Einrichtung zum Verbinden zweier Teile einer Turbine miteinandei unter Verwendung eines Gewindes Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verbindung von Einbau- oder Anbauteilen einer Turbine mit anderen Turbinenteilen. Es ist bereits vorgeschlagen, zur Verbindung oder Befestigung der artiger Einbauteile, wie der Leitschaufel- oder Dichtungsträger, bei Turbomaschinen Gewinderinge zu verwenden, welche die auftretenden Kräfte mittels Schraubenflächen eines Steilgewindes bzw. Sägezahn- gewindes übertragen.
Die Erfindung, welche eine Verbesserung einer derartigen Anordnung betrifft, geht davon aus, dass bei derartigen Anordnungen, besonders bei grossen Maschinenabmessungen unter Umständen das An ziehen des Gewindes, ganz besonders aber das Lö sen des Gewindes beträchtliche Schwierigkeiten berei ten, wenn sich im Verlauf einer längeren Betriebs zeit ergeben hat, dass sich in den Gewindegängen Verkrustungen oder Verunreinigungen angesammelt haben, welche eine starre Verbindung der Gewinde gänge ergeben.
Gemäss der Erfindung werden nun diese Schwierig keiten dadurch überwunden, dass in der Kraftschluss- stellung der verbundenen Teile an wenigstens zwei Stellen ihres Umfanges innerhalb der Trennflächen in dem innenliegenden und aussenliegenden Teil vor handene Axialnuten paarweise einander zugeordnet und abwechselnd in verschiedenem Sinne gegenein ander in der Umfangsrichtung derart versetzt sind,
dass beim Einschieben eines Keiles in das eine Nu- tenpaar ein Verspannen der Teile bewirkende Kräfte und beim Eintreiben des Keiles in das andere Nuten- paar mit im entgegengesetzten Sinne versetzten Nuten ein Lösen bewirkende Kräfte erzeugt werden können. Die erfindungsgemässe Anordnung macht es einer seits möglich, nach dem Einsetzen oder Einschrauben der Gewinde aufweisenden Teile durch Eintreiben von Keilen grosse Spannkräfte in verhältnismässig einfacher Weise zu erzeugen, so dass eine besonders feste und sichere Verspannung der Turbinenteile ge geneinander erreicht werden kann.
Anderseits gestattet es die erfindungsgemässe Lösung in der gleichen Weise nach dem vorherigen Entfernen der die Ver spannung ermöglichenden Axialkeile in analoger Weise ein Lösen der Turbinenteile zu erzielen, wobei durch eingetriebene Axialkeile im Sinne einer Auf hebung der Verspannung wirkende Umfangskräfte auf den einen beweglichen Turbinenteil ausgeübt werden.
Vorzugsweise kann eine gegenseitige Bewegung sowie insbesondere das Lösen der Verspannung der miteinander verbundenen Turbinenteile dadurch noch wesentlich erleichtert werden, dass zwischen den Ge windegängen des zur Verspannung dienenden Ge windes, insbesondere in Richtung der Turbinenachse, ein wesentlich vergrössertes Spiel vorgesehen wird, derart, dass nach dem Lösen der Verspannung die beiden Turbinenteile in Richtun- der Turbinenachse eine gewisse Axialverschiebbarkeit gegeneinander er halten.
Dies bedeutet, dass die Gewindegänge des inneren und äusseren Teiles nicht, wie dies sonst üblich ist, mit einem gewissen Passspiel und unter Reibung aneinandergleiten, sondern völlig lose ineinander- eifen. Erst durch das Anziehen, die Verspannungs- kraft, kommt ein festes Aneinanderliegen der Ge windegänge zustande. Die vorgesehene Ausbildung des Gewindes bietet besondere Vorteile für das Lösen der durch Gewinde verspannten Teile.
Sie er möglicht auch bei einem etwaigen Festsitzen der ver bundenen Teile mit verhältnismässig leichten Schlägen ein Losbrechen der die Bewegung hemmenden Zwi schenschichten durch gegenseitige Axialverschiebung <B>Z,</B> der beiden Turbinenteile. Sobald dies aber erfolgt ist, kann der -elöste Turbinenteil ohne grösseren Bewe- C wungswiderstand entfernt werden.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungs beispiels erläutert werden.
