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Gasturbinenhohlschaufel für innere Durchfiußkühlung Die Betriebsweise
der Gasturbinen erfordert eine Schaufel, die in Formgebung, Bauart und Befestigung
sich an die Ergebnisse der neuesten Turbinenforschung eng anlehnt.
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Bei der Entwicklung der Schaufel war -der Gedanke Ausgangspunkt, die
Querschnittsformgebung der Schaufel den schlagartigen Beanspruchungen der in rascher
Aufeinanderfolge einsetzenden einzelnen Explosionen für beliebige Zustandsänderungen
anpassen zu können. Entscheidend war weiter, daß denjenigen Teilen der Schaufel,
die den Spitzentemperaturen unmittelbar ausgesetzt sind, eine große, von innern
her kühlbare Begrenzungsfläche zur Verfügung steht, die ein Eindringen hoher Temperaturspitzen
in das Innere und damit eine vorzeitige Zerstörung wirksam unterbindet.
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Erfindungsgemäß besteht die Hohlschaufel aus mehreren einzelnen in
sich abgeschlossenen Teilen, welche sich erst in ihrer Gesamtheit zu einer vollständigen
Schaufel ergänzen.
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jeder Schaufelteil ist für sich selbständig, d: h. er hat seine eigenen
ihn allseitig umschließenden Begrenzungsflächen. Außerdem ist jeder durch den einzelnen
Schaufelbeil gebildete Hohlraum unabhängig von dem Hohlraum, den beispielsweise
der anschließende Ergänzungsschaufelteileinschließt.
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Es sind Schaufeln bekanntgeworden, die beispielsweise zwei Hohlräume
einschließen. Solche Schaufeln best-,hen aber aus einem einzigen Baustück, wobei
die @einzelnen Hohlräume voneinander abhängig und auch nicht dicht gegeneinander
sind. Die Hohlräume endigen ineinem einzigen Schaufelfuß von schwalhenschwanzförmiger
Formgebung, so daß im Falle einer Auswechselung immer die ganze Schaufel ausgewechselt
werden muß. Der Zweck der Zweiteilung wird also von Schaufeln dieser Bauart ausschließlich
nur mit Bezug auf eine Gewichtsersparniserreicht.
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Eine andere bekannte Ausführung betrifft eine Schaufel :aus zwei oder
drei Teilen. Diese Schaufel ist ,aber massiv, und die Berührungsstellen der Begrenzungsflächen
sind gegeneinander überlappt, weshalb Schaufeln dieser Art schon wegen ihrer massiven
Ausführung für den Gasturbinenbetrieb ausscheiden.
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Die vorbeschriebenen bekannten Ausführungen sind dem Gegenstand der
vorliegenden Erfindung nur- ähnlich, liegen in ihrer Art auf anderen technischen
Gebieten und schließen einen technischen Erfolg abseits dieser Erfindung ,ein.
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Erfindungsgemäß wird durch die Unterteilung der Schaufel in' einzelne
selbständige, voneinander unabhängige Schaufelteile eine Spannungsfreiheit der an
der Arbeitsübertragung beteiligten Schaufelteile gewährleistet und jegliches Einreißen
infolge der wechselnden Temperaturen vermieden. Außerdem sind die Schaufelteile
im Querschnitt so ausgebildet, daß sie @einzeln in den Schaufelkranz eingeschraubt
und im Bedarfsfalle ebenso einfach wieder .einzeln entfernt werden
können.
Ferner besitzen die Schaufelteile selbständige Schaufelfüße, welche einen dichten
und festen Sitz im :Schaufelkranz und eine Unabhängigkeit der Schaufelteilholilräume
gewährleisten, auch wenn Beine Sch' felausführung gewählt wird, die mit ebene'rl
Begrenzungsflächen der einzelnen Schauffl,-teile ausgestattet ist, wie sie sich
durch einen Teil des Gegenstandes der vorgeschlagenen Erfindung kennzeichnet.
