WO2010102950A2 - Device for vertically and horizontally positioning guide vane supports in the turbine housing in the installed state - Google Patents

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WO2010102950A2
WO2010102950A2 PCT/EP2010/052792 EP2010052792W WO2010102950A2 WO 2010102950 A2 WO2010102950 A2 WO 2010102950A2 EP 2010052792 W EP2010052792 W EP 2010052792W WO 2010102950 A2 WO2010102950 A2 WO 2010102950A2
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positioning
adjusting
turbine element
receiving opening
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Klaus Lochner
Andreas Mucha
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F05D2230/644—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins for adjusting the position or the alignment, e.g. wedges or eccenters

Definitions

  • the present invention relates to a positioning system for positioning a first turbine element of a turbine and a second turbine element of the turbine to each other and a method for positioning a first turbine element and a second turbine element of a turbine to each other.
  • vane carriers are attached to the outer turbine casing.
  • the vane carriers have fixed vanes which direct the internal flow in a predefined manner.
  • the guide vane carriers In order to accurately implement a predefined flow of the fluid in a turbine, the guide vane carriers must be exactly aligned with the guide vanes. In this case, the guide vanes with the vanes must be arranged in an exactly predefined position with respect to the rotor blades of the rotor to provide the predefined flow of the fluid and to produce the predefined function-related games between vanes and rotor or blades and Leitmaschinen.
  • Passing elements implemented. These mating elements are inserted between the vane support and the turbine housing to match the previously measured position of the vane support with a desired position of the vane support.
  • the Ka- Lottenschrauben can be arranged in a Sectionfugenflansch the vane carrier.
  • the invention has for its object to position turbine elements in a simple manner to each other.
  • a positioning system for positioning a first turbine element of a turbine and a second turbine element of the turbine to each other.
  • the positioning system has a positioning element with a first area and a second area.
  • the positioning system has an actuating element.
  • the positioning element can be fastened in a form-fitting manner to the first region in a fitting opening in the first turbine element.
  • the positioning element can be fastened in a form-fitting manner to the second region in a receiving opening of the second turbine element by means of the adjusting element.
  • the position of the positioning element in the receiving opening is adjustable relative to the second turbine element.
  • positioning element can be understood to mean an element which is connected to the first turbine element in a form-fitting and fixed manner in all three spatial directions with a first region, so that the alignment is achieved by adjustment and movement or adjustment of the second region in a second turbine element the first turbine element can be moved and thus aligned.
  • the positioning element may, for example, a sheet-metal element or for example, form a so-called support claw.
  • the positioning element may further comprise a centering pin or other cylindrical, rectangular or wedge-shaped shapes.
  • the first region of the positioning element may, for example, have the same shape and the same dimensions as the fitting opening of the first turbine element, so that a positive connection can be provided. In other words, relative movement, twisting or misalignment of the positioning element with respect to the first turbine element can thus be prevented.
  • the second region of the positioning element can be fixed in the receiving opening of the second turbine element such that at least one degree of freedom is present in its movement in the receiving opening. Contrary to this at least one degree of freedom, the actuator can act. In other words, the actuator may fix the positioning member in the receiving opening such that movement of the positioning member relative to the second turbine element along one degree of freedom is prevented.
  • the adjusting element can be actuated in such a way that the positioning element can be adjusted in a defined manner relative to the second turbine element along the degree of freedom, so that a positioning of the positioning element along the degree of freedom with respect to the second turbine element can be set.
  • the positioning element can be positively fastened in the fitting opening of the first turbine element, so that there are no movement tolerances between the positioning element and the first turbine element.
  • Such a positive connection of the positioning element in the fitting opening of the first turbine element can be achieved by the integration of engages the positioning element in the fitting opening arise. In such a positive connection, the forces caused by the operating load are transmitted via the connecting surfaces of the positioning element and the first turbine element.
  • the positioning element With the second region, the positioning element can be introduced and secured in the receiving opening of the second turbine element.
  • the positioning element by means of the adjusting element can be positively connected to the second turbine element.
  • the degree of freedom of the movement of the positioning element extends in the direction of the extension direction of the actuating element. Only the adjusting element allows a fixation of the second region of the positioning element along the degree of freedom.
  • the actuating element in turn, can be arranged in the receiving opening in a force-locking or form-fitting manner, so that a movement along the degree of freedom is prevented.
  • the adjusting element allows adjustment or positioning of the second region of the positioning element along the degree of freedom. Since the first region of the positioning member is fixedly connected to the first turbine element, changing the position of the side region along the actuator also means changing the position of the first turbine element along the first degree of freedom and thus changing the position of the first turbine element relative to the second turbine element ,
  • the adjusting element may, for example, have a hexagon socket, so that an adjustment can be made by means of a screw locking ice.
  • the fitting opening and / or the receiving opening may be bores in the turbine elements.
  • the passport opening and / or the receiving opening grooves in a surface of the turbine elements which may have a variety of shapes and contours.
  • the present invention provides a positioning system in which a multiple assembly of turbine elements for positioning is no longer necessary and in which no cross-sectional influencing alignment elements must be used.
  • the first and the second turbine element can be connected to each other with the positioning element and be adjusted in position relative to each other via the adjusting element.
  • a repeated dismantling of the turbine elements during alignment and positioning is not necessary.
  • the positioning element has a through-hole.
  • the adjusting element is arranged in the through hole.
  • the adjusting element is fixed in a blind hole of the positioning element.
  • the through hole in the positioning element there is the possibility that the adjusting element is formed at its upper and lower end along its direction of extension a frictional contact with the receiving opening of the second turbine element. In this way, a larger positioning path and thus a more flexible positioning can be provided and, on the other hand, an improved transmission of force can be provided over two sides or over the two ends of the actuating element.
  • the actuating element and the positioning element form a screw connection.
  • the positioning of the positioning element in the receiving opening relative to the second turbine element can be adjusted by screwing the adjusting element.
  • the adjusting element can be screwed into, for example, the through hole or the blind hole of the positioning element.
  • the screwing-in direction can be formed parallel to the first degree of freedom of the movement of the positioning element relative to the second turbine element.
  • the actuating element has a lock nut.
  • the lock nut is rotatable along the adjusting element against the positioning element in order to provide an anti-rotation lock of the actuating element. len.
  • a locknut or locknut a nut can be referred to, which is rotated against a surface of the adjusting nut (eg the adjusting element) or against a surface of the positioning element.
  • the nut thus braces itself with the surface of the positioning element or with the surface of the adjusting element itself, so that in this way an increase in the frictional force between the surfaces is produced, thus providing a security against rotation.
  • an undesired adjustment of the positioning element with respect to the second turbine element can be prevented. If the adjusting element is connected to the positioning element by means of the screw connection, the frictional force in the thread flanks can be increased by the lock nut, as a result of which an anti-twist protection can be provided.
