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Befestigung von Turbinenschaufeln.
Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung der letzten Schaufel einer Reihe von Turbinen- schaufeln, welche unterschnitten sind und durch Vorsprünge der Nutenwandung gehalten werden, und ist besonders für Schaufeln geeignet, die mit dem Packungs-oder Zwischenstück aus einem Stück be- stehen oder mit diesem verbunden sind.
Bei derartigen Einrichtungen ist es gebräuchlich, in der Seite der Nut örtlich eine Ausnehmung vorzusehen, um das Einsetzen der Schaufeln und Zwischenstücke zu gestatten ; diese Ausnehmung wird dann durch ein oder mehrere Schlussstücke ausgefüllt, wodurch die Schaufeln und die Zwischen-oder
Packungsstücke der Ausnehmung gegenüber festgehalten werden. Es ist nun schwierig, eine zwangsweise
Befestigung des zuletzt eingesetzten Sehlussstüokes im Rotor zu erreichen, da es radial eingesetzt und durch Schrauben oder durch Verstemmen oder ähnliche Mittel befestigt werden muss.
Es ist deshalb wünschenswert, dass das letzte Schlussstück nur in einem geringen Ausmass oder gar nicht den radialen
Kräften unterworfen wird, die trachten, die Schaufeln und Zwischenstücke herauszudrängen, da sonst die Vorteile einer zwangsmässigen Befestigung der letzteren in der Nut verloren gehen, insoweit es sich um die Schaufeln gegenüber der Ausnehmung handelt.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, den Querschnitt der Ausnehmung in einer zur Seitenwand der Nut parallelen Ebene so zu gestalten, dass die Seitenwände gänzlich oder teil- weise unterschnitten sind und ein Sperrstück von gleichem Querschnitt aber von geringerer Breite als die Ausnehmung vorzusehen, so dass das Sperrstüek gegen die Nut bzw. von derselben hinweg gleiten kann. Das Sperrstüok wird von der Nut weggeschoben, bis alle Schaufeln und Distanzstücke eingesetzt sind, worauf es dann bis zur Berührung mit diesen vorgeschoben wird. Es ist so ausgebildet, dass es in die am Umfang befindlichen Vorsprünge, Zähne, Kerben u. dgl. in den Schaufeln und Distanzstücken genau hineinpasst.
Die Ausnehmung wird dann mit einem Füll-oder Schlussstück ausgefüllt und es wird dadurch ein zwangsmässiges Festhalten der'Schaufeln am Rotor erzielt.
Bei einer derartigen Einrichtung ist jedoch die Breite der Ausnehmung senkrecht auf die Seitenwand der Nut gemessen gross, wodurch der Rotor geschwächt wird. Überdies entstehen grosse Schwierigkeiten beim Bearbeiten der unterschnittenen Seitenwände der Ausnehmung, die davon herrühren, dass diese nur ein einziges offenes Ende aufweist.
Der Erfindung gemäss werden die Schaufeln und die Zwischenstücke in der Nut zwangsweise gegen die Wirkung der radial herausdrängenden Kräfte festgehalten, ohne dass die oben erwähnten Nachteile auftreten.
Die Erfindung besteht darin,'dass die Umfangslänge des Sperrstückes und der Ausnehmung so gewählt ist, dass das Sperrstück drei oder mehr getrennte Schaufeln und Zwischenstücke übergreift.
Es wird nach Einschieben des letzten Zwischenstückes eingeführt und w gehalten, dass es das zuletzt eingesetzte Zwischenstück in radialer Richtung festhält, während es selbst in radialer Richtung durch die die benachbarten Zwischenstücke festgehalten wird, die wieder in radialer Richtung durch die Umfangsnut gehalten werden, in welche'die Schaufeln eingesetzt sind.
Die in Richtung des Umfanges gerechnet Länge der Ausnehmung ist ein Mehrfaches der Breite der Zwischenstücke, die so angeordnet werden, dass jedes Ende der Ausnehmung gegenüber der Mitte der zugekehrten Seite eines Zwischenstückes liegt ; es wird ferner ein Sperrstück von gleicher Länge, aber geringerer Dicke als die Ausnehmung verwendet, dessen eine Seite mit den Zähnen, Kerben oder Vorsprüngen der Zwischenstücke übereinstimmt, während sich die andere Seite gegen ein oder mehrere
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Schlussstücke legt, welche die Ausnehmung ausfüllen und verhindern, dass das Sperrstüok mit den Zwischen- stücken ausssr Eingriif kommt.
In der Zeichnung stellt Fig. 1 eine Draufsicht und Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Turbinenrotors dar : beide Figuren veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 3,4, 5,6 und 7 stellen Schnitte dar und veranschaulichen abgeänderte Ausführungsformen. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere abgeänderte Ausführungsform.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist das Sperrstück A, das die Seitenwand der Nut H vervollständigt, von einer Umfangslänge, die zwei Sohaufelteilungen entspricht, wobei die Schaufeln, die vorteilhaft mit den Paokungsstücken aus einem Stück hergestellt sind, so eingesetzt werden, dass die Mitte je einer Schaufel E, F gegenüber einem Ende des Stückes A liegt. Die Ausnehmung C, die das SperrstÜck. 1 aufnimmt, ist im Wesen von gleicher Länge aber breiter als das StÜck. 1 ; die äussere Seitenwandung der Aussparung ist unterschnitten. Das Sperrstück.
