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WO2016066394A1 - Radscheibenanordnung - Google Patents

Radscheibenanordnung Download PDF

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WO2016066394A1
WO2016066394A1 PCT/EP2015/073261 EP2015073261W WO2016066394A1 WO 2016066394 A1 WO2016066394 A1 WO 2016066394A1 EP 2015073261 W EP2015073261 W EP 2015073261W WO 2016066394 A1 WO2016066394 A1 WO 2016066394A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel disc
bolt
sealing plate
recess
circumferential direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/073261
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Hoell
Kevin KAMPKA
Karsten Kolk
Marc Lange
Peter Schröder
Vyacheslav Veitsman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to US15/519,721 priority Critical patent/US20170241284A1/en
Priority to EP15778914.0A priority patent/EP3167163B1/de
Publication of WO2016066394A1 publication Critical patent/WO2016066394A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking

Definitions

  • the present invention relates to a wheel disc arrangement with a wheel disc, a plurality of blade devices, which are fastened along an outer circumference of the wheel disc, ⁇ least one sealing plate which is slidably received between the wheel disc and the blade means in the circumferential direction, and at least one securing device, which are formed in that it secures the sealing plate against displacement in the circumferential direction.
  • Wheel disc assemblies of the type mentioned are known in the art. They form components of rotors, such as gas turbine rotors or the like. Normally, a plurality of sealing plates are slidably received in the circumferential direction between the wheel disc and the blade ⁇ facilities. Thus, the sealing plates can be used for example in radially spaced-apart annular grooves, which are formed on the wheel disc on the one hand and on the blade means on the other. In order to ensure proper functioning of the sealing plates, it is necessary to secure the individual sealing plates against displacement in the circumferential direction, for which corresponding securing devices are used.
  • Such securing means may be formed for example by through an opening provided in the sealing plate through hole extending screw and provided on the wheel disc or on a blade ⁇ means threaded bore into which the screw is open ⁇ screwed in the intended mounted state.
  • a problem of a safety device designed in this way is that the notch effect associated with the threaded bore provided in the wheel disc or in the blade device has a negative effect on the strength of the wheel disc or the blade device and can cause corresponding problems.
  • screws can often no longer be solved in case of service, resulting in a complicated boring of the screw by itself, whereby the wheel disc or the blade device and thus an expensive component is damaged.
  • the present invention provides a Radularnan Aunt of the aforementioned type, which is characterized in that the securing device comprises a provided by a provided in the sealing plate through hole bolt and provided on the wheel disc or on a blade means recess, which is the free End of the bolt receives and their Wan ⁇ tion limits movement of the bolt in the circumferential direction, wherein the bolt is secured in the axial direction by a latching connection against accidental release on the sealing plate.
  • the bolt of the securing device according to the invention in contrast to the prior art described above, not screwed to the wheel disc or a Schaufel issued but is held directly or indirectly via a latching connection to the sealing plate, it is prevented that the strength of the wheel disc or . the scene ⁇ felewed is lowered by the notch effect of a thread.
  • the bolt can be quickly and easily assembled and disassembled. Even if the locking connection would have to be drilled on ⁇ in a particular case lack solvability, drilling only affects the bolt and the sealing plate and no expensive component such as the wheel or the blade device, which has a positive effect on maintenance costs.
  • the recess is designed as a slot extending transversely to the circumferential direction.
  • the latching connection comprises at least one Rastver ⁇ depression and at least one locking projection, which engage in the radial direction.
  • the at least one detent recess is annular, whereby a simple and inexpensive producible ⁇ lender structure is achieved.
  • two locking projections arranged radially opposite each other are provided, whereby a very reliable latching connection is achieved.
  • At least one actuating element which can be actuated manually or using a tool for releasing the latching connection is provided on the bolt. In this way, a simple manual release of the locking connection is ensured.
  • the present invention is formed at least one actuating element axially outwardly as vorste ⁇ budding spring arm, wherein the number of supply elements ⁇ Actuate the advantageous speaks ent ⁇ the number of latching projections.
  • the locking connection between the bolt and the sealing plate is provided, resulting in a structure with only a few individual components.
  • the latching connection between the bolt and a sleeve is provided, which is inserted captive into the passage opening provided in the sealing plate. Such a sleeve has the Advantage that it can be replaced in case of service in a simple manner without great expense.