  • the positioning system has a (cylinder) pin for fixing the first region of the positioning element in the fitting opening in the first turbine element.
  • the fitting opening can completely surround the positioning element, so that a movement in all spatial directions between the positioning element and the first turbine element is prevented by a pure positive connection.
  • an open fitting opening or a groove-like fitting opening in which, for example, there is an open surface a movement of the receiving element in the direction of the open surface and thus out of the fitting opening must be prevented via a pure adhesion.
  • the pin can be used here, which is set up in such a way that a movement of the positioning element in the direction of the open surface is prevented.
  • the pin may have a cylindrical, rectangular, polygonal or wedge-shaped form.
  • one side of the receiving opening is formed with a fitting piece, wherein the fitting piece by means of a shim on the second Turbine element is fastened.
  • the receiving opening may thus have an open side, through which the positioning element can be inserted with the actuator quickly and easily into the receiving opening. After inserting the positioning element in the receiving opening, the open side can be closed with the fitting, so that a fixation of the positioning element is provided.
  • the fitting piece forms one side of the receiving opening, whereby this side of the receiving opening can be removed flexibly in order to ensure simple attachment of the
  • the dowel screw may be mounted in the second turbine element.
  • a turbine comprising a first turbine element and a second turbine element. Furthermore, the connection system has the positioning system described above. The positioning system is configured to position the first turbine element and the second turbine element relative to one another.
  • connection system further comprises a connection pin.
  • the first turbine element and the second turbine element are rotatable relative to one another about an axis of rotation.
  • the connecting bolt is arranged along the axis of rotation, wherein the connecting bolt rotatably supports the first turbine element and the second turbine element.
  • the axis of rotation may be arranged eccentrically to the central axes of rotation of the first turbine element and the second turbine element. Furthermore, the axis of rotation can run parallel to a turbine central axis. Thus, upon rotation of the first turbine element and the second turbine element relative to one another around the axis of rotation, a vertical and a horizontal positioning between the first turbine element and the second turbine element are made possible. Furthermore, the connecting bolt supports the power transmission between the first turbine element and the second turbine element, so that a tighter connection between the first turbine element and the second turbine element is made possible.
  • connection system the first turbine element and / or the second turbine element for receiving the connecting bolt on a slot.
  • the connecting bolt is slidably mounted along the slot.
  • the first turbine element and / or the second turbine element are selected from the group consisting of turbine housings and vane carriers.
  • two vane supports, two turbine housings or one vane support and one turbine housing can be fastened and aligned by means of the positioning system or the connection system.
  • a method of positioning a first turbine element and a second turbine element of a turbine as described above relative to one another is provided.
  • the adjusting element is adjusted such that the position of the adjusting element in the receiving opening is changed relative to the second turbine element.
  • the figure shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the positioning system for positioning second turbine elements.
  • the positioning system 100 for positioning a first turbine element 101 of a turbine and a second turbine element 102 of the turbine to each other is shown.
  • the positioning system 100 has a positioning element 103 with a first area 104 and a second area 105. Furthermore, the positioning system 100 has an actuating element 106.
  • the positioning element 103 can be fastened in a form-fitting manner to the first region 104 in a fitting opening 107 in the first turbine element 101.
  • the positioning element 103 can be fastened to the second region 105 in a receiving opening 108 of the second turbine element 102 by means of the adjusting element 106.
  • a positioning of the positioning element 103 in the receiving opening 108 relative to the second turbine element 102 is adjustable.
  • the actuator 106 is attached in the second region 105 of the positioning element 103.
  • the adjusting element 106 can be fastened in a through hole 109 in the positioning element 103.
  • the through hole 109 may have an internal thread and the adjusting element 106 has a complementary external thread, so that the adjusting element 106 can be screwed into the through hole 109.
  • the adjusting element 106 may have a hexagon socket 117 in order to adjust the adjusting element 106 with, for example, a screwdriver.
  • the receiving opening 108 can be dimensioned larger than the area of the second region 105 of the positioning element 103, so that the positioning element 103 can be stored in the receiving opening 108 in a playful manner, for example.
  • a frictional connection can be provided by means of the adjusting element 106, in that the adjusting element 106 abuts a wall of the receiving opening 108, for example at its screw end and on its screw head, and thus provides a frictional connection which fixes the positioning element 103 relative to the second turbine element 102.
  • the positioning element 103 can be moved and fixed along the direction of the screw. Since the positioning element 103 is fastened with its first region 104 in a play-free and form-fitting manner in the fitting opening 107 of the first turbine element 101, an adjustment of the position of the positioning element 103 relative to the second turbine element 102 is effected and also a change or positioning of the position of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102.
  • the fitting opening 107 and / or the receiving opening 108 may be at an edge region of the first turbine element 101 and / or the second turbine element 102.
  • the receiving opening 108 can be produced in an edge region of the second turbine element 102 in such a way that the receiving opening 108 has an open side.
  • the positioning element 103 Over the open side of the receiving opening 108, the positioning element 103 can be inserted in a simple manner.
  • a fitting 112 is used, which is fixed by means of a fitting screw 113, which can be fixed to the second turbine element 102 itself.
  • the frictional connection of the adjusting element 106 can thus be performed, for example, at its screw head via the fitting piece 112 in the second turbine element 102.
  • the figure further shows a lock nut 110, with which a rotation of the adjusting element 106 can be provided.
  • the lock nut can be screwed, for example, against a surface of the positioning element 103 or against the screw head of the adjusting element 106, whereby on the one hand a frictional force between the surfaces and on the other hand an increase of the frictional force in the thread flanks is caused, whereby a rotation of the adjusting element 106 is prevented.
  • the anti-twist device via the lock nut 110, an automatic adjustment of the adjusting element 106 and thus the positioning of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 can be prevented.
  • the first turbine element 101 and / or the second turbine element 102 may have, for example, a guide blade carrier or a turbine housing.
  • the guide blade carrier and the turbine housing may, for example, have the shape of a hollow cylinder or a circular ring. As shown in the figure, in addition, half shells of the first turbine element 101 and / or the second turbine element
  • the first turbine element 101 and the second turbine element 102 may further comprise an axis of rotation 115 and be rotatable relative to each other along the axis of rotation 115 by means of a connecting pin 114.
  • the connecting bolt 114 can be mounted in a slot 116 at least in the first turbine element 101 or in the second turbine element 102, so that no tension is caused when the first turbine element 101 is positioned relative to the second turbine element 102.
  • the connecting bolt 114 can also be mounted in a sliding bearing element 119 in order to reduce wear.
  • the rotation axis 115 may further extend parallel to a turbine central axis 118.
  • the figure shows a pin 111 which can be fastened to the first region 104 of the positioning element 103 and thus to provide an additional fastening of the positioning element 103 in the fitting opening 107 of the first turbine element 101.