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Gerade weil der Gasturbinenbetrieb infolge der wechselnden Gasgeschwindigkeiten
Schaufelquerschnitte und Schaufelteilungen erforderlich macht, die von .den Schaufeln
und den Teilungen, wie sie im Dampfturbinenbau zur Verwendung gelangen, weitgehend
abweichen, eröffnet eine dem Vorschlage entsprechend ausgebildete unterteilte Schaufel,
in Verbindung mit gleichfalls den Gegenstand der Erfindung bildenden Schaufelteilfüßen,
einen nicht zu verkennenden Ausblick auf Steigerung des thermischen Wirkungsgrades
der an der Arbeitsumsetzung beteiligten Laufrad-und Leitscheibenbeschauflungen.
Die Schaufelteile können beliebig hintereinander, parallel oder gruppenweise parallel
geschaltet werden, um jegliche Wärmestauungen zu unterbinden und die Kühlung in
die vordersten Reihen zu stellen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einzelnen Abbildungen dargestellt.
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Es zeigen Abb. i die Zusammensetzung von Schaufeln aus dreieinzelnen
in sich abgeschlossenen Schaufelteilen im Grundriß, wobei die einzelnen Schaufelteile
an ihren Begrenzungsflächen ausgebuchtet oder vertieft sind und Schaufelteilfüße
zum Eilschrauben haben, Abb.2 eine Ansicht des Schaufelkranzes in der Querschnittseben:e.
Der linke Teil der Abbildung zeigt in Ansicht die Verbindung des Ein- und Austrittsteils
derselben Schaufel mit dem mittleren Schaufelteil der vorhergehenden Schaufel durch
einen pfeilförmigen Verbindungskanal, während der rechte Teil der Abbildung dieselbe
Verbindung zeigt, und zwar mit .der folgenden Schaufel, Abb.3 eine Draufsicht auf
den Schaufelkranz mit Bezug auf Abb. 2 rechter Teil und auf Abb.3a (Längsschnitt),
Abb. q. eine Draufsicht auf den Schaufelkranz mit Bezug auf Abb.2 linker Teil und
auf Abb:6 (Längsschnitt), Abb.5 die Zusammensetzung von Schaufeln aus zwei einzelnen
in sich abgeschlossenen Schaufelteilen im Grundriß für den Verwendungszweck gemäß
Abb. i, Abb.6 einen axialen Längsschnitt durch das Laufrad mit Bezug auf .kbb. #
linker Teil und auf Abb. ¢, Abb. 7 bis 2o verschiedene Schaufelbefestigungen, anwendbar
für Schaufeln, die aus einzelnen in sich abgeschlossenen Teilen be--4tehen, #Z1bb.21
und 22 die Zusammensetzung der .aufeln ,aus -einzelnen in sich abgeschlos-S n Schaufelteilen
im Grundriß, und zwar, "ixt ebenen Begrenzungsflächen, Abb.23 und 24 die Verbindung
der @einzelnen Schaufelteile an ihren Köpfen durch in Richtung des Umfanges verlaufende,
geradlinigb Verbindungskanäle, vermöge deren richtiger Anordnung eine gesonderte
Abdekkung der Schaufelteile nach außen hin nicht erforderlich ist.
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Die Schaufeln in ihrer Gesamtheit gemäß der Erfindung können für .alle
Gasturbinenbanarten verwendet werden, denen die reine Luft-, Dampf- Moder Flüssigkeitskühlung
von innen her zugrunde liegt.
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Die Gasturbinenschaufelteile nach den einzelnen Abbildungen sind im
Innern hohl ausgebildet und können je nach. dem angestrebten Zweck im Querschnitt
jede gewünsehte Formgebung besitzen.
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Die Abb. i stellt eine Gruppe von drei Schaufeln im Grundrißschnitt
dar. Bei dieder Ausführung besteht die einzelne Schaufel aus drei verschiedenen
Teilen a" a "t und ä",
die in eingeschraubtem Zustande sich gegenseitig zu
einer Schaufel ergänzen. Diese Schaufelgruppe verkörpert einen Grenzfall, in dem
die Schaufelteilung kleiner ist als der Krümmungsradius der,einzelnen Schaufel.
