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Die
Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Fortbewegen von Gasturbinen,
d.h. Flugzeugtriebwerken oder stationären Gasturbinen, oder Modulen einer
Gasturbine, insbesondere bei der Wartung derselben, sowie entsprechende
Verfahren.
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Der
Wartung bzw. Instandhaltung von Gasturbinen, insbesondere von Flugzeugtriebwerken, kommt
bei der Ermittlung der direkten Betriebskosten eines Flugszeugs
eine entscheidende Rolle zu. So sind in etwa 30 % der direkten Betriebskosten
eines Flugzeugs den Flugzeugtriebwerken zuzuordnen, wobei in etwa
ein Drittel der die Triebwerke betreffenden Betriebskosten auf die
Instandhaltung der Flugzeugtriebwerke entfällt. Insofern machen die Kosten für die Instandhaltung
von Flugzeugtriebwerken in etwa 10 % der gesamten direkten Betriebskosten
eines Flugzeugs aus. Hieraus folgt unmittelbar, dass eine effiziente
und kostengünstige
Instandhaltung bzw. Wartung und Reparatur von Flugzeugtriebwerken
für Fluggesellschaften
von entscheidender Bedeutung ist. Ähnliches gilt auch für stationäre Gasturbinen.
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Bislang
wurde bei der Instandhaltung bzw. Wartung von Gasturbinen, insbesondere
von Flugzeugtriebwerken, nach dem sogenannten Werkstattprinzip vorgegangen.
Bei dem sogenannten Werkstattprinzip verbleibt die Gasturbine bzw.
das Flugzeugtriebwerk zumindest in Teilen an einer Position bzw.
an einem Ort. Benötigtes
Arbeitsmaterial, benötigte
Arbeitswerkzeuge sowie benötigtes
Arbeitspersonal werden zeitlich so an die Gasturbine bzw. das Flugzeugtriebwerk
herangeführt,
dass möglichst
wenige Störungen
auftreten und eine zugesagte Instandhaltungszeit eingehalten werden
kann.
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Die
Instandhaltung bzw. Wartung von Gasturbinen bzw. von Flugzeugtriebwerken
nach dem sogenannten Werkstattprinzip verfügt jedoch über den Nachteil, dass die
Instandhaltung keiner definierten Prozessstruktur folgt. Vielmehr
werden Arbeiten an der Gasturbine in nahezu beliebiger Reihenfolge durchgeführt, wodurch
sich insbesondere dann, wenn gleichzeitig mehrere Gasturbinen bzw.
Flugzeugtriebwerke gewartet werden, Störungen und Verzögerungen
bei der Wartung ergeben können. Eine
Wartung nach dem sogenannten Werkstattprinzip verfügt demnach über die
Nachteile, dass einerseits keine klare Prozessstruktur besteht und
dass andererseits lange Zeiten für
die Wartung bzw. Instandhaltung benötigt werden. Dies beeinträchtigt die Effizienz
der Wartung.
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Auch
bei der Neuproduktion von Gasturbinen ist eine effiziente Fortbewegung
wünschenswert.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde,
eine neuartige Vorrichtung sowie entsprechende Verfahren zum Fortbewegen
von Gasturbinen bzw. von Modulen derselben zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Erfindungsgemäß dient
die Vorrichtung dem Fortbewegen von Gasturbinen bzw. Modulen von
Gasturbinen, insbesondere bei der Wartung derselben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
verfügt über mindestens
eine Fördereinrichtung,
wobei die oder jede Fördereinrichtung
anhebbar und absenkbar ausgebildet ist, derart, dass in angehobenem
Zustand der oder jeder Fördereinrichtung
durch Bewegung der oder jeder Fördereinrichtung
Gasturbinen bzw. Module derselben bewegbar sind.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Fortbewegen von Gasturbinen bzw. Modulen derselben, insbesondere
bei der Wartung, ermöglicht
die Wartung bzw. Instandhaltung nach einem sogenannten Fließbandprinzip
vorzunehmen. Es ist eine grundlegende Erkenntnis der hier vorliegenden
Erfindung, dass das Fließbandprinzip
auch für
Wartungsarbeiten bzw. Instandhaltungsarbeiten an Gasturbinen geeignet
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine
hohe Effizienz bei der Wartung von Gasturbinen bzw. Flugzeugtriebwerken
und eine kurze Wartungszeit. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch bei
der Neuproduktion von Flugzeugtriebwerken eingesetzt werden.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die oder jede
Fördereinrichtung
in einen Boden einer Werkhalle integriert, wobei in angehobenem
Zustand die oder jede Fördereinrichtung
zumindest abschnittsweise über
eine durch den Boden definierte Ebene nach oben hervorsteht. Die
oder jede Fördereinrichtung
hebt in angehobenem Zustand mindestens eine zu bewegende Gasturbine
oder ein Modul an, wobei die oder jede zu bewegende Gasturbine bzw.
