DE19711337A1 - Verfahren zum Spitzenschleifen von in einem Stator- und Maschinengehäuse eingebauten Statorschaufeln einer Axial-Strömungsmaschine - Google Patents
Verfahren zum Spitzenschleifen von in einem Stator- und Maschinengehäuse eingebauten Statorschaufeln einer Axial-StrömungsmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spitzenschleifen von in einem Ma
schinengehäuse (auch Statorgehäuse genannt) eingebauten Statorschau
feln einer Axial-Strömungsmaschine, insbesondere eines Kompressors ei
ner Fluggasturbine.
Die Spitzendurchmesser der Statorschaufeln werden zur Optimierung des
Kompressorwirkungsgrades üblicherweise nach dem Einbau in das Stator-
oder Maschinengehäuse einer Axial-Strömungsmaschine durch Schleifen
der Schaufelspitzen auf Maß gebracht. Bei diesem Schleifvorgang werden
die Statorschaufeln zu Vibrationen angeregt, welche jedoch nur bis zu einem
gewissen Ausmaß tolerierbar sind. Unzulässig starke Vibrationen der Sta
torschaufeln könnten diese nämlich beschädigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe de
rer zuverlässig und auf einfache Weise unzulässig starke Vibrationen der
Statorschaufeln beim Schleifen derselben verhindert werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Reihen von Statorschaufeln oder zwischen der Au
ßenseite einer im Randabschnitt der Strömungsmaschine liegenden Stator
schaufelreihe sowie eine am Maschinengehäuse vorgesehene Abstützung
eine die Statorschaufeln beim Schleifen gegen unzulässig starke Vibratio
nen fixierende Spannvorrichtung eingebracht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche; insbesondere
sind verschiedene besonders geeignete Spannvorrichtungen angegeben.
Stets erfolgt dabei die genannte zusätzliche Fixierung der Statorschaufeln
mit der Spannvorrichtung durch Anpressen einer Kreisringfläche an die Vor
derkante bzw. Hinterkante der Schaufeln unter Ausnutzung der Reibkräfte.
Auf eine einzelne Schaufel wirkt dabei über die beiden Kreisringflächen so
wohl auf deren Vorderkante als auch auf deren Hinterkante eine Normalkraft
ein, welche bei einer Vibration der Schaufel Reibkräfte gegenüber der jewei
ligen Kreisringfläche erzeugt. Diese Reibkräfte dämpfen erwünschtermaßen
die Vibrationsbewegungen der Statorschaufel. Die zur Einleitung der Nor
malkraft erforderlichen Anpresskräfte werden durch die erfindungsgemäße
Spannvorrichtung erzeugt, welche jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgen
den Statorschaufelreihen oder auch Statorstufen plaziert wird. Dadurch
stützt sich jede auf eine erste Statorstufe bzw. Schaufelreihe pressend ein
wirkende Spannvorrichtung an der jeweils benachbarten Schaufelreihe bzw.
Statorstufe ab und wirkt damit gleichzeitig auf diese benachbarte Schaufel
reihe pressend ein. Um auch eine Abstützung der Spannvorrichtung für die
beiden Randstufen des Statorgehäuses, d. h. für die in den Randabschnitten
der Strömungsmaschine liegenden Schaufelreihen zu ermöglichen, können
für den Schleifvorgang kreisringförmige Abstützplatten am Statorgehäuse
bspw. mittels einer Schraubverbindung befestigt werden, es kann aber auch
eine sonstwie gestaltete Abstützung am Maschinengehäuse vorgesehen
sein.
Um Beschädigungen der Statorschaufeln beim Einbringen der Spannvorrich
tung zu vermeiden, sollte diese spannungsfrei, d. h. im sog. entspannten
Zustand zwischen zwei aufeinanderfolgende Schaufelreihen eingelegt wer
den, wobei bevorzugt nahezu keine Berührung mit den Schaufeln erfolgt.
Anschließend wird die Spannvorrichtung in den gespannten Zustand, in wel
chem sie auf die Statorschaufeln pressend einwirkt, gebracht, und zwar
durch Ausdehnung oder Vergrößerung in Axialrichtung der Strömungsma
schine. In anderen Worten ausgedrückt wird somit die Höhe der Spannvor
richtung vergrößert, wenn als Höhenmaß der Abstand zwischen zwei aufein
anderfolgenden Schaufelreihen - (oder einer Schaufelreihe und der Abstüt
zung, wenn es sich um die Randstufe bspw. des Axialkompressors handelt) -
definiert wird.
Da beim Schleifen stets sämtliche Statorschaufeln in einem Arbeitsdurch
gang bearbeitet werden, sollten auch sämtliche Schaufelreihen gleichzeitig
mit erfindungsgemäßen Spannvorrichtungen verspannt werden. Hierbei
sollten einseitige Belastungen vermieden werden. Dies bedeutet, daß alle
Spannvorrichtungen aller Statorstufen zumindest im wesentlichen gleichzei
tig und gleichermaßen intensiv in den gespannten Zustand überführt werden
sollten. (Selbstverständlich können die Spannvorrichtungen der einzelnen
Statorstufen dann, wenn die Belastung der Schaufeln durch diese Spann
vorrichtung unterhalb der zulässigen Belastungsgrenze für eine einseitige
Statorschaufelbelastung bleibt, auch nacheinander in den gespannten Zu
stand überführt werden).
Im übrigen gelten die eben gemachten Aussagen auch für das nach dem
Schleifvorgang durchzuführende Entspannen der Spannvorrichtungen, wo
nach die Spannvorrichtungen aus dem Maschinengehäuse bzw. Statorge
häuse entfernt und für das Schleifen der Statorschaufeln einer weiteren
Axialströmungsmaschine wiederverwendet werden können.
Dies alles sowie weitere ggf. erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile
gehen auch aus der folgenden Beschreibung von in den beigefügten Figu
ren gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen, die der näheren Erläute
rung der Erfindung dienen, hervor.
Im einzelnen zeigt:
Fig. 1a einen Perspektivausschnitt eines Statorgehäuses mit Stator
schaufeln und einem elastischen Ringkörper als Spannvorrich
tung,
Fig. 1b als Prinzipdarstellung in einer Abwicklung eine erste Möglich
keit für einen derartigen elastischen Ringkörper, und
Fig. 1c in einer Darstellung analog Fig. 1b eine zweite Möglichkeit für
einen elastischen Ringkörper nach Fig. 1a.
