DE102014220181A1

DE102014220181A1 - Luftführungskanal

Info

Publication number: DE102014220181A1
Application number: DE102014220181.0A
Authority: DE
Inventors: Christian-Carlo Krauß; Ludwin Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2016-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftführungskanal (1; 18) mit einem ersten Kanalteil (2), einem zweiten Kanalteil (3) und einer das erste Kanalteil (2) und das zweite Kanalteil (3) flexibel miteinander verbindenden, ringförmig ausgebildeten Kompensationseinrichtung (4), die an dem ersten Kanalteil (2) und an dem zweiten Kanalteil (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (4) ein erstes ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil (5), das an dem ersten Kanalteil (2) befestigt ist, ein zweites ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil (6), das an dem zweiten Kanalteil (3) befestigt ist, und einen die Kompensationsteile (5, 6) lösbar miteinander verbindenden, sich ringförmig erstreckenden Reißverschluss (7) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftführungskanal mit einem ersten Kanalteil, einem zweiten Kanalteil und einer das erste Kanalteil und das zweite Kanalteil flexibel miteinander verbindenden, ringförmig ausgebildeten Kompensationseinrichtung, die an dem ersten Kanalteil und an dem zweiten Kanalteil befestigt ist.
Luftführungskanäle der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Die Kompensationseinrichtung dient dazu, die Kanalteile, welche sie miteinander verbindet, schwingungstechnisch zu entkoppeln, wozu sie aus einem elastischen bzw. flexiblen Material hergestellt ist, wie beispielsweise aus einem weichen Kunststoff- oder aus einem Gummimaterial. Die Befestigung der Kompensationseinrichtung an den beiden Kanalteilen erfolgt normalerweise über eine Vielzahl von Schrauben.
Ein Nachteil solcher Luftführungskanäle besteht darin, dass ein Lösen und Wiederherstellen der über die Kompensationseinrichtung realisierten Verbindung zwischen den Kanalteilen im Rahmen von Wartungs- und Reparaturarbeiten mit einem großen Zeitaufwand einhergeht, da die Schrauben einzeln gelöst und anschließend wieder verschraubt werden müssen. Darüber hinaus können die Schrauben verloren gehen, was in vielen technischen Gebieten ein hohes Gefahrenpotential birgt, beispielsweise bei Luftführungskanälen von Gasturbinen, um nur ein Beispiel zu nennen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftführungskanal der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen, der sich einfach und bequem handhaben lässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung einen Luftführungskanal der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kompensationseinrichtung ein erstes ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil, das an dem ersten Kanalteil befestigt ist, ein zweites ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil, das an dem zweiten Kanalteil befestigt ist, und einen die Kompensationsteile lösbar miteinander verbindenden, sich ringförmig erstreckenden Reißverschluss aufweist. Ein solcher Reißverschluss lässt sich problemlos mit wenig Zeitaufwand öffnen und schließen, weshalb sich der erfindungsgemäße Luftführungskanal sehr gut und bequem handhaben lässt. Darüber hinaus besteht während des Öffnen und Schließens des Reißverschlusses nicht die Gefahr, dass Bauteile verloren gehen, was auf vielen technischen Gebieten von Vorteil ist, beispielsweise beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Luftführungskanals in einer Gasturbine.
Bevorzugt sind die Kompensationsteile jeweils aus einer Kunststoffplane oder aus einer Gummimatte hergestellt, also aus einem elastischen und flexiblen Material, das die Entkopplung von Schwingungen der Kanalteile des Luftführungskanals begünstigt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Kompensationsteile unter Verwendung von Schraubverbindungen an den Kanalteilen befestigt. Auf diese Weise wird ein einfacher Aufbau des Luftführungskanals erzielt.
Bevorzugt sind zwischen den Kompensationsteilen und den Kanalteilen im Bereich der Schraubverbindungen flexible Zwischenlagen vorgesehen, wobei außen an den Kompensationsteilen im Bereich der Schraubverbindungen Anpressbleche angeordnet sind, die auf die Zwischenlagen wirken. Entsprechend lässt sich eine luft- und staubdichte Verbindung zwischen den Kompensationsteilen und den Kanalteilen realisieren.
Die Zwischenlagen sind vorteilhaft aus einem Schaumstoff- oder Gummimaterial hergestellt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind benachbart zueinander angeordnete Endabschnitte des Reißverschlusses mit einer Abdichtung versehen.
Die Abdichtung fasst die Endabschnitte des Reißverschlusses bevorzugt ringförmig ein, wodurch ein einfacher Aufbau erzielt wird.
Die Abdichtung weist vorteilhaft zwei flexible, die Endabschnitte des Reißverschlusses einfassende Zwischenlagenringe, welche die Endabschnitte zwischen sich aufnehmen, und eine Spanneinrichtung auf, welche die Zwischenlagenringe gegeneinander drückt.
Die Zwischenlagenringe sind bevorzugt aus einem Schaumstoff- oder Gummimaterial hergestellt.
