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1. EP3061916 - Rotor disc assembly and method for mounting a rotor disc assembly

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]
Beschreibung


[0001]  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radscheibenanordnung mit einer Radscheibe, mehreren Schaufeleinrichtungen, die entlang des Außenumfangs der Radscheibe befestigt sind und mehreren Dichtblechen, die in zwei radial voneinander beabstandeten Ringnuten gehalten sind, wobei die erste Ringnut in der Radscheibe vorgesehen ist und axial auswärts durch einen durchgehenden Ringvorsprung begrenzt wird, und wobei die zweite Ringnut durch eine Vielzahl von benachbart angeordneten Ringnutsegmenten definiert ist, die jeweils in den einzelnen Schaufeleinrichtungen vorgesehen sind.

[0002]  Radscheibenanordnungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Während der Montage werden die Schaufeleinrichtungen in axiale Nuten der Radscheibe eingesetzt, wobei sukzessiv auch die Dichtbleche zwischen den beiden Ringnuten eingeschoben werden. Um die letzten beiden Schaufeleinrichtungen einbauen zu können, müssen sämtliche Dichtbleche bereits montiert und soweit über ihre Überlappungsbereiche in den Ringnuten verschoben sein, dass die Schaufeleinrichtungen in die zugeordneten Nuten der Radscheibe eingebaut werden können. Anschließend werden die Dichtbleche in Umfangsrichtung wieder zurück in ihre bestimmungsgemäße Position geschoben und dort gegen ein Verschieben in Umfangsrichtung geeignet gesichert.

[0003]  Ein Nachteil der bekannten Radscheibenanordnungen besteht darin, dass sich die Dichtbleche im Servicefall nur schwer demontieren lassen, da zunächst zwei benachbarte Schaufeleinrichtungen ausgebaut werden müssen, was in der Praxis mit einem erheblichen Aufwand einhergeht.

[0004]  Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich die Dichtbleche leicht demontieren und wieder montieren lassen.

[0005]  Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Ringnut zumindest eine einen Dichtblechmontagebereich definierende Vertiefung aufweist, deren Länge in Umfangsrichtung größer ist als die Breite der Dichtbleche am Innendurchmesser. Dank einer solchen Vertiefung können die Dichtbleche in einfacher Art und Weise in die zugeordneten Ringnuten eingefädelt werden, selbst wenn bereits sämtliche Schaufeleinrichtungen an der Radscheibe montiert sind, wodurch die Montage sehr flexibel gestaltet wird. Genauer gesagt kann die Innenumfangskante eines Dichtbleches schräg von oben in die Vertiefung eingesetzt und dann das Dichtblech in Richtung der Radscheibe gekippt werden. Daraufhin kann das Dichtblech aufwärts bewegt, dann mit seiner Außenumfangskante in die zweite Ringnut eingesetzt und anschließend in Umfangsrichtung in beiden Ringnuten geführt bewegt werden. Ebenso einfach lassen sich die einzelnen Dichtbleche in umgekehrter Reihenfolge wieder entnehmen.

[0006]  Bevorzugt weist die Vertiefung in axialer Richtung eine größere Breite als die erste Ringnut auf. Auf diese Weise wird während der Montage oder Demontage der Dichtbleche ausreichend Platz zum einfachen Ein- und Ausfädeln der Dichtbleche zur Verfügung gestellt.

[0007]  Vorteilhaft weist der Ringvorsprung auf der der ersten Ringnut zugewandten Seite im Bereich der Vertiefung eine Schräge auf, wobei die Schräge so ausgebildet ist, dass der Ringvorsprung zur ersten Ringnut hin abflacht. Eine solche Schräge vereinfacht ebenfalls das Einsetzen und Entnehmen der Dichtbleche im Bereich der Vertiefung.

[0008]  Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Ringvorsprung auf der der ersten Ringnut zugewandten Seite im Bereich der Vertiefung einen hinterschnittenen Bereich auf. Ein solcher hinterschnittener Bereich kann der Befestigung eines Füllstückes dienlich sein, wie es nachfolgend noch näher erläutert wird.

[0009]  Vorteilhaft sind zwei Vertiefungen vorgesehen, die diametral gegenüberliegend in der Radscheibe ausgebildet sind. Dank einer zweiten Vertiefung können während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Radscheibenanordnung Unwuchten vermieden werden. Ferner können die Dichtbleche schneller montiert und demontiert werden.