das oder jedes Modul durch Bewegung der oder jeder Fördereinrichtung
durch mehrere hintereinander angeordnete Arbeitsstationen bewegbar
ist.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bewegen die oder
jede Fördereinrichtung die
oder jede Gasturbine bzw. Modul in einem Takt durch die hintereinander
angeordneten Arbeitsstationen. Die Bewegung der oder jeder Fördereinrichtung erfolgt
diskontinuierlich.
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Ein
alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fortbewegen
von Gasturbinen oder Modulen eines Flugzeugtriebwerks ist in Patentanspruch
8 definiert.
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Die
erfindungsgemäßen Verfahren
zum Fortbewegen von Gasturbinen oder Modulen einer Gasturbine sind
in den unabhängigen
Patentansprüchen 15
und 16 definiert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1: eine schematisierte perspektivische Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Fortbewegen eines Moduls eines Flugzeugtriebwerks bei der Wartung
desselben nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2: ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß 1 in einem ersten Zustand
im Querschnitt;
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3: das Detail gemäß 2 in einem zweiten Zustand;
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4: einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Fortbewegen eines Moduls eines Flugzeugtriebwerks bei der Wartung desselben
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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5: einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Fortbewegen eines Moduls eines Flugzeugtriebwerks bei der Wartung desselben
nach einem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung; und
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6: die Anordnung gemäß 4 in einem zweiten Zustand.
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Die
hier vorliegende Erfindung schlägt
Vorrichtungen zum Fortbewegen von Gasturbinen bzw. Modulen derselben
vor und wird nachfolgend beispielhaft an Flugzeugtriebwerken beschrieben.
Die Erfindung ermöglicht
so die Etablierung eines sogenannten Fließbandprinzips bei der Wartung
bzw. Instandhaltung bzw. Reparatur von Flugzeugtriebwerken bzw.
deren Modulen. Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, dass
sich die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
und die Verfahren auch bei der Neuproduktion von Flugzeugtriebwerken
bzw. Modulen derselben einsetzen lassen.
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Zur
Wartung bzw. Instandhaltung eines Flugzeugtriebwerkes wird das Flugzeugtriebwerk
in Module, nämlich
ein Niederdruckturbinen-Modul, ein Hochdruckturbinen-Modul, ein
Hochdruckverdichter-Modul sowie ein Lüfter-Modul (Fan-Case-Modul), zerlegt
bzw. demontiert und anschließend
werden die Module in Baugruppen sowie Einzelteile zerlegt.
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Die
Module bzw. Baugruppen bzw. Einzelteile werden nach der Demontage
einer Inspektion sowie Reparatur zugeführt. Im Anschluss an die Reparatur
bzw. Inspektion erfolgt die Montage eines Flugzeugtriebwerks bzw.
eine Montage der Module des Flugzeugtriebwerks aus reparierten und/oder
inspizierten und/oder neuen Baugruppen und Einzelteilen.
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Die
hier vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung einer Vorrichtung
zum Fortbewegen der Module eines Flugzeugtriebwerks bei der Demontage
in Baugruppen bzw. Einzelteile sowie bei der Montage der Module.
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung
theoretisch auch bei der modulweisen Zerlegung des gesamten Flugzeugtriebwerks
eingesetzt werden könnte,
sind die Ausführungsbeispiele,
die nachfolgend im Detail beschrieben werden, auf die Demontage
sowie Montage der Module des Flugzeugtriebwerks gerichtet.
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1 bis 3 zeigen eine erste Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum
Fortbewegen von Modulen von Flugzeugtriebwerken bei der Wartung
derselben. So zeigt 1 ein
Lüfter-Modul 11 eines
Flugzeugtriebwerks, welches auch als Fan-Case-Modul bezeichnet wird.
Das Lüfter-Modul 11 wird
von insgesamt vier Stützen 12 gehalten,
wobei jeweils zwei Stützen 12 zu
einer Seite des Lüfter-Moduls 11 angeordnet
sind und wobei die vier Stützen 12 auf
einer Plattform 13 montiert sind. Die Stützen 12 sowie
die Plattform 13 bilden einen Adapter, der an unterschiedliche
Lüfter-Module
unterschiedlicher Flugzeugtriebwerke angepasst werden kann. So kann
die Position der Stützen 12 auf
der Plattform 13 verändert
werden. Es können
daher unterschiedlichste Lüfter-Module
aufgenommen werden.
