EP1135578B1

EP1135578B1 - Stützvorrichtung zur feinbearbeitung von triebwerkschaufeln

Info

Publication number: EP1135578B1
Application number: EP99944367A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Jürgen MEYER; Gerd LÜNSMANN
Original assignee: ETN Prazisionstechnik GmbH
Current assignee: ETN Prazisionstechnik GmbH
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2004-06-16
Anticipated expiration: 2019-08-12
Also published as: DE59909767D1; WO2000009861A3; AU5732899A; WO2000009861A2; EP1135578A2; US6513781B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen von Schaufeln von Axialströmungsmaschinen, insbesondere von Turboluftstrahltriebwerken.

Axialströmungsmaschinen sind Maschinen, die axial von einem Fluid, beispielsweise einem Gas wie Luft, durchströmt werden. Solche Maschinen weisen zumindest einen mit Schaufeln bestückten Rotor auf, der entweder über die Schaufeln Energie an das Fluid abgibt und somit als Verdichter (Kompressor) oder Pumpe wirkt, oder an dessen Schaufeln das Fluid Arbeit verrichtet, dann handelt es sich um eine Turbine. Sowohl Kompressoren (Verdichter) als auch Turbinen sind in der Regel mehrstufig aufgebaut. Jede Stufe solcher mehrstufigen Axialströmungsmaschinen wird von einer Vielzahl von Rotorschaufeln gebildet, die in der Regel ringförmig um eine zentrale Welle radial nach außen ragend angeordnet sind. Eine solche Anordnung von Rotorschaufeln wird als Laufgitter bezeichnet. Ein mehrstufiger Verdichter oder eine mehrstufige Turbine weisen mehrere Laufgitter auf. Sowohl zwischen den einzelnen Laufgittern eines Verdichters oder einer Turbine als auch vor dem ersten Laufgitter und hinter dem letzten Laufgitter sind üblicherweise Leitgitter vorgesehen, die jeweils ebenfalls von einer Vielzahl sich radial erstreckender, jedoch fest angeordneter Leitschaufeln gebildet werden.

Turboluftstrahltriebwerke, wie sie zum Antrieb von Flugzeugen verwendet werden, weisen üblicherweise sowohl einen mehrstufigen Kompressor als auch eine mehrstufige Turbine auf. Von dem Kompressor oder Verdichter wird Luft in das Strahltriebwerk eingesaugt und verdichtet. Sie durchströmt den Kompressor dabei im wesentlichen in axialer Richtung und gelangt im verdichteten Zustand in eine oder mehrere Brennkammern. Dort wird die verdichtete Luft mit Brennstoff gemischt und der Brennstoff verbrannt. Dies führt zu einer weiteren Druckerhöhung in der Brennkammer. Die Gase strömen aus der Brennkammer in eine Turbine, in der sie sich entspannen und ihre Energie an die Rotorschaufeln der Laufgitter abgeben. Die Laufgitter der Turbine stehen mit einer Turbinenwelle in Verbindung und treiben diese an. Die Turbinenwelle gibt ihre Energie weiter an die Welle des Verdichters und darüber hinaus gegebenenfalls an eine Luftschraube, ein Gebläse oder einen anderen Verbraucher mechanischer Energie ab. Auch die Turbine eines Turboluftstrahltriebwerkes wird im wesentlichen axial und parallel zur Turbinenwelle durchströmt.