In der Abb, i bedeuten a, den Eintrittsschaufelteil, a," den mittleren Schaufelteil
und a" den Austrittsschaufelteil. Der mittlere Schaufelteil a"" ist an den
Stellen 71 und 72, an denen sich die kreisbogenförmig ausgebuchteten Schaufelteiler"
und .a" in eingeschraubtem Zustande anschließen, kreisbogenförmig vertieft, und
zwar am zweckmäßigsten von dem Mittelpunkt des Schaufelteilfußeseines jeden Schaufelteils
a, und a, aus, so daß ein glatter übergang und ein richtiges und gleichmäßiges Anliegen
der eine Schaufel bildenden Schäufelteilea, a," und a" gewährleistet ist.
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Bei dem Zusammenbau der einzelnen Schaufeln wird zunächst der mittlere
Schaufelteil a", der ersten Schaufel in den Radkranz eingeschraubt; dann der Ein-
oder Austrittsteil,a" ad derselben Schaufel usw. in derselben Reihenfolge, bis der
Radkranz bis auf die Schlußschaufel voll besetzt ist. Der mittlere Schaufelteil
a," der Schlußschaufel kann ebenfalls eingeschraubt werden, während die zugehörigen
Schaufelteileae und au zweckmäßig für die dargestellte Schaufelzusammensetzung nicht
eingeschraubt werden. Es ist wahlfrei, die Schaufelteile a, und a, der
Schlußschaufel
mit einem beliebigen, weiter unten noch näher zu erläuternden Schaufelfuß auszuführen.
und zu befestigen. Durch entsprechende Drehung des Schaufelmittelteils a," der vorhergehenden
ersten sowie der Ein- und Austrittsteile a, und a" derselben Schaufel, kann indessen
auch erreicht werden, daß sämtliche Teile a, an und a" der Schlußschaufel
gleichfalls eingeschraubt werden können.
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Es ist ersichtlich, daß für diesen besonderen Fall, in welchem die
Schaufelteilung kleiner ist als der Krümmungsradius, ferner die gesamte Schaufelbreite
verhältnismäßig von normalen Werten nach oben hin abweicht, die Schaufelteile trotzdem
auch nach dieser Ausführung sämtlich eingeschr aubt werden können.
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Der mittlere Schaufelteila,n jeder Schaufel kann an seinen Berührungsflächen
7 r und 72 mit den beiden anderen Schaufelteilen a, und a" beidseitig auch kreisbogenförmig
ausgebuchtet werden. Als Kreismittelpunkt für diese Ausbuchtungen ist der Mittelpunkt
des Schaufelfußes des mittleren Schaufelteils verbindlich. Bei dem Zusammenhau der
nach dieser Ausführung ausgebildeten Schaufel wird der mittlere Schaufelteila,"
erst dann eingesetzt; wenn: die beiden .anderen, Schaufelteile ;a-, und
an
bereits eingesetzt sind. Diese Ausführung erlaubt; sämtliche Schaufelteile
ae, a", und a, einschließlich der Schlußschaufelteile ohne Besonderheiten einzuschrauben
und ebenso einfach im Bedarfsfalle wieder zu entfernen.
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Die Abb. 2, 3, 3a, q. und 6 zeigen die Verbindung der Schaufelteile
a, und a" derselben Schaufel mit dem Schaufelmittelteil a," der folgenden oder vorhergehenden
Schaufel durch einen .an den Schaufelköpfen aufgesetzten pfeilförmigen Verbindungskanal
r.
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Nach Abb. 5, die eine Schaufelgruppe von drei Schaufeln im Grundrißschnitt
zeigt, wird die ,einzelne Schaufel aus zwei Teilen a, und a" gebildet. Der linke
mit a, bezeichnete Schaufelteil (Eintrittsseite der Gase) ist an der Stelle, an
die sich derselbe an den Schaufelteila" (Austrittsseite der Gase) anschließt, kreisbogenförmig
ausgebuchtet. Der Punkt, von welchem jener Kreisbogen aus geschlagen wird, ist vornehmlich
der Mittelpunkt des Schaufelfußes des Schaufelteils a,. Dier Schaufelteila" ist
an der Berührungsstelle 7o mit dem Schaufelteilae ebenfalls kreisbogenförmig vertieft
mit einem vom gleichen Mittelpunkt ausgehenden konzentrischen Kreisbogen, so daß
die beiden Schaufelteile a, und a" genau aneinander anliegen.
