CH703871A2 - Verstell-Leitapparatanordnung für einen Verdichter. - Google Patents

Abstract

Es wird eine Verstell-Leitapparatanordnung (20) für einen Verdichter (12) beschrieben, der mehrere Schaufeln (22) aufweist. Die Verstell-Leitapparatanordnung (20) kann allgemein einen Synchronisierring (26) und mehrere Befestigungsbolzen (58) aufweisen, die an dem Synchronisierring (26) gesichert sind. Die Verstell-Leitapparatanordnung (20) kann auch mehrere Hebelarme (24) aufweisen, wobei jeder Hebelarm (24) ein erstes Ende (66) und ein zweites Ende (68) hat. Das erste Ende (66) jedes Hebelarmes (24) kann an einer der Schaufeln (22) befestigt sein. Zusätzlich können mehrere Drehbefestigungseinrichtungen (60) dazu eingerichtet sein, das zweite Ende (68) jedes Hebelarmes (24) mit einem Befestigungsbolzen (58) zu verbinden, um eine Drehbewegungsschnittstelle (76) dazwischen zu definieren. Weiter kann jeder der Verbindungsbolzen (58) an einer der Drehbefestigungseinrichtungen (60) der Drehbewegungsschnittstelle (76) so starr befestigt werden, dass es im Wesentlichen keine radiale oder umfangsgerichtete gleitende Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und den mehreren Hebelarmen (24) gibt, wenn der Synchronisierring (26) gedreht wird.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Der vorliegende Gegenstand bezieht sich allgemein auf Gasturbinen und spezieller auf eine Verstell-Leitapparatanordnung für einen Verdichter, der mehrere Schaufeln hat.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Gasturbinen weisen normalerweise einen Verdichter, mehrere Brennkammern, und ein Turbinenabschnitt auf. Der Verdichter setzt Luft unter Druck, die in die Turbine strömt. Die unter Druck gesetzte, vom Verdichter abgegebene Luft strömt in die Brennkammern. Luft, die in jede Brennkammer eingeht, wird mit dem Brennstoff gemischt und verbrannt. Heisse Verbrennungsgase f Hessen von jeder Brennkammer durch ein Übergang-Stück zum Turbinenabschnitt der Gasturbine, um die Turbine anzutreiben und Leistung zu erzeugen.

[0003] Ein typischer Verdichter für eine Gasturbine kann als ein axialer Mehrstufenverdichter konfiguriert werden und kann sowohl drehende als auch die stationären Bestandteile aufweisen. Eine Welle treibt eine Hauptrotor-Trommel oder -Rad an, das mehrere Ringrotoren hat. Rotor-Stufen des Verdichters rotieren zwischen einer ähnlichen Zahl von stationären Stator-Stufen, wobei jede Rotor-Stufe mehrerer Rotorschaufeln aufweist, die an dem Rotor-Rad gesichert sind, wobei jeder Stator-Stufe mehrere an einem Aussengehäuse des Verdichters gesicherte Leitschaufeln aufweist. Während des Betriebs passiert der Luftstrom die Verdichter-Stufen und wird dabei stufenweise verdichtet, wobei jede folgende stromabwärtige Stufe den Druck vergrössert, bis die Luft vom Verdichter-Ausgang mit einem maximalen Druck abgegeben wird.

[0004] Um die Leistung eines Verdichters zu verbessern, können ein oder mehrere der Stator-Stufen Verstellleitschaufeln aufweisen, die dazu eingerichtet sind, um um ihre längs gerichteten oder radialen Achsen gedreht zu werden. Solche Verstellleitschaufeln erlauben allgemein eine Erhöhung des Verdichter-Wirkungsgrads und der Funktionsfähigkeit, indem die Menge von Luft kontrolliert wird, die in und durch den Verdichter fliesst, indem der Winkel gedreht wird, mit dem die Leitschaufeln zu dem Luftstrom orientiert werden. Die Drehung der Verstellleitschaufeln wird allgemein erreicht, indem an jeder Leitschaufel ein Hebelarm befestigt wird und indem jeder Hebel mit einem gemeinsamen bzw. synchronisierenden Ring verbunden werden, der im Wesentlichen konzentrisch in Bezug auf das Verdichtergehäuse angeordnet ist. Der Synchronisierring ist seinerseits mit einem Aktuator verbunden, der dazu eingerichtet ist, den Ring um die Hauptachse des Verdichters zu verdrehen. Da der Synchronisierring durch den Aktuator verdreht wird, werden die Hebelarme entsprechend geschwenkt, wodurch jede Leitschaufel veranlasst wird, um ihre radiale oder längs gerichtete Achse zu rotieren.

[0005] Der vorliegende Synchronisierring und die Hebelarm-Bauteile sind allgemein so ausgebildet, dass die Hebelarme, an der Drehbewegungsschnittstelle zwischen solchen Bestandteilen einen gleitenden Eingriff mit dem Synchronisierring haben. Insbesondere ist der Hebelarm normalerweise dazu eingerichtet, um an der Drehbewegungsschnittstelle zwischen dem Hebelarm und dem Synchronisierring radial und/oder in Umfangsrichtung zu gleiten, wenn der Ring verdreht wird. Dieser gleitende Eingriff erzeugt allgemein übermässigen Verschleiss an den an dieser gleitenden Schnittstelle angeordneten Komponenten des Aufbaus. Ausserdem erbringt der gleitende Eingriff, der bei herkömmlichen Bauteilen häufig genutzt ist, eine unzulängliche Unterstützung für den Synchronisierring. Insbesondere tragen die Hebelarme, die an der Oberseite des Synchronisierrings angeordnet sind, wegen der Relativverschiebung zwischen den Hebelarmen und dem Synchronisierring während der Verdrehung des Rings keinen Anteil des Ringgewichts. Entsprechend müssen die um den untere Abschnitt des Synchronisierrings angeordneten Hebelarme das volle Gewicht des Rings abstützen. Solche unzulängliche Unterstützung kann zu noch weiterem Verschleiss der Bestandteile führen, die an den Befestigungsschnittstellen zwischen den Hebelarmen und dem Synchronisierring angeordnet sind. Weiter kann unzulängliche Unterstützung auch auf übermässigen Verschleiss auf den Reibblöcken hinauslaufen, die um das Verdichtergehäuse angeordnet sind, weil die Reibblöcke dazu genutzt werden müssen, um einen Teil des Ringgewichts abzustützen.

[0006] Entsprechend würde eine Verstell-Leitapparatanordnung in der Fachwelt begrüsst werden, die eine erhöhte Unterstützung für den Synchronisierring erbringt und auch den Verschleiss reduziert.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0007] Aspekte und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt, oder können aus der Beschreibung offensichtlich sein, oder können durch die Umsetzung der Erfindung erfahren werden.

[0008] In einem Aspekt richtet sich der vorliegende Gegenstand auf eine Verstell-Leitapparatanordnung für einen Verdichter, der mehrere Schaufeln hat. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann allgemein einen Synchronisierring und mehrerer an dem Synchronisierring gesicherter Befestigungsbolzen aufweisen. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann auch mehrere Hebelarme aufweisen, wobei jeder Hebelarm ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist. Das erste Ende jedes Hebelarmes kann an einer der Schaufeln befestigt sein. Zusätzlich können mehrere Drehbefestigungseinrichtungen dazu eingerichtet sein, das zweite Ende jedes Hebelarmes mit einem der Befestigungsbolzen zu verbinden, um zwischen beiden eine Drehbewegungsschnittstelle zu definieren. Weiter kann jeder der Befestigungsbolzen so an einer der Drehbefestigungseinrichtungen starr befestigt werden, dass beim Verdrehen des Synchronisierrings im Wesentlichen keine radiale und in Umfangsrichtung orientierte gleitende Bewegung zwischen dem Synchronisierring und den Hebelarmen auftritt.