  • the positioning element 103 can be fitted in a (horizontal) fitting opening 107 of the first turbine element 101 and further be fitted in the direction of the second turbine element 102 below and parallel to, for example, a housing part of the second turbine element 102.
  • the vertically arranged pin or cylinder pin 111 can secure the positioning element 103 with its first region 104 from slipping out.
  • the first turbine element 101 can be aligned relative to the second turbine element 102 via a set screw (arranged vertically in the positioning element 103).
  • a lock nut 110 can be made possible as a rotation of the adjusting element 106 by locking.
  • the fitting piece 112 By means of the fitting piece 112 on an edge or on an open side of the receiving opening 108, even in the case of a mounted turbine, a lifting and an anti-rotation lock of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 can be ensured.
  • the positioning of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 in the vertical and horizontal directions even at mounted turbine done.
  • the assembly process of the entire turbine is shortened, since a faster alignment by means of the positioning system 100 is made possible.

Abstract

The present invention relates to a positioning system (100) for positioning a first turbine element (101) of a turbine and a second turbine element (102) of the turbine relative to each other. The positioning system (100) comprises a positioning element (103) having a first area (104) and a second area (105) and furthermore an adjusting element (106). The positioning element (103) can be fastened in a mating opening (107) in the first turbine element (101) in a form-closed manner using the first area (104). The positioning element (103) can be fastened in a receiving opening (108) of the second turbine element (102) by means of the adjusting element (106) using the second area (105). By adjusting the adjusting element (106), the position of the positioning element (103) in the receiving opening (108) relative to the second turbine element (102) can be set.

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung zur vertikalen und horizontalen Positionierung von Leitschaufelträgern in das Turbinengehäuse im eingebauten ZustandDevice for vertical and horizontal positioning of guide vanes in the turbine housing in the installed state
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Positionierungssystem zur Positionierung eines ersten Turbinenelements einer Turbine und eines zweiten Turbinenelements der Turbine zueinander und ein Verfahren zum Positionieren eines ersten Turbinenelements und eines zweiten Turbinenelements einer Turbine zueinander .The present invention relates to a positioning system for positioning a first turbine element of a turbine and a second turbine element of the turbine to each other and a method for positioning a first turbine element and a second turbine element of a turbine to each other.
In Turbinen, insbesondere in Dampfturbinen mit großem Durch- messer, werden an das äußere Turbinengehäuse Leitschaufelträger befestigt. Die Leitschaufelträger weisen fest angeordnete Leitschaufeln auf, welche die innere Strömung in vordefinierter Art und Weise leiten. Um eine vordefinierte Strömung des Fluids in einer Turbine exakt umzusetzen, müssen die Leit- schaufelträger mit den Leitschaufeln exakt ausgerichtet werden. Dabei müssen die Leitschaufelträger mit den Leitschaufeln in einer exakt vordefinierten Lage bezüglich der Rotorschaufeln des Rotors angeordnet werden, um die vordefinierte Strömung des Fluids bereitzustellen und die vordefinierten funktionsbedingten Spiele zwischen Leitschaufeln und Rotor bzw. Laufschaufeln und Leitzeugträger herzustellen.In turbines, especially in large diameter steam turbines, vane carriers are attached to the outer turbine casing. The vane carriers have fixed vanes which direct the internal flow in a predefined manner. In order to accurately implement a predefined flow of the fluid in a turbine, the guide vane carriers must be exactly aligned with the guide vanes. In this case, the guide vanes with the vanes must be arranged in an exactly predefined position with respect to the rotor blades of the rotor to provide the predefined flow of the fluid and to produce the predefined function-related games between vanes and rotor or blades and Leitzeugträger.
Die vertikale und horizontale Positionierung der Leitschaufelträger im Montageprozess wird bisher durch Ausmessung der Lage des Leitschaufelträgers bezüglich des Rotors mittelsThe vertical and horizontal positioning of the vane support in the assembly process is previously by measuring the position of the vane support relative to the rotor means
Passelementen umgesetzt. Diese Passelemente werden zwischen dem Leitschaufelträger und dem Turbinengehäuse eingefügt, um die zuvor ausgemessene Lage des Leitschaufelträgers mit einer Solllage des Leitschaufelträgers abzugleichen.Passing elements implemented. These mating elements are inserted between the vane support and the turbine housing to match the previously measured position of the vane support with a desired position of the vane support.
Ferner kann die Lage des Leitschaufelträgers bezüglich des Turbinengehäuses mittels Zentrierungsstiften in Verbindung mit sogenannten Kalottenschrauben umgesetzt werden. Die Ka- lottenschrauben können in einem Teilfugenflansch des Leitschaufelträgers angeordnet werden.Furthermore, the position of the guide vane carrier with respect to the turbine housing by means of centering pins in conjunction with so-called cap screws can be implemented. The Ka- Lottenschrauben can be arranged in a Teilfugenflansch the vane carrier.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Turbinenelemente in einfacher Art und Weise zueinander zu positionieren.The invention has for its object to position turbine elements in a simple manner to each other.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst, insbesondere mit einem Positionierungssystem zur Positionierung eines ersten Turbinenelements einer Turbine und eines zweiten Turbinenelements der Turbine zueinander und mit einem Verfahren zur Positionierung eines ersten Turbinenelements und eines zweiten Turbinenelements einer Turbine zueinander .The object is achieved with the features of the independent claims, in particular with a positioning system for positioning a first turbine element of a turbine and a second turbine element of the turbine to each other and with a method for positioning a first turbine element and a second turbine element of a turbine to each other.
Gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Positionierungssystem zur Positionierung eines ersten Turbinenelements einer Turbine und eines zweiten Turbinenelements der Turbine zueinander bereitgestellt. Das Positionierungssystem weist ein Positionierungs- element mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich auf. Ferner weist das Positionierungssystem ein Stellelement auf. Das Positionierungselement ist mit dem ersten Bereich in einer Passöffnung in dem ersten Turbinenelement formschlüssig befestigbar. Das Positionierungselement ist mit dem zweiten Bereich in einer Aufnahmeöffnung des zweiten Turbinenelements mittels des Stellelements formschlüssig befestigbar. Mittels Verstellung des Stellelements ist die Position des Positionierungselements in der Aufnahmeöffnung relativ zu dem zweiten Turbinenelement einstellbar.According to a first exemplary embodiment of the present invention, a positioning system is provided for positioning a first turbine element of a turbine and a second turbine element of the turbine to each other. The positioning system has a positioning element with a first area and a second area. Furthermore, the positioning system has an actuating element. The positioning element can be fastened in a form-fitting manner to the first region in a fitting opening in the first turbine element. The positioning element can be fastened in a form-fitting manner to the second region in a receiving opening of the second turbine element by means of the adjusting element. By means of adjustment of the actuating element, the position of the positioning element in the receiving opening is adjustable relative to the second turbine element.
