DE2243653C3 - Wärmeaustauscher für Gasturbinen und Verfahren zur Montage desselben - Google Patents

Wärmeaustauscher für Gasturbinen und Verfahren zur Montage desselben

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Description

Die Erfindung be/.icht sich auf einen Wärmeaustauscher für Gasturbinen mit einem Kern aus einem eine Vielzahl von axialen Gaskanälen aufweisenden, wärmebeständigen Material und einen diesen Kern umfassenden, über ein elastisches Material abgestütztes Antriebszahnkranz sowie auf ein Verfahren zur Montage des Wärmeaustauschers.
Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art sind bereits in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Bei diesen Wärmeaustauschern ist es schwierig, eine sichere Verbindung vom Antriebszahnkran/ zum Kern des Wärmeaustauschers herzustellen, da diese beiden Teile stark unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
Aus den US Patentschriften 33 63 478 und 34 30 687 sind bereits Verbindungen des Antriebszahnkranzes mit dem Kern des Wärmeaustauschers in der Form von elastischen Federn bekannt geworden.
Aus der US Patentschrift 35 25 384 der Anmelderin ist weiterhin die Anordnung eines Streifens aus elastischem Material im Ringspalt zwischen dem Antriebszahnkranz und dem Kern des Wärmeaustauschers bekannt geworden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 44 807 der Anmelderin ist auch bereits die Anordnung eines elastischen Drahtgeflechtes im Ringspalt zwischen dem Antriebszahnkranz und dem Kern des Wärmeaustauschers bekannt geworden.
Die beiden letztgenannten Ausführungsformen von
Verbindungen zwischen dem Antriebszahnkranz und dem Kern des Wärmeaustauschers sind besonders zufriedenstellend in der Funktion, jedoch etwas schwierig und zeitraubend in der Montage.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Montage durch eine Montiereinrichtung wesentlich vereinfacht wird, wobei die Montiereini'-richtung als Teil des Wärmeaustauschers weitere Funktionen übernimmt
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein im Durchmesser veränderbarer Montierring den Kern mit dem elastischen Material umfassend. innerhalb des Antriebzahnkranzes angeordnet ist.
Der Montierring weist hierbei zumindest eine radial nach außen abgebogene Lasche auf. die mit einem axial vorstehenden Stift am Antriebszahnkranz drehmomentübertragend zusammenwirkt.
Der Montierring weist hierbei eine weitere Anzahl von radial nach außen abgebogenen Laschen auf, die den Montierring gegenüber dem Ancriebszahnkranz axial festlegen.
Der Montierring weist weiterhin eine weitere Anzahl ίο von radial nach innen abgebogenen Laschen auf, die den Montierring gegenüber dem elastischen Material axial festlegen.
Das Verfahren zur Montage des Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung besteht aus den Verfahrensschrit-J5 ten des Herumlegens des Monticrringe.s um den Kern mit dem elastischen Material, dem Verringern des Durchmessers des Montierringes, dem axialen Einschieben des Kernes mit dem elastischen Material unj dem Montierring in den Anlriebszähnkranz, dem darauf folgenden Vergrößern des Durchmutsers des Montierringes und dem nachfolgenden radial nach außen bzw. nach innen Abbiegen der sich axial erstreckenden Laschen des Montierringes.
Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art, dessen Montage wesentlich einfacher und schneller als bisher erfolgen kann. Das zeitraubende Aufsetzen und Abnehmen von bisher gekannten gctrcnnicn Montiereinrichtungen wird vermieden, wobei dem im Bauteil verbleibenden Moniierring wichtige Führungsfunktionen übertragen werden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielcs näher erläutert
F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung.
Fi g. 2 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht mil Einzelheiten einer Ausführungsform eines Montierringes gemäß der Erfindung.
In Fig. I ist ein Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung mit 10 bezeichnet. Der Wärmeaustauscher 10 besteht aus einem Kern 12. der vorzugsweise aus keramischem Material besteht und eine Vielzahl von b5 Gaskanälen aufweist, die parallel zur Achse 14 des Wärmeaustauschers 10 verlaufen. Der Kern 12 besitzt eine zylindrische Form und wird an seinem Umfang von einem Antriebszahnkranz 16 umfaßt. Der Antriebszahn-
kranz 16 weist einen Innenumfang 18 von größerem Durchmesser als der Außenumfang 17 des zylindrischen Kernes 12 auf. Auf diese Weise ergibt sich zwischen dem Antriebszahnkranz 16 und dem Kern 12 ein Ringspalt.
Ein elastisches Material 20, dps in der Zeichnung als ein Drahtgeflecht gezeigt ist, ist im Ringspalt zwischen dem Kern 12 und dem Antriebszahnkranz 16 angeordnet. Das elastische Material 20 ist wegen der stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien von Kern 12 und Antriebs- tu zahnkranz 16 erforderlich.