Fig. 2 zeigt eine aus Spannringsegmenten bestehende Spannvorrich
tung in einem Statorgehäuse in Blickrichtung der Längsachse
der Strömungsmaschine,
Fig. 3a zeigt einen Perspektivausschnitt eines Spannringsegmentes
zwischen zwei Reihen von Statorschaufeln, wobei die Ver
spannung mittels eines Exzenters erfolgt,
Fig. 3b zeigt die Spannvorrichtung nach Fig. 3a in einem Ausschnitt, in
welchem der Schnitt durch den Exzenter gelegt ist,
Fig. 3c zeigt die Aufsicht auf den Exzenter aus Fig. 3b, und
Fig. 3d zeigt den Schnitt M-M aus Fig. 3c.
Fig. 4 zeigt einen Perspektivausschnitt eines Spannringsegmentes
zwischen zwei Reihen von Statorschaufeln, wobei die Ver
spannung mittels einer fluidbetätigten Kolben-Zylinder-Einheit
erfolgt,
Fig. 5a zeigt einen Perspektivausschnitt eines Spannringsegmentes
zwischen zwei Reihen von Statorschaufeln, wobei die Ver
spannung mittels eines Keilelements erfolgt, und wobei die
Keilflächen in Umfangsrichtung des Statorgehäuses verlaufen,
Fig. 5b zeigt die Aufsicht in radialer Richtung auf die Spannvorrichtung
nach Fig. 5a, und
Fig. 5c zeigt die Aufsicht in axialer Richtung auf das untere Ringseg
ment des ausschnittsweise dargestellten Spannringsegmentes.
Fig. 6 zeigt einen Perspektivausschnitt eines Spannringsegmentes
zwischen zwei Reihen von Statorschaufeln, wobei die Ver
spannung mittels eines Keilelements erfolgt, und wobei die
Keilflächen in Radialrichtung des Statorgehäuses verlaufen, in
einer ersten Ausführungsform,
Fig. 7 zeigt ähnlich Fig. 6 eine zweite Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt eine Teilaufsicht in radialer Richtung auf ein Spann
ringsegment zwischen zwei Reihen von Statorschaufeln, wobei
die Verspannung mittels eines Federelementes erfolgt, und
schließlich zeigt
Fig. 9 in einer Darstellung analog Fig. 8 ein Stellschraubenelement
zum Verspannen des Spannringsegmentes.
Dabei sind in sämtlichen Figuren gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet.
So trägt das Maschinengehäuse oder auch Statorgehäuse einer
Axial-Strömungsmaschine die Bezugsziffer 1. In dieses Maschinengehäuse 1/Statorgehäuse
1 sind wie üblich eine Vielzahl von Statorschaufeln 2 einge
fügt, und zwar - wie dem Fachmann bekannt - zum einen in Umfangsrichtung
des Maschinengehäuses 1 hintereinander, so daß eine erste Reihe 2a von
Statorschaufeln 2 gebildet wird, und zum anderen in Axialrichtung des Ma
schinengehäuses 1 hintereinander, so daß zumindest eine weitere Reihe 2b
von Statorschaufeln 2 gebildet wird.
Wie oben bereits ausführlich erläutert wurde, wird zum Schleifen dieser
Statorschaufeln 2 innerhalb des Statorgehäuses 1 zwischen die beiden
Statorschaufelreihen 2a und 2b eine in ihrer Gesamtheit mit 3 bezeichnete
Spannvorrichtung eingebracht, die einerseits auf die Hinterkante der
Schaufeln 2 der ersten Schaufelreihe 2a und andererseits auf die Vorder
kante der Schaufeln 2 der zweiten Schaufelreihe 2b pressend einwirkt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a ist die Spannvorrichtung 3 als elasti
scher, mit einem Fluid 4 befüllbarer Ringkörper 5 ausgebildet. Dieser hohle
quasi schlauchartige, im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Ringkör
per 5, der bspw. aus einem geeigneten Gummimaterial gefertigt sein kann,
wird zunächst in den Raum zwischen den beiden Schaufelreihen 2a, 2b ein
gelegt. Über ein im Ringkörper 5 vorgesehenes Einlaßventil 6 wird anschlie
ßend ein geeignetes Fluid ( Gas oder Flüssigkeit) mit einem vorgegebenen
Druck in den Innenraum/Hohlraum des Ringkörpers 5 gepreßt. Hierdurch
weitet sich der Ringkörper 5 und drückt mit seinen beiden den Schaufelrei
hen 2a, 2b zugewandten Außenseiten gegen die Vorderkante bzw. Hinter
kante der jeweiligen Statorschaufel 2, wodurch die bereits oben beschriebe
ne Fixierung gegen Vibrationen beim nachfolgenden Schleifen der Schau
feln 2 bewirkt wird.
Fig. 1c zeigt in einer Prinzipdarstellung, wie die Schaufeln 2 mit ihren Vor
derkanten und Hinterkanten in die jeweiligen benachbarten elastischen
Ringkörper 5 quasi eingebettet sein können, bzw. vom Ringkörper 5 umfaßt
und somit sicher gegen Vibrationsbewegungen gehalten werden können. Es
ist jedoch auch möglich, die Vibrationen der Schaufeln 2 beim Schleifen von
deren Spitzen insbesondere durch den oben bereits beschriebenen Normal
krafteffekt bzw. Reibkrafteffekt zu dämpfen. Die dementsprechende Prinzip
darstellung zeigt Fig. 1b, wobei abermals der gespannte Zustand dargestellt
ist. Um diesen Zustand zu erreichen, kann es abhängig von der Material
auswahl für den Ringkörper 5 erforderlich sein, diesen an oder in seinen den
Statorschaufeln 2 zugewandten Seiten mit einer versteifenden Trägerschicht
7 zu versehen. Diese beiden Trägerschichten 7 dienen zur Verteilung der
Kräfte auf die jeweilige Kontaktfläche mit den Schaufeln 2 und erhöhen die
Steifigkeit der Spannvorrichtung 3. Die Trägerschichten 7 können dabei wie
gezeigt in das Material des Ringkörpers 5 integriert sein, können alternativ
jedoch auch als separate Bauteile zwischen den Ringkörper 5 und die jewei
lige Schaufelreihe 2a bzw. 2b eingelegt werden. Zur vereinfachten Montage
und Demontage können diese (separaten) Trägerschichten 7 dabei in ein
zelne Ringsegmente unterteilt sein.
Um ferner eine möglichst ebene Fläche an der Innenkreisfläche 31 des
elastischen Ringkörpers 5 im gespannten Zustand zu erreichen, kann noch
ein zusätzlicher, teilbarer Stützring 32, der wie ersichtlich eine Durchtrittsöff
nung 33 für das Einlaßventil 6 aufweist, nach dem Einlegen des Ringkörpers
5 montiert werden. Hierbei handelt es sich um einen parallel zur Innenfläche
des Statorgehäuses 1 angeordneten Stützring 32, mit Hilfe dessen eine ge
radlinige Fläche an der Innenseite/Innenkreisfläche 31 des elastischen
Ringkörpers 5 auch im gespannten Zustand erzielbar ist, so daß der not
wendige Freiraum für den Schleifprozeß gewährleistet ist. Um die Montage
dieses Stützringes 32 zu ermöglichen, kann dieser bspw. aus drei Segmen
ten incl. einer Fixierung zueinander bestehend und/oder mit Scharnieren
versehen ausgebildet sein.