Fig. <B>1</B> zeigt zunächst in einem Teilaussehnitt die Befestigung eines Einbauteiles z. B. eines Leitschau- felträgers innerhalb eines Innengehäuses. Die Fig. 2 bis 4 zeigen in Ansicht bzw. verschiedenen Teil schnitten näher die Ausbildung der erfindungsgemäss vorgesehenen Einrichtung.
In Fig. <B>1</B> ist mit<B>9</B> ein Turbineninnengehäuse an gedeutet.<B>5</B> bedeutet den darin zu befestigenden Leit- schaufelträger, 14 zeigt einen Gewindering, dessen einen Trapezzahnquerschnitt aufweisende Aussen- gewindegänge <B>15</B> in den Spiel aufweisenden Gängen <B>16</B> des Innengewindes in dem Innengehäuse liegen.
In Fig. 2 sind perspektivisch nebeneinander der Gewinderin- 14 sowie das Innengehäuse<B>9</B> dargestellt, in dem der Einbauteil<B>5</B> durch den Gewindering 14 gehalten werden soll. Die Teile 14 und<B>9</B> weisen wie gesagt ein steilgängiges Trapez,-ewinde auf. Die Stei gung dieses Gewindes ist dabei verhältnismässig gross <B>C</B> _C Crewählt, um die Drehwinkel beim Anziehen der Schraubverbindung möglichst klein zu halten.
Die Gewindegänge der beiden zu verbindenden Teile sind vorzugsweise so bemessen, dass ein vergrössertes axiales Flankenspiel vorhanden ist. In den Teilen<B>9</B> und 14 sind Axialnuten <B>17,</B> 17a bzw. <B>17,</B> 17a' vorhanden, die so angeordnet sind, dass die in der Kraftschluss- stellung in dem einen Teil 14 (Gewindering) liegende Nut<B>17</B> der Nut<B>17'</B> in dem Innengehäuse<B>9</B> gegen überliegt. In analoger Weise liegt eine Nut 17a des Gewinderinges 14 einer Nut 17a' in dem Innen gehäuse<B>9</B> gegenüber.
Die<B>je</B> ein Nutenpaar bildenden Nuten<B>17, 17'</B> und 17a, 17al sind in der Umfangs richtung gegensinnig gegeneinander versetzt. Durch diese Massnahme wird gewährleistet, dass beün Ein treiben eines Spannkeils in das Nutenpaar <B>17, 17'</B> die Teile 14,<B>9</B> gegeneinander verspannt und umgekehrt beim Eintreiben des Keils in die Nuten 17a, 17a' die Verspannung der Teile 14,<B>9</B> gelöst werden kann.
Selbstverständlich ist es möglich, anstelle zweier Nu- tenpaare <B>17, 17'</B> und 17a, 17a' eine grössere Anzahl von Nutenpaaren vorzusehen, welche über den Ge- windeumfan- verteilt sind und die Anwendung meh rerer Keile gestatten. Die gewissermassen die Ge windezone in einzelnen Sektoren unterteilenden Axialnuten können so gestaltet werden, dass die Ge windesektoren nach Art eines Bajonettverschlusses ineinanderggeschoben und dann gegeneinander ver dreht werden können.
Im Falle des Ausführungsm- beispieles ist jedoch angenommen, dass der Ring 14 in den Teil<B>9</B> eingedreht wird, wozu bei genügend steilem Gewinde nur ein Drehwinkel von etwa<B>900</B> erforderlich ist. Die Fig. <B>3</B> und 4 lassen näher erkennen, wie das Verspannen und Entspannen der ineinandergeschraub- ten Teile mit Hilfe der in die Keilnuten der zu ver bindenden Teile eingeführten Keile erreicht wird. Zunächst sei Fig. <B>3</B> näher betrachtet, die das An ziehen des Ringes 14 in dem Einbauteil<B>9</B> veran schaulicht.
