DE2159929B2 - Laufrad für ein Axialgebläse - Google Patents

Description

auf Grund von Fliehkräften im Laufrad auf die nenten ergeben, sind die Ringscheiben 12 und 13 je-

Schaufelfüße einwirkenden Kräfte, welche ein Ver- weils in der Schwerpunktsebene der Halbringe 14 der

ziehen der runden öffnungen zur Aufnahme der entsprechenden Nabenscheibe angeordnet.

Schaufelfüße hervorzurufen versuchen, verringern. Zur Aufnahme von Axialbelastungen sind axial

Für die Merkmale der Unteransprüche wird 5 vorragende Ringbunde 17 und 18 an den äußeren

Schutz nur in Verbindung mit Ansprach 1 bean- Rändern der Ringscheiben 12 und 13 vorgesehen,

spracht. Der Bund 18 ist über eine Schweißverbindung mit

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einer Antriebswelle 19 des Laufrades verbunden,

wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen während der Bund 17 mit einer nicht dargestellten

beispielsweise beschrieben. Es zeigt io Nasenhaube verbunden ist.

F i g. 1 ein Schema eines Turboluftstrahltriebwer- F i g. 6 zeigt einen Axialschnitt durch das Laufrad

kes mit einem Laufrad nach der Erfindung, mit einer eingesetzten Schaufel. Die in F i g. 6 darge-

F i g. 2 in perspektivischer Darstellung ein erfin- stellte Anordnung ist so getroffen, daß die Schaufel,

dungsgemäßes Laufrad für das Gebläse des in F i g. 1 ihre Lager und ihre Verstellvorrichtung außerhalb

dargestellten Triebwerks, 15 des Laufrades zusammengebaut und dann gemein-

F i g. 3 einen Axialschnitt durch das erfindungsge- sam in eine öffnung des Laufrades eingeführt und

mäße Laufrad entlang der Linie III-III in F i g. 2, eingeschraubt werden können.

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Die Schaufel5 weist einen mit einem Innenge-

Fig. 3, winde 21 versehenen Fußteil 20 auf. Das Fußteil ist

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 20 auf einen Bolzen 22 aufschraubbar. Um den Schau-

Fi g. 3 und feifuß 20 herum ist ein Distanzring 23 mit einer Ver-

F i g. 6 einen Axiaischnitt entlang der Linie III-III tiefung 24 für eine nicht dargestellte Dichtung an-

in Fig.2, wobei jedoch eine Schaufel in das erfin- geordnet. Eine Mutter 26, welche den Distanzring

dungsgemäße Laufrad eingesetzt ist. umschließt, weist eine Fläche 27 auf, die mit der

In F i g. 1 ist ein Turboluftstrahltriebwerk mit »5 Dichtung zusammenwirkt und ein Auslecken von einem inneren Triebwerk 1 dargestellt, welch letzte- Strömungsmittel an der Dichtung verhindert. Die res einen Verdichter 2, eine Brennkammeranord- Mutter 26 weist außerdem eine Fläche 28, welche nung 3 und eine Turbine 4 aufweist. Das innere einen äußeren Laufring für ein Lager 29 bildet, und Triebwerk 1 treibt ein in einem Gebläsekanal 6 an- ein Außengewinde 30 auf, mittels welchem die Mutgeordnetes Gebläse 5. 30 ter in einen der Ringe 14 des Laufrads einschraubbar

Die Blattsteigung der Gebläseschaufel ist verstell- ist. Ein weiterer Distanzring 32 umschließt den

bar, d. h., die Schaufeln sind zur Änderung ihres An- Schaufelfuß zwischen dem Bolzen 22 und der Mutter

Stellwinkels um ihre Längsachsen drehbar. Dazu 26. Dieser weitere Distanzring ist mit einer Fläche

dient eine Steigungsverstelleinrichtung 7. 33, welche einen Innenlaufring für das Lager 29 bil-

