DE1041971B - Hohlschaufel fuer Axialturbinen oder Verdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Hohlschaufeln für Axialturbinen oder Verdichter mit einem Schaufelschaft, der aus Blech gefertigt ist und im wesentlichen Tragflügelprofil besitzt, mit einem Schaufelfuß, der in einer Nut des Schaufelträgers gehalten wird und an dem der Schaufelschaft festgeschweißt oder festgelötet ist, und mit je einer an der Vorder- und an der Rückseite des Schaufelschaftes in gewissem Abstand vom Schaufelfuß angeordneten Abdeckplatte, die zusammen mit der ihr anliegenden Abdeckplatte der Nachbarschaufel den zwischen dieser und der Schaufel gebildeten Treibbzw. Fördermittel strömungskanal gegen den Schaufelträger abdeckt.

Bei den bekannten Schaufeln dieser Art besteht der Fuß aus zwei Hälften, deren eine an der Vorderseite und deren andere an der Rückseite des Schaufelschaftes angelötet oder angeschweißt ist, und besteht jede Abdeckplatte mit der Fußhälfte ihrer Seite aus einem einzigen Stück; der Fuß ist zu diesem Zweck entsprechendhoch, damit die Abdeckplatte denj enigen Abstand vom Schaufelträger hat, der um der Kühlung und des notwendigen Kühlmittelstromes willen gewünscht wird. Diese Bauart ist ziemlich schwer. Die Erfindung erstrebt leichtere Bauart; denn diese gestattet höhere Drehzahl, also höhere Leistung der Maschine.

Die Erfindung besteht darin, daß der Schaufelfuß einstückig und daß jede Abdeckplatte gesondert aus Blech hergestellt ist.

Die Erfindung wird weiter ausgestaltet dadurch, daß am Schaufelfuß zwei Haltebleche angeschweißt sind, an denen die Abdeckplatten mittels Blechlappen und/ oder Lötung gehalten werden.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der hohle Schaufelschaft am Fußende seiner Vorder- und seiner Rückenwand je eine einwärts abgebogene Lippe aufweist, die in je eine Nut des Schaufelfußes eingreifen und an ihm mittels Schweißnähten oder Lötung befestigt sind.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vorbearbeiteten Rohling aus Metallblech mit einigen daran befestigten Bauteilen, die später zusammen den Schaufelschaft bilden;

Fig. 2 ist ein Teil eines Längsschnittes durch die fertige Schaufel;

Fig. 3 zeigt die Einzelteile des Abdeckteiles vor dem Zusammenbau;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung der Schaufel nach dem Zusammenbau, jedoch vor der Fertigbearbeitung;

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung der fertigen Schaufel.

Die in den Figuren dargestellte Turbinenhohlschauf el Hohlschaufel für Axialturbine]!
oder Verdichter

Anmelder:
D. Napier Sd Son Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Sdrweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. November 1955

Leonard James Dennis,

Carpenters Park, Hertfordshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

besteht aus drei Hauptteilen: einem hohlen Schaufelschaft 10, einem Schaufelfuß 11 und einem Abdeckteil 12. Der Schaufelschaft 10 ist z. B. durch Preß- und Biegearbeiten aus einem Blechzuschnitt hergestellt und besitzt in seiner endgültigen Form einen Tragflügelprofil-Abschnitt 13 und einen Übergangsabschnitt 14, in welchem das Tragflügelprofil auf den für die Befestigung am Schaufelfuß notwendigen Querschnitt übergeht. Die fertige Schaufel umfaßt ferner ein innenliegendes Leitblech 15, daß die durch eine Öffnung 16 in dem Abdeckteil zugeführte Kühlluft im Inneren der Vorderkante 17 der Schaufel nach oben und an der Hinterkante 18 nach unten leitet, wo sie durch Öffnungen 23 austritt. Diese Öffnungen entstehen dadurch, daß die Enden 22 der Zähne eines kammähnlichen Teiles 19 an einer Kante 20 des Blechzuschnitts festgeschweißt werden (Fig. 1). In einem späteren Fertigungsgang wird der Blechzuschnitt derart gebogen, daß die Kante 21 auf der anderen Seite der Zähna des kammähnlicheii Teiles 19 liegt und dann mit diesem verschweißt werden kann. Darauf wird der frei liegende Teil des kammähnlichen Elements 19 abgetrennt, so daß zwischen den verbleibenden Teilen der Zähne die Öffnungen 23 entstehen. Das Leitblech 15 wird vor dem Zusammenbiegen des Schaufelschaftes mittels eines Flansches 24 an denjenigen Teil des Zuschnitts angeschweißt, der später die Innenfläche der konvexen Seite der Schaufel bildet. Nach dem Biegen des Rohlings werden die beiden Flanken des Schaufel

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schaftes am Kopf durch Punktschweißstellen miteinander verbunden.

Bei der Herstellung des Schaufelschaftes 10. läßt man Zungen 25 stehen, die zur Lagebestimmung des Rohteils während der verschiedenen Arbeitsgänge beitragen und später entfernt werden.

