EP0889202A2 - Fügeverbindung - Google Patents

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EP0889202A2
EP0889202A2 EP98810411A EP98810411A EP0889202A2 EP 0889202 A2 EP0889202 A2 EP 0889202A2 EP 98810411 A EP98810411 A EP 98810411A EP 98810411 A EP98810411 A EP 98810411A EP 0889202 A2 EP0889202 A2 EP 0889202A2
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EP
European Patent Office
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joining
joining partners
flat
cylindrical
backstitch
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EP98810411A
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French (fr)
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EP0889202B1 (de
Inventor
Joachim Dr. Krautzig
Hans Dr. Wettstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom SA
Original Assignee
ABB Alstom Power Switzerland Ltd
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/21—Utilizing thermal characteristic, e.g., expansion or contraction, etc.

Definitions

  • the invention relates to a joint connection between two joining partners, the at least one flat, cylindrical or conical surface section over which the joining partners are subjected to force and slide on one another can be brought into contact in such a way that the flat, cylindrical or conical Only partially overlap surface sections of both joining partners and in the area of contact form a common contact surface.
  • Machine parts that are subjected to force in the system network via mutual contact surfaces and collide in a loose bond experience normal material fatigue due to transient or other differential movements superficial Cracks caused by further mechanical stress due to crack growth Total failure of the machine parts.
  • Differential movements between machine parts occur particularly everywhere there on which the machine parts are exposed to vibrations or thermal loads are.
  • thermal loads adjacent materials are subject with different thermal expansion behavior or as a result of different faster heating or cooling relative movements, although the individual Machine parts designed for a stationary application, for example have been.
  • alternating loads caused by mechanical vibrations act continuously on machine parts, but also with temperature changes, form perpendicular to the contact surface of the machine parts that meet microscopic flaws that continue to operate due to prevailing Alternating loads to a crack growth normal to the contact surface can lead into the damaged material.
  • Machine components are fastenings of turbine blades in a rotor jacket of a gas turbine arrangement provided with blade attachments.
  • the individual turbine blades have so-called grip pins on their shafts on which provide a contour with which they can be inserted into a corresponding shape to be attached to the rotor housing.
  • the recording form on the rotor housing provides receiving slots in a manner known per se, into which the gripping pins each single turbine blade is insertable and the corresponding mechanical Counter bearings, which are provided in the receiving slots, can be fixed.
  • FIG. 2a shows a schematic example for representing the contact surface of a known mechanical counter bearing, which is part of a receiving slot.
  • the joining partner 1 which based on the above example Handle part corresponds to a turbine blade, has a cylindrical surface section 11, via which the joining partner 1 also has a cylindrical surface section 21 of a joining partner 2 connects.
  • the joint is designed so that joining partners 1 and 2 relative to each other, at least along of the cylindrical surface sections can slide as far as the e.g. require thermal expansion differences.
  • Suspension of turbine blades in the rotor housing is subject to that shown in FIG.
  • FIG. 2a known joint connection of two joining partners 1 and 2 illustrates that the Occurrence of increasing cracks in zones with the highest mechanical stress densities S1 and S2 are more common.
  • the in Fig. 2c quasi as contour lines in the cross sections of the joining partners 1 and 2 drawn lines represent areas each represents the same voltage values. It is striking that the zones of highest voltage densities within the flat surface sections in which both joining partners are located touch, occur near a contour transition of the joining partners. Characteristic there is also the occurrence of tensile stresses in such a stress distribution outside the contact area of the two joining partners under certain Operating conditions, the growth of cracks once created favor.
  • the invention has for its object to provide a joint connection between two joining partners, the at least one flat, cylindrical or conical surface section have, over which the joining partners are subjected to force and on each other are slidably brought into contact in such a way that the flat, cylindrical or only partially overlap conical surface sections of both joining partners and form a common contact surface in the contact area, that the growth of superficial cracks up to the total loss of a Joining partners can lead, should be avoided.