  • the sleeve preferably has at its recess facing the free end at least one radially projecting stop, which is supported in the axial direction against the sealing plate, whereby the sleeve is secured in the axial direction of the sealing plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a portion of a wheel disk assembly according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of a bolt of a securing device shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a front view of that shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of a wheel disk assembly according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective sectional view of a
  • Figure 6 is a perspective sectional view of a
  • FIG. 1 to 3 show a section of a Radschei ⁇ benan eleven 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the wheel disc assembly 1 comprises a wheel disc 2, several Schaufelein- directions, not shown, which are attached along an outer circumference of the wheel disc 2, and a plurality of sealing plates 3, which extend between the wheel disc 2 and the blade means and are slidably received in the circumferential direction U. More specifically, the sealing plates 3 are inserted in annular grooves which are arranged spaced apart in the radial direction R, wherein the annular grooves are formed on the wheel disc 2 on the one hand and on the blade means on the other.
  • FIG. 1 shows a section of a Radschei ⁇ benanssen 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the wheel disc assembly 1 comprises a wheel disc 2, several Schaufelein- directions, not shown, which are attached along an outer circumference of the wheel disc 2, and a plurality of sealing plates 3, which extend between the wheel disc 2 and the blade means and are s
  • the wheel disk assembly 1 comprises a plurality of securing devices 6. Each securing device
  • the passage opening 7 has two coaxial sections with different diameters Di and D 2 in the axial direction, the diameter Di of that section facing the recess 9 being greater than the diameter D 2 of the section facing away from the recess 9. Accordingly, between the sections a detent recess
  • the bolt 8 comprises a cylindrical bolt head 12, to which two radially Opposite and axially extending Betä ⁇ tisticide 13 in the form of spring arms connect.
  • each locking projection 14 on its side facing the bolt head 12 has a tapered surface 15, the diameter of which tapers to produce an insertion aid in the direction of the bolt head 12. The position of the locking projections 14 is selected such that they are moved towards each other when the actuating elements 13 are compressed.
  • the recess 9 is formed as extending in the radial direction R elongated hole.
  • Can be the width B of the oblong hole is slightly larger than the diameter of the bolt head 12 is selected so that the bolt head 12 inserted into the recess ⁇ sets. 9 However, a movement of the bolt head 12 and so ⁇ with the bolt 8 in the circumferential direction U is limited.
  • the length L of the elongated hole is greater than its width B, so that the bolt head 12 in the radial direction R within the
  • Recess 9 is movable to compensate for thermal expansion or the like.
  • the through hole 7 and the recess 9 are brought into coincidence with each other in a first step by the sealing plate 3 is moved in the circumferential direction U accordingly.
  • the bolt 8 is inserted into the passage opening 7 with the bolt head 12 ahead until the chamfered surfaces 15 of the latching projections 14 come into contact with the edge of the passage opening 7 defining the smaller diameter D 2.
  • the latching projections 14 are moved toward each other so far that they can be completely inserted into the passage opening 7.
  • the actuating elements 13 projecting outward from the sealing plate 3 must be compressed only manually or using a suitable tool, whereupon the bolt 8 can be removed from the through-opening 7.
  • FIGS 4 to 6 show a wheel disc assembly 16 according to a second embodiment of the present invention.
  • the wheel disc assembly 16 includes a wheel disc 17, a plurality of blade devices, not shown, which are attached along an outer circumference of the wheel disc 17, and meh ⁇ rere sealing plates 18 which extend between the wheel disc 17 and the blade means and are slidably received in the circumferential direction U. More precisely, the sealing plates 18 are inserted into annular grooves which are arranged spaced apart in the radial direction R, wherein the annular grooves are formed on the wheel disk 17 on the one hand and on the blade devices on the other hand.
  • the wheel disc assembly 1 comprises a plurality of securing devices 21.
  • Each securing device 21 has a sleeve 23 extending through a through opening 22 provided in a sealing plate 18 and extending through the sleeve 23 Bolt 24 and provided on the wheel disc 17 recess 25 which receives the free end of the bolt 24.
