| Titel: | Ueber die Formgebung der Schaufeln bei Françis-Turbinen. | 
| Autor: | A. Hummel | 
| Fundstelle: | Band 311, Jahrgang 1899, S. 24 | 
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                        Ueber die Formgebung der Schaufeln bei
                           								Françis-Turbinen.
                        Eine Studie von A.
                                 									Hummel, Stuttgart.
                        (Schluss des Berichtes S. 4 d. Bd.)
                        Ueber die Formgebung der Schaufeln bei
                           								Françis-Turbinen.
                        
                     
                        
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 311, S. 24
                              Ermittelung der Schaufelform bei Françis-Turbinen.
                              
                           Die Schaufelfläche ist räumlich begrenzt durch eine I Anzahl von Wasserstrahlen
                              										I bis IX,
                              									Fig. 8 bis
                              										10, im
                              									Raum nach demselben Gesetz konstruiert, so dass diese in Wirklichkeit die
                              									berechneten Winkel y mit der Richtung der zugehörigen
                              									Umfangsgeschwindigkeit va bilden, von der geraden und mit der Achse parallelen Eintrittskante
                              										CAE ausgehen und die Austrittskante DBF möglichst rechtwinklig schneiden.
                           Es handelt sich nun darum, die Schaufelfläche so darzustellen, dass sie leicht zu
                              									modellieren ist. Zu diesem Zweck kann man durch die Schaufel in gewissen Abständen
                              									voneinander eine Anzahl Ebenen 1 bis 13 senkrecht zur Turbinenachse legen, die Schnittpunkte
                              									mit den einzelnen Wasserstrahlen I bis IX suchen und die in derselben Ebene liegenden Punkte
                              									verbinden; dadurch erhält man die parallelen Schnittkurven der Schaufelfläche, Fig. 9, 1 bis 13. Mittels dieser
                              									Kurven ist es dem Modellschreiner ermöglicht, den zur Herstellung der Schaufeln
                              									nötigen Schaufelklotz schichtenweise aufzubauen. Es können alle zur Bestimmung der
                              									Schaufelfläche nötigen Kurven aufgezeichnet und das Modell so ausgearbeitet werden,
                              									dass es den Schnittkurven und den Umgrenzungskurven entspricht.
                           Die Figuren 8
                              									bis 12
                              									zeigen die Konstruktion einer Françis-Schaufelung und lassen erkennen, dass durch
                              									wiederholtes Halbieren des Wasserstroms 9 Wasserfäden erhalten worden sind. Die mit
                              									der Achse parallele Austrittsebene DBF ist so gelegt,
                              									dass der mittlere Wasserstrahl V die Austrittskante
                              									senkrecht durchschneidet. Die absolute Austrittsgeschwindigkeit ca ist hier für alle
                              									Punkte gleich gross gewählt und senkrecht stehend auf der Richtung der
                              									Umfangsgeschwindigkeit va des Punktes B im mittleren
                              									Wasserstrahl V. In welchem Mass dadurch ca für die übrigen
                              									Punkte von der Senkrechten abweicht und der Winkel γ
                              									sich durch die Veränderlichkeit der Umfangsgeschwindigkeit va und der relativen
                              									Austrittsgeschwindigkeit wa ändert, ist aus der Fig. 11 ersichtlich.
                           In der Grundrissfigur 9 erscheinen die parallelen Schaufelschnittkurven 1 bis 13. Zur bequemeren
                              									Herstellung des Modells ist die Schaufelfläche an der Aussenseite CAEF fortgesetzt bis zum Schnitt mit einer vertikalen
                              									Ebene V, welche mit der Austrittsebene DBF einen rechten Winkel einschliesst. Die wirkliche
                              									Austrittskurve, wie sie auf letzterer Ebene erscheint, ist in Fig. 8 leicht
                              									eingezeichnet.
                           In der Hilfsfigur 10 sind die Wasserfäden auf diejenigen abgewickelten
                              									Cylinderflächen radial projiziert gedacht, welche mit den Radien beschrieben werden,
                              									gleich der jeweiligen Entfernung der zugehörigen Austrittspunkte D, B, F u.s.w. von der Turbinenachse.
                           Fig. 12
                              									stellt eine Ansicht des Schaufelklotzes dar, wie ein solcher mit Hilfe der
                              									parallelen Durchschnitte vom Modellschreiner herstellbar ist.
                           Als Schaufelmaterial dient gutes Eisenblech; die Schaufeln erhalten die gewünschte
                              									Form mittels einer in Fig. 13 bis 15
                              									dargestellten Schaufelpresse. Dieselbe besteht aus dem oben erwähnten gusseisernen
                              									Schaufelklotz a und aus dem mit Rücksicht auf die
                              									Blechdicke entsprechend geformten Gegenstück b, zu
                              									dessen sicherer und richtiger Führung gegenüber dem Unterteile die Leitstifte f dienen. Um die fertige Schaufel rasch aus der Form
                              									entfernen zu können, sind die beiden Hälften der Presse durch umlegbare
                              									Schrauben s miteinander verbunden. Der Umfang und die
                              									Grösse des noch ebenen, zur Schaufelbildung erforderlichen Blechstückes, welches im
                              									rotwarmen Zustande in die Presse eingebracht wird, bestimmt sich am einfachsten
                              									versuchsweise.
                           Besondere Aufmerksamkeit und Genauigkeit erfordert in der Giesserei das richtige
                              									Einsetzen der Schaufehl in die Form des Laufradkranzes, damit überall die
                              									erforderliche Richtung und Austritts weite der Kanäle gewahrt bleibt. Behufs
                              									Erzielung einer sicheren Verbindung des Gusseisens mit den Blechschaufeln versieht
                              									man die einzugiessenden Enden mit schwalbenschwanzförmigen Ausschnitten und einem
                              									Zinnüberzuge. Auf die saugende Wirkung der kalten Schaufeln auf das flüssige Eisen
                              									ist beim Einformen Rücksicht zu nehmen.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 311, S. 25
                              Schaufelpresse.
                              
                           Die Regulierung der Françis-Turbinen geschieht mittels drehbarer Leitschaufeln durch
                              									Aenderung der Kanalweite und des Austrittswinkels a am
                              									Leitrad. Das äussere Ende der Schaufehl ist gelenkartig mit einem zur Turbinenachse
                              									konzentrischen, verschiebbaren Ring verbunden, welcher dem jeweiligen Kraftbedarf
                              									entsprechend mit Hebelübersetzung von einem Regulator oder von Hand verstellt
                              									wird.
                           Zum Schlusse sei es mir gestattet, zu bemerken, dass die Veröffentlichung
                              									vorstehenden Aufsatzes auf Anregung von geschätzter Seite erfolgte, da es bislang in
                              									der Fachlitteratur an einem solchen Hilfsmittel mangelte.