Zwischen den radial freien Enden der stehenden Leitschaufeln eines Kompressors oder einer Turbine und dem sich drehenden Rotor einerseits sowie zwischen den radial freien Enden der sich bewegenden Rotorschaufeln und dem das jeweilige Laufgitter umgebenden stehenden Gehäuse andererseits sind jeweils Spalte vorgesehen, damit die feststehenden Leitschaufeln keine sich bewegenden Teile und die rotierenden Rotorschaufeln keine feststehenden Teile des Kompressors oder der Turbine berühren. Das Maß dieser Spalte ist ein mitentscheidendes Kriterium für das Betriebsverhalten und den Gesamtwirkungsgrad der Turbine oder des Verdichters. Große Spaltmaße oder unterschiedliche Spaltabmessungen bei den einzelnen Schaufeln der Leitgitter oder der Laufgitter wirken sich negativ aus. Bei einer üblichen Anordnung mit zentralem Rotor müssen die nach innen weisenden freien Enden der Leitschaufeln sowie die nach außen weisenden freien Enden der Rotorschaufeln nach der Montage der Schaufeln feinbearbeitet werden. Da die Schaufeln in der Regel in einer Weise an dem Gehäuse oder dem Rotor befestigt sind, die eine geringfügige Beweglichkeit der Schaufeln zuläßt, müssen sie für die Feinbearbeitung nach der Montage in eine stabile Lage gebracht werden. Die Feinbearbeitung besteht darin, daß die montierten Schaufeln fixiert und geschliffen werden. Um hierbei eine funktionsgerechte Schaufellage zu erzielen, sollten die einzelnen Schaufeln während des abschließenden Schleifens vorgespannt sein.

Da die Abstände zwischen den jeweiligen Triebwerksstufen sehr gering sind und die Forderung nach einem vibrationsfreien Schleifvorgang besteht, ist es bekannt und üblich, die Luftleitschaufeln einteiliger Kompressorgehäuse von Strahltriebwerken mittels eines aushärtenden Wachses zu vergießen, dadurch zu fixieren und anschließend zu bearbeiten. Der Zeitaufwand für das Einwachsen und das Entfernen des Wachses beläuft sich auf mehr als 30 Stunden für fünf Stufen eines Gehäuses. Bei Gehäusen mit mehr Stufen ist der Aufwand entsprechend größer.

Aus der DE 34 02 066 ist außerdem eine Vorrichtung zum Fixieren von Rotorschaufeln bekannt, die sich dadurch auszeichnet, daß die Schaufeln eines Laufgitters mittels eines Druckmediums vorspannbar sind und die von dem Druckmedium erzeugte Vorspannkraft jeder Schaufel des Laufgitters zugeordnet ist. Eine derartige Gleichverteilung der von dem Druckmedium erzeugten Vorspannkraft wird durch die bekannte Gleichverteilung des hydrostatischen Drucks in einem Fluid erreicht. Beschrieben ist die Verwendung von Druckluft als Fluid. Es hat sich gezeigt, daß das Fluid in unerwünschter Weise dazu neigt, beim Schleifen auftretende Schwingungen an einer Schaufel auf die übrigen Schaufeln zu übertragen. Die Vorrichtung erfüllt damit nicht die Forderung nach einem möglichst schwingungsfreien Schleifen der Schaufelenden. Schlimmer noch ist, daß ein nicht kontrollierbarer - selbst leichter - Druckabfall zu Fehlern beim Schleifen führt und ein unbrauchbares Arbeitsergebnis mit den entsprechenden hohen Kosten zur Folge hat.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Stützen von Schaufeln insbesondere eines Strahltriebwerkes anzugeben, die eine möglichst günstige Fixierung zu bearbeitender Triebwerkschaufeln ermöglicht und die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend vermeidet.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, die sich durch mindestens ein Paar axial einander gegenüberliegender und sich gegeneinander einstellbar abstützender Stützringe zur Montage zwischen Leit- oder Rotorschaufeln benachbarter Kompressor- oder Turbinenstufen auszeichnet.

Einer dieser Stützringe liegt im montierten Zustand beispielsweise an den Endkanten aller Schaufeln eines Leit- oder Laufgitters einer Turbine oder eines Kompressors an, während der andere Stützring an den Nasenkanten aller Schaufeln eines Leit- oder Laufgitters der benachbarten Stufe der Turbine oder des Kompressors anliegt. Das zwischen den benachbarten Leit- oder Laufgittern befindliche Laufoder Leitgitter ist währenddessen entfernt. Die beiden Stützringe stützen sich in axialer Richtung gegeneinander mit einstellbarer Kraft ab und spannen auf diese Weise die Schaufeln der benachbarten Leit- oder Laufgitter mit einstellbarer Kraft vor.