Unter dem Begriff „Positionierungselement" kann ein Element verstanden werden, welches mit einem ersten Bereich formschlüssig und fixiert in alle drei Raumrichtungen mit dem ersten Turbinenelement verbunden ist, so dass mittels Justie- rung und Bewegung bzw. Verstellung des zweiten Bereichs in einem zweiten Turbinenelement das erste Turbinenelement bewegt und somit ausgerichtet werden kann. Das Positionierungselement kann beispielsweise ein blechförmiges Element oder beispielsweise eine sogenannte Auflagepratze ausbilden. Das Positionierungselement kann ferner ein Zentrierungsbolzen oder andere zylinderförmige, rechteckige oder keilförmige Formen aufweisen. Der erste Bereich des Positionierungsele- ments kann beispielsweise dieselbe Form und dieselben Ausmaße wie die Passöffnung des ersten Turbinenelements aufweisen, so dass eine formschlüssige Verbindung bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten kann somit eine relative Bewegung, Verdrillung oder Dejustage des Positionierungselements bezüg- lieh des ersten Turbinenelements verhindert werden.The term "positioning element" can be understood to mean an element which is connected to the first turbine element in a form-fitting and fixed manner in all three spatial directions with a first region, so that the alignment is achieved by adjustment and movement or adjustment of the second region in a second turbine element the first turbine element can be moved and thus aligned.The positioning element may, for example, a sheet-metal element or for example, form a so-called support claw. The positioning element may further comprise a centering pin or other cylindrical, rectangular or wedge-shaped shapes. The first region of the positioning element may, for example, have the same shape and the same dimensions as the fitting opening of the first turbine element, so that a positive connection can be provided. In other words, relative movement, twisting or misalignment of the positioning element with respect to the first turbine element can thus be prevented.
Der zweite Bereich des Positionierungselements kann in der Aufnahmeöffnung des zweiten Turbinenelements derart befestigt werden, dass zumindest ein Freiheitsgrad in seiner Bewegung in der Aufnahmeöffnung vorhanden ist. Entgegen dieses mindestens einen Freiheitsgrades kann das Stellelement wirken. Mit anderen Worten kann das Stellelement das Positionierungselement in der Aufnahmeöffnung derart befestigen, dass eine Bewegung des Positionierungselements relativ zu dem zweiten Turbinenelement entlang eines Freiheitsgrades verhindert wird. Entlang dieses Freiheitsgrades kann das Stellelement derart betätigt werden, dass das Positionierungselement entlang des Freiheitsgrades relativ zu dem zweiten Turbinenelement definiert verstellt werden kann, so dass sich eine Posi- tionierung des Positionierungselements entlang des Freiheitsgrades bezüglich des zweiten Turbinenelements einstellen lässt. Durch Verstellung des zweiten Bereichs des Positionierungselements bezüglich des zweiten Turbinenelements wird wiederum der erste Bereich des Positionierungselements und somit das erste Turbinenelement bezüglich des zweiten Turbinenelements ausgerichtet.The second region of the positioning element can be fixed in the receiving opening of the second turbine element such that at least one degree of freedom is present in its movement in the receiving opening. Contrary to this at least one degree of freedom, the actuator can act. In other words, the actuator may fix the positioning member in the receiving opening such that movement of the positioning member relative to the second turbine element along one degree of freedom is prevented. Along this degree of freedom, the adjusting element can be actuated in such a way that the positioning element can be adjusted in a defined manner relative to the second turbine element along the degree of freedom, so that a positioning of the positioning element along the degree of freedom with respect to the second turbine element can be set. By adjusting the second region of the positioning element with respect to the second turbine element, in turn, the first region of the positioning element and thus the first turbine element are aligned relative to the second turbine element.
Das Positionierungselement kann in der Passöffnung des ersten Turbinenelements formschlüssig befestigbar sein, so dass kei- ne Bewegungstoleranzen zwischen dem Positionierungselement und dem ersten Turbinenelement bestehen. Eine solche formschlüssige Verbindung des Positionierungselements in der Passöffnung des ersten Turbinenelements kann durch das Inein- andergreifen des Positionierungselements in der Passöffnung entstehen. Bei einem solchen Formschluss werden die Kräfte, welche durch die Betriebsbelastung verursacht werden, über die Verbindungsflächen des Positionierungselements und des ersten Turbinenelements übertragen.The positioning element can be positively fastened in the fitting opening of the first turbine element, so that there are no movement tolerances between the positioning element and the first turbine element. Such a positive connection of the positioning element in the fitting opening of the first turbine element can be achieved by the integration of engages the positioning element in the fitting opening arise. In such a positive connection, the forces caused by the operating load are transmitted via the connecting surfaces of the positioning element and the first turbine element.
Mit dem zweiten Bereich kann das Positionierungselement in die Aufnahmeöffnung des zweiten Turbinenelements eingebracht und befestigt werden. Dabei kann das Positionierungselement mittels des Stellelements kraftschlüssig mit dem zweiten Turbinenelement verbunden werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der zweite Bereich des Aufnahmeelements in die Aufnahmeöffnung eingebracht werden kann, wobei zumindest in Richtung des Freiheitsgrades eine Bewegung des Positionie- rungselements möglich ist. Der Freiheitsgrad der Bewegung des Positionierungselements verläuft dabei in Richtung der Erstreckungsrichtung des Stellelements. Erst das Stellelement ermöglicht eine Fixierung des zweiten Bereichs des Positionierungselements entlang des Freiheitsgrades. Das Stellele- ment wiederum kann kraftschlüssig oder formschlüssig in der Aufnahmeöffnung angeordnet sein, so dass eine Bewegung entlang des Freiheitsgrades unterbunden wird.With the second region, the positioning element can be introduced and secured in the receiving opening of the second turbine element. In this case, the positioning element by means of the adjusting element can be positively connected to the second turbine element. In other words, this means that the second region of the receiving element can be introduced into the receiving opening, wherein at least in the direction of the degree of freedom, a movement of the positioning element is possible. The degree of freedom of the movement of the positioning element extends in the direction of the extension direction of the actuating element. Only the adjusting element allows a fixation of the second region of the positioning element along the degree of freedom. The actuating element, in turn, can be arranged in the receiving opening in a force-locking or form-fitting manner, so that a movement along the degree of freedom is prevented.
Ferner ermöglicht das Stellelement eine Einstellmöglichkeit bzw. eine Positionierung des zweiten Bereichs des Positionierungselements entlang des Freiheitsgrades. Da der erste Bereich des Positionierungselements mit dem ersten Turbinenelement fest verbunden ist, bedeutet eine Veränderung der Position des Seitenbereichs entlang des Stellelements ebenfalls eine Veränderung der Position des ersten Turbinenelements entlang des ersten Freiheitsgrades und somit eine Änderung der Position des ersten Turbinenelements relativ zu dem zweiten Turbinenelement. Das Stellelement kann beispielsweise einen Innensechkant aufweisen, sodass mittels eines Schrauben- schlüsseis eine Verstellung vorgenommen werden kann.Furthermore, the adjusting element allows adjustment or positioning of the second region of the positioning element along the degree of freedom. Since the first region of the positioning member is fixedly connected to the first turbine element, changing the position of the side region along the actuator also means changing the position of the first turbine element along the first degree of freedom and thus changing the position of the first turbine element relative to the second turbine element , The adjusting element may, for example, have a hexagon socket, so that an adjustment can be made by means of a screw locking ice.