Alternativ ist die gewünschte Formhaltigkeit des elastischen Ringkörpers 5
auch durch eine integrierte Verstärkung erzielbar, die einer unerwünschten
Verformung entgegenwirkt.
Das im Ringkörper 5 vorgesehene Einlaßventil 6, über welches dieser Ring
körper 5 mit einem Fluid befüllt (und wieder entleert) werden kann, kann als
Rückschlagventil ausgebildet sein, um nach dem Befüllen die Schläuche
oder dgl. für die Fluidzufuhr abtrennen zu können und somit eine optimale
Zugänglichkeit für das Schleifwerkzeug zu ermöglichen. Ferner kann ein
Druckbegrenzungsventil zur Festlegung des maximalen Fluiddruckes im
Ringkörper 5 vorgesehen sein.
Wie eingangs bereits erwähnt, sollten bei einer mehrstufigen Strömungsma
schine alle Schaufelreihen gleichzeitig und im wesentlichen gleichermaßen
intensiv verspannt werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a sind somit
mehrere Ringkörper 5 als Spannvorrichtungen 3 erforderlich (wie auch die
Fig. 1b, 1c zeigen), welche dann über ein geeignetes Fluidleitungssystem
miteinander verbunden sein können und somit nacheinander oder bevorzugt
parallel befüllt werden können.
Nach durchgeführtem Schleifvorgang kann das Fluid aus den Ringkörpern 5
abgelassen werden, wonach diese aus dem Statorgehäuse 1 entnommen
werden können. Im übrigen sei noch erwähnt, daß Fluide mit den unter
schiedlichsten Kompressibilitäten zur Anwendung kommen können.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a die Spannkraft durch die
Spannvorrichtung 3 auf direktem Wege durch ein Fluid aufgebracht wird,
basieren die in den weiteren Fig. 2 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiele
von Spannvorrichtungen 3 auf einem mechanischen Prinzip. Hier sind stets
Spannringsegmente 8a-8d mit im wesentlichen starren oder festen Oberflä
chen vorgesehen, wobei diese in ihrer Höhe (vgl oben: das Höhenmaß ist
der Abstand zwischen zwei Schaufelreihen 2a, 2b) veränderbaren Spann
ringsegmente 8a-8d mit ihren festen Oberflächen auf die Vorderkante bzw.
Hinterkante der jeweils benachbarten Statorschaufeln 2 pressend einwirken.
Dabei bilden die Spannringsegmente 8a-8d einen Kreisring 8, der die
Spannvorrichtung 3 darstellt und somit zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schaufelreihen 2a, 2b der Axial-Strömungsmaschine eingesetzt wird/ist.
Fig. 2 zeigt eine derartige aus Spannringsegmenten 8a-8d bestehende
Spannvorrichtung 3 im einem Statorgehäuse 1 in Blickrichtung der Längs
achse der Strömungsmaschine, wobei der Übersichtlichkeit halber nur einige
Statorschaufeln 2 der in Blickrichtung hinter der Spannvorrichtung 3 liegen
den Schaufelreihe 2b dargestellt sind. Zum Verspannen wird dabei das sog.
Höhenmaß der Spannvorrichtung 3, welches ebenfalls in Blickrichtung bzw.
Axialrichtung der Strömungsmaschine gemessen wird, vergrößert.
Um eine Montage und Demontage einer in der Höhe veränderbaren Spann
vorrichtung 3 nach Fig. 2 im kreisförmigen Maschinengehäuse 1 überhaupt
zu ermöglichen, ist der Kreisring 8/die Spannvorrichtung 3 in die bereits
erwähnten Spannringsegmente 8a-8d unterteilt. Die Montage wird insbe
sondere durch die Verwendung des Spannringsegmentes 8d mit relativ klei
nem Kreismittelpunktswinkel ermöglicht. Daneben werden weitere Spann
ringsegmente mit größerem Kreismittelpunktswinkel zur Abdeckung der rest
lichen Kreisringfläche eingesetzt. Die Anzahl der Segmente kann geeignet
gewählt werden, hier sind neben dem einen kleinen Segment 8d drei größe
re Segmente 8a, 8b, 8c vorgesehen.
Im übrigen kann, nachdem beim Aufbau des Stators der
Axial-Strömungsmaschine für die Schleifbearbeitung die einzelnen Stufen nach
einander montiert werden, die Spannvorrichtung 3 grundsätzlich auch paral
lel zum Aufbau des Stators, d. h. praktisch gleichzeitig mit dem Einsetzen der
Statorschaufeln 2 in das Statorgehäuse 1 eingelegt werden.
Zur Realisierung einer geschlossenen Ringfläche, d. h. im Hinblick auf eine
vollflächige gegenseitige Berührung an den Grenzflächen der einzelnen
Spannringsegmente sind die Grenzflächen des kleinen Spannringsegmentes
8d bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet, und die damit in Berührung
kommenden Grenzflächen der benachbarten Segmente 8a und 8c ebenfalls
parallel hierzu. Die übrigen Grenzflächen der Segmente 8a, 8b, 8c werden
bevorzugt auf der gesamten Segmentbreite durch den Kreismittelpunktswin
kel begrenzt bzw. durch den Radiusstrahl zum Mittelpunkt M des Kreisringes
8 hin.
Die Montage der Spannringsegmente geschieht dabei folgendermaßen:
Nachdem die Statorschaufeln 2 in das Maschinengehäuse 1 eingebaut sind, werden die drei größeren Spannringsegmente 8a, 8b, 8c in entspanntem Zustand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufelreihen 2a, 2b einge legt und derart über dem Umfang des Statorgehäuses/Maschinengehäuses 1 verschoben, daß sich die Grenzflächen der einander benachbarten Seg mente 8a/8b bzw. 8b/8c auf der gesamten Segmentbreite berühren. An schließend wird das kleine Spannringsegment 8d zwischen die beiden grö ßeren Spannringsegmente 8a und 8c eingeschoben. Dabei kann anstelle dieses kleineren Spannringsegmentes 8d zur Überbrückung des zur Monta ge der Spannringsegmente 8a-8c erforderlichen Zwischenraumes auch jeweils ein Überbrückungsstück für die obere und für die untere Kreisringflä che des Kreisringes 8 der Spannvorrichtung 3 eingesetzt werden. Diese bei den Überbrückungsstücke werden dann an den beiden benachbarten, d. h. hier an zwei der drei großen Spannringsegmente 8a-8c über eine mechani sche Verbindung, bspw. eine Nutaufnahme, fixiert, nachdem die letztgenann ten wie bereits geschildert in das Statorgehäuse 1 eingelegt worden sind.