Die Stützringe sind vorzugsweise in Umfangsrichtung segmentiert. Auf diese Weise sind die Stützringe zerlegbar und können insbesondere in einteiligen Kompressorgehäusen leicht montiert werden.

Die Stützringe stützen sich vorzugsweise mittels mehrerer über den Umfang der Stützringe verteilter Stützelemente gegeneinander einstellbar ab. Jedes Stützelement umfaßt hierzu vorzugsweise jeweils zumindest einen Spannbolzen sowie zwei Spannstücke, deren Abstand voneinander mittels des Spannbolzens einstellbar ist. Die Spannstücke weisen vorzugsweise jeweils zwei im Winkel zueinander verlaufende, ebene Spannschrägen auf und die Stützringe vorzugsweise jeweils seitlich begrenzte Gegenschrägen, gegen die sich die Spannschrägen abstützen. Die Spannelemente können dann so angeordnet werden, daß die Spannstücke sich beim Anziehen des sie verbindenden Bolzens nähern und gleichzeitig über ihre Spannschrägen die beiden gegenüberliegenden Stützringe spreizen, indem die Spannschrägen der Spannstücke auf den entsprechenden Gegenschrägen der Stützringe entlanggleiten und die Stützringe auseinanderdrücken. Durch die ebenen Spannschrägen mit parallel dazu verlaufenden ebenfalls ebenen Gegenschrägen an den Stützringen wird eine große Fläche zum Übertragen der von den Spannstücken auf die Stützringe übertragenen Druckkräfte gewährleistet. Außerdem können sich die Spannstücke nicht verdrehen. Schließlich wird durch die Parallelität von Spann- und Gegenschrägen ein gleichmäßiges Spannen gewährleistet und ein Verkippen der Stützringsegmente ausgeschlossen.

Vorzugsweise sind zumindest einige Segmente eines Stützringes an dessen den Schaufeln zugewandter Seite mit einer elastischen Beschichtung versehen, die Beschädigungen der Schaufeln verhindert und gegebenenfalls Toleranzen ausgleicht.

Vorzugsweise sind zwei gegenüberliegende Segmente eines Paares von Stützringen durch Verbindungselemente lose miteinander verbunden. Die Verbindungselemente sind vorzugsweise Rundbolzen, die von Bohrungen in den einander gegenüberliegenden Segmenten aufgenommen werden. Die Verbindungselemente verhindern ein Auseinanderfallen der gegenüberliegenden Segmente und erleichtern damit die Montage der Stützringe.

Besonders gute Arbeitsergebnisse erzielt man mit einem Verfahren zum Bearbeiten der freien Enden von Leit- oder Rotorschaufeln von Axialströmungsmaschinen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stützvorrichtungen, gemäß dem die Schaufeln samt eines sie tragenden Gehäuses oder Rotors in eine Aufnahmevorrichtung eingesetzt werden und die Stützringe zwischen-den Leit- oder Rotorschaufeln benachbarter Kompressor- oder Turbinenstufen sowie vor deren erster Stufe und deren letzter Stufe so montiert werden, daß die von den Stützvorrichtungen hervorgerufenen Stützkräfte von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden. Vorzugsweise wird dabei das zu bearbeitende Gehäuse oder der zu bearbeitende Rotor mit senkrecht stehender Mittelachse in die Aufnahmevorrichtung eingesetzt. Bei der letztgenannten Verfahrensvariante werden die Aufnahmevorrichtung und die Stützvorrichtung vorzugsweise zunächst vormontiert und nach erfolgter Vormontage aller Stützringe zunächst der unterste Stützring und dann nach oben fortfahrend alle weitere Stützringe auf eine gewünschte Stützkraft eingestellt.

Das Verfahren ist insbesondere in seinen bevorzugten Ausführungsvarianten besonders dazu geeignet, eine schnelle und dabei präzise Abstützung aller zu bearbeitenden Schaufeln zu gewährleisten.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Figuren näher erläutert werden. Von den Figuren zeigt:

Fig. 1: eine Stützvorrichtung in der Seitenansicht;
Fig. 2: den mit A-A gekennzeichneten Schnitt durch die Stützvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 3: den mit B-B gekennzeichneten Schnitt durch die Stützvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4: die Einzelheit X aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 5: eine ausschnittsweise schematische perspektivische Darstellung der Stützvorrichtung aus Fig. 1 während der Montage zwischen benachbarten Statorgittern einer Turbomaschine;
Fig. 6: eine der Fig. 1 ähnliche Seitenansicht der Stützvorrichtung mit eingeschraubten Handgriffen;
Fig. 7: in vergrößertem Maßstab einen der Handgriffe der Fig.6; und
Fig. 8: einen der Figur 3 ähnlichen Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform.

Zu der in Fig. 1 abgebildeten Stützvorrichtung 10 zählen zwei Stützringe 12 und 14, von denen der zweite Stützring 14 von dem ersten Stützring 12 in der Zeichnung im wesentlichen verdeckt ist und nur im Bereich der Einzelheit X zu erkennen ist, da der erste Stützring 12 dort in der Zeichnung geschnitten dargestellt ist. Beide Stützringe 12 und 14 besitzen die gleichen Dimensionen und sind spiegelbildlich zueinander aufgebaut. Beide Stützringe 12 und 14 bestehen jeweils aus drei Segmenten 82,84,86, erkennbar an den Trennlinien 16 zwischen den Segmenten.

Zwischen den beiden Stützringen 12 und 14 sind eine Vielzahl - im beschriebenen Ausführungsbeispiel genau 27 -von Spannelementen 20 angeordnet. Da sich diese Spannelemente zwischen den beiden Spannringen 12 und 14 befinden und daher in der Zeichnung von dem ersten Spannring 12 verdeckt werden, sind die Spannelemente 20 außer im Bereich der Einzelheit X gestrichelt dargestellt. In der Einzelheit X ist der erste Spannring 12 geschnitten dargestellt und gibt daher den Blick auf das dort befindliche Spannelement 20 frei. Wie insbesondere dem Schnitt B-B (Figur 3) zu entnehmen ist, umfaßt jedes Spannelement 20 zwei Spannstücke 22 und 24, die über einen als Spannbolzen dienenden Schraubbolzen 26 miteinander verbunden sind. Der mit einem Außengewinde versehene Schaft 28 des Schraubbolzens 26 greift in ein innengewinde in dem Spannstück 22 ein. Ein Senkkopf 30 an dem dem Schaft 28 gegenüberliegenden Ende des Schraubbolzens 26 wird in einer entsprechend geformten Öffnung des zweiten Spannstückes 24 frei drehbar gehalten. Der Senkkopf 30 ist mit einem Eingriff für einen Sechskantschlüssel zum Drehen des Schraubbolzens 26 versehen. Indem der Schraubbolzen 26 mittels des Außengewindes in seinem Schaft 28 weiter in das erste Spannstück 22 eingeschraubt wird, kann der Abstand der beiden Spannstücke 22 und 24 voneinander verringert werden. Das Innengewinde in dem Spannstück 22 wird von einem selbstsichernden Gewindeeinsatz 31 gebildet. Dadurch wird verhindert, daß sich der Schraubbolzen 26 selbsttätig lösen kann.

