DE2444964A1 - Druckerzeugende turbomaschine - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HSRMANN FAY

Dieter G. Zerrer

Easton, Maryland 21601

VStA 79 Ulm, 9. Sept. 1974- sr

Akte P/4203

Druckerzeugende Turbomaschine

Gegenstand der Erfindung ist eine druckerzeugende Turbomaschine, bestehend aus einem äußeren Gehäuse mit einem länglichen, im allgemeinen zylindrischen Innenraum, und aus einer darin drehbar und konzentrisch gelagerten angetriebenen Welle mit mindestens einem darauf befestigten läufer· Der Läufer mindestens einer Stufe einer solchen Turbomaschine besteht aus einem mit Schaufeln besetzten radial oder halbaxial beaufschlagten laufrad, das in einem axialen Gehäuse angeordnet ist. Insbesondere weist das Laufrad mindestens einer Stufe einen zentripetal beaufschlagten Vorsatzläufer auf, der zusammen mit einem zentrifugal oder halbaxial beaufschlagten Laufrad einen Kombinationsläufer mit im wesentlichen diametraler Meridiandurohströmung bildet. In Verbindung mit einem dem Kombinationsläufer nachgeschalteten axialen Leitrad entsteht in der erfindungsgemässen Turbomaschinenstufe eine neue Art der Durchströmung, welche in dem Strömungsmedium, einer Flüssigkeit oder einem Gas, eine Erhöhung des Gesamtdruckes bewirkt. Bei gleichem Raddurchmesser,

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Adrette: 7» Ulm/Donau, Telefon Telegramme Pottsdieckkonto Bankkonto Fottfadi 1309, Eiuingentne« U (0731) ««94« Prospat Ulmdonau Stuttgart 73231 Deutsche Bank AG Ulm IM «71

gleicher Drehzahl, und gleicher Strömungsmenge ist diese Druckerhöhung bedeutend grosser als die durch ein Radiallaufrad mit lediglich zentrifugaler Meridianströmung nach dem Stand der Technik erzielbare Druckerhöhung.

Eine der Erfindung entsprechende Turbomaschine kann als Gebläse oder Pumpe etwa mittlerer Förderhöhe pro Stufe ausgeführt werden.

Turbomaschinen, in denen Zentripetalläufer mit Zentrifugalläufern kombiniert erscheinen, sind schon früher vorgeschlagen worden. Obzwar diese Ausführungsformen dem Kombinationsläufer der vorliegenden Erfindung oberflächlich ähnlich sehen, unterscheidet sich, wie nachstehend gezeigt, die beabsichtigte Funktion und tatsächliche Wirkungsweise des vorliegenden Kombinationsläufers wesentlich von derjenigen früher vorgeschlagener Konstruktionen.

Früher zur Druckerzeugung vorgeschlagene Turbomaschinen mit zentripetal beaufschlagten Laufrädern sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet, weshalb sie allgemein für den Zweck der Druckerzeugung als ungeeignet angesehen werden und keine praktische Anwendung gefunden habe. Insbesondere sind zentripetal durchströmte Laufräder dadurch

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gekennzeichnet, daß die auf das Medium einwirkenden Zentrifugalkräfte der Druckerzeugung durch die Schaufelablenkung entgegenwirken. Im Teillastbereich tritt die druckmindernde Wirkung der Zentrifugalkräfte auf das Zentripetal strömende Medium besonders hervor. Der Druckgewinn durch Schaufelablenkung kann vollständig aufgehoben werden und sogar in einen Druckverlust übergehen. Damit hat die Maschine ihren Zweck verfehlt.

Es ist bekannt, daß zur Druckerzeugung in Radiallaufrädern eine radial nach außen gerichtete Strömung vorteilhaft ist. Zu dem durch die Schaufelablenkung erzeugten statischen Druck tritt eine Druckerhöhung infolge der auf die nach außen strÖmendqiFlüssigkeitsteilchen wirkenden Zentrifugalkräfte hinzu. Der zentripetale Vorsatzläufer der Turbomaschine nach der Erfindung dient mehr dazu, das Druckerzeugungsvermögen des zugehörigen Zentrifugalrades zu steigern als selbst eine Druckerhöhung in dem ihn durchströmenden Medium zu erzielen. Im Gegensatz dazu bezweckt das Zentripetalrad früher vorgeschlagener Konstruktionen eine wesentliche Druckerhöhung in dem es durchströmenden Medium. Zentripetalräder und Zentrifugalrader werden in diesen bekannten Entwürfen als eigenständige Druckerzeugungskomponenten aufgefaßt, von denen jede für sich allein

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und unabhängig von de,n anderen funktionsfähig ist. Sie sind in additiver Weise aneinander gereiht.

Der zentripetale Vorsatzläufer der Maschine nach der Erfindung wirkt derart, daß über einen beträchtlichen Teil des Betriebsbereiches der Turbomaschine, und insbesondere im Teillastbereich, der Vorsatzläufer dem Zentrifugalrad das Strömungsmedium mit im wesentlichen unverändertem oder selbst etwas herabgesetztem Druck zuführt. Dennoch liegt das statische Druckerzeugungsvermögen des Kombinationsläufers überraschenderweise weit über demjenigen eines reinen Zentrifugalrades gleichen Durchmessers bei gleicher Drehzahl und gleichem Durchsatz.

Dies erklärt sich dadurch, daß durch den zentripetalen Vorsatzläufer die Winkelabweichung zwischen Strömung und Schaufelrichtung an den Eintrittskanten des Zentrifugalrades, also die Eintrittsablenkung, auf einem Minimum gehalten wird. Der zentripetale Vorsatzläufer läßt das Zentrifugalrad über praktisch den gesamten Betriebsbereich der Maschine mit stoßfreiem Eintritt arbeiten.

Daß die im erfindungsgemäßen Kombinationsläufer vereinigten Schaufelräder eine strömungsdynamische Einheit dar-

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stellen, ist eine Erkenntnis, die bekannten Konstruktionen fehlt. Während letztere Konstruktionen für den Strömungsverlauf von der Austrittskante des Zentripetalrades zur Eintrittskante des Zentrifugalrades eine meridionale U-förmige Strombahn mit rein axialer Richtung im Übergangsquerschnitt vorsehen, verläuft die Meridionalströmung des erfindungsgemäßen Kombinationsläufers in ungefähr diametraler Richtung von der Austrittskante des zentripetalen Vorsatzläufers zur Eintrittskante des Zentrifugalrades. Der Kombinationsläufer ist in einer Weise konstruiert, die unabhängiges Funktionieren der einzelnen Schaufelräder ausschließt.