Die Spanneinrichtung weist vorteilhaft eine Spannschraube, eine Spannmutter sowie einen Federblechring auf.
Vorteilhaft ist die Spannschraube mit einer Verliersicherung versehen, um ein versehentliches Lösen der Spannschraube zu verhindern.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von Luftführungskanälen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Luftführungskanals gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Schnittansicht des in 1 dargestellten Luftführungskanals;
3 eine vergrößerte Schnittansicht des Ausschnitts III in 2;
4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Luftführungskanals gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine vergrößerte Querschnittansicht des in 4 dargestellten Luftführungskanals und
6 eine vergrößerte Schnittansicht des Ausschnittes VI in 5.
Die 1 bis 3 zeigen einen Luftführungskanal 1 einer Gasturbine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bzw. Komponenten desselben. Der Luftführungskanal 1 umfasst als Hauptkomponenten ein erstes Kanalteil 2, ein zweites Kanalteil 3 und eine das erste Kanalteil 2 und das zweite Kanalteil 3 flexibel miteinander verbindende, ringförmig ausgebildete Kompensationseinrichtung 4, die an dem ersten Kanalteil 2 und an dem zweiten Kanalteil 3 befestigt ist.
Die Kanalteile 2 und 3 sind vorliegend aus einem Blech hergestellt, wobei grundsätzlich auch ein geeigneter Kunststoff verwendet werden kann.
Die Kompensationseinrichtung 4 weist ein erstes ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil 5, das an dem ersten Kanalteil 2 befestigt ist, ein zweites ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil 6, das an dem zweiten Kanalteil 3 befestigt ist, und einen die Kompensationsteile 5 und 6 miteinander verbindenden, sich ringförmig erstreckenden Reißverschluss 7 auf. Die Kompensationsteile 5 und 6 sind jeweils aus einer Kunststoffplane hergestellt. Alternativ können aber auch andere weiche bzw. elastische Materialien verwendet werden, wie beispielsweise Gummi, um nur ein Beispiel zu nennen. Die Kompensationsteile 5 und 6 sind unter Verwendung von einen Schraubenschaft und einen Schraubenkopf aufweisenden Schrauben 8 sowie von geeigneten, nicht näher dargestellten Muttern an den Kanalteilen 2 und 3 befestigt. Zwischen den Kompensationsteilen 5 und 6 und den Kanalteilen 2 und 3 sind jeweils flexible streifenförmige Zwischenlagen 9 vorgesehen, die aus einem Schaum- oder einem Gummimaterial hergestellt sind, und zwischen den Kompensationsteilen 2 und 3 und den Schraubenköpfen der Schrauben 8 sind jeweils Anpressbleche 10 angeordnet.
Die benachbart zueinander angeordneten Endabschnitte des Reißverschlusses 7 sind mit einer Abdichtung versehen, welche die Endabschnitte des Reißverschlusses 7 ringförmig einfasst. Die Abdichtung umfasst zwei flexible, die Endabschnitte des Reißverschlusses 7 einfassende Zwischenlagenringe 11 und 12, die aus einem Schaumstoff- oder Gummimaterial hergestellt sind und die Endabschnitte zwischen sich aufnehmen, sowie eine Spanneinrichtung, welche die Zwischenlagenringe 11 und 12 gegeneinander drückt. Die Spanneinrichtung weist eine Spannschraube 13, eine Spannmutter 14 sowie einen Federblechring 15 auf, wobei die Spannschraube mit einer Verliersicherung 16 gesichert ist.
Zur Montage des in den 1 bis 3 dargestellten Luftführungskanals 1 werden die Kompensationsteile 5 und 6 der Kompensationseinrichtung 4 in einem ersten Schritt an den Kanalteilen 2 und 3 befestigt. Hierzu werden die Kompensationsteile 5 und 6 unter entsprechender Positionierung der Zwischenlagen 9 und der Anpressbleche 10 unter Verwendung der Schrauben 8 mit den Kanalteilen 2 und 3 verschraubt. Während des Verschraubens drücken die Schraubenköpfe der Schrauben 8 unter Komprimierung der Zwischenlagen 9 gegen die entsprechenden Anpressbleche 10, wodurch eine luft- und staubdichte Verbindung zwischen den Kanalteilen 2 und 3 und den zugeordneten Kompensationsteilen 5 und 6 erzielt wird. In einem weiteren Schritt wird der Reißverschluss 7 geschlossen, wodurch die Kanalteile 2 und 3 miteinander verbunden werden. anschließend werden die Endabschnitte des Reißverschlusses 7 unter Verwendung der Zwischenlagenringe 11 und 12, der Spannschraube 13, der Spannmutter 14 und des Federblechringes 15 luft- und staubdicht abgedichtet. Hierzu wird der Zwischenlagenring 11 zwischen dem ersten Kanalteil 2 und den Kompensationsteilen 5 und 6 derart angeordnet, dass er die Endabschnitte des Reißverschlusses 7 einfasst. Ferner wird der zweite Zwischenlagenring 12 koaxial zum ersten Zwischenlagenring 11 an der Außenseite der Kompensationsteile 5 und 6 positioniert, woraufhin die Zwischenlagenringe 11 und 12 unter Verwendung der Spannschraube 13, des Federblechringes 15 und der Spannmutter 4 komprimiert werden. Schließlich wird die Verliersicherung 16 montiert, um ein versehentliches Lösen der Spannschraube 13 zu verhindern.
