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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammensetzen eines Pelton-Turbinenrades,
eine Schaufel für
ein solches Rad und ein Rad, das mit einer solchen Schaufel ausgerüstet ist.
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Die
Pelton-Turbinen werden klassischerweise zum Transformieren der kinetischen
Energie eines Fluids, wie des Wassers eines Gefälles in mechanische Energie
verwendet. Diese Transformation wird dadurch durchgeführt, dass
das Turbinenrad unter der Wirkung einer Tangentialkraft in Drehung
versetzt wird, die von einem Wasserstrahl, der aus einer oder mehreren
um das Rad herum verteilten Düsen
austritt, auf um den Umfang eines Radkranzes herum angeordnete Schaufeln
ausgeübt
wird.
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Es
ist aus der internationalen Patentanmeldung WO-A-99/49 213 bekannt, zwei Ringflansche zu
verwenden, die mit dem Radkranz fest verbunden sind, um die Schaufeln
eines Pelton-Turbinenrades zu halten, was eine optimierte Verteilung
der durch die Schaufeln ausgeübten
Kräfte
erlaubt, wobei die mechanischen Beanspruchungen somit nicht mehr auf
eine Befestigungszone der Schaufel an den Kranz konzentriert sind.
Bei dieser bekannten Vorrichtung stützt sich jede Schaufel durch
eine konvexe Fläche
gegen Arme ab, die strahlenförmige
von den Flanschen abgehen, und ist in Bezug auf jeden Flansch mittels
einer Sicherungsschraube festgelegt.
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Die
Schaufeln eines solchen Turbinenrades unterliegen einer großen Anzahl
von Stößen aufgrund
der Antriebswasserstrahlen, die von den Düsen herrühren. Diese Stöße haben
zur Wirkung, dass sie jede Schaufel alternierend gegen die strahlenförmigen Arme
drücken,
gegen die sie sich abstützt, was
in einer wechselnden Spannung der Materialbestandteile der Schaufeln
und der Flansche resultiert. Darüber
hinaus erfordert die Flächenabstützung der Schaufeln
auf den Flanschen eine genaue Passung der Außenabmessungen jeder Schaufel
und der entsprechenden, an den Flanschen vorgesehenen Aufnahmen.
Eine solche Passung gestattet nicht die Austauschbarkeit der Schaufeln,
was in dem Maße die
Herstellung und die Wartung eines solchen Rades komplex macht.
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Es
sind diese Nachteile die insbesondere die Erfindung vermeiden will,
indem ein Verfahren zum Zusammenfügen eines Rades, wie aus der WO-A-99/49
213 bekannt, vorgeschlagen wird, das vermeidet, dass die Stöße der Antriebswasserstrahlen
eine Ermüdung
und/oder einer wechselnden Spannung der Schaufeln in Bezug auf den
Kranz oder die Flansche erzeugen.
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Dieses
Verfahren besteht darin:
- – eine Schaufel in einer Aufnahme
des Flansches mittels eines Teils ihrer konvexen Außenfläche gegen
einen Rand dieser Aufnahme in Abstützung vorzupositionieren, indem
ein Raum zwischen der konvexen Fläche des radialen Außenteils
dieser Schaufel und diesem Rand vorgesehen wird,
- – eine
angelenkte Verbindung dieser Schaufel an dem Radkranz und/oder dem
Flansch von der Innenseite der Schaufel herzustellen,
- – auf
das radiale Außenteil
der Schaufel eine erste kalibrierte Kraft zur Annäherung bezüglich des Flansches
auszuüben,
- – den
Abstand zwischen diesem radialen Außenteil und diesem Rand bei
dieser kalibrierten Kraft zu bestimmen,
- – diese
kalibrierte Kraft loszulassen,
- – zwischen
diesem radialen Außenteil
und diesem Rand ein Füllstück mit einer
Dicke anzuordnen, die im Wesentlichen gleich der zuvor erwähnten Distanz
ist, und
- – auf
dieses radiale Außenteil
eine zweite Kraft zur Annäherung
in Bezug auf den Rand auszuüben
und zu halten, wobei diese zweite Kraft eine Stärke aufweist, die größer als
die oder gleich der der ersten Kraft ist.
