EP3392474A1 - Turbomaschinen-bauteilanordnung und entsprechendes verfahren - Google Patents

Turbomaschinen-bauteilanordnung und entsprechendes verfahren Download PDF

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EP3392474A1
EP3392474A1 EP18157635.6A EP18157635A EP3392474A1 EP 3392474 A1 EP3392474 A1 EP 3392474A1 EP 18157635 A EP18157635 A EP 18157635A EP 3392474 A1 EP3392474 A1 EP 3392474A1
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EP
European Patent Office
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flange
recesses
adjacent
distribution direction
component arrangement
Prior art date
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EP18157635.6A
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Rudolf Stanka
Martin Fischer
Hans Zimmermann
Martin Becker
Luitpold Frey
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MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/30—Arrangement of components
    • F05D2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation

Definitions

  • the present invention relates to a component arrangement, in particular a rotor (part), for a turbomachine, in particular a gas turbine, and a turbomachine, in particular a gas turbine, with the component arrangement and a method for mounting the component arrangement.
  • An object of an embodiment of the present invention is to improve a turbomachine.
  • Claims 12, 13 provide protection for a turbomachine having at least one component assembly described herein and a method for mounting a component assembly described herein.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • a component arrangement, in particular a rotor or rotor part, for a turbomachine in particular a gas turbine, in particular an aircraft engine gas turbine
  • a component arrangement, in particular a rotor or rotor part of a turbomachine in particular a gas turbine, in particular an aircraft engine gas turbine
  • the second flange is fastened to the first flange, in particular releasably, by fastening means, in particular screws or bolts, which (in this case) engage in some of these recesses of the first and second flange, in a further development (For this purpose) pass through these recesses of the first and / or second flange and / or are screwed with nuts or are.
  • fastening means in particular screws or bolts
  • the first flange further, fasteners-free, in particular empty, of the (distributed in the distribution direction) recesses.
  • this fastener-free, in particular empty further (distributed in the distribution direction) recesses of the first flange through the second flange, in particular airtight, covered.
  • These (covered by the second flange and fastener-free, in particular empty) recesses of the first flange are referred to herein for more compact representation as the second (distributed in the distribution direction) recesses of the first flange.
  • a fluid leakage through the second recesses of the first flange can be reduced, preferably prevented.
  • the second flange also has further, fastener-free, in particular empty, recesses (which are distributed in the distribution direction).
  • some, preferably all, of these fastener-free, in particular empty, further (of the distributed in the distribution direction) recesses of the second flange are reversed by the first flange, in particular airtight, covered.
  • These (covered by the first flange and fastener-free, in particular empty) recesses of the second flange are referred to here for compact presentation analogously as the second (distributed in the distribution direction) recesses of the second flange. Accordingly, in one embodiment, the total number of distributed in the distribution direction recesses of the second flange of the first recesses into which engage the fasteners, they in particular pass through, and its second fastener-free, in particular empty, recesses.
  • a fluid leakage through the second recesses of the second flange can be reduced, preferably prevented.
  • the component arrangement has a third flange, in particular a ring-shaped or semi-annular or annular flange, which has recesses distributed in the distribution direction, in particular through-holes, in particular - bores which in one embodiment have closed peripheral surfaces or are not in peripheral surfaces thereof Open flange or do not extend to the peripheral surfaces of this flange.
  • the third flange is attached to the first flange, in particular on its side opposite the second flange, and / or detachably, by fastening means, in particular screws or bolts, which in some of these recesses of the third flange , intervene (this) engage in a training and / or screwed with nuts or are.
  • fastening means in particular screws or bolts, which in some of these recesses of the third flange , intervene (this) engage in a training and / or screwed with nuts or are.
  • the first flange is part of a rotor disk and serves the second and / or third flange (respectively) for connecting the rotor disk to an adjacent rotor disk.
  • These may in particular be bladed rotor disks of a turbine or a compressor or rotor disks which are designed to accommodate turbine or compressor blades.
  • some or all of the recesses in the first, second and / or third flange can be circular through-openings and / or have the same shape and size. Additionally or alternatively, all recesses of the first, second and / or third flange may have the same distance to the axis of rotation of the rotor.
  • fastening means which engage in the first recesses of the third flange, in particular these cross-through can be the (same) fastening means which also connect the first and second flanges to each other or engage through their first recesses. Accordingly, in one embodiment, the (same) fastening means engage in the first recesses of the first, second and third flange, in a development, these fastening means engage through the first recesses of the first, second and / or third flange.
  • some, preferably all, of the fastener-free, in particular empty, of the first flange (distributed in the distribution direction) are covered by the third flange, in particular airtight, in particular the second recesses (also covered by the second flange) the first flange, which are thus in one embodiment on both sides by the second and third flange, in particular airtight, covered or are.
  • an advantageous, in particular compact mounting of the flanges realized and / or fluid leakage through, in particular the second, recesses of the first flange (further) reduced, preferably (more reliable) can be prevented.
  • the third flange further, fasteners-free, in particular empty, of the (distributed in the distribution direction) recesses.
  • stresses in the third flange can advantageously be reduced in one embodiment, in particular thermally induced, and thus its service life can be increased.
  • These recesses (covered by the first flange) of the third flange are referred to here for the sake of more compact representation analogously to the second (of the distribution direction distributed) recesses of the third flange. Accordingly, in one embodiment, the total number of distributed in the distribution direction recesses of the third flange of the first recesses into which engage the fastening means, they in particular pass through, and its second fastener-free, in particular empty, recesses.
  • a fluid leakage through the second recesses of the third flange can be reduced, preferably prevented.
  • second recesses of the second and third flanges are aligned with each other.
  • a balance technically advantageous and / or compact component arrangement can be realized and / or its assembly can be improved.
  • the component arrangement may consist of the first and second or the first, second and third flange with the fastening means or further elements, in particular flanges, have.
  • the first flange in the distribution direction alternately has arrangements consisting of one, two or more, in particular at most four, second distribution in the direction of distribution of this flange, and arrangements consisting of one, two or more, in particular
  • the total number of distributed in the distribution direction recesses of the first flange of these alternating arrangements so that in an advantageous embodiment in the distribution direction a Pattern (two first recesses into which fasteners engage) - (a second recess covered by the second and optionally third flange) - (two first recesses into which fasteners engage) - (a second one covered by the second and optionally third flange Recess) - (two i first recesses into which fasteners engage) ... results.
  • first recesses of these arrangements of the first flange are symmetrically arranged respectively within their arrangement and / or adjacent to each other and / or from this arrangement or these first recesses (directly in the distribution direction) second recesses of these arrangements spaced equidistant.
  • second recesses of these arrangements of the first flange are arranged symmetrically in each case or within their arrangement and / or spaced from each other and / or from this arrangement or these second recesses (in the distribution direction immediately) adjacent first recesses of these arrangements equidistant.
  • the second and / or third flange in the distribution direction alternately arrangements consisting of one, two or more, in particular at most four, in the distribution direction adjacent, (second) recesses of this flange, and arrangements consisting of one, two or more, in particular at most four, of the (first) first recesses of this flange adjacent in the direction of distribution, in a further development the total number of recesses of the second and / or third flange distributed in the distribution direction ( each) of these alternating arrangements so that, in an advantageous embodiment in the distribution direction, a pattern (two first recesses into which fasteners engage) - (two second recesses covered by the first flange) - (two first recesses into which fasteners intervene) - (two second, through the first flan Ch covered recess) - (two first recesses in which fasteners engage) ... yields.
  • first recesses of these arrangements of the second flange are symmetrically arranged respectively within their arrangement and / or adjacent to each other and / or from this arrangement or these first recesses (directly in the distribution direction) second recesses of these arrangements spaced equidistant.
  • second recesses of these arrangements of the second flange are symmetrically arranged respectively within their arrangement and / or adjacent to each other and / or from this arrangement or these second recesses (directly in the distribution direction) first recesses of these arrangements spaced equidistant.
  • first recesses of these arrangements of the third flange respectively or arranged symmetrically within their arrangement and / or spaced apart from each other and / or from this arrangement or these second recesses (in the distribution direction directly) adjacent first recesses of these arrangements equidistantly.
  • all, in the distribution direction adjacent second recesses of these arrangements of the third flange are symmetrically arranged respectively within their arrangement and / or adjacent to each other and / or from this arrangement or these second recesses (directly in the distribution direction) first recesses of these arrangements spaced equidistant.
  • an advantageous, in particular compact mounting of the flanges realized, reduced voltages, in particular thermally induced voltages in the flanges and thus increases their life and / or reduced fluid leakage through the second recesses of the flanges (further), preferably (more reliable ) and / or a balance technically advantageous and / or compact component arrangement can be realized.
  • each of the first recesses of the first flange, into which the fastening means (of the respective pair) engage consists, in each case a first number of the second recesses, and between the pairs (corresponding or opposing) the distribution and adjacent arrangements of the second and / or third flange, each consisting of one or more, in particular at most four, in the distribution direction adjacent (the) first recesses of this flange, in which these fastening means (the respective pair of arrangements of the first flange intervene, jewe ils a second number of second recesses arranged, which is different or different by a nonzero, in particular odd number, in particular by one, of the first number.
  • an advantageous, in particular compact mounting of the flanges realized, reduced voltages, in particular thermally induced voltages in the flanges and thus increases their life and / or reduced fluid leakage through the second recesses of the flanges (further), preferably (more reliable ) be prevented.
  • a total number of the first recesses of the first flange is not equal to one, in particular greater than one, total number of second recesses of the first flange, in particular by at least 10%, preferably by at least 30%, and / or at most 100%, preferably by at most 75% larger, preferably around, at least substantially, 50% larger.
  • the total number of the first recesses is determined in one embodiment by a predetermined strength of the attachment of the flanges to each other, it may in particular correspond to a minimum number of fasteners, which is necessary to ensure a predetermined strength of the attachment of the flanges to each other. It has surprisingly been found that by a total number of second recesses of the first flange with the lower and / or upper limits mentioned here, stresses, in particular thermally induced stresses, can be reduced particularly advantageously in the flange.
  • a total number of the first recesses of the second flange and / or the third flange (each) equal to a total number of second recesses of this flange. Additionally or alternatively, in one embodiment, the total number of first recesses of the second flange and / or the third flange is (each) equal to the total number of first recesses of the first flange.
  • the first recesses of the first flange have inner diameters which are at most 10%, in particular at most 5%, in particular at most 1%, of one another and / or inner diameters of the second recesses of the first flange and / or inner diameters of the first and or second recesses of the second and / or third flange differ.
  • the second recesses of the first Flange inner diameter which differ by at most 10%, in particular at most 5%, in particular at most 1%, from each other and / or inner diameters of the first and / or second recesses of the second and / or third flange.
  • the first recesses of the second and / or third flange have inner diameters which are at most 10%, in particular at most 5%, in particular at most 1%, from one another and / or inside diameters of the second recesses of the second and / or third or third flange.
  • an advantageous, in particular compact mounting of the flanges realized, and / or voltages, in particular thermally induced voltages in the flanges (especially) advantageously reduced and so their life can be increased.
  • the fastening means cover the first recesses of the first, second and / or third flange airtight.
  • a fluid leakage through the first recesses can be reduced, preferably prevented.
  • the fastening means may comprise screws, in particular nuts bolted screws.
  • they have, in particular disc-like, sealing elements for, in particular airtight, sealing the covered first recesses.
  • the flanges can advantageously be attached to each other or be.
  • Fig. 1 shows a meridian section through part of a component assembly of a turbomachine according to an embodiment of the present invention, a machine axis of the turbomachine (horizontally in Fig. 1 ) contains.
  • the component assembly has a (middle) first flange 10 and an (outer) second flange 20 in the circumferential direction (horizontal in Fig. 2, 3rd ) to the machine axis distributed through holes 11, 12, 21, 22, wherein the second flange 20 is fastened to the first flange 10 releasably secured by screws 4, the first through holes 11 of the first flange 10 and first through holes 21 of the second Flange 20 of these circumferentially distributed through holes of the first and second flange pass through and bolted to nuts 5, wherein all (remaining) fastener-free second through holes 12 of the first flange 10 of these circumferentially distributed through holes of the first flange 10 are covered by the second flange 20.
  • contours of the second through-holes 22 of the second flange 20 are correspondingly in the section of the first flange 10 of the Fig. 2 indicated by dashed lines.