  • the joint connection should by appropriate shaping of the joining partners the use of common Allow materials and the mechanical as well as thermal loads, especially when used in gas turbine construction.
  • a joint connection between two joining partners each have at least one flat, cylindrical or conical surface section, by means of which the joining partners are acted upon by force and slide onto one another in such a way can be brought that the flat, cylindrical or conical surface sections overlap both joining partners only partially and one in the area of contact form common contact surface, developed in such a way that the flat, cylindrical or conical surface sections of the joining partners each by at least a backstitch are limited on one side, and that the joining partners in such a way can be brought that the joint contact surface of the joining partners in one Direction through the backstitch of one joining partner and in the opposite Direction is limited by the back stitch of the other joining partner.
  • the invention is based on the idea of geometrically shaping the joining partners in the joining area the internal mechanical stress curve in this way to change the zones of greatest mechanical stress, i.e. the greatest Stress gradient is shifted from the area of the contact surface and at the same time those zones of each joining partner in which under certain operating conditions crack-opening and thus crack growth-promoting surface parallel Tensile stresses can occur, the contact area of the other To withdraw joining partners so that no fretting cracks can occur there. Furthermore, the design of the coverage of the Front edge of the back stitch of the other joining partner through one of the expected relative movements and installation tolerances exceeding extension the contact surfaces of both joining partners achieved that under the operating conditions mentioned in the contact area only crack-closing and thus crack growth-preventing Compressive stresses parallel to the surface occur.
  • joining partner 1 shows an advantageous embodiment of a joint connection according to the invention shown, according to which a joining partner 1 along its flat, cylindrical or conical surface section 11 with a common bearing surface 3 a flat, cylindrical or conical surface section 21 of a joining partner 2 slidingly (see arrows) connects.
  • the joining partner 1 is such designed that the bearing surface 11 in the example shown one-sided an understitch 12 in the form of an angular transition edge that provides the flat surface section 11 connects with a concave rear stitch shape 24.
  • Corresponding the joining partner 2 is formed, which also has an undercut on one side 22, which has the flat surface section 21 with the concave shaped understitch shape 24 connects.
  • the joint connection according to the invention which is a pressurized and slidable provides a supported connection of the joining partners 1 and 2, has a contact surface 3 through which both joining partners physically connect, which can be expected from all Relative movements and installation tolerances in one direction through the Backstitch 12 of a joining partner 1 and in the opposite direction the backstitch 22 of the other joining partner 2 is limited.
  • the configuration of the joining partners according to the invention makes it possible to define the zones of the greatest stress gradient in the area of the rear molds 14 and 24 to shift, as well as to avoid crack-opening, surface-parallel tensions.
  • FIG. 3 shows a typical cross section through a joint connection according to the invention between the joining partners 1 and 2 with drawn-in voltage profiles forth.
  • the zones are also located greatest tension gradients 15 and 25 in the area of the backstitch shapes S1 and S2.
  • the contact surface 3 In the area of the contact surface 3, however, there is only a weakly extending one Stress gradient and compressive stresses parallel to the surface, see above that prevents the growth of superficial cracks in the contact surface 3 becomes.
  • FIG. 4 shows an embodiment with two joining connections according to the invention 4 and 5 between the joining partners 1 and 2.
  • the embodiment shown shows part of a handle pin - corresponds to joining partner 1 -, one Turbine blade, which is in the receiving slot of a rotor housing - joining partner 2 - is introduced.
  • the individual backstitch shapes are toroidal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Fügeverbindnung zwischen zwei Fügepartnern, die jeweils wenigstens einen ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt aufweisen, über den die Fügepartner kraftbeaufschlagt und aufeinander gleitend derart in Berührung bringbar sind, daß sich die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte beider Fügepartner nur teilweise überlappen und im Berührungsbereich eine gemeinsame Auflagefläche bilden.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte der Fügepartner jeweils durch wenigstens einen Hinterstich einseitig begrenzt sind, und daß die Fügepartner derart in Verbindung bringbar sind, daß die gemeinsame Auflagefläche der Fügepartner in einer Richtung durch den Hinterstich des einen Fügepartners und in entgegengesetzter Richtung durch den Hinterstich des anderen Fügepartners begrenzt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fügeverbindnung zwischen zwei Fügepartnern, die jeweils wenigstens einen ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt aufweisen, über den die Fügepartner kraftbeaufschlagt und aufeinander gleitend derart in Berührung bringbar sind, daß sich die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte beider Fügepartner nur teilweise überlappen und im Berührungsbereich eine gemeinsame Auflagefläche bilden.