[0009] In einem anderen Aspekt ist der vorliegende Gegenstand auf eine Verstell-Leitapparatanordnung für einen Verdichter gerichtet, der mehrere Schaufeln hat. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann allgemein einen Synchronisierring und mehrere an dem Synchronisierring gesicherte Befestigungsbolzen aufweisen. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann auch mehrere Hebelarme aufweisen, wobei jeder Hebelarm ein erstes Ende und ein zweites Ende hat. Das erste Ende jedes Hebelarmes kann mit einer der Schaufeln verbunden sein. Zusätzlich kann die Verstell-Leitapparatanordnung mehrere Lager aufweisen, die einen inneren Bestandteil und einen Aussenbestandteil haben, der dazu eingerichtet ist, um in Bezug auf den inneren Bestandteil zu drehen. Der Aussenbestandteil jedes Lagers kann mit dem zweiten Ende eines der Hebelarme verbunden werden. Weiter kann jeder der Befestigungsbolzen an dem inneren Bestandteil eines der Lager starr befestigt werden, so dass es während der Verdrehung des Synchronisierrings keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring und den inneren Bestandteilen gibt.

[0010] In einem weiteren Aspekt richtet sich der vorliegende Gegenstand auf einen Verdichter einer Gasturbine. Der Verdichter kann allgemein ein Gehäuse und mehrere wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnete Leitschaufeln aufweisen. Jede der mehreren Leitschaufeln kann ein Schaft-Segment aufweisen, das sich durch das Gehäuse ausstreckt. Der Verdichter kann auch eine Verstell-Leitapparatanordnung aufweisen. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann allgemein einen Synchronisierring und mehrere an dem Synchronisierring gesicherte Befestigungsbolzen aufweisen. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann auch mehrere Hebelarme aufweisen, wobei jeder Hebelarm ein erstes Ende und ein zweites Ende hat. Das erste Ende jedes Hebelarmes kann an einer der Schaufeln befestigt sein. Zusätzlich können mehrere Drehbefestigungseinrichtungen dazu eingerichtet sein, das zweite Ende jedes Hebelarmes mit einem der Befestigungsbolzen drehungsmässig zu verbinden, um zwischen beiden eine Drehbewegungsschnittstelle zu definieren. Weiter kann jeder der Befestigungsbolzen an der so gebildeten Drehbewegungsschnittstelle so mit einer der Drehbefestigungseinrichtungen starr verbunden werden, dass es während der Verdrehung des Synchronisierrings keine wesentliche radiale und in Umfangsrichtung gerichtete gleitende Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring und den Hebelarmen gibt.

[0011] Diese und andere Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüche besser verstanden werden. Die begleitenden Zeichnungen, die zu der Beschreibung gehören und Teil derselben sind, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung, zur Erklärung der Grundsätze der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0012] Eine volle, den Nachvollzug gestattende, sich an den Fachmann richtende Beschreibung der vorliegenden Erfindung, einschliesslich der besten Ausführungsform derselben, wird in der Beschreibung dargelegt, die auf die zugehörigen Figuren Bezug nimmt, in denen:

[0013] FIG. 1 ein schematisches Bild einer Gasturbine liefert;

[0014] FIG. 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Verstell-Leitapparatanordnung in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei besonders die Schaufelverstellanordnung veranschaulicht ist, die mit einer von mehreren Verstellleitschaufeln eines Verdichters verbunden ist;

[0015] FIG. 3 eine vergrösserte Ansicht von einem Teil der Ausführungsform der Schaufelverstellanordnung wiedergibt, die in der FIG. 2 illustriert ist, wobei besonders die Befestigung des Hebelarmes zum Synchronisierring veranschaulicht wird; und

[0016] FIG. 4 eine teilweise Perspektiveansicht einer Ausführungsform einer Verstell-Leitapparatanordnung wiedergibt und dabei besonders den Synchronisierring und eine mit dem Synchronisierring verbundene Betätigungseinrichtung illustriert.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0017] Es wird nun im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von der in den Zeichnungen ein oder mehrere Beispiele veranschaulicht sind. Jedes Beispiel wird zur Erklärung der Erfindung, nicht aber zur Beschränkung der Erfindung angegeben. Tatsächlich wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifizierungen und Abwandlungen an der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne von dem Schutzbereich oder Geist der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können im Zusammenhang mit einer Ausführungsform veranschaulichte oder beschriebene Merkmale zusammen mit einer anderen Ausführungsform genutzt werden, um eine noch weitere Ausführungsform zu bilden. So ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung solche Modifizierungen und Abwandlungen umfasst, die im Rahmen der Ansprüche und ihrer Entsprechungen liegen.

[0018] Der vorliegende Gegenstand ist allgemein eine Verstell-Leitapparatanordnung für einen Turbinenverdichter. Die Verstell-Leitapparatanordnung kann allgemein mehrere Hebelarme aufweisen, die mit einem Synchronisierring durch mehrere Befestigungsbolzen und Drehbefestigungseinrichtungen drehbar verbunden sind. Als solcher kann jeder Hebelarm in Bezug auf den Synchronisierring über eine durch eine der Drehbefestigungseinrichtungen definierte Drehbewegungsschnittstelle schwenken und/oder drehen. Zusätzlich kann jeder Befestigungsbolzen der Verstell-Leitapparatanordnung an der Drehbewegungsschnittstelle an einem Teil einer der Drehbefestigungseinrichtungen starr befestigt werden, so dass es während der Verdrehung des Rings keine Relativbewegung oder keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring und der Drehbewegungsschnittstelle gibt. Die Hebelarme können daran gehindert oder im Wesentlichen gehindert sein, radial, in Umfangsrichtung oder in jeder anderen Richtung in Bezug auf den Synchronisierring zu gleiten. Wie weiter unten beschrieben wird, kann diese starre Verbindung Verschleiss reduzieren und/oder verhindern, der entlang der Stellen vorkommt, an denen die Hebelarme mit dem Synchronisierring verbunden werden, wobei auch das Ausmass der für den Synchronisierring erbrachten Unterstützung vergrössert werden kann.

[0019] Mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht FIG. 1 eine schematische Darstellung einer Gasturbine 10. Die Gasturbine 10 weist allgemein einen Verdichter 12, mehrere Brennkammern 14 und einen Turbinenabschnitt 16 auf. Der Verdichter 12 und der Turbinenabschnitt 16 können allgemein durch eine Welle 18 verbunden werden. Die Welle 18 kann eine einzelne Welle oder eine mehrere verbundene Segmente aufweisende Welle sein, um die Welle 18 zu bilden. In einer Ausführungsform kann der Verdichter 12 einen axialen Mehrstufenverdichter umfassen, der mehrere entsprechende Rotor- und Stator-Stufen hat. In solch einer Ausführungsform, können ein oder mehrere der Stator-Stufen mehrere Verstellleitschaufeln aufweisen. Zum Beispiel kann der Verdichter 12 mehrere feste Leitschaufeln in seinen stromabwärts gelegenen Stufen und Verstellleitschaufeln aufweisen,- die in dazu stromaufwärts angeordneten Stufen vorgesehen sind. Alternativ können alle Stator-Stufen eines Verdichters 12 Verstellleitschaufeln aufweisen.