Die Passöffnung und/oder die Aufnahmeöffnung können Bohrungen in den Turbinenelementen sein. Ferner können die Passöffnung und/oder die Aufnahmeöffnung Nuten in einer Oberfläche der Turbinenelemente sein, welche verschiedenste Formen und Konturen aufweisen können.The fitting opening and / or the receiving opening may be bores in the turbine elements. Furthermore, the passport opening and / or the receiving opening grooves in a surface of the turbine elements, which may have a variety of shapes and contours.
In dem bisherigen Montage- und Ausrichtverfahren zweier Turbinenelemente zueinander werden Passelemente eingefügt, um einen definierten Abstand zwischen den Turbinenelementen und somit eine bestimmte Positionierung der Turbinenelemente bereitzustellen. Die Passelemente werden dabei vor Ort derart bearbeitet, dass die gewünschte Positionierung ermöglicht wird. Dies benötigt eine mehrmalige Montage der Turbinenelemente, so dass eine Vielzahl von iterativen Montageschritten und somit ein hoher Zeitaufwand bei der Montage der Turbinenelemente benötigt wird. Wird eine Positionierung über Kalot- tenschrauben zwischen zwei Turbinenelemente erreicht, müssen zugehörige Pratzen an den Kalottenschrauben verwendet werden, welche den freien Querschnitt zwischen den Turbinenelementen reduziert, wodurch ungünstige fluidmechanische Eigenschaften des durchströmenden Fluids erzeugt werden, wodurch wiederum Druckverluste entstehen können.In the previous assembly and alignment of two turbine elements to each other fitting elements are inserted to provide a defined distance between the turbine elements and thus a specific positioning of the turbine elements. The fitting elements are processed on site so that the desired positioning is possible. This requires a multiple assembly of the turbine elements, so that a large number of iterative assembly steps and thus a high expenditure of time in the assembly of the turbine elements is needed. If positioning is achieved by means of calotte bolts between two turbine elements, corresponding lugs on the cap screws must be used, which reduces the free cross section between the turbine elements, which creates unfavorable fluid mechanical properties of the fluid flowing through, which in turn can cause pressure losses.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Positionierungssystem bereitgestellt, bei welchem eine mehrmalige Montage von Turbinenelementen zur Positionierung nicht länger notwendig ist und bei welchem keine querschnittsbeeinflussenden Ausrichtelemente verwendet werden müssen. Das erste und das zweite Turbinenelement können mit dem Positionierungselement miteinander verbunden werden und über das Stellelement in ihrer Position relativ zueinander eingestellt werden. Ein mehrmaliges Demontieren der Turbinenelemente während des Ausrichtens und Positionierens ist dabei nicht notwendig. Mit anderen Worten ist eine Demontage der Turbinenelemente zum Zweck des Aus- und Aufbaus der im Stand der Technik verwendeten Passelemente einschließlich des erforderlichen Anpassens bzw. Schleifens der Passplatten nicht erforderlich. Da somit im eingebauten bzw. im zusammengebauten Zustand das erste Turbinenelement und das zweite Turbinenelement zueinander ausgerichtet werden kann, ergibt sich eine Verkürzung des Montageablaufs gegen- über dem herkömmlichen Ausrichtverfahren und darüber hinaus eine Vereinfachung des Montageverfahrens im Vergleich zu bisher eingesetzten Montageverfahren mit Kalottenschrauben.The present invention provides a positioning system in which a multiple assembly of turbine elements for positioning is no longer necessary and in which no cross-sectional influencing alignment elements must be used. The first and the second turbine element can be connected to each other with the positioning element and be adjusted in position relative to each other via the adjusting element. A repeated dismantling of the turbine elements during alignment and positioning is not necessary. In other words, it is not necessary to disassemble the turbine elements for the purpose of disassembling and assembling the mating elements used in the prior art, including the necessary fitting or grinding of the mating plates. Since the first turbine element and the second turbine element can thus be aligned relative to one another in the installed or assembled state, the assembly process is shortened. over the conventional alignment method and beyond a simplification of the mounting method compared to previously used mounting method with cap screws.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Positionierungselement eine Durchgangsbohrung auf. Das Stellelement ist in der Durchgangsbohrung angeordnet. Andererseits besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass das Stellelement in ein Sackloch des Positionierungselements befestigt ist. Im Falle der Durchgangsbohrung in dem Positionierungselement besteht die Möglichkeit, dass das Stellelement an ihrem oberen und unteren Ende entlang ihrer Erstreckungsrichtung einen kraftschlüssigen Kontakt mit der Aufnahmeöffnung des zweiten Turbinenelements gebildet wird. Damit kann ein größerer Posi- tionierungsweg und somit eine flexiblere Positionierung bereitgestellt werden und andererseits eine verbesserte Kraftübertragung über zwei Seiten bzw. über die zwei Enden des Stellelements bereitgestellt werden.According to a further exemplary embodiment, the positioning element has a through-hole. The adjusting element is arranged in the through hole. On the other hand, there is also the possibility that the adjusting element is fixed in a blind hole of the positioning element. In the case of the through hole in the positioning element, there is the possibility that the adjusting element is formed at its upper and lower end along its direction of extension a frictional contact with the receiving opening of the second turbine element. In this way, a larger positioning path and thus a more flexible positioning can be provided and, on the other hand, an improved transmission of force can be provided over two sides or over the two ends of the actuating element.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform bilden das Stellelement und das Positionierungselement eine Schraubverbindung auf. Die Positionierung des Positionierungselements in der Aufnahmeöffnung relativ zu dem zweiten Turbinenelement ist mittels Verschraubung des Stellelements einstell- bar. Mit anderen Worten kann das Stellelement in beispielsweise das Durchgangsloch oder das Sackloch des Positionierungselements eingeschraubt werden. Die Einschraubrichtung kann dabei parallel zu dem ersten Freiheitsgrad der Bewegung des Positionierungselements bezüglich des zweiten Turbinen- elements ausgebildet sein. Mittels der Schraubverbindung kann über eine Drehung des Stellelements eine gewünschte Position des Positionierungselements entlang des Freiheitsgrades in einfacher Art und Weise bereitgestellt werden.According to a further exemplary embodiment, the actuating element and the positioning element form a screw connection. The positioning of the positioning element in the receiving opening relative to the second turbine element can be adjusted by screwing the adjusting element. In other words, the adjusting element can be screwed into, for example, the through hole or the blind hole of the positioning element. The screwing-in direction can be formed parallel to the first degree of freedom of the movement of the positioning element relative to the second turbine element. By means of the screw connection, a desired position of the positioning element along the degree of freedom can be provided in a simple manner via a rotation of the positioning element.