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Dank
der Erfindung ist die an dem Rad befestigte Schaufel einer Vorbeanspruchung
ausgesetzt, die durch die zweite kalibrierte Kraft gebildet wird,
die zur Wirkung hat, dass sie fest in Bezug auf den Flansch festgelegt
wird und dass der zwischen dem radialen Außenteil der Schaufel und dem Flansch
existierende Abstand durch das Füllstück beseitigt
wird. Nach der Herstellung der Vorbeanspruchung gestattet das Füllstück, die
auf die Schaufel, insbesondere an ihrem radialen Außenteil
ausgeübten
dynamischen Kräfte
zu "filtern". Die Verwendung
eines Füllstücks mit
einer Dicke, die abhängig von
der genauen Geometrie der Schaufel und des Flansches und der Reaktion
der Schaufel auf die erste kalibrierte Kraft zur Annäherung bestimmt
ist, ermöglicht,
eine Auswechselbarkeit der Schaufeln ins Auge zu fassen, lediglich
die Dicke jedes Füllstücks muss
in genauer Weise an die Geometrie der umgebenden Teile angepasst
werden.
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Nach
einem ersten vorteilhaften Aspekt der Erfindung besteht das Verfahren
darin, die Kalibrierkräfte
mittels einer Sicherungs- oder Blockierschraube auszuüben, die
in einer in den Flansch eingearbeiteten Aufnahme aufgenommen ist
und in ein in das radiale Außenteil
der Schaufel eingearbeitetes Gewinde eingreift. Die kalibrierte
Kraft kann so mittels eines Momentenschlüssels oder jedes anderen kontrollierten
Feststellmittels ausgeübt
werden und eine große
Kraft haben, insbesondere im Fall eines Rades mit großem Durchmesser.
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Nach
einem anderen vorteilhaften Aspekt der Erfindung sind die erste
und zweite Kalibrierkraft zur Annäherung im Wesentlichen von
gleicher Stärke.
Auf diese Weise ist jede Schaufel im an dem Rad montierten Zustand
in Abstützung
gegen das entsprechende Füllstück unter
der Wirkung der kalibrierten Kraft, die für die Bestimmung der Dicke
dieses Füllstücks verwendet
wird. Diese Montage ermöglicht
den Erhalt einer konstanten Kraft in den Sicherungsschrauben, indem
die wechselnden Kräfte
aufgrund der Stöße der Wasserstrahlen
gefiltert werden.
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Die
Erfindung betrifft gleichfalls eine Schaufel eines Turbinenrades,
mit dem das zuvor beschriebene Verfahren durchgeführt werden
kann, und genauer eine Schaufel, die eine bikonkave Fläche für das Strömen eines
Fluids zum Antrieb des Rades und eine konvexe Fläche umfasst, die in der Lage
ist, mit mindestens einem mit dem Radkranz des Rades fest verbundenen
Ringflansch zusammenzuarbeiten. Diese Schaufel ist dadurch gekennzeichnet,
dass ihre konvexe Fläche
mindestens eine örtlich
begrenzte Abstützzone
gegen den Flansch und mindestens eine mit Abstand zum Flansch liegende Zone
des Flansches in einem radialen Außenbereich der Schaufel bildet;
wobei diese mit Abstand zum Flansch liegende Zone zu einem zu dem
Flansch gegenüberliegenden
Teil durch eine Kalibrierkraft angenähert werden kann.
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Nach
vorteilhaften, aber nicht obligatorischen Aspekten der Erfindung
umfasst diese Schaufel eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
- – Die
konvexe Fläche
der Schaufel bildet gleichfalls eine mit Abstand zum Flansch in
einem radialen Innenbereich der Schaufel liegende Zone. So wird
die auf den Flansch lokalisierte Abstützzone nur in einem mittleren
Bereich dieser konvexen Fläche
gebildet, was eine bestimmte Verschiebung der Schaufel entsprechend
einer radialen Richtung ermöglicht.