[0020] Während des Betriebs der Gasturbine 10, liefert der Verdichter 12 Druckluft zu den Brennkammern 14. In jeder Brennkammer 14 werden Luft und Brennstoff gemischt und heisses Verbrennungsgas strömt in einem Heissgasweg von den Brennkammern 14 zu dem Turbinenabschnitt 16, in dem den Verbrennungsgasen Energie entzogen wird, um Arbeit zu erzeugen.

[0021] Es wird auf die FIG. 2-4 verwiesen; dort werden verschiedene Ansichten von Ausführungsformen einer Verstell-Leitapparatanordnung 20 illustriert, die dazu dient, mehrere Verstellleitschaufeln 22 in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung anzutreiben. Insbesondere FIG. 2 illustriert eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der beschriebenen, mit einer der Leitschaufeln 22 verbundenen Verstell-Leitapparatanordnung 20. FIG. 3illustriert eine vergrösserte Ansicht von einem Teil der in FIG. 2 illustrierten Verstell-Leitapparatanordnung 20 und dabei besonders die Verbindung des Hebelarmes 24 zu dem Synchronisierring 26. Zusätzlich illustriert FIG. 4eine teilweise Perspektiveansicht von einer Ausführungsform der beschriebenen Verstell-Leitapparatanordnung 20, unter besonderer Darstellung des Synchronisierrings 26 und eines Betätigungsgeräts 28, verbunden mit dem Synchronisierring 26.

[0022] Wie in FIG. 2 besonders gezeigt, kann der Verdichter 12 einer Gasturbine 10 eine oder mehrere Stator-Stufen aufweisen, die mehrere Verstellleitschaufeln 22 haben (von denen eine dargestellt ist), die in einem äusseren Verdichtergehäuse 30 drehbar montiert sind. Jede Leitschaufel 22 weist allgemein einen Schaufelabschnitt auf, der eine erste oder Druckseite 34 und ein umfänglich gegenüberliegende oder zweite Saugseite 32 (nicht gezeigt) hat, welche die aerodynamische Oberfläche der Schaufel 22 bilden, über die während des Betriebs des Verdichters 12 Luft 36 strömt. Die Druckseite und die Saugseite erstrecken sich allgemein axial entlang einer Sehne 38 zwischen einer Anströmkante 40 und einer entgegengesetzten Abströmkante 42 und sie erstrecken sich radial von einer radial inneren Spitze 44 zu einem radial äusseren Fuss 46. Jede Leitschaufel 22 weist auch einen einteiligen Schaftabschnitt 48 auf, der sich von dem Schaufelabschnitt 32 koaxial und radial weg durch eine komplementäre Zylinderöffnung 50 erstreckt, die in dem Gehäuse ausgebildet ist. Das Schaft-Segment 48 kann allgemein in der Öffnung 50 verdrehbar montiert werden. Zum Beispiel kann an der Schnittstelle zwischen dem Gehäuse 30 und dem Schaft-Segment 48 eine Buchse 52 angeordnet werden, um der Leitschaufel 22 zu erlauben, sich in Bezug auf das Gehäuse 30 zu verschwenken.

[0023] Jede Leitschaufel 22 des Verdichters 12 kann allgemein konfiguriert werden, um die durch den Verdichter 12 strömende Luft 36 zu einer entsprechenden Reihe oder Stufe des Rotorschaufeln 54 zu leiten, die sich von einer sie tragenden Rotor-Scheibe oder Rad 56 radial nach aussen erstrecken. Insbesondere kann die durch jede Stufe von Leitschaufeln 22 und Rotorschaufeln 54 geleitete Luft 36 in dem Verdichter 12 stufenweise verdichtet und danach in die Brennkammern 14 der Gasturbine 10 abgegeben werden. Wie allgemein verstanden wird, kann durch Verändern oder Drehen des Winkels, in dem die Leitschaufeln 22 zu dem Luftstrom 36 orientiert sind, der Verdichter-Wirkungsgrad und die Funktionsfähigkeit erhöht werden, indem die Menge von Luft 36, die in und durch den Verdichter 12 strömt, reguliert werden. Um eine solche Verdrehung der Leitschaufeln 22 zu erleichtern, kann eine Verstell-Leitapparatanordnung 20 genutzt werden, wie sie unten im Detail beschrieben ist.

[0024] Mit Bezug auf die FIG. 2-4; die vorliegenden Verstell-Leitapparatanordnung 20 weisen allgemein einen Synchronisierring 26 auf, der dazu eingerichtet ist, um mehrere sich nach aussen ausstreckende Hebelarme 24 anzutreiben, die an jeder Leitschaufel 22 eines Verdichters 12 einer besonderen Stator-Stufe montiert und starr befestigt sind. Der Synchronisierring 26 kann mit den Hebelarmen 24 allgemein durch mehrere Verbindungsbolzen 58 verbunden sein, die entlang des Kreisumfangs des Rings 26 angeordnet sind. Ausserdem kann die Verstell-Leitapparatanordnung 20 auch mehrere Drehbefestigungseinrichtungen 60 aufweisen, die zwischen den Hebelarmen 24 und den Befestigungsbolzen 58 angeordnet sind, um eine Drehbewegungsschnittstelle zu definieren, über welche die Hebelarme 24 in Bezug auf die Befestigungsbolzen 58 und/oder den Synchronisierring 26 verdreht werden können. Wie ausserdem besonders in FIG. 4gezeigt wird, kann der Synchronisierring 26 auch mit einer oder mehreren passenden Betätigungseinrichtungen 28 verbunden werden, um den Synchronisierring 26 um eine Hauptachse 62 des Verdichters 12 drehen zu lassen. Zum Beispiel kann der Synchronisierring 26 mit der (den) Betätigungseinrichtung(en) 28 über jedes geeignete Mittel verbunden werden (z.B. durch ein Schubstangengestänge 64), so dass die Betätigungseinrichtung (en) 28 den Synchronisierring 26 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um die Hauptachse 62 verdrehen. Weil der Synchronisierring 26 durch die Betätigungseinrichtung(en) 28 verdreht wird, können die Hebelarme 24 entsprechend um die Befestigungsbolzen 58 drehen. Die schwenkenden Hebelarme 24 veranlassen ihrerseits die Leitschaufeln 22 zu drehen, wodurch der jeweilige Winkel verändert wird, in dem die Schaufeln 22 hinsichtlich des Luftstroms 36 in dem Verdichter 12 orientiert sind.

[0025] Im Allgemeinen kann der Synchronisierring 26 der Verstell-Leitapparatanordnung 20 als kreisförmige oder ringartige Struktur ausgebildet sein, die radial äusserlich und im Wesentlichen konzentrisch zu dem Verdichtergehäuse 30 angeordnet ist. In mehreren Ausführungsformen kann der Synchronisierring 26 als eine einteilige oder vielteilige Konstruktion gefertigt und kann aus jedem passenden Material, wie ein Edelstahl oder jedem anderen Material gebildet werden, das dazu fähig ist, den auf einen Synchronisierring normalerweise ausgeübten Kräften zu widerstehen. Zusätzlich kann der Synchronisierring 26 allgemein jeden passenden Querschnitt, wie eine rechteckige, elliptische oder kreisförmige Querschnittsform haben. Wie besonders in den FIGUREN 2und 3 gezeigt, kann der Synchronisierring 26 in einer Ausführungsform einen allgemein «eiförmigen» Querschnitt festlegen. Der Synchronisierring 26 kann als solcher relativ leicht ausgebildet werden, ohne die strukturelle Stabilität des Rings 26 zu beeinträchtigen.

