DE2200515B2 - Einrichtung zum verriegeln eines bauteils in einer vorgegebenen lage auf einem traeger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verriegeln eines Bauteils in einer vorgegebenen Lage auf einem Träger, der um eine zur Vertikalen geneigte Achse drehbar ist und auf dem das Bauteil gleitend verschiebbar ist, insbesondere zum axiaien Festlegen eines Schaufelfußes in einer Axialnut eines Schaufelrades, mit einem ersten Verriegelungsteil, das in einer im wesentlichen radialen Richtung zwischen einer Verriegelungs- und einer Entriegelungsstellung bewegbar ist und das in der Entriegelungsstellung in eine Aussparung des Trägers versenkt ist und >n der Vernegelungsstellung in eine gegenüber der Aussparung des Trägers «bildeten Aussparung des Bauteils so zur Anlage gebracht ist, daß das erste Verriegelungsteil sich jeweils etwa zur Hälfte seiner radialen Erstreckung in den beiden Aussparungen befindet und die Bewegung des ersten Verriegelungsteiles von seiner Entnegelungsstellung in die Verriegelungsstellung radial nach außen crfolßt.

Bei einer vorbekannten Einrichtung dieser Gattung (FR-PS 9 76 790) wird das Verriegelungsorgan, das als Stift ausgebildet ist, durch eine Feder radial nach außen in die Verriegelungsstellung vorgespannt, in der es sich gleichzeitig in den beiden Aussparungen befindet. Die Verwendung einer Feder zum Vorspannen des Verriegelungsorgans stellt ein gewisses Sicherheitsrisiko dar, da die Feder brechen oder sich verklemmen kann. Diese Gefahr ist insbesondere dann groß, wenn der Träger mit großer Drehzahl umläuft, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn der Träger als Schaufelrad einer Turbomaschine und das zu verriegelnde Bauteil als Schaufelfuß ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der angesprochenen Gattung so auszubilden, daß die Sicherheit gegen Lösen erhöht wird, ohne daß'dadurch der Ein- und Ausbau erschwert werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben dem ersten Verriegelungsteil ein zweites Verriegelungsteil vorgesehen ist, das in der Entriegelungsstellung in eine Aussparung des Bauteils versenkt ist und in der Verriegelungsstellung in eine gegenüber der Aussparung des Bauteils gebildete Aussparung des Trägers so zur Anlage gebracht ist, daß das zweite Verriegelungsteil sich jeweils etwa zur Hälfte seiner radialen Erstreckung in den beiden Aussparungen befindet und die Bewegung des zweiten Verriegelungsteils von seiner Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung radial nach innen erfolgt.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung sind somit zwei Verriegelungsteile vorgesehen, deren Verriegelungsstellungen einander so zugeordnet sind, daß sich die beiden Verriegelungsteile in entgegengesetzte Richtungen bewegen müssen, um in ihre Verriegelungsstell'ingen zu gelangen. Auf diese Weise wird - auch ohne Verwendung einer Feder — sichergestellt, daß sich immer eines der Verriegelungsteile in seiner Verriegelungsstellung befindet. Wird beispielsweise das eine Verriegelungsteil durch die Zentrifugalkraft in seine Entriegelungsstellung bewegt, so bewegt die Zentrifugalkraft gleichzeitig das andere Verriegelungsteil in seine Verriegelungsstellung. Vorzugsweise sind die beiden Verriegelungsorgane zwischen der Verriegelungs- und Entriegelungsstellung unter der Wirkung der Schwer- und Zentrifugalkraft frei beweglich.

Die Verriegelungsteile können beispielsweise zylindrisch, konisch, prismatisch oder pyramidenförmig ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsteile als Kugeln und die Aussparungen, in die die Verriegelungsteile bei ihrer Bewegung in die Verriegelungsstellung gelangen, als halbkugelförmige Vertiefungen mii im wesentlichen dem gleichen Radius wie die Kugeln ausgebildet sind. Die Verwendung von Kugeln als Verriegelungsteile ist bereits bekannt (US-PS 28 46 183).