- – Die
Schaufel umfasst an dem radialen Außenteil und/oder dem radialen
Innenbereich ihrer konkaven Fläche
mindestens eine Führung,
die in der Lage ist, der Strömung
des zuvor erwähnten
Fluids eine hervorstechende divergierende Komponente in Bezug auf
eine Mediankante der Schaufel mitzuteilen. Diese Führung ermöglicht zu
verhindern, dass das Fluid während
der Strömung
einen strahlenförmigen
Arm des Flansches trifft, der gegenüberliegend zur konkaven Fläche der Schaufel
angeordnet ist. Man kann vorsehen, dass diese Führung geeignet ist, die Strömung bis zu
einer Freisetzung zu richten, die in einem strahlenförmigen Arm
des Flansches eingearbeitet ist, der gegenüberliegend zur konkaven Fläche angeordnet
ist. Diese Führung
ist vorteilhafterweise durch eine Rippe gebildet, die sich von einer radialen
Außenrandzone
der Schaufel in Richtung eines radialen Innenteils der Schaufel
erstreckt, wobei diese Rippe eine äußere bogenförmige Ausnehmung der Schaufel
begrenzt.
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Die
Erfindung betrifft schließlich
ein Pelton-Turbinenrad,
das einen Radkranz und mindestens einen Ringflansch umfasst, der
fest mit dem Radkranz verbunden ist und mit Aufnahmen für Schaufeln
versehen ist und wobei es mindestens eine Schaufel, wie zuvor beschrieben,
umfasst.
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Ein
solches Rad umfasst vorteilhafterweise für diese Schaufel oder für jede Schaufel
ein Füllstück, das
zwischen der beabstandeten Zone und dem Flansch angeordnet ist,
wobei die Schaufel oder jede Schaufel einer kalibrierten Kraft zur
Annäherung der
entfernten Zone und des Flansches unterworfen wird.
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Nach
einem anderen vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist der oder jeder
Flansch mit Freisetzungen für
die Strömung
des Antriebsfluids der Turbine von der kon kaven Fläche jeder
der Schaufeln versehen, wobei die Freisetzungen auf der seitlichen Außenfläche des
Flansches gebildet sind.
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Die
Erfindung wird besser verstanden und andere Vorteile derselben werden
klarer im Lichte der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen
eines Pelton-Turbinenrades entsprechend ihrem Prinzip erscheinen,
die lediglich beispielhaft angegeben wird und Bezug auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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die 1 eine
perspektivische Teilansicht eines Pelton-Turbinenrades entsprechend
der Erfindung ist;
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die 2 ein
Schnitt entsprechend der Schnittlinie II-II in der 1 ist;
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die 3 ein
Schnitt entsprechend der Schnittlinie III-III in der 2 bei
einem ersten Schritt des Zusammensetzens des Rades der 1 ist,
wobei mehrere Schaufeln dargestellt sind;
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die 4 eine
Ansicht analog zur 3 bei einem zweiten Schritt
des Zusammensetzverfahrens ist;
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die 5 eine
Ansicht analog zur 3 bei einem dritten Schritt
des Zusammensetzverfahrens ist;
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die 6 eine
perspektivische Teilansicht der Schaufel des Rades der 1 bis 5 ist;
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die 7 eine
Ansicht analog zur 6 für eine Schaufel entsprechend
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist.
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Das
in den 1 bis 6 dargestellte Turbinenrad umfasst
einen Radkranz 1 und Schaufeln 2 in der Anzahl
von achtzehn in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, die um den
Umfang des Radkranz herum angeordnet sind. Jede Schaufel umfasst
zwei Löffel
oder Schalen 3, die durch eine Mittelkante 4 getrennt
sind, die vorgesehen ist, um gegenüberliegend zu einer oder zu
mehreren Düsen
für Wasser oder
Dampf (nicht dargestellt) angeordnet zu werden. Der Radkranz 1 ist
vorgesehen, um auf eine Achse zur Übertragung der Bewegung montiert
zu werden (gleichfalls nicht dargestellt).