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Gemäß 1 steht das auf der Plattform 13 positionierte
und von den Stützen 12 gehaltene
Lüfter-Modul 11 auf
einem Boden 14 einer Werkhalle auf. In den Boden 14 der
Werkhalle sind zwei Fördereinrichtungen 15, 16 integriert.
Die beiden Fördereinrichtungen 15, 16 verlaufen
in etwa parallel zueinander. Die Fördereinrichtungen 15, 16 sind
anhebbar sowie absenkbar ausgebildet. In angehobenen Zustand der
Fördereinrichtungen 15, 16 stehen
dieselben zumindest abschnittsweise über eine vom Boden 14 der
Werkhalle gebildete Ebene vor. Hierdurch wird die Plattform 13 sowie
das Lüfter-Modul 11 vom
Boden 14 abgehoben. In angehobenem Zustand der Fördereinrichtungen 15 und 16 ist
das Lüfter-Modul 11 durch
Bewegung der Fördereinrichtungen 15, 16 bewegbar.
Die Bewegung erfolgt in einer Hauptförderrichtung durch mehrere
hintereinander angeordnete Arbeitsstationen, wobei in den hintereinander angeordneten
Arbeitsstationen das Lüfter-Modul 11 schrittweise
in Baugruppen bzw. Einzelteile zerlegt bzw. demontiert wird. Selbstverständlich kann
ein Lüfter-Modul 11 in
den Arbeitsstationen auch aus Einzelteilen oder Baugruppen zusammengesetzt bzw.
montiert werden.
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Das
Konstruktionsprinzip und die Funktionsweise der Fördereinrichtungen 15 und 16 wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 und 3 in größerem Detail erläutert. 2 zeigt die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 in
angehobenem Zustand, 3 zeigt
dieselbe in einem abgesenkten Zustand.
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Gemäß 2 und 3 ist die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 in
den Boden 14 einer Werkhalle integriert. Hierzu ist in
den Boden 14 ein vertikal verlaufender Schacht bzw. Schlitz 17 eingebracht,
wobei die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 in
diesen Schlitz 17 montiert ist. Die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 ist
als Kettenförderer 18 ausgebildet.
Ein derartiger Kettenförderer 18 besteht
aus einer umlaufenden Förderkette,
wobei ein in Hauptförderrichtung
der Förderkette
verlaufender Abschnitt 19 derselben in einem oberen Abschnitt
des Schlitzes 17 verläuft
und ein entgegengesetzt zur Hauptförderrichtung verlaufender Abschnitt 20 der
Förderkette
in einem unteren Abschnitt des Schlitzes positioniert ist. So zeigen 2 und 3, dass der entgegengesetzt zur Hauptförderrichtung
verlaufende Abschnitt 20 des Kettenförderers 18 ortsfest
in einem Gehäuse 21 angeordnet ist,
wobei das Gehäuse 21 sich
an einen unteren Abschnitts des Schlitzes 17 anschließt.
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Der
in Hauptförderrichtung
verlaufende, obere Abschnitt 19 des Kettenförderers 18 ist
gemäß 2 und 3 anhebbar sowie absenkbar ausgebildet. Hierzu
ist der in Hauptförderrichtung
verlaufende, obere Abschnitt 19 des Kettenförderers 18 auf
einem Pneumatikzylinder 22 angeordnet. Der Pneumatikzylinder 22 ist
in einem Gehäuse 23 geführt.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
verlaufen innerhalb des Pneumatikzylinders 22 zwei sogenannte
C-Schläuche 24, 25,
in welche Druckluft einbringbar ist. 2 zeigt
die C-Schläuche 24 und 25 im
mit Druckluft gefüllten
Zustand, wohingegen 3 die
beiden C-Schläuche 24 und 25 im
entleerten Zustand zeigt. Im mit Druckluft gefüllten Zustand der C-Schläuche 24 und 25 wird
gemäß 2 der in Hauptförderrichtung
verlaufende Abschnitt 19 des Kettenförderers 18 über eine
vom Boden 14 der Werkhalle gebildete Ebene abgehoben. Der
Kettenförderer 18 steht
demnach mit dem Abschnitt 19 bereichsweise über den
Boden 14 vor. Im entleerten Zustand der C-Schläuche 24 und 25 (siehe 3) wird der Kettenförderer 18 komplett
unterhalb der von dem Boden 14 gebildeten Ebene abgesenkt.