In der Fig. <B>3</B> bedeutet K einen Treibkeil, <B><I>G</I></B> den als feststehend angenommenen Gehäuseteil entsprechend Teil<B>9</B> der Fig. 2,<I>M</I> die Mutter ent sprechend Position 14 der Fig. 2. Wie aus dem oberen Querschnitt der Fig. <B>3</B> hervorgeht, legt sich nun der in das Nutenpaar <B>17, 17'</B> eingeschobene Keil K mit seiner rechten Flanke an die Nutwand der Mutter M, während die linke Seitenflanke des Keiles K sich an die diagonal gegenüberliegende Nutwand des Ge häuseteiles<B>G</B> anlegt.
Wird auf den Keil in axialer Richtung eine Kraft ausgeübt, so wird durch die Wirkung des Keiles die Mutter im Sinne einer Ver spannung gegenüber dem feststehenden Gehäuseteil <B>G</B> verdreht. Fig. 4 veranschaulicht in der gleichen Weise, wie das Lösen der Verspannung durch Eintreiben des Keils in das Nutenpaar 17a, 17a' erreicht wird. Nach der Fig. 4 ergibt sich jedoch durch Eintreiben des Keiles K zwischen die diagonal gegenüberliegenden Keilnutflanken der Mutter bzw. des Gehäuses eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft, wie im Falle der Fig. <B>3,</B> wodurch sich ein Lösen der Spannverbindung ergibt.
Die Fig. <B>3</B> und 4 lassen auch das Axialspiel zwischen den Gewindegängen erken nen, welches eine beiderseitige Führung der Gewinde gänge ausschliesst. Dieses Axialspiel ermöglicht, sobald die Gewindeverspannung aufgehoben ist, dass sich die Mutter M in axialer Richtung bewegen kann und dass ohne weiteren Kraftaufwand ein Drehen der Mutter möa ich ist.
Wie ohne weiteres anhand der Figuren ersehen werden kann, kommt es für die Wir kungsweise der Erfindung auf die Tiefe der Keil- mit <B>17</B> nicht weiter an. Zweckmässigerweise wird man die Keilnut tiefer'machen als die Gewindezone reicht.
Device for connecting two parts of a turbine with one another using a thread The invention relates to a device for connecting built-in or add-on parts of a turbine to other turbine parts. It has already been proposed to connect or fasten such built-in parts, such as the guide vane or seal carrier, to use threaded rings in turbo machines which transmit the forces occurring by means of helical surfaces of a coarse thread or buttress thread.
The invention, which relates to an improvement of such an arrangement, assumes that in such arrangements, especially with large machine dimensions, the tightening of the thread under certain circumstances, but especially the loosening of the thread prepares considerable difficulties when in the course of a prolonged operation has shown that incrustations or impurities have accumulated in the threads, which result in a rigid connection of the threads.
According to the invention, these difficulties are now overcome in that in the frictional connection position of the connected parts at at least two points of their circumference within the separating surfaces in the inner and outer part, existing axial grooves are assigned to one another in pairs and alternately in different ways in relation to one another in the Are offset in the circumferential direction
that when a wedge is pushed into the one pair of grooves, forces causing tensioning of the parts and when the wedge is driven into the other pair of grooves with grooves offset in the opposite direction, forces that cause loosening can be generated. The arrangement according to the invention makes it possible on the one hand to generate large clamping forces in a relatively simple manner by driving in wedges after inserting or screwing in the threaded parts, so that a particularly firm and secure bracing of the turbine parts can be achieved against each other.
On the other hand, it allows the solution according to the invention in the same way after the previous removal of the tension-enabling axial wedges in an analogous manner to achieve a loosening of the turbine parts, with driven axial wedges in the sense of a lifting of the tension acting circumferential forces are exerted on the one moving turbine part .
A mutual movement and, in particular, the loosening of the tensioning of the interconnected turbine parts can be made much easier by providing a significantly increased play between the turns of the thread used for tensioning, in particular in the direction of the turbine axis, such that after When the tension is released, the two turbine parts in the direction of the turbine axis have a certain axial displacement relative to one another.
This means that the threads of the inner and outer part do not slide against each other, as is otherwise usual, with a certain amount of clearance and friction, but rather slip into each other completely loosely. It is only through the tightening, the tension force, that the threads are firmly attached to one another. The intended design of the thread offers particular advantages for loosening the parts clamped by the thread.