Beide Spannstücke 22 und 24 sind jeweils mit zwei Spannschrägen 32, 34, 36 und 38 versehen. Diese Spannschrägen 32, 34, 36 und 38 sind jeweils als ebene Flächen ausgeführt und stützen sich auf entsprechend geneigten Gegenschrägen 40, 42, 44 und 46 an den Stützringen 12 und 14 ab. Wird der Schraubbolzen 26 eines Spannelementes 20 angezogen, nähern sich die beiden Spannstücke 22 und 24 dieses Spannelementes 20. Dabei gleiten die Spannschrägen 32, 34, 36 und 38 der Spannstücke 22 und 24 auf den entsprechenden Gegenschrägen 40, 42, 44 und 46 der beiden Stützringe 12 und 14 entlang und drücken gleichzeitig die beiden Stützringe 12 und 14 aufgrund der entsprechenden Neigung der Spann- und der Gegenflächen auseinander. Hierbei ist die ebene Ausbildung der Spann- und Gegenschrägen von besonderem Vorteil gegenüber beispielsweise einer konischen Ausführung, weil die ebenen Flächen wesentlich dazu beitragen, daß das Auseinanderspreizen der Stützringe beim Anziehen der Schraubbolzen weitestgehend parallel abläuft und darüber hinaus keine Maßnahmen zu einer Verdrehsicherung der Spannstücke 24 erforderlich sind.

Die zum Abstützen an Leit- oder Rotorschaufeln einer Turbomaschine vorgesehenen Außenflächen 50 und 52 der Stützringe 12 und 14 sind jeweils mit einer elastischen Beschichtung 54 und 56 versehen. Diese elastische Beschichtung soll Beschädigungen der Schaufeln vermeiden und Fertigungsungenauigkeiten ausgleichen.

Fig. 2 ist zu entnehmen, in welcher Weise gegenüberliegende Segmente 82, 82' der beiden Stützringe 12 und 14 lose miteinander verbunden sind, damit sie bei der Montage nicht auseinanderfallen, aber dennoch ihre für das Einstellen mittels der Spannelemente 20 notwendige relative Beweglichkeit behalten. Beide Spannringe 12 und 14 weisen Durchgangsbohrungen auf, durch die ein Verbindungsbolzen 60 hindurchragt. Der Verbindungsbolzen 60 endet beidseitig in entsprechenden Ausnehmungen 62 und 64 der Stützringe 12 und 14. Zwei Sprengringe 66 und 68 - einer jeweils an einem Ende des Verbindungsbolzens 60 - verhindern, daß die Enden des Verbindungsbolzens 60 durch die Durchgangsbohrungen in den Stützringen 12 und 14 hindurch aus den Ausnehmungen 62 und 64 hinausrutschen können. Im übrigen ist der Verbindungsbolzen 60 in den Durchgangsbohrungen in den Stützringen 12 und 14 frei beweglich, so daß die Stützringe 12 und 14 durch den Verbindungsbolzen 60 nicht daran gehindert werden, sich beliebig nahezukommen. Beim montierten Verbindungsbolzen 60 können die Stützringe 12 und 14 jedoch nicht gänzlich auseinanderfallen.

Fig. 5 zeigt, wie die Stützvorrichtung 10 zwischen radial nach innen ragenden Leitschaufeln 80 der Leitgitter zweier benachbarter Stufen eines Kompressors montiert wird. Die beiden nur partiell dargestellten Stützringe 12 und 14 liegen mit ihren jeweils mit der elastischen Beschichtung 54 und 56 versehenen ebenen Außenflächen an den Eintritts- bzw. Austrittskanten der Leitschaufeln 80 an. In dieser Position werden sie mit Hilfe der Spannelemente 20 verspannt. Dazu werden die beiden Spannstücke 22 und 24 eines Spannelementes 20 so positioniert, daß ihre Spannschrägen 32, 34, 36 und 38 auf den entsprechenden Gegenschrägen 40, 42, 44 und 46 der Stützringe 12 und 14 aufliegen. Fig. 5 ist zu entnehmen, daß die Gegenschrägen 40, 42, 44 und 46 nicht umlaufend sondern für jedes Spannelement 20 seitlich begrenzt sind, so daß die Position eines jeden Spannelementes 20 genau vorgegeben ist. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Verteilung der Spannelemente 20 über den Umfang der Stützringe 12 und 14 sichergestellt. Das in Fig. 5 abgebildete Spannelement 20 ist nach Art einer Explosionszeichnung dargestellt. Daher sind die beiden Spannstücke 22 und 24 sowie der Schraubbolzen 26 einzeln dargestellt. Außerdem ist der das Gewinde in dem Spannstück 22 bildende Gewindeeinsatzes 31 zu erkennen. Dieser Gewindeeinsatz 31 ist selbstsichernd.