  • the passage opening 22 is divided in the axial direction into two coaxial sections having different diameters D 3 and D 4 , the diameter D 3 of that section facing the recess 25 being greater than the diameter D 4 of the section facing away from the recess 25. Accordingly, a paragraph 26 is defined between the sections.
  • the smaller hole with the diameter D 4 are drilled through, while the larger hole with the diameter D 3 is only lowered.
  • the outer contour of the sleeve 23 is formed corresponding to the contour of the passage opening 22. Accordingly, the sleeve has at its recess 25 facing the free end on a radially outwardly projecting and annular fancy ⁇ th retaining projection 27 which defines a stop. At the opposite free end of the inner wall of the sleeve 23 defines an insertion cone 28 which is provided with an annular circumferential recess recess 29.
  • the bolt 24 comprises a cylindrical bolt head 30, to which two radially opposite and in the
  • actuators 31 Connect substantially in the axial direction A extending actuators 31 in the form of spring arms, which in the radial direction R cone-like corresponding to the insertion ⁇ cone 28 of the sleeve 23 expand.
  • R radially opposite each other and outwardly projecting locking projections ⁇ 32 are provided. The position of the latching projections 32 is selected such that they are moved towards each other when the actuators 31 are compressed.
  • the recess 25 is formed analogously to the recess 9 of the Radommenan angel 1 according to the above-described first exemplary form, will be omitted at this point to he ⁇ Neute description.
  • the sleeve 23 is inserted from behind into the through hole 22 of the sealing plate 18 in a first step until it abuts the sealing plate 18. Then, the passage ⁇ opening 22 is brought into coincidence with the recess 25 by the sealing plate 18 is moved in the circumferential direction U accordingly.
  • the bolt 24 is inserted with the bolt head 30 ahead in the sleeve 23 until the locking projections 32 of the bolt 24 snaps into the associated latching recess 29 of the sleeve 23.
  • the latching connection produced thereby secures the bolt 24 in the axial direction A, as shown in FIG.
  • the sealing plate 18 is secured thanks to the recorded in the recess 25 bolt head 30 against movement in the circumferential direction U.
  • the sealing plate 18 away from the projecting actuation elements must be quantitative suppressed only 31 manu ⁇ ell or using a suitable tool together, whereupon the bolt 24 can be removed from the sleeve 23rd
  • a significant advantage of the above-described securing devices 6, 21 of the wheel disc assemblies 1, 16 is that they the sealing plates 3, 18 in a simple way and
  • notch effect Secure manner against movement in the circumferential direction U without the strength of the wheel discs 2, 17 are affected by notch effect. It is hingewie ⁇ sen at this point that the recesses 9, 25 may also be provided on blade means according to the invention, alternatively or additionally, even if this is not shown here.
  • the securing devices 6, 21 are also advantageous in terms of their simple structure and in terms of their ease of assembly and disassembly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radscheibenanordnung (1; 16) mit einer Radscheibe (2; 17), mehreren Schaufeleinrichtungen, die entlang eines Außenumfangs der Radscheibe (2; 17) befestigt sind, zumindest einem Dichtblech (3; 18), das zwischen der Radscheibe (2; 17) und den Schaufeleinrichtungen in Umfangsrichtung verschiebbar aufgenommen ist, und zumindest einer Sicherungseinrichtung (6; 21), die derart ausgebildet sind, dass sie das Dichtblech (3; 18) gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung sichert, wobei die Sicherungseinrichtung (6; 21) einen sich durch eine in dem Dichtblech (3; 18) vorgesehene Durchgangsöffnung (7; 22) erstreckenden Bolzen (8; 24) und eine an der Radscheibe (2; 17) oder an einer Schaufeleinrichtung vorgesehene Ausnehmung (9; 25) aufweist, die das freie Ende des Bolzens (8; 24) aufnimmt und deren Wandung eine Bewegung des Bolzens (8; 24) in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der Bolzen (8; 24) in axialer Richtung durch eine Rastverbindung gegen ein ungewolltes Lösen an dem Dichtblech (3; 18) gesichert ist.

Description

Beschreibung
Radscheibenanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radscheibenanordnung mit einer Radscheibe, mehreren Schaufeleinrichtungen, die entlang eines Außenumfangs der Radscheibe befestigt sind, zu¬ mindest einem Dichtblech, das zwischen der Radscheibe und den Schaufeleinrichtungen in Umfangsrichtung verschiebbar aufgenommen ist, und zumindest einer Sicherungseinrichtung, die derart ausgebildet sind, dass sie das Dichtblech gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung sichert.
Radscheibenanordnungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Sie bilden Komponenten von Rotoren, wie beispielsweise Gasturbinenläufern oder dergleichen. Normalerweise sind zwischen der Radscheibe und den Schaufel¬ einrichtungen mehrere Dichtbleche in Umfangsrichtung verschiebbar aufgenommen. So können die Dichtbleche beispielsweise in radial voneinander beabstandet angeordnete Ringnuten eingesetzt sein, die an der Radscheibe einerseits und an den Schaufeleinrichtungen andererseits ausgebildet sind. Um eine ordnungsgemäße Funktion der Dichtbleche zu gewährleisten, ist es erforderlich, die einzelnen Dichtbleche gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung zu sichern, wozu entsprechende Sicherungseinrichtungen verwendet werden. Eine solche Sicherungseinrichtung kann beispielsweise durch eine sich durch eine im Dichtblech vorgesehene Durchgangsöffnung erstreckende Schraube und eine an der Radscheibe oder an einer Schaufel¬ einrichtung vorgesehene Gewindebohrung gebildet sein, in welche die Schraube im bestimmungsgemäß montierten Zustand ge¬ schraubt ist. Ein Problem einer derart ausgebildeten Sicherungseinrichtung besteht allerdings darin, dass sich die mit der in der Radscheibe oder in der Schaufeleinrichtung vorgesehenen Gewindebohrung einhergehende Kerbwirkung negativ auf die Festigkeit der Radscheibe bzw. der Schaufeleinrichtung auswirken und entsprechend Probleme bereiten kann. Darüber hinaus lassen sich Schrauben im Servicefall häufig nicht mehr lösen, was ein aufwendiges Aufbohren der Schraubverbindung nach sich zieht, wodurch die Radscheibe bzw. die Schaufeleinrichtung und damit eine teure Komponente beschädigt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sicherungseinrichtung einen sich durch eine in dem Dichtblech vorgesehene Durchgangsöffnung erstreckenden Bolzen und eine an der Radscheibe oder an einer Schaufeleinrichtung vorgesehene Ausnehmung aufweist, die das freie Ende des Bolzens aufnimmt und deren Wan¬ dung eine Bewegung des Bolzens in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der Bolzen in axialer Richtung durch eine Rastverbindung gegen ein ungewolltes Lösen an dem Dichtblech gesichert ist.
Aufgrund der Tatsache, dass der Bolzen der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Stand der Technik nicht mit der Radscheibe oder einer Schau- feleinrichtung verschraubt sondern direkt oder indirekt über eine Rastverbindung an dem Dichtblech gehalten ist, wird verhindert, dass die Festigkeit der Radscheibe bzw. der Schau¬ feleinrichtung durch die Kerbwirkung eines Gewindes herabgesetzt wird. Ferner lässt sich der Bolzen Dank der Rastverbin- dung schnell und einfach montieren sowie demontieren. Selbst wenn die Rastverbindung im Einzelfall mangels Lösbarkeit auf¬ gebohrt werden müsste, betrifft das Aufbohren lediglich den Bolzen und das Dichtblech und keine teure Komponente wie die Radscheibe oder die Schaufeleinrichtung, was sich positiv auf die Wartungskosten auswirkt.
Vorteilhaft ist die Ausnehmung als sich quer zur Umfangsrich- tung erstreckendes Langloch ausgebildet. Entsprechend können fertigungsbedingte Toleranzen, Wärmedehnungen oder dergleichen problemlos ausgeglichen werden, da sich der Bolzen in radialer Richtung innerhalb der Ausnehmung bewegen kann. Bevorzugt umfasst die Rastverbindung zumindest eine Rastver¬ tiefung und zumindest einen Rastvorsprung, die in radialer Richtung ineinander greifen.
Vorteilhaft ist die zumindest eine Rastvertiefung ringförmig ausgebildet, wodurch ein einfacher und preiswert herzustel¬ lender Aufbau erzielt wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind zwei radial einander gegenüber angeordnete Rastvorsprünge vorgesehen, wodurch eine sehr verlässliche Rastverbindung erzielt wird.