A wird mit den Schaufeln , ss, F durch zwei Füllstüeke B, D aus Bronze, Kupfer oder anderem Material in Eingriff gehalten und diese werden in ihrer Lage verstemmt, wobei die Fläche des Sperrstückes, gegen welche sich die Füllstücke legen, gezahnt, gekerbt oder auch glatt sein kann.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann das Sperrstück mit einer Anzahl von Vorsprüngen J versehen sein,-die in entsprechende Vertiefungen der Schaufeln eingreifen.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Ausnehmung C nicht unterschnitten, sondern an der äusseren Wand gezahnt oder gekerbt. Es sind hier drei Füllstücke B, D, K verwendet, deren unterstes aus Stahl ist, so dass gegen Zusammendrücken ein grosser Widerstand vorhanden ist. Ein solches Zusammen- drucken kann durch quer verlaufende, auf die Schaufeln wirkende Biegungskräfte entstehen.
Bei der in Fig.'5 dargestellten Ausführungsform greifen die Vorsprünge der Seitenwand der Nut und des Sperrstückes im wesentlichen rechtwinklig in die Schaufel ein, so dass radiale Kräfte, die die Schaufeln auszuheben trachten, keine. Komponenten in der Querrichtung aufweisen, die die Schluss3tÜcke zusammenzudrücken trachten.
Es ist'ersichtlich, dass bei dieser Ausführung, insoweit radiale, ein Ausheben bewirkende Kräfte in Betracht kommen, jede Schaufel und jedes Zwischenstück zwangsmässig mit dem Rotor verbunden ist. Die Zwischenstücke in der Nut vor den Enden der Ausnehmung und das Sperrstück werden durch die Vorsprünge an den Seiten der Nut gehalten. Das Sperrstück 1 wird durch diese beiden Zwischenstücke in radialer Richtung gehalten, während das zuletzt eingesetzte Zwischenstück gegenüber der Mitte des Sparrstückes durch den Vorsprung am Sperrstück festgehalten wird, das selbst, wie früher erwähnt, zwangsmässig festgehaltenist.
Es ergibt sich somit, dass die eingetriebenen Schlusstücke den die Schaufeln aushebenden Kräften nicht unterworfen sind und dass ihre einzige Funktion darin besteht, das Sperrstück in Eingriff mit den gegenüberliegenden Zwischenstücken zu halten.
Es ist ersichtlich, dass das Sperrstück durch den Eingriff mit den Zwischenstücken entgegengesetzt gerichteten Kräften unterworfen ist, da die Zwischenstücke an den Enden der Ausnehmung das Sperrstück gegen nach aussen wirkende radiale Kräfte festhalten.
Es ist demnach notwendig, dass die ineinander greifenden Vorspriinge auf dem Sperrstück und der Schaufel mindestens zwei Flächen aufweisen, die in bezug auf die Ebene der Nntseitenwand entgegengesetzt geneigt sind, so dass ein zwangsmässiges Festhalten gegen Zug in jeder Richtung stattfindet. Es ist klar, dass ein einfacher Schwalbenschwanz hier nicht genügt.
Bei den in Fig. 6 und 7 dargestellten abgeänderten Ausführungsformen ist die äussere Wand der Ausnehmung 0 unterschnitten und vorteilhafterweise noch gezahnt ; in gleicher Weise ist die Fläche des Sperrstückes A, welche an den Schlussstücken anliegt, zur senkrechten Mittelebene der Schaufel geneigt. Die dicht verstemmten Schlussstücke. B, D und K werden dazu beitragen, den radialen auf Aushebung gerichteten Kräften am Sperrstück, an den Schaufeln und den Zwischenstücken zu widerstehen. Diese Ausführungsform kann dort angewendet werden, wo es wünschenswert ist, eine kurze Ausnehmung anzubringen, wie dies in Fig. 8 angedeutet ist.
In denjenigen Fällen, wo'die Form der Zwischenstücke eine solche ist, dass deren letztes seitlich nicht eingebracht werden Tkann, vielmehr radial eingesetzt werden muss, können auf beiden Seiten Aus-
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angebracht. Wird nur eine Ausnehmung verwendet, so kann ein Teil des letzten Zwischenstückes weggenommen werden, um ein Einsetzen von der Seite zu gestatten und es wird dann ein Ergänzungsstück benützt, um die Nut auszufüllen, bevor das Sperrstück eingeführt wird. Das Ergänzungsstück kann im Bedarfsfalle mit dem Sperrstück aus einem Stück bestehen.
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