DE540004C

DE540004C - Turbine fuer Dampf oder Wasser mit aus biegsamem Stoff bestehenden Laufschaufeln

Info

Publication number: DE540004C
Application number: DEA59617D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-11-24
Filing date: 1929-11-15
Publication date: 1931-12-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbine für Dampf oder Wasser mit aus biegsamem Stoff bestehenden Laufschaufeln und bezweckt die Erzielung eines höheren Wirkungsgrades der Turbine sowie eine selbsttätige Anpassung der Schaufeln an die höheren und niederen Drucke. Bei bekannten Turbinen sind am Turbinenrad elastische Schaufeln angeordnet, um beim Vorbeigehen an der Eintrittsmündung des Wasser- oder Dampfstromes dem ersten Stoß nachzugeben. Ferner sind Turbinenlaufschaufeln bekannt geworden, welche durch einen federnden und verdrehbaren Stahldraht mit dem Radkörper verbunden sind. Diese Ausführungsformen besitzen den Nachteil, daß sie nur in einem geringen Maße die Stoßwirkung aufzunehmen vermögen und leicht zu Baustoffbrüchen Anlaß geben.
Zur Behebung dieser Nachteile wird bei der Turbine gemäß der Erfindung das Neue darin gesehen, daß am Eintritt des Strömungsmittels in den Laufkörper die Laufschaufel mit ihrem einen Ende mit einem Träger und dieser Träger mit seinen beiden Enden mit dem Laufrad fest verbunden ist, wobei die Dicke der Laufschaufel von der Befestigungskante zum Austrittsrand abnimmt.

Ferner ist die Turbine so ausgestaltet, daß die Befesiigungskante einer biegsamen Laufschaufel in Richtung der Drehbewegung durch einen Längsschlitz eines starren mit dem Laufkörper verbundenen Befestigungsstückes hindurchgeführt ist.

Die drei Abbildungen der Zeichnung zeigen den Erfindungsgegenstand beispielsweise in einer Ausführungsform schaubildlich in verschiedenen Stellungen.

Die Schaufel A besteht aus einem biegsamen Stoff, und ihre Biegsamkeit wächst vom Ansatzpunkt B' nach der Austrittskante B", indem z. B. die Stärke der Turbinenschaufel nach der Austrittskante B" abnimmt.

Das. in der Form unveränderliche Befestigungsstück B ist mit seinen beiden Enden mit dem Laufrad fest verbunden und kann spitzbogenförmig im Schnitt sein und unten eine scharfe Abbiegung oder Stufe C" in Bewegungsrichtung haben.

Diese -Abbiegung oder Stufe C bildet im Innern der Schaufel einen Raum N, Abb. 3, der frei von dem Strömungsmittel ist, das zwischen der unter dem Druck des letzteren stehenden Schaufel und dem starren Befestigungsteil B der nächstfolgenden Schaufel hindurchstreicht. Zugleich erhält man durch die Spitzbogenform der Befestigungskante B einen festen Körper von guter Eindringungsfähigkeit.

Die biegsamen Schaufeln A sind dadurch mit dem starren Befestigungsstück B verbunden, daß sie durch einen Längsschlitz D hindurchgeführt sind, und das Ende E des Befestigungsteiles B ist so gebogen, daß ein Teil der

biegsamen Schaufel, wenn sie unter dem Druck des Strömungsmittels in Pfeilrichtung R, Abb. 3, die entsprechende Formänderung erfahren hat, auf diesem Ende E aufliegt. In dieser Stellung hat die Schaufel, da die Biegungslänge vermindert ist, eine geringere Elastizität und ist demnach höheren Drucken angepaßt.

Abb. ι zeigt die Stellung der nicht unter Druck stehenden biegsamen Schaufel A, aber ίο offenbar hat die Schaufel beim Übergang aus der Stellung in Abb. ι zur Stellung in Abb. 2 bereits dadurch beim Einsetzen des Turbinenrades eine Formveränderung erfahren, daß sie unter die Befestigungskante B der nächstfolgenden Schaufel gebogen wird.

Der Elastizitätsgrad der Schaufeln A muß im Verhältnis zum Drück des Strömungsmittels stehen.

Dieser Druck bewirkt eine Formänderung der Schaufeln, wie sie z. B. in Abb. 3 dargestellt ist, wo R sich in die Komponenten m und η zerlegt, und in Verbindung mit der Molekularwirkung des elastischen Schaufelbaustoffs wird durch die Summe der Komponenten?» die Drehung der Turbine in Richtung des Pfeiles C bewirkt.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel soll die Erfindung nicht beschränken.

Das Treibmittel, welches Dampf oder Wasser sein kann, trifft in einem spitzen Winkel zur Umfangsgeschwindigkeit auf die Laufschaufeln. Hierdurch werden die Laufschaufeln derart gebogen, daß nur deren Rücken benetzt wird, während die Schaufelbrust vom Treibmittel nicht berührt wird. Infolgedessen findet das Treibmittel nicht in jeder Richtung, sondern nur in Umdrehungsrichtung auch am Befestigungsstück Widerstand. Es erfolgt also eine Drehung in Richtung des Pfeiles C, welcher in der Zeichnung eingetragen ist.

Je größer die auf eine Schaufel wirkende Kraft des Treibmittels ist, um so mehr wird die Schaufel umgebogen; damit wird auch die Molekularrückwirkung größer, welche im Treibmittelstrom ihren Widerstand findet und somit zur Arbeitsleistung herangezogen wird.

Die Laufschaufel leistet beim Umbiegen dem Treibmittel immer größeren Widerstand. Da nun die Leistung der Turbine mit diesem Widerstand der Schaufel wachst, steht sie auch mit der Elastizität der Schaufel in Abhängigkeit.

Claims

Patentansprüche:

1. Turbine für Dampf oder Wasser mit aus biegsamem Stoff bestehenden Laufschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß am Eintritt des Strömungsmittels in den Laufkörper die Laufschaufel mit ihrem einen Ende mit einem Träger und dieser Träger mit seinen beiden Enden mit dem Laufrad fest verbunden ist, wobei die Dicke der Laufschaufel von der Befestigungskante zum Austrittsrand abnimmt.

2. Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungskante einer biegsamen Laufschaufel in Richtung der Drehbewegung durch einen Längsschlitz eines starren, mit dem Laufkörper verbundenen Befestigungsstückes hindurchgeführt ist.

3. Turbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsstück in der Bewegungsrichtung spitzbogenförmig ausgestaltet ist sowie ein oberes gekrümmtes und ein unteres scharf abgebogenes, eine Stufe bildendes Ende besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen