EP2873808A1 - Rotor-blade group, method and flow engine - Google Patents

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EP2873808A1
EP2873808A1 EP20140193324 EP14193324A EP2873808A1 EP 2873808 A1 EP2873808 A1 EP 2873808A1 EP 20140193324 EP20140193324 EP 20140193324 EP 14193324 A EP14193324 A EP 14193324A EP 2873808 A1 EP2873808 A1 EP 2873808A1
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EP
European Patent Office
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blade
blades
groove
circumferential
disc
Prior art date
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EP20140193324
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Werner Humhauser
Hermann Klingels
Alexander Klötzer
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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Publication date
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    • F01D5/303—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot
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    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making
    • Y10T29/49321—Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member

Definitions

  • the circumferential securing element 56 is inserted endwise into two mutually aligned wall-side receivers 60 and is supported in the installed state on a tilt-out securing element 38 with its bearing surface 57.
  • the receptacles 60 are here axial downgradings of the opposite bearing portions 24, 26.
  • the receptacles 60 in the region of the bearing portions 24, 26 are formed and enforce them in the radial direction, so that on the one hand the walls 18, 20 are not weakened and the other Circumferential securing element 56 can be used radially from outside to inside.
  • the closure member 62 To cooperate with the sealing blade 11 as the closure member 62 has a centrally disposed tab 82, which is transferred via a plastic deformation of a release position a in a locking position b.
  • the tab 82 is an integral portion of the support portion 80 and disposed in the release position a in an opening 84. As a result, the tab 82 is flush with the support portion 80 in the release position a, which simplifies the assembly of the shutter blade 11 and the adjacent blades 8, 10. In particular, the tab 82 traces the course of the contact section 80.

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Abstract

Offenbart ist Schaufel-Scheiben-Verbund (1) einer Strömungsmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laufschaufeln (6, 8, 10) und mit einer Verschlussschaufel (11), die in eine Verankerungsnut (16) eingekippt werden, mit zumindest einem Umfangssicherungselement (56), das mit zumindest einer Schaufel formschlüssig zusammenwirkt, einer Vielzahl von Herauskippsicherungselementen (38), die zwischen dem Nutgrund (22) und den Fußabschnitten (12) angeordnet sind und die im Ruhezustand die Schaufeln in Oberlage vom Nutgrund beabstanden, und mit einem Schließelement (62), das abschnittsweise zwischen dem Nutgrund (22) und den Fußabschnitten (12) angeordnet ist und das im Ruhezustand die Verschlussschaufel (11) in Oberlage vom Nutgrund (22) beabstandet, ein Verfahren zur Montage eines derartigen Schaufel-Scheiben-Verbundes sowie eine Strömungsmaschine.Disclosed is blade-disk assembly (1) of a turbomachine with a multiplicity of juxtaposed moving blades (6, 8, 10) and with a closing blade (11), which are tipped into an anchoring groove (16), with at least one circumferential securing element ( 56), which cooperates with at least one blade form-fitting, a plurality of Herausklippsicherungselementen (38) which are arranged between the groove bottom (22) and the foot portions (12) and which space in the resting state, the blades in the top of the groove base, and with a closing element (62), which is arranged in sections between the groove base (22) and the foot sections (12) and at rest the shutter blade (11) in top position of the groove bottom (22) spaced, a method for assembling such a blade-disc composite and a turbomachine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaufel-Scheiben-Verbund, ein Verfahren zur Herstellung einen derartigen Schaufel-Scheiben-Verbunds sowie eine Strömungsmaschine.The invention relates to a blade-disc composite, a method for producing such a blade-disc composite and a turbomachine.

Bekannte Schaufel-Scheiben-Verbunde in Strömungsmaschinen wie Gasturbinen haben regelmäßig Schaufelsicherungen, die aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung lebensdauerminimierend für den Schaufel-Scheiben-Verbund oder sogar für den gesamten Rotor sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn Sicherungselemente zum Sichern der Schaufeln an der Scheibe hohen Temperaturen ausgesetzt sind oder an stark beanspruchten Positionen montiert sind. Durch die Sicherungselemente entsteht nämlich häufig eine hohe zusätzliche Last auf die Schaufeln oder Scheibe. Bei Blechsicherungen besteht häufig das Problem, dass diese Lasten über Kanten oder Punkte übertragen werden und damit zu zusätzlichen Spannungsspitzen im Material führen. Bei zur Sicherung verwendeten gebogenen Drähten besteht zusätzlich das Problem, eine definierte Lage unter Last vorherzusagen. Eine unerwünschte Bewegung oder ein Schwingen des Drahtes ist nicht auszuschließen.Known blade-disc composites in turbomachines such as gas turbines have regular blade fuses, which are due to their geometric design life-minimizing for the blade-disc composite or even for the entire rotor. This is especially true when securing elements for securing the blades to the disc are exposed to high temperatures or mounted at high stress positions. Namely, the securing elements often cause a high additional load on the blades or disc. In the case of sheet metal fuses, there is often the problem that these loads are transmitted over edges or points and thus lead to additional stress peaks in the material. When using bent wires for securing, there is the additional problem of predicting a defined position under load. An unwanted movement or swinging of the wire can not be ruled out.

Ein beispielhafter Rotor-Scheiben-Verbund ist in der DE 10 2005 003 511 A1 gezeigt. Die Schaufeln sind auf einem Radialbund der Scheibe angeordnet und greifen mit einem Fußabschnitt in eine umfangsseitige Verankerungsnut ein. Die Sicherung der Schaufeln in Radiahichtung erfolgt über einen Formschluss der Schaufeln mit dem Radialbund. Die Sicherung der Schaufeln in Umfangsrichtung erfolgt über einen Sicherungsring, der entgegengesetzt zu den Schaufeln an dem Radialbund angeordnet ist und dabei mit den Schaufeln verzahnt ist.An exemplary rotor-disc composite is in DE 10 2005 003 511 A1 shown. The blades are arranged on a radial collar of the disc and engage with a foot portion in a circumferential anchoring groove. The securing of the blades in radial direction takes place via a positive connection of the blades with the radial collar. The securing of the blades in the circumferential direction via a locking ring, which is arranged opposite to the blades on the radial collar and is thereby toothed with the blades.

In der GB 630732 A ist ein Schaufel-Scheiben-Verbund gezeigt, bei dem die Schaufeln beidseits an einem sich radial nach außen verjüngenden Radialbund angeordnet sind. Die Sicherung der Schaufeln erfolgt über Sicherungsdrähte, die in sich in Umfangsrichtung erstreckende Aufnahme- bzw. Einfüllnuten eingeschoben sind und mit jeweils einem Teilquerschnitt im Radialbund und in den Schaufelfüßen liegen. Zusätzlich können die Schaufelfüße mit Fußabschnitten in eine umfangsseitige Verankerungsnut des Radialbundes formschlüssig eingreifen.In the GB 630732 A there is shown a blade-disc assembly in which the blades are disposed on either side of a radially outwardly tapering radial collar. The securing of the blades takes place via securing wires, which are inserted into receiving or filling grooves extending in the circumferential direction and each having a partial cross-section in the radial collar and in the blade roots. In addition, the blade feet with Foot sections engage positively in a circumferential anchoring groove of the radial collar.

In der US 3,282,561 ist ein Schaufel-Scheiben-Verbund gezeigt, bei dem die Schaufeln in eine umfangsseitige Verankerungsnut der Scheibe formschlüssig eingreifen und jeweils benachbarte Schaufeln über sich schräg zur Scheibe erstreckende Sicherungsstifte miteinander verbunden sind, die in entsprechende Schaufelfußbohrungen eingeführt sind.In the US 3,282,561 a vane-disk assembly is shown, in which the blades engage in a form-fitting manner in a circumferential anchoring groove of the disc and adjacent blades are connected to each other via obliquely extending to the disk locking pins which are inserted into corresponding blade root holes.

In der DE 10 346 263 A1 ist ein Schaufel-Scheiben-Verbund gezeigt, bei dem die Schaufeln in eine sich radial nach außen erweiternde Umfangsnut eingesetzt sind und über in Aufnahmenuten positionierten Sicherungsdrähten an der Scheibe gesichert sind, die jeweils mit einem Teilquerschnitt in den Nutwandungen und in den Schaufelfüßen liegen.In the DE 10 346 263 A1 a vane-disk assembly is shown, in which the blades are inserted into a radially outwardly widening circumferential groove and are secured by retaining grooves positioned in receiving grooves on the disc, which lie in each case with a partial cross section in the Nutwandungen and in the blade roots.

Aus der US 4,255,086 ist ein Schaufel-Scheiben-Verbund bekannt, bei dem die Schaufeln über eine Einfüllnut in eine umfangsseitige Verankerungsnut axial eingesetzt und dann in Umfangsrichtung verschoben werden. Die Schaufeln werden zu Schaufelgruppen zusammengefasst und im Ruhezustand mittels eines sich über jeweils eine Schaufelgruppe erstreckenden Drahtelements radial nach außen gedrückt. Die Einfüllnut ist als eine Einkerbung einer der Nutwandungen der Verankerungsnut ausgebildet. Unabhängig von dem Drahtelement wird ein Herauskippen der Schaufeln über einen Formschluss mit den Nutwandungen verhindert.From the US 4,255,086 is a blade-disc composite known in which the blades are inserted axially via a filling groove in a circumferential anchoring groove and then moved in the circumferential direction. The blades are combined to form groups of blades and, in the state of rest, are pressed radially outwards by means of a wire element extending over in each case one blade group. The filling groove is formed as a notch of one of the groove walls of the anchoring groove. Regardless of the wire element tipping out of the blades is prevented by a positive connection with the Nutwandungen.

In der DE 10 2004 051 116 A1 ist ein Schaufel-Scheiben-Verbund gezeigt, bei dem die Schaufeln in eine umfangsseitige Verankerungsnut der Scheibe formschlüssig eingreifen. In Radiahichtung sind die Schaufeln über den Formschluss mit der Verankerungsnut gesichert. In Umfangsrichtung sind die Schaufeln über Längsstifte gesichert, die in zinnenartigen Vorsprüngen der Nutwandungen geführt sind. Die beiden Nutwandungen der Verankerungsnut sind seitlich geschlossen und somit ohne eine Einfüllnut zum Einsetzen der Schaufeln versehen. Das Einsetzen der Schaufeln erfolgt über eine Kippbewegung der Schaufeln in Axialrichtung des Schaufel-Scheiben-Verbundes.In the DE 10 2004 051 116 A1 a blade-disc composite is shown, in which the blades engage in a form-fitting manner in a circumferential anchoring groove of the disc. In radial direction, the blades are secured via the positive locking with the anchoring groove. In the circumferential direction, the blades are secured by longitudinal pins, which are guided in crenellated projections of the Nutwandungen. The two groove walls of the anchoring groove are laterally closed and thus provided without a filling groove for inserting the blades. The insertion of the blades takes place via a tilting movement of the blades in the axial direction of the blade-disc composite.