[0026] Spezieller auf FIG. 2bezogen, kann jeder Hebelarm 24 der Verstell-Leitapparatanordnung 20 allgemein ein erstes Ende 66, das an dem Schaft-Segment 48 einer Verstellleitschaufel 22 starr befestigt ist, und ein zweites Ende 68 aufweisen, das mit dem Synchronisierring 26 durch einen Verbindungsbolzen 58 drehbar, jedoch unnachgiebig verbunden ist. Allgemein kann das erste Ende 66 jedes Hebelarmes 24 an der Leitschaufel 22 durch Verwendung jedes passenden Mittels gesichert werden. Zum Beispiel kann die Leitschaufel 22 in einer Ausführungsform einen Profilsitz 70 (z.B. ein «D-förmigen»-Sitz), der sich von dem Schaft-Segment 48 radial nach aussen erstreckt, sowie einen Gewindeschaft 72 aufweisen, der sich von dem Profilsitz 70 radial nach aussen erstreckt. Der Profilsitz 70 kann allgemein ein Selbstfluchtungs-Strukturmerkmal bilden, um den Hebelarm 24 oben auf der Leitschaufel 22 zu montieren. Zum Beispiel kann das erste Ende 66 des Hebelarmes 24 ein Befestigungsloch definieren, das entsprechend der Form des Profilsitzes 70 (z.B. ein D-förmiges Befestigungsloch) konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass der Hebelarm 24 drehfest mit der Leitschaufel 22 verbunden wird. Der Hebelarm 24 kann dann an der Leitschaufel 22 gesichert werden, indem eine Gewindemutter 74, wie z.B. eine Sicherungsmutter oder eine Kontermutter, auf dem Gewindeschaft 72 angeordnet werden.

[0027] Es sollte dem Durchschnittsfachmann offenbar sein, dass im Rahmen des vorliegenden Gegenstandes verschiedene andere Konfigurationen genutzt werden können, um das erste Ende 66 des Hebelarmes 24 an dem Schaft-Segment 48 der Leitschaufel 22 zu montieren und/oder starr zu befestigen. Zum Beispiel können in mehreren Ausführungsformen Profilverzahnungsverbindungen, passend übereinstimmende Kronenformflachen oder andere passende Mittel verwendet werden, um den Hebelarm 24 mit der Leitschaufel 22 zu verbinden oder sonst in Eingriff zu bringen. Ähnlich kann in verschiedenen Ausführungsformen der Hebelarm 24 an der Leitschaufel 22 durch Verwendung eines Befestigungsstifts oder eines Riegels, einer Schweissverbindung oder jedes anderen passenden Befestigung- und/oder Sicherungsmittels gesichert werden.

[0028] Es wird nun auf FIG. 3bezug genommen; das zweite Ende 68 jedes Hebelarmes 24 kann allgemein konfiguriert werden, um durch einen Verbindungsbolzen 58 verdrehbar mit dem Synchronisierring 26 verbunden zu werden. Spezifisch kann zwischen jedem Hebelarm 24 und seinem entsprechenden Verbindungsbolzen 58 eine Drehbefestigungseinrichtung 60 so angeordnet werden, dass zwischen beiden eine Drehbewegungsschnittstelle 76 definiert ist. Entsprechend kann dem Hebelarm 24 ermöglicht werden, an solcher Schnittstelle 76 in Bezug auf den Synchronisierring 26 und/oder den Verbindungsbolzen 68 zu schwenken. Weiter kann jeder Verbindungsbolzen 58 auch konfiguriert werden, um an einem Teil der Drehbefestigungseinrichtung 60 so unnachgiebig befestigt zu werden, dass es keine Relativbewegung oder im Wesentlichen keine Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring 26 und der Drehbewegungsschnittstelle 76 gibt, um die der Hebelarm 24 rotiert. Insoweit kann der Hebelarm 24 daran gehindert oder im Wesentlichen gehindert werden, während der Verdrehung des Rings 26 radial, in Umfangsrichtung oder jeder anderen Richtung bezüglich des Synchronisierrings 26 und/oder der Verbindungsbolzen 58 zu gleiten.

[0029] Um in einer Ausführungsform eine solche Drehverbindung und starre Verbindung der verschiedenen Bestandteile der Verstell-Leitapparatanordnung 20 zu ermöglichen, kann jeder Verbindungsbolzen 58 allgemein mehrere Segmente, wie ein unteres Segment 78, ein Mittelsegment 80, ein oberes Segment 82 und einen Schulterabschnitt 84 aufweisen, der zwischen dem unteren Segment 78 und dem Mittelsegment 80 angeordnet ist. Wie in FIG. 3 gezeigt, kann jedes der Segmente 78, 80, 82, 84 allgemein entlang einer Hauptachse 86 des Verbindungsbolzens 58 koaxial ausgerichtet sein. Zusätzlich kann in einer Ausführungsform jedes der Segmente 78, 80, 82, 84 im Wesentlichen zylindrisch geformt werden. Jedoch sollte verstanden werden, dass in alternativen Ausführungsformen jedes Segment 78, 80, 82, 84 allgemein jede passende Form haben kann, die dem Segment 78, 80, 82, 84 erlaubt, wie hierin beschrieben zu fungieren. Weiter kann jedes der Segmente 78, 80, 82, 84 in einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes durch eine Auskehlung 88 abgesondert werden. Solche Auskehlungen 88 können allgemein auf dem Verbindungsbolzen 58 ausgebildet werden, um streckbare Gebiete bzw. Spannungsausgleichsgebiete zu bilden. Zusätzlich können die Auskehlungen 88 dazu dienen, die Verbindung der Segmente 78, 80, 82, 84 zu den verschiedenen anderen Bestandteilen der Verstell-Leitapparatanordnung 20 zu verbessern. Spezifisch können die Auskehlungen 88 dazu dienen, die Oberflächen und/oder Flächen der Segmente 78, 80, 82, 84 und die anderen Bestandteile zu positionieren oder sonst zueinander fluchtend auszurichten.

[0030] Weiter mit Bezug auf FIG. 3kann das untere Segment 78 des Verbindungsbolzens 58 allgemein so konfiguriert werden, dass es an einem Teil des Synchronisierrings 26 gesichert ist. Zum Beispiel kann das untere Segment 78 in der illustrierten Ausführungsform an einem unteren Fortsatz 90 des allgemeinen «C-förmigen» Synchronisierringes 26 so gesichert werden, dass sich der Verbindungsbolzen 58 von diesem im Wesentlichen radial nach aussen erstreckt. Es sollte gesehen werden, dass in alternativen Ausführungsformen das untere Segment 78 an dem Synchronisierring 26 an jeder anderen passenden Position gesichert werden kann. Zum Beispiel kann das untere Segment 78 in einer anderen Ausführungsform an einem oberen Fortsatz 92 des Synchronisierrings 26 so gesichert werden, dass sich der Verbindungsbolzen 58 radial nach aussen oder radial nach innen erstreckt. Weiter kann das untere Segment 78 in Ausführungsformen, in denen der Synchronisierring 26 keinen allgemeine «C-förmigen» Querschnitt aufweist, an jedem passenden Teil des Synchronisierrings 26 gesichert werden, der es der beschriebenen Verstell-Leitapparatanordnung 20 gestattet, wie hierin beschrieben zu fungieren.

[0031] Zusätzlich sollte erkannt werden, dass das untere Segment 78 des Verbindungsbolzens 58 allgemein unter Verwendung jeder passenden in der Technik bekannten Verbindungsmethode an dem Synchronisierring 26 gesichert werden kann. Zum Beispiel kann das untere Segment 78, wie in FIG. 3gezeigt, so mit einem Gewinde versehen werden, dass es innerhalb einer entsprechenden Gewindebohrung 94 definiert im Synchronisierring 26 gesichert werden kann. In einer anderen Ausführungsform kann das untere Segment 78 konfiguriert werden, um im Presssitz zu sitzen, oder es kann klebend innerhalb eines entsprechenden Loches (nicht illustriert) definiert im Synchronisierring 26 befestigt werden.