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Es
liegt im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass das Anheben
der Fördereinrichtung 15 bzw. 16 über die
vom Boden 14 der Werkhalle gebildete Ebene lediglich in
einem Takt von sechszehn oder zwölf
Stunden, also diskontinuierlich, durchgeführt wird. Alle sechszehn oder
zwölf Stunden
wird in angehobenem Zustand der Fördereinrichtung 15, 16 der
Kettenförderer 18 derart
bewegt, dass das Lüfter-Modul 11 um
eine Arbeitsstation fortbewegt wird. Innerhalb des Takts verbleibt
das Lüfter-Modul 11 innerhalb
der jeweiligen Arbeitsstation und die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 befindet
sich in dem in 3 gezeigten
Zustand.
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Abweichend
von der in 2 und 3 gezeigten Ausführungsform
kann die Fördereinrichtung 15 bzw. 16 auch
auf unterschiedliche Arten angehoben sowie abgesenkt werden. So
kann anstelle des Pneumatikzylinders 22 ein Hydraulikzylinder
eingesetzt werden. Auch kann das Absenken sowie Anheben der Fördereinrichtung 15 bzw. 16 unter
Verwendung eines Exzenters oder einer schiefen Ebene erfolgen.
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Nach
Absenken des Kettenförderers 18 in die
in 3 gezeigte Position
wird der Schlitz 17 vorzugsweise mit einer nicht-gezeigten
Abdeckung bodengleich abgedeckt. Hierdurch ist sichergestellt, dass
der Boden 14 im Bereich jeder Arbeitsstation mit Rollwagen
oder Handhubwagen oder sonstigen Einrichtungen befahren werden kann.
Weiterhin ist sichergestellt, dass in die Schlitze 17 keine
Werkzeuge oder Einzelteile des Lüfter-Moduls 11 bei
Montagearbeiten bzw. Demontagearbeiten fallen können. Des weiteren wird dadurch
die Arbeitssicherheit erhöht,
da sich im Bereich der Arbeitsstation bewegende Arbeiter nicht in
den Schlitz treten können.
Das Abdecken des Schlitzes 17 mit der nicht-gezeigten Abdeckung
kann manuell erfolgen, da das Abdecken sowie Entfernen der Abdeckung
lediglich im Takt der Fortbewegung durchgeführt werden muss, was alle sechszehn
bzw. zwölf
Stunden stattfindet.
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4 bis 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer alternativen
Vorrichtung zum Fortbewegen von Modulen von Flugzeugtriebwerken
im Längsschnitt,
wobei die beiden Ausführungsbeispiele
sich lediglich durch die Anzahl der Arbeitsstationen unterscheiden,
durch die das Modul bzw. die Module bewegt werden sollen. So zeigt 4, 6 zwei hintereinander angeordnete Arbeitsstationen 26 und 27,
wohingegen 5 insgesamt
vier hintereinander angeordnete Arbeitsstationen 28, 29, 30 und 31 zeiget. Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 4, 6 mit zwei Arbeitsstationen kommt vorzugsweise
bei der Demontage eines Moduls eines Flugzeugtriebwerks und das
Ausführungsbeispiel
gemäß 5 kommt vorzugsweise bei
der Montage des Moduls zum Einsatz. An dieser Stelle sei angemerkt,
dass in 4 bis 6 kein Modul eines Flugzeugtriebwerks
dargestellt ist. Die Ausführungsbeispiele
gemäß 4 bis 6 eignen sich jedoch besonders für die Bewegung
eines Hochdruckverdichter-Moduls eines Flugzeugtriebwerks.
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Da,
wie bereits erwähnt,
sich die beiden Ausführungsbeispiele
gemäß 4 bis 6 lediglich durch die Anzahl der Arbeitsstationen
unterscheiden, werden zur Vermeidung von Wiederholungen für gleiche Baugruppen
gleiche Bezugsziffern verwendet.