Ein weiterer Mangel bekannter Konstruktionen liegt in der Verwendung von Spiralgehäusen, durch welche das Medium das Zentripetalrad mit einer nach innen gerichteten Spiralbewegung mit ausgeprägten Tangentialkomponenten anströmt. Diese vorwiegend tangentiale Anströmung wird entweder entgegen der Raddrehung vorgesehen oder ist ihr gleichgerichtet. Beide Lösungen sind unvorteilhaft. Im ersteren Falle hindert die Drehung des Rades entgegen der tangentialen Eintrittsrichtung das Strömungsmedium daran, sich gleichmäßig über den Radumfang zu verteilen. Im letzteren Falle unterstützt zwar der gleiche Drehsinn des Rades die

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Verteilung der Strömung im Spiralgehäuse, der Eintritt in die Schaufelkanäle des Zentripetalrades wird jedoch erschwert, da die notwendigerweise vorwärtsgekrümmten Schaufeln des Zentripetalrades eine abrupte Umkehrung der Strömungsrichtung an den Eintrittskanten erfordern. Darüber hinaus ist in Fachkreisen bekannt, daß durch Mitdrall des anströmenden Mediums das Druckerzeugungsvermögen von TurbomascMnenläufern im allgemeinen herabgesetzt wird. Andererseits läßt sich bei der Verwendung von Zentripetalrädern in mehrstufigen Kompressoren oder Pumpen mit großer Stufenförderhöhe tangentiale Anströmung, d. h. Mitdrall, nicht vermeiden, da in solchen Maschinen der hohe Austrittsdrall des vorhergehenden Zentrifugalrades nicht in ruhenden Leitgittern beseitigt werden kann, ohne Gitterverstopfung herbeizuführen.

Die Turbomaschine der vorliegenden Erfindung vermeidet die der Anwendung von Spiralgehäusen entgegenstehenden Schwierigkeiten und Mangel durch die Verwendung eines Zulaufkanals mit Ringquerschnitt, der vor dem zentripetalen Vorsatzläufer und koaxial damit angeordnet ist. Durch diesen Ringkanal wird das Medium in gleichförmiger Verteilung und in rein axialer Richtung, d. h. ohne tangetiale Geschwindigkeitskomponenten, dem äußeren Umfang des Vorsatzläufers zugeführt.

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Eine ringförmige Leitwand, welche sich an die lauferzwischen Scheibe in radialer Richtung anschließt, lenkt die Strömung nach innen zum Eintritt in den zentripetalen Vorsatzläufer um. Die ringförmige Leitwand dient auch als Trennwand zwischen dem Saugbereich und dem Druckbereich der Maschine. Die Leitwand kann an dem zylindrischen Außengehäuse befestigt und somit stationär sein, oder sie kann die Form einer radialen Fortsetzung der Läuferzwischenscheibe annehmen, so daß sie umläuft und mit dem Außengehäuse einen Laufspalt bildet. Dies wird im folgenden noch besprochen werden.

Dem Stand der Technik sind auch axiale Vorsatzläufer bekannt, die der Verbesserung der Betriebseigenschaften von Zentrifugalrädern dienen. Diese axialen Vorsatzläufer sehen im allgemeinen einem Propeller oder einer Förderschnecke ähnlich. Ihre vorwiegende Verwendung in Pumpen dient weniger der Erzielung eines höheren Druckes als der Verminderung von Kavitationserscheinungen.

Es ist bekannt, daß der von einem Zentrifugalrad gegebener Konstruktion erzeugte Druck vom Raddurchmesser und der Drehzahl bestimmt wird. In der Praxis sind diesen beiden Grossen im Hinblick auf Festigkeit, zulässiges Gewicht und

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Baugröße, vorhandene Antriebsdrehzahlen und andere Paktoren bestimmte Grenzen gesetzt. Der mit einem gegebenen Zentrifugalrad erzielbare Druck ist daher klar begrenzt. Wird ein höherer Druck gefordert als bei gegebenen Parametern mit einem einzelnen Zentrifugalrad erzeugt werden kann, so muß eine mehrstufige Maschine zur Anwendung kommen, in der zwei oder mehr Zentrifugalräder hintereinander auf einer gemeinsamen Welle sitzen. In einer mehrstufigen Maschine geht die Austrittsströmung jedes Zentrifugalrades - das letzte ausgenommen - in die Eintrittsströmung des folgenden Rades über. Dieser Übergang kann jedoch nicht in direkter Weise stattfinden. Die z. B. aus dem ersten Zentrifugalrad an dessen äußerem Umfang mit radialen und hohen tangattialen Geschwindigkeitkomponenten austretende Strömung muß in den Saugmund des folgenden Zentrifugalrades mit viel niedrigerer Geschwindigkeit und vorwiegend axialer Richtung eintreten.

Ruhende Leitvorrichtungen, allgemein als Umlenk- und Rückführschaufeln bekannt, müssen zwischen aufeinanderfolgenden Laufrädern einer Mehrstufenmaschine angeordnet werden, um die für den Strömungsübergang von einem Laufrad zum nächsten erforderlichen Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen zu bewirken.

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Daa Einfügen dieser Rückführschaufeln ist mit erheblichem konstruktivem Aufwand verbunden und macht die Maschine beträchtlich größer und schwerer. Im Betrieb tragen die Rückfahrschaufeln zu den hydraulischen Verlusten in Form von Reibung, Strömungsturbulenz und Spaltverlusten bei. Ihre Verwendung erhöht daher sowohl die Baukosten als auch die Betriebskosten der Maschine.

Da die in der erfindungsgemäßen Turbomaschine zu einem zentripetal-zentrifugal durchströmten Kombinationsläufer vereinigten Schaufelräder den gleichen Druck wie zwei gleichgroße Zentrifugalräder in herkömmlicher Stufenanordnung erzeugen, erübrigen sich die in einer herkömmlichen Zweistufenmaschine nach dem Stand der Technik erforderlichen Rückfürhschaufeln, d. h. die erfindungsgemäße Msschine erzielt Zweistufenwirkung in einer einzigen Stufe.

Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß eine Mehrstufenanordnung erfindungsgemäßer Kombinationsläufer nicht nur möglich ist, sondern sogar durch die Tatsache erleichtert wird, daß keine Notwendigkeit besteht, die Austrittsströmung des Zentrifugalrades zu einem Saugmund kleinen Durchmessers und axialer Eintrittsrichtung zurückzuführen. Die Erfindung erfordert nur radial nach innen gerichtete

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Strömung am Außenumfang des folgenden Zentripetalrades.

Eine mit zwei erfindungsgemäßen Kombinationsläufern ausgestattete ZweiStufenmaschine erzeugt denselben Druck wie eine nach dem Stand der Technik mit vier Zentrifugalrädern gleichen Durchmessers, gleicher Drehzahl und gleichen Durchsatzes ausgerüstete vierstufige Maschine. Anstatt der drei Rüokführschaufelkränze der herkömmlichen Maschine benötigt die erfindungsgemäße Maschine jedoch nur ein einziges axiales Zwischenleitrad.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine Turbomaschine neuartiger und verbesserter Konstruktion, die pro Stufe einen wesentlich höheren statischen Druck erzeugen kann als eine herkömmliche Turbomaschinenstufe gleichen Durchmessers, gleicher Drehzahl und gleichen Durchsatzes. Da bei mehrstufiger Ausführung eine Maschine mit Kombinationsläufer zur Erzeugung eines vorgegebenen Druckes nur etwa halb so viele Stufen benötigt wie eine herkömmliche Maschine, reduziert sich entsprechend die Zahl der erforderlichen Zwischenleiträder, wodurch sich nicht nur Baukosten, Raumbedarf und Gewicht verringern, sondern im Betrieb auch die durch die Zwischenleiträder verursachten hydraulischen Verluste in Form von Reibung, Strömungsturbulenz und Spaltverlusten.

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Unter einem anderen Gesichtspunkt betrachtet ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Maschine einen vorgegebenen statischen Druck mit wesentlich kleinerem Laufraddurchmesser erzeugen kann, als eine herkömmliche Turbomaschinenstufe gleicher Drehzahl und gleichen Durchsatzes. Da die Geräuschentwicklung einer Maschine stark von der Umfangsgeschwindigkeit abhängt, sinkt der Schallpegel mit kleiner werdendem Durchmesser. Ferner hat ein kleinerer Raddurchmesser ein kleineres Massenträgheitsmoment zur Folge, so daß ein Antriebsmotor mit kleinerem Anlaufmoment ausreicht.

Im Ergebnis liegt ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Turbomaschinenstufe darin, daß ein neuartiger Kombinationsläufer, gekennzeichnet durch das direkte Zusammenwirken eines zentripetalen Vorsatzläufers mit einem Zentrifugalrad, in einem axialen Gehäuse angeordnet ist. Die Gehäusedurchströmung wird bestimmt durch einen Zulaufkanal mit ringförmigem Querschnitt, eine sich an die Läuferzwischenscheibe radial anschließende ringförmige Leitwand zur radialen Einwärtslenkung in den Läufereintritt und einen Abflusskanal mit ringförmigem Querschnitt, in dem ein ruhendes Axialleitrad zur Drallminderung angeordnet ist. Zulaufkanal und Abflußkanal sind in Strömungsrichtung gesehen koaxial vor bzw. nach dem Kombinationsläufer angeordnet.

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Weiterhin sieht diese Erfindung die Verwendung zweier oder mehrerer Kombinationsläufer in Stufenanordnung in einem axialen Gehäuse vor. In dieser Ausführungsform, die durch das der Maschine zugrunde liegende Durchströmungsprinzip begünstigt wird, sind zwischen den fluchtend eingebauten Kombinationsläufern ruhende Zwischenleiträder angeordnet. In den letzteren wird in bekannter Weise durch Herabsetzen der Absolutgeschwindigkeit der statische Druck erhöht und zugleich der Strömungsdrall beseitigt, so daß die Strömung die Leitradschaufeln in vorwiegend axialer Richtung verläßt.

Vergleicht man eine mehrstufige Maschine herkömmlicher Bauart mit der mehrstufigen Ausführung der vorliegenden Erfindung auf der Basis einer vorgegebenen Druckerhöhung, so zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Maschine bei gleicher Stufenzahl, gleicher Drehzahl und gleichem Durchsatz mit einem kleineren Raddurchmesser auskommt, während bei gleichem Raddurchmesser, gleicher Drehzahl und gleichem Durchsatz eine etwa auf die Hälfte verringerte Stufenzahl genügt.

Die Leistungscharakteristik einer ausgeführten erfindungsgemäßen Turbomaschine geht klar aus einem Vergleich (Fig. 8) ihrer Drosselkurve (I) mit den Drosselkurven (II und III)

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zweier herkömmlicher Turbomaschinen mit Zentrifugalrädern in Axialgehäusen hervor. Es handelt sich um drei einstufige Maschinen gleichen Raddurchmessers und gleicher Drehzahl. Auch die äußeren Gehäuseabmessungen sind praktisch gleich.

Wie ersichtlich, ist im Betriebspunkt der von der erfindungsgemäßen Maschine erzeugte Druck mehr als doppelt so groß wie der der Maschine II, und etwas weniger als doppelt so groß wie der Druck der Maschine III. Bei Nullförderung steigt der Leerlaufdruck der Maschine mit Kombinationsläufer auf etwa das dreifache des Leerlaufdrucks der beiden herkömmlichen Maschinen an.

Die vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß der Kombinationsläufer eine neuartige Durchs^römung der Maschine bewirkt. Die meridionale Strombahn nimmt einen im allgemeinen diametralen Verlauf von den Austrittskanten des Vorsatzläufers über die Mittellinie zu den Eintritskanten des Zentrifugalrades.