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Für die Klarheit
der Zeichnung ist nur eine einzige Schaufel in der 1 dargestellt.
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Zwei
Flansche 5 und 6 in Form eines Ringes sind auf
dem Radkranz 1 befestigt und tragen zum Halt der Schaufel
in Bezug auf diesen Radkranz bei. Die Flansche 5 und 6 sind
jeweils mit Aufnahmen 7 und 8 versehen, in die
die Schöpflöffel 3 der
Schaufeln 2 eingesetzt werden können. Zwei Bänder 9 und 10 aus
kontinuierlichem Material sind jeweils an den äußeren Umfangszonen der Flansche 5 und 6 gebildet.
Diese Bänder
oder Streifen 9 und 10 verbinden strahlenförmige Arme 11 und 12,
die durch die Flansche 5 und 6 jeweils zwischen
benachbarten Aufnahmen 7 und 8 gebildet werden.
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Jede
Schaufel ist an dem Radkranz 1 und an den Flanschen 2 mittels
eines Stiftes 15 befestigt, der entsprechend einer "Compound"-Montage installiert ist
und genauer in der 2 erscheint. Dieser Stift umfasst
einen leicht konischen Hauptkörper 15A,
der in eine gespaltene Hülse 158 eingefügt ist,
die ihrerseits in entsprechende Bohrungen der Flansche 5 und 6 und
des Radkranzes 1 eingesetzt ist. Eine Sicherungs- oder
Blockierschraube 15C arbeitet mit einer Unterlegscheibe 15D für das Festziehen
des Stiftes 15 in seiner Position zusammen.
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Jede
Schaufel 2 definiert zwei konkave Flächen 21 und 22,
zwischen denen sich die Kante 4 entsprechend einer radialen
Achse X-X' erstreckt,
die die Symmetrieachse der Schaufel 2 bildet. Die Schaufel 2 definiert
gleichfalls zwei konvexe Flächen 23 und 24,
die zusammen die Außenfläche jedes Schöpflöffels 3 bilden.
Jede Schaufel 2 umfasst einen radialen Innenbereich 2A,
an dem sie mit dem Radkranz 1 und den Flanschen 5 und 6 durch
den Stift 15 befestigt ist. Jede Schaufel 2 umfasst
gleichfalls einen radialen Außenbereich 2B,
der in der Nähe
der Streifen 9 und 10 in dem montierten Zustand
des Rades angeordnet ist und in dem eine Außenausnehmung 25 definiert
ist, die die Einspritzung eines Wasserstrahls in die Schaufel 2 gestattet.
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Mit
jeweils 23A und 23B sind die radialen Innen- und
Außenteile
der Fläche 23 bezeichnet.
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Wie
es genauer aus den 3 bis 5 hervorgeht,
steht ein Absatz oder ein hervorspringender Bereich 23C über die
Fläche 23 in
Bezug auf die Bereiche 23A und 23B hervor, wobei
dieser Absatz 23C in einer Mittelzone 2 der Schaufel
ausgearbeitet ist.
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Die
Geometrie der Fläche 24 ist
analog zu der der Fläche 23 und
umfasst gleichfalls einen hervorspringenden Bereich oder einen Absatz.
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Jede
Aufnahme 7 wird durch einen konkaven Rand 71 und
einen im Wesentlichen geradlinigen Bereich 72 begrenzt,
zwischen denen ein Schöpflöffel 3 einer
Schaufel 2 eingefügt
ist, wobei die Fläche 23 dieses
Löffels
sich entlang des Randes 71 erstreckt. In gleicher Weise
nimmt jede Aufnahme 8 den Schöpflöffel 3 der Schaufel 2 auf,
der links von der Achse X-X' in
der 2 angeordnet ist.
