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Schraubensicherung für Radialturbinen Die Erfindung betrifft Radialturbinen,
bei denen eine Turbinenscheibe auf ihrer Welle gegen axiale Verschiebung durch eine
axiale Befestigungsschraube gehalten wird, welche in eine Gewindebohrung der Welle
eingreift. Bei solchen Turbinen ist es bereits bekannt, die Befestigungsschraube
gegen eine Verdrehung gegenüber der Welle durch Stifte aus Kupfer oder Weicheisen
zu sichern, welche durch Löcher in einem Flansch der Befestigungsschraube getrieben
werden und in Bohrungen an der dem Flansch zugekehrten Stirnseite der Welle eingreifen.
Diese Stifte sind gegen Axialverschiebung durch eine Behandlung beim Eintreiben
gesichert, durch welche sie die Bahrungen ausfülleni, die einen, etwas größeren.
Durchmesser als die Löcher besitzen:. Aus Erwägungen über Abmessung und Unterbringung
sind andere brauchbare Sicherungsverfahren für die Stifte bei der vorerwähnten Verbindung
nicht anwendbar. Es muß daher große Sorgfalt auf die Arbeit verwendet werden, wenn
eine gute Sicherung erwünscht ist. Ein, weiterer Nachteil liegt darin, daß der Flansch,
welcher verhältnismäßig ',hohen Beanspruchungen unterliegt, durch die Löcher geschwächt
wird. Dazu ist als Nachteil noch zu erwähnen*, daß die Stifte beim Ausbau durch
Ausbohren entfernt und beim Zusammenbau durch neue Stifte ersetzt werden müssen.
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Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der vorerwähnten Nachteile.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube, welche sich
vollständig oder teilweise .durch die Weile erstreckt, gegen Drehung durch ein Sperrstück
gesichert ist, welches an dem der Befestigungsschraube abgekehrten Ende dier Welle
mittels Stifte o. dgl. befestigt ist, und daß dieBefestigungsschrauben und das Sperrstück
so miteinander verbunden sind, daß eine gegenseitige Drehung ausgeschlossen ist.
Bei einer derartigen Anordnung kann die Sicherung der Stifte gegen axiale Verschiebung
abweichend
von der eingangs erwähnten Sicherung erfolgen, wobei
Stifte aus gehärtetem Stahl verwendbar sind. Die Einführung ist einfacher, und beim
Ausbau können die Stifte leicht entfernt und wieder benutzt werden. Schließlich
sind keine schwächenden Löcher in dem Flansch der Befestigungsschraube erforderlich.
-In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar
zeigt Fig. i einen axialen Schnitt dlurch eine Welle und den innerstenTeil einer
Radialturbinenscheibe:nebst den Verbindungsmitteln. für die Turbinenscheibe mit
der Welle, Fig. 2 eine Stirnansicht eines Teiles von Fig. i, Fig.3 einen axialen
Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Verbindungsmittels.
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In der Zeichnung Fig. i ist eine Welle i vorgesehen, welche eine Turbinenscheibe
2 mit Rädialschaufelringen 3 trägt. Die Welle besitzt einen Flansch 4, über welchen
sie mittels Schrauben mit dem Rotor eines hier nicht weiter dargestellten Generators
verbunden werden kann.. Das gegenüberliegende Ende der Welle, auf welchem .die Turbinenscheibe
sitzt, ist konisch ausgebildet. Die Turbinenscheibe ist gegen axiale Verschiebung
auf der Welle durch eine axiale Befestigungsschraube 5 gesichert, welche in eine
Gewindebahrung der Welle eingreift; die Sehraube besitzt einen Flansch 6, mit dem
die Turbinenscheibe auf den konischen Wellenteil gepreßt werden kann.
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Um die Befestigungsschraube 5 in angezogenem Zustand gegeni Drehung
zu sichern, ist in dem Gewindeteil eine Aussparung 7, z. B. von sechseckigem Querschnitt
entsprechend Fig. i, vorgesehen. In diese Aussparung greift ein entsprechend sechseckiger
Kopf 7' eines Sperrstückes 8, das durch eine axiale Bohrung 9 der Welle sich erstreckt.
An der dem Sperrstück 8 abgekehrten Seite des Kopfes 7' befindet sich ein mit dem
Kopf aus einem Stück bestehender zylindrischer Ansatz io, der in eine entsprechende
Bohrung der Befestigungsschraube eingreift und als Führung für das Sperrstück 8
dient. An seinem anderen Ende weist das Sperrstück 8 einen: Flansch i i auf, mit
einer Reihe von Löchern, durch welche Stifte 12 sich erstrecken, die in Bahrungen
der Welle eingreifen. Die Flanschlöcher besitzen einen anderen Abstand voneinander
als die Bohrungen in der Welle, z. B. nach dem Noniusprinzip, so daß unabhängig
von der relativen Stellung des Sperrstückes 8 ein( oder mehrere Löcher des Flansches
i i mit einer oder mehreren Bohrungen der Welle übereinstimmen In solche Löcher
und Bohrungen können Stifte 12 eingeführt werden, wie durch die ausgefülltem Kreise
12 in F ig. z angedeutet ist.
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Zur Sicherung gegen eine axiale Verschiebung des Sperrstückes 8 und
der Stifte 12 dient ein Deckel 13, welcher auf die Welle geschraubt ist. Entsprechend
einer Abänderung können die Stifte 12 in Gewindelöcher der Welle eingeschraubt werden,
wodurch der Deckel entbehrlich wird.
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An Stelle des sechseckigen Kopfes 7' kann ein Gewindeetrde des Sperrstückes
8 in eine Gewindebohrung der Befestigungsschraube 5 eingreifen. In solchem Fall
sind die Außen- und Innengewinde der Befestigungsschraube 5 so angeordnet, daß das
Einschrauben in. entgegengesetzten Richtungen erfolgt, um eine unibeabsichtigte
Lockerung im Betrieb zu verhindern.
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Wenn das Sperrstück 8 so bemessen ist, daß es eine gewisse Verdrehung
zuläßt, kann beim Sichern der Befestigungsschraube der Flansch des Sperr-Stückes
8 so weit gedreht werden, daß eine Vorspa.onung entsteht mit der Wirkung, daß der
Sechskantkopf 7' die Befestigungsschraube auch dann sichert, falls zwischen dem
Kopf und der zugeordneten Aussparung der Befestigungsschraube Spiel auftritt. Ein
weiterer Vorteil der Verwendung von Vorspannung liegt darin, daß die Turbinenscheibe,
wenn der Werkstoff ihres Nabenteiles kriecht, auf der Welle nicht locker wird, sondern
durch die Wirkung der Befestigungsschraube, die durch das Sperrstück 8 gespannt
ist, fest gegen den konischen Teil der Welle zur Anlage kommt.
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Bei der in Fig.3 dargestellten abgeänderten Form besteht das Sperrstück
8 nur aus einer Scheibe mit einer sechskantigen Aussparung, in welche ein Sechskantkopf
am Ende eines Ansatzes 14 der Befestigungsschraube 5 eingreift.
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Um die hohle Welle gegen Durchlecken des Treibmittels zu dichten,
kann eine Dichtung zwischen Welle und Sperrstück eingefügt werden, wie bei 15 in
Fig. i angedeutet ist, wo die Dichtung zwischen dem Flansch i i und dem entsprechenden
Absatz der Welle i sitzt. Bei der in Fig. 3 gezeigtem Ausführuogsform kann eine
Dichtung in ähnlicher Weise zwischen der Scheibe 8 und dem Absatz der Welle i vorgesehen
sein.