Vorteilhaft ist an dem Bolzen zumindest ein manuell oder unter Verwendung eines Werkzeugs betätigbares Betätigungsele- ment zum Lösen der Rastverbindung vorgesehen. Auf diese Weise wird ein einfaches manuelles Lösen der Rastverbindung gewährleistet .
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das zumindest ein Betätigungselement als axial auswärts vorste¬ hender Federarm ausgebildet, wobei die Anzahl der Betäti¬ gungselemente vorteilhaft der Anzahl der Rastvorsprünge ent¬ spricht . Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung ist die Rastverbindung zwischen dem Bolzen und dem Dichtblech vorgesehen, wodurch sich ein Aufbau mit nur wenigen Einzelkomponenten ergibt . Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist die Rastverbindung zwischen dem Bolzen und einer Hülse vorgesehen, die verliersicher in die in dem Dichtblech vorgesehene Durchgangsöffnung eingesetzt ist. Eine solche Hülse hat den Vorteil, dass sie im Servicefall in einfacher Art und Weise ohne großen Kostenaufwand ausgetauscht werden kann.
Die Hülse weist bevorzugt an ihrem der Ausnehmung zugewandten freien Ende zumindest einen radial vorstehenden Anschlag auf, der sich in axialer Richtung gegen das Dichtblech stützt, wodurch die Hülse in axialer Richtung an dem Dichtblech gesichert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von Radscheiben gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist Figur 1 eine Querschnittansicht eines Bereiches einer Rad¬ scheibenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines in Figur 1 dar- gestellten Bolzens einer Sicherungseinrichtung;
Figur 3 eine Vorderansicht des in Figur 1 dargestellten
Ausschnittes der Radscheibe; Figur 4 eine Querschnittsansicht eines Bereiches einer Rad¬ scheibenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine perspektivische geschnittene Ansicht einer
Hülse einer Sicherungseinrichtung der in Figur 4 dargestellten Radscheibenanordnung; und
Figur 6 eine perspektivische geschnittene Ansicht eines
Bolzens der Sicherungseinrichtung der in Figur 4 dargestellten Radscheibenanordnung . Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Ausschnitt einer Radschei¬ benanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Radscheibenanordnung 1 umfasst eine Radscheibe 2, mehrere nicht näher dargestellte Schaufelein- richtungen, die entlang eines Außenumfangs der Radscheibe 2 befestigt sind, und mehrere Dichtbleche 3, die sich zwischen der Radscheibe 2 und den Schaufeleinrichtungen erstrecken und in Umfangsrichtung U verschiebbar aufgenommen sind. Genauer gesagt sind die Dichtbleche 3 in Ringnuten eingesetzt, die in radialer Richtung R voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Ringnuten an der Radscheibe 2 einerseits und an den Schaufeleinrichtungen andererseits ausgebildet sind. In Figur
I ist nur die an der Radscheibe 2 ausgebildete hinter- schnittene Ringnut 4 dargestellt, in die an den radial ein- wärts weisenden Kanten der Dichtbleche 3 ausgebildete Wulste
5 eingesetzt sind.
Um die Dichtbleche 3 gegen eine Verschiebung in der Umfangs- richtung U zu sichern, umfasst die Radscheibenanordnung 1 mehrere Sicherungseinrichtungen 6. Jede Sicherungseinrichtung
6 weist einen sich durch eine in einem Dichtblech 3 vorgesehene Durchgangsöffnung 7 erstreckenden Bolzen 8 und eine an der Radscheibe 2 vorgesehene Ausnehmung 9 auf, die das freie Ende des Bolzens 8 aufnimmt.