In der DE 60 202 738 T2 und in der DE 60 116 460 T2 sind Schaufel-Scheiben-Verbunde gezeigt, die in eine umfangsseitige Verankerungsnut eingesetzt sind und in Radialrichtung über einen Formschluss zwischen nutwandseitigen Lagerabschnitten und ihren Schaufelfüßen gesichert sind. Zum Einsetzen der Schaufeln sind die Lageabschnitte durch radial geöffnete Ausnehmungen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Die Sicherung der Schaufeln in Umfangsrichtung erfolgt über Verriegelungssysteme bestehend aus einem in die Verankerungsnut eingesetzten Verriegelungskörper und einer radial in dem Verriegelungskörper geführten Schraube. Die Verriegelungssysteme werden zwischen zwei benachbarten Schaufeln positioniert und mittels der Schraube zwischen dem Nutgrund und Schaufelplattformabschnitten eingespannt. Die Schrauben werden dabei gegen den Nutgrund gedrückt bzw. stützen sich auf diesem ab. Ein ähnlicher Schaufel-Scheiben-Verbund ist in der EP 1 801 355 A1 gezeigt.In the DE 60 202 738 T2 and in the DE 60 116 460 T2 Shovel-disc composites are shown, which are inserted into a circumferential anchoring groove and secured in the radial direction via a positive connection between nutwandseitigen bearing sections and their blade roots. To insert the blades, the bearing sections are by radially open Recesses circumferentially spaced from each other. The securing of the blades in the circumferential direction via locking systems consisting of a locking body inserted into the anchoring and a radially guided in the locking body screw. The locking systems are positioned between two adjacent blades and clamped by the screw between the groove bottom and blade platform sections. The screws are pressed against the groove base or based on this. A similar blade-disc composite is in the EP 1 801 355 A1 shown.

In der FR 2965008 A1 ist ein weiterer Schaufel-Scheiben-Verbund gezeigt. Bei diesem Schaufel-Scheiben-Verbund wird beispielsweise zur Sicherung der Schaufeln über Schrauben ein U-förmiger Einsatz zwischen einem in eine Verankerungsnut eingesetzten Verriegelungskörper und dem Nutgrund plastisch verformt.In the FR 2965008 A1 another shovel-disc composite is shown. In this blade-disc composite, a U-shaped insert is plastically deformed, for example, to secure the blades by screws between a locking body inserted into an anchoring groove and the groove base.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaufel-Scheiben-Verbund zu schaffen, der eine alternative Schaufelsicherung umfasst und einfach zu montieren und demontieren ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage eines derartigen Schaufel-Scheiben-Verbundes sowie eine Strömungsmaschine zu schaffen.The object of the invention is to provide a blade-disc composite comprising an alternative blade guard and easy to assemble and disassemble. Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for assembling such a blade-disc composite and a turbomachine.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch einen Schaufel-Scheiben-Verbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und durch eine Strömungsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.This object is achieved by a blade-disc composite having the features of patent claim 1, by a method having the features of patent claim 12 and by a turbomachine having the features of patent claim 14.

Ein erfindungsgemäßer Schaufel-Scheiben-Verbund einer Strömungsmaschine hat eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laufschaufeln und eine Verschlussschaufel, die mit Fußabschnitten in eine umfangsseitige Verankerungsnut einer Rotorscheibe eingesetzt sind und mit Lagerabschnitten einer vorderen Wandung und einer hinteren Wandung in Radialrichtung formschlüssig zusammenwirken. Zudem hat der erfindungsgemäßer Schaufel-Scheiben-Verbund zumindest ein Umfangssicherungselement, das mit zumindest einer der Schaufeln formschlüssig zusammenwirkt und eine Vielzahl von Herauskippsicherungselementen, die zwischen dem Nutgrund und den Fußabschnitten angeordnet sind und die im Ruhezustand die Schaufeln in Oberlage vom Nutgrund beabstanden.An inventive blade-disk assembly of a turbomachine has a plurality of juxtaposed blades and a sealing blade, which are used with foot sections in a circumferential anchorage of a rotor disk and interact positively with bearing portions of a front wall and a rear wall in the radial direction. In addition, the blade-disc composite according to the invention has at least one circumferential securing element, which cooperates positively with at least one of the blades and a plurality of Ausschklippsicherungselementen which are arranged between the groove base and the foot sections and the blades in the rest position the upper surface of the groove base.

"Oberlage" bedeutet, dass sich die Schaufeln an einem oberen Bereich des Schaufel-Scheiben-Verbundes befinden. Bei horizontaler Ausrichtung der Strömungsmaschine ist dies der Bereich oberhalb der Horizontalebene. Das Anheben der Schaufeln in Oberlage bewirkt im Ruhezustand bzw. Stillstand der Strömungsmaschine, dass ihre Fußabschnitte nahe der Lagerabschnitte positioniert sind, wodurch ein Herauskippen aus der Verankerungsnut im Ruhezustand verhindert wird. In Unterlage, dass heißt bei Positionierung in einem unteren Bereich des Schaufel-Scheiben-Verbundes, werden die Schaufeln im Ruhezustand durch die Schwerkraft selbsttätig in Anlage mit den Lagerabschnitten gebracht und stützen sich an diesen ab, wodurch sie gegen ein Herauskippen gesichert sind. Im Betrieb der Strömungsmaschine werden die Schaufeln aufgrund der auf sie wirkenden Fliehkraft gegen die Lagerabschnitte gedrückt und sind somit ebenfalls gegen ein Herauskippen gesichert. Die Herauskippsicherungselemente und aufgrund der hohen Fliehkräfte im Wesentlichen auch die Umfangssicherungselemente erfüllen im Betrieb keine primäre Sicherungsfunktion. Diese wird ausschließlich über die Lagerabschnitte der Nutwandungen erbracht. Hierdurch können die Laufschaufeln und die Verschlussschaufel eine optimale Betriebslage einnehmen. Die Lagerabschnitte können dabei aufgrund des Einkippens der Schaufeln frei von Ausnehmungen zum Einsetzen der Schaufeln sein. Bevorzugterweise werden die Schaufeln in Axialrichtung, also um ihre Querachse, eingekippt."Topsheet" means that the blades are at an upper portion of the blade-disc assembly. When the turbomachine is oriented horizontally, this is the area above the horizontal plane. The lifting of the blades in the upper layer causes in the idle state or standstill of the turbomachine, that their foot sections are positioned near the bearing portions, whereby a tipping out of the anchoring groove is prevented in the idle state. In underlay, that is, when positioned in a lower region of the blade-disc composite, the blades are automatically brought into abutment with the bearing sections by the force of gravity and are supported on these, whereby they are secured against tipping out. During operation of the turbomachine, the blades are pressed against the bearing sections due to the centrifugal force acting on them and are therefore also secured against tipping out. The Ausschkippsicherungselemente and due to the high centrifugal forces substantially also the circumferential securing elements meet in operation no primary backup function. This is provided exclusively via the bearing sections of the groove walls. This allows the blades and the shutter blade to assume an optimal operating position. The bearing sections may be due to the tipping of the blades free of recesses for inserting the blades. Preferably, the blades in the axial direction, ie about its transverse axis, tilted.

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, die Schaufeln eines Schaufel-Scheiben-Verbundes in axialer Richtung und in Umfangsrichtung form- und kraftschlüssig zu sichern. Durch die Art der konstruktiven Ausführung werden lebensdauerminimierende Eigenschaften an der Scheibengeometue deutlich reduziert. Gleichzeitig kann durch die Art der konstruktiven Ausführung auf kostengünstige und nach Wartungsintervallen zum Teil wieder verwendbare Sicherungselemente zurückgegriffen werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes besteht insbesondere in dem Verzicht auf lebensdauerlimitierende Einfüllnuten für die Schaufeln und für die Sicherungselemente, und in der Verwendung von niedrig belasteten Sicherungselementen. Im Betrieb liegen die Sicherungselemente großflächig an den angrenzenden Bauteilen an. Dadurch entstehen kaum Kantenlasten oder Punktlasten und damit auch keine Spannungsspitzen im Material. Die Art der Konstruktion gewährleistet eine einfache, schnelle und reproduzierbare Montage und Demontage bzw. Sicherung und Endsicherung der Schaufeln, da keine oder nur geringe plastische Verformungen an den Sicherungselementen notwendig sind.The invention makes it possible to secure the blades of a blade-disc composite in the axial direction and in the circumferential direction in a positive and non-positive manner. The type of structural design significantly reduces life-time minimizing properties of the disk geometry. At the same time can be used due to the nature of the structural design on cost and after maintenance intervals partly reusable security elements. The advantage of the blade-disc composite according to the invention consists in particular in dispensing with life-limiting filling grooves for the blades and for the securing elements, and in the use of low-loaded securing elements. In operation, the fuse elements are applied to a large area of the adjacent components. As a result, there are hardly any edge loads or point loads and thus no stress peaks in the material. The type of construction ensures a simple, fast and reproducible assembly and disassembly or securing and end securing of the blades, since little or no plastic deformation of the securing elements is necessary.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist das zumindest eine Umfangssicherungselement ein länglicher Körper, der endseitig in zwei zueinander fluchtende Aufnahmen der Wandungen eingesetzt ist, wobei die zumindest eine Schaufel eine axiale Aussparung zur Aufnahme des Umfangssicherungselementes hat. Die Aufnahmen sind einfach auszubilden und verhindern bei Positionierung in den Lagerabschnitten eine Schwächung der Nutwandungen. Zudem kann, wenn die Aufnahmen als in radialer Richtung geöffnete Schlitze ausgebildet sind, das zumindest eine Umfangssicherungselement radial von außen nach innen eingesteckt werden. Dabei können sie derartige Breiten bzw. Radien aufweisen, dass das zumindest eine Umfangssicherungselement nicht radial eingesteckt wird, sondern eingedreht werden kann. Die Drehung verläuft dabei dann bevorzugterweise in radialer Richtung.In one embodiment, the at least one circumferential securing element is an elongated body which is inserted into two mutually aligned receptacles of the walls, wherein the at least one blade has an axial recess for receiving the circumferential securing element. The recordings are easy to form and prevent a weakening of the groove walls when positioned in the bearing sections. In addition, if the receptacles are designed as slots which are open in the radial direction, the at least one circumferential securing element can be inserted radially from outside to inside. They may have such widths or radii that the at least one circumferential securing element is not inserted radially, but can be screwed. The rotation then preferably extends in the radial direction.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das zumindest eine Umfangssicherungselement ein Wandabschnitt der einen Wandung und die zumindest eine Schaufel hat eine korrespondierende plattformseitige axiale Rückstufung zum Zusammenwirken mit dem Wandabschnitt. Hierdurch ist das zumindest eine Umfangssicherungselement als ein integraler Abschnitt der Scheibe ausgebildet, was die Montage der Schaufel aufgrund von wegfallenden Montageschritten weiter vereinfacht und zeitlich verkürzt.In an alternative embodiment, the at least one circumferential securing element is a wall portion of the one wall and the at least one blade has a corresponding platform-side axial demotion for cooperation with the wall portion. As a result, the at least one circumferential securing element is formed as an integral portion of the disc, which further simplifies and shortens the assembly of the blade due to the removal of assembly steps.