[0032] Weiter mit Bezug auf FIG. 3, in einer Ausführungsform kann das Mittelsegment 80 jedes Verbindungsbolzens 58 allgemein als der Drehverbindungsstelle zwischen dem Hebelarm 24 und dem Synchronisierring 26 dienen. Insoweit kann das Mittelsegment 80 dazu eingerichtet werden, um eine beliebige passende Drehbefestigungseinrichtung 60, die in der Technik bekannt ist, aufzunehmen, um den Hebelarm 24 mit dem Synchronisierring 26 über den Verbindungsbolzen 58 gelenkig zu verbinden. Zum Beispiel umfasst die Drehbefestigungseinrichtung 60 in der illustrierten Ausführungsform ein Lager 61, das auf dem Mittelsegment 80 montiert oder anderweitig um dieses herum angeordnet ist, um eine Drehbewegungsschnittstelle 76 zwischen dem Hebelarm 24 und dem Verbindungsbolzen 58 zu definieren. Insoweit sollte wahrgenommen werden, dass das Mittelsegment 80 allgemein eine Form und Konfiguration haben kann, die geeignet ist, um das Lager 61 aufzunehmen. Zum Beispiel kann das Mittelsegment 80 in einer Ausführungsform eine glatte zylindrische oder Sitzfläche definieren, so dass das Lager 61 darauf montiert werden kann. Zusätzlich kann das Mittelsegment 80 in seiner Grösse so bemessen sein, dass eine kontrollierte enge Passung zwischen dem Lager 61 und dem Verbindungsbolzen 58 erreicht wird. Zum Beispiel kann die Toleranz, die zwischen dem Lager 61 und dem Mittelsegment 80 vorhanden ist, weniger als ungefähr 1 Millimeter (mm) bezüglich des Durchmessers sein, alternativ weniger als ungefähr 0,5 mm Durchmesserspiel oder weniger als ein Durchmesserspiel von ungefähr 0, 1 mm. In einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes kann sich die Toleranz von ungefähr 0,01 mm Durchmesserspiel bis ungefähr 0,07 mm erstrecken, wie z.B. von ungefähr 0,03 mm Durchmesserspiel bis zu ungefähr 0,05 mm Durchmesserspiel, sowie über alle andere Teilbereiche dazwischen. Jedoch sollte verstanden werden, dass in alternativen Ausführungsformen die vorhandene Toleranz grösser sein kann als ein Durchmesserspiel von 1 mm.

[0033] Allgemein kann innerhalb des Schutzbereichs des vorliegenden Gegenstandes jedes passende in der Technik bekannte Lager verwendet werden, um eine Gelenkverbindung zwischen dem Hebelarm 24 und dem Verbindungsbolzen 58 zu schaffen. Wie in FIG. 3 gezeigt, kann das Lager 61 in einer Ausführungsform ein kugelförmiges Lager umfassen, das eine Innenkugel 96, die auf das Mittelsegment 80 des Verbindungsbolzens 58 montiert ist, und eine Aussenringbohrung 98 aufweist, die innerhalb eines entsprechenden Loches 100 gesichert ist, das an dem zweiten Ende 68 des Hebelarmes 24 definiert ist. Die Aussenringbohrung 98 kann allgemein eine innere konkave kugelförmige Oberfläche entsprechend der kugelförmigen konvexen Aussenoberfläche der Innenkugel 96 haben, um der Aussenringbohrung 98 zu ermöglichen, in einer oder mehreren orthogonaleren Richtungen bezüglich der Innenkugel 96 zu drehen. Somit kann, wenn der Synchronisierring 26 durch die Betätigungseinrichtung (E) 28 verdreht wird, jeder Hebelarm 24 um die Drehbewegungsschnittstelle 76 drehen und/oder schwenken, die zwischen der Innenkugel 96 und Aussenringbohrung 98 des Lagers 61 definiert ist.

[0034] Es sollte dem Fachmann offenbar sein, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedene andere passende Drehbefestigungseinrichtungen 60 genutzt werden können um die Hebelarme 24 mit dem Synchronisierring 26 um die Befestigungsbolzen 58 drehbar zu verbinden, womit eine Drehbewegungsschnittstelle 76 bereitgestellt wird, über die die Hebelarme 24 in Bezug auf den Ring 26 und/oder die Befestigungsbolzen 58 drehen können. Zum Beispiel kann die Drehbefestigungseinrichtung 60 in alternativen Ausführungsformen einen Teil einer passenden Gelenkverbindung, wie ein Kugel/Pfannen-Gelenk, Ellipsoidgelenk, Scharniergelenk oder ähnliches umfassen, das zu der an dem Verbindungsbolzen 58 ausgebildeten oder anderweitig festgelegten Form passend ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Verbindungsbolzen 58 selbst als die Drehbefestigungseinrichtung 60 der Verstell-Leitapparatanordnung 20 dienen. Zum Beispiel kann der Hebelarm 24 oder ein Bestandteil, der an dem Hebelarm 24 montiert ist, konfiguriert werden, um direkt um den Verbindungsbolzen 58 (z.B. um das Mittelsegment 80) so zu schwenken, dass die Aussenfläche des Verbindungsbolzens 58 selbst die Drehbewegungsschnittstelle 76 definiert.

[0035] Mit weiterem Bezug auf FIG. 3; wie oben dargestellt, kann das zweite Ende 68 des Hebelarmes 24 auch konfiguriert werden, um mit dem Synchronisierring 26 über den Verbindungsbolzen 58 so starr verbunden zu werden, dass es keine Relativbewegung oder keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring 26 und der Drehbewegungsschnittstelle 76 gibt, um die der Hebelarm 24 schwenkt. So kann das obere Segment 82 des Verbindungsbolzens 58 in einer Ausführungsform allgemein angepasst werden, um eine Befestigungseinrichtung 102 aufzunehmen, die dazu eingerichtet ist, der Drehbefestigungseinrichtung 60 zu erlauben, an dem Verbindungsbolzen 58 starr befestigt zu werden. Wie zum Beispiel in der FIG. 3gezeigt ist, kann die Innenkugel 96 des Lagers 61, welche die Drehbewegungsschnittstelle 76 zwischen den Hebelarmen 24 und der Befestigungsbolzen 58 definieren, mit dem Verbindungsbolzen 58 starr verbunden werden, so dass die Innenkugel 96 bei einer Verdrehung des Rings 26 nicht gleitet oder sich sonst hinsichtlich des Synchronisierrings 26 bewegt. Spezifisch kann das obere Segment 82 des Verbindungsbolzens 58 mit einem Gewinde versehen werden, um einer Gewindebefestigungseinrichtung 102 (z.B. eine Kontermutter oder eine Sicherungsmutter) zu erlauben, über die Innenkugel 96 des Lagers 61 fest gesichert zu werden. Zusätzlich kann sich der Schulterabschnitt 84 des Verbindungsbolzens 58, wie gezeigt, im Wesentlichen von der Hauptachse 86 des Verbindungsbolzens 58 weiter nach aussen erstrecken als das Mittelsegment 80, so dass die Innenkugel 96 positioniert oder anderweitig gegen eine radiale Aussenfläche 104 des Schulterabschnittes 84 angeordnet werden kann. Wenn die Befestigungseinrichtung 102 insoweit über dem Lager 61 gesichert wird, kann die Innenkugel 96 geklemmt, gedrückt oder sonst starr zwischen der Befestigungseinrichtung 102 und der Aussenfläche 104 des Schulterabschnittes 84 befestigt werden, um jede Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring 26 und der Drehbewegungsschnittstelle 76 zu verhindern, um die der Hebelarm 24 schwenkt. Weiter sollte wahrgenommen werden, dass die im Verbindungsbolzen 58 definierten Auskehlungen 88 dazu eingerichtet werden können, um die starre Verbindung der Innenkugel 96 zum Verbindungsbolzen 58 zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Auskehlung 88 definiert zwischen dem Schulterabschnitt 84 und dem Mittelsegment 80 angeordnet werden, um der Innenkugel 96 zu erlauben, fluchtend an der Aussenfläche 104 des Schulterabschnittes 84 anliegend angeordnet zu werden. Ähnlich kann die Auskehlung 88 definiert zwischen dem oberen Segment 82 und dem Mittelsegment 80 ausgebildet werden, um den Gewindegängen des oberen Segmentes 82 zu erlauben, verborgen oder sonst völlig innerhalb der Befestigungseinrichtung 102 angeordnet zu werden.