  • the hole pattern of the third flange 30 is identical to that of the second flange 20, so that reference is made to the description thereof.
  • the third flange 30 has circumferentially distributed through-holes and is detachably secured to the first flange 10 by the screws 4 having first through-holes 31 of these circumferentially-distributed through-holes of the third flange 30 and the first through-holes 11 of the first flange 10 and first through-holes 21 of the second flange 20 pass through, wherein all (remaining) fastener-free second through holes of the third flange 30 of these circumferentially distributed through holes of the third flange 30 (not visible in the figures) are covered by the first flange 10.
  • the first flange 10 has, as in Fig. 2 recognizable, in the circumferential direction alternating arrangements, each consisting of one of the second recesses 12 of the first flange 10, and assemblies, each consisting of two of the first circumferential recesses 11 of this flange 10, the screws 4 pass through, on: (11-11 ) - 12- (11-11) - 12 - (11 ....
  • the second flange 20 has, as in Fig. 3 recognizable circumferentially alternately arrays, each consisting of two of the second circumferential recesses 22 of the second flange 10, and assemblies, each consisting of two of the first circumferential recesses 21 of this flange 20, the Pass through screws 4, on (21-21) - (22-22) - (21-21) ....
  • first recesses 21 of these arrangements (21-21) respectively equidistant from each other or within their arrangement (21-21) and additionally in the distribution direction adjacent second recesses 22 of these arrangements (22-22) respectively within and within their Arrangement (22-22) of each other and from first recesses 21, which are immediately adjacent to this arrangement (22-22) or these second recesses 22 in the distribution direction equidistantly spaced.
  • Fig. 2, 3rd shows that between each pair in the distribution direction of adjacent arrays (11-11) of the first flange 10, each of the first distribution in the first recesses 11 of the first flange 10, engage in the screws 4, consist, and a corresponding pair in the distribution direction of adjacent arrangements (21-21) (or (31-31)) of the second (and third) flange 20 (or 30), each consisting of two in the distribution direction adjacent first recesses 21 (or 31) of this flange, in which Engage screws 4, one by one different number of second recesses 12 and 22 is arranged, namely in each case one (first number equal to one of) second (n) recess (s) 12 and each (a second number equal) two (der) second recesses 22.
  • the total number of the first recesses 11 is 50% larger than the total number of the second recesses 12 ,
  • the total number of the first recesses 21 is equal to the total number of the second recesses 22 and Total number of first recesses 11 of the first flange 10.
  • the fastening means seal the first recesses airtight and have sealing washers 6 for this purpose.
  • each of the flanges 10, 20, 30 or even in only one or two of the flanges 10, 20, 30, some or all of the recesses may be provided in the form of circular through-holes.
  • all recesses of all flanges 10, 20, 30 may have the same shape and size.
  • the recesses or some of them may also have other shapes.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung, insbesondere Rotor, für eine Turbomaschine, insbesondere eine Gasturbine, mit einem ersten Flansch (10) und einem zweiten Flansch (20) mit in einer Verteilungs-, insbesondere Umfangsrichtung verteilten Aussparungen (11, 12, 21, 22), wobei der zweite Flansch an dem ersten Flansch, insbesondere lösbar, durch Befestigungsmittel (4) befestigt ist, die in erste (11, 21) dieser Aussparungen des ersten und zweiten Flanschs eingreifen, wobei befestigungsmittelfreie zweite (12) dieser Aussparungen (11, 12) des ersten Flanschs (10) durch den zweiten Flansch (10) abgedeckt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung, insbesondere einen Rotor(teil), für eine Turbomaschine, insbesondere eine Gasturbine, sowie eine Turbomaschine, insbesondere eine Gasturbine, mit der Bauteilanordnung und ein Verfahren zum Montieren der Bauteilanordnung.
  • Aus der US 2005/0025625 Alist ein Rotor einer Flugtriebswerks-Gasturbine bekannt, bei dem drei Flansche durch Schrauben lösbar aneinander befestigt sind, die hierzu Durchgangsöffnungen der Flansche durchgreifen und in Muttern eingeschraubt sind.
  • Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Turbomaschine zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Bauteilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen eine Turbomaschine mit wenigstens einer hier beschriebenen Bauteilanordnung und ein Verfahren zum Montieren einer hier beschriebenen Bauteilanordnung unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist (wenigstens) eine Bauteilanordnung, insbesondere ein Rotor oder Rotorteil, für eine Turbomaschine, insbesondere eine Gasturbine, insbesondere eine Flugtriebwerk-Gasturbine, insbesondere (wenigstens) eine Bauteilanordnung, insbesondere ein Rotor oder Rotorteil, einer Turbomaschine, insbesondere einer Gasturbine, insbesondere eines Flugtriebwerk-Gasturbine, (jeweils) einen ersten Flansch, insbesondere ring- oder ringteilartigen bzw. Ringflansch, und einen zweiten Flansch, insbesondere ring- oder ringteilartigen bzw. Ringflansch, mit in einer Verteilungsrichtung, insbesondere einer Umfangsrichtung um eine (Rotations- bzw. Haupt)Maschinenachse der Turbomaschine, verteilten Aussparungen, insbesondere Durchgangsöffnungen, insbesondere - bohrungen, auf, die in einer Ausführung geschlossene Umfangsflächen aufweisen bzw. sich nicht in Umfangsflächen dieser Flansche öffnen bzw. nicht bis zu Umfangsflächen dieser Flansche erstrecken.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird bzw. ist der zweite Flansch an dem ersten Flansch, insbesondere lösbar, durch Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben bzw. Bolzen, befestigt, die (hierzu) in einige dieser Aussparungen des ersten und zweiten Flanschs eingreifen, in einer Weiterbildung (hierzu) dieser Aussparungen des ersten und/oder zweiten Flanschs durchgreifen und/oder mit Muttern verschraubt werden bzw. sind. Diese Aussparungen des ersten und zweiten Flanschs werden vorliegend zur kompakteren Darstellung als erste (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des ersten bzw. zweiten Flanschs bezeichnet.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der erste Flansch weitere, befestigungsmittelfreie, insbesondere leere, der (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen auf.
  • Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere thermisch induzierte, Spannungen in dem ersten Flansch reduziert und so seine Lebensdauer erhöht werden.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden bzw. sind einige, vorzugsweise alle, dieser befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, weiteren (der in Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des ersten Flanschs durch den zweiten Flansch, insbesondere luftdicht, abgedeckt. Diese (durch den zweiten Flansch abgedeckten und befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren) Aussparungen des ersten Flanschs werden vorliegend zur kompakteren Darstellung als zweite (der in Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des ersten Flanschs bezeichnet. Entsprechend besteht in einer Ausführung die Gesamtzahl der in der Verteilungsrichtung verteilten Aussparungen des ersten Flanschs aus dessen ersten Aussparungen, in die die Befestigungsmittel eingreifen, sie insbesondere durchgreifen, und seinen zweiten befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, Aussparungen.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Fluidleckage durch die zweiten Aussparungen des ersten Flanschs reduziert, vorzugsweise verhindert werden.
  • In einer Ausführung weist auch der zweite Flansch weitere, befestigungsmittelfreie, insbesondere leere, der (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen auf.
  • Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere thermisch induzierte, Spannungen in dem zweiten Flansch reduziert und so seine Lebensdauer erhöht werden.
  • In einer Ausführung werden bzw. sind einige, vorzugsweise alle, dieser befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, weiteren (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des zweiten Flanschs umgekehrt durch den ersten Flansch, insbesondere luftdicht, abgedeckt. Diese (durch den ersten Flansch abgedeckten und befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren) Aussparungen des zweiten Flanschs werden vorliegend zur kompakteren Darstellung analog als zweite (der in Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des zweiten Flanschs bezeichnet. Entsprechend besteht in einer Ausführung die Gesamtzahl der in der Verteilungsrichtung verteilten Aussparungen des zweiten Flanschs aus dessen ersten Aussparungen, in die die Befestigungsmittel eingreifen, sie insbesondere durchgreifen, und seinen zweiten befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, Aussparungen.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Fluidleckage durch die zweiten Aussparungen des zweiten Flanschs reduziert, vorzugsweise verhindert werden.
  • In einer Ausführung weist die Bauteilanordnung einen dritten Flansch, insbesondere ring- oder teilringartigen bzw. Ringflansch, auf, der in der Verteilungsrichtung verteilte Aussparungen aufweist, insbesondere Durchgangsöffnungen, insbesondere - bohrungen, die in einer Ausführung geschlossene Umfangsflächen aufweisen bzw. sich nicht in Umfangsflächen dieses Flanschs öffnen bzw. nicht bis zu Umfangsflächen dieses Flanschs erstrecken.
  • In einer Ausführung wird bzw. ist der dritte Flansch an dem ersten Flansch, insbesondere auf dessen dem zweiten Flansch gegenüberliegenden Seite und/oder lösbar, durch Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben bzw. Bolzen, befestigt, die (hierzu) in einige dieser Aussparungen des dritten Flanschs, eingreifen sie (hierzu) in einer Weiterbildung durchgreifen und/oder mit Muttern verschraubt werden bzw. sind. Diese Aussparungen des dritten Flanschs werden vorliegend zur kompakteren Darstellung analog als erste (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des dritten Flanschs bezeichnet.
  • In einer Ausführung ist der erste Flansch Teil einer Rotorscheibe und dient der zweite und/oder dritte Flansch (jeweils) zur Verbindung der Rotorscheibe mit einer benachbarten Rotorscheibe. Dabei kann es sich insbesondere um beschaufelte Rotorscheiben einer Turbine oder eines Verdichters handeln oder um Rotorscheiben die zur Aufnahme von Turbinen- oder Verdichterschaufeln ausgebildet sind.
  • In einer Weiterbildung können einige oder alle der Aussparungen im ersten, zweiten und/oder dritten Flansch kreisförmige Durchgangsöffnungen sein und/oder dieselbe Form und Größe haben. Zusätzlich oder alternativ können alle Aussparungen des ersten, zweiten und/oder dritten Flanschs denselben Abstand zur Drehachse des Rotors aufweisen.
  • In die ersten Aussparungen des dritten Flanschs eingreifende, insbesondere diese durchgreifende, Befestigungsmittel können in einer Ausführung die(selben) Befestigungsmittel sein, die auch den ersten und zweiten Flansch miteinander verbinden bzw. (in) deren erste Aussparungen ein- bzw. diese durchgreifen. Entsprechend greifen in einer Ausführung die(selben) Befestigungsmittel in die ersten Aussparungen des ersten, zweiten und dritten Flanschs, ein, in einer Weiterbildung durchgreifen diese Befestigungsmittel die ersten Aussparungen des ersten, zweiten und/oder dritten Flanschs.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere kompakte Montage der Flansche realisiert werden.
  • In einer Ausführung werden bzw. sind einige, vorzugsweise alle, der befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, der (in Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des ersten Flanschs durch den dritten Flansch, insbesondere luftdicht, abgedeckt, insbesondere die (auch durch den zweiten Flansch abgedeckten) zweiten Aussparungen des ersten Flanschs, die somit in einer Ausführung beidseitig durch den zweiten und dritten Flansch, insbesondere luftdicht, abgedeckt werden bzw. sind.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere kompakte Montage der Flansche realisiert und/oder eine Fluidleckage durch, insbesondere die zweiten, Aussparungen des ersten Flanschs (weiter) reduziert, vorzugsweise (zuverlässiger) verhindert werden.
  • In einer Ausführung weist der dritte Flansch weitere, befestigungsmittelfreie, insbesondere leere, der (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen auf.
  • Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere thermisch induzierte, Spannungen in dem dritten Flansch reduziert und so seine Lebensdauer erhöht werden.
  • In einer Ausführung werden bzw. sind einige, vorzugsweise alle, dieser befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, weiteren (der in der Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des dritten Flanschs durch den ersten Flansch, insbesondere luftdicht, abgedeckt. Diese (durch den ersten Flansch abgedeckten) Aussparungen des dritten Flanschs werden vorliegend zur kompakteren Darstellung analog als zweite (der in Verteilungsrichtung verteilten) Aussparungen des dritten Flanschs bezeichnet. Entsprechend besteht in einer Ausführung die Gesamtzahl der in der Verteilungsrichtung verteilten Aussparungen des dritten Flanschs aus dessen ersten Aussparungen, in die die Befestigungsmittel eingreifen, sie insbesondere durchgreifen, und seinen zweiten befestigungsmittelfreien, insbesondere leeren, Aussparungen.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Fluidleckage durch die zweiten Aussparungen des dritten Flanschs reduziert, vorzugsweise verhindert werden.