In einer besonders für kleine Maschinen geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist der Kombinationsläufer dadurch gekennzeichnet, daß die den Läufer tragende Welle sich nicht durch den durchströmten Mittelraum des Läufers erstreckt,

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so daß dieser ganz für die Strömung zur Verfügung steht.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht im Bereich des Vorsatzläufers eine Gehäuseausbildung für radialen Strömungseintritt von allen Seiten vor. Auch diese Form des Einlasses sorgt dafür, daß das dem Umfang des Vorsatzläufers zuströmende Medium im wesentlichen von tangeibialen Geschwindigkeitskomponenten frei ist. Diese Ausführung kann bei Tauchpumpen Anwendung finden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß alle umlaufenden Stufenelemente zu einem Gesamtläufer vereinigt axial in das ruhende Gehäuse eingeschoben oder herausgezogen werden können. In diesem ?alle sind die rotierenden Stufenelemente so zusammengefügt, daß keine ruhenden Gehäuseteile zwischen sie hineinragen. Der Gesamtrotor bildet Laufspalte mit den ringförmigen Leitwänden und den Zwischenleiträdern, so daß eine Abgrenzung zwischen Bereichen verschiedenen Druckes bestehen bleibt. Die erforderliche Wellenlagerung erfolgt an beiden Enden des Gesamtrotors in feststehenden Gehäuseelementen.

Der Wirkungsgrad einer erfindungsgemäßen einstufigen Maschine ist dem einer vergleichbaren herkömmlichen Einstufenmaschine

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mindestens gleichwertig. Da der Gesamtwirkungsgrad mehrstufiger Maschinen gleich dem Produkt der Stufenwirkungsgrade ist, und da die erfindungsgemäße Maschine einen vorgegebenen Druck mit der halben Stufenzahl erzeugt, ist der Gesamtwirkungsgrad einer erfindungsgemäßen Mehrstufenmaschine dem einer herkömmlichen Maschine gleichen Druokes überlegen·

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Drosselkurven einer erfindungsgemäßen Turbomaschinenstufe von keiner herkömmlichen Tubomaschinenstufe, sei sie radial oder axial, erzeugt werden kann, falls die Maschine denselben Satz von Konstrukionsparametern, wie z. B. den Satz Laufraddurchmesser, Drehzahl, statischer Druck und Austritt sgeschwindigkeit, oder den Satz Laufraddurchmesser, Drehzahl, Durchfluß und Austrittsgeschwindigkeit, aufweisen soll. Die vorliegende Erfindung bietet daher einen Turbomaschinentyp, der den durch Druck und Fördervolumen umschriebenen Bereich in bestimmter, neuartiger Weise bestreicht und damit den Weg zu neuen Anwendungen öffnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen zum besseren Verständnis im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben:

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Fig. 1 zeigt eine mehrstufige Turbomaschine und den neuartigen Kombinationsläufer im Längsschnitt.

Pig. 2 stellt eine einstufige Turbomaschine im Längsschnitt dar.

Fig. 3 stellt eine ähnliche jedoch abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten einstufigen Maschine dar.

Fig. 3A ist eine Vorderansicht der Fig. 3 dargestellten Maschine und zeigt die Vorsatzläuferschaufeln sowie das Nabenanströmgehäuse.

Fig. 3B ist eine Rückansicht der in Fig. 3 dargestellten Turbomaschine und zeigt den Wellenantrieb sowie die ruhenden Leitradschaufeln.

Fig. 4 zeigt den Längsschnitt einer Mehrstufenmaschine ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Turbomaschine.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine Turbomaschine mit radialem Strömungseintritt zum Kombinationsläufer der ersten Stufe.

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Fig. 6 zeigt im Schnitt einen Kombinationsläufer mit offenem Strömungsdurchtritt zwischen dem zentripetalen Vorsatzläufer und dem Zentrifugalrad.

Pig. 7 zeigt einen Kombinationsläufer in Perspektive;

Pig. 8 zeigt Drosselkurven mit Betriebspunkten für eine erfindungsgemäße Turbomaschine sowie für gewisse herkömmliche Turbomaschinen.

Die in Pig. 1 gezeigte Turbomaschine gehört zur Mehrstufenbauart; d. h. sie umfaßt mindestens zwei erfindungsgemäße Kombinationsläufer. Die Lä.ufer sind zwischen einem Zuflußrohr 12 und einem Abflußrohr 14 angeordnet. Das eintretende Strömungmedium unterliegt der Einwirkung der Läufer sowie der zugehörigen Leitvorrichtungen und erfährt während des Durchflusses durch das Gehäuse von links nach rechts in Pig. 1 eine statische Druckerhöhung.

Das Gehäuse wird allgemein mit der Ziffer 16 bezeichnet und besteht aus einer Anzahl von Rohrstücken 18, 20 und 22, die jeweils ein äußeres Zuströmgehäuse, ein äußeres Zwischengehäuse und ein äußeres Abflußgehäuse darstellen. Diese

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rohrförmigen Gehäuseteile, die bei Bedarf eine Vielzahl von Zwischengehäusen umfassen können, sind axial aneinandergereiht.

Jedes äußere Gehäuseteil ist an beiden Enden mit einem Flansch versehen. Die Flansche dienen zur Montage der Gehäuseteile aneinander und zum Anschluß an das Zufluß- bzw. Abflußrohr. Jede andere geeignete Befestigungsart kann für diesen Zweck Anwendung finden.

Das Rohrstück 18 bildet ein äußeres Zuströmgehäuse. Ein Nabenanströmgehäuse 24 ist koaxial im äußeren Zuströmgehäuse angeordnet und weist am rechten Ende einen einwärtsgebogenen Rand 25 auf. Eine Anzahl von Streben 26 sind nach innen ragend im äußeren Zuströmgehäuse über den Umfang verteilt angebracht. Vorzugsweise werden zwei oder mehr Streben 26 zur Abstützung des Nabenanströmgehäuses 24 vorgesehen. In Fig. 3A sind vier Streben für diesen Zweck vorgesehen. Jede Strebe besteht aus einer im wesentlichen flachen Platte. Der innere Rand jeder Platte kann so geformt sein, daß er sich dem Profil des Nabenanströmgehäuses anschmiegt. An der Berührungsfuge können Strebe und Nabenanströmgehäuse zusammengeschweißt oder auf andere geeignete Weise mechanisch verbunden sein.

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Außer zur Abstützung des Nabenanströmgehäuses 24 dienen die plattenförmigen Streben 26 auch zur Unterdrückung unerwünschter tangetialer Geschwindigkeitskomponenten in der Eintrittsströmung; d. h. sie leiten die Strömung in rein axialer Richtung dem ersten Kombinationsläufer zu.