In den F i g. 2 bis 5 ist ein Laufrad dargestellt, wel- 35 det, einer Fläche 34, die an einer entsprechenden

ches die Gebläseschaufeln hält und zwei Nabenschei- Fläche des Distanzringes 23 anliegt, einer Gruppe

ben 10 und 11 aufweist, die ihrerseits an ihren radial von Anschlägen 35, die mit entsprechenden Anschlä-

inneren Rändern jeweils eine achssenkrechte Ring- gen am Schaufelfuß teil 20 zusammenwirken, und mit

scheibe 12 bzw. 13 aufweisen. einer weiteren Reihe von Anschlägen 36 versehen,

Die Nabenscheiben sind derart gewellt, daß sie in 40 die mit einer entsprechenden Reihe von Anschlägen Umfangsrichtung gesehen abwechselnd radial kon- an einem Arretierungsring 37 zusammenwirken,
vergieren und divergieren und an ihren radial äuße- Beim Zusammenbauen der Schaufel und des Laufren Rändern abwechselnd einander angenähert und rades werden zunächst der Distanzring 23, die Mutvoneinander entfernt sind. Dadurch bilden sie eine ter 26, die Dichtung 25, das Lager 29 und der Di-Folge von in umfangsmäßigen Abständen angeordne- 45 stanzring 32 am Schaufelfuß angebracht. Anschlieten, aus Halbringen 14 gebildeten Ringen, welche öff- ßend wird der Bolzen 22 in das Gewinde 21 im nungen 15 zur Aufnahme von Lagern für die Schau- Schaufelfuß eingeschraubt und dadurch die Anordfelfüße bilden. Zwischen den Halbringen 14 sind die nung aus den genannten Teilen zusammengehalten. Nabenscheiben durch Stege 16 miteinander verbun- Diese Anordnung wird sodann mittels der Mutter 26 den. 50 in das Laufrad eingeschraubt.

Die F i g. 4 und 5 zeigen Querschnitte durch die Bei einer anderen Ausführungsform des Laufrades

Nabenscheiben entlang den Linien IV-IV und V-V können die aus den Halbringen 14 gebildeten Ringe

in Fig. 3, aus welchen die sich mit kleiner werden- radial derart verlängert werden, daß sie eine Vielzahl

dem Radius ergebende Änderung des Maßes der von vom Laufrad wegragenden Zylindern bilden,

Wellung hervorgeht, die an den radial äußeren Rän- 55 welche die Schaufelfüße aufnehmen. Durch diese

dem der Nabenscheiben am größten und an den Anordnung lassen sich die auf Grand von Flieh-

Ringscheiben Null ist. kräften in dem Laufrad auf die Schaufelfüße ein-

Damit sich aus den in den Nabenscheiben herr- wirkenden Kräfte, welche ein Verziehen der runden

sehenden Kräften keine resultierenden Axialkompo- Öffnungen 15 hervorzurufen versuchen, verringern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

laufenden Querschnitten etwa halbringförmige AusPatentansprüche: buchtungen gebildet, welche jeweils zusammen mit Bezug auf die Radscheibe radiale Bohrungen zur

1. Laufrad für ein Axialgebläse mit einer Viel- Aufnahme der Schaufelfüße umschließen. Bei der zahl von jeweils um ihre Längsachse verstellba- 5 Herstellung dieser Halbringe wird der den beireffenren Schaufehl und zwei in axialem Abstand von- den Halbring bildende Teil der Nabenscheibe am raeinander angeordneten Nabenscheiben, die an ih- dial inneren Ende dieses Halbringes von der Nabenren radial außen liegenden Enden halbkreisför- scheibe abgetrennt. Dieses bekannte Laufrad ist zwar mige Ausbuchtungen aufweisen, die jeweils mit einfach und billig, wegen der eben erwähnten Einden gegenüberliegenden Ausbuchtungen der an- io schnitte in den Nabenscheiben ergibt sich aber eine deren Nabenscheibe öffnungen zur Aufnahme äußerst schlechte Übertragung der von den Schaufehl der Schaufelfüße bilden, dadurch gekenn- ausgeübten Kräfte auf das Laufrad. Bei der bekannzeichnet, daß die Nabenscheiben (10, 11) ei- ten Konstruktion wird die Radscheibe nämlich nicht nerseits derart gewellt sind, daß sie in Umfangs- an den Stellen, an denen die Schaufelfüße verankert richtung gesehen abwechselnd in radialer Rieh- 15 sind, in radialer Richtung auf Zug beansprucht, bontung konvergieren und divergieren und an den ra- dem der Rand der Radscheibe wird an den unmitteldial äußeren Enden der Nabenscheiben jeweils bar in Umfangsnchtung vor und hinter den Schaufeleine Vielzahl von in Umfangsrichtung nebenein- fußverankerungen gelegenen Stellen hauptsächlich ander angeordneten Halbringen (14) gebildet auf Abscherung beansprucht.

wird, die jeweils mit den gegenüberliegenden, 20 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch Stege (16) verbundenen Halbringen die ein Laufrad der eingangs dargelegten Art so zu verÖffnungen (15) zur Aufnahme von die Schaufel- bessern, daß sich im Betrieb eine optimale Verteilung fuße haltern den Lagern bilden, und daß anderer- der von den Schaufeln auf das Laufrad übertragenen seits die Nabenscheiben an ihren radial inneren Kräfte ergibt.