Sollen die freien Enden der Leitschaufeln eines einteiligen Kompressorgehäuses mit radial nach innen ragenden Leitschaufeln bearbeitet werden, wird das Kompressorgehäuse mit senkrecht stehender Mittelachse in eine Auffnahmevorrichtung eingesetzt und in dieser befestigt. Anschließend wird eine erste Stützvorrichtung, gebildet von einem Paar Stützringe 12 und 14 zwischen den Boden der Aufnahmevorrichtung und dem untersten Laufgitter des Kompressors plaziert und die Schraubbolzen 26 dieser ersten beiden Stützringe leicht angezogen, so daß die Stützvorrichtung die Leitschaufeln dieses Laufgitters gegen den Boden der Aufnahmevorrichtung abstützt. In die ansonsten von den Leitgittern des Rotors des Kompressors eingenommenen Zwischenräume zwischen den Leitgittern des Kompressors werden von unten nach oben weitere Paare von Stützringen eingesetzt und deren Spannelemente 20 leicht vorgespannt. Auch auf das oberste Leitgitter wird ein Paar Stützringe gelegt. Dieses oberste Paar Stützringe stützt sich nach oben hin gegen einen Abschlußring der Aufnahmevorrichtung ab, der nach dem Einsetzen des Kompressorgehäuses in die Aufnahmevorrichtung montiert wird. Der Abschlußring der Aufnahmevorrichtung verläuft planparallel zum Boden der Aufnahmevorrichtung. Auf diese Weise können die von den Stützvorrichtungen erzeugten Stützkräfte am Eingang und am Ausgang des Kompressors von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden.

Nach der wie beschrieben ablaufenden Vormontage aller Stützvorrichtungen und der Aufnahmevorrichtung werden die Stützvorrichtungen durch weiteres und definiertes Anziehen der Schraubbolzen ihrer Spannelemente auf eine Sollspannung gebracht. Dabei wird mit der untersten Stützvorrichtung begonnen und mit der darüberliegenden fortgefahren bis zuletzt die oberste Stützvorrichtung gespannt ist. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Vorspannung aller zu bearbeitenden Schaufeln gewährleistet.

Der oberste und der unterste Stützring weisen auf ihrer den zu bearbeiten Schaufeln abgewandten und dem Boden oder dem Abschlußring der Aufnahmevorrichtung zugewandten Seite keine elastische Beschichtung auf, da dort keine Beschädigungen zu befürchten sind.

In Fig. 7 ist ein Handgriff 70 dargestellt, der eine Kugel 72 zum Anfassen per Hand, einen Schaft 74 sowie am freien Ende dieses Schaftes einen Gewindeabschnitt 76 aufweist. Schaft 74 und Kugel 72 sind in nicht dargestellter Weise fest miteinander verbunden.

Aus Fig. 5 ist zu sehen, das in der bevorzugten Ausführungsform ein Segment 82' des Stützringes 14 mit Bohrungen 78,79 versehen ist, die einen radialen Verlauf mit Bezug auf den Stützring haben und in die der Gewinnabschnitt 76 jeweils eines Handgriffes 70 einschraubbar ist.