Der Bolzen 8 ist in axialer Richtung A durch eine Rastverbindung 10 gegen ein ungewolltes Lösen an dem Dichtblech 3 gesichert. Die Durchgangsöffnung 7 weist hierzu in axialer Richtung zwei koaxiale Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmes- sern Di und D2 auf, wobei der Durchmesser Di desjenigen Abschnittes, der zur Ausnehmung 9 weist, größer als der Durchmesser D2 des der Ausnehmung 9 abgewandten Abschnittes ist. Entsprechend ist zwischen den Abschnitten eine Rastvertiefung
II definiert. Zur Herstellung der Durchgangsöffnung 7 kann beispielsweise die kleinere Bohrung mit dem Durchmesser D2 durchgebohrt werden, während die größere Bohrung mit dem Durchmesser Di lediglich gesenkt wird. Der Bolzen 8 umfasst einen zylindrischen Bolzenkopf 12, an den sich zwei radial einander gegenüberliegende und sich axial erstreckende Betä¬ tigungselemente 13 in Form von Federarmen anschließen. Im Übergangsbereich zwischen dem Bolzenkopf 12 und den Betätigungselementen 13 sind radial einander gegenüber angeordnete Rastvorsprünge 14 vorgesehen, wobei jeder Rastvorsprung 14 an seiner dem Bolzenkopf 12 zugewandten Seite eine abgeschrägte Fläche 15 aufweist, deren Durchmesser sich zur Erzeugung einer Einführhilfe in Richtung des Bolzenkopfes 12 verjüngt. Die Position der Rastvorsprünge 14 ist derart gewählt, dass diese bei einem Zusammendrücken der Betätigungselemente 13 aufeinander zu bewegt werden.
Die Ausnehmung 9 ist als sich in radialer Richtung R erstreckendes Langloch ausgebildet. Die Breite B des Langloches ist geringfügig größer als der Durchmesser des Bolzenkopfes 12 gewählt, so dass der Bolzenkopf 12 in die Ausnehmung 9 einge¬ setzt werden kann. Eine Bewegung des Bolzenskopfes 12 und so¬ mit des Bolzens 8 in Umfangsrichtung U wird indes begrenzt. Die Länge L des Langloches ist größer als dessen Breite B, so dass der Bolzenkopf 12 in radialer Richtung R innerhalb der
Ausnehmung 9 bewegbar ist, um Wärmeausdehnungen oder dergleichen zu kompensieren.
Zur radialen Sicherung eines zwischen den Ringnuten der Rad- Scheibenanordnung 1 angeordneten Dichtbleches 3 werden in einem ersten Schritt die Durchgangsöffnung 7 und die Ausnehmung 9 miteinander in Deckung gebracht, indem das Dichtblech 3 entsprechend in Umfangsrichtung U bewegt wird. Daraufhin wird der Bolzen 8 mit dem Bolzenkopf 12 voran in die Durch- gangsöffnung 7 eingesetzt, bis die abgeschrägten Flächen 15 der Rastvorsprünge 14 mit der den kleineren Durchmesser D2 definierenden Kante der Durchgangsöffnung 7 in Kontakt kommen. Nunmehr wir der Bolzen 8 unter Aufbringung einer Kraft weiter in Richtung der Ausnehmung 9 geschoben. Hierbei werden die Rastvorsprünge 14 derart weit aufeinander zu bewegt, dass sie vollständig in die Durchgangsöffnung 7 eingeführt werden können. Sobald die Rastvorsprünge 14 im Rahmen einer weiteren Vorwärtsbewegung des Bolzenkopfes 12 die Rastvertiefung 11 passieren, bewegen sich die Betätigungselemente 13 schnappend auseinander. Die hierdurch erzeugte Rastverbindung sichert den Bolzen 8 in axialer Richtung A, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Auch ist das Dichtblech 3 dank des in der Ausnehmung 9 aufgenommenen Bolzenkopfes 12 gegen eine Bewegung in Umfangs- richtung gesichert.
