DE1300352B - Verbindung zweier ineinanderliegender Wellen von Gasturbinen-triebwerken - Google Patents

Verbindung zweier ineinanderliegender Wellen von Gasturbinen-triebwerken

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DE1300352B
DE1300352B DER43729A DER0043729A DE1300352B DE 1300352 B DE1300352 B DE 1300352B DE R43729 A DER43729 A DE R43729A DE R0043729 A DER0043729 A DE R0043729A DE 1300352 B DE1300352 B DE 1300352B
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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Verbindung zweier ineinanderliegender Wellen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere von Hubtriebwerken, durch Keilverzahnung. Von diesen Wellen trägt die eine üblicherweise ein oder mehrere Laufräder für den Verdichter, während die andere Welle solche für die Turbine aufnimmt.
Bei der bisherigen Herstellung wurden die beiden Wellen durch eine Keilverzahnung miteinander gekuppelt. Die Nuten dieser Verzahnung mußten jedoch sehr genau bearbeitet werden, so daß die Herstellung solcher Wellen zeitraubend und schwierig war. Außerdem treten bei Gasturbinentriebwerken wie auch bei anderen schnellaufenden und leicht gebauten Triebwerken unter hoher Belastung Unwuchten auf, die durch die Bearbeitungstoleranzen erhöht werden, unter denen die Keilverzahnungen bisher hergestellt werden.
Die Erfindung löst die Aufgabe, die Verbindung der beiden Wellen wesentlich einfacher herstellen zu können, wobei Unwuchten vermieden werden oder ihr schädlicher Einfluß gedämpft wird.
Dies wird bei der erwähnten Wellenverbindung mit Keilverzahnung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß diese Verzahnung grob und mit Spiel ausgeführt ist und daß dieses Spiel von einem drehmomentübertragenden Füllstoff ausgefüllt ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Wenn die Keilverzahnung grob und mit Spiel hergestellt wird, erübrigt sich eine genaue Bearbeitung der Zahnflanken, so daß Zeit und Kosten gespart werden. Dagegen verschwindet praktisch der zusätzliche Aufwand für den Füllstoff und das Einfüllen desselben. Dieser stellt überdies ein schwingungsdämpfendes Element dar, so daß Unwuchten weniger Erschütterungen verursachen können.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden beispielsweisen Beschreibung an Hand der Zeichnung hervor.
F i g. 1 ist ein Längsquerschnitt durch die erfindungsgemäße Wellenverbindung und
Fig. 2 ein abgebrochener Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.
Innerhalb der Verdichterwelle 17 eines Gasturbinentriebwerks ist die Turbinenwelle 18 konzentrisch angeordnet; sie hat zwei genau bearbeitete Führungsteile 22, 23 und eine genau bearbeitete Schulter 24. Gegen diese liegt eine genau bearbeitete Endfläche 25 der Welle 17 an, deren genau bearbeitete Führungsteile 26, 27 im Preßsitz über die Führungsteile 22, 23 greifen.
Die Welle 17 hat ein Endteil 30, an das der innere Laufring 31 des Lagers 20 axial durch eine Mutter 32 angedrückt wird, die auf die Welle 18 aufgeschraubt ist.
Die Welle 18 hat grobbearbeitete äußere Keile 33, die mit Spiel in grobbearbeitete innere Keile 34 der Welle 17 greifen; diese Keile 33 und 34 sind in einem zwischen den beiden Wellen 17, 18 gebildeten Ringraum 35 angeordnet.
Der Raum 35 ist mit einem Füllstoff gefüllt, welcher das Drehmoment von der Welle 18 auf die Welle 17 über die Keile 33, 34 überträgt; dieser Füllstoff 36 ist vorzugsweise ein Hochtemperatur-Epoxyd- oder Phenolharz.
Die Welle 18 hat mindestens ein Loch 37, durch welches der Füllstoff 36 in den Raum 35 eingeführt wird, um den Zwischenraum zwischen den äußeren und inneren Keilen 33, 34 zu füllen. Auch die Welle hat mindestens ein Loch 40, durch welches der Füllstoff 36 entweichen kann, wenn der ganze Raum damit gefüllt ist, so daß angezeigt wird, wenn die Füllung des Raums 35 beendet ist.
Wenn ein Epoxyd- oder Phenolharz als Füllstoff verwendet wird, wird es in den Raum 35 in unausgehärtetem oder teilweise gehärtetem Zustand eingegeben; erst dann wird das Aushärten bewirkt.
Die Keile 33, 34 können durch nicht gezeigte Mittel so vorbehandelt werden, daß das Festkleben des Füllstoffs 36 daran verhindert wird. Der Füllstoff kann auch so beschaffen sein, daß er abgeschert werden kann, wenn die Wellen 17,18 auseinandergebaut werden sollen.
Die erfindungsgemäße Wellenverbindung ist bedeutend einfacher und billiger als das Herstellen der Keilverzahnung durch Präzisionsbearbeitungsverfahren, bei welchem ein Füllstoff 36 nicht notwendig ist. Außerdem verringert der Einsatz des Füllstoffs 36 das Auftreten von Unwuchten, die durch die unvermeidbaren Herstellungstoleranzen notwendigerweise vorkommen.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verbindung zweier ineinanderliegender Wellen von Gasturbinentriebwerken, insbesondere Hubtriebwerken, durch Keilverzahnung, dadurch gekennzeichnet, daß diese (33 bzw. 34) grob und mit Spiel ausgeführt ist und daß dieses von einem drehmomentübertragenden Füllstoff (36) ausgefüllt ist.
2. Wellenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein härtendes Kunstharz ist.
3. Wellenverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Welle (18) mit wenigstens einem Loch (37) versehen ist, durch welches das Kunstharz zwischen die Keilverzahnung (33, 34) eingeführt werden kann.
4. Wellenverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Welle mit wenigstens einem Loch (40) versehen ist, durch welches Kunstharz entweichen kann, wenn die Zwischenräume der Keilverzahnung (33, 34) ausgefüllt sind.
5. Wellenverbindung nach einem der Ansprüche 2bis.4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilverzahnung (33, 34) so vorbehandelt ist, daß das Ankleben des Kunstharzes verhindert wird.
6. Wellenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Welle (17 bzw. 18) Teile (22, 23 bzw. 26, 27) haben, die mit Preßsitz ineinanderpassen.
DER43729A 1965-07-19 1966-07-19 Verbindung zweier ineinanderliegender Wellen von Gasturbinen-triebwerken Pending DE1300352B (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475869A (en) * 1981-11-12 1984-10-09 Rolls-Royce Limited Gas turbine engine and shaft
US4744214A (en) * 1987-06-29 1988-05-17 United Technologies Corporation Engine modularity
US5288210A (en) * 1991-10-30 1994-02-22 General Electric Company Turbine disk attachment system
WO1995030098A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 United Technologies Corporation Gas turbine engine spline arrangement