Das untere Ende des Schaufelschaftes besitzt geradlinige, nach innen abgewinkelte Lippen 26 und 27 (Fig. 2), die in entsprechend geformte Nuten in dem Schaukelfuß 11 eingreifen und daran durch Schweißnähte 28 und 29 befestigt sind. Die Form der Lippen 26 und 27 und der Nuten ermöglicht es, Schweißnähte 28 und 29 von großer Ouerschnittsfläche vorzusehen, und vergrößert außerdem die Verbindungsfläche zwischen den Schweißnähten und der Übergangszone 14 des Schaufelschaftes. Durch die Lippen 26 und 27 sind ferner die Teile 10 und 11 während des Schweißens bzw. Hartlötens gegeneinander festgelegt. Der oberhalb der Nuten liegende Abschnitt 30 des Fußstücks nimmt die Fliehkräfte auf und entlastet so die Schweißnähte 28 und 29. Das Fußstück 11 kann zweckmäßig als massives Schmiedestück und die Nuten können durch maschinelle Bearbeitung hergestellt sein. Der Schaufelschaft kann an dem geschmiedeten Fußstück befestigt sein, bevor der eigentliche Fußteil maschinell auf die zu dem Turbinenläufer passende Form, z. B. die aus Fig. 2 und 5 ersichtliche „Tannenbaumform", bearbeitet wird.

Der Abdeckteil besteht aus vier Blechstücken (Fig. 3), und zwar zwei Halteblechen 31, 32, eine Abdeckplatte

33 an der konvexen Seite der Schaufel und einer Abdeckplatte 34 an der konkaven Seite der Schaufel. Die Haltebleche 31, 32 sind kreuzförmig ausgebildet, wobei ihre waagerechten Arme in entsprechende senkrechte Schlitze in den sich nach unten erstreckenden Abschnitten der Abdeckplatten 33 und 34 passen, so daß, wie in Fig. 4 erkennbar, sich die vier Stücke zu einem kastenähnlichen Bauteil zusammensetzen lassen. An den vorderen und hinteren Enden der Abdeckplatten 33 und 34 sind Lappen 35 vorgesehen, die, wie in Fig. 4 gezeigt, umgebogen werden.

Vor dem Zusammenbau des Abdeckteils werden Rippen 36 und 37 an die Haltebleche 31 bzw. 32 angeschweißt. Die Haltebleche 31 und 32. können auch aus stranggepreßten Profilen hergestellt sein, so daß die Rippen 36 und 37 mit dem betreffenden Bauteil aus einem Stück bestehen.

Wenn der Schaufelschaft 10 an dem Fußstück 11 befestigt ist, werden die Haliebleche 31 und 32 mit dem Schaufelfuß 11 durch Punktschweißungen verbunden, und danach werden die Abdeckplatten 33 und

34 angebracht, so daß der Abdeckteil, wie aus Fig. 4 ersichtlich, um den Übergangsabschnitt 14 zusammengebaut ist. Nunmehr verbindet man die Teile 31, 32, 33 und 34 durch Hartlöten, indem man Hartlotdrähte in die Ränder an den Außenflächen der Haltebleche Sl, 32, wo sie durch die Lappen 35 festgehalten werden, einsetzt und die Schaufel erhitzt.

Danach, wird die Schaufel maschinell bearbeitet, um die Lappen 35 und sämtliche anderen Teile der Abdeckplatten 34 und 35, die über die Haltebleche 31 bzw! 32 hinaus* vorstehen, zu entfernen. Ferner werden die über die Außenfläche der Abdeckplatten 34, 35 vorspringenden Enden der Arme der Haltebleche 31, entfernt und die Rippen 36 und 37 auf die endgültigen Abmessungen gebracht. Der Schaufelfuß 11 wird auf die erwähnte Tannenbaumform maschinell "bearbeitet. In den Übergangsabschnitt 14 des Schaufelschaftes 10 wird ein Loch gebohrt, das mit einem Rohr ausgekleidet ist und durch das man vor Befestigung der Turbinenschaufeln an dem Läufer einen Draht führen kann.

Wenn der Turbinenläufer zusammengebaut ist, liegt der Abdeckteil 12 jeder Schaufel an den entsprechenden Abdeckteilen 12' und 12" der benachbarten Schaufeln an (Fig. 2), so daß eine Abdeckung entsteht, die verhindert, daß die durch die Turbine strömenden heißen Gase mit dem Übergangsabschnitt 14 in Berührung kommen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hohlschaufel für Axial turbinen oder Verdichter mit einem Schaufelschaft, der aus Blech gefertigt ist und im wesentlichen Tragflügelprofil besitzt, mit einem Schaufelfuß, der in einer Nut des S chaufel trägers gehalten wird und an dem der Schaufelschaft festgeschweißt oder festgelötet ist, und mit je einer an der Vorder- und an der Rückseite des Schaufelschaftes in gewissem Abstand vom Schaufelfuß angeordneten Abdeckplatte, die zusammen mit der ihr anliegenden Abdeckplatte der Nachbarschaufel den zwischen dieser und der Schaufel gebildeten Treib- bzw. Fördermittelströmungskanal gegen den Schaufelträger abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß (11) einstückig und daß jede Abdeckplatte (33, 34) gesondert aus Blech hergestellt ist.

2. Hohlschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaufelfuß (11) zwei Haltebleche (31,32) angeschweißt sind, an denen die Abdeckplatten (33,34) mittels Blechlappen (35) und/oder Lötung gehalten werden.

3. Hohlschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Schaufelschaft am Fußende seiner Vorder- und seiner Rückenwand je eine einwärts abgebogene Lippe (26, 27) aufweist, die in je eine Nut des Schaufelfußes (11) eingreifen und an ihm mittels Schweißnähten (28, 29) oder Lötung befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 083 235.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© TO 660/63 10.58