DE189064C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 189064 -■' KLASSE 59δ. GRUPPEN

sowie Dampfturbinenrädern,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Januar 1907 ab.

An Kreiselrädern mit einseitigem Einlauf hat man einen Druckausgleich dadurch herbeizuführen versucht, daß man in dem scheibenförmigen Radkörper Bohrungen anbrachte, durch welche das Fördermedium, welches sich ohne Vorhandensein dieser Bohrung allmählich hinter der Scheibe ansammeln würde, Gelegenheit hat, nach vorn zu fließen. Der so erzielbare Druckausgleich ist dann ein unvollkommener, wenn das Rad eine hohe Umlaufzahl hat, denn es befinden sich diese Durchbohrungen in einem verhältnismäßig großen Abstand von dem Wellenmittel und haben also eine nennenswerte Umfangsgeschwindigkeit. Wenn jetzt das Fördermedium durchfließen will, wird es von der rückwärtsliegenden Wandung der Bohrung zurückgepeitscht und es braucht für das Durchfließen einer bestimmten Fördermenge einen erheblich

höheren Überdruck hinter der bewegten Scheibe, als dies beispielsweise bei der ruhenden Scheibe der Fall wäre. Diese Durchbohrungen sind aber insbesondere dann sehr schädlich, wenn das Kreiselrad für eine sehr hohe Umfangsgeschwindigkeit bestimmt ist, wie sie beispielsweise für Turbo-Luftkompressoren in Frage kommt.

Aus diesen Gründen sieht die vorliegende Erfindung einen Druckausgleich von Kreiselrädern derart vor, daß das auf der hinteren Seite der Scheibe sich ansammelnde Fördermedium entweder durch Nuten in der Nabe der Scheibe oder durch Nuten in der Welle nach der Vorderseite durchfließen kann.

Diese Nuten liegen in geringem Abstand von der Welle, haben nur geringe Umfangsgeschwindigkeit und deshalb nicht so sehr das Bestreben, das Fördermedium wegzupeitschen und dessen Durchfließen zu verhindern. Außerdem schwächen sie die Radscheiben fast gar nicht. In den meisten Fällen werden nämlich die Räder mittels Nut und Feder gegen Verdrehen auf der Welle gesichert. Die Federnut zerschneidet an sich schon die innersten umlaufenden Fasern der Nabe, so daß es auf deren Festigkeit sozusagen gar keinen Einfluß hat, wenn an anderen Stellen der Bohrung weitere Nuten gezogen werden. Nur dürfen dieselben natürlich nicht wesentlich tiefer in den Scheibenkörper eindringen als die Federnuten. Bringt man dagegen zwecks Druckausgleiches nach bekannten Ausführungen Bohrungen in den außerhalb der Nabenbohrung liegenden Teil des Scheibenkörpers an, so steigt nach bekannten Theorien die durch die Fliehkräfte hervorgerufene Beanspruchung des Materials rings um diese Bohrungen herum auf den doppelten Wert derjenigen . Beanspruchung,' welche an dieser Stelle ohne Vorhandensein dieser Bohrung, also beispielsweise unter Anwendung des Druckausgleiches nach vorliegender Erfindung eintreten würde. Es wird also an dieser Stelle entweder das Material zu hoch beansprucht, oder die ganze Scheibe muß so geformt werden, daß diese Höchstbeanspruchung noch zulässig ist, und dann ist das Material an allen übrigen Stellen der Scheibe schlecht

ausgenutzt. Eine derartige Scheibe fällt aber viel schwerer aus als eine nach vorliegender Erfindung gestaltete Scheibe. Das hat größere Belastung der Welle, größere Beanspruchung der Welle und tieferliegende kritische Urnlaufzahl derselben zur Folge. Dickere Wellen bedingen wiederum größere Stopfbüchsen , also größere Lässigkeitsverluste in denselben usw. Die alte Bauart kann überhaupt die Ausführbarkeit, beispielsweise wirtschaftlich ärbeiterider und betriebssicherer Turbogebläse in Frage stellen, wohingegen sie durch den Gegenstand vorliegender Erfindung gesichert wird.

Das Durchströmen des Fördermediums von der hinteren zur vorderen Seite der Scheibe wird erleichtert, wenn die Nut schraubenförmig in die Nabe oder die Welle gezogen wird, wenn die radiale Nuthöhe am Eintritt

ao gering, am Austritt hoch ist, so daß die Eintrittsstelle dem Einfließen des Mediums in die Nut geringen Widerstand entgegensetzt und die Austrittsstelle schleudernd, also saugend, auf das Medium wirkt. Zum gleichen Zweck können an der Eintrittsstelle die Erzeugenden der Nut nach vorn, an der Austrittsstelle nach rückwärts geneigt sein und wirken so wie Schöpf- bezw. Schleuderschaufeln.

Beiliegende Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele :

Fig. ι zeigt ein Kreiselrad α im
schnitt, Fig. 2 in der Seitenansicht.
Welle b sitzt die Feder c und greift

in der Nabe befindliche Nut d ein. e und f sind Oberströmnuten in der Nabe des Rades a. g ist zudem eine gegenüber f liegende Nut in der Welle, so daß der für das Durchströmen des Fördermediums frei werdende Kanalquerschnitt ein recht erheblicher ist. Fig. 3 zeigt ein Rad mit schraubenförmiger

Querin der die

in

Nut in der Nabe. Fig. 4 stellt ein Rad dar, in welchem die Eintrittsstelle h der Nabennut e besonders niedrig, die Austrittsstelle i derselben absichtlich hoch gehalten ist, so daß erstere nur geringen Eintrittswiderstand bietet und letztere saugend wirkt.

Die radiale Verlängerung i der Nut kann auch in eine gegen die Radnabe liegende Büchse k verlegt werden, wie Fig. 5 zeigt. Dies kann in Anwendung kommen, wenn beispielsweise zwei Räder auf derselben Welle sitzen und durch die Buchse k in Abstand gehalten werden. Der vorbeschriebene Druckausgleich kann natürlich auch an anderen Rädern beispielsweise Turbinenrädern angewendet werden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Druckausgleich an Kreiseln für Pumpen und Ventilatoren sowie Dampfturbinenrädern, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nabe des Rades oder in der Welle, oder in Nabe und Welle durchgehende Nuten angebracht sind.

2. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten schraubenförmig um die Welle herum verlaufen, und zwar dem Drehsinn der Welle entgegengesetzt.

3. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsstelle der Ausgleichsnut radial niedrig, die Austrittsstelle radial hoch gehalten wird.

4. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Nuten an der Eintrittsstelle gegenüber dem Drehsinn des Rades nach vorn, an der Austrittsstelle nach rückwärts geneigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.