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß zwischen den einander zugewandten Flächen des Trägers und des Bauteils ein Kanal gebildet ist, der sich zwischen der Außenseite und zumindest einer der Aussparungen erstreckt und zur Aufnahme eines Metalldrahtes oder entsprechenden Werkzeuges dient, mit dem das Verriegelungsteil in seiner Entriegelungsstellung gehalten werden kann. Auf diese Weise können die Verriegelungsteile in sehr einfacher Weise ausgebaut werden.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung zum axialen Festlegen eines Schaufelfußes in einer Axialnut eines Schaufelrades einer Turbomaschine bei umlaufenden Schaufelrad;

Fig.2 eine der Fig. 1 entsprechenden Ansicht zur Veranschaulichung des Ausbaus der Schaufel;

Fig.3 einen Querschnitt längs Jer Linie Vl-VI in Fig. 2.

In einer Axialnut 2 eines Schaufelrades 1 ist ein Schaufelfuß 3 einer Schaufel 4 axial gleitend verschiebbar angeordnet. Zum axialen Festlegen des Schaufelfußes ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die zwei gleiche Verriegelungsteile in Form von Kugeln 6,7 aufweist, die jeweils in einer Führung 8 bzw. 9 radial beweglich sind. Die Führung 8 weist eine Aussparung 10 auf, die im Schaufelfuß 3 gegenüber einer Aussparung 11 des Schaufelrades 1 gebildet ist, und die Führung 9 weist eine Aussparung 12 auf, die im Schaufelrad 1 gegenüber einer Aussparung 13 des Schaufelfußes 3 gebildet ist. Jede der Aussparungen 11, 13 besteht aus einer halbkugelförmigen Vertiefung, deren Radius gleich dem Radius der Kugeln 6, 7 ist, und jede der Aussparungen 10, 12 weist eine halbkugelförmige Vertiefung von gleichem Radius auf, die am Boden einer zylindrischen Bohrung ist gleich oder ein wenig größer als der Radius der Kugeln.

Jede der Kugeln läßt sich somit in radialer Richtung zwischen einer Entriegelungsstellung, in der sie in der länglichen Aussparung versenkt ist (linke Seite der Fig. 1), und einer Verriegelungsstellung, in der sie sich etwa zur Hälfte ihrer radialen Erstreckung in den beiden Aussparungen befindet (rechte Seite der Fig. 1), verschieben. In der Verriegelungsslellung verriegelt die Kugel den Schaufeifuß 3 und sichert ihn gegen eine Gleitbewegung in der Axialnut 2.

Wenn sich die Schaufel 4 bei Stillstand der Turbomaschine im oberen Teil ihrer Umlaufbahn befindet, hält die Schwerkraft die Kugel 6 in ihrer Verriegelungsstellung und die Kugeln 7 in ihrer Entriegelungsstellung. Wenn sich dagegen die Schaufel 4 im unteren Teil ihrer Umlaufbahn befindet, hält die Schwerkraft die Kugel 6 in ihrer Entriegelungsstellung und die Kugel 7 in ihrer Verriegelungsstellung.

Bei umlaufender Turbomaschine werden die beiden Kugeln durch die Zentrifugalwirkung radial nach außen gedrückt, so daß die Kugel 6 in ihrer Entriegelungsstellung und die Kugel 7 in ihrer Verriegelungsstellung gehalten wird (F i g. I).