Maschinenteile, die im Anlagenverbund über gegenseitige Berührflächen kraftbeaufschlagt und im losen Verbund aufeinander stoßen, erfahren im Wege normaler Materialermüdung infolge transienter oder anderer Differenzbewegungen oberflächliche Anrisse, die durch weitere mechanische Beanspruchung durch Rißwachstum zum Totalausfall der Maschinenteile führen können.
Differenzbewegungen zwischen Maschinenteilen treten insbesondere überall dort auf, an denen die Maschinenteile Vibrationen oder thermischen Belastungen ausgesetzt sind. Im Falle thermischer Belastungen unterliegen aneinandergrenzende Materialien mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhalten oder infolge verschieden schneller Aufheizung bzw. Abkühlung Relativbewegungen, obwohl die einzelnen Maschinenteile beispielsweise für einen stillstehenden Einsatzzweck konzipiert worden sind. Insbesondere bei Wechsellasten, die bei mechanischen Vibrationen auf Maschinenteile unentwegt einwirken, aber auch bei Temperaturwechseln, bilden sich senkrecht zur Berührungsoberfläche der aufeinanderstoßenden Maschinenteile mikroskopische Anrisse, die im weiteren Betrieb aufgrund vorherrschender Wechsellasten zu einem normal zur Berührungsoberfläche orientierten Rißwachstum in das vorgeschädigte Material führen können.
Wie vorstehend kurz angerissen, führt in der Regel das durch Rißwachstum verursachte Schadenspotential zum Ausfall entsprechender Bauteile, so daß auf diese Weise geschädigte Komponenten durch aufwendige Wartungsarbeiten, die zum Teil mit hohen technischen und finanziellen Aufwendungen verbunden sind, ausgewechselt werden müssen.
Ein typisches Beispiel für das Auftreten oberflächlicher Anrisse in jeweils aneinandergrenzenden Maschinenbauteilen sind Befestigungen von Turbinenschaufeln in einem, mit Schaufeleinhängungen versehenen Rotormantel einer Gasturbinenanordnung. Die einzelnen Turbinenschaufeln weisen an ihrem Schaft sogenannte Griffzapfen auf, die eine Kontur vorsehen, mit der sie in eine entsprechende Aufnahmeform am Rotorgehäuse zu befestigen sind. Die Aufnahmeform am Rotorgehäuse sieht in an sich bekannter Weise Aufnahmeschlitze vor, in die der Griffzapfen jeder einzelnen Turbinenschaufel einführbar ist und der an entsprechenden mechanischen Gegenlager, die in den Aufnahmeschlitzen vorgesehen sind, fixierbar sind.