  • In einer Ausführung fluchten zweite Aussparungen des zweiten und dritten Flansches miteinander.
  • Hierdurch kann in einer Ausführung eine wuchttechnisch vorteilhafte und/oder kompakte Bauteilanordnung realisiert und/oder ihre Montage verbessert werden.
  • In einer Ausführung kann die Bauteilanordnung aus dem ersten und zweiten oder dem ersten, zweiten und dritten Flansch mit den Befestigungsmitteln bestehen oder weitere Elemente, insbesondere Flansche, aufweisen.
  • In einer Ausführung weist der erste Flansch in der Verteilungsrichtung alternierend Anordnungen, die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) zweiten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, und Anordnungen, die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in der Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, auf, in einer Weiterbildung besteht die Gesamtzahl der in der Verteilungsrichtung verteilten Aussparungen des ersten Flansches aus diesen alternierenden Anordnungen, so dass sich in einer vorteilhaften Ausführung in der Verteilungsrichtung ein Muster (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) - (eine zweite, durch den zweiten und gegebenenfalls dritten Flansch abgedeckte Aussparung) - (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) - (eine zweite, durch den zweiten und gegebenenfalls dritten Flansch abgedeckte Aussparung) - (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) ... ergibt.
  • In einer Weiterbildung werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen dieser Anordnungen des ersten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen ersten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten zweiten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet. Zusätzlich oder alternativ werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen dieser Anordnungen des ersten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen zweiten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten ersten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet.
  • Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung der zweite und/oder dritte Flansch in der Verteilungsrichtung (jeweils) alternierend Anordnungen, die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) zweiten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, und Anordnungen, die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, der in der Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, auf, in einer Weiterbildung besteht die Gesamtzahl der in der Verteilungsrichtung verteilten Aussparungen des zweiten und/oder dritten Flansches (jeweils) aus diesen alternierenden Anordnungen, so dass sich in einer vorteilhaften Ausführung in der Verteilungsrichtung ein Muster (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) - (zwei zweite, durch den ersten Flansch abgedeckte Aussparung) - (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) - (zwei zweite, durch den ersten Flansch abgedeckte Aussparung) - (zwei erste Aussparungen, in die Befestigungsmittel eingreifen) ... ergibt.
  • In einer Weiterbildung werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen dieser Anordnungen des zweiten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen ersten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten zweiten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet. Zusätzlich oder alternativ werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen dieser Anordnungen des zweiten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen zweiten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten ersten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet.
  • Zusätzlich oder alternativ werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen dieser Anordnungen des dritten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen zweiten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten ersten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet. Zusätzlich oder alternativ werden bzw. sind, vorzugsweise alle, in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen dieser Anordnungen des dritten Flansches jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von dieser Anordnung bzw. diesen zweiten Aussparungen (in Verteilungsrichtung unmittelbar) benachbarten ersten Aussparungen dieser Anordnungen äquidistant beabstandet.
  • Hierdurch können in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere kompakte Montage der Flansche realisiert, Spannungen, insbesondere thermisch induzierte Spannungen, in den Flanschen reduziert und so deren Lebensdauer erhöht und/oder eine Fluidleckage durch die zweiten Aussparungen der Flansche (weiter) reduziert, vorzugsweise (zuverlässiger) verhindert und/oder eine wuchtechnisch vorteilhafte und/oder kompakte Bauteilanordnung realisiert werden. Insbesondere ergibt sich somit in einer bevorzugten Ausführung eine nicht gleichmäßige, aber symmetrische, Verteilung der Aussparung des zweiten und/oder dritten Flanschs.
  • In einer Ausführung wird bzw. ist zwischen einem oder mehreren, vorzugsweise allen, (in der Verteilungsrichtung benachbarten) Paaren dieser in der Verteilungsrichtung benachbarten Anordnungen des ersten Flanschs, die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen des ersten Flanschs, in die Befestigungsmittel (des jeweiligen Paares) eingreifen, bestehen, und dem bzw. den (entsprechenden bzw. gegenüberliegenden bzw. damit durch diese Befestigungsmittel verbundenen) Paaren dieser in Verteilungsrichtung benachbarten Anordnungen des zweiten und/oder dritten Flanschs, die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, in die diese Befestigungsmittel (des jeweiligen Paares der Anordnungen des ersten Flanschs) eingreifen, eine um eine von Null verschiedene, insbesondere ungerade, Zahl, insbesondere um Eins, unterschiedliche, Anzahl der zweiten Aussparungen angeordnet, so dass beispielsweise in einer vorteilhaften Ausführung in der Verteilungsrichtung jeweils in einem Zwischenraum zwischen Anordnungen erster Aussparungen des ersten Flansches mit Befestigungsmitteln eine befestigungsmittelfreie, insbesondere leere zweite Aussparung des ersten Flansches und zwischen den Anordnungen erster Aussparungen des zweiten bzw. dritten Flansches mit diesen Befestigungsmitteln (jeweils) zwei befestigungsmittelfreie, insbesondere leere zweite Aussparungen des zweiten bzw. dritten Flansches angeordnet sind. bzw. werden, also eine um Eins unterschiedliche Anzahl.
  • Mit anderen Worten wird bzw. ist in einer Ausführung zwischen einem oder mehreren, vorzugsweise allen, (in der Verteilungsrichtung benachbarten) Paaren der in der Verteilungsrichtung benachbarten Anordnungen des ersten Flanschs, die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen des ersten Flanschs, in die Befestigungsmittel (des jeweiligen Paares) eingreifen, bestehen, jeweils eine erste Anzahl der zweiten Aussparungen angeordnet, und zwischen dem bzw. den (entsprechenden bzw. gegenüberliegenden bzw. damit durch diese Befestigungsmittel verbundenen) Paaren der in Verteilungsrichtung benachbarten Anordnungen des zweiten und/oder dritten Flanschs, die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, (der) ersten Aussparungen dieses Flanschs bestehen, in die diese Befestigungsmittel (des jeweiligen Paares der Anordnungen des ersten Flanschs) eingreifen, jeweils eine zweite Anzahl der zweiten Aussparungen angeordnet, die um eine von Null verschiedene, insbesondere ungerade, Zahl, insbesondere um Eins, von der ersten Anzahl unterschiedlich bzw. verschieden ist.