[0010]  Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die erste Ringnut hinterschnitten ausgebildet und weist im Querschnitt betrachtet zumindest einen axial vorstehenden Haltevorsprung auf, der mit einer Anlagefläche versehen ist, wobei die Dichtbleche im Bereich des Innendurchmessers im Querschnitt betrachtet jeweils zumindest einen korrespondierend zu dem zumindest einen Haltevorsprung ausgebildeten, axial vorstehenden Tragvorsprung aufweisen, der mit einer Tragfläche versehen ist, wobei die Anlagefläche des zumindest einen Haltevorsprungs, die Tragfläche des zumindest einen Tragvorsprungs und die Höhe der Dichtbleche derart ausgebildet sind, dass sich die Tragflächen der Dichtbleche während des bestimmungsgemäßen Betriebes der Radscheibenanordnung unter Einwirkung einer Fliehkraft gegen die Anlagefläche des zumindest einen Haltevorsprungs abstützen. Dank dieser Ausgestaltung wird das Eigengewicht der Dichtbleche unter Einwirkung einer Fliehkraft von der Radscheibe aufgenommen, wodurch die Schaufeleinrichtungen entlastet werden.

[0011]  Bevorzugt ist wenigstens ein Füllstück vorgesehen, dass die Vertiefung und/oder die Verbreiterung und/oder den hinterschnittenen Bereich und/oder die Schräge ausfüllt. Vorteilhaft weist das Füllstück eine radial nach außen weisende Kontaktfläche auf, an der zumindest ein Dichtblech anliegt. Entsprechend kann sich das zumindest eine Dichtblech auf dem Füllstück abstützen. Gleichzeitig sichert das zumindest eine Dichtblech das Füllstück an der Radscheibe.

[0012]  Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Dichtbleche identisch ausgebildet, wodurch die Herstellung und auch die Lagerung der Dichtbleche vereinfacht wird.

[0013]  Vorteilhaft weisen die Dichtbleche jeweils eine Umfangsverschiebungssicherung auf, die das entsprechende Dichtblech während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Radscheibenanordnung in der bestimmungsgemäßen Position hält, also an einer Verschiebung in Umfangsrichtung hindert.

[0014]  Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die Dichtbleche eine Bohrung und die Radscheibe zugeordnete Öffnungen auf, wobei sich durch die Bohrungen erstreckende Verbindungselemente in die zugeordneten Öffnungen eingreifen und an den Dichtblechen befestigt sind. Dank der Festlegung der Verbindungselemente an den Dichtblechen wird eine unnötige Schwächung der Radscheibe durch Kerbwirkung oder dergleichen verhindert.

[0015]  Vorteilhaft ist die Öffnung in Form eines sich radial erstreckenden Langloches ausgebildet. Entsprechend können sich die Dichtbleche während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der Radscheibenanordnung unter Einwirkung einer Fliehkraft radial auswärts bewegen.

[0016]  Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind eine Mehrzahl der Kanten und Ecken der ersten Ringnut und/oder der Tragvorsprünge und/oder des Füllstückes mit Radien versehen. Durch derartige Radien wird eine Schwächung des entsprechenden Bauteils durch Kerbwirkung vermieden.

[0017]  Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Radscheibenanordnung, bei dem in einem ersten Schritt sämtliche Schaufeleinrichtungen an der Radscheibe befestigt werden, und in einem weiteren Schritt die Dichtbleche montiert werden.

[0018]  Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung verschiedener erfindungsgemäßer Radscheibenanordnungen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer Radscheibenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im fertig montierten Zustand;
Figur 2
eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Radscheibe der in Figur 1 dargestellten Radscheibenanordnung, die eine erste Ringnut im Bereich einer einen Dichtblechanlagebereich definierenden Vertiefung zeigt;
Figur 3
eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in Figur 2;
Figur 4
eine vergrößerte Ansicht des in Figur 2 dargestellten Bereiches mit in der ersten Ringnut eingesetztem Dichtblech;
Figur 5
eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4 mit in die Vertiefung eingesetztem Füllstück;
Figur 6
eine Querschnittansicht, welche die in Figur 5 dargestellte Anordnung zeigt,
Figur 7
eine Seitenansicht des Füllstückes; und
Figur 8
eine perspektivische Schnittansicht ähnlich Figur 5, die eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Rotorscheibe im Bereich einer Vertiefung einer ersten Ringnut zeigt.