Die beiden in Pig. 1 enthaltenen Kombinationsläufer sind allgemein mit den Ziffern 28 bzw. 30 bezeichnet. Die Läufer sind um die Gehäuseachse drehbar gelagert. Zu diesem Zweck ist der Kombinationsläufer 30 auf der Welle 32 montiert. Der Kombinationsläufer 28 ist auf dem überstehenden Wellenende 34 fliegend montiert.

Zwei Bauteile, das innere Zwischengehäuse 36 und das Nabenabflußgehäuse 38 dienen am vorderen bzw. hinteren Ende der Welle zu deren Lagerung. Das Bauteil 36 heißt inneres Zwischengehäuse wegen seiner Anordnung zwischen den Kombinationsläufern 28 und 30.

Jeweils eine Gruppe von über den Umfang verteilten Leitradschaufeln 40 hält eines der inneren Gehäuseteile 36, 38 in koaxialer Lage zum äußeren Gehäuse. Die Leitradschaufeln 40 sind innen an den Rohrstücken 20 bzw. 22 radial zur Achse hinzeigend angebracht und mit den inneren Gehäuseteilen 36 bzw· 38 verbunden. ^:

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Die Oberfläche der Leitradschaufeln 40 ist im allgemeinen gekrümmt. Die Anordnung und Umfangsverteilung der leitradschaufeln ist aus Fig. 3B ersichtlich. Außer zur Gehäuseabstützung dient jede Gruppe von leitradschaufeln, wie untenstehend näher erläutert, strömungsdynamisch als Verzögerungsgitter.

Das innere Zwischengehäuse 36 umfaßt einen zylindrischen Teil 42, welcher rechts mit einem einwärtsgebogenen Rand endet. Eine scheibenförmige Wand 46 mit zentraler Öffnung 48 ist innerhalb der vom Teil 42 gebildeten Umwandung und senkrecht dazu angeordnet.

Das Nabenabflußgehäuse 38 ist dem inneren Zwischengehäuse ähnlich gestaltet. So umfaßt es einen zylindrischen Teil 50, der jedoch stromabwärts in einen kegelstumpfförmig verjüngten Teil 52 übergeht. Eine scheibenförmige Wand 54 mit zentraler Öffnung 56 ist innerhalb der vom Teil 50 gebildeten Umwandung und senkrecht dazu angeordnet.

Die Welle 32 erstreckt sich durch die zentralen WandÖffnungen und wird in den lagern 58 und 60 drehbar abgestützt. Die Lager sind an den Wandelementen 46 bzw. 54 befestigt. Das nach dem Zuflußrohr 12 hin überstehende Wellenende 34 wird vom Lager 58 getragen.

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Der Läufer 28 ist auf eine Nabe 62 montiert, der Läufer 30 auf eine Nabe 64. Zur axialen Festlegung des Läufers 28 dient am einen Ende das Lager 58, am anderen Ende die Mutter 66 mit Unterlegscheibe. Die axiale Festlegung des Läufers 30 auf der Welle 32 erfolgt mit Hilfe der zwei Stellringe 68.

Jeder Läufer umfaßt einen zentripetalen Vorsatzläufer. 70 und ein Zentrifugalrad 72. Der Vorsatzläufer 70 der ersten Stufe, d. h. des Kombinationsläufers 28, enthält nahe dem Umfang eine Vielzahl von Schaufeln 74. Die Schaufeln sind vorzugsweise gekrümmt. Die Vorsatzläufer weiterer Stufen sind in gleicher Weise nahe dem Umfang mit einer Vielzahl von Schaufeln 76 versehen. Diese sind wie die Schaufeln 74 vorzugsweise gekrümmt. Eine Vielzahl von im allgemeinen gekrümmten Schaufeln 78 sind nahe dem Umfang der Zöntrifugalräder angeordnet.

An ihren äußeren Stirnseiten sind die Zentripetalschaufeln 74 (oder 76) an Deckscheiben 80 befestigt, die Zentrifugalschaufeln 78 an Laufradscheiben 82. Die inneren Stirnseiten aller Schaufeln sind an den Läuferzwischenscheiben 84 befestigt. Deckscheiben sowie Laufradscheiben 82 sind, wie Fig. 1 darstellt, an den zugehörigen Naben 62, 64 befestigt.

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Eine ringförmige Leitwand 104 ist der axialen Eintrittsströmung zugewendet eingebaut. Die Leitwand kann zwischen den Flanschen des äußeren Zuströmgehäuses 18 und des äußeren Zwischengehäuses 20 festgeklemmt werden. Die Leitwand enthält eine zylindirische ausgebildete zentrale Öffnung und bildet eine Anströmfläche, die senkrecht zur Strömungsrichtung stehen kann, jedoch vorzugsweise dazu geneigt ist, wie in Fig. 1 dargestellt. Die zentrale Öffnung bildet einen Laufspalt mit der Läuferzwischenscheibe 84. Eine ähnlich gestaltete ringförmige Leitwand 108 ist zwischen den Flanschen des äußeren Zwischengehäuses 20 und des äußeren Abflußgehäuses 22 eingefügt. Zusammen mit den einwärtsgebogenen Rändern 25 und 44 bilden die Leitwände 104, 108 Eintrittskanäle zu den jeweiligen Kombinationsläufern 28, 30 und dienen dazu, die axiale Strömung in eine vorwiegend radiale Strömung umzulenken.

Ein Motor 90 treibt die Welle 32 sowie die daraufmontierten Kombinationsläufer an. Zu diesem Zweck ist der Motor mit der Antriebswelle 92 ausgerüstet, welche die Keilriemenscheibe trägt. Eine zweite Riemenscheibe 96 sitzt auf der Welle 32. Ein Riementrieb 98 bestehend aus mehreren Einzelriemen vermittelt den Antrieb von der Antriebswelle 92 zur Läuferwelle 32.

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Der Motor sitzt auf dem äußeren Abflussgehäuse 22. Ein Rohrstück 100 umschließt den Riementrieb. Das Rohrstück wird von dem kegelförmigen Teil des Nabenabflußgehäuses und dem äußeren Abflußgehäuse 22 getragen. Die Turbomaschine ist auf die Grundrahmenelemente 102 aufgesetzt.

