DE560836C

DE560836C - Axial beaufschlagte Turbine

Info

Publication number: DE560836C
Application number: DEM113018D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM SEYERLE DR ING
Current assignee: WILHELM SEYERLE DR ING
Priority date: 1929-12-05
Filing date: 1929-12-05
Publication date: 1932-10-07

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7. OKTOBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46 f .GRUPPE

©r.-3ng. Wilhelm Seyerle in Eßlingen-Wäldenbronn Axial beaufschlagte Turbine

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Dezember 1929 ab

Die Erfindung betrifft eine axial beaufschlagte Turbine, zu deren Antrieb Gas, Luft, Dampf, Wasser oder andere Flüssigkeiten dienen, mit in einer Achse gelagerten, wirbelsäulenartig zusammengesetzten und verspannten Lauf- und Leitschaufeltrommeln. Diese Turbine bezieht sich auf das Gebiet der kleineren schnellaufenden Turbinen, wie sie als Kraftmaschinen für Spinnspindeln, A_ußen- und Innenschleifmaschinen, Poliermaschinen und in ähnlichen Bearbeitungsmaschinen Anwendung finden.

In fast allen diesen Anwendungsgebieten wird Druckluft meistens Verwendung finden.

«5 Durch die vorgelegte Erfindung soll vor allem die Aufgabe gelöst werden, eine axial beaufschlagte Turbine für die höchsten Drehzahlen zu schaffen. Diese Turbine soll vor allen Dingen bei diesen hohen Drehzahlen betriebssicher in der Herstellung und im Gebrauche billig sein und außerdem noch einen guten Wirkungsgrad ergeben. Neben der Forderung größter Betriebssicherheit und höchster¹ Genauigkeit soll die Turbine aus nur einfachen, den wirksamen Kräften entsprechend gestalteten Maschinenteilen bestehen. Es sollen also besonders alle Laufschaufel- und alle Düsenscheiben aus Hohlzylindem bestehen, die Zusammensetzung zu einer Trommel soll ohne Nuten und Federn oder ähnlicher Verbindung erfolgen, weil solche Verbindungen bei so hohen Drehzahlen Gefahren mit sich bringen. Außerdem sollen die Schaufeln und Düsen nicht etwa in Radkränze eingesetzt werden, sondern um den Bedingungen des Schnellaufes zu genügen, aus dem Vollen herausgearbeitet werden.

Diese Aufgabe soll die Erfindung erfüllen. Sie besteht darin, daß die Laufräder und Leitscheiben mittels Hohlzylinder Wirbelsäulenartig zusammengesetzt und durch das Ausströmgehäuse sowie durch einen Kammring auf der Welle bei kleinem Spiel so gegeneinander verspannt werden, daß dadurch eine sich drehende Läufertrommel und eine feststehende Leitschaufeltrommel entstehen und beide gleichzeitig in einer Achse gelagert sind, wobei das die erste Leitscheibe tragende Einlaßgehäuse das Widerlager bildet.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Die einzelnen Scheiben für die Leit- und Laufschaufeln werden zu Laufradtrommeln und Leitschaufeltrommeln mittels der Hohlzylinder 4 und 8 wie die einzelnen Wirbelknochen zur Wirbelsäule zusammengesetzt. Die Zusammensetzung kann einfach durch Reibungsschluß beim Zusammenspannen oder durch radiale Höcker und Ansätze in den Scheiben oder mit Paßstiften und ähnlichen Mitteln, wie Nuten und Federn, bewirkt werden. Dies ergibt im ganzen eine kurze, bedrängte und geschlossene Bauart, so daß in kleinem Raum eine Turbine mit großer Krafteinheit entsteht. Die wirbelsäulenartige Zusammensetzung der Hohlzylinder zu Trom-

mein ergibt erst die Möglichkeit zur Bewältigung großer Umfangsgeschwindigkeiten ohne Gefahr der Zerstörung.

Die wirbelsäulenartig zusammengesetzte und verspannte Turbine wird in der Herstellung und im Betriebe einfach und billig. Die Laufräder i, 2 und 3 und die Leitscheiben 5, 6 und 9 lassen sich, da sie auf der einen Seite offen sind, leicht und billig aus vollen Schei-ίο ben herausarbeiten. Sie besitzen im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen keine eingesetzten Schaufeln, sondern aus dem Vollen herausgearbeitete Schaufeln und Düsen und infolge dieser Gestaltung große Festigkeit, selbst bei hohen Drehzahlen.