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Länge der zylindrischen Bohrung der Aussparungen 10, 12 etwas größer als der Radius der Kugeln, damit zur Demontage ein Metalldraht Π in einen Kanal 16 eingeführt werden kann. Der Kanal 16 ist parallel verlaufend zur Drehachse in den einander zugewandten Flächen des Schaufelfußes 3 und des Schaufelrades 1 gebildet. Um die Schaufel 4 auszubauen, wird sie zunächst in einen unteren Punkt ihrer Umlaufbahn gebracht, so daß die Kugel 6 in die Aussparung 10 eintaucht, und sie wird in dieser Lage gehalten, indem der Metalldraht 17 in den Kanal 16 eingeführt wird. Das Schaufelrad wird nun um 180° gedreht, so daß die Kugel 7 in die Aussparung 12 eintaucht Der Schaufelfuß 3 kann nun aus der Axialnut 2 bewegt werden, nachdem gegebenenfalls der Metalldraht 17 noch weiter in den Kanal 16 eingeführt worden ist, damit die Kugel 7 in der Aussparung 12 versenkt bleibt (vgl. F i g. 2,3). Der in der Zeichnung dargestellte Kanal 16 besteht aus zwei Nuten, die einander gegenüberliegend in den Flächen des Schaufelfußes 3 und der Axialnut 2 gebildet sind und sich zu beiden Seiten des Schaufelrades 1 erstrecken, wobei sie durch die beiden Führungen 8 und 9 verlaufen. Es versteht sich jedoch, daß der Kanal auch nur von einer einzigen, in einer der Flächen gebildeten Nui gebildet werden kann und/oder der Kanal sich nur zwischen der einen Seite des Schaufelrades und der zugehörigen Führung erstreckt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

22 OO Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verriegeln eines Bauteils in einer vorgegebenen Lage auf einem Träger, der um eine zur Vertikalen geneigten Achse drehbar ist und auf dem das Bauteil gleitend verschiebbar ist, insbesondere zum axialen Festlegen eines Schaufelfußes in einer Axialnut eines Schaufelrades, mit einem ersten Verriegelungsteil, das in einer im wesentlichen radialen Richtung zwischen einer Verriegelungs- und einer Entriegelungsstellung bewegbar ist und das in der Entriegelungsstellung in eine Aussparung des Trägers versenkt ist und in der Verriegelungsstellung in eine gegenüber der Aussparung des Trägers gebildeten Bauteils so zur Anlage gebracht ist, daß das erste Verriegelungsteil sich jeweils etwa zur Hälfte seiner radialen Erstreckung in den beiden Aussparungen befindet und die Bewegung des ersten Verriegelungsteiles von seiner Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung radial nach außen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem ersten Verriegelungsteil (7) ein zweites Verriegelungsteil (6) vorgesehen ist, das in der Entriegelungsstellung in eine Aussparung (10) des Bauteils versenkt ist und in der Verriegelungsstellung in eine gegenüber der Aussparung (10) des Bauteils gebildete Aussparung (11) des Trägers so zur Anlage gebracht ist, daß das zweite Verriegelungsteil (6) sich jeweils etwa zur Hälfte seiner radialen Erstreckung in den beiden Aussparungen (HO, 11) befindet und die Bewegung des zweiten Verriegelungsteils (6) von seiner Entriegelungsstellung im die Verriegelungsstellung radial nach innen erfolgt.

2. Einrichtung nach Aircspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsteile (6,7) als Kugeln und die Aussparungen (11, 13), in die die Verriegelungsteile bei ihrer Bewegung in die Verriegeiungsstellung gelangen, als halbkugelförmige Vertiefungen mit im wesentlichen dem gleichen Radius wie die Kugeln ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugewandten Flächen des Trägers (1) und des Bauteils (4, 5) ein Kanal (16) gebildet ist, der sich zwischen der Außenseite und zumindest einer der Aussparungen (11, 13) erstreckt und zur Aufnahme eines Metalldrahtes (17) oder entsprechenden Werkzeuges dient, mit dem das Verriegelungsteil (6, 7) in seiner Entriegelungsstellung gehalten werden kann.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsteile (6, 7) zwischen ihrer Verriegelungs- und Entriegelungsstellung unter der Wirkung der Schwer- und Zentrifugalkraft frei bewegbar sind.