Aus Fig. 2a geht ein schematisiertes Beispiel zur Darstellung der Berührfläche eines bekannten mechanischen Gegenlagers hervor, das Teil eines Aufnahmeschlitzes ist. Der Fügepartner 1, der in Anlehnung an das vorstehend genannte Beispiel dem Griffzapfenteil einer Turbinenschaufel entspricht, weist einen zylindrischen Flächenabschnitt 11 auf, über den der Fügepartner 1 mit einem ebenfalls zylindrischen Flächenabschnitt 21 eines Fügepartners 2 in Verbindung tritt. Die Fügeverbindung ist dabei derart ausgelegt, daß Fügepartner 1 und 2 relativ zueinander, zumindest entlang der zylindrischen Flächenabschnitte soweit gleiten können, wie es die z.B. thermischen Dehnungsdifferenzen erfordern. Im Falle des vorzitierten Beispiels der Aufhängung von Turbinenschaufeln im Rotorgehäuse unterliegt die in Fig. 2a dargestellte Fügeverbindung nicht nur mechanischen Vibrationen, die unter hoher Kraftbeaufschlagung großen Druck- sowie Zugbeanspruchungen standhalten soll, sondern erfährt darüberhinaus eine starke thermische Belastung über einen großen Temperaturbereich hinweg (Δ T ca. 650°C). Als Folge der thermischen sowie auch mechanischen Belastungen stellen sich bei diesen typischen Fügeverbindungen, wie sie in Fig. 2a dargestellt sind, Anrisse im Material der Fügepartner ein, die in Fig. 2b mit dem Bezugszeichen A1, A2 versehen sind. Derartige Anrisse vergrößern sich infolge von weiter andauernden Wechsellasten, die auf die Fügepartner 1 und 2 einwirken, und der in dem Material vorherrschenden mechanischen Spannungen und führen schließlich zu einer irreversiblen makroskopischen Beschädigung der Fügepartner. Das in Fig. 2c im Querschnitt dargestellte Spannungsprofil einer in Anlehnung an Fig. 2a bekannten Fügeverbindung zweier Fügepartner 1 und 2 verdeutlicht, daß das Auftreten von anwachsenden Anrissen in Zonen höchster mechanischer Spannungsdichten S1 und S2 verstärkt vorkommt. Die in Fig. 2c quasi als Höhenlinien in die Querschnitte der Fügepartner 1 und 2 eingezeichneten Linien stellen Gebiete jeweils gleicher Spannungswerte dar. Auffällig ist, daß die Zonen höchster Spannungsdichten innerhalb der ebenen Flächenabschnitte, in der sich beide Fügepartner berühren, nahe einem Konturübergang der Fügepartner auftreten. Charakteristisch an einer solchen Spannungsverteilung ist ausserdem das Auftreten von Zugspannungen ausserhalb des Berührungsbereiches der beiden Fügepartner unter bestimmten Betriebsbedingungen, die das Wachstum von einmal entstandenen Anrissen begünstigen.
Insbesondere die lokale Überlagerung der Zonen des größten Spannungsgradienten mit der mechanischen Berührung des jeweils gegenüberliegenden Fügepartners führt zu einer oberflächlichen rißöffnenden Belastung, die für das Weiterwachsen der teilweise unvermeidlichen sogenannten Fretting-Anrissen verantwortlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fügeverbindung zwischen zwei Fügepartnern, die jeweils wenigstens einen ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt aufweisen, über den die Fügepartner kraftbeaufschlagt und aufeinander gleitend derart in Berührung bringbar sind, daß sich die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte beider Fügepartner nur teilweise überlappen und im Berührungsbereich eine gemeinsame Auflagefläche bilden, derart weiterzubilden, daß das Wachstum von oberflächlichen Anrissen, das bis hin zum Totalverlust eines Fügepartners führen kann, vermieden werden soll. Insbesondere soll die Fügeverbindung durch entsprechende Formgebung der Fügepartner den Einsatz gängiger Materialien erlauben und den mechanischen sowie auch thermischen Belastungen, insbesondere beim Einsatz im Gasturbinenbau, standhalten.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Eine typische Verwendung der im Anspruch 1 angegebenen, erfindungsgemäßen Fügeverbindung ist Gegenstand des Anspruchs 8. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Fügeverbindung zwischen zwei Fügepartnern, die jeweils wenigstens einen ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt aufweisen, über den die Fügepartner kraftbeaufschlagt und aufeinander gleitend derart in Berührung bringbar sind, daß sich die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte beider Fügepartner nur teilweise überlappen und im Berührungsbereich eine gemeinsame Auflagefläche bilden, derart weitergebildet, daß die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte der Fügepartner jeweils durch wenigstens einen Hinterstich einseitig begrenzt sind, und daß die Fügepartner derart in Verbindung bringbar sind, daß die gemeinsame Auflagefläche der Fügepartner in einer Richtung durch den Hinterstich des einen Fügepartners und in entgegengesetzter Richtung durch den Hinterstich des anderen Fügepartners begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch geometrische Formgebung der Fügepartner im Fügebereich den materialinternen mechanischen Spannungsverlauf derart zu ändern, daß die Zonen der größten mechanischen Belastung, d.h. des größten Spannungsgradienten aus dem Bereich der Auflagefläche verlagert wird und gleichzeitig diejenigen Zonen eines jeden Fügepartners, in denen unter bestimmten Betriebsbedingungen rissöffnende und damit risswachstumsfördernde oberflächenparallele Zugspannungen auftreten können, dem Berührungsbereich des jeweils anderen Fügepartners zu entziehen, damit dort keine Fretting-Anrisse entstehen können. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Überdeckung der Vorderkante des Hinterstiches des jeweils anderen Fügepartners durch eine die zu erwartende Relativbewegungen und Einbautoleranzen übersteigende Verlängerung der Berührungsflächen beider Fügepartner erreicht, daß unter den erwähnten Betriebsbedingungen im Berührungsbereich nur noch rissschließende und damit risswachstumsverhindernde oberflächenparallele Druckspannungen auftreten.
