Außen gelagerte Rohrturbine, Rohrpumpe und Rohrschraube mit drehbar
in der Laufradscheibe gelagerten Schaufeln oder Flügeln In letzter Zeit sind außen
gelagerte Rohrturbinen, Rohrpumpen und Rohrschraulben mit drehbar in der Laufradscheibe
gelagerten Schaufeln oder Flügeln vorgeschlagen worden, bei -denen die einzelnen
Schaufeln oder Flügel in der Rohrmitte nicht miteinander zusammenhängen.Externally mounted bulb turbine, tube pump and tube screw with rotatable
Lately, blades or vanes mounted in the impeller disk are outside
Bearing bulb turbines, tube pumps and tubular screws with rotatable in the impeller disc
bearing blades or wings have been proposed, both of which are individual
The blades or blades in the center of the pipe are not connected to each other.
Die A'bb. i zeigt eine Rohrturbine dieser Bauart, die mit einem elektrischen
Stromerzeuger zu einer hydroelektrischen Maschine oder, wie man kürzer sagen kann,
Generatorturbine zusammengebaut ist. An das Rohrmittelstück i dieser Generatorturbine
ist oben das Druckrohr 2 und unten das Saugrohr 3 angeflanscht. Gehalten wird das
Rohrmittelstück durch einen oberen Armstern 4. und einen unteren Armstern 5, die
ihrerseits mit dem Ständer 6 des Generators und dem am Fundament befestigten Sockel
7 verbunden sind. 8 ist die Laufradscheibe oder der Laufradkranz, der innen die
Schaufeln 9 mit ihren Drehbolzen io und außen die Pole i i des Generators trägt.
12 ist das vereinigte Längs-. und Querlager für die Laufradscheibe, dessen feststehender
Teil mit dem oberen Armstern q. verbunden ist. 13 sind Labyrinthdichtungen und 14.
Dichtungsringe. Auf der Laufradscheibe ist
der Stellring 15 drehbar
gelagert, der über Lenker 16 die Bolzen 1o und damit die Schaufeln 9 verdreht und
der selbst über einen an seiner Unterseite angebrachten Zahnkranz. durch den elektrischen
oder elektrohydraulischen Stellmotor 17 gegen die Laufradscheibe verdreht wird.
18 sind die Schleifringe für die Zuführung des Erregerstromes sowie der Antriebsleistung
und der Steuerbefehle für den Ste11motor 17.The abb. i shows a bulb turbine of this type, which is equipped with an electric
Power generator to a hydroelectric machine or, as one can put it more briefly,
Generator turbine is assembled. To the middle section of the pipe i of this generator turbine
the pressure pipe 2 is flanged at the top and the suction pipe 3 at the bottom. That is held
Middle pipe section through an upper arm star 4. and a lower arm star 5, the
in turn with the stand 6 of the generator and the base attached to the foundation
7 are connected. 8 is the impeller disc or the impeller rim, which inside the
Blades 9 with their pivot pins io and outside the poles i i of the generator carries.
12 is the united longitudinal. and transverse bearing for the impeller disc, its fixed
Part with the upper arm star q. connected is. 13 are labyrinth seals and 14.
Sealing rings. Is on the impeller disc
the adjusting ring 15 rotatable
stored, which rotates the bolts 1o and thus the blades 9 via link 16 and
which itself has a ring gear attached to its underside. through the electric
or electro-hydraulic servomotor 17 is rotated against the impeller disc.
18 are the slip rings for supplying the excitation current and the drive power
and the control commands for the steering motor 17.