[0036] Es sollte auch wahrgenommen werden, dass in alternativen Ausführungsformen verschiedene andere Befestigungseinrichtungen 102, wie Befestigungsstifte, Riegel, oder irgendwelche anderen passenden, sich schliessende Mechanismen verwendet werden können, um die Innenkugel 96 des kugelförmigen Lagers 61 an dem Verbindungsbolzen 58 starr zu befestigen. Ebenfalls können auch andere passende Sicherungs/Befestigungs-Techniken, wie Schweissen, Kleben und ähnliches, genutzt werden, um die Innenkugel 96 an dem Verbindungsbolzen 58 starr zu befestigen. Zum Beispiel kann in einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes ein Teil des Verbindungsbolzens 58 (z.B. das Mittelsegment 80) so konfiguriert werden, dass die Innenkugel 96 im Presssitz auf dem Verbindungsbolzen 58 sitzt, um eine starre Verbindung zwischen ihnen zu schaffen. Zusätzlich sollte verstanden werden, dass in Ausführungsformen, in denen die Drehverbindung zwischen dem Befestigungsbolzen 58 und den Hebelarmen 24 durch andere Mittel als ein Lager 61 geschaffen wird, ähnliche Befestigungseinrichtungen 102 und/oder sichernde Mittel verwertet werden können, um die Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring 26 und der Drehbewegungsschnittstelle 76 zu verhindern, um die jeder der Hebelarme dreht.

[0037] Durch starre Kupplung des Synchronisierrings 26 an die Hebelarme 24 über die jeweiligen Befestigungsbolzen 58 können zahlreiche Vorteile der beschriebenen Verstell-Leitapparatanordnung 20 erhalten werden. Zum Beispiel können wegen der starren Verbindung an der Drehbewegungsschnittstelle 76 umfangsgerichtete und radiale gleitende Bewegungen, die sonst zwischen den Hebelarmen 24 und dem Synchronisierring 26 vorkommen können, verhindert oder zumindest reduziert werden. Insoweit kann jeder Verschleiss, der an dem Befestigungsbolzen 58, dem Lager 61, den Hebelarme 24 und/oder der Synchronisierring 26 vorkommt, erheblich reduziert und/oder verhindert werden. Ausserdem stellt die starre Kupplung jedes Hebelarmes 24 zu dem Synchronisierring 26 sicher, dass alle Hebelarme 24 starr das Gewicht des Synchronisierrings 26 an seinem kompletten Kreisumfang tragen. Entsprechend können die Konzentrizität oder Rundheit des Synchronisierrings 26 aufrechterhalten werden. Ausserdem kann die zusätzliche Unterstützung des Synchronisierrings 26 auch das Ausmass des Verschleisses auf die Reibblöcke (nicht illustriert) reduzieren, falls solche zwischen dem Synchronisierring 26 und der Verdichtergehäuse 30 angeordnet sind, weil es für die Reibblöcke nicht notwendig ist, einen wesentlichen Teil des Ringgewichts zu unterstützen. Weiter kann die starre Kupplung beim Einstellen und Kalibrieren der Verstell-Leitapparatanordnung 20 auch die Belastung der Zentrierung des Synchronisierrings 26 von dem Verdichtergehäuse 30 nehmen.

[0038] Weiter mit Bezug auf FIG. 3kann der Schulterabschnitt 84 des Verbindungsbolzens 58 allgemein so konfiguriert werden, dass, wenn der Hebelarm 24 drehbar an dem Verbindungsbolzen 58 befestigt ist, ein Spalt 106 zwischen dem Hebelarm 24 und einer angrenzenden Fläche 108 des Synchronisierrings 26 geschaffen wird. Allgemein kann der Spalt 106 dazu dienen, um jede Drehung der Hebelarme 24 zu gestatten, die in Bezug auf den Befestigungsbolzen 58 und/oder den Synchronisierring 26 vorkommen kann. Wenn z.B. ein Hebelarm 24 unter Verwendung eines auf dem Befestigungsbolzen 58 montierten kugelförmigen Lagers 61 mit dem Synchronisierring 26 verdrehbar verbunden ist, kann das Lager 61 dem Hebelarm 24 erlauben, sowohl um die Hauptachse 86 des Verbindungsbolzens als auch um seine Längsachse im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Entsprechend kann die Schulter 84 allgemein so gestaltet werden, dass ein Spalt 106 gebildet wird, der es dem Hebelarm 24 erlaubt, sich um die Drehbewegungsschnittstelle 76 zu drehen, ohne die angrenzende Fläche mit 108 des Synchronisierrings 26 zu berühren oder an ihr zu reiben.

[0039] In einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes, kann der Schulterabschnitt 84 weiter dazu eingerichtet sein, an dem Synchronisierring 26 gesichert zu werden, um ein zusätzliches Mittel zur Befestigung des Verbindungsbolzens 58 an dem Synchronisierring 26 zu schaffen. Zum Beispiel kann der Schulterabschnitt 84, wie in FIG. 3gezeigt, um mindestens einen Teil des Umfangs des Schulterabschnittes an eine angrenzende Fläche 108 des Synchronisierrings 26 geschweisst werden. In solch einer Ausführungsform kann der Schulterabschnitt 84 eine dreieckige, rechteckige, fünfeckige, sechseckige oder ähnliche Form haben, um mindestens einen ebenen Rand zu definieren, um eine geeignete Fläche zum Verschweissen des Schulterabschnitts 84 mit dem Synchronisierring 26 zu schaffen. Ausserdem kann der Schulterabschnitt 84, wenn eine Auskehlung 88 zwischen dem unteren Segment 78 und dem Schulterabschnitt 84 definiert wird, direkt auf und im Wesentlichen fluchtend zu der angrenzenden Fläche 108 des Synchronisierrings 26 angeordnet werden. Insoweit kann eine verbesserte geschweisste Verbindung zwischen dem Schulterabschnitt 84 und dem Ring 26 bereitgestellt werden.

