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Laufrad für Freistrahlturbinen Sind Freistrahlturbinen für große Schnellläufigkeit
und große Gefälle zu verwenden, so ist es aus Herstellungsgründen wünschenswert,
daß die Becher und die Scheibe des Laufrades nicht aus einem Guß bestehen, sondern
daß die Becher sich abnehmbar an der Radscheibe befestigen lassen. Da aber bei Freistrahlturbinen
für die eingangs erwähnten Verhältnisse der Durchmesser der Radscheiben im Verhältnis
zur radialen Ab-
messung der Becher klein ausfällt und die Becherlappen, die
zum Befestigen der Becher oder Bechergruppen an den Radscheiben dienen, in der Umfangsrichtung
des Rades verhältnismäßig schmal sind, so ist es außerordentlich schwierig, die
Becher einwandfrei an den Radscheiben zu befestigen, da nicht genügend Platz vorhanden
ist, um die erforderliche Anzahl Befestigungsbolzen unterzubringen.
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In Verbindung mit aus zwei Radscheiben sich zusammensetzenden Laufrädern,
zwischen deren Scheiben die Becherlappen festzuklemmen sind, ist es schon vorgeschlagen
worden, um eine gute Befestigung zu erhalten, die Becherlappen in der Nähe ihres
Innenumfanges durch ein System von Verspannelementen, die je von den Lappen zweier
benachbarter Becher unmittelbar satt umfaßt werden, gegeneinanderzupressen, damit
das Ganze gegenseitig verspannt wird. Diese Bauart, weist jedoch den Nachteil auf,
daß die gegeneinander gesetzten Endflächen der Becherlappen und allfällig vorzusehende
Versatzungen sehr sauber zu bearbeiten sind, wenn die mit Rücksicht auf die hämmernden
Wasserstrahlimpulse unbedingt erforderliche Betriebssicherheit vorhanden sein soll.
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In Verbindung mit Laufrädern, bei denen die Becherlappen in radiale
Schlitze des Rades eingeschoben sind, also nicht fest zwischen den " beiden Hälften
eines zweiteilig ausgebildeten Rades gehalten werden, ist ferner vorgeschlagen worden,
die einzelnen Becher mittels zweier Systeme von Verspannelementen zu befestigen,
wobei in den Becherlappen Ausbuchtungen für zum Festklemmen der Schaufeln dienende
Zapfen vorzusehen sind.
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Bei solchen Rädern können aber die einzelnen Becher durch die Verspannelemente
nicht gegeneinander verspannt werden, da einmal die Lappen viel zu dünn und zweitens
die Scheibenstücke zwischen den einzelnen radialen Schlitzen viel zu dick sind,
um etwas derartiges zuzulassen.
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Zweck vorliegender Erfindung ist nun, eine Laufradbauart für Freistrahlturbinen
mit an einer zweiteiligen Radscheibe abnehmbar befestigten, gegenseitig nahe ihrer
Wurzel verspannten Bechern zu schaffen, die betriebssicherer als die bisher bekannten
Bauarten
ist, gleichzeitig aber wesentlich geringere Anforderungen
an die Bearbeitung der Versatzungen und der gegeneinander gesetzten Endflächen der
Becher stellt, somit einfacher und billiger ist.
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Zu diesem Behufe werden gemäß vorliegender Erfindung die Becherlappen
in der Nähe ihres Innenumfanges noch durch ein an sich bekanntes zweites System
von Verspannelementen, die ebenfalls j e von den Lappen zweier benachbarter Becher
unmittelbar satt umfaßt werden und die gleichzeitig zum Zusammenhalten der beiden
Radscheibenhälften dienen, gegenseitig verspannt.
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Infolge Vorsehens eines zweiten Systems von Verspannelementen ist
es möglich, zwischen den durch die zwei Systeme von Verspannelementen verspannten
Bechern ein Spiel freizulassen, so daß die gegeneinander gesetzten Endflächen der
Becherlappen keiner genauen Bearbeitung zu unterwerfen sind, was die Herstellung
des Rades vereinfacht und verbilligt. Ferner können die zum festen Verbinden der
beiden Radscheiben dienenden Bolzen kleiner bemessen werden, was auch die in Verbindung
mit diesen vorzusehenden Bohrungen in den Becherlappen kleiner zu bemessen gestattet,
da j a auch die Verspannelemente des zweiten Systems zum Zusammenhalten der beiden
Scheiben verwendet werden können: Infolgedessen wird eine zu starke Schwächung der
Lappen in der Nähe der genannten Bohrungen vermieden.