Zur anschaulichen Beschreibung des Erfindungsgedankens wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die nachstehenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
schematisierter Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fügeverbindung zwischen zwei Fügepartnern,
Fig. 2a
schematisierter Querschnitt durch eine an sich bekannte Fügeverbindung,
Fig. 2b
schematisierter Querschnitt gemäß Fig. 2a mit Materialanrissen,
Fig. 2c
schematisierter Querschnitt durch eine an sich bekannte Fügeverbindung mit Spannungsverläufen,
Fig. 3
schematisierter Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fügeverbindung mit Spannungsverläufen sowie
Fig. 4
Teilquerschnitt durch den Fügebereich eines Griffzapfens einer Turbinenschaufel in einer Aufnahmeschiene eines Rotorgehäuses.
In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fügeverbindung dargestellt, gemäß der ein Fügepartner 1 entlang seines ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnittes 11 über eine gemeinsame Auflagefläche 3 mit einem ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt 21 eines Fügepartners 2 gleitend (siehe Pfeile) in Verbindung tritt. Der Fügepartner 1 ist dabei derart gestaltet, daß die Auflagefläche 11 im gezeigten Beispiel einseitig einen Hinterstich 12 in Form einer kantig ausgeformten Übergangskante vorsieht, die den ebenen Flächenabschnitt 11 mit einer konkav ausgestalteten Hinterstichform 24 verbindet. Entsprechend ist der Fügepartner 2 ausgebildet, der ebenfalls einseitig einen Hinterstich 22 aufweist, der den ebenen Flächenabschnitt 21 mit der konkav ausgeformten Hinterstichform 24 verbindet.
Die erfindungsgemäße Fügeverbindung, die eine kraftbeaufschlagte sowie gleitfähig gelagerte Verbindung der Fügepartner 1 und 2 vorsieht, weist eine Auflagefläche 3 auf, über die beide Fügepartner körperlich in Verbindung treten, die bei allen zu erwartenden Relativbewegungen und Einbautoleranzen in einer Richtung durch den Hinterstich 12 des einen Fügepartners 1 und in entgegengesetzter Richtung durch den Hinterstich 22 des anderen Fügepartners 2 begrenzt ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel überragen die ebenen Flächenabschnitte 11 und 21 die Hinterstiche 12 und 22 jeweils mit ihren Flächenbereichen 13 und 23. Insbesondere sollten die Flächenbereiche 13 und 23 die Hinterstiche 12 und 13 in jedem Betriebszustand der Fügeverbindung, die mechanisch und thermisch induzierten Relativbewegungen der Fügepartner 1 und 2 ausgesetzt ist, überragen, d.h.die Flächenbereiche 13 und 23 tragen stets zu einer positiven Überdeckung der Enden der jeweiligen lasttragenden Zone des einen Fügepartners durch das unbelastete Ende des anderen Fügepartners bei.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Fügepartner ist es möglich, die Zonen des größten Spannungsgradienten in den Bereich der hinteren Formen 14 und 24 zu verlagern, sowie rissöffnende, oberflächenparallele Spannungen zu vermeiden.