Daß bei den Rohrturbinen, Rohrpumpen und Rohrschrauben dieser Art
die Schaufeln oder Flügel in der Rohrmitte nicht miteinander zusammenhängen, bedeutet,
daß die Fliehkräfte ausschließlich vom äußeren Laufradkranz aufgenommen werden müssen,
und kann auch .Schwingungen der frei in die Rohrmitte hineinragenden inneren Schaufel-
oder Flügelenden zur Folge haben. und zu Wirbelbildungen des Wassers oder des sonstigen
Treib-,oder Fördermittels in der Rohrmitte Anlaß geben. Diese Schwierigkeiten werden
erfindungsgemäß dadurch behoben, daß man im Laufrad konzentrisch einen -durch die
Schaufein oder Flügel und ihre in der Laufradscheibe gelagerten Drehbolzen hindurch
mit dem äußeren Lauf radkranz verbundenen oder von den Schaufeln oder Flügeln selbst
gehaltenen Speichen- oder Näbenstern oder N abenkörper anordnet.That with the tube turbines, tube pumps and tube screws of this kind
the blades or blades in the middle of the pipe are not connected to each other, means
that the centrifugal forces have to be absorbed exclusively by the outer impeller rim,
and can also. Vibrations of the inner blade protruding freely into the center of the pipe.
or wing tips. and to the formation of eddies in the water or in the rest of the world
Trigger the propellant or conveying medium in the middle of the pipe. These difficulties will be
solved according to the invention in that one concentrically in the impeller -by the
Blade or wing and their pivot pin mounted in the impeller disc through
connected to the outer raceway or by the blades or vanes themselves
held spoke or hub star or hub body arranges.
Die Abb. 2 zeigt wieder an einer Generatorturbine ein erstes Ausführungsbeispiel
für die erfindungsmäßige Bauart, und zwar für den Fall, daß im Laufrad ein durch
,die Schaufeln und ihre in der Laufradscheibe gelagerten Drehbolzen hindurch mit
dem äußeren Laufradkranz verbundener Speichenstern angeordnet wird. Die mit den
Bezugsziffern 1 bis 18 bezeichneten Teile in Abb. 2 entsprechen den mit denselben
Bezugsziffern bezeichneten Teilen von Abb. 1, und es ist deshalb dazu nur zu bemerken,
daß die Schleifringe 18 statt wie bei Abb. 1 auf der unteren Laufra-dseite nun auf
dessen oberer Seite angebracht sind. Die Schaufeln 9 und ihreDreh-bolzen 1o sind
in radialer Richtung durchbohrt, und durch diese Bohrungen hindurch sind die Speichen
19 geführt. Diese sind in der Rohrmitte an der stromlinienförmig ausgebildeten Nabe
20 und am äußeren Laufradkranz mittels der in Aussparungen sitzenden Muttern 21
befestigt. Die Nabe, die Speichen und ;die Muttern bilden zusammen den Speichenstern.
Mit ihm kann man dem Laufradkranz eine innere Verspannung geben, die -diesen von
den auf ihn wirkenden F1.Iehkräften entlastet. Außerdem wird durch die Speichen
und die Nabe das Entstehen von Schwingurigen der inneren Schaufelenden erschwert.
Schließlich kann man, indem man der Nabe eine zweckentsprechende Größe und Form
gibt, beispielsweise axiale Leitbleche an ihr anbringt, einer etwaigen Neigung zur
Wirbelbildung in der Rohrmitte begegnen. Mittels des Speichensterns lassen sich
also tatsächlich die verschiedenen Schwierigkeiten beheben, die bei der Bauart mit
frei in das Rohr hineinragenden und in der Rohrmitte nicht miteinander zusammenhängenden
Schaufeln oder Flügeln nach Abb. i auftreten können. .Allerdings macht der Einbau
eines Speichensterns auch gewisse konstruktive Schwierigkeiten und bringt vor allem
den Nachteil mit sich, daß die Schaufeln stärker, als an sich notwendig ist, gemacht
werden müssen, damit sie die Speichen aufnehmen können. Es kann sich deshalb empfehlen,
die Speichen nicht durch die Schaufeln und ihre Drehbolzen hindurch bis zum äußeren
Laufra-dkranz zu führen, sondern einen Nabenstern mit kurzen, nur in den Schaufelenden
drehbar gelagerten Speichenstummeln oder einen Nabenkörper vorzusehen, in dem die
an ihren inneren Enden mit Bolzen versehenen Schaufeln gelagert sind, wie dies die
A#bb. 3 und q. an zwei Beispielen zeigen. Der Einfachheit halber sind dabei nur
die Schaufeln, die Nabe und die zu ihrer Verbindung dienenden Teile ganz schematisch
