Die Schaufeln radial durchflossener Räder von Strömungsmaschinen,
z. B. Dampfturbinen, wurden bisher größtenteils mittels des auch bei Axialturbinen
bekannten sogenannten Hammerkopffußes oder auch mittels eines im warmen Zustand
aufgezogenen Ringes am Leit- oder Laufrad befestigt. Diese bekannten Befestigungsarten
bringen die insbesondere herstellungsmäßig großen Schwierigkeiten mit sich, daß
sie im Fräsvorgang herzustellende, verwickelte Schaufelfußformen sowie ebenfalls
gefräste Zwischenstücke und Schaufelschlösser erfordern. Außerdem sind Schaufelbefestigungen
für Strömungsmaschinen mit radialer Strömung, insbesondere Radialgebläse, bekannt,
bei denen die Schaufeln mittels angefräster Nietzapfen in den Deckscheiben des Laufrades
befestigt werden. Diese Befestigungsart eignet sich normalerweise nur für Schaufeln
von verhältnismäßig großer Ausdehnung in Strömungsrichtung und ist für die kurzen
Schaufeln von Dampfturbinen ungeeignet, wenn nicht besondere Vorkehrungen zur Sicherung
gegen Verdrehen getroffen werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Schaufelfuß
so zu gestalten, daß er bei einfachster Form und auch bei kurzer Baulänge der Schaufel
ohne die bekannten Hilfsmittel, wie Zwischenstücke und Schaufelschlösser, gegen
Verdrehung gesichert befestigt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß der Schaufelfuß mindestens auf einem Teil seiner Länge hohl ist und
dieser hohle Fußteil nach Einstecken in das Rad zu einer von seiner bisherigen Form
abweichenden, vorzugsweise vereckigen Umrißform aufgeweitet wird, welche ebenfalls
ihre Gegenform im Rad findet. Dadurch wird es z. B. möglich, den Schaufelfuß als
einfachen Zylinder auf einem billig arbeitenden Drehautomaten herzustellen.The blades of wheels of flow machines through which there is a radial flow,
z. B. steam turbines, have been largely by means of the also with axial turbines
known so-called hammer head foot or by means of one in the warm state
mounted ring on the idler or impeller. These known types of attachment
bring the particular manufacturing difficulties with it that
entangled blade root shapes to be produced in the milling process as well as
require milled spacers and shovel locks. There are also shovel mounts
for flow machines with radial flow, in particular radial fans, known,
in which the blades are fitted with milled rivet pins in the cover disks of the impeller
be attached. This type of attachment is usually only suitable for blades
of relatively large extent in the direction of flow and is for the short
Steam turbine blades unsuitable unless special safety precautions are taken
to be taken against twisting. It is the object of the invention, the blade root
to be designed so that it has the simplest shape and also with a short overall length of the shovel
without the well-known aids, such as spacers and shovel locks, against
Can be secured against twisting. This object is achieved according to the invention
solved that the blade root is hollow at least over part of its length and
this hollow foot part after insertion into the wheel to one of its previous form
different, preferably angular outline shape is expanded, which also
finds its counter-form in the wheel. This makes it z. B. possible, the blade root as
to produce simple cylinders on a cheap automatic lathe.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Weise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine erfindungsgemäß gestaltete
Schaufel vor dem Einbau, Abb. z einen Teilschnitt durch das Laufrad einer Radialturbine
mit einer für die Aufnahme des Fußes dieser Schaufel dienenden Öffnung, Abb. 3 die
Schaufel im eingebauten Zustand, Abb. 4 die Verteilung der eingebauten Schaufeln
über einen Teil des Rades und Abb. 5 einen Radabschnitt mit eingebauten Schaufeln
in einer gegenüber der Abb. 4 um 18o° verdrehten Ansicht.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention
shown in a schematic manner, namely Fig. i shows a designed according to the invention
Blade before installation, Fig. Z a partial section through the impeller of a radial turbine
with an opening serving to receive the foot of this shovel, Fig. 3 the
Blade in the installed state, Fig. 4 the distribution of the installed blades
over part of the wheel and Fig. 5 a wheel section with built-in blades
in a view rotated by 180 ° compared to Fig. 4.
Der Fuß i der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel 3 weist vor der Befestigung
im Laufrad 5 rein zylindrische Form auf und wird durch einfaches Einstecken in die
durch Bohren hergestellte Gegenöffnung 7 des Laufrades eingeführt. Ein Teil der
Bohrung 7 ist, wie Abb. a zeigt, mittels eines entsprechenden Werkzeuges zu einer
Vierkantform 9 erweitert. Der Fuß i der Schaufel 3 wird nach Einführung in die Radöffnung
7 auf seinem hohl ausgebildeten Teil i i so lange aufgeweitet, bis der Umfang dieses
Teiles in Anpassung an die Vierkantform an die Wände des Hohlraumes 9 angepreßt
ist (s. Abb. 3 und 5). Auf diese einfache Art werden sämtliche Schaufeln 3 in ihrer
aus Abb.4 ersichtlichen Anordnung am Rad 5 unter Sicherung gegen Verdrehung befestigt.
Alle bisher notwendigen besonderen Hilfsmittel zur Befestigung und Fixierung der
Schaufeln kommen durch die erfindungsgemäße Gestaltung in Wegfall.The foot i of the turbine blade 3 according to the invention points in front of the attachment
in the impeller 5 has a purely cylindrical shape and is simply inserted into the
Counter-opening 7 of the impeller made by drilling introduced. A part of
Bore 7 is, as Fig. A shows, by means of a corresponding tool to a
Square shape 9 expanded. The foot i of the shovel 3 is after insertion into the wheel opening
7 expanded on its hollow part i i until the scope of this
Part pressed against the walls of the cavity 9 in adaptation to the square shape
is (see Fig. 3 and 5). In this simple way, all the blades 3 are in their
from Fig. 4 apparent arrangement attached to the wheel 5 secured against rotation.
All previously necessary special aids to attach and fix the
The design according to the invention eliminates the need for blades.
Im Betrieb des Turbinenrades erzeugt die Fliehkraft ein Biegungsmoment
am Schaufelfuß i. Dies hat eine Formänderung des Fußes und damit ein Anpressen des
dem Radumfang zugewendeten Abschnittes 13 der Schaufel 3 an das Rad 5 zur Folge.
Ein Teil der Beanspruchung wird dadurch als Druckkraft zwischen Schaufel und Radwand
aufgenommen.When the turbine wheel is in operation, the centrifugal force generates a bending moment
at the blade root i. This has a change in shape of the foot and thus a pressing of the
the wheel circumference facing portion 13 of the blade 3 to the wheel 5 result.
A part of the stress is thus generated as a compressive force between the blade and the wheel wall
recorded.