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In den Radkranz werden, entsprechend der Abb.5, sinngemäß zunächst
die Schaufelteile a", rechte Seite der Abb. 5, der Reihe nach eingeschraubt. Der
Zusammenbauverlauf. ist dabei entgegengesetzt der Drehbewegung des Laufrades, nach
der genannten Abb.5 also von oben nach unten. Ist auf diese Weise der ganze Umfang
bis auf den letzten Schaufelteil mit einzelnen gleichartigen oder voneinander verschiedenen
Schaufelteilen a, besetzt und sind dieselben in ihre richtige Lage gebracht, so
erfolgt die Einbringung des Schlußschaufelteilstückes. Ist die Beschaufelung gleichartig
am ganzen Umfang, so muß beim Einsetzen des Schlußschaufelteilstückes der Austrittsseite
der letzten Schaufel der zuerst eingesetzte Schaufelteil der Austrittsseite der
ersten Schaufel etwas zurückgedreht werden, damit die Schaufelteile aneinander vorbeigehen.
Alsdann werden die Schaufelteile a, in beliebiger Reihenfolge in den Radkranz eingeschraubt.
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Sind die aus einzelnen Schaufelteilen a", a," und a, bestehenden Schaufeln
in ihrem Querschnitt noch voneinander verschieden, d. h. im Querschnitt nicht von
-ein und derselben Formgebung, so wird das letzte Glied, das Sc'hlußschaufelstück,
der im Querschnitt am kleinsten Schaufel zuletzt eingebracht.
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Es ist wahlfrei, ob die kreisbogenförmigen Ausbuchtungen und Vertiefungen
der Schaufelteile a, und a" an den Berührungsstellen 70 den Mittelpunkt des Schaufelfußes
der Ein-oder Austrittsseite .als Ausgangspunkt besitzen. Da indessen die Schaufeleintrittsseite
die größten Beanspruchungen durch die heißen Gase auszuhalten hat und deshalb eher
zu einer Beschädigung neigt, ist es vorteilhaft, den beschriebenen Zusammenbau einzuhalten.
Solleine beschädigte Schaufel oder ein Teil derselben, a, oder a", oder gar eine
Gruppe von Schaufeln ausgewechselt werden, so ist für den Fäll der Abb. 5 immer
die vorhergehende, beim Laufrad beispielsweise entgegengesetzt der Drehrichtung
liegende Schaufel,oder @es sind Teile derselben zuerst auszubauen oder zu lösen,
damit die anderen Schaufeln oder Teile derselben zugänglich sind.
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Die Abb.7 zeigt einen Schaufelteil im Aufriß. Die Abb.8 zeigt den
zugehörigen Grundrißschnitt durch den Schaufelfuß der Abb. 7. Bei dieser Ausführung
ist der Schaufelfuß zylindrisch abgesetzt und am oberen Ende mit einem P.aßsitz
29 versehen, welcher beim Einsetzen des betreffenden Schaufelteils in entsprechende
Bohrungen des Ringkörpers b sich gegen einen ebensolchen Paßsitz 3o beim Befestigen
des Schaufelteils fest anlegt. Der Paßsitz 29 kann eine Hinterdrehung 3 i besitzen,
in welche .eine Dichtung eingelegt ist. Außerdem besitzt der Schaufelfuß nahe seinem
unteren Ende eine halbkreisförmige Ringnut 32, die um den ganzen Schaufelfuß herumläuft.