  • Hierdurch können in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere kompakte Montage der Flansche realisiert, Spannungen, insbesondere thermisch induzierte Spannungen, in den Flanschen reduziert und so deren Lebensdauer erhöht und/oder eine Fluidleckage durch die zweiten Aussparungen der Flansche (weiter) reduziert, vorzugsweise (zuverlässiger) verhindert werden. Insbesondere ergibt sich somit in einer bevorzugten Ausführung eine nicht gleichmäßige, aber symmetrische, Verteilung der Aussparung des zweiten und/oder dritten Flanschs.
  • In einer Ausführung ist eine Gesamtzahl der ersten Aussparungen des ersten Flanschs ungleich einer, insbesondere größer als eine, Gesamtzahl der zweiten Aussparungen des ersten Flanschs, insbesondere um wenigstens 10%, vorzugsweise um wenigstens 30%, und/oder höchstens um 100%, vorzugsweise um höchstens 75% größer, vorzugsweise um, wenigstens im Wesentlichen, 50% größer.
  • Die Gesamtzahl der ersten Aussparungen wird in einer Ausführung durch eine vorgegebene Festigkeit der Befestigung der Flansche aneinander bestimmt, sie kann insbesondere einer Mindestzahl an Befestigungsmitteln entsprechen, die zur Sicherstellung einer vorgegebene Festigkeit der Befestigung der Flansche aneinander erforderlich ist. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass durch eine Gesamtzahl der zweiten Aussparungen des ersten Flanschs mit den hier genannten Unter- und/oder Obergrenzen Spannungen, insbesondere thermisch induzierte Spannungen, in dem Flansch besonders vorteilhaft reduziert werden können.
  • In einer Ausführung ist eine Gesamtzahl der ersten Aussparungen des zweiten Flanschs und/oder des dritten Flansches (jeweils) gleich einer Gesamtzahl der zweiten Aussparungen dieses Flanschs. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung die Gesamtzahl der ersten Aussparungen des zweiten Flanschs und/oder des dritten Flansches (jeweils) gleich der Gesamtzahl der ersten Aussparungen des ersten Flanschs.
  • Es hat sich überraschend herausgestellt, dass durch eine solche Gesamtzahl der zweiten Aussparungen (jeweils, insbesondere in Kombination) Spannungen, insbesondere thermisch induzierte Spannungen, in dem Flansch besonders vorteilhaft reduziert werden können.
  • In einer Ausführung weisen die ersten Aussparungen des ersten Flansches Innendurchmesser auf, die sich um höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%, insbesondere höchstens 1%, voneinander und/oder von Innendurchmessern der zweiten Aussparungen des ersten Flansches und/oder von Innendurchmessern der ersten und/oder zweiten Aussparungen des zweiten und/oder dritten Flansches unterscheiden. Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung die zweiten Aussparungen des ersten Flansches Innendurchmesser auf, die sich um höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%, insbesondere höchstens 1%, voneinander und/oder von Innendurchmessern der ersten und/oder zweiten Aussparungen des zweiten und/oder dritten Flansches unterscheiden. Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung die ersten Aussparungen des zweiten und/oder dritten Flansches Innendurchmesser auf, die sich um höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%, insbesondere höchstens 1%, voneinander und/oder von Innendurchmessern der zweiten Aussparungen des zweiten und/oder dritten Flansches unterscheiden.
  • Hierdurch können in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere kompakte Montage der Flansche realisiert, und/oder Spannungen, insbesondere thermisch induzierte Spannungen, in den Flanschen (besonders) vorteilhaft reduziert und so deren Lebensdauer erhöht werden.
  • In einer Ausführung decken die Befestigungsmittel die ersten Aussparungen des ersten, zweiten und/oder dritten Flanschs luftdicht ab. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Fluidleckage durch die ersten Aussparungen reduziert, vorzugsweise verhindert werden.
  • In einer Ausführung können die Befestigungsmittel Schrauben, insbesondere mit Muttern verschraubte Schrauben, aufweisen. In einer Weiterbildung weisen sie, insbesondere scheibenartige, Dichtelemente zum, insbesondere luftdichten, Abdichten der abgedeckten ersten Aussparungen auf.
  • Hierdurch können in einer Ausführung die Flansche vorteilhaft aneinander befestigt werden bzw. sein.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
    • Fig.1
    einen Meridianschnitt durch einen Teil einer Bauteilanordnung einer Turbomaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    einen Schnitt durch einen ersten Flansch der Bauteilanordnung längs der Linie II-II in Fig. 1; und
    Fig. 3
    einen Schnitt durch einen zweiten Flansch der Bauteilanordnung längs der Linie III-III in Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt einen Meridianschnitt durch einen Teil einer Bauteilanordnung einer Turbomaschine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, der eine Maschinenachse der Turbomaschine (horizontal in Fig. 1) enthält.
  • Die Bauteilanordnung weist einen (mittleren) ersten Flansch 10 und einen (äußeren) zweiten Flansch 20 mit in Umfangsrichtung (horizontal in Fig. 2, 3) um die Maschinenachse verteilten Durchgangsbohrungen 11, 12, 21, 22 auf, wobei der zweite Flansch 20 an dem ersten Flansch 10 lösbar durch Schrauben 4 befestigt ist bzw. wird, die hierzu erste Durchgangsbohrungen 11 des ersten Flanschs 10 und erste Durchgangsbohrungen 21 des zweiten Flanschs 20 dieser in Umfangsrichtung verteilten Durchgangsbohrungen des ersten und zweiten Flanschs durchgreifen und mit Muttern 5 verschraubt sind, wobei alle (übrigen) befestigungsmittelfreien zweiten Durchgangsbohrungen 12 des ersten Flanschs 10 dieser in Umfangsrichtung verteilten Durchgangsbohrungen des ersten Flanschs 10 durch den zweiten Flansch 20 abgedeckt sind.