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Stellt die Erfindung auch eine Kombination von im einzelnen bekannten
Merkmalen dar, so bedingt doch deren Anwendung auf Laufräder der obenerwähnten Art
somit Fortschritte von patentbegründender Bedeutung.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Becher in Stirnansicht
und einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 2 durch den Radkörper, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1.
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i und :2 bezeichnen die zwei Scheiben eines zweiteiligen Laufradkörpers,
während 3 einen Becher und 4 Becherlappen bezeichnet; die letzteren sind vorgesehen,
um das Befestigen der Becher an den Radscheiben 1, 2 zu ermöglichen. Nahe dem Außenumfang
jedes Lappens 4 ist die eine Hälfte (in der Umfangsrichtung des Rades betrachtet)
einer konischen Bohrung 5 vorgesehen, deren zweite Hälfte im Lappen 4 des benachbarten
Bechers liegt. Diese Bohrungen 5 nehmen Bolzen i i für das Verspannen der verschiedenen
Becher untereinander nahe ihrer Wurzel und für das Abstützen der Lappen 4 auf. Solche
Bolzen ii sind zwischen je zwei benachbarte Lappen eingetrieben. 6 bezeichnet zur
festen Verbindung der Radscheiben 1, 2 dienende Bolzen, die mit Spiel auch durch
Bohrungen iol der Becherlappen 4 hindurchgehen. In Verbindung mit jedem Becher 3
ist ein einziger solcher Bolzen 6 vorgesehen. Neben den in die Bohrungen 5 zu treibenden
Verspannbolzen i i ist in der Nähe des Innenumfanges der Lappen 4 noch ein zweites
System von Verspannbolzen 7 vorgesehen. Die Bolzen 7, die im Ausführungsbeispiel
gleichzeitig zum Zusammenhalten der beiden Scheiben 1,:2 dienen, weisen einen konischen
Teil 8 auf, der von den Lappen 4 zweier benachbarter Becher satt umfaßt wird. Beim
Eintreiben des Konus 8 in die ihn satt umfassenden Bohrungen der Lappen 4 werden
diese sowohl fest gegeneinander- als auch fest gegen Versatzungen 9 der Scheiben
i, z gepreßt. Die Verspannbolzen 7 wechseln in der Umfangsrichtung des Rades mit
in Ausnehmungen io der Lappen 4 zu treibenden zylindrischen Abstützstiften derart
ab, daß auf zwei solche Stifte jeweils ein Bolzen 7 folgt.
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Das nahe dem äußeren Umfang der Becherlappen 4 vorgesehene System
von Verspannbolzen i i bewirkt zusammen mit dem zweiten System von Verspannbolzen
7 und den zwischen diesen vorgesehenen Abstützstiften ein solch festes Gegeneinanderpressen
der Becherlappen q. und ein solch festes Anpressen der letzteren gegen die Versatzungen
9 der Radscheiben 1, 2, daß die Teile 3, 4 zusammen mit den durch die Bolzen 6 zusammengehaltenen
Radscheiben i,:2 einen völlig verspannten und daher praktisch ein einheitliches
Ganzes bildenden Körper darstellen. Dabei wird der Vorteil erreicht, daß die gegeneinander
gesetzten, radial verlaufenden Endflächen der Lappen 4 nicht genau zu bearbeiten
sind, da sie sich ja auf den Bolzen der zwei Verspannungssysteme abstützen, also
gar nicht aufeinander zu liegen kommen. Auch die Versatzungen 9 brauchen weniger
genau bearbeitet zu werden als in dem Falle, wo die Verspannung nur von einem System
von Verspannungselementen bewirkt wird.
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Was die Bolzen 7 anbetrifft, so müssen sie unter allen Umständen in
der Lage sein, eine verspannende Wirkung auszuüben, während es nicht unbedingt erforderlich
ist, daß sie auch die beiden Scheibenhälften 1, 2 zusammenhalten, da zu diesem Zwecke
unter Umständen die Bolzen 6 allein genügen können.
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Die Ausnehmungen io können auch so ausgebildet sein, daß sie ebenfalls
zur Aufnahme von Bolzen 7 dienen können, so daß alle Lappen 4 nahe ihrem Innenumfang
durch Bolzen 7 gegeneinander verspannt werden. Der Aufbau kann ferner so sein, daß
auf einen Bolzen 7 (in der Umfangsrichtung des Rades
betrachtet)
nur ein oder mehr als zwei Abstü.tzstifte folgen.
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Die Erfindung läßt sich auch da anwenden, wo zwei oder mehrere Becher
je zu einer Gruppe vereinigt sind.
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An Stelle der Verspannbolzen 7 können auch andere Elemente vorgesehen
sein, die eine Verspannung hervorrufen können, so z. B. Keile.