CH301113A - Axial beaufschlagtes Laufrad von Strömungsmaschinen. - Google Patents

Description

      Axial        beaufschlagtes    Laufrad von Strömungsmaschinen.    Die Erfindung betrifft die Ausbildung  eines axial     beaufsehlagten    Laufrades von Ge  bläsen und dergleichen Strömungsmaschinen.  Das Strömungsmedium kann Luft, sein, es  können aber auch tropfbar flüssige,     dampf-          oder    gasförmige Strömungsmedien in Be  tracht kommen.  



  Im allgemeinen wird bei diesen     Strii-          mungsmaschinen    die Laufradnabe mit. einem  zur Welle koaxialen Aussenkranz versehen,  an dem die     Laufradflügel    bzw. -schaufeln  befestigt werden, wobei die beim Umlauf des  Laufrades von den Flügeln     hervorgerufenen     Fliehkräfte vom Aussenkranz aufgenommen  werden müssen. Dieser Aussenkranz muss  einen     verhältnismässig        grossen        Durchmesser     aufweisen, um im Hinblick auf aerodyna  mische Gesichtspunkte die Flügelbemessun  gen in tragbaren Grenzen halten zu können.

    Die durch die Festigkeitseigenschaften der  verwendeten     Werkstoffe    gegebenen     Grenz-          beanspruchungen    werden bei diesen Rädern  verhältnismässig schnell erreicht, da der       Nabenaussenkranz    neben der von seiner  Eigenmasse herrührenden     Fliehkraftbean-          spruchung    der zumeist sehr hohen Belastung  ausgesetzt ist, die durch die von ihm gehal  tenen Flügel bedingt ist. Die Folge ist, dass  diese Laufräder über eine entsprechende       Nahen-Umfangsgeschwindigkeit    bzw. Dreh  zahl hinaus nicht betrieben werden können  und somit beispielsweise als Arbeitsmaschi  nen nur geringere Stufendrücke erzeugen.

      Von besonderem Nachteil ist es auch, dass  bei dieser allgemein üblichen Befestigungsart  die Flügelzapfen in den     Aussenkränzen    nur  über eine verhältnismässig     kurze    Strecke ge  führt sind. Es ist zwar vom Wasserturbinen  bau her schon     bekanntgeworden,    die Schau  felzapfen durch den Aussenkranz hindurch  zuführen     und    ausserdem nahe an der Welle  im     Nabeninnenteil    zu lagern; aber auch in  diesem Falle musste der schwere, stark ge  haltene     Nabenaussenkranz    die Fliehkräfte der  Schaufeln aufnehmen.  



  Nach der Erfindung wird vorgeschlagen,  zwischen dem     Nabenaussenkranz    und dem       Nabeninnenteil    einen zusätzlichen Zwischen  kranz anzuordnen, an dem sich die durch  den     Aussenkranz    hindurchgeführten Flügel       derart        abstützen,    dass der     Zwischenkranz    als       Widerlager    für die von den Flügeln her  rührenden Fliehkräften dient.  



  Der     Nabenaussenkranz    mit seinem ver  hältnismässig grossen Durchmesser dient da  bei lediglich zur     Führung    der Flügel, braucht  jedoch deren Fliehkräfte nicht aufzunehmen;  er braucht also nur so stark ausgebildet     zu     sein, dass er seine eigenen Fliehkräfte und die  Führungskräfte für die Flügel einwandfrei  übernimmt. Die     Fliehkräfte    dieser Flügel je  doch werden von dem Zwischenkranz über  nommen, der einen     wesentlich    geringeren  Durchmesser     als    der Aussenkranz hat und in  welchem demnach wesentlich geringere eigene  Fliehkräfte auftreten.

        Es werden daher bei dem erfindungs  gemässen Laufrad die vom     Werkstoff    her ge  gebenen     Grenzbeanspruchungen    erst bei höhe  ren Drehzahlen erreicht     als    bei der üblichen  Bauart. Höhere Drehzahlen sind gleichbedeu  tend mit im allgemeinen im Quadrat des Dreh  zahlenverhältnisses höheren Stufendrücken.  Bei gleichen Drehzahlen könnte die Laufrad  nabe leichter gebaut werden.  



  Wenn der Abstand zwischen Aussen- und       Zwischenkranz    verhältnismässig gross ist, was  insbesondere bei grösseren     Nabendurch-          messern    möglich ist, ergibt sich eine äusserst       günstige        Lagering    der Flügel. Bei allen Strö  mungsmaschinen, deren     Laufradflügel    ver  stellbar gelagert werden müssen, erweist sich  diese Bauweise in Anbetracht der damit ver  bundenen hohen     Betriebssicherheit    als erheb  licher Vorteil.  



       Zweckmässigerweise    wird der Zwischen  kranz näher zum     Nabeninnenteil    als zum  Aussenkranz verlegt, während zwischen  Aussen- und Zwischenkranz die     Verstellein-          richtung    für die Flügel angreift. Vorteilhaft  ist es dabei, dass der     Nabeninnenteil    voll  kommen frei bleibt, so dass auf ihr die     Ver-          stelleinrichtung    geführt werden kann.  



       Zwischen    Aussen- und Zwischenkranz  kann eine Haltehülse für jeden Flügelzapfen  angeordnet werden. Zweckmässig werden da  bei die Flügelzapfen an den Haltehülsen  durch einen     Schnellverschluss    gehalten. Die       Verstelleinrichtiuig    greift dann etwa in der  Mitte der Haltehülsen an und die Halte  hülsen stützen sieh entgegen der     Fliehkraft     am Zwischenkranz ab.