Die Herauskippsicherungselemente sind bevorzugterweise umgeformte Blechkörper, die sich mit ihren Stützschenkeln bzw. Beinen am Nutgrund abstützten. Derartige Blechkörper sind einfach herzustellen und anzupassen. Insbesondere sind sie U-förmige oder M-förmige Metallprofile. Die Profilform richtet sich nach den Schaufelfüßen und insbesondere nach deren Unterseiten, mit denen die Schaufeln im Ruheszustand auf den Blechkörpern aufliegen.The Herauskippsicherungselemente are preferably deformed sheet metal body, which were supported with their supporting legs or legs on the groove base. Such sheet metal bodies are easy to manufacture and adapt. In particular, they are U-shaped or M-shaped metal profiles. The profile shape depends on the blade roots and in particular on their undersides, with which the blades rest in the rest state on the sheet metal bodies.

Zur Sicherung der Herauskippsicherungselemente in Umfangsrichtung können zumindest einige Schaufeln einen Anlageabschnitt haben, an dem jeweils ein Herauskippsicherungselement seitlich anliegt.To secure the tilt-out protection elements in the circumferential direction, at least some blades may have an abutment portion, on each of which a Ausschkippsicherungselement abuts the side.

Bevorzugterweise weist der Schaufel-Scheiben-Verbund ein Schließelement auf, das abschnittsweise zwischen dem Nutgrund und den Fußabschnitten angeordnet ist und das im Ruhezustand die Verschlussschaufel in Oberlage vom Nutgrund beabstandet. Die Verschlussschaufel wird somit quasi wie die übrigen Schaufeln in der Verankerungsnut gehalten. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Schließelement in einer Bohrung der Verschlussschaufel geführt und taucht zwischen zwei benachbarte Herauskippsicherungselemente ein. Durch die Ausbildung der Bohrung in der Verschlussschaufel sind keine zusätzlichen Verriegelungskörper notwendig. Die Bohrung ist bevorzugterweise derart in radialer Richtung orientiert, dass sie mit ihrer Längsachse an dem Schaufelblatt vorbeigeführt ist. Hierdurch ist das Schließelement frei zugänglich.Preferably, the blade-disc composite on a closing element, which is arranged in sections between the groove bottom and the foot sections and spaced in the rest state, the sealing blade in the top layer of the groove bottom. The closing blade is thus held almost like the other blades in the anchoring groove. In one embodiment, the closure element is guided in a bore of the closure vane and dives in between two adjacent anti-tip-over elements. Due to the formation of the bore in the closure blade no additional locking body are necessary. The bore is preferably oriented in the radial direction in such a way that it is guided past the blade with its longitudinal axis. As a result, the closing element is freely accessible.

Bevorzugterweise ist das Schließelement ein Schraubelement, das mit einer Drehsicherung versehen ist. Das Schraubelement erlaubt eine präzise Einstellung und insbesondere entfällt eine plastische Verformung. Zudem erlaubt das Schraubelement eine zerstörungsfreie Demontage und ist somit wiederverwendbar. Durch die Drehsicherung wird ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Schraubelementes verhindert.Preferably, the closing element is a screw, which is provided with a rotation lock. The screw allows precise adjustment and in particular eliminates plastic deformation. In addition, the screw allows a non-destructive disassembly and is therefore reusable. The anti-rotation prevents unintentional twisting of the screw.

Um ein Lösen des Schließelementes von der Verschlussschaufel im Betrieb selbst in dem unwahrscheinlichen Fall zu verhindern, dass die Drehsicherung versagt, kann das Schließelement einen Kopf aufweisen, der gegenüber seinem in der Bohrung geführten Schaft verdickt ist und der zwischen zwei Herauskippsicherungselementen angeordnet ist.In order to prevent the closing element from being loosened from the closing blade during operation, even in the unlikely event that the anti-rotation device fails, the closing element may have a head which is thickened with respect to its shaft guided in the bore and which is arranged between two anti-tilting elements.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel hat das Schließelement einen Herauskippsicherungselementartigen Grundkörper mit einer plastisch verformbaren Lasche, die in einer Ausnehmung der Verschlussschaufel eingreift. Die Lasche ermöglicht eine einfache und wirkungsvolle Verriegelung. Die Verschlussschaufel ist lediglich mit einer fußseitigen Ausnehmungen zu versehen. Die Ausbildung einer die Verschlussschaufel durchsetzenden Bohrung und insbesondere einer Innengewindebohrung entfällt.In an alternative embodiment, the closure member has a tipping prevention element-like body with a plastically deformable tab which engages in a recess of the closure vane. The tab allows easy and effective locking. The shutter blade is to be provided only with a foot-side recesses. The formation of a closure blade passing through hole and in particular an internal threaded hole is eliminated.

Die Montage dieses Schließelements wird vereinfacht, wenn der Grundkörper eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen aufweist, die in Umfangsrichtung des Schaufel-Scheiben-Verbundes nebeneinander angeordnet sind. Hierdurch können die schließelementenseitige Lasche und die verschlussschaufelseitige Ausnehmung genau zueinander ausgerichtet werden.The assembly of this closing element is simplified when the main body has a plurality of tool holders which are arranged side by side in the circumferential direction of the blade-disc composite. As a result, the closing element-side tab and the closure-blade-side recess can be aligned exactly with one another.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Montieren eines erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes wird zuerst eine Rotorscheibe mit einer umfangsseitigen Verankerungsnut bereitgestellt, die von zwei Wandungen begrenzt ist, wobei die Wandungen zwei gegenüberliegende Lagerabschnitte aufweisen. Dann werden die Laufschaufeln in die Verankerungsnut eingekippt, wobei die Laufschaufeln mit ihren Fußabschnitten unter die Lagerabschnitte eintauchen und eine zuerst eingesetzte Schaufel formschlüssig mit einem Umfangssicherungselement in Eingriff gebracht wird. Anschließend werden die Laufschaufeln einzeln oder in Gruppen durch das Einschieben von Herauskippsicherungselementen unter ihre Fußabschnitte angehoben bzw. vom Nutgrund beabstandet. Abschließend wird eine Verschlussschaufel in die Verankerungsnut eingekippt und bevorzugterweise ein mit der Verschlussschaufel zusammenwirkendes Schließelement aktiviert. Das Verfahren ermöglicht eine einfache, schnelle und reproduzierbare Montage und Demontage bzw. Sicherung und Endsicherung der Schaufeln.In a method according to the invention for mounting a blade-disk assembly according to the invention, first a rotor disk with a peripheral anchoring groove is formed provided, which is bounded by two walls, wherein the walls have two opposite bearing portions. Then, the blades are tipped into the anchoring groove, wherein the blades dive with their foot sections under the bearing sections and a blade inserted first is positively brought into engagement with a circumferential securing element. Subsequently, the blades are lifted individually or in groups by the insertion of Ausklippsicherungselementen under their foot sections or spaced from the groove base. Finally, a closing blade is tipped into the anchoring groove and preferably activates a closing element cooperating with the closing blade. The method enables a simple, fast and reproducible assembly and disassembly or securing and end securing of the blades.

Bevorzugterweise ist das Schließelement ein Schraubelement und wird soweit eingedreht, dass es bei Anlage der Laufschaufeln an den Lagerabschnitten vom Nutgrund beabstandet ist. Hierdurch werden im Betrieb Relativbewegungen zwischen dem Schließelement und dem Nutgrund verhindert, so dass negative Phänomene wie ein Materialabrieb bzw. "Fretting" zwischen dem Schließelement und dem Nutgrund verhindert werden.Preferably, the closing element is a screw element and is screwed in so far that it is spaced from the groove base when the blades on the bearing sections. As a result, relative movements between the closing element and the groove base are prevented during operation, so that negative phenomena such as a material abrasion or "fretting" between the closing element and the groove bottom are prevented.

Eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine wie eine Gasturbine und insbesondere ein Flugtuebwerk weist zumindest einen erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbund auf. Der Schaufel-Scheiben-Verbund ist verdichterseitig und/oder turbinenseitig anordenbar. Eine derartige Strömungsmaschine zeichnet sich durch einen hochbelastbaren Rotor aus.A turbomachine according to the invention, such as a gas turbine and in particular a flight control unit, has at least one blade-disk assembly according to the invention. The blade-disc composite can be arranged on the compressor side and / or on the turbine side. Such a turbomachine is characterized by a heavy-duty rotor.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes,
Fig. 2
einen Frontalschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel,
Fig. 3
eine Unteransicht einer Laufschaufel mit einem Herauskippsicherungselement des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4
eine Draufsicht auf ein montiertes Umfangssicherungselement des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5
das Umfangssicherungselement im Zusammenwirken mit einer Laufschaufel,
Fig. 6
eine Vorderansicht eines Fußabschnitts einer Verschlussschaufel des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 7
eine perspektivische Darstellung des Fußabschnittes der Verschlussschaufel,
Fig. 8
einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes,
Fig. 9
eine Einzeldarstellung eines Schließelementes des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 10
das Schließelement des zweiten Ausführungsbeispiels im Zusammenwirken einer Verschlussschaufel,
Fig. 11
einen Schnitt durch das Schließelement des zweiten Ausführungsbeispiels im Zusammenwirken mit einer Verschlussschaufel und zwei benachbarten Laufschaufeln in Rückansicht, und
Fig. 12
einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes.
In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it:
Fig. 1
a longitudinal section through a first embodiment of a blade-disc composite according to the invention,
Fig. 2
a frontal section through the first embodiment,
Fig. 3
a bottom view of a blade with a tilt-out protection element of the first embodiment,
Fig. 4
a plan view of a mounted circumferential securing element of the first embodiment,
Fig. 5
the circumferential securing element in cooperation with a moving blade,
Fig. 6
a front view of a foot portion of a shutter blade of the first embodiment,
Fig. 7
a perspective view of the foot portion of the shutter blade,
Fig. 8
a longitudinal section through a second embodiment of the blade-disc composite according to the invention,
Fig. 9
a detailed view of a closing element of the second embodiment,
Fig. 10
the closing element of the second embodiment in cooperation of a closing blade,
Fig. 11
a section through the closing element of the second embodiment in cooperation with a shutter blade and two adjacent blades in rear view, and
Fig. 12
a longitudinal section through a third embodiment of the blade-disc composite according to the invention.

Wie in dem Längsschnitt in Fig. 1 und in der in Fig. 2 gezeigt, hat ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes 1 einer Strömungsmaschine eine Schaufelreihe 2 und eine Rotorscheibe 4. Mit Bezug zur Fig. 1 wird die Strömungsmaschine in Richtung ihrer Maschinenlängsachse, also in axialer Richtung, von einem Heißgas von links nach rechts durchströmt. Mit Bezug zur Fig. 2 tritt somit das Heißgas senkrecht in die Zeichenebene ein. Die Strömungsmaschine ist beispielsweise eine Gasturbine und insbesondere ein Flugtriebwerk.As in the longitudinal section in Fig. 1 and in the in Fig. 2 1, a first exemplary embodiment of a blade-disc composite 1 according to the invention of a turbomachine has a row of blades 2 and a rotor disk 4. With reference to FIG Fig. 1 is the turbomachine in the direction of its machine longitudinal axis, ie in the axial direction of a hot gas from the left flows through to the right. With reference to Fig. 2 Thus, the hot gas occurs vertically in the plane of the drawing. The turbomachine is, for example, a gas turbine and in particular an aircraft engine.

Der Schaufel-Scheiben-Verbund 1 bildet einen Teil eines Rotors, der um die Maschinenlängssachse rotiert. Der Rotor ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Turbinenrotor, kann jedoch auch ein Verdichterrotor sein. Die Schaufelreihe 2 besteht aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung des Schaufel-Scheiben-Verbundes 1 nebeneinander angeordneten Laufschaufeln 6, 8, 10, 11. Die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 sind jeweils mit ihrem Fuß bzw. Fußabschnitt 12 und ihrem Hals bzw. Halsabschnitt 14 in einer umfangsseitigen Verankerungsnut 16 der Rotorscheibe 4 aufgenommen.The blade-disc composite 1 forms part of a rotor that rotates about the machine longitudinal axis. The rotor is a turbine rotor in the illustrated embodiment, but may also be a compressor rotor. The blade row 2 consists of a plurality of in the circumferential direction of the blade-disc composite 1 juxtaposed blades 6, 8, 10, 11. The blades 6, 8, 10, 11 are each with their foot or foot section 12 and its neck or Neck portion 14 received in a circumferential anchoring groove 16 of the rotor disk 4.

Die Verankerungsnut 16 hat eine in Strömungsrichtung betrachtete vordere Wandung 18 und eine hintere Wandung 20, die über einen Nutgrund 22 miteinander verbunden sind. Zur Sicherung der Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 in Radiahichtung haben die Wandungen 18, 20 zwei gegenüberliegende Ringwulste bzw. Lagerabschnitte 24, 26, an denen die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 mit ihren gegenüber ihren Hälsen 14 verbreiterten Füßen 12 im Betrieb der Strömungsmaschine in Radialrichtung anliegen. Der Nutgrund 22 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Axialrichtung nicht angestellt.The anchoring groove 16 has a front wall 18 viewed in the flow direction and a rear wall 20 which are connected to one another via a groove base 22. To secure the rotor blades 6, 8, 10, 11 in the radial direction, the walls 18, 20 have two opposite annular beads or bearing sections 24, 26, on which the blades 6, 8, 10, 11 with their widened compared to their necks 14 feet 12 in Operation of the turbomachine in the radial direction. The groove bottom 22 is not employed in the illustrated embodiment in the axial direction.

Die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 erstrecken sich stromaufwärts mit einem vorderen Plattformabschnitt 28 über die vordere Wandung 18 und schließen bündig mit einer sich in Radiahichtung erstreckenden Stirnseite 30 der vorderen Wandung 18 ab. Im Ruhezustand liegen die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 mit ihren vorderen Plattformabschnitt 28 jeweils auf einer Umfangsfläche 32 der vorderen Wandung 18 auf und sind im Betrieb über einen kleinen Radialspalt von dieser beabstandet. Da die vordere Wandung 18 in Umfangsrichtung mit einer einheitlichen Höhe ausgebildet ist, weisen sämtliche Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 den gleichen vorderen Plattformabschnitt 28 auf.The rotor blades 6, 8, 10, 11 extend upstream with a front platform section 28 over the front wall 18 and terminate flush with a radiating direction extending end face 30 of the front wall 18 from. At rest, the blades 6, 8, 10, 11 lie with their front platform portion 28 each on a peripheral surface 32 of the front wall 18 and are spaced in operation over a small radial gap thereof. Since the front wall 18 is formed in the circumferential direction with a uniform height, all the blades 6, 8, 10, 11 on the same front platform section 28 on.

Die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 erstrecken sich mit einem stromabwärtigen bzw. hinteren Plattformabschnitt 36 über die hintere Wandung 20. Aufgrund der geringeren Höhe der hinteren Wandung 20 im Vergleich zur vorderen Wandung 18 sind die Laufschaufeln 6, 8, 10, 11 im Ruhezustand mit ihren hinteren Plattformabschnitten 36 jeweils von der hinteren Wandung 20 in Radiahichtung beabstandet. Um ein versehentliches Herauskippen der Laufschaufeln 6, 8, 10 in Oberlage im Ruhezustand zu vermeiden, sind zwischen dem Nutgrund 22 und den Füßen 12 der Laufschaufeln 6, 8, 10 Herauskippsicherungselemente 38 angeordnet.The blades 6, 8, 10, 11 extend with a downstream platform portion 36 over the rear wall 20. Due to the smaller height of the rear wall 20 compared to the front wall 18, the blades 6, 8, 10, 11 in Resting state with their rear platform sections 36 each of the rear wall 20 in Rada direction spaced. In order to prevent accidental tipping out of the blades 6, 8, 10 in the upper position in the resting state, between the groove bottom 22 and the feet 12 of the blades 6, 8, 10 Ausschkippsicherungselemente 38 are arranged.

Die mit der Bezugsziffer 11 bezeichnete Laufschaufel ist eine sogenannte Verschlussschaufel, die zuletzt in die Verankerungsnut 16 eingesetzt wird und mittels der die Schaufelreihe 2 geschlossen wird. Diese wirkt nicht mit einem Herauskippsicherungselement 38 zusammen, sondern verfügt über einen alternativen Herauskippsicherungsmechanismus, der im Folgenden noch erläutert wird.The blade designated by the reference numeral 11 is a so-called shutter blade, which is inserted last into the anchoring groove 16 and by means of which the blade row 2 is closed. This does not cooperate with a Ausschiltippsicherungselement 38, but has an alternative Ausklippsicherungsmechanismus, which will be explained below.

Die Laufschaufeln 6, 8, 10 werden mittels der Herauskippsicherungselemente 38 im Ruhezustand in der gezeigten Oberlage vom Nutgrund 22 beabstandet und somit in Richtung der Lagerabschnitte 24, 26 angehoben. Die Laufschaufeln 6,8,10 sind somit mit ihren Füßen 12 nahe den Lagerabschnitten 24, 26 und entfernt vom Nutgrund 22 positioniert, wodurch sie nicht aus der Verankerungsnut 16 herauskippen können bzw. herausgekippt werden können.The blades 6, 8, 10 are spaced by means of the Herauskippsicherungselemente 38 in the resting state in the upper layer shown by the groove base 22 and thus raised in the direction of the bearing portions 24, 26. The blades 6,8,10 are thus positioned with their feet 12 near the bearing portions 24, 26 and away from the groove base 22, whereby they can not tilt out of the anchoring groove 16 and can be tipped out.

Wie in Fig. 1 gezeigt, haben die Herauskippsicherungselemente 38 ein Profil mit einem vorderen Stützschenkel 40, einem hinteren Stützschenkel 42 und einem sich zwischen den Stützschenkeln 40, 42 erstreckenden Auflageabschnitt 44. Die Herauskippsicherungselemente 38 sind beispielsweise ein mehrfach gebogener Blechkörper und haben federelastische Eigenschaften. Im montierten Zustand stützen sich in der Oberlage die Herauskippsicherungselemente 38 mit ihren Stützschenkeln 40, 42 auf dem Nutgrund 22 ab. Die Laufschaufeln 6, 8, 10 liegen mit ihrernFußunterseiten 46 auf den Auflageabschnitten 44 auf und werden hierdurch mit ihren Fußoberseiten 48, 50 nahezu in Anlage mit den Lagerabschnitten 24, 26 gebracht. Im Ruhezustand der Strömungsmaschine sind leichte radiale Bewegungen der Laufschaufeln 6, 8, 10 ermöglicht. Die Form der Auflageabschnitte 44 ist korrespondierend zu den Fußunterseiten 46 gewählt. Aufgrund der hier zueinander angestellten Teilflächen des Auflageabschnitts 44 sind die Herauskippsicherungselemente 38 hier insbesondere M-förmige Profile. Wenn die Fußunterseiten 46 beispielsweise eben ausgebildet sind, haben die Herauskippsicherungselemente 38 ein U-förmiges Profil (siehe drittes Ausführungsbeispiel in Figur 12).As in Fig. 1 Shut-off protection elements 38 have a profile with a front support leg 40, a rear support leg 42 and a support section 44 extending between the support legs 40, 42. The tilt-out protection elements 38 are, for example, a multiply bent sheet metal body and have resilient properties. In the assembled state, the tip-out protection elements 38 are supported on the groove base 22 with their support legs 40, 42. The blades 6, 8, 10 rest with their bottom surfaces 46 on the support portions 44 and are thereby brought with their Fußoberseiten 48, 50 almost in contact with the bearing portions 24, 26. In the idle state of the turbomachine, slight radial movements of the rotor blades 6, 8, 10 are made possible. The shape of the support portions 44 is selected corresponding to the foot bases 46. Because of the partial surfaces of the support section 44 employed here relative to one another, the tilt-out securing elements 38 here are in particular M-shaped profiles. For example, if the foot bases 46 are planar, the anti-tip out elements 38 have a U-shaped profile (see third embodiment in FIG FIG. 12 ).