Aus Fig. 3 geht ein typischer Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Fügeverbindung zwischen den Fügepartnern 1 und 2 mit eingezeichneten Spannungsverläufen hervor. So liegen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Zonen mit größten Spannungsgradienten 15 und 25 im Bereich der Hinterstichformen S1 und S2. Im Bereich der Auflagefläche 3 hingegen stellt sich ein nur schwach verlaufender Spannungsgradient und dazu noch oberflächenparallele Druckspannungen ein, so daß das in der Auflagefläche 3 das Wachstum oberflächlicher Anrisse verhindert wird.
Selbstverständlich sind neben dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auch Fügepartnergeometrien mit zwei parallel verlaufenden Hinterstichen denkbar, eine Maßnahme, die jedoch je nach Anwendungsfall beliebig zu treffen ist. Auch ist es denkbar die Auflagefläche vollständig durch Hinterstiche zu begrenzen, so daß jeweils zwei Hinterstichpaare vorgesehen sind, die jeweils orthogonal zueinander angeordnet sind.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit zwei erfindungsgemäßen Fügeverbindungen 4 und 5 zwischen den Fügepartnern 1 und 2 dargestellt. Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt einen Teil eines Griffzapfens - entspricht dem Fügepartner 1 -, einer Turbinenschaufel, die in den Aufnahmeschlitz eines Rotorgehäuses - Fügepartner 2 - eingebracht ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Hinterstichformen torusförmig ausgebildet.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Fügepartner
11
ebener Flächenabschnitt
12
Hinterstich
13
überragender Flächenabschnitt
14
Hinterstichform
2
Fügepartner
21
ebener Flächenabschnitt
22
Hinterstich
23
überragender Flächenabschnitt
24
Hinterstichform
3
Auflagefläche
4
Fügeverbindung
5
Fügeverbindung
A1
Anriß
A2
Anriß
S1
Zone mit größtem Spannungsgradienten
S2
Zone mit größtem Spannungsgradienten

Claims (9)

  1. Fügeverbindnung zwischen zwei Fügepartnern (1, 2), die jeweils wenigstens einen ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt (11, 21) aufweisen, über den die Fügepartner kraftbeaufschlagt und aufeinander gleitend derart in Berührung bringbar sind, daß sich die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte (11, 21) beider Fügepartner (1, 2) nur teilweise überlappen und im Berührungsbereich eine gemeinsame Auflagefläche (3) bilden,
    dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte (11, 21) der Fügepartner (1, 2) jeweils durch wenigstens einen Hinterstich (12, 22) einseitig begrenzt sind,
    und daß die Fügepartner derart in Verbindung bringbar sind, daß die gemeinsame Auflagefläche (3) der Fügepartner (1, 2) in einer Richtung durch den Hinterstich (12) des einen Fügepartners (1) und in entgegengesetzter Richtung durch den Hinterstich (22) des anderen Fügepartners (2) begrenzt ist.
  2. Fügeverbindung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß Flächenbereiche (13, 23) der ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitte (11, 21) eines Fügepartners den Hinterstich des jeweils anderen Fügepartners überragen.
  3. Fügeverbindung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterstich (12, 22) als Übergangskante ausgebildet ist und den ebenen, zylindrischen oder konischen Flächenabschnitt (11, 21) mit einer konkaven Ausformung (14, 24), der Hinterstichform, verbindet.
  4. Fügeverbindung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangskante rund oder kantig ausgeformt ist.
  5. Fügeverbindung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterstichform (14, 24) wenigstens einen torusmässig geformten Bereich aufweist.
  6. Fügeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterstiche (12, 22) beider Fügepartner paarweise parallel verlaufen.
  7. Fügeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Hinterstiche (12, 22) der Fügepartner weitgehend senkrecht zur relativen Gleitbewegung der Fügepartner orientiert ist.