Zum Lösen des Bolzens 8 müssen die von dem Dichtblech 3 auswärts vorstehenden Betätigungselemente 13 lediglich manuell oder unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs zusammengedrückt werden, woraufhin der Bolzen 8 aus der Durchgangsöffnung 7 entnommen werden kann.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Radscheibenanordnung 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Radscheibenanordnung 16 umfasst eine Radscheibe 17, mehrere nicht näher dargestellte Schaufeleinrichtungen, die entlang eines Außenumfangs der Radscheibe 17 befestigt sind, und meh¬ rere Dichtbleche 18, die sich zwischen der Radscheibe 17 und den Schaufeleinrichtungen erstrecken und in Umfangsrichtung U verschiebbar aufgenommen sind. Genauer gesagt sind die Dichtbleche 18 in Ringnuten eingesetzt, die in radialer Richtung R voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Ringnuten an der Radscheibe 17 einerseits und an den Schaufeleinrich- tungen andererseits ausgebildet sind. In Figur 4 ist nur die an der Radscheibe 17 ausgebildete hinterschnittene Ringnut 19 dargestellt, in die an den radial einwärts weisenden Kanten der Dichtbleche 18 ausgebildete Wulste 20 eingesetzt sind. Um die Dichtbleche 18 gegen eine Verschiebung in der Umfangs- richtung U zu sichern, umfasst die Radscheibenanordnung 1 mehrere Sicherungseinrichtungen 21. Jede Sicherungseinrichtung 21 weist eine sich durch eine in einem Dichtblech 18 vorgesehene Durchgangsöffnung 22 erstreckende Hülse 23, einen sich durch die Hülse 23 erstreckenden Bolzen 24 und eine an der Radscheibe 17 vorgesehene Ausnehmung 25 auf, die das freie Ende des Bolzens 24 aufnimmt. Die Durchgangsöffnung 22 ist in axialer Richtung in zwei koaxiale Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern D3 und D4 unterteilt, wobei der Durchmesser D3 desjenigen Abschnittes, der zur Ausnehmung 25 weist, größer als der Durchmesser D4 des der Ausnehmung 25 abgewandten Abschnittes ist. Entsprechend ist zwischen den Abschnitten ein Absatz 26 definiert. Zur Herstellung der Durchgangsöffnung 22 kann beispielsweise die kleinere Bohrung mit dem Durchmesser D4 durchgebohrt werden, während die größere Bohrung mit dem Durchmesser D3 lediglich gesenkt wird.
Der Außenkontur der Hülse 23 ist korrespondierend zur Kontur der Durchgangsöffnung 22 ausgebildet. Entsprechend weist die Hülse an ihrem der Ausnehmung 25 zugewandten freien Ende einen radial auswärts vorstehenden und ringförmig ausgebilde¬ ten Haltevorsprung 27 auf, der einen Anschlag definiert. An dem gegenüberliegenden freien Ende definiert die Innenwandung der Hülse 23 einen Einführkonus 28, der mit einer ringförmig umlaufenden Rastvertiefung 29 versehen ist.
Der Bolzen 24 umfasst einen zylindrischen Bolzenkopf 30, an den sich zwei radial einander gegenüberliegende und im
Wesentlichen in axialer Richtung A erstreckende Betätigungselemente 31 in Form von Federarmen anschließen, die sich in radialer Richtung R konusartig korrespondierend zum Einführ¬ konus 28 der Hülse 23 aufweiten. Im Übergangsbereich zwischen dem Bolzenkopf 30 und den Betätigungselementen 31 sind radial einander gegenüber angeordnete und auswärts vorstehende Rast¬ vorsprünge 32 vorgesehen. Die Position der Rastvorsprünge 32 ist derart gewählt, dass diese bei einem Zusammendrücken der Betätigungselemente 31 aufeinander zu bewegt werden.
Die Ausnehmung 25 ist analog zur Ausnehmung 9 der Radscheibenanordnung 1 gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausfüh- rungsform ausgebildet, weshalb an dieser Stelle auf eine er¬ neute Beschreibung verzichtet wird. Zur radialen Sicherung eines zwischen den Ringnuten der Radscheibenanordnung 16 angeordneten Dichtbleches 18 wird in einem ersten Schritt die Hülse 23 von hinten in die Durchgangsöffnung 22 des Dichtbleches 18 eingesetzt, bis sie an dem Dichtblech 18 anschlägt. Daraufhin wird die Durchgangs¬ öffnung 22 mit der Ausnehmung 25 in Deckung gebracht, indem das Dichtblech 18 entsprechend in Umfangsrichtung U bewegt wird. Anschließend wird der Bolzen 24 mit dem Bolzenkopf 30 voran in die Hülse 23 eingesetzt, bis die Rastvorsprünge 32 des Bolzens 24 in die zugeordnete Rastvertiefung 29 der Hülse 23 einschnappt. Die hierdurch erzeugte Rastverbindung sichert den Bolzen 24 in axialer Richtung A, wie es in Figur 4 gezeigt ist. Auch ist das Dichtblech 18 dank des in der Ausnehmung 25 aufgenommenen Bolzenkopfes 30 gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung U gesichert.
