CH240283A - Turbomaschine. - Google Patents

Description

  Turbomaschine.    Die Erfindung bezieht sich auf eine  Turbomaschine, deren Laufschaufeln einen       Sägezahnfuss    aufweisen. Sie ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die tragenden     Flächen    der  Zähne am Schaufelfuss mit der radialen Mit  telachse des Fusses einen Winkel bilden, der  kleiner als 45  ist, und dass die Nuten des  Läufers quer zum Schaufelkranz angeordnet  sind. Es kann empfehlenswert sein, die Säge  zahnform so zu wählen,     da,ss    die Resultierende  des Auflagedruckes auf die einzelne der tra  genden Flächen mindestens annähernd gegen  den Mittelpunkt der Grundfläche des betref  fenden Zahnes gerichtet ist.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  von zwei auf der Zeichnung gezeigten Aus  führungsbeispielen näher erläutert.     Fig.1     zeigt einen Sektor aus einem Läufer einer  Turbomaschine nach der Erfindung mit drei  Nuten.     Fig.    2 zeigt einen Schaufelfuss mit der       zugehörigen    Nute des Läufers in grösserem  Massstab.     Fig.    3 veranschaulicht einen Schau  felfuss, bei welchem die Resultierende des    Auflagedruckes gegen den Mittelpunkt der  Grundfläche des Zahnes gerichtet ist.  



  Die Schaufeln 1     (F'ig.    1-3) sind mittels       Sägezahnfüssen    2 in die Nuten 3 der Läufer  scheiben 4 eingesetzt. Die Nuten     sind    quer  zu dem Schaufelkranz angeordnet und ver  laufen parallel zur Drehachse des Läufers; sie  könnten aber ebensogut auch     windschief    zu  ihr verlaufen.  



  Der Winkel a, den die tragenden Flächen  5 der Sägezähne     mit    der radialen Mittelachse  6 bilden, ist kleiner als 45  gewählt. Zweck  mässig ist die Schaufel so geformt, dass die  Mittelachse 6 des Fusses in die gerade Ver  längerung der Schwerpunktachse des Schau  felprofils fällt oder doch mindestens durch  den Schaufelschwerpunkt geht. Durch die  Wahl des Winkels a kleiner als 45  wird die  Wirkung erzielt, dass nicht nur der Wärme  fluss aus der Schaufel in den Läufer wesent  lich verbessert wird, sondern auch, dass der       graftfluss    weniger stark umgelenkt wird,  und deshalb die Beanspruchung des Bau  stoffes gleichmässiger verteilt wird.

   Zu der me-           chaniseh    günstigeren Beanspruchung kommt  noch eine Verminderung der thermischen Be  anspruchung hinzu, weil infolge des besseren       -N\Tärmeflusses    die Schaufeln besser gekühlt  werden.  



  Die auf einen einzelnen Zahn     eines    Schau  felfusses     (Fig.    2 und 3) entfallende Teilkraft  F der     Fliehkraftwirkunb    ergibt eine Kraft       R,    mit der die Auflageflächen 5     a.ufeinander-          gepresst    werden.

   Je kleiner der Winkel a     Le-          wä,hlt    wird, um so geringer ist die Umlen  kung des Kraftflusses und um so günstiger  die Beanspruchung des Baustoffes, desto grö  sser wird aber gleichzeitig die Kraft     b'.    Bei  der Verkleinerung des Winkels a wird ein  optimaler Wert entstehen, bei dem die Ab  nahme der     Kraftumlenkung    einerseits unter  Berücksichtigung der zunehmenden Grösse  der Kraft     R    eine günstige Gesamtbeanspru  chung der Baustoffe ergibt.  



  Bei der Schaufel nach     Fig.3    sind die  Zähne so geformt, dass die resultierende     Kraft,          R    des Auflagedruckes auf die einzelne der  tragenden Flächen 5 ungefähr gegen den  Mittelpunkt 7 der Grundfläche des betreffen  den Zahnes gerichtet ist. Hierdurch wird er  reicht, dass der Zahn keine Biegebeanspru  chungen mehr erfährt,     sondern    einer reinen  Druckbeanspruchung ausgesetzt ist.  



  Die Schaufel nach der Erfindung liesse  sich auch für Trommelläufer, welche nicht  in einzelne Scheiben unterteilt sind, verwen  den. Bei diesen Läufern     würden    die Nuten         a.uf    der     Ti-onizneloberfläche    in Richtung der       Dreliaclise        "    des Läufers angelegt, so dass in  eine Nute Schaufeln fortlaufender Läufer  stufen einzusetzen sind. Die Nuten  -erden  zweckmässig mittels Räumnadeln hergestellt,  so dass der     Sägezahnfuss    jeder Schaufel genau  in die zugehörige Nute passt.

   Insbesondere  wenn es sich um Schaufeln handelt, bei denen  das Profil der     eitlen    Schaufel dasjenige der  andern in     axialer    Richtung überdeckt, emp  fiehlt es sich, die Nuten windschief zur Dreh  achse anzulegen. Anstatt gerade könnten die  Nuten auch kreisförmig gebogen sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Turbomaschine, deren Laufschaufeln einen Sägezahnfuss aufweisen, dadurch gekenn zeichnet, dass die tragenden Flächen der Zähne am Schaufelfuss mit der radialen Mittelachse des Fusses einen Winkel bilden, der kleiner als 45 ist, und dass die Nuten des Läufers quer zum Schaufelkranz angeordnet sind. UNTERANSPRUCH: Turbomaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Resultierende des Auflagedruckes auf die einzelne der tra genden Flächen mindestens annähernd gegen den Mittelpunkt der Grundfläche des Zahnes gerichtet ist.