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3631735A (en) * 1970-07-02 1972-01-04 Gen Electric Gas turbine engine gearboxes
DE2713034C3 (de) * 1977-03-24 1980-06-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Anordnung zum Befestigen des Laufrades einer Stromungsmaschine auf einer Welle
US4310286A (en) * 1979-05-17 1982-01-12 United Technologies Corporation Rotor assembly having a multistage disk
US4456425A (en) * 1980-11-20 1984-06-26 General Electric Company Modular inlet gearbox for a gas turbine engine
DE3143485A1 (de) * 1981-11-03 1983-05-11 Felten & Guilleaume Energietechnik GmbH, 5000 Köln Antriebswelle mit rohrfoermigem wellenstueck aus faserverstaerktem kunststoff und endseitig festgeklebten armaturen
EP0109451B1 (de) * 1982-11-18 1986-05-28 Integrated Materials Technology GmbH Antriebswelle mit rohrförmigem Wellenstück aus faserverstärktem Kunststoff und endseitig festgeklebten Armaturen
GB8324914D0 (en) * 1983-09-17 1983-10-19 Fisons Plc Centering and drive mechanism
DE3834471A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-12 Gutehoffnungshuette Man Befestigung einer buchse in einer nabe fuer ein bauteil mit umlaufender last
US5243874A (en) * 1992-02-24 1993-09-14 Pittsburgh Tubular Shafting, Inc. Method and apparatus for telescopically assembling a pair of elongated members
EP1031747B1 (de) * 1999-02-23 2004-12-01 Matsui Universal Joint Corporation Antriebswelle und Verfahren zur Herstellung derselben
FR2867229B1 (fr) * 2004-03-05 2006-07-28 Snecma Moteurs Palier a roulement de turbomachine a encombrement reduit
FR2873161B1 (fr) * 2004-07-15 2008-10-10 Snecma Moteurs Sa Ensemble comprenant un arbre rotatif et un palier a roulement
US8650885B2 (en) * 2009-12-22 2014-02-18 United Technologies Corporation Retaining member for use with gas turbine engine shaft and method of assembly
FR2958322B1 (fr) 2010-04-01 2013-03-15 Snecma Rotor de moteur a turbine a gaz comprenant un tambour de rotor et une couronne de rotor
FR2989440B1 (fr) * 2012-04-13 2014-05-23 Snecma Accouplement d'arbres par cannelures a profil evolutif
GB201800512D0 (en) * 2018-01-12 2018-02-28 Rolls Royce Plc Fan disc assembly
GB201800511D0 (en) * 2018-01-12 2018-02-28 Rolls Royce Plc Fan disc assembly

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2121819A (en) * 1934-01-22 1938-06-28 John S Oles Vibration damper
GB552408A (en) * 1941-11-05 1943-04-06 English Electric Co Ltd Improvements in torque-transmitting shaft couplings
US2696346A (en) * 1951-05-04 1954-12-07 Bristol Aeroplane Co Ltd Flexible shaft coupling
US2785550A (en) * 1952-07-25 1957-03-19 Rolls Royce Rotary drive-transmitting coupling arrangements
US2739462A (en) * 1954-06-24 1956-03-27 Leonard J Wincenciak Shockproof gear
US3101961A (en) * 1955-06-16 1963-08-27 Charles S White Molded bearings having low friction mating surfaces
FR1265193A (fr) * 1960-05-09 1961-06-30 Renault Perfectionnements aux transmissions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475869A (en) * 1981-11-12 1984-10-09 Rolls-Royce Limited Gas turbine engine and shaft
US4744214A (en) * 1987-06-29 1988-05-17 United Technologies Corporation Engine modularity
US5288210A (en) * 1991-10-30 1994-02-22 General Electric Company Turbine disk attachment system
WO1995030098A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 United Technologies Corporation Gas turbine engine spline arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
US3393533A (en) 1968-07-23
GB1057339A (en) 1967-02-01
FR1487563A (fr) 1967-07-07

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