DE718874C

DE718874C - Spiralgehaeuse

Info

Publication number: DE718874C
Application number: DEV36178D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Max Schilhansl
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1939-09-09
Filing date: 1939-09-09
Publication date: 1942-03-23

Description

Spiralgehäuse Die Festlegung der Wandstärken von Spiralgehäusen, die ,an ihrem inneren Rand durch Zuganker oder Stützschaufeln zusam@mengeh.alten werden, geschieht üblicherweise nach den bekannten . Formeln für dein Ringwulst, wie sie beispielswcisie in dem Buch Drang und Zwang von F ö p p 1, a. Bd., r. Aufl., Gleichung 7, ,angegeben sind. Diese Formiel;n gelten zwar an sich für geschlossene S.piralgehäuse, ,aber sie geben in erster Annähertuig auch dann noch ein brauchbares Bild vom den Spannungsverhältnissen in der Spirale, wenn diese kein allseits geschlossener Ringwulst ist, sondern ,auf der inneren Seite, also .auf der dem Pumpen- bzw. Turbinenlaufrad zugewendeten Seite, aufgeschnitten ist, um dem. Wasser den Übergang vom Laufrad zur Spirale bzw. umgekehrt zu ermöglichen, und diese öffnung durch Zugorgane, sog. Traversen, überbrückt ist. Versuche haben nun ergeben, daß sich der Wirkungsgrad der Pumpen oder Turbin@en.mit Spiralgehäuse dadurch erhöhen läßt, daß man auf den Einbau von festen oder beweglichen schaufelförmigen Traversen in den Raum zwischen Laufrad und Spirale verzichtet. Für solche Ausführungen versagt aber die ,oben angegebene Bierechnungsmethode. Allerdings kann bei kleineren Spiralgehäusen von dem Vorschlag, die Traversen wegzulassen, ohne weiteres Gebrauch gemacht werden, da hierbei das Fehlen eines brauchbaren Berechnungsverfahrens sich nicht sehr nachteilig auswirkt. Bei Spiralgehäusen kleineren Ausmaßes hat man nämlich die Möglichkeit, die Wandstärke .auf Grund ,anderer Überlegungen, bei denen beispielsweise die Ringspa nnungen vernachlässigt werden, obwohl sie nicht vernachlässigb.ar klein sind, abzuschätzen und diese Abschätzung auf Grund von vorliegenden Erfahrungen zu überprüfen. Man erhält hierdurch zwar ziemlich erhebliche Wandstärken, die aber bei kleineren Spiralgehäusen einen noch erträglichen Mehrverbrauch an Werkstoff bedeuten. Bei großen Einheiten dagegen kann dieses Verfahren nicht mehr angewendet werden, da man sonst, selbst bei Versteifung durch Rippen, auf abenteuerliche Konstruktionen kommt. Die konstruktive Durchbildung der Spiralgehäuse großen Ausmaßes kann also mit den üblichen Mitteln nicht mehr beherrscht werden.
Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung .dieser Nachteile und besteht in der Angabe ,eines derartigen Verlaufes der Wandstärke von Spiralgehäusenohne Traversen, daß bei hinreichender Festigkeit d er Materialverbrauch auf ein Mindestmaß beschränkt ist. Nach der Erfindung weist die Wandstärke auf dem größten Breitenkreis der Spirale in der achsnormalen Symmetrieebene diejenige Mindestwandstärke auf, die ,auch beim Vorhandensein von Traversen ausgeführt werden ruß; von hier ab nimmt die Wandstärke längs der Meridiane nach beiden Seiten -gleichmäßig urid stetig zu, und zwar um. mindestens i o o/o der Mindestwandstärke bis zum Scheitel und zur Sohle. Von hier aus kann die Wandstärke noch weiter zunehmen, konstant bleiben -oder auch wieder abnehmen.
Wenn sich die Notwendigkeit .ergibt, die Spirale durch Rippen, die in Meridianeben@en liegen, zu verstärken, dann sind in weiterer Ausbildung der Erfindung .auch die Rippen derart auszubilden, daß deren Wandstärke vom größten Breitenkreis bis zu den Scheiteln gleichmäßig und stetig zunimmt, und zwar zweckmäßig ebenfalls in dem für die Wandstärke des Spiralgehäuses angegebenen Maße. Außerdem kann auch die Rippenhöhe nach irgendeinem Maß vom größten Breitenkreis bis zu den Scheiteln zunehmen. Hierbei ist berücksichtigt, daß unter Zuhilfenahme des in der Baustatik üblichen Begriffes der mittragernd@en Breite -das ideelle Widerstandsmoment Wt eines T-Querschnittes, dessen Flansch die mittragende Breite der Gehäueewand und dessen Steg die Rippe ist, sowohl bei gleichbleibender Wandstärke mit der Rippenhöhe als auch bei gleichbleibender Rippenhöhe mit der Wandstärke zunimmt.
In der Zeichnung ist in Abb. i ein Spiralgehäuse ;im Schnitt dargestellt. An der Stelle des größten Breitenkreises bei A ist die Wandstärke ,am kleinsten und nimmt dann bis zu den Scheiteln B und B' um mindestens i o 0,'o zu. Von den Scheiteln B, B' bis zu den Innenrändern C, C ist die Wandstärke gleichbleibend dargestellt. Die Abbildung zeigt außerdem die Anordnung von Rippen D, deren Höhe von A nach B wächst. Die Zunahme der Wandstärke der Rippen von A. nach B und B' ist .aus der Abb. 2 ersichtlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Spiralgehäuse ohne Traversen für Pumpen, Turbinen o. dgl., insbesondere solche großer Leistung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke von einem Mindestwert am größten Breitenkreis (A) an nach beiden Seiten längs der Meridiane gleichmäßig und stetig um mindestens i o % bis zu den Scheiteln (B, B') zunimmt und dann bis zum Innenrand (C, C ) in beliebigem Maß weiter zunimmt, konstant bleibt oder abnimmt.
2. Sp.iralgehäuse nach Anspruch i mit in Meridianeb;enen gelegenen Verstärkungsrippen, .dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärken der Rippen vom größten Breitenkreis (A) bis zu dien Scheiteln (B, B') nach beiden Seiten zunimmt.
3. Spiralgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Rippen vom größten Breitenkreis (A) bis zu den Scheiteln (B, B') gleichmäßig und stetig um mindestens i o % zunimmt.
4. Spiralgehäuse nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke und die Höhe der Rippen vom größten Breitenkreis (A) bis zu den Scheiteln (B, B') zunimmt.