CH113418A - Kreiselmaschine mit drehbar in der Laufradnabe gelagerten Schaufeln. - Google Patents

Description

  Ihr     eiselmaschine    mit drehbar in der Laufradnabe gelagerten Schaufeln.    Die Erfindung betrifft eine Kreiselmaschine  mit drehbar in der Laufradnabe gelagerten  Schaufeln. Bekanntlich werden solche dreh  bare Laufschaufeln vorgesehen, um bei allen  Leistungen der Kreiselmaschinen, d. h. bei  den verschiedenen     Beaufschlagungsgraden    von  Turbinen     bezw.    Fördermengen von Pumpen,  Verdichtern usw., einen guten Wirkungsgrad  zu erhalten. Dabei ist dafür zu sorgen, dass  diese drehbaren Laufschaufeln in Abhängig  keit von der jeweiligen Belastung selbsttätig  in die richtige Lage gebracht werden.

   Um  dies zu erreichen, sind bereits Einrichtungen  vorgeschlagen worden, die ein dem vom Ar  beitsmittel auf die- drehbaren Schaufeln aus  geübten Drehmoment das Gleichgewicht hal  tendes Drehmoment erzeugen. Diese Ein  richtungen weisen jedoch ausserhalb des Lauf  rades angeordnete Regler, Servomotoren und  dergleichen auf, die unter Zuhilfenahme ver  wickelter und teurer Mechanismen mit den  Schaufelzapfen mechanisch verbunden werden  müssen.

   Die zu diesem Zwecke dienenden Bau  arten sind zudem manchmal nur schwer zu behe  benden Betriebsstörungen ausgesetzt und in    vielen Fällen überhaupt nicht durchführbar       Gemäss    der     Erfindung    werden nun alle diese  Nachteile in weitgehendem Masse dadurch ver  mieden, dass die Einrichtung zur Erzeugung  des Drehmomentes, welches dem vom Arbeits  mittel (das Wasser, Luft, Dampf oder Gas  sein kann) auf die Laufschaufeln ausgeübten  Drehmoment das Gleichgewicht zu halten  trachtet, ganz innerhalb der Laufradnabe an  geordnet ist.

   Dadurch erübrigt sich das  Vorsehen irgendwelcher Vorrichtungen ausser  halb des Laufrades, sowie von Mechanismen,  welche von solchen     Vorrichtungen    aus     Be-          wegurigei)    auf die in der Laufradnabe gela  gerten Schaufelzapfen zu übertragen haben.  Es hat dies eine wesentliche Vereinfachung  der Bauart bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer  Betriebssicherheit zur Folge. Die in der  Laufradnabe untergebrachte Einrichtung kann  eine Feder aufweisen, welche auf eine gleich  achsig zur Maschinenwelle angeordnete, längs  verschiebbare Welle einwirkt, wobei letztere bei  einer von der Feder hervorgerufenen Ver  schiebung der längsverschiebbaren Welle un-           ter    Vermittlung von Lenkern eine Verdrehung  der Laufschaufeln bewirkt.  



  Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise  Ausführungsform der Erfindung veranschau  licht. Es zeigt       Fig.    1 teilweise einen     achsialen    Längs  schnitt und teilweise eine Ansicht eines Teils  des Laufrades einer Wasserturbine, und       Fig.    2 eine Abänderung einer Einzelheit.  1 bezeichnet die Nabe des Laufrades, in  welcher mittelst Zapfen 2 Laufschaufeln 3  exzentrisch drehbar gelagert sind. 4 ist die  Welle der Wasserturbine; diese Welle ist  mit der Nabe 1 durch nicht gezeigte Mittel  starr verbunden.

   Gleichachsig zur Welle 4  ist eine längsverschiebbare Welle 5 ange  ordnet, die sich zum Teil in die hohle Turbi  nenwelle 4     hineinerstreckt.    In der Nabe 1 ist  eine Feder 6 untergebracht, die sieh am  einen Ende an einem Teller 7 und am an  dern Ende an einem Teller 8 abstützt. Der  Teller 7 stützt sich seinerseits an der Nabe  1 ab, während der Teller 8 an der Welle  befestigt ist. Auf der Welle 5 sitzt ein mit  sternförmig angeordneten Armen 10 versebe  ner Körper 9 fest. Die Arme 10 tragen An  sätze 11, die gelenkig mit     Lenkern    12 ver  bunden sind. Diese sind ihrerseits     gelenkig     mit Hebelarmen 13 verbunden.