Eine Explosion der Räder kann daher kaum eintreten. Als Werkstoffe für die Räder und Scheiben eignen sich sowohl Leichtmetall wie auch Stahl.

Die offenen Scheiben und ihre zugehörigen Hohlzylinder 4 und 8 sowie alle anderen Teile können mit großer Genauigkeit in der Werkstatt hergestellt werden. Der Zusammenbau kann also mit kleinen radialen und axialen Spielen erfolgen, wodurch auch die Reibungsverluste auf einen geringen Betrag heruntergedrückt werden können.

Der Zusammenbau der Laufrad- und der Düsentrommel mit dem Außengehäuse 15 und 8 geschieht in einfacher Weise durch das als Gewindeflansch mit Zentrierung ausgebildete Ausströmgehäuse 10. In das Einströmgehäuse 15 mit aufgeschraubter Gehäusehülse 8 wird zuerst die den Düsenverteiler bildende Düsenscheibs 9 mit eingeschraubtem oder eingepreßtem Zapfen 14 eingepreßt. Zwischen diesem Zapfen 14 und dem Gehäuse liegt das Lager 13. Der Düsen verteiler zentriert gleichzeitig das Lager 19. Der Düsenring 9 ist so ausgebildet, daß er das ausströmende Mittel stetig und gleichmäßig allen Schaufeln des ersten Laufschaufelrades zuführt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Beaufschlagung und sicheres Anlaufen der Turbine selbst bei kleinen Drücken erreicht. Die einzelnen Lauf Schaufelräder 1, 2 und 3 und die Leitscheiben 5, 6 und 8 werden ineinandergeschoben, wobei der Abstand der Leitscheiben durch übergeschobene Einzelhülsen .50 16, 17, 18 eingehalten wird. Diese Einzelhülsen könnten auch durch einen ganzen Distanzzylinder ersetzt werden. Der Hohlzylinder 4 vermittelt den Zusammenhang der mit Festsitz übergeschobenen Laufschaufelräder. In den Zylinder 4 wird der Zapfen ir eingeschraubt. Für diese Befestigung gibt es noch eine Reihe Abarten. Auf den Zapfen wird das Lager 12 geschoben und sodann das Ausströmgehäuse 19, das wieder auf dem Lager zentriert, darüber geschoben und mit der Gehäusehülse 8 verschraubt. Diese Verschraubung bewirkt ein Verspannen der Scheibentrommeln, und gleichzeitig ergibt sich eine einwandfreie, sichere und genaue Lagerung der Scheibentrommeln.

Ein seitliches Streifen der Laufräder an den Düsenscheiben ist nicht möglich, es entfällt also das radiale und axiale Anlaufen durch die einfache Lagerung. Schaufelstörungen sind somit ausgeschaltet.

Claims

Patentansprüche:

i. Axial beaufschlagte Turbine, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (1, 2 und 3) und die Leitscheiben (5, 6 und 9) mittels Hohlzylinder (4 und 8) wirbelsäulenartig" zusammengesetzt und durch das Ausströmgehäuse (10Ϊ sowie durch einen Kammring auf der Welle bei kleinem Spiel so gegeneinander verspannt werden, daß dadurch eine sich drehende Läufertrommel und eine feststehende Leitschaufeltrommel entstehen und beide gleichzeitig in einer Achse gelagert sind, wobei das die erste Leitscheibe tragende Einlaßgehäuse das Widerlager bildet.
2. Turbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitscheibe (9) zusammen mit dem Einströmgehäuse (15) einen der Strömung entsprechend geformten Düsenverteiler bildet, der gleichmäßige Beaufschlagung des ersten Laufrades bewirkt. _χ
3- Turbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitscheibe (9) in ihrem Innern ein Lager und einen Lagerzapfen trägt, in dem die auf dem Zylinder 4 sitzenden Lauf räder genau zentriert werden und deren erste sich gegen dieses Lager abstützt und gleichzeitig das Lager vor dem Eindringen strömenden Mittels schützt.
4. Turbine nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus-Strömgehäuse (19) als Gewindeflansch in der Gehäusehülse (8) mit Zentrierung auf dem Lager (12) und damit auf dem Zapfen (11) die Verspannung und sichere Lagerung der Laufschaufeltrommel und der Leitschaufeltrommel ergibt und außerdem als Lagerkörper ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen