DE937120C

DE937120C - Laufrad fuer Schleuderverdichter

Info

Publication number: DE937120C
Application number: DEM976D
Authority: DE
Inventors: Valentin Hofmann; Christian Schoerner; Alfred Dipl-Ing Dr-In Schuette
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1943-06-17
Filing date: 1943-06-17
Publication date: 1955-12-29

Description

Laufrad für Schleuderverdichter Die Erfindung betrifft eine, besondere Ausführung vom Laufrädern. für Schleuderverdichter bekannter Art, deren Förderkanäle durch eine getrennte Deckscheibe abgedeckt sind. Diese Bauart ist insofern vorteilhaft, als die durch das Aufschweißen oder Vernieten der Deckscheibe mixt den Schaufeln des Radkörpers entstehenden unkontrollierbaren Spannungen nicht auftreten können.
Es ist bereits ein Laufrad mit getrennter Deckscheibe bekannt, dessen Deckscheibe gegen die freien Kanten der mit der Läuferscheibe aus einem Stück gearbeiteten. Schaufeln in axialer Richtung gepreßt wird und bei dem mit der Deckscheibe durch Rippen ein Nabenstück verbunden ist, das an der Läufernabe zentriert mit Hilfe eines Gewindes angedrückt wird.
Sofern man bei dieser bekannten Ausbildung keine allzu starken Deckscheiben und damit unnötig große Gewichte in Kauf nehmen will, kann bei diesem bekannten Laufrad jedoch nicht verhindert werden, daß durch die entstehenden Momente der Fliehkräfte benachbarter Ringelemente ein Aufstülpen der Meridianfoirm begünstigt wird. Dieses Abheben des äußeren Deckscheibenrandes von der Laufsahaufeloberkante ergibt im Betrieb zusätzliche Spannungen, die insbesondere bei den zur Erreichung einer hohen Siufenförderhöhe"erforderlichen Umfangsgeschwindigkeiten, namentlich in Verbindung mit einem großen Saugmunddurchmesser, beträchtlicheWerte annehmenkönnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 'diese Nachteile zu beseitigen und außerdem eine. einfachere Herstellung solcher Laufräder zu ermöglichen. Bei der Lösung dieser Aufgabe wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß in Scheiben nach Art der Tellerfedern, die am inneren und äußeren Rand senkrecht zur Ebene der Tellerränder durch eine am Umfang gleichmäßig verteilte Kraft beansprucht werden,, bei geeigneter Formgebung und Auslegung im inneren Ringbereich im wesentlichen nur Druckspannungen in Umfangsrichtung. auftreten. Wird dieser Spannungszustand durch infolge Fliehkraftwirkung ausgelöste Spannungen überlagert, so kann festgestellt werden, daß die cri Innenrand einer solchen umlaufenden Scheibe auftretenden Ringzugspannungen abgebaut werden.
Unter Ausnutzung dieser vorteilhaften. Wirkung ist erfindungsgemäß die Deckscheibe eines Laufrades, @für Schleuderverdichter als' Tellerfeder ausgebildet, und zwar so, da.ß der Neigungswinkel der Innenfläche zur Läufrad:achse im unangepreßten Zustand spitzer als- der entsprechende,- Neigungswinkel der freien Kanten der Laufschaufeln ist, so daß sich im angebauten Zustand am Innenrand der Scheibe eine ,axiale Vorspamnung ergibt: Diese Vorspannung wirkt den, im Betrieb auftretenden Fliehkräften entgegen und verhindert ein Abheben der Deckscheibe. Außerdem werden., wie oben bereits dargelegt, die am Innenrad auftretenden Ringzugspannungen abgebaut, wodurch eine solche Deckscheibe nach der Erfindung im Bereiche des Saugmundes ,im allag-emeinen nicht stärker bemessen zu werden braucht, als es bei, den bekannten Laufrädern üblich ist.
Zur Anpressung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Deckbleches kann in am; sich bekannter Weise ein Leitstern oder Vorsatzläufer dienen. Hierfür kann aber auch ein korbartiger Spannring verwendet werden, oder es kann die Deckscheibe gegen die Läuferscheibe durch besondexe Spannanker festgezogen sein.
Im folgenden soll die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Abb. i zeigt ein Schleuderlaufrad i mit radialen Laufschaufeln 2. Die Blechdedcscheibe.3 hat eine von der Kegeloberfläche der Laufschaufeloberkanüen abweichende Form, welche die Forrnänderung des Blechtellers 3 beim axialen Andrücken am Innenrand berücksichtigt. Das Anpressen der Deckscheibe 3 erfolgt durch die überstehenden Enden. des vorgesehenen axialen Eintrittsleitsternes 4 oder - Vorsatzläufers, der mittels der Mutter 5 gegen die Näbe- des Laufrades- gedrückt wird.
Die Abh. i a zeigt die Deckscheibe im nicht angepreßten Zustand: Mit a äst der Kegelwinkel des am:gepreßten Bleches bezeichnet. Im urgedrückten Zustand ist dieser Winkel um den Betrag ß (in Winkelgraden) kleinere. Die Deckscheibendeformation, die vom Scheibenradius abhängig ist, ist mit y = f (r) angegeben.
Bei Auerführung nach Abb.2 erfolgt das Andrücken des DeckscheibenbileohtelleTs 3 durch einen Ring 6, der über korbartige Speichen 7 mit der Welle unter gleichzeitigem Verspannen des Blechtellers 3 verschraubt wird. Die Speichen 7 können dabei durch. Ausbildung als Leitschaufeln zur Erzeugung eines Vordradles herangezogen werden.
Eine weiteire AusfÜhrungsmöglichkeit ist in .. Abb, 3 gezeigt, bei welcher der die Deckscheibe 3 axial am Innenrand andrückende Ring 8 Anker 9 aufweist, welche auf der Rückseite des Laufrades i vernietet, verschweißt oder verschraubt werden. Auch die Anker 9 können als Strömungsledtfiächen ausgebildet sein:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Laufrad für Schleuderverdichter, bei dem die Abdeckung der Strömungskanäle durch eine Deckscheibe erfolgt, ivedche durch ein in axiaJar. Richtung wirkendes Mittel an ihrem Innenrand gefaßt und gegen, die freien, Kanten der mit dar Läuferscheibe verbundenen Laufschaufeln angepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, da$ die Deckscheibe als Tellerfeder ausgebildet ist, bei der der Neigungswinkel der Innenfläche zur Laufradachse im.unangepreßten Zustand spitzer als. derr entsprechende Neigungswinlce-1 der freien Kanten. der Laufschaufeln gewählt ist, so daß sich im angebauten Zustand am Innenrand der Scheibe eine axiale Vorspannung ergibt. '
2. Laufrad nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen in, an sieh bekannter Weise zur Anpressung das Deckbdeahas dienenden Leitstern oder Vorsatzläufer (Abb. i). .
3. Laufrad narb Anspruch i, gekennzeichnet durch einen. zur Anprassung des Deckbleches dienendem korbartigen Spannring (Abt. 2). 4.. Laufrad nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Spannanker,. die die Deckscheibe gegen die Läuferscheibe ziehen (Abt. 3). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 462 853, 755 198; Zeitschrift »Luftfahrtforschung«, Berlin-München, 1937, Bd. 1¢, Lfg. q./5, S. 244 NS 253.