Nachdem die Statorschaufeln 2 in das Maschinengehäuse 1 eingebaut sind, werden die drei größeren Spannringsegmente 8a, 8b, 8c in entspanntem Zustand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufelreihen 2a, 2b einge legt und derart über dem Umfang des Statorgehäuses/Maschinengehäuses 1 verschoben, daß sich die Grenzflächen der einander benachbarten Seg mente 8a/8b bzw. 8b/8c auf der gesamten Segmentbreite berühren. An schließend wird das kleine Spannringsegment 8d zwischen die beiden grö ßeren Spannringsegmente 8a und 8c eingeschoben. Dabei kann anstelle dieses kleineren Spannringsegmentes 8d zur Überbrückung des zur Monta ge der Spannringsegmente 8a-8c erforderlichen Zwischenraumes auch jeweils ein Überbrückungsstück für die obere und für die untere Kreisringflä che des Kreisringes 8 der Spannvorrichtung 3 eingesetzt werden. Diese bei den Überbrückungsstücke werden dann an den beiden benachbarten, d. h. hier an zwei der drei großen Spannringsegmente 8a-8c über eine mechani sche Verbindung, bspw. eine Nutaufnahme, fixiert, nachdem die letztgenann ten wie bereits geschildert in das Statorgehäuse 1 eingelegt worden sind.
Nach erfolgter Montage der Spannringsegmente 8a-8d (vgl. noch Fig. 2)
zwischen zwei aufeinander folgenden Statorschaufelreihen 2a, 2b oder zwi
schen einer Schaufelreihe und einer Abstützung im entspannten Zustand
muß die benötigte Spannkraft aufgebracht werden, d. h. das sog. Höhenmaß
der Spannringsegmente 8a-8d muß vergrößert werden.
Hierzu wird zunächst auf Fig. 3a verwiesen, wo ein Perspektivausschnitt ei
nes Spannringsegmentes (bspw. 8a) zwischen zwei Reihen 2a, 2b von Sta
torschaufeln 2 gezeigt ist, und wobei die Verspannung mittels eines Exzen
ters 9 erfolgt. In den weiteren Figurendarstellungen 4 bis 9 sind für das Ver
spannen anstelle des Exzenters 9 andere Hilfsmittel vorgesehen, stets
gleich ist dabei jedoch der grundsätzliche Aufbau der Spannringsegmente
8a-8d.
Zurückkommend auf Fig. 3a erkennt man, daß das Spannringsegment 8a
(und in gleicher Weise die weiteren Segmente 8b, 8c, 8d) aus zwei anein
ander oder auch ineinander geführten Ringsegmenten 10, 11 besteht, die in
Axialrichtung der Strömungsmaschine gegeneinander verschiebbar sind.
Das in dieser Darstellung untere Ringsegment 10 besitzt ein U-förmiges
Querschnittsprofil, das obere Ringsegment 11 ein T-förmiges Querschnitts
profil. Der hier senkrechte längere Schenkel des T-Profiles ist zwischen den
beiden senkrechten Schenkeln des U-Profiles geführt. Dabei liege zunächst
das obere Ringsegment 11 mit den beiden kurzen, horizontalen Schenkeln
des T-Profiles auf den freien Enden der Schenkel des U-Profiles auf (nicht
gezeigt). In dieser Position können die beiden Ringsegmente 10, 11 durch
Fixierstifte 12 oder durch mit geeigneten Langlochbohrungen zusammenwir
kenden Schrauben oder dgl. gegeneinander gesichert sein, wodurch es be
sonders einfach möglich ist, die jeweiligen Spannringsegmente 8a-8d zwi
schen den Statorschaufelreihen 2a, 2b zu positionieren, ohne hierbei die
Statorschaufeln 2 zu beschädigen.
Um nun das gewünschte Verspannen durchführen zu können, muß zunächst
der Fixierstift 12 (oder ein anderes die gleiche Funktion erfüllendes Siche
rungselement) gelöst werden. Anschließend wird das obere Ringsegment 11
vom unteren Ringsegment 10 gemäß Pfeilrichtung 13 - diese ist parallel zur
Achsrichtung der Strömungsmaschine - abgehoben, wodurch das sog. Hö
henmaß der Spannvorrichtung 3 vergrößert wird, so daß sowohl das
Ringsegment 10 als auch das Ringsegment 11 an den Statorschaufeln 2 der
ihnen zugewandten Schaufelreihe 2a bzw. 2b zum Anliegen kommt. Durch
eine weitere geringfügige Bewegung der beiden Ringsegmente 10, 11 ge
geneinander, wobei sich diese voneinander entfernen, wird danach die ge
wünschte Spannkraft auf die einzelnen Statorschaufeln 2 aufgebracht.
Auch bei dieser sowie bei den weiteren später noch erläuterten Spannvor
richtungen 3, die aus Spannringsegmenten 8a-8d bestehen, ist bei einer
mehrstufigen Strömungsmaschine, wenn also mehrere Schaufelreihen 2a,
2b, usw. hintereinander vorgesehen sind, welche gemeinsam geschliffen
werden sollen, darauf zu achten, daß die Schaufeln 2 nicht einseitig durch
Spannkräfte unzulässig hoch belastet werden. Daher sollten sämtliche
Spannringsegmente 8a-8d aller Stufen, d. h. zwischen allen Schaufelreihen
2a, 2b, usw. in definierter Reihenfolge sukzessive in kleinen Schritten durch
Verdrehen der Exzenter 9 bis zur Endspannkraft gespannt werden. Diese
der Endspannkraft entsprechende Position kann dabei durch einen Anschlag
oder dgl. definiert sein, d. h. es kann eine Hubbegrenzung im Hinblick auf
den maximal zulässigen Abstand der jeweiligen den Schaufeln 2 zugewand
ten Außenseiten der beiden Ringsegmente 10, 11 voneinander vorgesehen
sein.