Wie in den Figuren 3 gezeigt, kann jeder Laufschaufel 6, 8, 10 ein Herauskippsicherungselement 38 zugeordnet sein. Alternativ ist ein Herauskippsicherungselement 38 mehreren Laufschaufeln 6, 8, 10 zugeordnet. Zur Umfangssicherung der Herauskippsicherungselemente 38 in der Verankerungsnut 16 haben die Laufschaufeln 6, 8, 10 und die Verschlussschaufel 11 jeweils einen sich in Axialrichtung erstreckenden Anlageabschnitt 52. Der Anlageabschnitt 52 bildet eine seitliche Schulterfläche für die Herauskippsicherungselemente 38, so dass sich, wie in Figur 2 dargestellt, im montierten Zustand die Herauskippsicherungselemente 38 beidseits in Anlage mit den jeweils benachbarten Anlageabschnitten 52, 54 befinden.As in the Figures 3 shown, each blade 6, 8, 10 may be associated with a Ausschkippsicherungselement 38. Alternatively, a Ausschkippsicherungselement 38 a plurality of blades 6, 8, 10 associated. In order to secure the circumference of the tilt-out securing elements 38 in the anchoring groove 16, the moving blades 6, 8, 10 and the closing blade 11 each have an abutment section 52 extending in the axial direction. The abutment section 52 forms a lateral shoulder surface for the anti-tilt locking elements 38, so that, as in FIG FIG. 2 represented in the assembled state, the Ausschkippsicherungselemente 38 on both sides in abutment with the respective adjacent abutment sections 52, 54 are.

Wie in den Fig. 2, 4, 5 gezeigt, weist der Schaufel-Scheiben-Verbund 1 zur Umfangssicherung der Laufschaufeln 6, 8, 10 und der Verschlussschaufel 11 zumindest ein Umfangssicherungselement 56 auf. Das Umfangssicherungselement 56 ist beispielsweise ein rechteckiger Körper mit einer ebenen Auflagefläche 57 und einer abgerundeten Kopffläche 58. Er bildet mit zumindest einer der Laufschaufeln 6, 8, 10 eine formschlüssige Verbindung, die zur Aufnahme des Umfangssicherungselementes 56 eine sich in Längsrichtung erstreckende Aussparung 59 mit einer zur Außenkontur korrespondierenden konvexen Innenfläche aufweist. Selbstverständlich können auch mehrere Umfangssicherungselemente 56 vorgesehen sein. Beispielsweise kann auch jeder Laufschaufel 6, 8, 10 ein Umfangssicherungselement 56 zugeordnet sein.As in the Fig. 2 . 4 . 5 shown, the blade-disc composite 1 for circumferential securing of the blades 6, 8, 10 and the closure blade 11 at least one circumferential securing element 56 on. The circumferential securing element 56 is, for example, a rectangular body with a flat bearing surface 57 and a rounded head surface 58. It forms with at least one of the moving blades 6, 8, 10 a positive connection, which for receiving the circumferential securing element 56 has a longitudinally extending recess 59 with a Having the outer contour corresponding convex inner surface. Of course, a plurality of circumferential securing elements 56 may be provided. For example, each blade 6, 8, 10 may be associated with a circumferential securing element 56.

Das Umfangssicherungselement 56 ist endseitig in zwei zueinander fluchtende wandungsseitige Aufnahmen 60 eingesetzt und stützt sich im montierten Zustand auf einem Herauskippsicherungselement 38 mit seiner Auflagefläche 57 ab. Die Aufnahmen 60 sind hier axiale Rückstufungen der gegenüberliegenden Lagerabschnitte 24, 26. Bevorzugterweise sind die Aufnahmen 60 im Bereich der Lagerabschnitte 24, 26 ausgebildet und durchsetzen diese in radiale Richtung, so dass zum einen die Wandungen 18, 20 nicht geschwächt werden und zum anderen das Umfangssicherungselement 56 radial von außen nach innen eingesetzt werden kann.The circumferential securing element 56 is inserted endwise into two mutually aligned wall-side receivers 60 and is supported in the installed state on a tilt-out securing element 38 with its bearing surface 57. The receptacles 60 are here axial downgradings of the opposite bearing portions 24, 26. Preferably, the receptacles 60 in the region of the bearing portions 24, 26 are formed and enforce them in the radial direction, so that on the one hand the walls 18, 20 are not weakened and the other Circumferential securing element 56 can be used radially from outside to inside.

Wie in den Figuren 1, 2, 6 und 7 gezeigt, wirkt die Verschlussschaufel 11 zum Verriegeln der Schaufelreihe 2 mit einem Schließelement 62 zusammen, das gleichzeitig als Herauskippsicherungsmechanismus wirkt und die Verschlussschaufel 11 in der gezeigten Oberlage gegen ein Herauskippen sichert. Das Schließelement 62 ist als ein Schraubelement mit einem Gewindeschaft 64 und einem gegenüber dem Gewindeschaft 64 verbreiterten Kopf 66 ausgebildet. Es ist in einer Innengewindebohrung 68 der Verschlussschaufel 11 geführt, die deren Plattform, Hals 14 und Fuß 12 in radialer Richtung durchsetzt. Zur Vermeidung einer Kollision des Schließelementes 62 mit ihrem Schaufelblatt 69 ist die Innengewindebohrung 68 in Umfangsrichtung angestellt. Das Schließelement 62 ragt mit seinem Kopf 66 fußseitig aus der Verschlussschaufel 11 heraus und taucht zwischen zwei benachbarte Herauskippsicherungselemente 38 ein. Zum vereinfachten Einsetzen der Verschlussschaufel 11 in die Verankerungsnut 16 hat diese eine fußseitige Ausnehmung 70 zur zumindest abschnittweisen Aufnahme des Kopfes 66 beim Einsetzen. Zur Betätigung des Schließelementes 62 hat dieses eine außenliegende Werkzeugaufnahme 72, die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Innensechskant ausgebildet ist. Um Strömungsturbulenzen im Bereich des Schließelementes 62 zu vermeiden, ist das Schließelement 62 bzw. der Gewindeschaft 64 im verriegelten Zustand gegenüber einer Plattformoberfläche 74 versenkt. Zur Fixierung des Schließelementes 62 in seiner Verriegelungsstellung ist eine nicht gezeigte Drehsicherung vorgesehen, mittels der eine unbeabsichtigte Drehbewegung des Schließelements 62 und somit ein Verstellen des Schließelementes 62 verhindert wird.As in the FIGS. 1, 2 . 6 and 7 5, the closing blade 11 for locking the blade row 2 cooperates with a closing element 62, which at the same time acts as a tilt-out securing mechanism and secures the closing blade 11 against tipping out in the upper layer shown. The closing element 62 is designed as a screw element with a threaded shank 64 and a head 66 widened with respect to the threaded shank 64 educated. It is guided in an internally threaded bore 68 of the closure blade 11, which passes through the platform, neck 14 and foot 12 in the radial direction. To avoid a collision of the closing element 62 with its blade 69, the internally threaded bore 68 is set in the circumferential direction. The closing element 62 protrudes with its head 66 on the foot side out of the closing blade 11 and dips in between two adjacent anti-tip locking elements 38. For simplified insertion of the closure blade 11 in the anchoring groove 16, this has a foot-side recess 70 for at least partially receiving the head 66 during insertion. For actuation of the closing element 62, this has an external tool holder 72, which is formed in the embodiment shown here as a hexagon socket. In order to avoid flow turbulences in the region of the closing element 62, the closing element 62 or the threaded shaft 64 is sunk in the locked state relative to a platform surface 74. For fixing the closing element 62 in its locking position, a rotation lock, not shown, is provided, by means of which an unintentional rotational movement of the closing element 62 and thus an adjustment of the closing element 62 is prevented.