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Wie
es genauer aus der 3 hervorgeht, ist die Geometrie
des Randes 71 und der Fläche 23 derart, dass
die Fläche 23 sich
gegen den Rand 71 nur an ihrer mittleren Zone oder Absatz 23C abstützt, wobei
zwei Abstände
E und E' jeweils
zwischen dem Bereich 23A und dem Rand 71 einerseits
und dem Bereich 23B und dem Rand 71 andererseits
eingearbeitet sind.
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Bei
dem in der 3 dargestellten Zusammensetzschritt
des Rades bringt man jede Schaufel 2 in den entsprechenden
Aufnahmen 7 und 8 in Stellung und man fügt die Stifte 15 in
die entsprechenden Bohrungen der Schaufeln des Radkranzes und der Flansche
ein, ohne diesen Stift festzuziehen, derart, dass man eine angelenkte
Verbindung jeder Schaufel an dem Randkranz und den Flanschen herstellt.
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Man
führt dann
in eine in dem Streifen 9 des Flansches 5 vorgesehenen
Aufnahme 51 eine Schraube 52 ein, deren Schaft
die Aufnahme 51 durchquert und in ein in dem Bereich 23B der
Fläche 23 vorgesehenes
Gewinde 23D eingeführt
werden kann. Man schraubt dann die Schraube 52 mit einem Drehmomentenschlüssel oder mit
einem anderen gesteuerten Festziehmittel, wie einem Vorspannungszylinder
oder einem Heizrohr fest, um eine kalibrierte Kraft zur Annäherung des
Teils 2B der Schaufel 2 und des Randes 71 der
Aufnahme 7 zu erhalten. Man geht in der gleichen Weise
mit dem zweiten Schöpflöffel der
Schaufel 2 vor.
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Man
ist dann in der Position der 4, in der eine
kalibrierte Kraft F1 auf den Bereich 2B durch
die Schraube 52 und die in dem zweiten Flansch 6 vorgesehene
entsprechende Schraube ausgeübt
wird. In diesem Zustand misst man den zwischen dem Bereich 23B der
Fläche 23 und
dem Rand 71 der Aufnahme 7 vorhandenen Abstand
e. Dieser Abstand e kann unterschiedlich von einer Schaufel zur
anderen unter Berücksichtigung
der Herstellungstoleranzen des Radkranzes, der Flansche und der
Schaufeln sein. Man misst den äquivalenten
Abstand zwischen dem Außenbereich
der Fläche 24 und
dem konkaven Rand der Aufnahme 8.
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In
der Praxis bringt man alle Schaufeln 2 in den Aufnahmen 7 und 8 in
Stellung und man zieht aufeinander folgend entsprechend einer logischen Reihenfolge
die Gesamtheit der Schrauben 52 und äquivalenten fest, um alle Schaufeln
unter die Vorspannungskraft F1 zur Annäherung ihrer
jeweiligen radialen Außenteile 2B in
Bezug auf die Flansche 5 und 6 zu setzen, um eine
Symmetrie der Anordnung sicherzustellen. Dann misst man die Abstände e, da die
Abstände
insbesondere von der Kräfteverteilung in
den Flanschen 5 und 6 abhängen.
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Wenn
die Abstände
e bestimmt wurden, formt man Füllstücke 53,
von denen jedes eine Dicke gleich dem Abstand e zwischen einer Schaufel
und dem Flansch hat, wie zuvor definiert. Dann bringt man, nachdem
die Schrauben 52 gelöst
wurden, d.h., die Kraft F1 gelöst wurde,
die Füllstücke jeweils
zwischen die Schaufel 2 und den Rand 71 oder den Äquivalenten
der Aufnahme 7 und 8, in die sie eingesetzt ist
und für
die das Füllstück 53 hergestellt
wurde. Mit anderen Worten gesagt, ist jedes Füllstück 53 einem Paar,
gebildet aus einer Schaufel 2 und einer Aufnahme 7 oder 8 zugeordnet.
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Wenn
das Füllstück 53 in
Stellung ist, schraubt man erneut die Schrauben 52 und
die entsprechenden mit einer kalibrierten Kraft F2 mit
größerer oder
gleicher Stärke
wie die der zuvor verwendeten Kraft F1 fest.