  8. Verwendung der Fügeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    als Steckverbindung von bewegten oder stillstehenden Maschinenteilen zur Kompensation von Relativbewegungen zwischen den Maschinenteilen sowie der Materialrißvermeidung an der Auflagefläche (3).
  9. Verwendung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Maschienenteile Zentriersitze oder Schaufeleinhängungen von Turbinenschaufeln sind, in die entsprechend geformte Sitzpassungen von Turbinenschaufeln einsetzbar sind.
EP98810411A 1997-07-02 1998-05-07 Fügeverbindung Expired - Lifetime EP0889202B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE19728085A DE19728085A1 (de) 1997-07-02 1997-07-02 Fügeverbindung zwischen zwei Fügepartnern sowie deren Verwendung

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EP0889202A2 true EP0889202A2 (de) 1999-01-07
EP0889202A3 EP0889202A3 (de) 2000-02-02
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US (1) US6106188A (de)
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DE (2) DE19728085A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2343225A (en) * 1998-09-28 2000-05-03 Gen Electric Co Plc Stress relieved dovetail
EP2546465A1 (de) 2011-07-14 2013-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelfuss, zugehörige Schaufel, Rotorscheibe und Turbomaschinenanordnung
EP2407637A3 (de) * 2010-07-14 2014-08-27 General Electric Company Schwalbenschwanzverbindung für Turbinenrotorschaufel und Rotorrad
AT517878A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Pleuel
FR3091552A1 (fr) * 2019-01-09 2020-07-10 Safran Aircraft Engines Alvéole de disque de rotor destiné à recevoir une aube de turbomachine

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728345A1 (de) * 1997-07-03 1999-01-07 Asea Brown Boveri Kraft- und formschlüssige Verbindung von rotierenden Bauteilen
US6183202B1 (en) * 1999-04-30 2001-02-06 General Electric Company Stress relieved blade support
SG130030A1 (en) 1999-10-21 2007-03-20 Technolas Gmbh Customized corneal profiling
KR100649580B1 (ko) * 2003-12-15 2006-11-28 삼성전기주식회사 스핀코팅에 의한 적층세라믹 커패시터의 제조방법 및적층세라믹 커패시터
US7156612B2 (en) * 2005-04-05 2007-01-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Spigot arrangement for a split impeller
WO2006124614A2 (en) * 2005-05-12 2006-11-23 General Electric Company Blade/disk dovetail backcut for blade/disk stress reduction (9fa+e, stage 2)
WO2006124619A2 (en) * 2005-05-12 2006-11-23 General Electric Company BLADE/DISK DOVETAIL BACKCUT FOR BLADE/DISK STRESS REDUCTION (7FA+e, STAGE 2)
US7594799B2 (en) * 2006-09-13 2009-09-29 General Electric Company Undercut fillet radius for blade dovetails
US9359905B2 (en) 2012-02-27 2016-06-07 Solar Turbines Incorporated Turbine engine rotor blade groove
US9366151B2 (en) * 2012-05-07 2016-06-14 General Electric Company System and method for covering a blade mounting region of turbine blades
US20140119821A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-01 Jeffrey Lee Bertelsen Insert slot and method of forming an insert slot in a rotary hand slip
US20140260321A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 United Technologies Corporation Gas turbine engine static structure joint with undercuts
KR101398985B1 (ko) * 2013-03-26 2014-05-27 주식회사 일진글로벌 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체
EP2860361B1 (de) 2013-10-08 2017-03-01 MTU Aero Engines GmbH Bauteilabstützung und Strömungsmaschine
GB201416505D0 (en) 2014-09-18 2014-11-05 Rolls Royce Plc Gas turbine engine
US10125785B2 (en) 2015-10-16 2018-11-13 Pratt & Whitney Reduced stress rotor interface
US10190598B2 (en) * 2016-02-18 2019-01-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Intermittent spigot joint for gas turbine engine casing connection