[0040] Zurückkommend auf FIG. 2, in einer Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes, können die Hebelarme 24 der Verstell-Leitapparatanordnung 20 freitragend sein. Insoweit kann der Synchronisierring 26 über dem Verdichtergehäuse 30 schwebend aufgehängt sein. Es sollte verstanden werden, dass sich der Abstand 110, mit dem der Synchronisierring 26 von dem Verdichtergehäuse 30 weg gehalten wird, allgemein abhängig von der Konfiguration des Verdichters 12 und/oder der Konfiguration der Verstell-Leitapparatanordnung 20 ändern kann. Jedoch kann der Abstand 110 im Allgemeinen so gewählt werden, dass der gehaltene Synchronisierring 26 nicht dagegen reibt oder sonst das Verdichtergehäuse 30 berührt, während der Ring 26 verdreht wird. Zusätzlich können in einer Ausführungsform ein oder mehrere Reibblöcke (nicht illustriert) entlang des Aussenkreisumfangs des Verdichtergehäuses 30 angeordnet werden, um eine Oberfläche (Oberflächen) zu bieten, auf welcher (welchen) der aufgehängte Synchronisierring 26 während der Verdrehung des Rings 26 nötigenfalls gleiten kann. In solch einer Ausführungsform, wie sie in FIG. 3 gezeigt ist, kann der Verbindungsbolzen 58 dazu eingerichtet sein, dass das untere Segment 78, wenn es an dem Synchronisierring 26 gesichert ist, in Bezug auf eine radial innere Fläche 112 des Rings 26 ausgespart ist. Entsprechend kann der Verbindungsbolzen 58 gehindert werden, beim Verdrehen des Rings 26 gegen einige der Reibblöcke und/oder das Verdichtergehäuse 30 anzulaufen.

[0041] Zusätzlich können die Hebelarme 24 in mehreren Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstandes flexibel sein. Speziell können die Hebelarme 24 dazu eingerichtet werden, sich radial nach innen und/oder radial nach aussen zu biegen oder zu federn, wobei sie jedoch den Synchronisierring 26 unterstützen. So kann der Durchmesser des Synchronisierrings 26 und/oder die Höhe des Schaft-Segmentes 48 der Leitschaufel 22 in einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Gegenstandes so gewählt werden, dass die Verbindungsstelle des Hebelarmes 24 zu dem Verbindungsbolzen 58 radial weiter aussen angeordnet wird als die Verbindungsstelle des Hebelarmes 24 zu dem Schaft-Segment 48. Somit kann der Hebelarm, wie in FIG. 2 gezeigt, um einen Abstand 114 zwischen seinem ersten und seinem zweiten Ende 66, 68 radial nach aussen gebogen werden oder federn. Solche Verbiegung oder Federung nach aussen stellt sicher, dass die Hebelarme 24 radial nach innen belastet werden. Entsprechend, wenn der Synchronisierring 26 angetrieben wird und die Hebelarme 24 ihre Ausrichtung ändern, während sie schwenken, können die Hebelarme 24 fortwährend eine nach innen gerichtete Last auf dem Ring 26 ausüben, um sein Gewicht abzustützen. Diese nach innen gerichtete Belastung der Hebelarme 24 kann auch eine Selbstzentrierungswirkung auf den Synchronisierring 26 erbringen und dadurch eine effizientere Ausrichtung und Kalibrierung der Verstell-Leitapparatanordnung 20 ermöglichen. Wie ausserdem in FIG. 2gezeigt ist, können die Hebelarme in einer Ausführungsform entlang eines Teils ihrer Länge zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 66, 68 auch ein wesentlich verjüngtes Profil 116 definieren. Ein solches sich verjüngendes Profil 116 kann allgemein die Spannungszunahme innerhalb der Hebelarme 24 verhindern, wenn die Arme 24 bei der Betätigung des Synchronisierrings 26 drehen.

[0042] Es sollte erkannt werden, dass, obwohl die Verstell-Leitapparatanordnung 20 der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der Verstellleitschaufeln 22 beschrieben worden ist, der Aufbau auch genutzt werden kann, um eine Stufe von variablen Einlassleitschaufeln eines Verdichters 12 oder eine Stufe von variablen Turbinenschaufeln oder Schaufeln eines Turbinenabschnittes 16 einer Gasturbine 10 anzutreiben. Ausserdem sollte es sogleich offenbar sein, dass die beschriebene Verstell-Leitapparatanordnung 20 bei einer Industriegasturbine verwendet oder an den Gebrauch bei jeder anderen passenden in der Fachwelt bekannten Turbomaschine angepasst werden kann, wie z.B. bei Vortrieb erzeugenden Antriebs-Anwendungen.

[0043] Diese schriftliche Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschliesslich der besten Ausführungsform zu beschreiben und um es auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung, einschliesslich der Ausbildung und Verwendung irgendwelcher Geräte oder Systeme und des Durchführens jeglicher zugehöriger Verfahren zu verwirklichen. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert, und kann andere Beispiele umfassen, die Fachleuten ersichtlich sind. Solche anderen Beispiele liegen im Rahmen der Ansprüche, wenn sie Strukturelemente aufweisen, die sich von dem Wortlaut der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie gleichwertige Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden von dem Wortlaut der Ansprüche aufweisen.

[0044] Es wird eine Verstell-Leitapparatanordnung 20 für einen Verdichter 12 beschrieben, der mehrere Schaufeln 22 aufweist. Die Verstell-Leitapparatanordnung 20 kann allgemein einen Synchronisierring 26 und mehrerer Befestigungsbolzen 58 aufweisen, die an dem Synchronisierring 26 gesichert sind. Die Verstell-Leitapparatanordnung 20 kann auch mehrere Hebelarme 24 aufweisen, wobei jeder Hebelarm 24 ein erstes Ende 66 und ein zweites Ende (68) hat. Das erste Ende 66 jedes Hebelarmes 24 kann an einer der Schaufeln 22 befestigt sein. Zusätzlich können mehrere Drehbefestigungseinrichtungen 60 dazu eingerichtet sein, das zweite Ende 68 jedes Hebelarmes 24 mit einem Befestigungsbolzen 58 zu verbinden, um eine Drehbewegungsschnittstelle 76 zwischen beiden zu definieren. Weiter kann jeder der Verbindungsbolzen 58 an einer der Drehbefestigungseinrichtungen 60 der Drehbewegungsschnittstelle 76 so starr befestigt werden, dass es im Wesentlichen keine radiale oder umfangsgerichtete gleitende Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring 26 und den mehreren Hebelarmen 24 gibt, wenn der Synchronisierring 26 gedreht wird.

Bezugszeichenliste

[0045] <tb>10<sep>Gasturbine <tb>12<sep>Verdichter <tb>14<sep>Brennkammern <tb>16<sep>Turbinenabschnitt <tb>18<sep>Welle <tb>20<sep>Verstellleitapparatanordnung <tb>22<sep>Verstellleitschaufeln <tb>24<sep>Hebelarm <tb>26<sep>Synchronisierring <tb>28<sep>Betätigungseinrichtung <tb>30<sep>Verdichtergehäuse <tb>32<sep>Schaufelsegment <tb>34<sep>Erste Seite oder Druckseite <tb>36<sep>Luft <tb>38<sep>Sehne <tb>40<sep>Anströmkante <tb>42<sep>Abströmkante <tb>44<sep>Innere Spitze <tb>46<sep>Äusserer Fuss <tb>48<sep>Einteiliges Schaftsegment <tb>50<sep>Zylindrische Öffnung <tb>52<sep>Buchse <tb>54<sep>Rotorschaufeln <tb>56<sep>Rotorscheibe oder Rad <tb>58<sep>Befestigungsbolzen <tb>60<sep>Drehbefestigungseinrichtung <tb>61<sep>Lager <tb>62<sep>Zentralachse <tb>64<sep>Schubstangengetriebe <tb>66<sep>Erstes Ende (vom Hebelarm 24) <tb>68<sep>Zweites Ende (vom Hebelarm 24) <tb>70<sep>Profilierter Sitz <tb>72<sep>Gewindezapfen <tb>74<sep>Mutter <tb>76<sep>Drehbewegungsschnittstelle <tb>78<sep>Unterer Abschnitt <tb>80<sep>Mittlerer Abschnitt <tb>82<sep>Oberer Abschnitt <tb>84<sep>Schulterabschnitt <tb>86<sep>Mittelachse <tb>88<sep>Hinterschnittene Auskehlungen <tb>90<sep>Unterer Fortsatz <tb>92<sep>Oberer Fortsatz <tb>94<sep>Gewindebohrung <tb>96<sep>Innenkugel <tb>98<sep>Aussenringbohrung <tb>100<sep>Bohrloch <tb>102<sep>Befestigungseinrichtung <tb>104<sep>Radial äussere Fläche <tb>106<sep>Spalt <tb>108<sep>Benachbarte Fläche <tb>110<sep>Abstand <tb>112<sep>Radial innere Fläche <tb>114<sep>Abstand <tb>116<sep>Verschlanktes Profil