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Stellelement eine Kontermutter auf. Die Kontermutter ist entlang des Stellelements gegen das Positionierungselement drehbar, um eine Verdrehsicherung des Stellelements bereitzustel- len. Als Kontermutter bzw. Gegenmutter kann eine Mutter bezeichnet werden, welche gegen eine Fläche der Stellmutter (z.B. des Stellelements) oder gegen eine Fläche des Positionierungselements gedreht wird. Die Mutter verspannt sich so- mit mit der Fläche des Positionierungselements oder mit der Fläche des Stellelements selbst, so dass auf diese Weise eine Erhöhung der Reibkraft zwischen den Flächen erzeugt wird und somit eine Verdrehsicherung bereitgestellt ist. Damit kann eine ungewünschte Verstellung des Positionierungselements be- züglich des zweiten Turbinenelements verhindert werden. Ist das Stellelement mit dem Positionierungselement mittels der Schraubverbindung verbunden, kann durch die Kontermutter die Reibkraft in den Gewindeflanken erhöht werden, wodurch eine Verdrehsicherung bereitstellbar ist.According to a further exemplary embodiment, the actuating element has a lock nut. The lock nut is rotatable along the adjusting element against the positioning element in order to provide an anti-rotation lock of the actuating element. len. As a locknut or locknut, a nut can be referred to, which is rotated against a surface of the adjusting nut (eg the adjusting element) or against a surface of the positioning element. The nut thus braces itself with the surface of the positioning element or with the surface of the adjusting element itself, so that in this way an increase in the frictional force between the surfaces is produced, thus providing a security against rotation. Thus, an undesired adjustment of the positioning element with respect to the second turbine element can be prevented. If the adjusting element is connected to the positioning element by means of the screw connection, the frictional force in the thread flanks can be increased by the lock nut, as a result of which an anti-twist protection can be provided.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Positionierungssystem einen (Zylinder-) Stift zur Fixierung des ersten Bereichs des Positionierungselements in der Passöffnung in dem ersten Turbinenelement auf. Die Passöffnung kann einerseits das Positionierungselement vollständig umschließen, so dass über einen reinen Formschluss eine Bewegung in alle Raumrichtungen zwischen dem Positionierungselement und dem ersten Turbinenelement unterbunden wird. Im Falle einer offenen Passöffnung bzw. einer nutähnlichen Passöff- nung, bei der beispielsweise eine offene Fläche besteht, muss über einen reinen Kraftschluss eine Bewegung des Aufnahmeelements in Richtung der offenen Fläche und somit aus der Passöffnung hinaus verhindert werden. Zur Unterstützung bzw. zur Verbesserung einer Befestigung des Positionierungselements in dem ersten Turbinenelement kann hierbei der Stift eingesetzt werden, welcher derart eingerichtet ist, dass eine Bewegung des Positionierungselements in Richtung der offenen Fläche verhindert wird. Der Stift kann eine zylindrische, rechteckige, polygone oder Keilförmige Form aufweisen.According to a further exemplary embodiment, the positioning system has a (cylinder) pin for fixing the first region of the positioning element in the fitting opening in the first turbine element. On the one hand, the fitting opening can completely surround the positioning element, so that a movement in all spatial directions between the positioning element and the first turbine element is prevented by a pure positive connection. In the case of an open fitting opening or a groove-like fitting opening in which, for example, there is an open surface, a movement of the receiving element in the direction of the open surface and thus out of the fitting opening must be prevented via a pure adhesion. In order to assist or to improve an attachment of the positioning element in the first turbine element, the pin can be used here, which is set up in such a way that a movement of the positioning element in the direction of the open surface is prevented. The pin may have a cylindrical, rectangular, polygonal or wedge-shaped form.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist eine Seite der Aufnahmeöffnung mit einem Passstück ausgebildet, wobei das Passstück mittels einer Passscheibe an dem zweiten Turbinenelement befestigbar ist. Die Aufnahmeöffnung kann somit eine offene Seite aufweisen, durch welche das Positionierungselement mit dem Stellelement schnell und einfach in die Aufnahmeöffnung eingefügt werden kann. Nach dem Einfügen des Positionierungselements in die Aufnahmeöffnung kann die offene Seite mit dem Passstück geschlossen werden, so dass eine Fixierung des Positionierungselements bereitgestellt ist. Mit anderen Worten bildet das Passstück eine Seite der Aufnahmeöffnung, wobei dadurch diese Seite der Aufnahmeöffnung flexi- bei entfernt werden kann, um eine einfache Befestigung desAccording to a further exemplary embodiment, one side of the receiving opening is formed with a fitting piece, wherein the fitting piece by means of a shim on the second Turbine element is fastened. The receiving opening may thus have an open side, through which the positioning element can be inserted with the actuator quickly and easily into the receiving opening. After inserting the positioning element in the receiving opening, the open side can be closed with the fitting, so that a fixation of the positioning element is provided. In other words, the fitting piece forms one side of the receiving opening, whereby this side of the receiving opening can be removed flexibly in order to ensure simple attachment of the
Positionierungselements zu ermöglichen. Die Passschraube kann in dem zweiten Turbinenelement befestigt werden.To allow positioning element. The dowel screw may be mounted in the second turbine element.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Er- findung wird eine Turbine bereitgestellt. Das Verbindungssystem weist ein erstes Turbinenelement und ein zweites Turbinenelement auf. Ferner weist das Verbindungssystem das oben beschriebene Positionierungssystem auf. Das Positionierungssystem ist eingerichtet, das erste Turbinenelement und das zweite Turbinenelement relativ zueinander zu positionieren.According to another exemplary embodiment of the invention, a turbine is provided. The connection system comprises a first turbine element and a second turbine element. Furthermore, the connection system has the positioning system described above. The positioning system is configured to position the first turbine element and the second turbine element relative to one another.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verbindungssystems weist das Verbindungssystem ferner einen Verbindungsbolzen auf. Das erste Turbinenelement und das zweite Turbinenelement sind relativ zueinander um eine Drehachse drehbar. Der Verbindungsbolzen ist entlang der Drehachse angeordnet, wobei der Verbindungsbolzen das erste Turbinenelement und das zweite Turbinenelement drehbar lagert.According to another exemplary embodiment of the connection system, the connection system further comprises a connection pin. The first turbine element and the second turbine element are rotatable relative to one another about an axis of rotation. The connecting bolt is arranged along the axis of rotation, wherein the connecting bolt rotatably supports the first turbine element and the second turbine element.