Enden jeweils eine achssenkrechte Ringscheibe 35 Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein sol-(12, 13) aufweisen, die jeweils in der Schwer- ches Laufrad gemäß der Erfindung dadurch gekennpunktsebene der radial äußeren Halbringe der zeichnet, daß die Nabenscheiben einerseits derart geentsprechenden Nabenscheibe gelegen ist. wellt sind, daß sie in Umfangsrichtung gesehen ab-

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wechselnd in radialer Richtung konvergieren und zeichnet, daß die Wellung der Nabenscheiben 30 divergieren und an den radial äußeren Enden der (10, 11) am Außenumfang des Laufrads am Nabenscheiben jeweils eine Vielzahl von in Umgrößten ist und mit kleiner werdendem Radius an fangsrichtung nebeneinander angeordneten Halbrinden Ringscheiben (12, 13) bis auf Null abnimmt. gen gebildet wird, die jeweils mit den gegenüberlie-

3. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2. dadurch genden, durch Stege verbundenen Halbringen die gekennzeichnet, daß es aus zwei Hälften besteht, 35 Öffnungen zur Aufnahme von die Schaufelfüße haldie längs einer achssenkrechten Teilungsebene tenden Lagern bilden und daß andererseits die Namiteinander verbunden sind. benscheiben an ihren radial inneren Enden jeweils

4. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch eine achssenkrechte Ringscheibe aufweisen, die jegekennzeichnet, daß die Nabenscheiben (10, 11) weils in der Schwerpunktsebene der radial äußeren radial außerhalb der Ringscheiben (12, 13) je- 40 Halbringe der entsprechenden Nabenscheibe gelegen weils mit einem Axialbund (17, 18) versehen ist.

sind. Die Erfindung weist daher die Vorteile auf, daß

5. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die im Betrieb auf das Laufrad ausgeübten Fliehdadurch gekennzeichnet, daß die durch die Halb- kräfte hauptsächlich durch Zugbelastungen in den ringe (14) gebildeten Ringe in radialer Richtung 45 Nabenscheiben auf die Ringscheiben übertragen werso bemessen sind, daß sie eine Vielzahl von vom den, und zwar unter minimaler Bildung von Biege-Laufrad wegragenden Zylindern bilden. momenten. Da bei der Erfindung die genannten

Ringscheiben in der Schwerpunktebene der radial

äußeren Halbringe der entsprechenden Nabenscheibe

50 angeordnet sind, sind die Ringscheiben keinen Axialbelastungen ausgesetzt. Ein weiterer wichtiger Vor-

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein Axialge- teil der Erfindung liegt darin, daß die Schaufelfüße

blase mit einer Vielzahl von jeweils um ihre Längs- jeweils an ihrem ganzen Umfang von einer Haltekon-

achse verstellbaren Schaufehl und mit zwei in axia- struktion gleichförmiger Steifigkeit gehalten werden,

lern Abstand voneinander angeordneten Nabenschei- 55 Um das Laufrad montagefreundlicher zu gestalten,

ben, die an ihren radial außenliegenden Enden halb- besteht es vorzugsweise aus zwei Hälften, die längs

kreisförmige Ausbuchtungen aufweisen, die jeweils einer achssenkrechten Teilungsebene miteinander

mit den gegenüberliegenden Ausbuchtungen der an- verbunden sind.

deren Nabenscheibe öffnungen zur Aufnahme der Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

Schaufelfüße bilden. 60 dung sind die Nabenscheiben radial außerhalb der

Ein derartiges Laufrad ist aus der französischen Ringscheiben jeweils mit einem Axialbund versehen,

Patentschrift 1 205 147 bekannt. Das bekannte Lauf- damit eine Übertragung nichtradialer Belastungen

rad ist aus zwei einstückigen, mit gegenseitigem Ab- auf die Ringscheiben vermieden wird,

stand angeordneten Nabenscheiben gebildet, die ra- Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform

dial nach außen konvergieren. An den radial äußeren 65 der Erfindung sind die durch die Halbringe gebilde-

Rändern dieser beiden Stirnwände sind in verhältnis- ten Ringe in radialer Richtung so bemessen, daß sie

mäßig großen Umfangsabständen einander jeweils eine Vielzahl von vom Laufrad wegragenden Zylin-

gegenüberstehende, in ihren jeweils achsparallel ver- dem bilden. Durch diese Anordnung lassen sich die