Beim Einsatz der Stützvorrichtungen werden diese üblicherweise so in das zu bearbeitende Kompressorgehäuse eingesetzt, daßsiein horizontalen Ebenen liegen. Für diese Fälle ist bevorzugt vorgesehen, daß die Bohrungen 78, 79 sich in einem Segment des jeweils unteren Stützringes einer Stützvorrichtung befinden; im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wäre dies der Stützring 14.

Fig. 6 zeigt die beiden in das Segment 82' des Stützringes 14 eingeschraubten Handgriffe 70, 70'. Sie ragen radial nach innen in die Stützvorrichtung 10 hinein, und zwar in der Ebene des Stützringes 14. Da die zu bearbeitenden Schaufeln des Kompressors bzw. der Turbine in der Sicht der Figuren 1 und 6 oberhalb bzw. unterhalb des sichtbaren Stützringes liegen und die Schäfte 74 der Handgriffe 70, 70' eine ausreichende Länge haben, kann der Stützring an den Kugel 72, 72' angefaßt und im Gehäuse positioniert werden. Der Umstand, daß die Handgriffe an einem Segment des jeweils unten liegenden Stützringes 14 befestigt sind, hat zur Folge, daß der komplementäre Stützring 12 der Stützvorrichtung 10 aufgrund der Schwerkraft vom Stützring 14 und damit von den beiden Handgriffen 70, 70' mitgetragen wird, ohne daß sich der gegenseitige Abstand der beiden Stützringe vergrößern könnte.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist vorstehend erläutert, daß sich gegenüberliegende Segmente 82, 82' der Stützringe mittels eines oder zweier Verbindungsbolzen 60 miteinander derart verbunden sind, daß die Segmente und damit die Stützringe relativ zueinander und senkrecht zu ihren Ebenen in gewissen Grenzen bewegt werden können. Fig. 6 zeigt nun die Lage der schon erwähnten Durchgangsbohrungen 88, 90, 92, die in jedem der in Fig. 6 übereinanderliegenden Segmente vorgesehen sind. Erkennbar ist, daß jeweils zwei Durchgangsbohrungen in der Nähe der Trennlinien 16 vorgesehen sind und sich jeweils eine dritte Durchgangsbohrung etwa in der Mitte jedes Stützelementes befindet. Alle diese Bohrungen verlaufen senkrecht zur Papierebene der Fig. 6 und damit senkrecht zur Ebene der Stützringe 12,14.

Eine weitere bevorzugte Variante ist in Fig. 8 gezeigt. Erkennbar ist wiederum ein Paar von Spannstücken 22, 24 nebst Schraubbolzen 26. Der Schaft 28 des Schraubbolzens 26 ist von seinem freien Ende her mit einer zentralen Gewindebohrung 100 versehen, in die eine Innensechskantschraube 102 mit Senkkopf 104 eingeschraubt ist. Anders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ragt das freie Ende des Schaftes 28 in der Ausführungsform gemäß Fig. 8 über die freie Oberfläche des Spannstückes 22 um ein gewisses Maß hinaus. Der Senkkopf 104 hat einen größeren Durchmesser als der Schaft 28. Wenn man sich vorstellt, daß der Schraubbolzen 26 (nach rechts in Fig. 8) aus den Spannstücken herausgeschraubt wird, erkennt man, daß sich nach einem bestimmten Weg des Schraubbolzens 28 der äußere Rand des Senkkopfes 104 der Schraube 102 in eine Einsenkung 106 des Spannstückes 24 hineinbewegt und dort einen Anschlag findet. Die Folge dieser Konstruktion ist, daß die beiden Spannstücke beim Lösen des Schraubbolzens 26 nur um ein gewisses Maß auseinanderbewegt werden können und bei der Montage und Demontage der Stützvorrichtung nicht herausfallen können.