Claims (15)

1. Verstell-Leitapparatanordnung (20) für einen Verdichter (12), der mehrere Schaufeln (22) aufweist, wobei die Verstell-Leitapparatanordnung (20) aufweist: einen Synchronisierring (26); mehrere Befestigungsbolzen (58), die an dem Synchronisierring (26) gesichert sind; mehrere Hebelarme (24), wobei jeder der mehreren Hebelarme (24) ein erstes Ende (66) und ein zweites Ende (68) aufweist, wobei das erste Ende (66) von jedem der mehreren Hebelarme (24) an einer der mehreren Schaufeln (22) befestigt ist; und mehrere Drehbefestigungseinrichtungen (60), wobei jede der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) dazu eingerichtet ist, das zweite Ende (68) von jedem der mehreren Hebelarme (24) mit einem der mehreren Befestigungsbolzens (58) zu verbinden, um dazwischen eine Drehbewegungsschnittstelle (76) zu definieren, wobei jeder der mehreren Befestigungsbolzen (58) an der Drehbewegungsschnittstelle (76) so unnachgiebig mit einer der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) verbunden ist, dass beim Verdrehen des Synchronisierrings (26) keine wesentliche radiale und umfangsgerichtete gleitende Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und den mehreren Hebelarmen (24) auftritt.

2. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 1, bei der jeder der mehreren Verbindungsbolzen (58) mit einer der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) so unnachgiebig verbunden ist, dass beim Verdrehen des Synchronisierrings (26) keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und der Drehbewegungsschnittstelle (76) auftritt.

3. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 1, bei der die mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) mehrere Lager (61) aufweisen, wobei jedes der mehreren Lager (61) einen inneren Bestandteil (96) und einen Aussenbe-standteil (98) aufweist, der in Bezug auf den Bestandteil (96) drehbar ist.

4. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 3, bei welcher der innere Bestandteil (96) jedes der mehreren Lager (61) an einem der mehreren Befestigungsbolzen (58) so unnachgiebig befestigt ist, dass beim Drehen des Synchronisierrings (26) keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und dem inneren Bestandteil (96) von jedem der mehreren Lager (61) auftritt.

5. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 4, bei welcher der innere Bestandteil (96) von jedem der mehreren Lager (61) an einem der mehreren Befestigungsbolzen (58) durch Nutzung einer Gewindebefestigungseinrichtung (102) starr befestigt ist.

6. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 1, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) freitragend ist, so dass der Synchronisierring (26) um ein Gehäuse (30) des Verdichters (12) mindestens teilweise getragen ist.

7. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 1, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) radial nach aussen zwischen seinem ersten (66) und zweiten Enden (68) gebogen ist.

8. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 1, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) über mindestens einen Teil seiner Länge ein verjüngtes Profil (116) aufweist.

9. Verstell-Leitapparatanordnung (20) für einen Verdichter (12), der mehrere Schaufeln (22) aufweist, wobei die Verstell-Leitapparatanordnung (20) aufweist: einen Synchronisierring (26); mehrere Befestigungsbolzen (58), die an dem Synchronisierring (26) gesichert sind; mehrere Hebelarme (24), wobei jeder der mehreren Hebelarme (24) ein erstes Ende (66) und ein zweites Ende (68) aufweist, wobei das erste Ende (66) von jedem der mehreren Hebelarme (24) an einer der mehreren Schaufeln (22) befestigt ist; und mehrere Lager (61), wobei jedes der mehreren Lager (61) einen inneren Bestandteil (96) und einen Aussenbestandteil (98) aufweist, der in Bezug auf den inneren Bestandteil (96) drehbar ist, wobei der Aussenbestandteil (98) jedes der mehreren Lager (61) mit dem zweiten Ende (68) von einem der mehreren Hebelarme (24) verbunden ist, wobei jeder der mehreren Verbindungsbolzen (58) mit dem inneren Bestandteil (96) von einem der mehreren Lager (61) so starr verbunden ist, dass keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und dem inneren Bestandteil (96) von jedem der mehreren Lager (61) auftritt, wenn der Synchronisierring (26) verdreht wird.

10. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 9, bei welcher der innere Bestandteil (96) von jedem der mehreren Lager (61) an einem der mehreren Befestigungsbolzen (58) unter Verwendung einer Gewindebefestigungseinrichtung (102) starr befestigt ist.

11. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 9, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) so freitragend ist, dass der Synchronisierring (26) im Abstand zu einem Gehäuse (30) des Verdichters (12) mindestens teilweise getragen wird.

12. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 9, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) zwischen seinem ersten Ende (66) und seinem zweiten Ende (68) radial nach aussen gebogen ist.

13. Verstell-Leitapparatanordnung (20) nach Anspruch 9, bei der jeder der mehreren Hebelarme (24) über mindestens einen Teil seiner Länge ein verjüngtes Profil (116) aufweist.

14. Verdichter (12) für eine Gasturbine (10), wobei der Verdichter (12) aufweist: ein Gehäuse (30); mehrere Schaufeln (22), die wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses (20) angeordnet sind, wobei jede der mehreren Schaufeln (22) ein Schaft-Segment (48) aufweist, das sich durch das Gehäuse (30) erstreckt; und eine Verstell-Leitapparatanordnung (20), umfassend: einen Synchronisierring (26); mehrere Befestigungsbolzen (58), die an dem Synchronisierring (26) gesichert sind; mehrere Hebelarme (24), wobei jeder der mehreren Hebelarme (24) ein erstes Ende (66) und ein zweites Ende (68) aufweist, wobei das erste Ende (66) von jedem der mehreren Hebelarme (24) an dem Schaft-Segment (48) von einer der mehreren Schaufeln (22) fest befestigt ist; und mehrere Drehbefestigungseinrichtungen (60), wobei jede der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) dazu eingerichtet ist, das zweiten Ende (68) von jedem der mehreren Hebelarme (24) drehbar mit einem der mehreren Befestigungsbolzen (58) zu verbinden, um eine Drehbewegungsschnittstelle (76) dazwischen zu definieren, wobei jeder der mehreren Verbindungsbolzen (58) an der Drehbewegungsschnittstelle (76) so starr mit einer der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) verbunden ist, dass keine wesentliche radiale und/oder umfangsgerichtete gleitende Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und den mehreren Hebelarmen (24) auftritt, wenn der Synchronisierring (26) gedreht wird.

15. Verdichter (12) nach Anspruch 14, bei dem jeder der mehreren Verbindungsbolzen (58) an einer der mehreren Drehbefestigungseinrichtungen (60) so starr befestigt ist, dass keine wesentliche Relativbewegung zwischen dem Synchronisierring (26) und der Drehbewegungsschnittstelle (76) auftritt, wenn der Synchronisierring (26) verdreht wird.