Zum Lösen des Bolzens 24 müssen die von dem Dichtblech 18 auswärts vorstehenden Betätigungselemente 31 lediglich manu¬ ell oder unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs zusam- mengedrückt werden, woraufhin der Bolzen 24 aus der Hülse 23 entnommen werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der zuvor beschriebenen Sicherungseinrichtungen 6, 21 der Radscheibenanordnungen 1, 16 besteht darin, dass sie die Dichtbleche 3, 18 in einfacher Art und
Weise gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung U sichern, ohne dass die Festigkeit der Radscheiben 2, 17 durch Kerbwirkung beeinträchtigt werden. An dieser Stelle sei darauf hingewie¬ sen, dass die Ausnehmungen 9, 25 erfindungsgemäß alternativ oder zusätzlich auch an Schaufeleinrichtungen vorgesehen sein können, auch wenn dies vorliegend nicht dargestellt ist. Die Sicherungseinrichtungen 6, 21 sind ferner hinsichtlich ihres einfachen Aufbaus sowie hinsichtlich ihrer einfachen Montier- und Demontierbarkeit von Vorteil.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge- schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Radscheibenanordnung (1; 16) mit einer Radscheibe (2;
17) ,
mehreren Schaufeleinrichtungen, die entlang eines Außenum- fangs der Radscheibe (2; 17) befestigt sind,
zumindest einem Dichtblech (3; 18), das zwischen der Radscheibe (2; 17) und den Schaufeleinrichtungen in Umfangs- richtung verschiebbar aufgenommen ist, und
zumindest einer Sicherungseinrichtung (6; 21), die derart ausgebildet sind, dass sie das Dichtblech (3; 18) gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung sichert,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherungseinrichtung (6; 21) einen sich durch eine in dem Dichtblech (3; 18) vorgesehene Durchgangsöffnung (7; 22) erstreckenden Bolzen (8; 24) und eine an der Radscheibe (2; 17) oder an einer Schaufeleinrichtung vorgesehene Ausnehmung (9; 25) aufweist, die das freie Ende des Bolzens (8; 24) aufnimmt und deren Wandung eine Bewegung des Bolzens (8; 24) in Umfangsrichtung begrenzt,
wobei der Bolzen (8; 24) in axialer Richtung durch eine Rastverbindung gegen ein ungewolltes Lösen an dem Dichtblech (3; 18) gesichert ist.
2. Radscheibenanordnung (1; 16) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmung (9; 25) als sich quer zur Umfangsrichtung erstreckendes Langloch ausgebildet ist.
3. Radscheibenanordnung (1; 16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rastverbindung zumindest eine Rastvertiefung (10; 29) und zumindest einen Rastvorsprung (14; 32) umfasst, die in radialer Richtung ineinander greifen.
4. Radscheibenanordnung (1; 16) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Rastvertiefung ringförmig (10; 29) aus¬ gebildet ist.
5. Radscheibenanordnung (1; 16) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei radial einander gegenüber angeordnete Rastvorsprünge (14; 32) vorgesehen sind.
6. Radscheibenanordnung (1; 16) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Bolzen (8; 24) zumindest ein manuell oder unter Ver- wendung eines Werkzeugs betätigbares Betätigungselement
(13; 31) zum Lösen der Rastverbindung vorgesehen ist.
7. Radscheibenanordnung (1; 16) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Betätigungselement (13; 31) als axial auswärts vorstehender Federarm ausgebildet ist.
8. Radscheibenanordnung (1; 16) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzahl der Betätigungselemente (13; 31) der Anzahl der
Rastvorsprünge (14; 32) entspricht.
9. Radscheibenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rastverbindung zwischen dem Bolzen (8) und dem Dichtblech (3) vorgesehen ist.
10. Radscheibenanordnung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rastverbindung zwischen dem Bolzen (24) und einer Hülse (23) vorgesehen ist, die verliersicher in die in dem Dichtblech (18) vorgesehene Durchgangsöffnung (22) eingesetzt ist .
11. Radscheibenanordnung (16) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülse (23) an ihrem der Ausnehmung (25) zugewandten freien Ende zumindest einen radial vorstehenden Anschlag aufweist, der sich in axialer Richtung gegen das Dichtblech (3; 18) stützt.
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