Im Betrieb wird das von der Turbomaschine angesaugte Strömungsmedium zwischen den Streben hindurch in den Ringraum 110 geleitet. Wegen der Streben 26 ist die Strömung von axialer Richtung und enthält keine tangentialen Geschwindigkeit skomponent en. Mit Hilfe der Leitwand 104 (und 108 hinsichtlich des zweiten Kombinationsläufers) wird die Strömung von einer rein axialen Richtung in eine vorwiegend radiale. Richtung zum Eintritt in den zentripetalen Vorsatzläufer 70 umgelenkt. Wie ersichtlich dient die Leitwand 104 (und 108) auch dazu, die Eintrittsströmung niederen Druckes von der mit erhöhtem Druck aus dem Zentrifugalrad 72 austretenden Strömung zu trennen.

Das zwischen den über den Umfang verteilten Schaufeln 74 hindurchtretende Medium durchströmt den Mittelraum des zentripetalen Vorsatzläufers auf meridionalen Stromlinien, die im allgemeinen diametral von den Abströmkanten der Zentripetalschaufeln zu den Anströmkanten der Zentrifugalschaufeln verlaufen. Die Läuferzwischenscheibe 84 trennt die zentripe-

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tale Strömung zwischen den Schaufeln 74 von der zentrifugalen Strömung zwischen den Schaufeln 78. In Pig. 1 ist die meridionale Durchströmung der Turbomaschine durch Richtungspfeile angedeutet.

Auf dem Weg zum zweiten Kombinationsläufer wird die Strömung zwischen den ruhenden Leitradschaufeln 40 hindurchgeleitet. Die Leitradschaufeln üben eine doppelte Wirkung auf die Strö- ; s mung aus. Einerseits erhöhen die Leitradschaufeln den statischen Druck des Mediums indem sie die absolute Strömungsgeschwindigkeit verringern, andererseits bewirkt dieser Vorgang die Beseitigung der tangetialen Geschwindigkeitskomponenten der Strömung. Die Strömung verläßt daher das Leitrad in rein axialer Richtung und erfüllt somit die für optimalen Eintritt in den zweiten Kombinationsläufer gültige Bedingung. In einstufigen Maschinen kann wahlweise auf eine völlige Beseitigung der Tangentialkomponenten verzichtet werden.

Der Wirkung der Leitwand 104 entsprechend führt die ringförmige Leitwand 108 eine Strömungsumlenkung in vorwiedend radiale Richtung herbei. Die Anströmung des zentripetalen Vorsatzläufers der zweiten Stufe erfolgt durch den von der Leitwand 108 und dem einwärtsgebogenen Rand 44 des inneren Zwischengehäuses gebildeten Eintrittskanal.

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Der Kombinationsläufer der zweiten Stufe wirkt auf das Strömungsmedium in ähnlicher Weise ein wie der Läufer der ersten Stufe. Nach dem Austritt aus dem zweiten Läufer unterliegt die Strömung der Einwirkung eines weiteren Leitrades mit ruhenden Schaufeln 40. Die kegelförmige Wand des Nabenabflußgehäuses 52 bildet mit dem äußeren Abflußgehäuse zusammen einen Nabendiffusor, welcher eine weitere statische Druckerhöhung im Medium bewirkt, bevor dasselbe die Turbomaschine durch das Abflußrohr 14 verläßt.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist der Ausführungsform der Pig. 1 im allgemeinen ähnlich, stellt jedoch eine einstufige Maschine dar. In Fig. 2 gezeigte Komponenten welche in Fig. 1 ihre Entsprechung haben, sind mit denselben Ziffern bezeichnet wie dort.

In Fig. 2 besteht das äußere Gehäuse aus einem einzigen zylindrischen Mantel 150. An beiden Enden des äußeren Gehäuses ist jeweils ein Flanschring 152 bzw. 154 eingeschoben. Der Flanschring 152 ist vorzugsweise lösbar am äußeren Gehäuse befestigt. Der Flanschring 154 kann permanent am äußeren Gehäuse befestigt sein.

Der Flanschring 152 trägt am inneren Umfang eine Vielzahl von Streben 26'. Die Streben bestehen aus flachen Platten,

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unterscheiden sich jedoch im Profil von den Platten 26 durch ihre angenäherte Trapezform. Sie stützen sowohl das Nabenanströragehäuse 24 ab als auch die leitwand 104.

Der Kombinationsläufer 28 ist dem Läufer der in Pig. 1 gezeigten Ausführungsform ähnlich. Er unterscheidet sich jedoch in der Gestaltung der Läuferzwischenscheibe 156, welche den Vorsatzläufer vom Zentrifugalrad abgrenzt. Die Läuferzwischenscheibe 156 weist eine radiale Portsetzung 158 auf. Die radiale Portsetzung endet in Wandnähe des äußeren Gehäuses 150 und hilft der Leitwand 104» den Eintrittskanal niederen Druckes 160 von der Austrittszone erhöhten Druckes 162 abzugrenzen.

Der Kombinationsläufer 28 ist auf die Nabe 62 montiert, die ihrerseits vom überstehenden Wellenende 34 der Welle 32 getragen wird. Geeignete mechanische Befestigungsmittel 164 verbinden die Nabe mit der Laufradscheibe 82.

Das Nabenabflußgehäuse 50 wird von den Leitradschaufeln 40 abgestützt. Das Gehäuse entspricht im wesentlichen dem der Pig. 1. Es umfaßt einen zylindrischen Vorderteil 166, eine Stirnwand 168 mit einer zentralen Öffnung und einen kegelstumpf förmigen Hinterteil 170. Eine innerhalb des Nabenab-

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flußgehäuses angeordnete Konsole 172 trägt zwei Lager 174»
176, mit deren Hilfe die Welle 32 drehbar gelagert ist. Die einstufige Maschine ist auf den Grundrahmen 178 montiert.

Fig. 3 stellt eine Abart der in Pig. 2 gezeigten Turbomaschine dar. In der Ausführungsform entsprechend Pig. 3 tragen die
Streben 26" lediglich die ringförmige Leitwand 104. Das Nabenanströmgehäuse 200 ist mit der Deckscheibe 202 des Kombinationsläufers 28 verbunden, oder aus einem Stück mit
ihr. Der Hinterteil 170· des Nabenabflußgehäuses 50 ist
zylindrisch wie der Vorderteil 166.