In dieser der Endspannkraft entsprechenden Position können die beiden
Ringsegmente 10, 11 jedes Spannringsegmentes 8a-8d wieder gegenein
ander fixiert werden, und zwar auf formschlüssige Weise bspw. mittels des
bereits erwähnten, nun jedoch in eine andere Aufnahmebohrung einzustec
kenden Fixierstiftes 12, oder auf kraftschlüssige Weise, bspw. mittels einer
mit einer Langlochbohrung zusammenwirkenden Schraubverbindung. Auch
dies gilt im übrigen ebenso für alle weiteren erläuterten Ausführungsformen
der Erfindung, ebenso wie die Tatsache, daß nach dem Schleifen der Sta
torschaufeln 2 das Entspannen analog dem vorausgegangenen Verspannen
(bei mehrstufigen Strömungsmaschinen) wieder an allen Spannvorrichtun
gen 3 bzw. Spannringsegmenten 8a-8d gleichzeitig und zumindest im we
sentlichen gleichermaßen erfolgen sollte, d. h. die einzelnen Spannringseg
mente werden wieder stufenweise jeweils in kleinen Schritten entspannt,
bevor die komplette Spannvorrichtung 3 aus dem Statorgehäuse 1 entnom
men wird.
Im übrigen sind die den Statorschaufeln 2 zugewandten an sich festen oder
starren Oberflächen der Ringsegmente 10 und 11 bei allen Ausführungsbei
spielen nach den Fig. 3a bis 9 mit einer elastischen, insbesondere weichen
Schicht 30, bspw. aus Gummi, versehen, um die Schaufeln 2 vor mechani
schen Beschädigungen zu schützen.
Zurückkommend auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a wurde bereits
erwähnt, daß die Ringsegmente 10, 11 mittels zumindest eines im jeweiligen
Spannringsegment 8a-8d vorgesehenen Exzenters 9 gegeneinander ver
schiebbar sind. Dies ist näher in Fig. 3b verdeutlicht, wobei in den Fig. 3c,
3d der Exzenter 9 detailliert dargestellt ist.
Wie ersichtlich ist der Exzenter 9 außenseitig über Kreisscheiben 9a, 9b im
unteren Ringsegment 10 um eine zur Achse der Strömungsmaschine senk
rechte Achse 14 (diese entspricht der radialen Richtung des Statorgehäuses
1) drehbar gelagert. Vorgesehen ist eine von der Strömungsmaschinen-Achse
her zugängliche Betätigungsvorrichtung 9d bspw. in Form eines
Schlitzeingriffs, in welche bzw. in welchen ein Schlüssel oder ein Werkzeug
eingesetzt werden kann, mit Hilfe dessen dann der Exzenter 9 um die Achse
14 verdreht werden kann. Indem wie ersichtlich das obere Ringsegment 11
mit einem Steg bzw. mit dem Schenkel, mit welchem dieses Ringsegment 11
wie bereits erläutert im unteren Ringsegment 10 geführt ist, auf der zwischen
den Kreisscheiben 9a, 9b vorgesehenen Exzenterscheibe 9c aufliegt, kann
hierdurch das Ringsegment 11 gegenüber dem Ringsegment 10 bewegt
werden, und zwar in bzw. gegen Pfeilrichtung 13.
Indem der Exzenter 9 bzw. die sog. Exzenterscheibe 9c, die hier im wesent
lichen kreisförmig ausgebildet und wie ersichtlich exzentrisch bezüglich der
Kreisscheiben 9a, 9b angeordnet ist, an der höchsten Stelle, d. h. in der
Position der maximalen Auslenkung eine Abflachung 9e aufweist, ist sicher
gestellt, daß die Spannvorrichtung 3 diese Position der maximalen Auslen
kung, die an anderer Stelle auch als Position der Endspannkraft bezeichnet
wurde, beibehält, wenn diese Position einmal erreicht ist. Die an anderer
Stelle beschriebene Fixierung der beiden Ringsegmente 10, 11 in der auch
sog. verspannten Position über Kraftschluß oder Formschluß (wie über die
gezeigten Fixierstifte 12) ist bei dieser speziellen Ausführungsform somit
nicht unbedingt erforderlich.
Nicht gezeigt ist ein spezieller Mechanismus, der an den Betätigungsvorrich
tungen 9d aller Exzenter 9 gleichzeitig angreifen kann, um eine gleichzeitige
und im wesentlichen gleichermaßen intensive Verspannung an allen Stator
schaufeln 2 der Strömungsmaschine zu erzielen. Mittels einer lageveränder
baren Kreisplatte und einem geeigneten Getriebe (bspw. mit Zahnrädern
und Zahnkranz) läßt sich dieses Ziel erreichen.
Wesentlich einfacher ist dieses Ziel einer gleichzeitigen und im wesentlichen
gleichermaßen intensiven Verspannung aller Statorschaufeln 2 bzw. aller
Schaufelreihen 2a, 2b, usw. mit einer Spannvorrichtung 3 möglich, die in
Fig. 4 dargestellt ist und im folgenden erläutert wird:
Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a, 3b besteht die Spannvorrich tung 3 auch hier aus zwei ineinander geführten und in Axialrichtung 13 der Strömungsmaschine gegeneinander verschiebbaren Ringsegmenten 10, 11, die jeweils Bestandteil mehrerer Spannringsegmente 8a-8d sind. Hier ge mäß Fig. 4 sind nun die Ringsegmente 10,11 mittels zumindest einer im jeweiligen Spannringsegment (bspw. 8a) vorgesehenen, fluidbetätigten Kol ben-Zylinder-Einheit 15 verschiebbar. Die Höhenveränderung der Spann ringsegmente 8a-8d wird somit mittels Pneumatik- oder Hydraulik-Hubkolben 15a bewerkstelligt. Jeder Hubkolben 15a kann zwischen den Ringsegmenten 10, 11 plaziert, bzw. wie hier gezeigt direkt in einem der beiden Ringsegmente 10, 11 integriert werden, wobei hier der zugehörige Zylinder 15b aus dem Ringsegment 10 herausgearbeitet ist. Wie ersichtlich fungiert ein entsprechend gestalteter Abschnitt des größeren vertikalen Schenkels des oberen Ringsegmentes 11 (mit dem T-förmigen Quer schnittsprofil) als Hubkolben 15a, während der zugehörige Zylinder 15b in den Innenraum des unteren Ringsegmentes 10 (mit dem U-förmigen Quer schnittsprofil) integriert ist.
Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a, 3b besteht die Spannvorrich tung 3 auch hier aus zwei ineinander geführten und in Axialrichtung 13 der Strömungsmaschine gegeneinander verschiebbaren Ringsegmenten 10, 11, die jeweils Bestandteil mehrerer Spannringsegmente 8a-8d sind. Hier ge mäß Fig. 4 sind nun die Ringsegmente 10,11 mittels zumindest einer im jeweiligen Spannringsegment (bspw. 8a) vorgesehenen, fluidbetätigten Kol ben-Zylinder-Einheit 15 verschiebbar. Die Höhenveränderung der Spann ringsegmente 8a-8d wird somit mittels Pneumatik- oder Hydraulik-Hubkolben 15a bewerkstelligt. Jeder Hubkolben 15a kann zwischen den Ringsegmenten 10, 11 plaziert, bzw. wie hier gezeigt direkt in einem der beiden Ringsegmente 10, 11 integriert werden, wobei hier der zugehörige Zylinder 15b aus dem Ringsegment 10 herausgearbeitet ist. Wie ersichtlich fungiert ein entsprechend gestalteter Abschnitt des größeren vertikalen Schenkels des oberen Ringsegmentes 11 (mit dem T-förmigen Quer schnittsprofil) als Hubkolben 15a, während der zugehörige Zylinder 15b in den Innenraum des unteren Ringsegmentes 10 (mit dem U-förmigen Quer schnittsprofil) integriert ist.
Der Hubkolben 15a, der einen Dichtring 17 trägt, kann mittels einer Schrau
be 16 am Ringsegment 11 befestigt sein. Im Zylinder 15b, der über eine von
der Längsachse des Statorgehäuses 1 her zugängliche Bohrung 19 mit dem
Fluid (Hydraulik oder Pneumatik) versorgt werden kann, ist ferner ein den
maximalen Kolbenweg bestimmender Sicherungsring 20 vorgesehen.
Zur zeitgleichen und gleichermaßen intensiven Verspannung aller Spann
vorrichtung 3 im Statorgehäuse 1 können dabei die Zylinder 15b bzw. Boh
rungen 19 aller Spannringsegmente 8a-8d an einen Pneumatik- und/oder
Hydraulikkreis angeschlossen werden. Durch Verwendung geeigneter Venti
le können die Leitungen des Pneumatik-/Hydraulikkreises für den eigentli
chen Schleifprozeß entfernt, zumindest im Falle eines Hydraulikkreises für
die daran anschließende Entspannung bzw. Entleerung der Zylinder 15b
jedoch wieder angeschlossen werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrich
tung 3, welches sich die Keilwirkung zu Nutzen macht, ist in den Fig. 5a-5c
dargestellt. Zur Ausnutzung dieser Keilwirkung sind die Spannringssegmen
te 8a-8d mit sich in Umfangsrichtung des Statorgehäuses 1 verengenden
Führungsnuten 21, die u. a. durch geeignet gestaltete Flächenabschnitte
22a, 22b der Ringsegmente 10, 11 gebildet werden, versehen. Wie ersicht
lich weisen hier die beiden Ringsegmente 10, 11 eines jeden Spannringseg
mentes (bspw. 8a) ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, wobei die beiden
Profile/Ringsegmente 10, 11 mit ihren offenen Seiten einander zugekehrt
sind. In der dadurch gebildeten beidseitigen rinnenartigen Führungsnut 21
befindet sich ein sog. Keilelement 23, so daß über dieses Keilelement 23
abermals die beiden Ringsegmente 10, 11 aneinander geführt sind, und
zwar über die seitlichen Stege 22', die einander zugewandt von den Flä
chenabschnitten 22a bzw. 22b abstehen.
Nachdem sich das Höhenmaß der Führungsnut 21 in Fig. 5a "nach hinten
hin" bzw. in Fig. 5b ",nach rechts hin" verringert - (wie ersichtlich läuft der
obere Flächenabschnitt 22b auf den unteren Flächenabschnitt 22a zu) - än
dert sich durch Verschieben des entsprechend an die Führungsnut 21 ange
paßten Keilelementes 23 die Höhe der Spannringsegmente 8a-8d, bzw. es
ändert sich der Abstand der jeweiligen Ringsegmente 10, 11 voneinander.
Die dadurch erzeugte Kraft drückt wieder die Spannringsegmente 8a-8d
gemäß Pfeilrichtung 13 gegen die Vorderkante bzw. Hinterkante der angren
zenden Statorschaufeln 2.
Zur Aufrechterhaltung der Spannkraft in einer einmal erreichten, gewünsch
ten Position können die Keilelemente 23 in oder an den Ringsegmenten 10,
11 formschlüssig, bspw. mittels Nutensteinen 24, oder kraftschlüssig durch
Schraubverbindungen fixiert werden. Die Nutensteine 24 können form
schlüssig in nicht näher bezeichnete Nuten in den Stegen 22' eingreifen,
wobei jeder Nutenstein 24 über eine Zugfeder in Richtung des Keilelemen
tes 23 gezogen werden kann, um den Formschluß zu den Ringsegmenten
10, 11 nach dem Vorspannen dieser Ringsegmente aufrecht zu erhalten.
Diese Zugfedern unterstützen des weiteren das Einrasten der Nutensteine 24
in die nicht näher bezeichneten Nuten, sobald die Ringsegmente 10, 11 in
deren jeweiliger Endstellung vorgespannt wurden.
Eine gleichzeitige Verschiebung aller Keilelemente 23 aller im Statorgehäu
se zumeist jeweils mehrfach vorhandenen Spannringsegmente 8a-8d kann
dabei mittels eines Werkzeuges erfolgen, an dessen Umfang Zapfen ange
ordnet sind, welche in am Keilelement 23 vorgesehene Bohrungen 23a ein
greifen.
Im übrigen kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Hubbegrenzung abwei
chend von den weiter oben gemachten Erläuterungen auch durch eine Be
grenzung des möglichen Verschiebeweges für das Keilelement 23 realisiert
werden.
Auch bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird die Keil
wirkung genutzt, wobei hier die Spannringsegmente 8a-8d mit in radialer
Richtung 14 (bezogen auf das Statorgehäuse 1) schräg verlaufenden Füh
rungsnuten 21 versehen sind. Hierzu sind wieder die Flächenabschnitte 22a,
22b der Ringsegmente 10, 11 in entsprechender Weise spiegelbildlich zu
einander geformt. Außerhalb dieses explizit dargestellten Bereiches können
die beiden Ringsegmente 10, 11 wieder analog dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3a ineinander geführt sein.
Durch Verschieben des in Fig. 6 als Spannkegel 23' ausgebildeten Keile
lementes 23 innerhalb der Führungsnut 21 ändert sich die Höhe der Spann
ringsegmente 8a-8d, bzw. es ändert sich der Abstand der jeweiligen
Ringsegmente 10, 11 voneinander. Das Verschieben des Spannkegels 23'
kann durch Anziehen einer Stellschraube 25 erfolgen, welche wie ersichtlich
den Spannkegel 23' durchdringt und in einen Haltering 26, der zwischen den
beiden Ringsegmenten 10, 11 geführt ist, einschraubbar ist. Die hierbei auf
grund der schiefen Ebene erzeugte Kraft bewirkt eine Höhenänderung der
Spannringsegmente (bspw. 8a), wodurch wie gewünscht die beiden Rings
segmente 10, 11 gegen die Vorderkante bzw. Hinterkante der jeweils an
grenzenden Statorschaufeln 2 drücken.