   Dadurch wird unter  Beibehaltung .der durch die Erfindung bezüg  lich der günstigen Aufnahme der Fliehkräfte  gewonnenen Vorteile     zusätzlich    die Möglich  keit einer schnellen     Auswechslung    der Flügel  gegeben, ohne dass diese, wie sonst erforder  lich, in umständlicher Weise von der     Ver-          stelleinrichtung    gelöst zu werden brauchen.  Die     Verstelleinrichtung    bleibt vielmehr mit  den Hülsen in Verbindung, während die  Flügelzapfen nach Lösen des     Schnellver-          schlusses    aus den Hülsen gezogen und wieder  in diese eingesetzt werden können.

      In der beiliegenden Zeichnung sind zwei       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes schematisch, teilweise im Schnitt,  wiedergegeben.  



  Auf der Welle 1 ist die Laufradnabe 2  mit dem     Nabeninnenteil    3 befestigt. Durch  den Aussenkranz 4 der Laufradnabe 2 ist der  Flügel 5 mit seinem Zapfen 6 hindurchge  steckt. Zwischen dem Aussenkranz 4 und dem       Nabeninnenteil    3 ist ein Zwischenkranz 7 zu  sätzlich angeordnet, durch den die Flügel  zapfen 6     hindurchragen        und    sich über Druck  lager 8 so abstützen, dass der Zwischenkranz 7  die von     den    Flügeln 5 herrührenden Flieh  kräfte -'übernimmt..

   Auf dem     Nabeninnenteil    3  ist die     Verstelleinriehtung    9 mittels einer  unter den     Breitenbereich    des Zwischenkranzes       reichenden    Hülse geführt. Die     Verst.ellein-          richtung    greift über ihre Arme 10 und Stell  hebel 11 an den Zapfen 6 der Flügel 5 an  und bestimmt deren Lage.  



  Bei der     Ausführung    nach der     Fig.2    ist  zwischen dem Aussenkranz 4 und dem Zwi  schenkranz 7 für jeden Zapfen 6 eine Hülse  15 angeordnet, an der der Hebel 11 der     Stell-          vorrichtung    9, 10 angreift.  



  Diese Hülsen 15 stützen sich über Druck  lager 16 gegen den Zwischenkranz 7 ab. In  die     Hülsen    15 sind die Zapfen 6 der Flügel 5  eingesetzt und werden durch einen     Schnell-          v        erschluss    17, 18 gehalten. . .  



  Wie aus     Fig.    3 in Verbindung mit     Fig.    4       und    5 ersichtlich, sind in die Hülsen 15 zwei  Nuten 17 eingelassen, in welche die     hammer-          kopàrtigen        Fortsätze    18 am Ende der Zap  fen 6     eingeführt    werden und aus welchen sie  unten austreten. Beim Drehen der Flügel 5  mit den     -Zapfen    6 um deren Längsachse grei  fen die     Fortsätze    18 über den untern Rand  der     Hülsen    15 und bilden damit. eine sichere  Halterung in radialer Richtung.

   Zum Fest  halten in einer bestimmten Stellung dienen  zum Beispiel die beiden     Federdruekkörper    19,  die in entsprechende Vertiefungen im obern  Rand der Hülsen 15 einrasten.  



  Der Zwischenkranz 7 kann statt aus einem  zusammenhängenden Ring auch aus     einzeln     an die Laufradnabe 2 ,angebrachten Ansätzen,      die als     Widerlager    für die Zapfen 6 dienen,  bestehen.  



  Die Erfindung ist nicht an die gezeigten  Ausführungsbeispiele gebunden, insbesondere  ist es nicht unbedingt nötig, dass die Flügel  mit einer     Verstellvorrichtung    verbunden sind.  Die gleichen Vorteile bezüglich der günstigen       Fliehkraftaufnahme    lassen sich auch bei fest  stehenden     Flügeln    erreichen.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRUCII Axial beaufschlagtes Laufrad von Strö mungsmaschinen mit Nabenaussenkranz für die Aufnahme der Flügelzapfen, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen Nabenaussenkranz (4) und Nabeninnenteil (3) ein zusätzlicher Zwischenkranz (7) angeordnet ist, an dem sieh die durch den Aussenkranz (4) hindurch geführten Flügelzapfen (6) derart abstützen, dass er als Widerlager für die durch die Flügel (5) herrührenden Fliehkräfte dient.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Laufrad. nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Zwischen- kranz (7) näher zum Nabeninnenteil (3) als zum Aussenkranz (4) liegt und da.ss eine Ver- stelleinrichtung (11) für die Flügel (5) zwi schen Aussen- (4) und Zwischenkranz (7) an den durch Aussen- und Zwischenkranz hin durchgeführten Flügelzapfen (6) angreift. 2.

   Laufrad nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Verstellein- riehtung (9) auf dem Nabeninnentei (3) mittels einer unter den Breitenbereich des Zwischenkranzes (7) reichenden. Hülse ge führt ist. 3.

   Laufrad nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Aussen- und Zwischenkranz eine Haltehülse (15) für jeden Flügelzapfen (6) angeordnet ist. 4. Laufrad nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Flügelzapfen (6) in den Haltehülsen (15) durch einen Schnellverschluss (17, 18, 19) gehalten sind, dass die Verstelleinriehtung (11) mindestens annähernd in der Mitte der Haltehülsen (15) angreift und dass die Haltehülsen (15)

   sich entgegen der Fliehkraft am Zwischenkranz (7) abstützen.