Figur 4 stellt einen typischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen mehrstufigen Turbomaschine in einem axialen Gehäuse 250 dar. In dieser Ausführungsform trägt eine Welle 32 insgesamt drei Kombinationsläufer 252, 254 und 256. Die Welle
ist zweifach gelagert, am Austrittsende durch Lager 258. Da von den die Welle unmittelbar umfassenden Teilen nur die
beiden Lager mit dem äußeren Gehäuse verbunden sein müssen, ist es bei einer Mehrstufenmaschine gemäß Fig. 4 möglich,
alle inneren Gehäuse, mit' Ausnahme des Nabenanströmgehäuses und des Nabenabflußgehäuses, als zylindrische Abstandskörper mit Läuferdurchmesser auszuführen. V/ie ersichtlich, ist die Laufradscheibe 260 jedes Läufers, mit Ausnahme des letzten, mit einem zylindrischen Portsatz 262 der Deckscheibe 264

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eines nachfolgenden Vorsatzläufers verbunden. Die solchermaßen gebildeten inneren Gehäuse bilden einen Laufspalt mit den Leitradschaufeln 266. Die Leitradschaufeln sind nur am äußeren Gehäuse befestigt.

Die Leitwand 268 und die Läuferzwischenscheibe 270 bilden ebenfalls einen Laufspalt. Dieser Laufspalt fluchtet im wesentlichen mit den von den Leitradschaufeln und den inneren Zwischengehäusen gebildeten Laufspalten.

Das Nabenanströmgehäu3e 272 wird von den Streben 26 getragen. Das Gehäuse ist haubenfö'rmig und ist innen mit einem zentralen Vorsprung versehen. Das vordere Lager 276 ist in diesem Vorsprung untergebracht.

Die in Pig. 4 dargestellte Turbomaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß ein die rotierenden Teile, aller Stufen umfassender Gesamtrotor in ein stationäres Gehäuse axial eingeschoben oder daraus herausgezogen werden kann. Der Einbau und der Ausbau des Gesamtrotors kann erfolgen, nachdem eines der beiden lagertragenden inneren Gehäuse 272, 258 entfernt worden ist. Auf diese Weise entfällt das langwierige Zusammenbauverfahren, das darin besteht, daß die einzelnen Läufer und stationären Gehäuseteile abwechselnd längs der

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Welle aneinandergereiht und in der jeweils gebotenen V/eise befestigt werden müssen. Die Bauart gemäß Pig. 4 erleichtert somit sowohl die Herstellung der Maschine als auch ihre Wartung.

Die in Pig. 5 gezeigte Ausführungsform sieht ein Eintrittsgitter 300 für radialen Strömungseintritt zum zentripetalen Vorsatzläufer 302 des Kombinationsläufers 304 vor. Pur diese Gestaltung des Strömungseintritts gibt es zahlreiche Anwendungen, z. B* auf dem Gebiet der senkrecht in Bohrlöchern oder Behältern installierten Tauchpumpen zur Förderung von Wasser, Öl, zsw.

Diese Ausführungsform umfaßt ein äußeres Gehäuse 310 und ein inneres Gehäuse 312. Das innere Gehäuse hat eine Stirnwand 314 mit einer zentralen Lagerbohrung 316. Eine Welle 320 ist mit Hilfe des lagers 322 in der Lagerbohrung geführt und hat einen überstehenden Wellenzapfen zur Montage des Kombinationsläufers 304· Ein Eintrittsgehäuse 324 umfaßt eine Leitwand 326 mit daraus im wesentlichen axial herausragenden über den Umfang verteilten Vorsprüngen 300. Die Vorsprünge sind vorzugsweise als Strömungsleitschaufeln ausgebildet. Die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen bilden Eintrittsöffnungen für die Strömung. Eine Läuferzwischenscheibe 328

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dient den im Vorausgegangenen erläuterten Zwecken.

Der Strömungseintritt zum zentripetalen Vorsatzläufer erfolgt von allen Seiten radial einwärts. Die Eintrittsströmung ist somit im wesentlichen frei von tangentialen Geschwindigkeitskomponenten.

Fig. 6 zeigt eine Variation der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsfοrm. Der wesentliche Unterschied liegt in der Ausbildung des Läufers 350, sowie in dessen Lagerung mit Hilfe einer unterbrochenen Welle 352. Der strömungsführende Mittelraum des Kombinationsläufers ist daher, wie in Fig. 5, offen. Diese Bauart eignet sich besonders für kleine Maschinen, in welchen eine durchgehende Welle zuviel Strömungsraum in Anspruch nehmen würde. Ein weiterer Unterschied liegt darin, daß die inneren und äußeren Kanten der Vorsatzläuferschaufeln 354 und Zentrifugalradschaufeln 356 nicht parallel zur Achse der Welle 352 verlaufen.

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Claims (22)

1. Ansprüche

   .JDruckerzeugende Turbomaschine, bestehend aus einem äußeren Gehäuse mit einem länglichen, im allgemeinen zylindrischen Innenraum, und aus einer darin drehbar und konzentrisch gelagerten angetriebenen Welle mit mindestens einem darauf befestigten Läufer, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (28, 30, 252, 254, 256, 304» 350) aus einem zentripetalen Vorsatzläufer (70, 302) und einem Zentrifugalrad (72) besteht, die beide mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten Umlenkschaufeln (74, 76, 78, 356, 354) versehen sind, daß eine die Schaufeln (74, 76, 354) des Vorsatzläufers (70) von den Schaufeln (78, 356) des Zentrifugalrades (72) trennende Läuferzwischenscheibe (84, 156, 158, 270, 328) vorgesehen ist, und daß Leitvorrichtungen (24, 26, 26', 26", 104, 108, 200, 272, 268) zum Heranführen der Strömung an den Vorsatzläufer (70, 302) sowie ruhende Leitvorrichtungen (36, 38, 40, 50, 266) zum axialen Ableiten der Strömung vom Zentifugalrad (72) durch das Gehäuse (16) vorgesehen sind, wobei die ruhenden Leitvorrichtungen eine Vielzahl von Leitschaufeln (40, 266) für im wesentlichen axialen Strömungsdurchfluß aufweisen.