Während des Betriebs des Luftführungskanals 1 strömt Luft in Richtung der Pfeile 17 durch die Kanalteile 2 und 3, die über die Kompensationseinrichtung 4 luft- und staubdicht miteinander verbunden sind. Dabei werden Schwingungen der Kanalteile 2 und 3 durch die Kompensationseinrichtung 4 entkoppelt, so dass sich diese nicht von einem Kanalteil auf das andere Kanalteil übertragen.
Soll die über die Kompensationseinrichtung 4 realisierte Verbindung zwischen den Kanalteilen 2 und 3 im Rahmen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten gelöst werden, so ist es lediglich erforderlich, die Reißverschlussverbindung zu trennen. Hierzu wird die Spannschraube 13 gelöst, so dass der Reißverschluss 7 geöffnet werden kann. Ein Trennen der über die Schrauben 8 realisierten Verbindungen zwischen den Kompensationsteilen 5 und 6 und den zugeordneten Kanalteilen 2 und 3 ist indes nicht erforderlich, was zu einer einfachen und preiswerten Handhabung des Luftführungskanals 1 führt.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Reißverschluss 7, der im Bereich des stromaufwärts angeordneten ersten Kanalteils 2 angeordnet ist, alternativ im Bereich des stromabwärts angeordneten zweiten Kanalteils 3 positioniert werden kann, auch wenn dies vorliegend nicht dargestellt ist.
Die 4 bis 6 zeigen einen Luftführungskanal 18 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zu großen Teilen den gleichen Aufbau wie der in den 1 bis 3 dargestellte Luftführungskanal 1 aufweist, weshalb gleiche oder gleichartig ausgebildete Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind und nachfolgend nicht erneut beschrieben werden.
Der einzige Unterschied zwischen den Luftführungskanälen 1 und 18 besteht darin, dass der Reißverschluss 7 bei dem Luftführungskanal 18 in einem Bereich zwischen den Kanalteilen 2 und 3 angeordnet ist. Entsprechend weist die Abdichtung, welche die freien Enden des Reißverschlusses 7 ringförmig einfasst, eine zusätzliche Anpressscheibe 19 auf, durch die sich die Spannschraube 13 erstreckt und gegen die sich der Schraubenkopf der Spannschraube 13 stützt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Luftführungskanal (1; 18) mit einem ersten Kanalteil (2), einem zweiten Kanalteil (3) und einer das erste Kanalteil (2) und das zweite Kanalteil (3) flexibel miteinander verbindenden, ringförmig ausgebildeten Kompensationseinrichtung (4), die an dem ersten Kanalteil (2) und an dem zweiten Kanalteil (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (4) ein erstes ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil (5), das an dem ersten Kanalteil (2) befestigt ist, ein zweites ringförmig ausgebildetes Kompensationsteil (6), das an dem zweiten Kanalteil (3) befestigt ist, und einen die Kompensationsteile (5, 6) lösbar miteinander verbindenden, sich ringförmig erstreckenden Reißverschluss (7) aufweist.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsteile (5, 6) jeweils aus einer Kunststoffplane oder aus einer Gummimatte hergestellt sind.
Luftführungskanal (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsteile (5, 6) unter Verwendung von Schraubverbindungen an den Kanalteilen (2, 3) befestigt sind.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kompensationsteilen (5, 6) und den Kanalteilen (2, 3) im Bereich der Schraubverbindungen flexible Zwischenlagen (9) vorgesehen sind, und dass außen an den Kompensationsteilen (5, 6) im Bereich der Schraubverbindungen Anpressbleche (10) angeordnet sind, die auf die Zwischenlagen (9) wirken.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlagen (9) aus einem Schaumstoff- oder Gummimaterial hergestellt sind.
Luftführungskanal (1; 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zueinander angeordnete Endabschnitte des Reißverschlusses (7) mit einer Abdichtung versehen sind.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung die Endabschnitte des Reißverschlusses (7) ringförmig einfasst.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwei flexible, die Endabschnitte des Reißverschlusses (7) einfassende Zwischenlagenringe (11, 12), welche die Endabschnitte zwischen sich aufnehmen, und eine Spanneinrichtung aufweist, welche die Zwischenlagenringe (11, 12) gegeneinander drückt.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlagenringe (11, 12) aus einem Schaumstoff- oder Gummimaterial hergestellt sind.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung eine Spannschraube (13), eine Spannmutter (14) sowie einen Federblechring (15) aufweist.
Luftführungskanal (1; 18) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (13) mit einer Verliersicherung (16) versehen ist.