  • Zur Verdeutlichung sind hierzu die Umrisse der zweiten Durchgangsbohrungen 12 des ersten Flanschs 10 im Schnitt des zweiten Flanschs 20 der Fig. 3 gestrichelt angedeutet.
  • Umgekehrt sind auch alle (übrigen) befestigungsmittelfreien zweiten Durchgangsbohrungen 22 des zweiten Flanschs 20 dieser in Umfangsrichtung verteilten Durchgangsbohrungen des zweiten Flanschs 20 durch den ersten Flansch 10 abgedeckt.
  • Zur Verdeutlichung sind entsprechend die Umrisse der zweiten Durchgangsbohrungen 22 des zweiten Flanschs 20 umgekehrt im Schnitt des ersten Flanschs 10 der Fig. 2 gestrichelt angedeutet.
  • Das Lochbild des dritten Flanschs 30 ist mit demjenigen des zweiten Flanschs 20 identisch, so dass hierzu auf dessen Beschreibung Bezug genommen wird.
  • Entsprechend weist der dritte Flansch 30 in Umfangsrichtung verteilte Durchgangsbohrungen auf und wird bzw. ist an dem ersten Flansch 10 lösbar durch die Schrauben 4 befestigt, die hierzu erste Durchgangsbohrungen 31 dieser in Umfangsrichtung verteilten Durchgangsbohrungen des dritten Flanschs 30 sowie die erste Durchgangsbohrungen 11 des ersten Flanschs 10 und erste Durchgangsbohrungen 21 des zweiten Flanschs 20 durchgreifen, wobei alle (übrigen) befestigungsmittelfreien zweiten Durchgangsbohrungen des dritten Flanschs 30 dieser in Umfangsrichtung verteilten Durchgangsbohrungen des dritten Flanschs 30 (in den Fig. nicht sichtbar) durch den ersten Flansch 10 abgedeckt sind.
  • Der erste Flansch 10 weist, wie in Fig. 2 erkennbar, in Umfangsrichtung alternierend Anordnungen, die jeweils aus einer der zweiten Aussparungen 12 des ersten Flanschs 10 bestehen, und Anordnungen, die jeweils aus zwei der in Umfangsrichtung ersten Aussparungen 11 dieses Flanschs 10 bestehen, die Schrauben 4 durchgreifen, auf: (11-11) - 12- (11-11) - 12 -(11....
  • Dabei sind in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen 11 dieser Anordnungen (11-11) jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung (11-11) voneinander sowie von zweiten Aussparungen 12, die dieser Anordnung (11-11) bzw. diesen ersten Aussparungen 11 in Verteilungsrichtung unmittelbar benachbart sind, äquidistant beabstandet und umgekehrt auch in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen 12 dieser Anordnungen (12) jeweils von ersten Aussparungen 11, die dieser Anordnung bzw. zweiten Aussparung 12 in Verteilungsrichtung unmittelbar benachbart sind, äquidistant beabstandet.
  • Der zweite Flansch 20 weist, wie in Fig. 3 erkennbar, in Umfangsrichtung alternierend Anordnungen, die jeweils aus zwei der in Umfangsrichtung zweiten Aussparungen 22 des zweiten Flanschs 10 bestehen, und Anordnungen, die jeweils aus zwei der in Umfangsrichtung ersten Aussparungen 21 dieses Flanschs 20 bestehen, die Schrauben 4 durchgreifen, auf (21-21) - (22-22) - (21-21) .... Gleiches gilt analog für das identische Lochbild des dritten Flanschs 30.
  • Dabei sind in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen 21 dieser Anordnungen (21-21) jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung (21-21) voneinander äquidistant beabstandet und zusätzlich auch in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen 22 dieser Anordnungen (22-22) jeweils bzw. innerhalb ihrer Anordnung (22-22) voneinander sowie von ersten Aussparungen 21, die dieser Anordnung (22-22) bzw. diesen zweiten Aussparungen 22 in Verteilungsrichtung unmittelbar benachbart sind, äquidistant beabstandet.
  • Die Zusammenschau der Fig. 2, 3 zeigt, dass zwischen jedem Paar in Verteilungsrichtung benachbarter Anordnungen (11-11) des ersten Flanschs 10, die jeweils aus zwei in Verteilungsrichtung ersten Aussparungen 11 des ersten Flanschs 10, in die Schrauben 4 eingreifen, bestehen, und einem entsprechenden Paar in Verteilungsrichtung benachbarter Anordnungen (21-21) (bzw. (31-31)) des zweiten (und dritten) Flanschs 20 (bzw. 30), die jeweils aus zwei in Verteilungsrichtung benachbarten ersten Aussparungen 21 (bzw. 31) dieses Flanschs bestehen, in die diese Schrauben 4 eingreifen, eine um Eins unterschiedliche Anzahl der zweiten Aussparungen 12 bzw. 22 angeordnet ist, nämlich jeweils eine (erste Anzahl gleich Eins der) zweite(n) Aussparung(en) 12 und jeweils (eine zweite Anzahl gleich) zwei (der) zweite(n) Aussparungen 22.
  • Wie sich aus dem Muster (11 - 11) - 12 - (11 - 11) - 12 - (11... des ersten Flanschs 10 ergibt, ist die Gesamtzahl der ersten Aussparungen 11 um 50% größer als die Gesamtzahl der zweiten Aussparungen 12.
  • Wie sich aus dem Muster (21 - 21) - (22 - 22) - (21 - 21) - (22... des zweiten Flanschs 20 ergibt, ist die Gesamtzahl der ersten Aussparungen 21 gleich der Gesamtzahl der zweiten Aussparungen 22 und der Gesamtzahl der ersten Aussparungen 11 des ersten Flanschs 10. Gleiches gilt analog für das identische Lochbild des dritten Flanschs 30.
  • Die Befestigungsmittel dichten die ersten Aussparungen luftdicht ab und weisen hierzu Dichtscheiben 6 auf.
  • Wie in den Figuren 2 und 3 beispielhaft gezeigt ist, können in jedem der Flansche 10, 20, 30 oder auch nur in einem oder zwei der Flansche 10, 20, 30 einige oder alle der Aussparungen in Form von kreisförmigen Durchgangsöffnungen vorgesehen sein. Dabei können auch alle Aussparungen aller Flansche 10, 20, 30 dieselbe Form und Größe aufweisen.