Claims

Vorrichtung zum Abstützen von Schaufeln von Axialströmungsmaschinen, insbesondere von Turboluftstrahltriebwerken,
gekennzeichnet durch mindestens ein Paar einander gegenüberliegender und sich gegeneinander einstellbar abstützender Stützringe (12,14) zur Montage zwischen Leit- oder Rotorschaufeln benachbarter Kompressor- oder Turbinenstufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe in Umfangsrichtung segmentiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stützringe (12, 14) mittels mehrerer über den Umfang der Stützringe (12, 14) verteilter Stützelemente (20) gegeneinander einstellbar abstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (20) jeweils zumindest einen Spannbolzen (26) sowie zwei Spannstücke (22, 24) aufweisen, deren Abstand voneinander mittels des Spannbolzens (26) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstücke (22, 24) jeweils zwei im Winkel zueinander verlaufende, von ebenen Flächen gebildete Spannschrägen (32, 34, 36, 38) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 5 und einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützringe (12, 14) jeweils seitlich begrenzte, ebene Gegenschrägen (40, 42, 44, 46) aufweisen, die bei eingesetzten Spannstücken (22, 24) parallel zu deren Spannschrägen (32, 34, 36, 38) verlaufen und sich mit abnehmendem Abstand vom Mittelpunkt der Spannringe (12, 14) einander nähern.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine elastische Beschichtung (54, 56) auf der zum Anliegen an den Schaufeln vorgesehenen Seite zumindest eines Stützringsegmentes.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch Verbindungselemente (60), die zwei gegenüberliegende Segmente eines Paares von Stützringen lose miteinander verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente Rundbolzen (60) sind und die einander gegenüberliegenden Segmente eines Paares von Stützringen Bohrungen zur Aufnahme der Verbindungselemente aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeicht, daß mindestens eines der Segmente (82, 84, 86) mindestens eines der beiden Stützringe (12,14) der Stützvorrichtung (10) mit einem Handgriff (70, 70') versehen ist, der ein manuelles Erfassen der Stützvorrichtung aus deren Zentrum heraus ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (70, 70') von der radial innenliegenden Seite der Stützvorrichtung (10) in mindestens einen der Stützringe (14) einschraubbar ist und aus zwei Elementen besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ein Paar von Spannstücken (22, 24) verbindende, als Schraubbolzen ausgeführte Spannbolzen (26) mit dem freien Ende seines Schaftes (28) aus dem mit Gewinde versehene Spannstück (22) herausragt, daß in das freie Ende des Schaftes (28) eine zentrale Gewindebohrung (100) eingebracht und in diese Gewindebohrung eine Schraube (102) eingeschraubt ist, deren Kopf (104) oder eine von diesem befestigte Scheibe oder dergleichen einen größeren Durchmesser hat als der Gewindeschaft (28) und daß sich der den Schaft radial überragende Teil des Kopfes, der Scheibe oder dergleichen beim Herausdrehen des Schraubbolzens (26) von außen gegen das Spannstück (24) legt und eine Trennung der beiden Spannstücke (22, 24) verhindert.
Verfahren zum Bearbeiten der freien Enden von Leit- oder Rotorschaufeln von Axialströmungsmaschinen mit Hilfe von Stützvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln samt eines sie tragenden Gehäuses oder Rotors in einer Aufnahmevorrichtung befestigt werden und die Stützringe zwischen den Leit- oder Rotorschaufeln benachbarter Kompressor- oder Turbinenstufen sowie vor deren erster und hinter deren letzter Stufe so montiert werden, daß die von den Stützvorrichtungen hervorgerufenen Stützkräfte von der Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu bearbeitende Gehäuse oder der zu bearbeitende Rotor mit senkrecht stehender Mittelachse in die Aufnahmevorrichtung eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung und die Stützvorrichtung zunächst vormontiert und leicht vorgespannt werden und nach Vormontage aller Stützringe zunächst alle Spannelemente des untersten Stützrings und dann sequentiell nach oben fortfahrend die Spannelemente jedes weiteren Stützrings auf eine gewünschte Stützkraft eingestellt werden.