dargestellt, da sich alles übrige nach dem bisher Gesagten von selbst versteht.--
-In Abb. 3 ist 2o die wieder stromlinienförmig ausgebildete Nahe, die für jede Schaufel
einen kurzen Speichenstummel 22 trägt. Die Schaufeln 9, ,die wie bei den bisherigen
Beispielen mit ihren Drehbolzen 1o in der Laufradscheibe 8 gelagert sind, haben
an ihren inneren Enden Bohrungen, in .denn die Speichenstummel !22 drehbar gelagert
sind. Die Schmierung erfolgt dabei zweckmäßigerweise von außen her .durch einen
dünnen Kanal 23 in den Drehbolzen ro und den Schaufeln g. Die Nahe 2o wird von den
Schaufeln gehalten, wobei selbstverständlich angenommen ist, daß mindestens drei
Schaufeln oder Flügel vorhanden sind. Die Nabe dient bei diesem Beispiel nur dazu,
Wirbelbildungen in der Rohrmitte und Schwingungen der Schaufelenden zu verhüten.
Auf die Entlastung der Laufradscheibe von den auf sie wirkenden Fliehkräften ist
dagegen in diesem Fall verzichtet.Fig. 2 again shows a first exemplary embodiment on a generator turbine
for the inventive design, namely in the event that a through in the impeller
, the blades and their pivot pins mounted in the impeller disk
The spoke star connected to the outer wheel rim is arranged. The ones with the
Parts denoted by reference numerals 1 to 18 in Fig. 2 correspond to those with the same
Parts of Fig. 1 marked with reference numbers, and it is therefore only to be noted
that the slip rings 18 instead of as in Fig. 1 on the lower wheel side now
whose upper side are attached. The blades 9 and their pivot pins 1o are
bored through in the radial direction, and the spokes are through these bores
19 led. These are in the middle of the tube on the streamlined hub
20 and on the outer wheel rim by means of the nuts 21 seated in recesses
attached. The hub, the spokes and; the nuts together form the spoke star.
With it you can give the impeller rim an inner tension that - these from
relieves the F1 staff acting on him. It is also made by the spokes
and the hub makes it difficult for the inner blade ends to oscillate.
Finally, by making the hub an appropriate size and shape
gives, for example, attaching axial baffles to her, a possible tendency to
Counteract the formation of eddies in the middle of the pipe. By means of the spoke star you can
So actually fix the various difficulties that came with the design
freely protruding into the pipe and not connected in the center of the pipe
Blades or wings according to Fig. I can occur. .However, the installation makes
a spoke star also brings certain constructive difficulties and above all
with the disadvantage that the blades are stronger than is necessary per se
must be so that they can accommodate the spokes. It can therefore be recommended
the spokes not through the blades and their pivot pins to the outside
To guide the wheel rim, but a hub star with short ones, only in the blade ends
rotatably mounted spoke stubs or a hub body to be provided in which the
are supported at their inner ends with bolts provided blades, as this is the
A # bb. 3 and q. show with two examples. For the sake of simplicity, these are just
the blades, the hub and the parts used to connect them are very schematic
shown, since everything else goes without saying after what has been said so far .--
-In Fig. 3 is the again streamlined near, the one for each blade
a short spoke stub 22 carries. The blades 9, which are like the previous ones
Examples are mounted with their pivot pin 1o in the impeller disc 8, have
bores at their inner ends in which the spoke stubs! 22 are rotatably mounted
are. The lubrication is expediently carried out from the outside .by a
thin channel 23 in the pivot pin ro and the blades g. The Nahe 2o is from the
Shovels held, it being understood, of course, that at least three
There are blades or wings. In this example, the hub only serves to
To prevent eddy formation in the middle of the pipe and vibrations of the blade ends.
On the relief of the impeller disc from the centrifugal forces acting on it
on the other hand, waived in this case.