  • In anderen Ausführungen können die Aussparungen oder einige davon auch andere Formen aufweisen.
  • Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    erster Flansch
    11
    erste Durchgangsbohrung des ersten Flanschs
    12
    zweite Durchgangsbohrung des ersten Flanschs
    20
    zweiter Flansch
    21
    erste Durchgangsbohrung des zweiten Flanschs
    22
    zweite Durchgangsbohrung des zweiten Flanschs
    30
    dritter Flansch
    31
    erste Durchgangsbohrung des dritten Flanschs
    4
    Schraube
    5
    Mutter
    6
    Dichtscheibe

Claims (14)

  1. Bauteilanordnung, insbesondere Rotor, für eine Turbomaschine, insbesondere eine Gasturbine, mit einem ersten Flansch (10) und einem zweiten Flansch (20) mit in einer Verteilungs-, insbesondere Umfangsrichtung verteilten Aussparungen (11, 12, 21, 22), wobei der zweite Flansch an dem ersten Flansch, insbesondere lösbar, durch Befestigungsmittel (4) befestigt ist, die in erste (11, 21) dieser Aussparungen des ersten und zweiten Flanschs eingreifen, wobei befestigungsmittelfreie zweite (12) dieser Aussparungen (11, 12) des ersten Flanschs (10) durch den zweiten Flansch (20) abgedeckt sind.
  2. Bauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass befestigungsmittelfreie zweite (22) der Aussparungen (21, 22) des zweiten Flanschs (20) durch den ersten Flansch (10) abgedeckt sind.
  3. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen dritten Flansch (30), der in Verteilungsrichtung verteilte Aussparungen (31) aufweist und an dem ersten Flansch, insbesondere lösbar, durch Befestigungsmittel (4) befestigt ist, die in erste (31) dieser Aussparungen des dritten Flanschs, insbesondere in die ersten Aussparungen (11, 21, 31) des ersten, zweiten und dritten Flanschs (10, 20, 30), eingreifen, wobei befestigungsmittelfreie, insbesondere die zweiten (12), der Aussparungen (11, 12) des ersten Flanschs (10) durch den dritten Flansch (30), insbesondere beidseitig durch den zweiten und dritten Flansch (20, 30) abgedeckt sind.
  4. Bauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass befestigungsmittelfreie zweite der Aussparungen des dritten Flanschs (30) durch den ersten Flansch (10) abgedeckt sind, insbesondere mit den, insbesondere durch den ersten Flansch (10) abgedeckten, befestigungsmittelfreien zweiten (22) der Aussparungen (21, 22) des zweiten Flansches (20) fluchten.
  5. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Flansche (10, 20, 30) in Verteilungsrichtung alternierend Anordnungen, die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, zweiten Aussparungen (12; 22-22) dieses Flanschs (10, 20, 30) bestehen, und Anordnungen (11-11; 21-21; 31-31), die aus einer, zwei oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, ersten Aussparungen (11; 21; 31) dieses Flanschs bestehen, aufweist.
  6. Bauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Verteilungsrichtung benachbarte erste Aussparungen dieser aus ersten Aussparungen bestehenden Anordnungen wenigstens eines der Flansche symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von benachbarten zweiten Aussparungen dieser aus zweiten Aussparungen bestehenden Anordnungendieses Flansches äquidistant beabstandet sind und/oder in Verteilungsrichtung benachbarte zweite Aussparungen dieser aus zweiten Aussparungen bestehenden Anordnungen wenigstens eines der Flansche symmetrisch angeordnet und/oder voneinander und/oder von benachbarten ersten Aussparungen dieser aus ersten Aussparungen bestehenden Anordnungen dieses Flansches äquidistant beabstandet sind.
  7. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Paar in Verteilungsrichtung benachbarter Anordnungen (11-11) des ersten Flanschs (10), die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, ersten Aussparungen (11) des ersten Flanschs (10), in die Befestigungsmittel (4) eingreifen, bestehen, und einem Paar in Verteilungsrichtung benachbarter Anordnungen (21-21) des zweiten und/oder dritten Flanschs (20; 30), die jeweils aus einer oder mehreren, insbesondere höchstens vier, in Verteilungsrichtung benachbarten, ersten Aussparungen (21; 31) dieses Flanschs (20; 30) bestehen, in die diese Befestigungsmittel (4) eingreifen, eine um eine von Null verschiedene, insbesondere ungerade, Zahl, insbesondere um Eins, unterschiedliche, Anzahl der zweiten Aussparungen (12; 22-22) angeordnet ist.
  8. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtzahl der ersten Aussparungen (11) des ersten Flanschs (10) ungleich einer, insbesondere größer als eine, Gesamtzahl der zweiten Aussparungen (12) des ersten Flanschs (10) ist, insbesondere um wenigstens 10% und/oder höchstens 100% größer.
  9. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtzahl der ersten Aussparungen (21; 31) des zweiten Flanschs (20) und/oder des dritten Flansches (30) gleich einer Gesamtzahl der zweiten Aussparungen (22) dieses Flanschs (20; 30) und/oder der Gesamtzahl der ersten Aussparungen (11) des ersten Flanschs (10) ist.
  10. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Aussparungen (11, 12, 21, 22, 31) des ersten, zweiten und/oder dritten Flansches (10, 20, 30) Innendurchmesser aufweisen, die sich um höchstens 10% voneinander unterscheiden.
  11. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel, insbesondere mit Muttern (5) verschraubte, Schrauben (4) aufweisen.
  12. Bauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Flansch (10) Teil einer Rotorscheibe ist und der zweite und/oder dritte Flansch (20 bzw. 30) jeweils zur Verbindung mit einer benachbarten Rotorscheibe dient.
  13. Turbomaschine, insbesondere Gasturbine, mit wenigstens einer Bauteilanordnung, insbesondere wenigstens einem Rotor, nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  14. Verfahren zum Montieren einer Bauteilanordnung, insbesondere wenigstens einem Rotor, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flansche (10, 20, 30) durch die Befestigungsmittel (4), insbesondere lösbar, aneinander befestigt werden.
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