Die Drehachse kann exzentrisch zu den mittleren Drehachsen des ersten Turbinenelements und des zweiten Turbinenelements angeordnet sein. Ferner kann die Drehachse parallel zu einer Turbinenmittelachse verlaufen. Somit werden bei Drehungen des ersten Turbinenelements und des zweiten Turbinenelements re- lativ zueinander um die Drehachse eine vertikale und eine horizontale Positionierung zwischen dem ersten Turbinenelement und dem zweiten Turbinenelement ermöglicht. Ferner unterstützt der Verbindungsbolzen die Kraftübertragung zwischen dem ersten Turbinenelement und dem zweiten Turbinenelement, so dass eine festere Verbindung zwischen dem ersten Turbinenelement und dem zweiten Turbinenelement ermöglicht wird.The axis of rotation may be arranged eccentrically to the central axes of rotation of the first turbine element and the second turbine element. Furthermore, the axis of rotation can run parallel to a turbine central axis. Thus, upon rotation of the first turbine element and the second turbine element relative to one another around the axis of rotation, a vertical and a horizontal positioning between the first turbine element and the second turbine element are made possible. Furthermore, the connecting bolt supports the power transmission between the first turbine element and the second turbine element, so that a tighter connection between the first turbine element and the second turbine element is made possible.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verbindungssystems weist das erste Turbinenelement und/oder das zweite Turbinenelement zur Aufnahme des Verbindungsbolzens ein Langloch auf. Der Verbindungsbolzen ist entlang des Langlochs verschiebbar gelagert. Somit kann eine Positionierung des ersten Turbinenelements bezüglich des zweiten Turbinenelements mittels des Positionierungssystems in mehrere Raumrichtungen ermöglicht werden, ohne dass es zu Verspannungen der Turbinenelemente aufgrund des Verbindungsbolzens kommt. Somit kann mit dem flexibel gelagerten Verbindungsbolzen in dem Langloch eine flexible Positionierungsmöglichkeit geschaffen werden.According to a further exemplary embodiment of the connection system, the first turbine element and / or the second turbine element for receiving the connecting bolt on a slot. The connecting bolt is slidably mounted along the slot. Thus, a positioning of the first turbine element with respect to the second turbine element by means of the positioning system can be made possible in several directions in space, without causing tension of the turbine elements due to the connecting bolt. Thus, a flexible positioning possibility can be created with the flexibly mounted connecting pin in the slot.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Verbindungssystems sind das erste Turbinenelement und/oder das zweite Turbinenelement aus der Gruppe bestehend aus Turbinengehäusen und Leitschaufelträgern ausgewählt. Es können somit zwei Leitschaufelträger, zwei Turbinengehäuse oder jeweils ein Leitschaufelträger und ein Turbinengehäuse mittels des Positionierungssystems bzw. des Verbindungssystems befestigt und ausgerichtet werden.According to another exemplary embodiment of the connection system, the first turbine element and / or the second turbine element are selected from the group consisting of turbine housings and vane carriers. Thus, two vane supports, two turbine housings or one vane support and one turbine housing can be fastened and aligned by means of the positioning system or the connection system.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Positionierung eines ersten Turbinenelements und eines zweiten Turbinenelements einer oben beschriebenen Turbine zueinander geschaffen. Das Stellelement wird derart verstellt, dass die Position des Stellelements in der Aufnahmeöffnung relativ zu dem zweiten Turbinenelement geändert wird.In accordance with another exemplary embodiment, a method of positioning a first turbine element and a second turbine element of a turbine as described above relative to one another is provided. The adjusting element is adjusted such that the position of the adjusting element in the receiving opening is changed relative to the second turbine element.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausfüh- rungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters. In particular, some embodiments of the invention are described with device claims and other embodiments. Forms of the invention described with method claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.
Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben .In the following, for further explanation and for better understanding of the present invention, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt die Figur eine schematische Darstellung einer bei- spielhaften Ausführungsform des Positionierungssystems zur Positionierung zweiter Turbinenelemente.The figure shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the positioning system for positioning second turbine elements.
Gleiche oder ähnliche Komponenten sind in der Figur mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellung in der Figur ist schematisch und nicht maßstäblich.The same or similar components are provided in the figure with the same reference numerals. The illustration in the figure is schematic and not to scale.
In der Figur wird das Positionierungssystem 100 zur Positionierung eines ersten Turbinenelements 101 einer Turbine und eines zweiten Turbinenelements 102 der Turbine zueinander dargestellt. Das Positionierungssystem 100 weist ein Positionierungselement 103 mit einem ersten Bereich 104 und einem zweiten Bereich 105 auf. Ferner weist das Positionierungssystem 100 ein Stellelement 106 auf. Das Positionierungselement 103 ist mit dem ersten Bereich 104 in einer Passöffnung 107 in dem ersten Turbinenelement 101 formschlüssig befestigbar. Das Positionierungselement 103 ist mit dem zweiten Bereich 105 in einer Aufnahmeöffnung 108 des zweiten Turbinenelements 102 mittels des Stellelements 106 befestigbar. Mittels einer Verstellung des Stellelements 106 ist eine Positionierung des Positionierungselements 103 in der Aufnahmeöffnung 108 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 einstellbar. In dem zweiten Bereich 105 des Positionierungselements 103 ist, wie in der Figur dargestellt, das Stellelement 106 befestigt. Das Stellelement 106 kann dabei in einer Durchgangsbohrung 109 in dem Positionierungselement 103 befestigt wer- den. Die Durchgangsbohrung 109 kann dabei ein Innengewinde aufweisen und das Stellelement 106 ein komplementäres Außengewinde, so dass das Stellelement 106 in die Durchgangsbohrung 109 eingeschraubt werden kann. Dabei kann das Stellelement 106 einen Innensechskant 117 aufweisen, um mit z.B. ei- nem Schraubenzieher das Stellelement 106 zu verstellen.In the figure, the positioning system 100 for positioning a first turbine element 101 of a turbine and a second turbine element 102 of the turbine to each other is shown. The positioning system 100 has a positioning element 103 with a first area 104 and a second area 105. Furthermore, the positioning system 100 has an actuating element 106. The positioning element 103 can be fastened in a form-fitting manner to the first region 104 in a fitting opening 107 in the first turbine element 101. The positioning element 103 can be fastened to the second region 105 in a receiving opening 108 of the second turbine element 102 by means of the adjusting element 106. By means of an adjustment of the adjusting element 106, a positioning of the positioning element 103 in the receiving opening 108 relative to the second turbine element 102 is adjustable. In the second region 105 of the positioning element 103, as shown in the figure, the actuator 106 is attached. The adjusting element 106 can be fastened in a through hole 109 in the positioning element 103. The through hole 109 may have an internal thread and the adjusting element 106 has a complementary external thread, so that the adjusting element 106 can be screwed into the through hole 109. In this case, the adjusting element 106 may have a hexagon socket 117 in order to adjust the adjusting element 106 with, for example, a screwdriver.