Der Ringkörper b
enthält als Gegenstück ebenfalls eine halbkreisförrnige
Ringnut 33, so däß sich nach Äbb:7 durch die beiden halbkreisförmigen Ringnuten
32 und 33 ein kreisförmiger lichter Querschnitt .ergibt. Der Ringkörper b ist nach
Abb.8 im Grundrißschnitt noch mit einer axialen Gewindebohrung 34 versehen: Nach
dem Einsetzen des Schaufelteils in den Ring körper b wird- beispielsweise eitle
Spiralfeder 35 oder @es werden einzelne den ganzen lichten kreisförmigen Querschnitt
ausfüllende Metallplättchen 36 durch die Gewindebohrung 34 eingebracht; und die
Öffnung 34 wird dann durch eine Schraube 37 abgeschlossen, wodurch ein Herausfliegen
des Schaufelteils vermieden wird. Diese Schaufelbefestigung ist vorwiegend für solche
Turbinen bestimmt, die durch Luft oder Dampf von innen her gekühlt werden.
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Die Abb. 9 und io zeigt eine dem gleichem Zweck dienende Schaufelbefestigung.
Dieselbe unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 7 und 8 dadurch, daß die Befestigung
des Schaufelteils durch einen Stiftoder zwei axial in Richtung des Laufradumfanges
nebeneinander einzuschlagende Stifte 3F oder 39 erfolgt: Der Querschnitt der Stifte
38 oder 39 ist meistens kreisförmig oder quadratisch. Die Stifte können nach dem
Einschlagen zwecks Sicherung beidseitig leicht verstemmt -werden. Es können auch
Nieten verwendet werden.
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In Abb. i i und 12 ist eine weitere Schaufelbefestigung wiedergegeben,
und zwar beide Abbildungen im Aufriß. Diese Ausführung kennzeichnet sich dadurch,
daß der Schaufelfuß an seinem oberen Teil ini Querschnitt beispielsweise ebenfalls
.einen zylindrischen oder anders ausgebildeten Paßsitz q:o besitzt, dessen. Gegenstück
4a sich in dem oberen Teil der Päßbohrung innerhalb des Ringkörpers b befindet.
Dieser Teil des Schaufelfußes ist in Richtung der Schaufelteilung gesehen beidseitig
.äbgefräst, mit welchen Stellen die aufeinanderfolgenden Schaufelteile gegeneinander
anliegen; wodurch ein: Verdrehen aus der -einmal festgelegten Schaufelstellung vermieden
wird und außerdem keine Zwischenstücke @erforderlich sind. Der untere zylindrische
Teil des Schaufelfußes ist mit im Querschnitt halbkreisförmigen, gewindeartigen
Nuten 42 versehen, die in Form einer Schraubenlinie auf den genannten Schaufelfußteil
beispielsweise aufgeschnitten sind: Die Bohrungen in dem Ringkörper b sind mit gleichen
gewindeartigen Nuten q.3 versehen, welche in eingesetztem Zustande des Schaufelteils
sich mit den Nuten 42 .auf dem Schaufelfuß decken. In den sich dadurch bildenden
Hohlraum wird, nachdem der Schaufelteil eingesetzt ist, eine Spiralfeder 44. hineingedreht.
Die Form der gewindeartigen Nuten 42 und 43 und der Spirälfeder 44 im Querschnitt
ist eine runde, rechteckige oder auch sonstige Form. Wird der rechteckige oder quadratische
Querschnitt vorgezogen, so können die Nuten 42 und 43 und die. Spiralfeder 44 noch
mit nicht dargestellten, beispielsweise dreieckigen Gewindegängen versehen werden,
welch letztere selbst bei Flüssigkeitsinnenkühlung den Austritt von Kühlmittel an
den Befestigungsstellen wirksam verhindern. Ein selbsttätiges Zurückdrehen der einmal
eingesetzten Spiralfeder 44 während des Betriebes wird dadurch vermieden. Eine weitere
Sicherung der @einzelnen Schaufelteile kennzeichnet sich dadurch, daß an den Bohrungen
innerhalb des Ringkörpers b Ringnuten 45 eingedreht oder eingefräst sind,- in welche
ein Sicherungsring 46 eingelegt ist.