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So
zeigt 4, 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 32 zur
Fortbewegung eines Hochdruckverdichter-Moduls von Flugzeugtriebwerken
bei der Wartung desselben im Längsschnitt,
wobei die Vorrichtung 32 gemäß 4, 6 das
Hochdruckverdichter-Modul durch die beiden hintereinander angeordneten
Arbeitsstationen 26 und 27 bewegen soll. In einen
Boden 33 einer Werkhalle ist zwischen den beiden Arbeitsstationen 26 und 27 eine
Fördereinrichtung 34 integriert,
wobei dann, wenn wie im Ausführungsbeispiel
gemäß 5 mehr als zwei Arbeitstationen
hintereinander angeordnet sind, die Fördereinrichtung 34 alle
Arbeitsstationen miteinander verbindet. Die Fördereinrichtung 34 ist
als Kettenförderer
ausgebildet und derart in den Boden 33 der Werkhalle integriert,
dass deren vertikale Relativposition zu einer vom Boden 33 der
Werkhalle gebildeten Ebene fest ist. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet
dies, dass die als Kettenförderer
ausgebildete Fördereinrichtung 34 nicht
angehoben und nicht abgesenkt wird.
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In
die als Kettenförderer
ausgebildete Fördereinrichtung 34 sind
Aufnahmeinrichtungen 37 bzw. Modulträger einhängbar bzw. einrastbar bzw. einkoppelbar.
Auf den Aufnahmeeinrichtungen 37 werden die zu bewegenden
Hochdruckverdichter-Module positioniert. Bei Bewegung des Kettenförderers 34 in
Hauptförderrichtung
werden die in den Kettenförderer 34 eingerasteten
Aufnahmeeinrichtungen 37 über den Boden 33 der
Werkhalle gezogen, vorzugsweise gerollt. Die Aufnahmeeinrichtungen
verfügen
demnach über
Rollen, mithilfe derer dieselben auf dem Boden 33 rollen
können.
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Ebenso
wie bei der Vorrichtung gemäß 1 bis 3 arbeitet auch bei den Vorrichtungen
gemäß 4 und 5 der Kettenförderer diskontinuierlich, d.h.
die zu wartenden Module werden in einem Takt durch die hintereinander
angeordneten Arbeitsstationen bewegt.
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Bei
den Vorrichtungen gemäß 4 bis 6 ist im Bereich einer jeden Arbeitsstation
eine Hubeinrichtung 35 angeordnet. Mithilfe der Hubeinrichtung 35 ist
ein in eine Arbeitsstation hineinbewegtes Hochdruckverdichter-Modul
eines Flugzeugtriebwerks zusammen mit der entsprechenden Aufnahmeeinrichtung 37 über die
von dem Boden 33 definierte Ebene anhebbar oder unter diese
Ebene absenkbar.
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Das
Anheben der Hubeinrichtungen 35, die vorzugsweise hydraulisch
betrieben sind, ist durch einen Pfeil 36 verdeutlicht.
Das Anheben sowie Absenken der Hubeinrichtungen 36 erfolgt
bei stillstehender Fördereinrichtung 34.
Mithilfe der Hubeinrichtungen 35 kann das zu wartende Hochdruckverdichter-Modul
in eine für
einen Arbeiter angenehme Position verfahren werden.
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Ein
Spalt im Bereich der Hubeinrichtungen 35 wird wiederum
durch eine Abdeckung, insbesondere ein Bürstensegment abgedeckt, sodass
keine Werkzeuge oder Einzelteile in den Spalt fallen können. Die
Abdeckung ist an die unterschiedlichen Module der unterschiedlichen
Flugzeugtriebwerke angepasst.
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Mit
den oben beschriebenen Vorrichtungen zum Fortbewegen von Modulen
von Flugzeugtriebwerken ist das sogenannte Fließbandprinzip bei der Wartung
der Module einsetzbar. Die Module werden durch hintereinander angeordnete
Arbeitsstationen bewegt, wobei in den hintereinander angeordneten Arbeitsstationen
unterschiedliche Arbeitsschritte an den Modulen ausgeführt werden.
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- 10
- Vorrichtung
- 11
- Lüfter-Modul
- 12
- Stütze
- 13
- Plattform
- 14
- Boden
- 15
- Fördereinrichtung
- 16
- Fördereinrichtung
- 17
- Schlitz
- 18
- Kettenförderer
- 19
- Abschnitt
- 20
- Abschnitt
- 21
- Gehäuse
- 22
- Pneumatikzylinder
- 23
- Gehäuse
- 24
- C-Schlauch
- 25
- C-Schlauch
- 26
- Arbeitsstation
- 27
- Arbeitsstation
- 28
- Arbeitsstation
- 29
- Arbeitsstation
- 30
- Arbeitsstation
- 31
- Arbeitsstation
- 32
- Vorrichtung
- 33
- Boden
- 34
- Fördereinrichtung
- 35
- Hubeinrichtung
- 36
- Pfeil
- 37
- Aufnahmeeinrichtung