[0019]  Die Figuren 1 bis 7 zeigen eine Radscheibenanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Radscheibenanordnung 1 umfasst eine Radscheibe 2, mehrere Schaufeleinrichtungen 3, die entlang des Außenumfangs der Radscheibe 2 in zugehörigen, sich axial erstreckenden Schaufelfußaufnahmenuten 4 befestigt sind, und mehrere Dichtbleche 5, die zwischen der Radscheibe 2 und den Schaufeleinrichtungen 3 in zwei radial voneinander beabstandeten Ringnuten 6, 7 gehalten sind. Die erste Ringnut 6 ist dabei in der Radscheibe 2 vorgesehen und wird axial auswärts durch einen durchgehenden Ringvorsprung 8 begrenzt. Die zweite Ringnut 7 ist durch eine Vielzahl von benachbart angeordneten Ringnutsegmenten definiert, die jeweils in den Schaufeleinrichtungen 3 ausgebildet sind.

[0020]  Die in der Radscheibe 2 vorgesehene erste Ringnut 6 ist hinterschnitten ausgebildet und weist im Querschnitt betrachtet einen axial vorstehenden Haltevorsprung 9 auf, der mit einer Anlagefläche 10 versehen ist. Analog weisen die Dichtbleche 5 im Bereich des Innendurchmessers im Querschnitt betrachtet einen korrespondierend zu dem Haltevorsprung 9 ausgebildeten, axial vorstehenden Tragvorsprung 11 auf, der mit einer Tragfläche 12 versehen ist.

[0021]  Zur Erleichterung der Montage der Dichtbleche 5 weist die erste Ringnut 6 zwei diametral einander gegenüberliegende, identisch ausgebildete und jeweils einen Dichtblechaufnahmebereich definierende Vertiefungen auf, von denen in den Figuren nur die Vertiefung 13 gezeigt ist. Die Länge der Vertiefung 13 in Umfangsrichtung ist größer als die Breite der Dichtbleche am Innendurchmesser. Die Breite der Vertiefung 13 ist größer als die Breite der ersten Ringnut 6. Der Ringvorsprung 8 weist auf der der ersten Ringnut 6 zugewandten Seite im Bereich der Vertiefung 13 eine Schräge 14 auf, die derart ausgebildet ist, dass der Ringvorsprung zur ersten Ringnut 6 hin abflacht.

[0022]  Die Radscheibenanordnung 1 umfasst ferner ein Füllstück 15, das derart ausgebildet ist, dass es den gegenüber der ersten Ringnut 6 verbreiterten Bereich der Vertiefung 13 ebenso wie den Bereich der Schräge 14 ausfüllt. Ferner weist das Füllstück 15 einen axial von dem Ringvorsprung weg weisenden Vorsprung 16 auf, der eine Kontaktfläche definiert, die zur Aufnahme einer Innenumfangskante zumindest eines Dichtbleches 5 dient und die durch die freien Enden der durch die Vertiefung 13 unterbrochenen ersten Ringnut 6 im Wesentlichen bündig miteinander verbindet.

[0023]  Die Dichtbleche 5 sind jeweils identisch ausgebildet und umfassen jeweils eine Bohrung 17, durch die sich im bestimmungsgemäß montierten Zustand der Radscheibenanordnung 1 ein im Wesentlichen stiftförmig ausgebildetes Verbindungselement 18 erstreckt, das am zugeordneten Dichtblech 5 befestigt ist und in eine an der Radscheibe 2 ausgebildete Öffnung 19 in Form eines sich radial erstreckenden Langloches greift.