Ähnlich dem soeben erläuterten Ausführungsbeispiel ist das nunmehr fol
gende Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 aufgebaut:
Hier werden die gewünschten Spannkräfte durch das Einschrauben einer Kegelschraube 25' in ein als Kegelmutter 23'' ausgebildetes Keilelement 23 erzeugt, wobei sich die Kegelschraube 25' und die Kegelmutter 23'' zwi schen den Ringsegmenten 10 und 11 und somit abermals in einer von ge eignet geformten Flächenabschnitten 22a, 22b gebildeten Führungsnut 21 innerhalb des jeweiligen Spannringssegmentes (bspw. 8a) befinden. Durch dieses Einschrauben verringert sich der Abstand zwischen der Kegelmutter 23'' und der Kegelschraube 25', wodurch es aufgrund der Keilform bzw. der Kegelflächen (Flächenabschnitte 22a, 22b) wieder zu einer Höhenänderung der Spannringsegmente 8a-8d kommt, welche dadurch gegen die Vorder kante bzw. Hinterkante der jeweils angrenzenden Statorschaufeln 2 drücken.
Hier werden die gewünschten Spannkräfte durch das Einschrauben einer Kegelschraube 25' in ein als Kegelmutter 23'' ausgebildetes Keilelement 23 erzeugt, wobei sich die Kegelschraube 25' und die Kegelmutter 23'' zwi schen den Ringsegmenten 10 und 11 und somit abermals in einer von ge eignet geformten Flächenabschnitten 22a, 22b gebildeten Führungsnut 21 innerhalb des jeweiligen Spannringssegmentes (bspw. 8a) befinden. Durch dieses Einschrauben verringert sich der Abstand zwischen der Kegelmutter 23'' und der Kegelschraube 25', wodurch es aufgrund der Keilform bzw. der Kegelflächen (Flächenabschnitte 22a, 22b) wieder zu einer Höhenänderung der Spannringsegmente 8a-8d kommt, welche dadurch gegen die Vorder kante bzw. Hinterkante der jeweils angrenzenden Statorschaufeln 2 drücken.
Bezüglich des Fixierens der Ringsegmente 10, 11 in der gewünschten Posi
tion sowie bezüglich deren Führung sowie der Hubbegrenzung gelten auch
hier die bereits weiter oben i.V.m. den Erläuterungen zum Ausführungsbei
spiel nach Fig. 3a gemachten Angaben. Eine Hubbegrenzung kann hier aber
auch solchermaßen vorgesehen sein, daß die Kegelschraube 25' lediglich
bis zu einem festen Anschlag in die Kegelmutter 23'' einschraubbar ist.
Nach einem weiteren in Fig. 8 lediglich prinzipiell in einer Teil-Abwicklung
dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ringsegmente 10, 11 mittels
zumindest eines im Spannringsegment (bspw. 8a) vorgesehenen und sich
dabei in Axialrichtung 13 der Strömungsmaschine an den Ringsegmenten
10, 11 abstützenden Federelementes 27 gegeneinander verschiebbar. Die
erforderlichen Spannkräfte werden somit durch insbesondere als Druckfe
dern wirkende, eingebaute Federelemente 27, bspw. Spiralfedern oder wie
gezeigt Tellerfedern, erzeugt. Diese Federelemente 27 befinden sich direkt
zwischen den beiden Ringelementen 10, 11 und sind in geeigneten Aufnah
men 28 in den Innenseiten derselben geführt. Zur Führung können alternativ
oder zusätzlich aber auch Hülsen oder Stifte vorgesehen sein.
Für die Montage und Demontage der Spannringsegmente 8a-8d müssen
dabei die jeweiligen Ringsegmente 10, 11 zusammengedrückt werden. Dies
kann mit Schraubverbindungen erfolgen oder mittels eines Zangenwerkzeu
ges, welches manuell bedienbar oder fluidbetätigt ausgebildet sein kann.
Eine Hubbegrenzung kann hier wiederum über eine Schraub- oder Stiftver
bindung erfolgen (nicht gezeigt).
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die beiden Ringseg
mente 10, 11 von einem mit einem Links-Gewinde und einem Rechts-Gewinde
versehenen Stellschraubenelement 29 gegeneinander bewegt
werden. Dies ist in Fig. 9 in einer ähnlich vereinfachten Darstellung wie Fig.
8 gezeigt. Die Stellschraubenelemente 29 aller Spannringsegmente 8a-8d
erstrecken sich parallel zur Axialrichtung 13 der Strömungsmaschine und
bestehen aus einer Stellmutter 29a, die auf der einen Seite einen sog. Links-
Gewindestift 29b und auf der anderen Seite einen Rechts-Gewindestift 29c
trägt. Jeder Gewindestift 29b, 29c ist in ein Ringsegment 10, 11 des jeweili
gen Spannringsegmentes (bspw. 8a) eingeschraubt. Einerseits sind somit
die Stellschraubenelemente 29 in den Ringsegementen 10, 11 geführt, an
dererseits führen die Stellschraubenelemente 29 die beiden Ringsegmente
10, 11 aneinander.
Werden nun die Gewindestifte 29b, 29c durch Drehen der Stellmutter 29a
jeweils nur geringfügig, d. h. nicht vollständig aus den Ringsegmenten 10, 11
herausgeschraubt, so werden hierdurch die beiden Ringsegmente 10, 11
auseinander bewegt und abermals die gewünschte Wirkung erzielt, nämlich
ein Anpreßdruck auf die benachbarten Statorschaufeln 2 ausgeübt. Um alle
Spannringsegmente 8a-8d wieder gleichzeitig und gleichermaßen intensiv
verspannen zu können, können die Stellmuttern 29a als Zahnrad ausgebil
det oder mit einem solchen versehen sein und dann allesamt über eine ge
eignete Antriebseinheit miteinander verdreht werden.
Daneben sind selbstverständlich noch eine Vielzahl weiterer Abwandlungen
von den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Inhalt der Pa
tentansprüche zu verlassen.