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2. 2. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Vorsatzläufer (70, 302) und ein Zentrifugalrad (72) zu einem Kombinationsläufer (28, 30, 252, 254, 256, 304, 350) vereinigt sind.
3. 3. Turbomaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Läufer (72, 252, 254, 256) zur gemeinsamen Rotation auf der V/elle (32, 34) montiert sind, und daß zur axialen Trennung dieser Läufer Trennelemente vorgesehen sind, die mit dem äußeren Gehäuse (20, 250) jeweils einen Stufen swischenkanal bilden, in dem die ruhenden Leitvorrichtungen für die Zentrifugalradströmung zur Beseitigung der tangeitialen Geschwindigkeitskomponenten in dieser Strömung angeordnet sind (Pig. 1, 4).
4. 4. Turbomaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente ein im äußeren Gehäuse (16) angebrachtes inneres Gehäuse (36) enthalten (Pig. 1).
5. 5. Turbomaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente einen axialen Portsatz (262) zur Verbindung der aufeinander folgenden Läufer (252, 254, 256) enthalten (Pig. 4).

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6. 6. Turbomaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (40) der ruhenden Leitvorrichtungen für die Zentrifugalradströmung über den Umfang verteilt angeordnet und radial nach innen stehend am äußeren Gehäuse (16) angebracht sind.
7. 7. Turbomaschine nach Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen Schaufeln (40) das innere Gehäuse (36) mit dem äußeren Gehäuse (16) tragend verbinden.
8. 8. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen zum Heranführen der Strömung an den Vorsatzläufer (70) ein koaxial im Gehäuse (16) angebrachte ringförmige Leitwand (104, 268) aufweisen, die sich radial gegen die Läuferzwischenscheibe (84, 156, 158, 270) hin erstreckt, so daß die Leitwand die Strömung in eine vorwiegend radiale Richtung umlenkt und zusammen mit der Läuferzwischenscheibe eine Abgrenzung zwischen dem am Vorsatzläufereintritt herrschenden Druck und der Zone höheren Druckes am Zentrifugalradaustritt bildet.
9. 9. Turbomaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung das Nabenanströmgehäuse (24) im

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   Gehäuse (16) abstützt.
10. 10. Turbomaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Deckscheibe (202) sowohl die Vorsatzläuferschaufeln als auch das Nabenanströmgehäuse (200) tragend mit der Welle (34) verbindet (Fig. 3).
11. 11. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hintere Laufradscheibe (82, 260) vorgesehen ist, welche die Zentrifugalradschaufeln (78) tragend mit der Welle (34, 32) verbindet.
12. 12. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Deckscheibe (80, 202, 264) und eine hintere Laufradscheibe (82, 260) vorgesehen sind, die als profilierte Platten ausgebildet sind und die Vorsat zläuf erschaufein (74, 76, 254) bzw. die Zentrifugalradschaufeln (78, 356) mit der Welle (32, 34, 352) verbinden sowie die axialen Begrenzungen eines Innenraumes des Läufers bilden, in dem im Zusammenwirken mit der Läuferzwischenscheibe (84, 156, 158, 270) eine Vielzahl von meridionalen Stromlienien definiert wird, die im wesentlichen schräg durch diesen Innenraum von einer Vorsatzläuferschaufel zu einer Zentrifugalrad-

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    schaufel verlaufen.
13. 13· Turbomaschine nach Anspruch 9_f dadurch gekennzeichnet, daß die das Nabenanströmgehäuse (24) abstützenden Leitvorrichtungen zur Beseitigung der tangetialen Geschwindigkeitskomponenten der Strömung dienen, so daß letztere im wesentlichen nur axiale Geschwindigkeitskomponenten aufweist.
14. 14· Turbomaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen plattenförmige Elemente (26, 26*) aufweisen, welche längs des TJmfangs des Nabenanströmgehäuses (24) verteilt sind und sich axial nach der ringförmigen Leitwand (104) hin erstreckt.
15. 15· Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen zur Heranführung der Strömung an den Vorsatzläufer (302) eine Leitwand (326) mit im allgemeinen zur Vorsatzläuferachse (320) hin geneigter Oberfläche aufweisen, ferner über den Umfang dieser Oberfläche verteilte Vorsprünge (300), welche in im wesentlichen axialer Richtung vorstehen und zwischen sich eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen definieren, die um die Peripherie des Vorsatzläufers herum zur im

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    wesentlichen radialen Beaufschlagung desselben angeordnet sind (Fig. 5).
16. 16. Turbomaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (300) Strömungsleitschaufeln bilden.
17. 17· Turbomaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Läufer (350), dessen vom Vorsatzläufer und Zentrifugalrad gebildeter Innenraum für unbehinderten schrägen Strömungsübertritt von den Vorsatzläuferschaufeln (354) zu den Zentrifugalradschaufeln (356) frei ist (Pig. 6).
18. 18, Verfahren zur Druckerzeugung mit einer Turbomaschine nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmedium in vorwiegend radialer Richtung in den Vorsatzläufer (70, 302) eingeführt, die Meridionalströmung im wesentlichen schräg vom Vorsatzläufer in das Zentrifugalrad (72) übergeleitet und nach Verlassen des Läufers von der Eintrittsströmung niedrigeren Druckes getrennt wird, und daß in einem ruhenden Leitrad (40, 266) mit im wesentlichen axialer Meridionalströmung die tangatialen Geschwindigkeitskompnenten der Austrittsströmung erhöhten Druckes reduziert werden.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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    das Strömungsmedium an den Läufer zunächst in axialer Richtung herangeführt und dann zum Eintritt in den' Vorsatzläufer in eine vorwiegend radiale Richtung umgelenkt wird.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beseitigung der tangentialen Geschwindigkeitskomponenten in der Austrittsströmung im Leitrad die Strömung in axialer Richtung einem zweiten Läufer zugeleitet wird.
21. 21. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts vom Zentrifugalrad und in dessen unmittelbarer Nachbarschaft ein inneres Gehäuseelement (50) vorgesehen ist, das zusammen mit dem äußeren Gehäuse (150) einen ringförmigen Abflußkanal bildet, in dem die ruhenden Leitvorrichtungen (40) für die Zentrifugalradströmung zwecks Reduzierung der tangentialen Geschwindigkeitskomponenten angeordnet sind (Pig. 2,3).
22. 22. Turbomaschine ,nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufer (252, 254, 256) zur Bildung eines einzigen Gesamtrotors aneinander gereiht und derart miteinander verbunden sind, daß dieser Gesamtrotor axial aus dem äußeren Gehäuse (250) herausgezogen werden kann (Pig. 4).

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