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Die Abb. 13, 14, 15 und i 6 stellen vier weitere Schaufelbefestigungen
dar, die sieh in .einem Punkte ähneln und dadurch kennzeichnen, daß der Schaufelteilfuß
auf seinem unteren zylindrischen Teil auf ungefähr 3/4 seiner Länge mit normalem,
beispielsweise dreieckigem Außengewinde versehen ist. Die Bohrung im Ringkörper
b besitzt das gleiche Gewinde. Die Befestigung erfolgt durch eine Ringmutter 47,
die innen- und außen mit gleichartigem Gewinde ausgestattet ist und beim Einschrauben
die Schaufelteile fest auf ihren Paßsitz48 zieht und dadurch am Herausfliegen hindert.
Der Paßsitz 48 kann nach Abb.13 zylindrisch, eben oder auch kegelförmig so wie nach
den Abb. 14, 15 und 16 ausgebildet sein. Nach der Abb.:13, 1 ¢ und 15 geht der Schaufelteilfußpaßsitz
48 unmittelbar in einen hervorstehenden ringsum laufenden kammartigen Ansatz 49
über. Dieser kammartige Ansatz 49 verläuft konzentrisch zu dem Schaufelfuß und greift
geradlinig in eine ebensolche Ringnut 5o in der Ringmutter 47 ein (Abb. 1:5). Bei
der Ausführung nach den Abb. 13 und 14 wird der kammartige Ansatz q.9 beim Einschraubender
Ringmutter 4; durch die ringförmige Aussparung 51 am oberen Ende der Ringmutter
47 je nach der Lage dieser Aussparung nach ,außen (Abb. 13) oder nach innen (Abb.
14) umgebogen.
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Eine weitere diesbezügliche Ausführung nach Abb. 16 kennzeichnet sich
dadurch, daß der Schaüfelfußpaß:sitz 48 mit einer keilförmig ringsum laufenden Nut
52 versehen ist, in welche derobere,ebenso abgedrehte Teil der Ringmütter 47 beim
Einschrauben derselben eingreift. Damit die Ringmutter besser eingeschraubt werden
kann, ist dieselbe an ihrem unteren Teil mit entsprechenden Aussparungen 53 versehen
zum Ansetzen eines Schlüssels.
Diese Schaufelbefestigungen nach
der. Abb. 13, 14, i 5 und 16 eignen .sich infolge der beschriebenen Baubeile vorwiegend
füi solche Turbinen, deren Schaufeln durch eine Flüssigkeit von innen hier gekühlt
werden, da sie den übertritt des Kühlmittels in den Treibgasbereich verhindern.
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Bei einer weiteren Schaufelbefestigung nach Abb. 17 ist der Schaufelteilfuß
auf den Teil 5¢, welcher in dem Ringkörper b steckt, kegelförmig nach unten abgesetzt,
während der anschließende, über den Ringkörper b hinausragende freie Schaufelfußtei155
zylindrisch ausgebildet ist. Der zylindrische Schaufelfußteil55 besitzt nahe seinem
untersten Ende im lnnern eine ringsum laufende Nut 56, in welche nach dem Einsetzen
der Schaufelteile der den zylindrischen Schaufelfußtei155 umfassende Sicherungsringkörper
57,eingestemmt ist. Die Nut 56 ist im Querschnitt nach außen zu scharfkantig, und
nur die inneren Kanten sind; wie :angedeutet, gebrochen, wodurch die ganzen Querschnittsflächen
zum Tragen herangezogen werden und ein Herausschlüpfen des Schaufelfußes aus dem
Sicherungsringkörper 57 nicht stattfinden kann.
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Auch diese Schaufelbefestigung ist fest und vor .allen Dingen auch
dicht.
