln aus dem Radkörper oder aus einem auf letzterem befestigten Ring, d. h. aus dem vollen Material herausgearbeitet werden, so daß sie damit aus einem Stück bestehen.

In dieser Weise hat man. bereits Schaufelüngen für Dampfturbinen hergestellt, und zwar Schaufeln mit ebenen oder mit gebrochenen Flächen, indem man für letztere z. B. die Räder aus mehreren Teilen zusammensetzte. Die Ausführung von Schaufeln , die nach bestimmten Kurven gebildet sein sollen, setzt indessen in den meisten Fällen komplizierte Arbeitsmaschinen und eine sehr langwierige Arbeitsweise voraus, wogegen ebene Schaufeln, deren Bearbeitung zwar erheblich einfacher und rascher ausführbar ist, kaum noch angewendet werden. Der von anderer Seite gemachte Vorschlag, am Umfange einer Blechscheibe Lappen auszustanzen und diese durch Verwinden senkrecht zur Blechebene zu stellen, ergibt aber nur Schaufeln, die teils eben, teils schraubenförmig gewunden sind, während gekrümmte Schaufeln von genauer Form, wie sie für Dampfturbinen erforderlich sind, damit nicht ausgeführt werden können.

Die mannigfaltigsten Schaufelformen lassen sich jedoch in einfachster Weise erzeugen, wenn man die Herstellung in zwei Stufen vornimmt, wie sie den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet. Nach diesem Verfahren werden aus Scheiben oder Ringen von solchem Querschnitt, wie der Schaufelbreite entspricht, mittels einer geradlinig verlaufenden Arbeitsbewegung (Hobeln, Stoßen, Fräsen, Stanzen) Nuten in das Material eingearbeitet und hierauf die so entstandenen ebenen Schaufeln durch Biegen, Pressen oder einen ähnlichen Vorgang in die gewünschte gekrümmte Form gebracht. Diese beiden Operationen lassen sich mit einfachen bekannten Hilfsmitteln und in verhältnismäßig kurzer Zeit durchführen. Bei den herausgearbeiteten Schaufeln bildet die Schnittfläche also die Schaufelfläche. Infolgedessen erhalten die Schaufeln ihre Richtung im wesentlichen bereits durch die erste Operation, während die zweite Operation auf ein bloßes Biegen beschränkt ist. Das Verfahren ermöglicht daher auch, den Schaufeln in ihrer gesamten Ausdehnung die richtige Form zu geben.

Auf beiliegender Zeichnung sind Beispiele von nach diesem Verfahren hergestellten Schaufeln verschiedener Form, sowie die Gestalt, welche sie nach und nach durch die einzelnen Arbeitsstufen erhalten, dargestellt.

Das Verfahren wird beispielsweise in folgender Art durchgeführt: In einen etwa durch Abdrehen entstandenen Ring r (Fig. 1), der am inneren Umfange die Breite d, am äußeren die Breite/ hat, oder unmittelbar in das ähnlich vorgearbeitete Laufrad werden durch eine geeignete mechanische Bearbeitung (Fräsen, Stoßen, Hobeln, Stanzen) Quernuten

von der Breite der späteren mittleren Schaufelkanalweite eingearbeitet, so daß einzelne ebene Schaufeln α entstehen (Fig. 2), welche dann in die gewünschte gekrümmte Form, z. B. b in Fig. 3, gebogen werden. Dies geschieht entweder von Hand unter Zuhilfenahme gekrümmter Unterlagstücke oder durch ein geeignetes, event, stufenweises Preß- oder Walzverfahren. Beispielsweise kann diese Formgebung dadurch erfolgen, daß über die Schaufeln vom Umfange aus in Richtung des Radius unter Druck eine Hülse vorgeschoben wird, in welche ein Kanal eingearbeitet ist, dessen Querschnitt der herzustellenden Schaufelform (Fig. 3) entspricht. Die Schaufeln können hierauf, z. B. durch Abdrehen oder Abfräsen der seitlichen Ränder, ihre endgültige, zugeschärfte Form c von der Breite d erhalten (Fig. 4). Statt dessen kann jedoch, wie in Fig. 5 angedeutet, schon beim Arbeitsstadium α (ebene Schaufeln) an den Seitenkanten eine solche Zuschärfung durch Fräsen oder dergl. vorgenommen werden, daß durch einfaches darauffolgendes Biegen sofort die gewünschte Schaufelform entsteht.

Anstatt Schaufeln, die in einer durch die

Achse des Ringes gehenden Ebene liegen, können auch durch die erste Arbeitsstufe Schaufeln hergestellt werden, die schräg zu einer auf der Achse senkrecht stehenden Ebene liegen. Beispielsweise können dieselben aus einem Ring" vom Querschnitt nach Fig. 6 herausgearbeitet werden (Stadium a), worauf daraus in der zweiten Stufe mannig- j

faltige gekrümmte Schaufelformen, z. B. wie } F'gf· 7 (Stadium b bezw. c) gebogen werden können.

Obgleich eine hohe Festigkeit bei Leiträdern weniger von Bedeutung ist, so ist für die Herstellung dieser Maschinenteile das Verfahren ebenfalls \'orteilbaft anwendbar, da es bei leichter Ausführbarkeit sehr genaue Schaufeln liefert. Hierfür können die Schaufeln vom inneren oder äußeren Umfang des j massiven, die Schaufeln tragenden Ringes, Ringsegmentes oder Turbinengehäuses herausgearbeitet werden. Es lassen sich demnach unter Umständen gewöhnliche Laufradringe mit innen liegendem Ring als Leitkränze verwenden.

Nach demselben Verfahren lassen sich ferner geneigt zum Radius stehende (Fig. 8) oder von der einen Stirnseite eines Ringes aus herausgearbeitete Schaufeln (Fig. 9), letztere für Radialturbinen, herstellen.

Claims

. Patent-Ansprüche:

■ i. Verfahren zur Herstellung der ■Schaufelung von Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schaufein zunächst in ebener Gestalt (a) durch Fräsen, Hobeln, Stoßen, Sägen, Stanzen oder dergl. aus dem vollen Lauf- oder Leitradkörper oder aus vollen, auf diesen aufgesetzten Ringen in der Weise herausgearbeitet werden, daß die entstehenden Schnittflächen die späteren Schaufelflächen bilden, worauf sie durch einen event, stuf en weisen Hämmerungs-, Preß- oder Walzvorgang in ihre gekrümmte Form (b) gebogen werden und schließlich erforderlichenfalls durch Abdrehen oder dergl. die endgültige zugeschärfte Form (c) erhalten.
2. Eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der Schaufelung von Dampfturbinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln aus dem vollen Material durch die erste Operation völlig oder nahezu in der Richtung herausgearbeitet werden, welche sie im fertigen Zustand einnehmen sollen, so daß die zweite Operation auf ein verhältnismäßig geringes Biegen beschränkt ist.
3. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der zunächst ebenen Schaufeln vor dem Biegen durch Fräsen, Stoßen oder dergl. so zugeschärft werden, daß durch das folgende Biegen allein die endgültige Schaufelform entsteht, ohne daß eine Nacharbeit an der gekrümmten Schaufel nötig ist.
4. Verfahren zur Herstellung von ringförmigen Leitradkränzen für Dampfturbinen , dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln auf einem innen liegenden massiven Ring genau wie die Laufi-adkränze nach dem durch die Ansprüche 1 bis 3 definierten Verfahren hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.