   Die Hebel  arme 13 sind auf die Zapfen 2 der Schau  feln 3     aufgekeilt.    Trotzdem die Welle 5  noch etwas in die Turbinenwelle 4 hinein  ragt, so ist doch der ganze     Mechanismus,     der eine Verdrehung der Schaufeln 3 bewirkt,  praktisch innerhalb der Nabe 1 angeordnet.  



  Während des Betriebes übt das Wasser  auf die exzentrisch gelagerten Schaufeln 3  ein stets in gleichem Sinne wirkendes Dreh  moment aus, das bei der gezeigten Anord  nung die Laufschaufeln stets in die Schliess  stellung zu drehen trachtet.     Dieses    Dreh  moment, d. h. der vom Wasser auf die Lauf  schaufeln ausgeübte Druck, ändert sich mit  der Belastung der Maschine, d. h. mit der  Stellung der Laufschaufeln 3 vorgeschalteten,  nicht gezeigten drehbaren Leitschaufeln und  somit mit dem     Beaufschlagungsgrad    der Tur  bine. Diesem auf die Laufschaufeln 3 aus-         geübten    Druck des Arbeitsmittels trachtet  die Feder 6 das     Gleichgewicht    zu halten.

    In der ausgezogenen Lage der Schaufeln 3  ist die Wasserturbine voll     beaufschlagt,        d.        1i.     sie gibt ihre     grölite    Leistung ab. Wird der       Beaufschlagungsgrad        verkleinert,    so nimmt  der Druck auf die Schaufeln 3 ab und diese  werden nun durch die Feder 6, welche die  Welle 5     nach    abwärts verschiebt, unter Ver  mittlung der Teile 10, 11, 12 und 13 ver  dreht, und zwar so, dass sie mit abnehmen  der Belastung immer näher der in strich  punktierten     Linien    gezeigten Lage gebracht  werden.

   Die beschriebene Bauart ist einfach;  fast alle Teile sind in der Nabe völlig     voiden    Einflüssen des Wassers und des in die  sem     enthaltenen    Sandes geschützt, so dass  sie sozusagen keiner Abnutzung ausgesetzt  sind, und das Ganze lässt sich leicht     zusani-          inenbauen    und     auseinandernehmen.     



  Zur Erzielung eines besseren Wirkungs  grades ist es in vielen Fällen erwünscht,  bei gleicher     Kraftzunahme    bei den grossen  Belastungen eine kleinere Verdrehung der  Laufschaufeln     zii    haben als bei den     kleineren     Belastungen. Dies kann in einfacher Weise  dadurch erreicht werden, dass neben der Fe  der 6 in der in     Fiy.    2 gezeigten Weise min  destens eine weitere Feder 14     vorgesehen     wird, die erst zur     Wirkung        kommt,    nachdem  die Feder 6 bereits     um    einen gewissen Be  trag     zusammengedrückt    worden ist.

   Sobald  der Teller 8 der Welle 5 auch gegen die  Feder 14     stüsst,    wird in diesem Falle bei  gleicher     Druckzunahme    auf die Schaufeln 3  eine     kleinere        Verdrehung    der letzteren be  wirkt, als bei derselben     Druckzunahme    vor  dem Eingreifen der Feder 14 stattfand.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kreiselmaschine mit drehbar in der Lauf radnabe gelagerten Schaufeln, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Einrichtung, welche zur Erzeugung eines dein vom Arbeitsmittel auf die Laufschaufeln ausgeübten Drehmoment das Gleichgewicht haltenden und eine selbst tätige Einstellung dieser Schaufeln in Ab hängigkeit von der jeweiligen Maschinen- belastung bewirkenden Drehmomentes dient, ganz in der Laufradnabe angeordnet ist. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Kreiselmaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine in der Laufradnabe untergebrachte Feder auf eine gleichachsig zur Maschinenwelle an geordnete, längsverschiebbare Welle ein wirkt, die bei einer von der Feder her vorgerufenen Längsverschiebung unter Ver mittlung von Lenkern eine Verdrehung der Laufschaufeln bewirkt. 2. Kreiselmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit der längsverschieb baren Welle noch eine zweite Feder vor gesehen ist, die erst zur Wirkung kommt, nachdem die erste Feder um einen be stimmten Betrag gespannt worden ist, um bei gleicher Druckzunahme auf die Schau feln bei den grösseren Belastungen der Kreiselmaschine kleinere Schaufelverdre hungen als bei den kleineren Belastungen zu erhalten.