DE2306409A1

DE2306409A1 - Schaufelrad fuer stroemungsmaschinen

Info

Publication number: DE2306409A1
Application number: DE19732306409
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Schoffer
Original assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Current assignee: STROEMUNGSMASCH VEB
Priority date: 1972-03-16
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DD95761A1

Description

Schaufelrad für Strömungsmaschinen Die Erfindung betrifft ein Schaufelrad für Strömungsmaschinen, insbesondere für hydrodynamaische Kreisläufe, Mit zwischen zwei Wandungen angeordneten und mit je einer Wandung aus einem Stück bestehenden Schaufeln.
Bs sind bereits Schaufelräder für hydrodynamische Kreisläufe bekannt, bei denen die Schaufeln mit jeweils einer Wandung aus einem Stück bestehen und mittels an den Schaufeln angearbeiteter Zapfen mit der zweiten Wandung verbunden sind.
Das Fräsen der relativ engen und tiefen Kanäle bereitet jedoch beträchtliche Schwierigkeiten und bei hochbeanspruchten Schaufeirädern lockern sich Infolge der auf die Schaufeln und Wandungen wirkenden IÇräfte die Schaufeln, und es muß mit der Zerstörung des Schaufelrades gerechnet werden.
Es ist auch bereits bekannt, beide Wandungen als Schaufelkränze auszubilden. Bei diesen Schaufelrädern besteht jede zweite Schaufel mit der einen Wandung und die dazwischenliegenden Schaufeln bestehen mit der zweiten Wandung aus einem Stück.
Die beiden Wandungen sind durch an den Schaufeln angearbeitete Zapfen miteinander verbunden. Zur Herstellung dieser Schaufelräder ist die Verwendung von Fräsern günstigerer Abmessungen zwar ermöglicht, das zu zerspanende Volumen ist jedoch sehr groß und obwohl die Festigkeit dieses Schaufelrades erhöht ist, treten bei hohen Beanspruchungen Schäden auf.
Zweck der Erfindung ist es, die Fertigung der Schaufelräder wirtschaftlicher zu gestalten und ihre Lebensdauer zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zu zerspanende Werkstof£voiumen zu vermindern und die Festigkeit des Schaufelrades zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wandungen mit gegenüberliegend angeordneten, sich zur vollen Schaufellänge ergänzenden Schaufelabschnitten versehen und diese form- und/oder stoffschlüssig oder form-und kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
Das zu zerspanende Volumen ist dadurch wesentlich vermindert und die Festigkeit des SchauSelrades derart orhöht, daß auch hohe Beanspruchungen seine Lebensdauer kaum beeinträchtigen. Eine wirt; schaftliche Fertigung der relativ engen Kanäle zwischen den Schaufeln ist infolge der geringeren Prästiefe ermöglicht.
In vielen Anwendungsfällen vermag eine stoffschlüssige Verbindung alle auftretenden Beanspruchungen aufzunehmen. Zur Erhöhung der Sicherheit und in Abhängigkeit von den konkreten Bedingungen kann es jedoch auch zweckniäßig sein, die Schaufelabschnitte form- und stoffschlüssig oder form- und kraftschlüssig miteinander zu verbinden.
In Weiterbildung der Erfindung sind die gegenüberliegenden Schaufelabschnitte stirnseitig mit je einem zueinander versetzten, sich zum vollen Schaufelquerschnitt ergänzenden Ansatz mit entlang einer in Umfangsrichtung verlaufenden Stoßkante ineinander eingreifenden, radial eingearbeiteten Nuten und Vorsprüngen versehen Die Schaufelabschnitte sind zweckmäßigerweise im Bereich des geringsten aue sie einwirkenden Biegemoments mit einander verbunden, In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die in Umfangsrichtung verlaufende Stoßkante der sich zum vollen Schaufeiquerschnitt ergänzenden Ansätze nahe des Austritts der Strömung aus dem Schaufelgitter angeordnet. Die bei einem eventuellen Versatz der Schaufelabschnitte als Folge der dadurch gebildeten Störkante hervorgerufenen wirbel haben somit keinen oder nahezu keinen einfluß auf den Wirkungsgrad des hydrodynamischen Kreislaufs.
Schließlich ist es- vorteilhaft, die formschlüssige Verbindung in einem solchen radialen Abstand von der Drehachse anzuordnen, daß sich in Umfangsrichtung eine große Länge des Formschlusses ergibt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Axialschnitt durch ein Schaufelrad, Fig. 2: den Schnitt A-1 nach Fig 1, Fig 3: eine formschlüssige Verbindung zweier Schaufelabschnitte in vergrößertem Maßstab.
Die Schaufeln 1 setzen sich aus zwei Schaufelabschnitten 2; 3 zusammen, die mit je einer Wandung 4; 5 aus einem Stück bestehen. Jeder Schaufelabschnitt 2; 3 ist mit einen derart angeordneten Ansatz 6; 7 versehen, daß sich die Ansätze 6; 7 der gegenüberliegenden Schaufelabschnitte 2; 3 zum vollen Schaufelquerschnitt ergänzen. An den Ansätzen 6; 7 angebrachte Nuten 8 und Vorsprünge 9 verlaufen entlang der Stoßkante 10 in Umfangsrichtung. Nach erfolgter Montage greifen die Nuten 8 und Vorsprünge 9 formschlüssig ineinander und die Schaufelabschnitte 2; 3 werden stirnseitig miteinander verlöti. An Stelle des Lötens können gegebenenfalls auch andere kraft-oder stoffschlüssige Verbindungen, wie das iTieten, Kleben oder Schweißen angewendet werden. Die formschlüssige Verbindung weist eine verhältnismäßig große länge auf und vermag deshalb entsprechend große Kräfte aufzunehmen. Bei auftretenden Versatz der Schaufelabschnitte 2; 3 zueinander bildet sich eine Störkante 11, deren wirksame Länge der Höhe der Ansätze 6; 7 entspricht Um den Einfluß dieser Störkante 11 auf den Wirkungsgrad des hydrodynamischen Kreislaufs zu eliminieren, ist die Stoßkante 1.0 und damit auch die Störkante 11 nahe an dem Austritt der Strömung aus dem Schaüfelgitter gelegt.. In Fig. 3 ist eine besonders günstige formschlüssige Verbindung zweier Schaufelabschnitte 2; 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt Die Nuten 8 und die ihnen entsprechenden Vorsprünge 9 sind derart bemessen, daß sie unter Verwendung handelsüblicher Drehmeißel für die Gewindeherstellung gefertigt werden.-Selbstverständlich kann die formschlüssige Verbindung auch davon abweichend ausgebildet sein, wenn das erforderlich oder wünschenswert sein sollte.
Insbesondere kann die formschlüssige Verbindung sägezahnförmig oder auch als Nut und Vorsprung mit geraden Planken ausgebildet sein.