Zum Montieren des ersten Ausführungsbeispiels des Schaufel-Scheiben-Verbundes wird zunächst das zumindest eine Umfangssicherungselement 56 durch radiales Einstecken in die Aufnahmen 60 in der Rotorscheibe 4 angeordnet. Danach wird die Laufschaufel 6 über dem Umfangssicherungselement 56 in die Verankerungsnut 16 eingekippt. Das Einkippen erfolgt über die hintere Wandung 20 in Axialrichtung nach vorne. Dabei wird die Laufschaufel 6 mit ihrem Fuß 12 unter den hinteren Lagerabschnitt 26 eingetaucht und dann nach vorne gekippt. Dabei wird sie mit dem auf dem Nutgrund 22 aufliegenden Umfangssicherungselement 56 derart in Eingriff gebracht wird, das dieses zumindest abschnittsweise in die Aussparung 59 eintaucht. Anschließend wird zumindest ein Herauskippsicherungselement 38 in die Verankerungsnut 16 eingesetzt und in Umfangsrichtung unter das Umfangssicherungselement 56 und somit unter die Laufschaufel 6 geschoben. Das Umfangssicherungselement 56 liegt nun wie die Laufschaufel 6 auf dem Herauskippsicherungselement 38 auf und ist vom Nutgrund 22 beabstandet. Anschließend werden die übrigen Laufschaufeln 8, 10 in die Verankerungsnut 16 eingekippt und mittels der nachfolgend eingesetzten Herauskippsicherungselemente 38 vom Nutgrund 22 beabstandet. Selbstverständlich können die Laufschaufeln 6, 8, 10 auch in Gruppen angehoben werden bzw. ein Herauskippsicherungselement 38 unter mehrere Laufschaufeln 6, 8, 10 gleichzeitig geschoben werden. Abschließend wird die Verschlussschaufel 11 mit zurückgefahrenem Schließelement 62 eingekippt. Im zurückgefahrenen Zustand befindet sich der Kopf 66 des das Schließelements 62 zumindest abschnittweise in der Ausnehmung 70. Das Schließelement 62 wird durch eine Drehbewegung in seine Verriegelungsposition ausgefahren. Dabei stützt es sich mit seinem Kopf 66 auf dem Nutgrund 22 zwischen den benachbarten Herauskippsicherungselementen 38 ab und hebt hierdurch die Verschlussschaufel 11 an. Die Verriegelungsposition ist erreicht, sobald die Verschlussschaufel 11 im Ruhezustand gegen ein Herauskippen gesichert ist. Das Schließelement 62 wird dabei bevorzugterweise nur derart weit ausgefahren, das es im Betrieb mit seinem Kopf 66 vom Nutgrund 22 beabstandet ist. Die Verschlussschaufel 11 wird also mittels des Schließelements 62 nicht zwischen dem Nutgrund 22 und dem Lagerabschnitten 24, 26 eingespannt. Im Ruhezustand sind leichte radiale Bewegungen ermöglicht. Somit kann die Verschlussschaufel 11 eine optimale Betriebslage einnehmen. Zudem wird ein Materialabrieb zwischen dem Kopf 66 und dem Nutgrund 22 verhindert.For mounting the first embodiment of the blade-disc composite, the at least one circumferential securing element 56 is first arranged by radial insertion into the receptacles 60 in the rotor disc 4. Thereafter, the blade 6 is tipped over the circumferential securing member 56 in the anchoring groove 16. The tipping takes place via the rear wall 20 in the axial direction forward. In this case, the blade 6 is immersed with its foot 12 under the rear bearing portion 26 and then tilted forward. In this case, it is engaged with the resting on the groove base 22 circumferential securing element 56 in such a way that this at least partially immersed in the recess 59. Subsequently, at least one Ausschkippsicherungselement 38 is inserted into the anchoring groove 16 and pushed in the circumferential direction under the circumferential securing element 56 and thus under the blade 6. The circumferential securing element 56 is now like the blade 6 on the Ausschkippsicherungselement 38 and is spaced from the groove bottom 22. Subsequently, the remaining blades 8, 10 are tipped into the anchoring groove 16 and spaced by means of Ausschklippsicherungselemente 38 used below from the groove bottom 22. Of course, the blades 6, 8, 10 are also raised in groups or a Ausschkippsicherungselement 38 are pushed under several blades 6, 8, 10 simultaneously. Finally, the shutter blade 11 with retracted closing element 62 is tilted. In the retracted state, the head 66 of the closing element 62 is at least partially in the recess 70. The closing element 62 is extended by a rotational movement into its locking position. It is based with its head 66 on the groove bottom 22 between the adjacent Ausschkippsicherungselementen 38 and thereby lifts the shutter blade 11 at. The locking position is reached as soon as the closing blade 11 is secured in the idle state against tipping out. The closing element 62 is thereby preferably extended only so far that it is spaced from the groove bottom 22 during operation with its head 66. The closing blade 11 is thus not clamped by means of the closing element 62 between the groove base 22 and the bearing portions 24, 26. At rest, slight radial movements are possible. Thus, the shutter blade 11 can assume an optimal operating position. In addition, a material abrasion between the head 66 and the groove bottom 22 is prevented.

In den Figuren 8, 9, 10 und 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes 1 gezeigt. Im wesentlichen Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 7 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 bis 11 ein alternatives Schließelement 62 und eine mit diesem Schließelement 62 zusammenwirkende alternative Verschlussschaufel 11.In the FIGS. 8, 9, 10 and 11 a second embodiment of the blade-disc composite 1 according to the invention is shown. Essentially difference from the first embodiment according to the FIGS. 1 to 7 shows the second embodiment of the FIGS. 8 to 11 an alternative closure element 62 and an alternative closure vane 11 cooperating with this closure element 62.

Das Schließelement 62 hat einen kippelementartigen Grundkörper. Es hat somit im Wesentlichen ein Profil wie die vorbeschriebenen und bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls verwendeten Herauskippsicherungselemente 38. Es ist bevorzugterweise ein mehrfach gebogener Blechkörper mit federnden Eigenschaften, der aufgrund der zueinander angestellten Teilflächen der Fußunterseiten 46 der Verschlussschaufel 11 und der zumindest zur Verschlussschaufel 11 benachbarten Laufschaufeln 8, 10 hier M-förmig ist. Er hat einen vorderen Stützschenkel 76 und einen hinteren Stützschenkel 78 sowie einen die Stützschenkel 76, 78 miteinander verbindenden Auflageabschnitt 80, der korrespondierend zu den Fußunterseiten 46 ausgebildet ist. Das Schließelement 62 hat eine Breite bzw. Erstreckung in Umfangsrichtung, die etwa der doppelten Fußbreite der Laufschaufeln 8, 10 und der Verschlussschaufel 11 entspricht. Die Laufschaufeln 8, 10 und die Verschlussschaufeln haben die gleiche Fußbreite. Somit wird die Verschlussschaufel 11 in ihrer gezeigten Oberlage vollständig von dem Schließelement 62 angehoben. Die benachbarten Laufschaufeln 8, 10 liegen jeweils hälftig auf dem Schließelement 62 auf.The closing element 62 has a tilting element-like basic body. It therefore essentially has a profile like the above-described and also used in this embodiment Ausklippsicherungselemente 38. It is preferably a multi-curved sheet metal body with resilient properties, due to the mutually employed partial surfaces of the undersides 46 of the shutter blade 11 and the at least to the shutter blade 11 adjacent blades 8, 10 here is M-shaped. It has a front support leg 76 and a rear support leg 78 and a support leg 76, 78 interconnecting support portion 80 which is formed corresponding to the bottom legs 46. The closing element 62 has a width or extent in the circumferential direction which corresponds approximately to twice the foot width of the moving blades 8, 10 and the closing blade 11. The blades 8, 10 and the shutter blades have the same foot width. Thus, the shutter blade 11 is completely in its upper surface shown by the closing element 62nd raised. The adjacent blades 8, 10 each lie in half on the closing element 62.

Zum Zusammenwirken mit der als Verschlussschaufel 11 hat das Schließelement 62 eine mittig angeordnete Lasche 82, die über eine plastische Verformung aus einer Freigabeposition a in eine Verriegelungsposition b überführt wird. Die Lasche 82 ist ein integraler Abschnitt des Auflageabschnitts 80 und in der Freigabeposition a in einer Öffnung 84 angeordnet. Hierdurch schließt die Lasche 82 in der Freigabeposition a bündig mit dem Auflageabschnitt 80 ab, was die Montage der Verschlussschaufel 11 und der benachbarten Laufschaufeln 8, 10 vereinfacht. Insbesondere zeichnet die Lasche 82 den Verlauf des Anlageabschnitts 80 nach.To cooperate with the sealing blade 11 as the closure member 62 has a centrally disposed tab 82, which is transferred via a plastic deformation of a release position a in a locking position b. The tab 82 is an integral portion of the support portion 80 and disposed in the release position a in an opening 84. As a result, the tab 82 is flush with the support portion 80 in the release position a, which simplifies the assembly of the shutter blade 11 and the adjacent blades 8, 10. In particular, the tab 82 traces the course of the contact section 80.

Zur Aufnahme der Lasche 82 hat die Verschlussschaufel 11 eine hierfür entsprechend ausgebildete fußseitige Verriegelungsausnehmung 86. Die Verriegelungsausnehmung 86 ist in Schaufelquerrichtung, also im montierten Zustand in Umfangsrichtung betrachtet, mittig und von hinten in den Fuß 12 eingebracht. Sie durchsetzt die Fußunterseite 46 und die hintere Fußoberseite 50. Sie hat eine in Axialrichtung angestellte Verriegelungsfläche 88, die einen Anschlag für die hochgebogene Lasche 82 bildet und somit die Verriegelungsposition b definiert. Die Breite der Verriegelungsausnehmung 86 entspricht in etwa der Laschenbreite 82 bzw. die Verriegelungsausnehmung 86 ist zur Vereinfachung der Montage ein bisschen breiter als die Lasche 82.For receiving the tab 82, the closure blade 11 has a corresponding thereto formed foot-side locking recess 86. The locking recess 86 is viewed in the transverse direction of the blade, ie in the mounted state in the circumferential direction, centrally and introduced from behind into the foot 12. It passes through the foot bottom 46 and the rear foot top 50. It has an axially engaged locking surface 88 which forms a stop for the bent-up tab 82 and thus defines the locking position b. The width of the locking recess 86 corresponds approximately to the tab width 82 or the locking recess 86 is slightly wider than the tab 82 for ease of assembly.

Zum Ausrichten des Schließelementes 62 bei der Montage sind in dem Grundkörper 64 eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen 90, 92 ausgebildet, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur zwei Werkzeugaufnahmen 90, 92 beziffert. Die Werkzeugaufnahmen 90, 92 sind identisch ausgebildet und dienen zum Ansetzen eines entsprechenden Werkzeuges. Sie ermöglichen eine Verschiebung des in die Verankerungsnut 16 eingesetzten Schließelementes 62 bei ebenfalls bereits eingesetzten Laufschaufeln 8, 10.For aligning the closing element 62 during assembly, a plurality of tool holders 90, 92 are formed in the base body 64, which are arranged in the circumferential direction next to each other. For clarity, only two tool holders 90, 92 are numbered. The tool holders 90, 92 are formed identically and serve to attach a corresponding tool. They permit a displacement of the closing element 62 inserted into the anchoring groove 16 in the case of the rotor blades 8, 10 already in use.