Dagegen ist bei dem Beispiel von Abb. q. ,die Anordnung wieder so
getroffen, daß auch Fliehkräfte aufgenommen werden können. Die Schaufeln 9, die
wieder mit ihren Drehbolzen 1o in der Laufra-dscheibe 8 gelagert sind, haben bei
diesem Beispiel an ihren inneren Enden Bolzen 24. mit Flanschen 25, die in der Nabe
2o drehbar gelagert sind. Außerdem sind auch an .den äußeren Drehbolzen 1o Flansche
26 angebracht. Auf dieseWeise wird nicht nur eine bessere Lagerund der inneren Schaufelbolzen
in der wieder allein von den Schaufeln gehaltenen Nabe 2o erreicht, sondern die
Schaufeln mit ihren beiderseitigen Drehbolzen und den Flanschen daran können auch
zur inneren Verspannung der Laufra,-dscheibe herangezogen werden. Inder Regel wird
es sich dabei allerdings wohl nur darum handeln können, eine zusätzliche Sicherheit
gegen außergewöhnlich hohe Beanspruchungen der Laufradscheibe zu schaffen, wie sie
beispielsweise bei Generatorturbinen im Fall eitler plötzlichen Ab-
schaltung
des Generators vom Netz infolge starken Ansteigens der Drehzahl auftreten. Für die
Schmierung der verschiedenen Lagerflächen ist bei dem Beispiel von Abb. 4. wieder
ein Kanal 23 durch die äußeren Drehbolzen 1o, die Schaufeln 9 und die inneren Drehbolzen
24 vorgesehen.
Selbstverständlich gibt es noch mannigfaltige andere
Ausführungsmöglichkeiten für die erfindungsmäßige Anordnung. So kann man beispielsweise
die Speichenstummel 22 von Abb. 3 auch mit Flanschen versehen und umgekehrt bei
dem zuletzt beschriebenen Beispiel nach Abb. 4 die Flansche 25 und 26 weglassen
und damit auf die innere Verspannung des Laufrades verzichten. Statt der Drehbolzen
22 und 24 von Abb. 3 und 4 können ferner auch Kugelgelenke vorgesehen werden, oder
die Drehbolzen können konisch oder kegelförmig gemacht werden. Da dies alles für
den Fachmann sehr naheliegende Maßnahmen sind, nachdem das Wesentliche an der erfindungsmäßigen
Anordnung auseinandergesetzt ist, dürften sich weitere Beispiele für diese Ausführungseinzelheiten
erübrigen.In contrast, in the example of Fig. Q. , the arrangement again made so that centrifugal forces can be absorbed. The blades 9, which are again mounted with their pivot pins 1o in the impeller disk 8, in this example have bolts 24 at their inner ends with flanges 25 which are rotatably mounted in the hub 2o. In addition, flanges 26 are also attached to the outer pivot pin 1o. In this way, not only is a better bearing and the inner blade bolt in the hub 2o, again held by the blades alone, achieved, but the blades with their pivot bolts on both sides and the flanges on them can also be used to internally brace the impeller. As a rule, however, it can only be a matter of creating additional security against exceptionally high loads on the impeller disk, such as those that occur in generator turbines in the event of a sudden disconnection of the generator from the network as a result of a sharp increase in speed. In the example of FIG. 4, a channel 23 through the outer pivot pin 1o, the blades 9 and the inner pivot pin 24 is again provided for the lubrication of the various bearing surfaces. Of course, there are many other possible embodiments for the arrangement according to the invention. Thus, for example, the spoke stubs 22 of Fig. 3 can also be provided with flanges and, conversely, in the example described last according to Fig. 4, the flanges 25 and 26 can be omitted and thus the internal bracing of the impeller can be dispensed with. Instead of the pivot pins 22 and 24 of Figs. 3 and 4, ball joints can also be provided, or the pivot pins can be made conical or conical. Since these are all measures that are very obvious to the person skilled in the art, after the essentials of the arrangement according to the invention have been dealt with, further examples for these details of the execution should be superfluous.