Claims

Patent ansprüche

1. Schaufelrad für Strömungsmaschinen, insbesondere für hvdrodvnamische Kreisläufe. mit zwischen zwei Wandungen angeordneten und mit je einer Wandung aus einem Stück bestehenden Schaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (4; 5) mit gegenüberliegend angeordneten, sich zur vollen Schaufellänge ergänzenden Schaufelabschnitten versehen und diese form- und/oder stoffschlüssig oder form- und kraft schlüssig miteinander verbunden sindo

2. Schaufelrad nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Schaufelabachnitte (2; 3) stirnseitig mit je einem zueinander versetzten, sich zum vollen Schaufelquerschnitt ergänzenden Ansatz (6; 7) mit entlang siner in Umfangsrichtung verlaufenden Stoßkante (10) ineinander eingreifenden, radial eingearbeiteten Nuten (8) und Vorsprüngen (9) versehen sind.

3. Schaufelrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelabschnitte (2; 3) im Bereich des geringsten auf sie einwirkenden Biegemoments miteinander verbunden sind.

4. Schaufelrad nach Anspruch 1 biG 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung verlaufende Stoßkante (10) der sich zum vollen Schaufelquerschnitt ergänzenden Ansätze (6; 7) nahe des Austritts der Strömung aus dem Schaufelgitter angeordnet ist.

5. Schaufelrad nach anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung in einem solchen radialen Abstand von der Drehachse angeordnet ist, daß sich in Umfangsrichtung eine große Länge des Formschlusses ergibt.