Man unterwirft somit den äußeren Radialbereich 2B jeder
Schaufel 2 einer Kraft F2 zur Annäherung dieses
Bereichs in Bezug auf den Rand 71 oder dem entsprechenden
der Aufnahme.
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Da
die Kraft F2 mindestens so groß wie die Kraft
F1 ist, ist man sicher, dass der Bereich 23B der Fläche 23 in
dichter Abstützung
gegen das Füllstück 53 ist,
das selbst in dichter Abstützung
gegen den Rand 71 der Aufnahme 7 oder der entsprechenden ist.
Jede Schaufel wird so einer Vorspannung F2 unterworfen,
die sie wirksam gegen den Flansch unter Schwenkung um die Achse
des Stiftes 15 drückt. Jede
Schaufel 2 ist somit fest in Stellung gehalten und es besteht
nicht die Gefahr, dass sie unter der Wirkung der Stöße des aus
den Düsen
austretenden Fluids schwingt.
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Man
zieht dann die Stifte 15 fest, derart, dass die an ihnen
gebildete gelenkige Verbindung verriegelt ist.
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Hinsichtlich
der Montage kann die Schaufel als Balken modelliert werden, der
an der Seite des Stiftes ange lenkt ist und auf den mittleren Zonen 23C und
entsprechenden in Abstützung
ist, während
er einer Andrückkraft
gegen den Rand 71 unterworfen ist.
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Wie
es insbesondere aus der 5 hervorgeht, ist jede Schaufel
einer Reaktionskraft R seitens des Flansches 5 oder 6 und
einer Kraft F2 unterworfen, wobei die Kraft
F2 eine Stärke gleich dem Querschnitt
der Schraube 52, multipliziert mit der Feststellkraft aufweist.
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Im
Fall einer Schraube M16, die mit 200MPa festgezogen wird, hat die
Kraft F2 einen wie folgt definierten Wert: F2 = 144 mm2 × 200MPa
= 28800 N.
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Die
Tangentialkomponente F'2 der Kraft F2 ist gleich
F'2 =
F2 × cos(α) , wobei α der Öffnungswinkel der
Kraft F2 in Bezug auf die Reaktion R ist.
Wenn α gleich
30° angenommen
wird, erhält
man F'2 = 24940 N.
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Im
Gleichgewicht kann die durch die Reaktionskraft R auf die Schaufel 2 ausgeübte Vorspannung,
die in der Komponente F'2 resultiert, in Abhängigkeit von Abständen d1 und d2 ausgedrückt werden, die
jeweils zwischen dem Stift 15 und dem Anwendungspunkt der
Reaktionskraft R und zwischen dem Stift 15 und dem Anwendungspunkt
der Kraft F2 definiert werden, als R = F'2 × d2/d1.
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Außerdem kann
die Kraft des durch den Strahl auf jede Schaufel 2 ausgeübten Stoßes durch Rechnung
bestimmt werden und es reicht, wenn eine Feststellkraft der Schrauben 52 und
entsprechenden und das Verhältnis
d2/d1 gewählt wird,
damit die Kraft R ständig
größer oder
gleich der Kraft ist, die von der Schaufel unter der Wirkung des
zuvor erwähnten Stoßes ertragen
wird. Man kann beispielsweise einen Sicherheitskoeffizienten in
der Größenordnung von
1,5 verwenden.
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Somit
wird jede Schaufel sicher und fest in Stellung in Bezug auf ihre
Umgebung gehalten und ihr Material wird nicht einer Dauerbeanspruchung durch
die Stöße, die
sie erleidet, unterworfen.
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Das
Verfahren nach der Erfindung ist wirksam soweit die Kraft F2 hinsichtlich ihres Werts größer ist
als die Kraft F1, was sicherstellt, dass
jede Schaufel 2 wirksam gegen das Füllstück 53 oder das entsprechend
benachbarte gedrückt
wird.
