DE278080C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 278080 -' KLASSE 27c. GRUPPE

ALBERT HUGUENIN in ZÜRICH.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. April 1911 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad für Kreiselverdichter und Kreiselpumpen mit einseitigem Einlauf.

Sie besteht darin, daß die Mittellinie jeder Meridianschnittfläche, die sogenannte Meridianmittelfaser, eine solche Neigung nach rückwärts, d. h. nach der der Schaufelseite entgegengesetzten Seite erhält, daß die sich in der Scheibe selbst bildenden Biegungsmomente möglichst die von den Schaufeln auf die Scheibe ausgeübten Biegungsmomente aufheben. Dabei sind bei den vorliegenden Maschinengattungen, auf die die Erfindung sich bezieht, normalerweise solche Verhältnisse vor-

^X5 ausgesetzt, daß beide Begrenzungsflächen der Radscheibe eine von einer Ebene abweichende Form haben. Damit solche Radscheiben die Erfindungsmerkmale aufweisen, erhalten die beiden Begrenzungsflächen eine solche von einer Ebene abweichende Form, daß die Nei-' gung der vorderen Fläche gegenüber der Drehachse in jedem Punkt des Meridianschnittes um so viel stärker ist als die veränderliche Neigung der hinteren Begrenzungsfläche in jedem gleich weit von der Achse entfernten Punkte, daß sich die in der Scheibe selbst bildenden Biegungsmomente und die von den Schaufeln erzeugten Biegungsmomente möglichst aufheben. Es sind bereits Radscheiben bekannt geworden, die, rein äußerlich betrachtet, eine gewisse Ähnlichkeit mit den gemäß der vorliegenden Erfindung gebildeten Radscheiben aufweisen. Der oben entwickelte Erfindungsgedanke ist aber bisher niemals bekannt geworden. Die Formgebung gemäß der vorliegenden Erfindung hat, allgemein ausgedrückt, den Zweck, bei einseitig beaufschlagten Rädern die in der Radscheibe auftretenden Biegungsbeanspruchungen nach bester Möglichkeit zu vermindern oder sogar ganz aufzuheben.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen.

In Fig. ι ist ein Laufrad im Meridianschnitt dargestellt, in welchem die Scheibe α durch einseitig angeordnete Schaufeln b belastet ist. ■ Bei hoher Umlaufzahl der Scheibe erzeugen die Schaufeln b ein großes biegendes Moment, welches bestrebt ist, den Meridianschnitt im Sinne des Uhrzeigers nach rückwärts zu biegen. Wäre die Laufradscheibe nach bisher bekannten Ausführungsformen so ausgebildet, daß die Mittellinie ihres Meridianschnittes z. B. senkrecht stünde auf der Drehachse, so würden die auf Seite der Schaufeln liegenden Außenfasern der Scheibe hoch beansprucht, einmal wegen der von der Scheibe selbst erzeugten Fliehkraft, sodann durch das oben erwähnte Biegungsmoment, hervorgerufen durch die einseitig angeordneten Schaufeln. Nun ist aber gemäß vorliegender Erfindung die Laufradscheibe so geformt, daß die Mittellinie A-B-C ihres Meridianschnittes rechts von der im Punkt A auf die Achse x-x errichteten Senkrechten A-C₁ liegt. Bei kleineren Scheiben und bei Scheiben mit nicht sehr hoher Umfangsgeschwindigkeit genügt es, die Mittellinie A-C als Gerade auszubilden. Für Scheiben mit sehr hoher Umfangsgeschwindigkeit dagegen empfiehlt es sich, die Mittellinie A-B-C von innen nach außen hin mit gegenüber der Geraden A-C₁ zunehmender

Neigung auszuführen. In letzterem Falle kann die Flanke D-E auf der Schaufelseite als Kegelflanke mit geraden Erzeugenden hergestellt sein, um dadurch einfach geformte, nämlich gerade Schaufeln zu ermöglichen. Betrachten wir z. B; einen außerhalb der zur Achse x-x parallelen Geraden y-y gelegenen Teil der Radscheibe samt Schaufeln : Der. Schwerpunkt der Schaufeln liegt ungefähr bei S₁ und hat

ίο von der zur Achse x-x senkrecht gerichteten, durch den Punkt B gehenden Geraden S-C₂ den Abstand S₁. Der außerhalb der Geraden y-y gelegene Teil des Scheibenquerschnittes hat seinen Schwerpunkt schätzungsweise in S₂, dessen Abstand von der Geraden B-C₂₁ gleich s₂ ist. Pro Einheit des Zentriwinkels erzeugen die Schaufeln eine Fliehkraft F₁, die Scheibe eine Fliehkraft F₂. Der Querschnitt der Scheibe ist in der Geraden y-y nicht auf Biegung beansprucht, wenn das Produkt ■ ^Fi-^si = F₂- S₂.

Denken wir uns nunmehr die Linie y-y allmählich nach außen verschoben und für jede Lage die vorhin gemachte Überlegung wiederholt, so findet man, daß in der Tat zwischen den Biegungsmomenten, hervorgebracht durch die Schaufeln einerseits und den außen liegenden Teil der Scheibe anderseits, Gleichheit erreicht werden kann dadurch, daß man die Mittellinie- A-B-C des Meridianschnittes der Scheibe in der in Fig. 2 gezeichneten Weise nach der Seite hin krümmt, auf welcher die Schaufeln nicht sitzen, daß diese Linie von der Achse nach dem Außenrand hin betrachtet eine zunehmende Neigung erhält.

Eine derartig ausgebildete Scheibe ist befähigt, angegossene Schaufeln zu tragen. Der ihr eigene Vorteil, trotz der einseitig angeordneten Schaufeln keiner Biegungsbeanspruchung unterworfen zu sein, befähigt sie insbesondere auch, zwecks Aufnahme aufgenieteter Schaufeln durchlocht zu werden. Bekanntlich sind durchlochte gegenüber undurchbrochenen Scheiben an sich im großen Nachteil; weil am Rand der Löcher mindestens die doppelte Beanspruchung auftritt, als wenn die Löcher nicht vorhanden wären. Da heißt es dann ganz besonders darauf achten, jede zu der durch die Fliehkraft hervorgerufenen reinen Zugbeanspruchung hinzutretende Biegungsbeanspruchung nach bester Möglichkeit zu vermeiden, eine Bedingung, welche durch die in den Fig. 1 und 2 im Querschnitt abgebildeten Scheiben in hohem Maße erfüllt wird. Um dem Laufrad zu ermöglichen, daß es, ohne Schaden zu leiden, im Drehsinn Beschleunigungen und Verzögerungen erfahren könne, erhalten die aufzusetzenden Schaufeln, welche aufgeschraubt oder aufgenietet sein können, zweckmäßigerweise T-förmigen Querschnitt, wie dies im Querschnitt Fig. 3 dargestellt ist. , .

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Laufrad für Kreiselverdichter und -pumpen mit einseitigem Einlauf, dadurch gekennzeichnet, daß beide Begrenzungsflächen der Radscheibe eine derartige von einer Ebene abweichende Form haben, daß die Neigung der vorderen Fläche gegenüber der Drehachse' in jedem Punkt des Meridianschnittes um so viel stärker ist als die veränderliche Neigung der hinteren Begrenzungsfläche in dem gleich weit von der Achse entfernten Punkt, daß die wegen der nach rückwärts gerichteten Neigung der Meridianmittelfaser sich in der Scheibe selbst bildenden Biegungsmomente die von den Schaufeln auf die Scheibe ausgeübten Biegungsmomente möglichst aufheben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   Berlin, gedruckt in^: der'ReichsdruckerBI.