[0024]  Während der Montage der Radscheibenanordnung 1 werden in einem ersten Schritt sämtliche Schaufeleinrichtungen 3 an der Radscheibe 2 montiert. In einem weiteren Schritt werden nacheinander die Dichtbleche 5 installiert. Hierzu wird jedes Dichtblech 5 mit seiner Innenumfangskante voran von oben in die Vertiefung 13 eingesetzt und dann in Richtung der Radscheibe 2 gekippt. Daraufhin kann das Dichtblech 5 aufwärts bewegt, dann mit seiner Außenumfangskante in die zweite Ringnut 7 eingesetzt und anschließend in Umfangsrichtung in beiden Ringnuten 6 und 7 geführt bewegt werden. Hierbei werden die einzelnen Dichtbleche 5 zunächst in Umfangsrichtung in Überlappungsbereichen übereinander geschoben, so dass auch nach der Montage des letzten Dichtbleches 5 der durch Vertiefung 13 definierte Dichtblechmontagebereich frei bleibt. In einem weiteren Schritt wird dann das Füllstück 15 in die Vertiefung eingesetzt. Anschließend werden jeweils die benachbart zur Vertiefung 13 angeordneten Dichtbleche 5 in Umfangsrichtung aufeinander zu geschoben, so dass sie jeweils hälftig auf dem Vorsprung 16 des Füllstückes 15 aufliegen. Nunmehr ist das Füllstück 15 durch die aufliegenden Dichtbleche 5 gegen ein versehentliches Lösen gesichert. In einem weiteren Schritt werden die Verbindungselemente 19 durch die Bohrungen 17 der Dichtbleche 5 geschoben, so dass die Verbindungselemente 19 mit den zugeordneten Öffnungen 18, die jeweils fluchtend mit den Bohrungen 17 positioniert sind, in Eingriff kommen. Anschließend werden die Verbindungselemente 19 an den Dichtblechen 5 festgelegt, beispielsweise verstemmt. Nunmehr sind die Dichtbleche 5 gegen ein versehentliches Verschieben in Umfangsrichtung gesichert.

[0025]  Während des bestimmungsgemäßen Betriebes der Radscheibenanordnung wirkt auf die Dichtbleche 5 eine Fliehkraft, die dazu führt, dass sich die Dichtbleche 5 radial auswärts bewegen, wobei die Verbindungselemente 19 innerhalb der zugeordneten Öffnungen 18 geführt werden. Die radiale Auswärtsbewegung der Dichtbleche 5 wird durch die an den Dichtblechen 5 ausgebildeten Tragvorsprünge 11 begrenzt, sobald die Tragflächen 12 der Tragvorsprünge 11 mit den Anlageflächen 10 der Haltevorsprünge 9 der Radscheibe 2 in Eingriff kommen. In diesem Zustand nimmt dann die Radscheibe 2 die durch das Eigengewicht der Dichtbleche 5 verursachten Kräfte auf.

[0026]  Ein wesentlicher Vorteil der zuvor beschriebenen Radscheibenanordnung 1 besteht darin, dass die Dichtbleche 5 dank der Vertiefungen 13 in einfacher Art und Weise in die zugeordneten Ringnuten 6, 7 eingefädelt werden können, selbst wenn bereits sämtliche Schaufeleinrichtungen 3 an der Radscheibe 2 montiert sind, wodurch die Montage sehr flexibel gestaltet wird. Ebenso einfach lassen sich die Dichtbleche auch wieder demontieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Kräfte, die unter Einwirkung der Fliehkraft durch das Eigengewicht der Dichtbleche 5 hervorgerufen werden, dank des an der Radscheibe 2 vorgesehenen Haltevorsprungs 9 und der an den Dichtblechen 5 ausgebildeten Tragvorsprünge 11 durch die Radscheibe aufgenommen werden, wodurch die Schaufeleinrichtungen 3 während des Betriebes der Radscheibenanordnung 1 stark entlastet werden.

[0027]  Figur 9 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Vertiefung 20 und eines in die Vertiefung 20 eingesetzten Füllstückes 21. Die Vertiefung 20 unterscheidet sich dahingehend von der Vertiefung 13, dass der Ringvorsprung auf der der ersten Ringnut 6 zugewandten Seite im Bereich der Vertiefung 20 einen hinterschnittenen Bereich 22 aufweist. Das Füllstück 21 unterscheidet sich dahingehend von dem Füllstück 15, dass dieses auch den hinterschnittenen Bereich 22 ausfüllt, und dass im Gegensatz zum Füllstück 15 kein von dem Ringvorsprung weg weisender Vorsprung 16 vorgesehen ist, auf dem die Dichtbleche 5 aufliegen. Im Übrigen entspricht die in Figur 9 dargestellte Ausführungsform der zuvor beschriebenen Radscheibenanordnung 1, weshalb gleiche Bauteile bzw. Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

[0028]  Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.