Even if the connected parts get stuck with relatively light blows, it enables the intermediate layers that impede the movement to break away through mutual axial displacement <B> Z, </B> of the two turbine parts. As soon as this has taken place, however, the detached turbine part can be removed without any major movement resistance.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing, for example.
Fig. 1 shows initially in a partial section the attachment of a built-in part z. B. a vane carrier within an inner housing. 2 to 4 show in a view or different parts in more detail, the design of the device provided according to the invention.
In Fig. 1, a turbine inner casing is indicated by 9. 5 means the guide vane carrier to be fastened therein, 14 shows a threaded ring, one of which External threads <B> 15 </B> having trapezoidal tooth cross-section lie in the course having play <B> 16 </B> of the internal thread in the inner housing.
In Fig. 2, the threaded ring 14 and the inner housing <B> 9 </B> are shown in perspective side by side, in which the built-in part <B> 5 </B> is to be held by the threaded ring 14. As mentioned, the parts 14 and 9 have a steep trapezoidal thread. The pitch of this thread is relatively large <B> C </B> _C in order to keep the angle of rotation as small as possible when the screw connection is tightened.
The threads of the two parts to be connected are preferably dimensioned in such a way that there is increased axial flank play. In the parts <B> 9 </B> and 14 there are axial grooves <B> 17, </B> 17a and <B> 17, </B> 17a 'which are arranged in such a way that the frictional connection - Position in the one part 14 (threaded ring) lying groove <B> 17 </B> of the groove <B> 17 '</B> in the inner housing <B> 9 </B> opposite. In an analogous manner, a groove 17a of the threaded ring 14 is opposite a groove 17a 'in the inner housing 9.
The grooves <B> 17, 17 '</B> and 17a, 17al which each form a pair of grooves are offset from one another in opposite directions in the circumferential direction. This measure ensures that when a clamping wedge is driven into the pair of grooves 17, 17 ', the parts 14, 9 are braced against one another and vice versa when the wedge is driven into the grooves 17a , 17a ', the tension of the parts 14, <B> 9 </B> can be released.
It is of course possible, instead of two pairs of grooves 17, 17 'and 17a, 17a', to provide a larger number of pairs of grooves, which are distributed over the thread and allow the use of several wedges. The axial grooves dividing the Ge thread zone to a certain extent into individual sectors can be designed in such a way that the Ge thread sectors can be pushed into one another like a bayonet lock and then rotated against one another.
In the case of the exemplary embodiment, however, it is assumed that the ring 14 is screwed into part 9, for which purpose only an angle of rotation of approximately 900 is required if the thread is sufficiently steep. FIGS. 3 and 4 show in more detail how the tensioning and releasing of the parts screwed into one another is achieved with the aid of the wedges introduced into the keyways of the parts to be connected. First of all, FIG. 3 should be considered, which illustrates the tightening of the ring 14 in the built-in part <B> 9 </B>.
In FIG. 3, K denotes a driving wedge, <B><I>G</I> </B> the housing part assumed to be stationary according to part <B> 9 </B> of FIG. 2, <I> M </I> the nut corresponding to position 14 of FIG. 2. As can be seen from the upper cross section of FIG. 3, the nut now lies in the pair of grooves 17 , 17 '</B> inserted wedge K with its right flank against the groove wall of the nut M, while the left side flank of the wedge K rests against the diagonally opposite groove wall of the housing part <B> G </B>.
If a force is exerted on the wedge in the axial direction, the action of the wedge causes the nut to be twisted in the sense of tension relative to the stationary housing part <B> G </B>. Fig. 4 illustrates in the same way how the release of the tension is achieved by driving the wedge into the pair of grooves 17a, 17a '. According to FIG. 4, however, driving in the wedge K between the diagonally opposite wedge groove flanks of the nut or the housing results in a force acting in the opposite direction, as in the case of FIG. 3, which results in loosening the clamping connection results.
FIGS. 3 and 4 also show the axial play between the threads, which rules out the threads being guided on both sides. This axial play makes it possible, as soon as the thread tension is released, that the nut M can move in the axial direction and that the nut can be turned without further expenditure of force.
As can be readily seen from the figures, the depth of the wedge with <B> 17 </B> does not matter for the way of the invention. Appropriately, the keyway will be made deeper than the thread zone is enough.