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Die Abb. 18 und i9 betreffen zwei weitere Schaufelfußbefestigungen,
die sich dadurch kennzeichnen, daß der in seiner Grundform zylindrische Schaufelfuß
mit Innengewinde versehen ist, während die eigentliche Befestigung durch :eine besonders
ausgebildete Ringmutter mit Außengewinde erfolgt, welche in das Innengewinde des
Schaufelfußes, nachdem der betreffende Schaufelteil eingesetzt ist, eingeschraubt
wird. Entsprechend der Abb. 18 geht die Bohrung im Ringkörper b zur Aufnahme des
Schaufelfußes an ihrem untersten Ende in einen kegelförmig erweiterten Paßsitz 58
über. Nach dem Einsetzen des Schaufelteils wird, wenn der Baustoff des Schaufelfußes
besonders stark ist, das untere Ende des Schaufelfußes mit einem entsprechenden
Werkzeug gleichfalls erweitert, s:o daß sich der Schaufelfuß genau dem Paßsitz 58
anschmiegt. Die alsdann einzuschraubende Ringmutter 59, welche vorteilhaft aus einem
widerstandsfähigen Baustoff hergestellt wird, besitzt an ihrem unteren Ende die
gleiche kegelförmige Erweiterung 6o, die in eingeschraubtem Zustande verhütet, daß
sich der Schaufelfuß aufziehen kann. Ist der Schaufelfuß nicht gerade aus besonders
starkem Baustoff hergestellt, was bei kleinen Turbineneinheiten vollauf genügt,
so ist eine nachträgliche Erweiterung desselben, so wie vorstehend beschrieben,
nicht erforderlich, da durch das Einschraub; n der Ringmutter 59, infolge ihrer
kegelförmigen Erweiterung 6o, :eine zwangsweise Erweiterung oder Anpassung des Schaufelfußes
stattfindet.
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Nach der Abb. i9 ist der Schaufelfuß in fertigeingesetztem Zustande
durchweg zylindrisch und ebenfalls mit Innengewinde versehen. Die Ringmutter 61
besitzt entsprechendes Außengewinde und ist an ihrem unteren Ende mit einem rechtwinklig
zur Achsenrichtung verlaufenden Fuß 62 versehen. Außerdem ist an dem Mutterfuß 62
noch eine ringsum laufende Nut 63 vorgesehen. Der Zweck der vornehmlich eingedrehten
Nut 63 ist der, einen gleichfalls ringsum laufenden, im Querschnitt wahlfreien,
hervorstehenden Kamm 64 an dem Mutterfuß 62 zu schaffen, der sich beim Einschrauben
der Ringmutter in den Schaufelfuß fest gegen die gleichen Querschnitt besitzende
Ringnut im Ringkörper b anlegt.
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Eine weitere Schaufelbefestigung zeigt als letzte dieser Gattung die
Abb. 2o im Aufrißschnitt. Der Schaufelfuß stellt in der Grundform einen von oben
nach unten zu mit verschiedener Stärke ausgeführten zweimal zylindrisch (trommelartig)
abgesetzten Drehkörper dar. Der obere im Querschnitt am stärksten ausgeführte Teil
65 dies Schaufelfußes besitzt Außengewinde und dient der eigentlichen Befestigung
des betreffenden Schaufelteiles, während dem unteren Schaufelfußteil 66 von
im Querschnitt ganz geringer Stärke lediglich die Abdichtung gegen an dem Gewinde
übertretendes Kühlmittel obliegt. Auf das Gewinde des Schaufelfußes ist die einem
abgestumpften Kegel ähnelnde Ringmutter 67 mit Innengewinde aufgeschraubt, deren
kegelige Mantelfläche sich beim Anziehen gegen die gleichfalls kegelige Paßbohrung
68 im Ringkörper b anlegt und reit dieser einen dauerhaften dichten Paßsitz bildet.
Die Ringmutter 67 besitzt .am unteren Ende eine im Querschnitt beliebige Ringnut
69, in welche der untere Schaufelfußteil 66 zwecks Abdichtung eingestemmt
ist. Der Schaufelteil liegt in eingesetztem Zustande mit seiner ganzen Grundfläche
,auf -dem Ringkörper b fest auf.
