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Vorrichtung zur Reinigung des Laufradspaltes bei schnellaufenden Kreiselmaschinen
ohne Außenkranz An den bekannten schnellaufenden Kreiselmaschinen ohne äußeren Laufradkranz
wurde beobachtet, daß sich kleine, im Betriebswasser enthaltene Fremdkörper, Zweige
u. dgl., im Spalt zwischen den Schaufelenden und der Wand der Laufradkammer einklemmen.
Sie werden vom Laufrad mitgeschleppt, reiben sich unter hohem Druck an der Kammerwand
und verursachen durch ihre bremsende Wirkung einen mitunter sehr erheblichen Leistungsabfall
der Maschine. Besonders kommt dieser Übelstand bei Kreiselmaschinen mit verdrehbaren
Laufradschaufeln zur Geltung, weil bei diesen der Laufradspalt eine von der jeweiligen
Schaufeldrehlage abhängige, veränderliche Weite besitzt und sich zumeist von der
Eintrittskante her keilförmig verschmälert, wodurch das Einklemmen des Geschwemmsels
begünstigt wird.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Bieseitigung des eingeklemmten
Geschwemmsels in der -Wand der das Laufrad umgebenden Kammer eine Nut vorzusehen:,
deren eine Kante messerartig ausgebildet und unter steilem Winkel gegen die Drehungsebene
des Rades entgegengesetzt zum äußersten Schaufelprofil geneigt ist. Das vom Laufrad
mitgeschleppte eingeklemmte Geschwemmsel soll von der hiobelartig wirkenden Nutkante
zerkleinert und sodann von der Wasserströmung erfaßt und weggeschwemmt werden. Diese
Anordnung zeigt jedoch gewisse Nachteile. Beim Auftreffen widerstandsfähiger Geschwemmselteile,
z. B. Holzstücke, auf die steil zur Drehrichtung gestellte Schneide kann eine beträchtliche,
sehr unerwünschte Stoßwirkung entstehen. Überdies füllt sich die keilförmige Nut
alsbald mit dem unter hohem-Druck in sie hineingepreßten, meist mit Schlamm u. dgl.
durchsetzten Geschw emmsel an, und das Messer wird wirkungslos.
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Die Erfindung bezweckt, die angeführter. Nachteile zu vermeiden. Zu
diesem Zwecke wird die Schneide des in die Wand der Laufradkammer eingesetzten Messers
derart angeordnet, daß sie in den ringförmigen Spaltraum hineinragt, welcher einerseits
von der Kammerwand, anderseits von der von dem äußersten Profil beschriebenen Drehfläche
begrenzt wird, wobei die Neigung der Messerschneide gegen die Drehungsebene des
Laufrades ungefähr 30° nicht überschreitet.
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Zur Erläuterung sei auf die Abbildungen Bezug genommen, welche ein
Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellen.
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Abb. i zeigt einen abgewickelten Schnitt nach der Zylinderfläche Z-Z
in Abb. 2, Abb. z einen. Schnitt gemäß der Ebene Y-Y in A.bb. i.
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i ist eine der Laufradschaufeln, a die Wand der Laufradkamme.r. In
eine Ausnehmung` derselben ist das Messer 3 eingesetzt.
Es ragt
mit seiner Schneide q. so weit in den Spaltraum zwischen der Kammerwand und der
von dem äußersten Schaufel-.. profil beschriebenen Drehfläche hinein, dgß= die Laufradschaufel
i eben noch knapp an d-eY Schneide vorbeigeht. Mittfels der Schrauben f. wird das
Messer an seiner Stelle gehaltm.-. Zur genauen Einstellung sind Beilagen 5 vorgesehen,
die nach Bedarf in passender Stärkte eingesetzt werden.
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Wie aus Abb. i hervorgeht, ist die Messerschneide 4. in bezug auf
die Driehungstebene des Laufrades X-X entgegengesetzt zu dem der Kammerwand benachbarten
Schaufelprofil unter einem Winloel von etwa 30° geneigt. In der Voraussetzung, daß
das dargestellte Ausführungsheispiel feiner Turbine entspricht, muß sich das Schaufelprofil
in Abb. i von links nach rechts bewegen. Das von der Schaufel mitgeschleppte, im
Spalt eingezwängte Gesch«emmsel wird beim Auftreffen auf die nur verhältnismäßig
schwach gegen die Drehungsrichtung geneigte Schneide a von dieser erfaßt und zum
Abgleiten entlang derselben gezwungen. Hierbei wird .es von ihr in ziehendem Schnitt,
also bei einem Mindestmaß von Stoßwirkung, allmählich durchgetrennt und zwangsläufig
gegen die Austrittsseite des Rades befördart; wo es nach Verlassen der Schneide
q. von der Wasserströmung fortgeschwemmt wird. Der allmähliche, ziehende Schnitt
und das ihn bedingende Gleiten der Fremdkörper längs der Messerschneide können jedoch
nur bei der erfindungsgemäß verhältnismäßig schwachen Neigung der Schneide d. gegen
die Drehungsebene auftreten, da bei steiler Schneidenstellung ein schlagartiges
Zierhacken der Fremdkörper unter erheblicher Stoßwirkung stattfindet und die in
die Längsrichtung der Schneide fallende Ko-mpionent der Auftreffkraft viel zu gering
ist, um unter flberwindung der Reibung ein zwangsläufiges Abgleiten der Fremdkörper
entlang der sie durchtrennenden Schneide herbeizuführen.
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_' . Durch das zwangsläufige Gleiten des gegen das Messer gepreßten
Geschw emmswls entlang :der Schneide findet immer wieder eine. Reinigung derselben
statt, und das Festsetzen von Geschwemmsel an ihr wird verhindert. Hierzu trägt
noch der Umstand bei, daß das in den Spaltraum hereinragende Messer selbst dann
noch ein Hindernis für eingieklemmte Fremdkörper bildet und sie mit Sicherheit erfaßt,
wenn sich der rinnenartige Raum seitlich der Schneide mit feinem Geschwemmsel zugesetzt
haben sollte. Es kann demnach nie der bei dien bekannten Ausführungen mögliche Fall
eintreten, daß sich die Gehäusenut durch Geschwemmsel verkittet und die aus der
Gehäusewand überhaupt nicht hervorragende Schneide gänzlich unwirksam wird.
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Durch die zwangsläufige Beförderung der Fremdkörper entlang der Schneide
bis zur Austrittsseite des Rades ist auch Gewähr gegeben, daß nicht ein neuerliches
Einklemmen des gleichen Fremdkörpers im Spalt einer Nachbarschaufel stattfinden
kann.