Im Unterschied zum vorhergehend erläuterten Verfahren zur Montage des Schaufel-Scheiben-Verbundes 1 ändert sich lediglich die Montage der Verschlussschaufel 11 und der sie flankierenden Laufschaufeln 8, 10. Nachdem die vorherigen Laufschaufeln 6 mit zumindest einem Umfangssicherungselement 56 und den sie in der Oberlage tragenden Herauskippsicherungselementen 38 eingesetzt sind und sich in ihren Soll-Positionen befinden, wird zuerst das Schließelement 62 in die Verankerungsnut 16 eingesetzt und seitlich verschoben. Danach werden die Laufschaufeln 8, 10 und die Verschlussschaufel 11 an der freien Stelle der Verankerungsnut 16 durch eine Bewegung von hinten nach vorne eingekippt und in ihre jeweilige Soll-Position verschoben. Dann wird das Schließelement 62 exakt ausgerichtet und die Verschlussschaufel 11 eingekippt. Abschließend wird die Lasche 82 aus ihrer Freigabeposition a in ihre Verriegelungsposition b umgebogen, bis sie in die Verriegelungsausnehmung 86 eintaucht und sich in Anlage mit der Verriegelungsfläche 88 befindet. Die Laufschaufeln 8, 10 sowie die Verschlussschaufel 11 liegen nun im Ruhezustand in der gezeigten Oberlage auf dem Schließelement 62 auf und sind gegen Herauskippen gesichert. Dabei liegt die Verschlussschaufel 11 vollflächig auf dem Schließelement 62 auf. Die Laufschaufeln 8, 10 liegen hälftig auf dem Schließelement 62 auf. Die Laufschaufeln 8, 10 und die Verschlussschaufel 11 sind somit vom Nutgrund 22 beabstandet und mit ihren Fußoberseiten 44, 46 nahe den Lagerabschnitten 24, 26 positioniert. Der Lascheneingriff in die Verriegelungsausnehmung 86 verhindert insbesondere ein Herauskippen der Verschlussschaufel 11.In contrast to the above-described method for assembling the blade-disc assembly 1, only the assembly of the closure blade 11 and the flanking blades 8, 10 changes. After the previous blades 6 have at least one circumferential securing element 56 and the upper layer supporting them Herauskippsicherungselementen 38 are inserted and are in their desired positions, the closing element 62 is first inserted into the anchoring groove 16 and laterally displaced. Thereafter, the blades 8, 10 and the shutter blade 11 are tilted at the free location of the anchoring groove 16 by a movement from back to front and moved to their respective desired position. Then the closing element 62 is exactly aligned and the closing blade 11 is tilted. Finally, the tab 82 is bent from its release position a in its locking position b until it dips into the locking recess 86 and is in abutment with the locking surface 88. The blades 8, 10 and the shutter blade 11 are now in the resting state in the upper position shown on the closing element 62 and are secured against tipping out. In this case, the closure blade 11 lies over the entire surface on the closing element 62. The blades 8, 10 are half on the closing element 62. The blades 8, 10 and the closure blade 11 are thus spaced from the groove base 22 and positioned with their Fußoberseiten 44, 46 near the bearing portions 24, 26. The tab engagement in the locking recess 86 in particular prevents the closing blade 11 from tipping out.

In Figur 12 ist ein Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaufel-Scheiben-Verbundes 1 gezeigt. Im wesentlichen Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist das dritte Ausführungsbeispiel nach Figur 12 eine alternative Umfangssicherung auf.In FIG. 12 a longitudinal section through a third embodiment of the blade-disc composite 1 according to the invention is shown. Essentially different from the previous embodiments, the third embodiment after FIG. 12 an alternative perimeter protection.

Eine Verschlussschaufel 11 ist ähnlich der Verschlussschaufel nach dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Entsprechend wirkt die Verschlussschaufel 11 mit einem schraubartigen Schließelement 62 zusammen, dass in einer Innengewindebohrung 68 geführt ist und mit seinem verdickten Kopf 66 im montierten Zustand zwischen zwei Herauskippsicherungselemente 38 eintaucht. Im Ruhezustand liegt in der Oberlage der Kopf 66 auf dem Nutgrund 22 auf und hebt hierdurch die Verschlussschaufel 11 an. In dem hier gezeigten Betriebszustand wird die Verschlussschaufel 11 mit ihren Fuß 12 gegen die Lagerabschnitte 24, 26 gedrückt und der Kopf 66 des Schließelementes 62 ist vom Nutgrund 22 beabstandet.A shutter blade 11 is similar to the shutter blade according to the first embodiment. Accordingly, the closure blade 11 cooperates with a screw-like closing element 62, which is guided in an internally threaded bore 68 and with its thickened head 66 immersed in the mounted state between two Ausschkippsicherungselemente 38. In the resting state, the head 66 lies on the groove base 22 in the upper layer and thereby lifts the closing blade 11. In the operating state shown here, the closure blade 11 is pressed with its foot 12 against the bearing portions 24, 26 and the head 66 of the closing element 62 is spaced from the groove bottom 22.

Zum Anheben der sonstigen Laufschaufeln in der Oberlage im Ruhezustand sind entsprechende Herauskippsicherungselemente 38 vorgesehen, die ähnlich den Herauskippsicherungselementen 38 nach den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgeführt sind. Sie haben jeweils zwei Stützschenkel 40, 42 und einen die Stützschenkel 40, 42 miteinander verbindenden Auflageabschnitt 44. Im Wesentlichen Unterschied ist bei den hier verwendeten Herauskippsicherungselemente 38 der Auflageabschnitt 44 eben ausgebildet und der hintere Stützschenkel 42 ist gegenüber dem vorderen Stützschenkel 40 verlängert. Die Herauskippsicherungselemente 38 haben somit ein U-förmiges Profil. Die Verlängerung des zweiten Stützschenkels 42 ergibt sich aus dem in Axialrichtung angestellten Nutgrund 22. In Strömungsrichtung betrachtet ist der Nutgrund 22 radial von außen nach innen angestellt. Der Längenunterschied zwischen den Stützschenkeln 40, 42 bewirkt nun den Ausgleich dieses Höhenunterschieds bzw. des radialen Versatzes, so dass der Auflageabschnitt 44 in Axialrichtung nicht angestellt ist.To raise the other blades in the top position at rest appropriate Ausklippsicherungselemente 38 are provided, which are similar to the Ausschkippsicherungselementen 38 according to the preceding embodiments. They have in each case two support legs 40, 42 and a support section 44 connecting the support legs 40, 42. Essentially, the support section 44 is designed flat in the tilt-out protection elements 38 used here, and the rear support leg 42 is extended relative to the front support leg 40. The Herauskippsicherungselemente 38 thus have a U-shaped profile. The extension of the second support leg 42 results from the groove base 22 set in the axial direction. In the flow direction, the groove base 22 is set radially from outside to inside. The difference in length between the support legs 40, 42 now causes the compensation of this height difference or the radial offset, so that the support portion 44 is not employed in the axial direction.

Gemäß Figur 12 wird die alternative Umfangssicherung dadurch gebildet, dass sich zumindest eine Laufschaufel, hier die Verschlussschaufel 11, mit ihrem vorderen Plattformabschnitt 28 seitlich in Anlage mit einem als Wandungsabschnitt ausgebildeten Umfangssicherungselement 56 der vorderen Wandung 18 befindet. Das Umfangssicherungselement 56 wird durch einen radialen Ausschnitt 94 in der vorderen Wandung 18 gebildet. Zur Anlage an dem Umfangssicherungselement 56 ist in dem vorderen Plattformabschnitt 28 der Verschlussschaufel 11 im Bereich seiner Vorderkante zumindest in einem Eckbereich eine axiale Rückstufung 96 eingebracht.According to FIG. 12 the alternative circumferential securing is formed by the fact that at least one moving blade, in this case the closing blade 11, with its front platform section 28 is laterally in contact with a circumferential securing element 56 of the front wall 18 designed as a wall section. The circumferential securing element 56 is formed by a radial cutout 94 in the front wall 18. For engagement with the circumferential securing element 56, in the front platform section 28, the closing blade 11 is provided with an axial demotion 96 in the region of its front edge, at least in a corner region.

Die vordere Wandung 18 kann eine Vielzahl von derartigen Umfangssicherungselementen 56 aufweisen, so dass die vordere Wandung 18 quasi kranzartig ausgebildet ist. Alternativ bzw. entsprechend hätten dann die übrigen Laufschaufeln 8, 10, 12 einen korrespondierenden vorderen Plattformabschnitt 28.The front wall 18 may have a plurality of such circumferential securing elements 56, so that the front wall 18 is formed quasi-coronary. Alternatively or accordingly, the remaining rotor blades 8, 10, 12 would have a corresponding front platform section 28.

Im Wesentlichen Verfahrensunterschied zum ersten Ausführungsbeispiel entfällt bei der Montage das Einsetzen der Umfangssicherungselemente 56 in die Verankerungsnut 16, da die Umfangssicherungselement 56 unmittelbar an der vorderen Wandung 20 ausgebildet sind.Substantially different from the first embodiment, the installation eliminates the insertion of the circumferential securing elements 56 in the anchoring groove 16, since the circumferential securing element 56 are formed directly on the front wall 20.

Offenbart ist Schaufel-Scheiben-Verbund einer Strömungsmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laufschaufeln und mit einer Verschlussschaufel, die in eine Verankerungsnut eingekippt werden, mit zumindest einem Umfangssicherungselement, das mit zumindest einer Schaufel formschlüssig zusammenwirkt, einer Vielzahl von Herauskippsicherungselementen, die zwischen dem Nutgrund und den Fußabschnitten angeordnet sind und die im Ruhezustand die Schaufeln in Oberlage vom Nutgrund beabstanden, und mit einem Schließelement, das abschnittsweise zwischen dem Nutgrund und den Fußabschnitten angeordnet ist und das im Ruhezustand die Verschlussschaufel in Oberlage vom Nutgrund beabstandet, ein Verfahren zur Montage eines derartigen Schaufel-Scheiben-Verbundes sowie eine Strömungsmaschine.Disclosed is a blade-disk assembly of a turbomachine having a plurality of juxtaposed blades and a shutter blade tipped into an anchoring groove with at least one circumferential securing element cooperating with at least one blade, a plurality of anti-tip locking elements disposed between the blade Groove base and the foot sections are arranged and spaced in the resting state, the blades in the top layer of the groove base, and with a closing element which is arranged in sections between the groove base and the foot sections and spaced in the rest state, the shutter blade in the top of the groove base, a method for assembling a Such blade-disc composite and a turbomachine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schaufel-Scheiben-VerbundScoop laminated composite
22
Schaufelreiheblade row
44
Rotorscheiberotor disc
66
Laufschaufelblade
88th
Laufschaufelblade
1010
Laufschaufelblade
1111
Laufschaufel / VerschlussschaufelBlade / Shovel
1212
Fuß / FußabschnittFoot / foot section
1414
Hals / HalsabschnittNeck / neck section
1616
Verankerungsnutanchoring groove
1818
vordere Wandungfront wall
2020
hintere Wandungrear wall
2222
Nutgrundgroove base
2424
Lagerabschnittbearing section
2626
Lagerabschnittbearing section
2828
vorderer Plattformabschnittfront platform section
3030
Stirnseitefront
3434
Umfangsflächeperipheral surface
3636
hinterer Plattformabschnittrear platform section
3838
HerauskippsicherungselementHerauskippsicherungselement
4040
Stützschenkelsupport legs
4242
Stützschenkelsupport legs
4444
Auflageabschnittbearing section
4646
Unterseite / FußunterseiteBottom / foot bottom
4848
vordere Oberseite / Fußoberseitefront top / foot top
5050
hintere Oberseite / Fußoberseiterear top / foot top
5252
axialen Anlageabschnittaxial abutment section
5454
axialen Anlageabschnittaxial abutment section
5656
UmfangssicherungselementPerimeter security element
5757
Auflageflächebearing surface
5858
Kopfflächehead face
5959
axiale Aussparungaxial recess
6060
Aufnahmeadmission
6161
Innenflächepalm
6262
Schließelementclosing element
6464
Gewindeschaftthreaded shaft
6666
Kopfhead
6868
InnengewindebohrungInternally threaded bore
6969
Schaufelblattairfoil
7070
Ausnehmungrecess
7272
Werkzeugaufnahmetool holder
7474
Plattformoberflächeplatform surface
7676
Stützschenkelsupport legs
7878
Stützschenkelsupport legs
8080
Auflageabschnittbearing section
8282
Lascheflap
8484
Öffnungopening
8686
Verriegelungsausnehmunglocking recess
8888
Verriegelungsflächelocking surface
9090
Werkzeugaufnahmetool holder
9292
Werkzeugaufnahmetool holder
9494
radialer Ausschnittradial cutout
9696
axiale Rückstufungaxial demotion
aa
Freigabepositionrelease position
bb
Verriegelungspositionlock position

Claims (14)

Schaufel-Scheiben-Verbund (1) einer Strömungsmaschine, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Laufschaufeln (6, 8, 10) und mit einer Verschlussschaufel (11), die mit ihren Fußabschnitten (12) in einer umfangsseitige Verankerungsnut (16) einer Rotorscheibe (4) eingesetzt sind und mit Lagerabschnitten (24, 26) einer vorderen Wandung (18) und einer hinteren Wandung (20) der Verankerungsnut (16) in Radialrichtung formschlüssig zusammenwirken, und mit - zumindest einem Umfangssicherungselement (56), das mit zumindest einer der Schaufeln (6, 8, 10, 11) formschlüssig zusammenwirkt, und - einer Vielzahl von Herauskippsicherungselementen (38), die zwischen einem Nutgrund (22) und den Fußabschnitten (12) angeordnet sind und die im Ruhezustand die Laufschaufeln (6, 8, 10) in Oberlage vom Nutgrund (22) beabstanden. Blade-disc composite (1) of a turbomachine, with a multiplicity of juxtaposed rotor blades (6, 8, 10) and with a sealing blade (11), which with its foot portions (12) in a circumferential anchoring groove (16) of a rotor disk ( 4) are used and with bearing portions (24, 26) of a front wall (18) and a rear wall (20) of the anchoring groove (16) cooperate in a form-fitting manner in the radial direction, and with - At least one circumferential securing element (56) which cooperates positively with at least one of the blades (6, 8, 10, 11), and - A plurality of Ausklippsicherungselementen (38) which are arranged between a groove base (22) and the foot portions (12) and the idle state, the blades (6, 8, 10) in the top layer of the groove bottom (22). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Umfangssicherungselement (56) ein länglicher Körper ist, der endseitig in zwei zueinander fluchtende Aufnahmen (60) der Wandungen (18, 20) eingesetzt ist und die zumindest eine Laufschaufel (6, 8, 10) eine axiale Aussparung (59) zur Aufnahme des Umfangssicherungselementes (56) hat.A blade-disc composite according to claim 1, wherein the at least one circumferential securing element (56) is an elongated body which is inserted endwise into two mutually aligned receptacles (60) of the walls (18, 20) and the at least one blade (6, 8 , 10) has an axial recess (59) for receiving the circumferential securing element (56). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Umfangssicherungselement (56) ein Wandabschnitt der einen Wandung (18) ist und zumindest eine Schaufel ((6, 8, 10, 11) hat eine korrespondierende plattformseitige axiale Rückstufung (96) zum Zusammenwirken mit dem Wandabschnitt.A blade-disc composite according to claim 1, wherein said at least one circumferential securing member (56) is a wall portion of said one wall (18), and at least one blade (6, 8, 10, 11) has a corresponding platform-side axial downgrade (96) Interaction with the wall section. Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Herauskippsicherungselemente (38) umgeformte Blechkörper sind, die sich im Ruhezustand mit ihren Stützschenkeln (40, 42) am Nutgrund (22) abstützen.Shovel-disk assembly according to claim 1, 2 or 3, wherein the Ausscholt securing elements (38) are formed sheet metal bodies which rest at rest with their support legs (40, 42) on the groove base (22). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 4, wobei zumindest einige Schaufeln (6, 8, 10, 11) einen Anlageabschnitt haben, an dem jeweils ein Herauskippsicherungselement (38) seitlich anliegt.Blade-disc composite according to claim 4, wherein at least some blades (6, 8, 10, 11) have an abutment portion, on each of which a Herausklippsicherungselement (38) rests laterally. Schaufel-Scheiben-Verbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Schließelement (62) vorgesehen ist, das abschnittsweise zwischen dem Nutgrund (22) und den Fußabschnitten (12) angeordnet ist und das im Ruhezustand die Verschlussschaufel (11) in Oberlage vom Nutgrund (22) beabstandet.Blade-disc composite according to one of the preceding claims, wherein a closing element (62) is provided, which is arranged in sections between the groove base (22) and the foot portions (12) and which at rest, the sealing blade (11) in top position from the groove bottom ( 22) spaced. Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 6, wobei das Schließelement (62) in einer Bohrung (68) der Verschlussschaufel (11) geführt ist und zwischen zwei benachbarte Herauskippsicherungselemente (38) eintaucht.A vane-disc assembly according to claim 6, wherein the closure member (62) is guided in a bore (68) of the closure vane (11) and immersed between two adjacent anti-tip securing members (38). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 7, wobei das Schließelement (62) ein Schraubelement ist und eine Drehsicherung hat.A blade-disk assembly as claimed in claim 7, wherein the closure member (62) is a screw member and has a rotational lock. Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 8, wobei das Schließelement (62) einen Kopf (66) hat, der gegenüber seinem in der Bohrung (68) geführten Schaft (64) verdickt ist und der zwischen den Herauskippsicherungselementen (38) angeordnet ist.A blade-disk assembly according to claim 8, wherein the closure member (62) has a head (66) thickened with respect to its shaft (64) guided in the bore (68) and disposed between the anti-tip-out elements (38). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 6, wobei das Schließelement (62) einen Herauskippsicherungselementartigen Grundkörper mit einer plastisch verformbaren Lasche (82) hat, die in eine Ausnehmung (70) der Verschlussschaufel (11) eingreift.A blade-disk assembly according to claim 6, wherein the closure member (62) has a dump-out element-like body having a plastically deformable tab (82) which engages a recess (70) of the closure blade (11). Schaufel-Scheiben-Verbund nach Anspruch 10, wobei der Grundkörper eine Vielzahl von Werkzeugsaufnahmen (90, 92) hat, die in Umfangsrichtung des Schaufel-Scheiben-Verbund (1) nebeneinander angeordnet sind.A blade-disc composite according to claim 10, wherein said base body has a plurality of tool receivers (90, 92) juxtaposed in the circumferential direction of the blade-disc assembly (1). Verfahren zum Montieren eines Schaufel-Scheiben-Verbundes (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: - Bereitstellen einer Rotorscheibe (4) mit einer umfangsseitigen Verankerungsnut (16), die von zwei Wandungen (18, 20) begrenzt wird, wobei die Wandungen (18, 20) zwei gegenüberliegende Lagerabschnitte (24, 26) aufweisen, - Einkippen von Laufschaufeln (6, 8, 10) in die Verankerungsnut (16), wobei die Laufschaufeln (6, 8, 10) mit ihrem Fußabschnitt (12) unter die Lagerabschnitte (24, 26) eintauchen und eine zuerst eingesetzten Laufschaufeln (6, 8, 10) formschlüssig mit einem Umfangssicherungselement (56) in Eingriff gebracht wird, - Anheben der Laufschaufel (6, 8, 10) einzeln oder in Gruppen und Einschieben eines Herauskippsicherungselementes (38) unter deren Fußabschnitte (12), und - Einkippen einer Verschlussschaufel (11) in die Verankerungsnut (16). Method for mounting a blade-disc composite (1) according to one of the preceding claims, comprising the steps: - providing a rotor disk (4) with a peripheral anchoring groove (16) bounded by two walls (18, 20), the walls (18, 20) having two opposite bearing sections (24, 26), - Tipping of blades (6, 8, 10) in the anchoring groove (16), wherein the blades (6, 8, 10) with its foot portion (12) below the bearing portions (24, 26) and immerse a first used blades (6 , 8, 10) is positively engaged with a circumferential securing element (56), - Lifting the blade (6, 8, 10) individually or in groups and inserting a Herauskippsicherungselementes (38) under the foot sections (12), and - Tipping a shutter blade (11) in the anchoring groove (16). Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Schließelement (62) ein Schraubelement ist und soweit eingedreht wird, das es bei Anlage der Verschlussschaufel (11) an den Lagerabschnitten (24, 26) vom Nutgrund (22) beabstandet ist.A method according to claim 12, wherein the closing element (62) is a screw element and is screwed in so far that it is spaced from the groove base (22) when the closing blade (11) rests against the bearing sections (24, 26). Strömungsmaschine mit einem Schaufel-Scheiben-Verbund (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Turbomachine with a blade-disc composite (1) according to one of claims 1 to 11.
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