Claims (24)
1. Verfahren zum Spitzenschleifen von in einem Maschinengehäuse (1)
eingebauten Statorschaufeln (2) einer Axial-Strömungsmaschine, ins
besondere eines Kompressors einer Fluggasturbine,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Reihen (2a, 2b) von Statorschaufeln (2) oder zwischen der Außensei
te einer im Randabschnitt der Strömungsmaschine liegenden Stator
schaufelreihe sowie eine am Maschinengehäuse vorgesehene Ab
stützung eine die Statorschaufeln (2) beim Schleifen gegen unzuläs
sig starke Vibrationen fixierende Spannvorrichtung (3) eingebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmige Spannvorrichtung
(3) zwischen zwei Statorschaufelreihen (2a, 2b) einerseits auf die
Hinterkante der Statorschaufeln (2) der einen Reihe (2a) und ande
rerseits auf die Vorderkante der Statorschaufeln (2) der anderen Rei
he (2b) pressend einwirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (3) in entspann
tem Zustand spannungsfrei zwischen zwei Statorschaufelreihen (2a,
2b) oder eine Schaufelreihe und die Abstützung eingelegt und an
schließend durch Ausdehnung oder Vergrößerung in Axialrichtung
(13) in den gespannten Zustand, in welchem sie auf die Statorschau
feln (2) zumindest einer Schaufelreihe (2a, 2b) pressend einwirkt, ge
bracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Spannvorrichtungen (3) für
alle Schaufelreihen (2a, 2b) in das Maschinengehäuse (1) eingelegt
und zwischen den jeweiligen Statorschaufeln (2) oder zwischen den
Statorschaufeln und der Abstützung verspannt werden, wobei dieses
Verspannen sowie das nach dem Schleifvorgang durchzuführende
Entspannen für alle Spannvorrichtungen (3) zumindest im wesentli
chen gleichermaßen intensiv erfolgt.
5. Spannvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen elastischen, mit einem Fluid (4) befüllba
ren Ringkörper (5).
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt im wesentlichen
rechteckige Ringkörper (5) in oder an seinen den Statorschaufeln (2)
zugewandten Seiten mit einer versteifenden Trägerschicht (7) verse
hen ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ringkörper (5) über einen zu
sätzlichen teilbaren Stützring an den Statorschaufeln (2) abstützt.
8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (4) mittels eines Rückschlag
ventiles (Einlaßventil 6) im Ringkörper (5) gehalten wird und/oder ein
Druckbegrenzungsventil zur Festlegung des maximalen Fluiddruckes
im Ringkörper (5) vorgesehen ist.
9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8,
dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere Schaufelstufen der Strö
mungsmaschine die mehreren jeweils zwischen zwei Schaufelreihen
(2a, 2b) oder einer Schaufelreihe und der Abstützung eingebrachten
Ringkörper (5) über ein Fluid-Leitungssystem miteinander verbunden
sind.
10. Spannvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1-4,
gekennzeichnet durch einen Kreisring (8) bildende Spannringsegmen
te (8a-8d), die jeweils zwei aneinander oder ineinander geführte und
in Axialrichtung (13) der Strömungsmaschine gegeneinander ver
schiebbare Ringsegmente (10, 11) aufweisen, von welchen eines an
den Statorschaufeln (2) einer ersten Schaufelreihe (2a) und das an
dere an den Statorschaufeln (2) einer zweiten Schaufelreihe (2b) oder
an der Abstützung zum Anliegen kommt.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) mittels zu
mindest eines im Spannringsegment (8a-8d) vorgesehen Exzenters
(9) gegeneinander verschiebbar sind.
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (9) außenseitig über
Kreisscheiben (9a, 9b) in einem der Ringsegmente (10) um eine zur
Achse der Strömungsmaschine senkrechte Achse (14) drehbar gela
gert und mit einer von der Strömungsmaschinen-Achse her zugängli
chen Betätigungsvorrichtung (9d) versehen ist, und daß das andere
Ringsegment (11) mit einem Steg, mit welchem dieses andere
Ringsegment (11) im ersten Ringsegment (10) geführt ist, auf der zwi
schen den Kreisscheiben (9a, 9b) vorgesehenen Exzenterscheibe
(9c) aufliegt.
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) mittels zu
mindest einer im Spannringsegment (8a-8d) vorgesehen fluidbetätig
ten Kolben-Zylinder-Einheit (15) gegeneinander verschiebbar sind.
14. Spannvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) mittels zu
mindest eines im Spannringsegment (8a-8d) vorgesehenen und sich
an geeignet angepaßten Flächenabschnitten (22) der Ringsegmente
(10, 11) abstützenden, verschiedenartig positionierbaren Keilelemen
tes (23, 23', 23'' gegeneinander verschiebbar sind.
15. Spannvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (22) in Form von
in Umfangsrichtung schräg verlaufenden Führungsnuten (21) ausge
bildet sind.
16. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15
dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung des Keilelementes (23) in
einer gewünschten Position formschlüssig oder kraftschlüssig erfolgt.
17. Spannvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte (22) in Form von
in radialer Richtung (14) schräg verlaufenden Führungsnuten (21)
ausgebildet sind.
18. Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das als Spannkegel (23') ausgebildete
Keilelement (23) über eine in einen Haltering (26) einschraubbare
Stellschraube (25) in Radialrichtung (14) der Strömungsmaschine
verschiebbar ist, wobei der Haltering (26) zwischen den beiden
Ringsegmenten (10, 11) geführt ist.
19. Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das als Kegelmutter (23'') ausgebildete
Keilelement (23) mittels einer Kegelschraube (25'), die ebenfalls an
eine keilförmige Führungsnut (21) bildenden Flächenabschnitten (22)
der Ringsegmente (10, 11) anliegt, in Radialrichtung (14) der Strö
mungsmaschine verschiebbar ist.
20. Spannvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) mittels zu
mindest eines im Spannringsegment (8a-8d) vorgesehenen und sich
dabei in Axialrichtung (14) der Strömungsmaschine an den Ringseg
menten (10, 11) abstützenden Federelementes (27) gegeneinander
verschiebbar sind.
21. Spannvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) mittels zu
mindest eines im Spannringsegment (8a-8d) vorgesehenen, sich in
Axialrichtung (14) der Strömungsmaschine erstreckenden Stell
schraubenelementes (29) gegeneinander verschiebbar sind, welches
aus einem im ersten Ringsegment (10) eingeschraubten Links-Gewindestift
(29b) und einem mit diesem über eine Stellmutter (29a)
verbundenen, im zweiten Ringsegment (11) eingeschraubten Rechts-Gewindestift
(29c) besteht.
22. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsegmente (10, 11) zumindest
in der verspannten Position formschlüssig oder kraftschlüssig gegen
einander fixierbar sind.
23. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubbegrenzung im Hinblick auf
den maximal zulässigen Abstand der Außenseiten der beiden
Ringsegmente (10, 11) vorgesehen ist.
24. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Statorschaufeln (2) zugewand
ten Oberflächen der Ringsegmente (10, 11) mit einer elastischen
Schicht (30) versehen sind.
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