Ein Montierring 22 ist, den Kern 12 mit dem elastischen Material 20 umfassend angeordnet. Der Montierring 22 besteht vorzugsweise aus Metall und ist an einer Stelle 24 unterbrochen, um im Durchmesser veränderbar zu sein. Dieser Montierring kann, wie in Fig.3 gezeigt, über ein Spannband 32 mit einer Schrauben-Mutier-Anordnung 34 im Durchmesser verringert werden, um axial in den Antriebszahnkranz 16 einschiebbar zu sein. Ein solches Spannband müßte hierbei gleichzeitig mit dem axialen Einschieben des Kernes 12 mit dem elastischen Material 20 und dem beides umfassenden Montierring 22 in den Antriebszahnkranz 16 in entgegengesetzter Richtung abgezogen werden. Dies ist schwierig und aufwendig.
Gemäß der Erfindung wird der Montierring 22 zum Beispiel durch vorübergehendes Heften, Falzen oder Umbiegen von streifenförmigen Zungen in seinem Durchmesser verringert, so daß neben dem Montierring 22 kein gesondertes Spannband 32 mehr notwendig ist.
Der Montierring 22 gemäß der Erfindung ist weiterhin mit sich zunächst axial erstreckenden Laschen 26 und 28 verschen, die nach erfolgter Montage drehmomentübertragende bzw. seitenführende Funktionen übernehmen. js
Die Montage eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung erfolgt durch das Herumlegen des Montierringes 22 um den Kern )2 mit dem elastischen Material 20. Der Montierring 22 wird hierauf über eine Einrichtung, wie sie vorhergehend beispielsweise erwähnt wurde, in seinem Durchmesser verringert, wodurch gleichzeitig das elastische Material 20 komprimiert wird. Der Gesamtdurchmesser des aus dem Kern 12, dem elastischen Material 20 und dem Montierring 22 bestehenden Bauteiles wird hierdurch so gering, daß ein axiales Einschieben dieses Bauteiles in den Innenumfang des Antriebszahnkranzes 16 leicht möglich ist. Hierauf wird der Durchmesser des Montierringes 22 durch Lösen der ihn vorübergehend haltenden Verbindung wieder vergrößert, wodurch das elastische Material 20 den Kern 12 und den Montierring 22 im Antriebszahnkranz 16 radial festklemmt. Nunmehr werden die sich bisher axial erstreckenden Laschen 26 und 28 des Montierringes 22 radial nach außen bzw. radial nach innen abgebogen und legen somit einn.·. j| den Antriebszahnkranz 16 gegenüber dem Montierring 22 und das andere Mal -.Im Montierring 22 gegenüber dem Kern 12 axial lest.
Obwohl der Reibungsschluß zwischen dem Antriebszahnkranz 16 und dem Montierring 22 infolge der radialen Kraft des elastischen Materials 20 für eine Drehmomentübertragung ausreicht, kann am Antriebszahnkranz 16 ein axial vorstehender Stift 30 vorgesehen sein, der mit einer radial nach außen abgebogenen Lasche 26 des Montierringes 22 drehmomentübertragend zusammenwirkt.
Die Erfindung schafft somit einen Wärmeaustauscher, dessen Montage durch einen im Bauteil verbleibenden Montierring wesentlich vereinfacht wird, wobei die Durchmesserveränderung des Montierringes durch Einrichtungen am Montierring selbst oder durch an sich bekannte Spann-Montiervorrichtungen erfolgen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Wärmeaustauscher für Gasturbinen mit einem Kern aus einem eine Vielzahl von axialen Gaskanälen aufweisenden, wärmebeständigen Material und einem diesen Kern umfassenden, über ein elastisches Material abgestützten Antriebszahnkranz, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Durchmesser veränderbarer Montierring (22) den Kern (12) mit dem elastischen Material (20) umfassend innerhalb des Antriebszahnkranzes (16) angeordnet ist.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Montierring (22) zumindest eine radial nach außen abgebogene Lasche (26) aufweist, die mit einem axial vorstehenden Stift (30) am Antriebszahnkranz (16) drehmomen!übertragend zusammenwirkt.
3. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Montierring (22) eine weitere Anzahl von radial nach außen abgebogenen Laschen (26) aufweist, die den Montierring (22) gegenüber dem Antriebszahnkranz (16) axial festlegen.
4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Montierring (22) eine weitere Anzahl von radial nach innen abgebogenen Laschen (28) aufweist, die den Montierring (22) gegenüber dem elastischen Material (20) und dem Kern (12) axial festlegen.
5. Verfahren zur Montage eines Wärmeaustauschers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Montierring (22) um Hen Kern (12) mit dem elastischen Material (20) hcrumgelegl wird, hierauf der Durchmesser des Mouticrriiiges (22) verringert wird, der Kern (12) mit dem elastischen Material (20) und dem Montierring (22) axial in den Antriebszahnkrani: (16) eingeschoben wird und hierauf der Durchmesser des Montierringes (22) wieder vergrößert wird und hierauf die bisher sich axial erstreckenden Laschen (26 und 28) radial nach außen bzw. nach innen abgebogen werden.
DE2243653A 1971-09-20 1972-09-06 Wärmeaustauscher für Gasturbinen und Verfahren zur Montage desselben Expired DE2243653C3 (de)

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