FR3091553B1 (fr) * 2019-01-09 2021-04-02 Safran Aircraft Engines Aube destinée à être montée sur un disque de rotor d’une turbomachine
CN110030237A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 江苏荣耀天翃航空科技有限公司 一种碳纤维型材及碳纤维型材的榫卯结构组件
US11578607B2 (en) * 2020-12-15 2023-02-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Airfoil having a spline fillet

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2729422A (en) * 1951-04-06 1956-01-03 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Shaped article of ceramic material
GB779059A (en) * 1954-07-15 1957-07-17 Rolls Royce Improvements in or relating to axial-flow fluid machines, for example compressors orturbines of gas-turbine engines
US3045968A (en) * 1959-12-10 1962-07-24 Gen Motors Corp Fir tree blade mount
DE2242448A1 (de) * 1972-08-29 1974-03-07 Motoren Turbinen Union Laufrad fuer stroemungsmaschine
US4191509A (en) * 1977-12-27 1980-03-04 United Technologies Corporation Rotor blade attachment
US4304523A (en) * 1980-06-23 1981-12-08 General Electric Company Means and method for securing a member to a structure
DE3133158C1 (de) * 1981-08-21 1982-12-16 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Pressflaechen-Zwischenlage aus Metall und Verfahren zur Herstellung derselben
JPS59113206A (ja) * 1982-12-20 1984-06-29 Hitachi Ltd タ−ボ機械のブレ−ド取付構造
US4692976A (en) * 1985-07-30 1987-09-15 Westinghouse Electric Corp. Method of making scalable side entry turbine blade roots
US4824328A (en) * 1987-05-22 1989-04-25 Westinghouse Electric Corp. Turbine blade attachment
GB2238581B (en) * 1989-11-30 1994-01-12 Rolls Royce Plc Improved attachment of a gas turbine engine blade to a turbine rotor disc
US5141401A (en) * 1990-09-27 1992-08-25 General Electric Company Stress-relieved rotor blade attachment slot
US5160242A (en) * 1991-05-31 1992-11-03 Westinghouse Electric Corp. Freestanding mixed tuned steam turbine blade
DE4215050C2 (de) * 1992-05-07 1997-07-17 Audi Ag Vorrichtung an zumindest zwei benachbart auf einer Achse oder Welle dreh- oder schwenkbar zu lagernden metallischen Bauteilen
JPH0777008A (ja) * 1993-09-09 1995-03-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービンの翼溝構造
DE4435268A1 (de) * 1994-10-01 1996-04-04 Abb Management Ag Beschaufelter Rotor einer Turbomaschine

Non-Patent Citations (1)

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

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2343225A (en) * 1998-09-28 2000-05-03 Gen Electric Co Plc Stress relieved dovetail
GB2343225B (en) * 1998-09-28 2003-01-08 Gen Electric Co Plc Stress relieved dovetail
EP2407637A3 (de) * 2010-07-14 2014-08-27 General Electric Company Schwalbenschwanzverbindung für Turbinenrotorschaufel und Rotorrad
EP2546465A1 (de) 2011-07-14 2013-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelfuss, zugehörige Schaufel, Rotorscheibe und Turbomaschinenanordnung
WO2013007587A1 (en) 2011-07-14 2013-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Blade root, corresponding blade, rotor disc, and turbomachine assembly
RU2612675C2 (ru) * 2011-07-14 2017-03-13 Сименс Акциенгезелльшафт Хвостовик лопатки, соответствующая лопатка, диск ротора и узел турбомашины
US10287898B2 (en) 2011-07-14 2019-05-14 Siemens Aktiengesellschaft Blade root, corresponding blade, rotor disc, and turbomachine assembly
AT517878A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Pleuel
AT517878B1 (de) * 2015-11-06 2017-11-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Pleuel
US10876571B2 (en) 2015-11-06 2020-12-29 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Connecting rod
FR3091552A1 (fr) * 2019-01-09 2020-07-10 Safran Aircraft Engines Alvéole de disque de rotor destiné à recevoir une aube de turbomachine

Also Published As

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