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Eine weitere Ausführungsform der Schaufel, entsprechend dem Sinne
der Erfindung, kennzeichnet sich dadurch, daß nach Abb. 21 und 22 die :ebenfalls
aus zwei oder drei einzelnen Teilen a, a" und ae, a,n, a" bestehenden Turbinenschaufeln
an ihren Berührungsflächen 70, 71 und 72 völlig eben ausgebildet sind. Die Lage
der Berührungsflächen 70, 71 und 72 im Raume ist an keine bestimmte Voraussetzung
gebunden und richtet sich lediglich nach den anzustrebenden eirizelnen Schaufelquerschnitten.
Die Befestigung der Schaufelteile nach diesen Ausführungen der Abb. 21 und 22 auf
dem Laufrad oder der Leitscheibe
erfolgt auf die eine oder Wandere
Art der bereits: erläuterten Befestigungsmöglichkeiten.
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Die Abb.23 und 24 zeigen als Abschluß dieser Schaufelausführungen
gleichfalls zwei Gruppen von je drei Schaufeln im Grundriß, und zwar in der Draufsicht.
Auch hier sind die einzelnen gleichbezeichneten Schaufelteilea, ,ä" und ae, a"L,
arz je durch einen in Richtung des Laufrad- oder Leitscheibenumfanges verlaufenden
Verbindungskanal i miteinander verbunden. Der Verbindungskanal i kann mit den einzelnen
Schaufelteilen auf .beliebige bekannte Art und Weise verbunden sein. Bei dieser
Ausführung ist die gesonderte Abdeckung der Schaufelteile nach außen hin gegenstandslos,
da zwei, drei oder auch mehrere Verbindungskanäle i nebeneinanderzuliegen kommen
und dadurch die ganze Schaufelbreite ausfüllen, so daß ein Abströmen der Gase radial
nach außen hin nicht stattfinden kann.
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Die Verbindungskanäle i zwischen den einzelnen Schaufelteilen liegen
in Wirklichkeit mit ihren Stirnseiten näher beieinander als in der Zeichnung (Abt.
23) dargestellt, welch letztere lediglich des besseren Verständnisses wegen so ausgeführt
ist. Die Verbindungskanäle i können im Querschnitt kreisförmig, quadratisch oder
auch rechteckig sein, ohne daß das Wesentliche der Erfindung eine Beeinträchtigung
erleidet.
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Werden die einzelnen Schaufelteile nach außen hin offen ausgeführt
und durch einen Abdeckungsring begrenzt, auf welchen ein Abschlußringkörper aufgeschraubt
ist, so wird nach der vorliegenden Erfindung der Abschlußringkörper mit im Innern
pfeilförmig verlaufenden Leitrippen ausgeführt. Der Zweck jener Leitrippen ist der,
eine einwandfreie Verbindung zwischen .den Ein- und Austrittsschaufelteilen
,a" und .a" derselben Schaufel und dem mittleren Schaufelteil a"" der folgenden
öder vorhergehenden Schaufel herzustellen.
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An Stelle des so ausgebildeten Abschlußringkörpers kann derselbe auch,
gemäß der Abb. 24, im Innern durch Zwischenwände 73 und 74 in einzelne Kammern unterteilt
werden, so daß sich voneinander getrennte Verbindungskanäle z ergeben.
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Es können auch, so wie eingangs beschrieben, pfeilförmige Verbindungskanäle
i auf die Schaufelteile auf irgendwelche Art aufgesetzt werden.
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Durch diese Ausführungsmöglichkeiten der Verbindung der einzelnen
Schaufelteile an ihren Köpfen durch einen geradlinigen -oder pfeilförmigen Verbindungskanal
i, ist es wahlfrei, eine Verbindung herzustellen zwischen je zwei gleichen Schaufelbeilen
verschiedener Schaufeln oder je einem Ein- und Austrittstefae und a" derselben
Schaufel und demmittleren Schaufelteila," der folgenden oder vorhergehenden Schaufel.
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Ausschlaggebend für die Festlegung der Verbindungskanäle nach der
einen oder anderen Richtung ist vor allen Dingen die Lage und die Anzahl der Zulauf-
und Ablaufkanäle und die ganze Bauart der betreffenden Gasturbine, die mit Schaufelteilen
der vorliegenden Art ausgerüstet werden soll.