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Nach
einer vorteilhaften Variante der Erfindung können die Kräfte F1 und
F2 im Wesentlichen gleich sein, in welchem
Fall die Schrauben 52 und die entsprechenden nicht einer
starken Längsdehnkraft unterworfen
werden, während
jede Schaufel wirksam in Stellung gehalten wird.
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Die
Tatsache, dass ein Abstand E zwischen dem Bereich 23A der
Fläche 23 und
dem Rand 71 vorgesehen ist, stellt sicher, dass das aus
Schaufel 2 und Flansch 5 oder 6 gebildete
System isostatisch ist.
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Wie
es genauer aus den 2 und 6 hervorgeht,
sind die radialen Außenbereiche 21B und 22B der
konkaven Flächen 21 und 22 jeweils
mit einer Rippe 21C oder 22C versehen, die benachbart zur
Ausnehmung 25 liegt. Diese Rippen haben die Aufgabe, die
durch den Pfeil F3 in der 2 dargestellten
Wasserstrom nach außen
in Bezug auf den Raum E'' abzulenken, der
zwischen den Flanschen 5 und 6 begrenzt ist.
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Um
zu vermeiden, dass der von den Rippen 21C und 22C abgelenkte
Wasserstrom die geradlinigen Ränder 72 und
entsprechende der Aufnahmen 7 und 8 treffen, sind
diese Ränder
auf den Außenflächen 5A und 6A der
Flansche 5 und 6 mit Freisetzungen, 73 für die Ränder der
Aufnahmen 7 und 83 für die Ränder der Aufnahmen 8,
versehen. Dank dieser Freisetzungen 73 und 83 kann
die Strömung
des Wassers F3 abgelassen werden, ohne eine
Kraft zur Bremsung des Rades zu erzeugen, die auftreten könnte, wenn
das auf den Flächen 21 und 22 fließende Wasser
die Ränder 72 und
entsprechende der Aufnahmen 7 und 8 treffen würde.
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Wie
es insbesondere aus der 6 hervorgeht, hat die Rippe 21C eine
abnehmende Tiefe und Dicke, wenn sie sich vom Rand 21D der
Fläche 21 entfernt.
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Wie
die 7 zeigt, kann die Funktion der Rippe 21C gleichfalls
durch eine konkave Zone 121C erhalten werden, die in dem
radialen Außenbereich 121B der
konkaven Fläche 121 einer
Schaufel entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
vorgesehen ist.
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Was
den Innenbereich 21A oder 22A der Flächen 21 und 22 betrifft,
sind diese mit einer Auskleidung 21E oder 22E versehen,
die gleichfalls die Umlenkung der Strömung F3 nach
außen
bezüglich der
Flansche 5 und 6 erlaubt, ohne mit den geradlinigen
Rändern
der Aufnahmen 7 und 8 in Interferenz zu kommen.
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Wie
zuvor können
Freimachungen 74 und 84 an den Flan schen 5 und 6 an
den Rändern
der Aufnahmen 7 und 8 vorgesehen werden, um eine
Störung
zwischen der Strömung
F3 und diesen Rändern zu vermeiden. In einer
anderen Ausführungsform können sich
die Auskleidungen 21E und 22E bis nach außen bezüglich der
Flansche 7 und 8 erstrecken, derart, dass es nicht
mehr notwendig ist, Freimachungen in den inneren Bereichen der Arme 11 und 12 vorzusehen.
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Die
Erfindung wurde mit einem Turbinenrad beschrieben, das einen Radkranz
und zwei auf diesen Radkranz aufgesetzte Flansche umfasst. Sie ist gleichfalls
für den
Fall anwendbar, bei dem der Radkranz durch zwei Halb-Kränze gebildet
wird, die jeweils einen einen Flansch bildenden Ringbereich einschließen, wie
in dem zweiten Ausführungsbeispiel der
WO-A-99/49213 beschrieben, und noch allgemeiner für jedes
Turbinenrad, das einen Radkranz und mindestens einen Flansch umfasst.