Die Aufnahmeöffnung 108 kann dabei größer dimensioniert sein als die Fläche des zweiten Bereichs 105 des Positionierungs- elements 103, so dass das Positionierungselement 103 beispielsweise spielend in der Aufnahmeöffnung 108 lagerbar ist. Eine kraftschlüssige Verbindung kann mittels des Stellelements 106 bereitgestellt werden, indem das Stellelement 106 beispielsweise an ihrem Schraubenende und an ihrem Schrauben- köpf an eine Wandung der Aufnahmeöffnung 108 anstößt und somit eine Kraftschlussverbindung bereitstellt, welche das Positionierungselement 103 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 fixiert.The receiving opening 108 can be dimensioned larger than the area of the second region 105 of the positioning element 103, so that the positioning element 103 can be stored in the receiving opening 108 in a playful manner, for example. A frictional connection can be provided by means of the adjusting element 106, in that the adjusting element 106 abuts a wall of the receiving opening 108, for example at its screw end and on its screw head, and thus provides a frictional connection which fixes the positioning element 103 relative to the second turbine element 102.
Mittels Verstellung des Stellelements 106, beispielsweise durch Drehen des Stellelements in einem Gewinde der Durchgangsbohrung 109 kann das Positionierungselement 103 entlang der Schraubenrichtung bewegt und fixiert werden. Da das Positionierungselement 103 mit seinem ersten Bereich 104 spiel- frei und formschlüssig in der Passöffnung 107 des ersten Turbinenelements 101 befestigt ist, wird eine Verstellung der Lage des Positionierungselements 103 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 bewirkt und ebenso eine Veränderung bzw. Positionierung der Lage des ersten Turbinenelements 101 rela- tiv zu dem zweiten Turbinenelement 102.By means of adjustment of the adjusting element 106, for example by turning the adjusting element in a thread of the through hole 109, the positioning element 103 can be moved and fixed along the direction of the screw. Since the positioning element 103 is fastened with its first region 104 in a play-free and form-fitting manner in the fitting opening 107 of the first turbine element 101, an adjustment of the position of the positioning element 103 relative to the second turbine element 102 is effected and also a change or positioning of the position of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102.
Ferner kann die Passöffnung 107 und/oder die Aufnahmeöffnung 108 an einem Randbereich des ersten Turbinenelements 101 und/oder des zweiten Turbinenelements 102 bereitgestellt werden. So kann beispielsweise die Aufnahmeöffnung 108 derart in einem Randbereich des zweiten Turbinenelements 102 hergestellt werden, so dass die Aufnahmeöffnung 108 eine offene Seite aufweist. Über die offene Seite der Aufnahmeöffnung 108 kann das Positionierungselement 103 in einfacher Art und Weise eingefügt werden. Zum Schließen der offenen Seite wird ein Passstück 112 verwendet, welches über eine Passschraube 113, die an dem zweiten Turbinenelement 102 selbst fixiert werden kann, fixiert wird. Die Kraftschlussverbindung des Stellelements 106 kann somit beispielsweise an ihrem Schraubenkopf über das Passstück 112 in das zweite Turbinenelement 102 geführt werden.Furthermore, the fitting opening 107 and / or the receiving opening 108 may be at an edge region of the first turbine element 101 and / or the second turbine element 102. For example, the receiving opening 108 can be produced in an edge region of the second turbine element 102 in such a way that the receiving opening 108 has an open side. Over the open side of the receiving opening 108, the positioning element 103 can be inserted in a simple manner. To close the open side, a fitting 112 is used, which is fixed by means of a fitting screw 113, which can be fixed to the second turbine element 102 itself. The frictional connection of the adjusting element 106 can thus be performed, for example, at its screw head via the fitting piece 112 in the second turbine element 102.
Die Figur zeigt weiterhin eine Kontermutter 110, mit welcher eine Verdrehsicherung des Stellelements 106 bereitgestellt werden kann. Die Kontermutter kann beispielsweise gegen eine Fläche des Positionierungselements 103 oder gegen den Schraubenkopf des Stellelements 106 geschraubt werden, wodurch ei- nerseits eine Reibungskraft zwischen den Flächen und andererseits eine Erhöhung der Reibkraft in den Gewindeflanken hervorgerufen wird, wodurch eine Verdrehung des Stellelements 106 verhindert wird. Mittels der Verdrehsicherung über die Kontermutter 110 kann ein eigenhändiges Verstellen des Stell- elements 106 und somit der Positionierung des ersten Turbinenelements 101 gegenüber dem zweiten Turbinenelement 102 verhindert werden.The figure further shows a lock nut 110, with which a rotation of the adjusting element 106 can be provided. The lock nut can be screwed, for example, against a surface of the positioning element 103 or against the screw head of the adjusting element 106, whereby on the one hand a frictional force between the surfaces and on the other hand an increase of the frictional force in the thread flanks is caused, whereby a rotation of the adjusting element 106 is prevented. By means of the anti-twist device via the lock nut 110, an automatic adjustment of the adjusting element 106 and thus the positioning of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 can be prevented.
Das erste Turbinenelement 101 und/oder das zweite Turbinen- element 102 kann beispielsweise ein Leitschaufelträger oder ein Turbinengehäuse aufweisen. Der Leitschaufelträger und das Turbinengehäuse können beispielsweise die Form eines Hohlzy- linders bzw. eines Kreisringes aufweisen. Wie in der Figur dargestellt, können darüber hinaus Halbschalen des ersten Turbinenelements 101 und/oder des zweiten TurbinenelementsThe first turbine element 101 and / or the second turbine element 102 may have, for example, a guide blade carrier or a turbine housing. The guide blade carrier and the turbine housing may, for example, have the shape of a hollow cylinder or a circular ring. As shown in the figure, in addition, half shells of the first turbine element 101 and / or the second turbine element
102 verbaut werden und mittels des Positionierungssystems 100 ausgerichtet werden. Das erste Turbinenelement 101 und das zweite Turbinenelement 102 können ferner eine Drehachse 115 aufweisen und entlang der Drehachse 115 mittels eines Verbindungsbolzens 114 drehbar relativ zueinander verbunden werden. Der Verbindungsbol- zen 114 kann zumindest in dem ersten Turbinenelement 101 oder in dem zweiten Turbinenelement 102 in einem Langloch 116 gelagert werden, so dass bei einer Positionierung des ersten Turbinenelements 101 gegenüber dem zweiten Turbinenelement 102 keine Verspannungen verursacht werden. Der Verbindungs- bolzen 114 kann zudem in einem Gleitlagerelement 119 gelagert werden, um einen Verschleiß zu reduzieren. Die Drehachse 115 kann ferner parallel zu einer Turbinenmittelachse 118 verlaufen .102 are aligned and aligned by the positioning system 100. The first turbine element 101 and the second turbine element 102 may further comprise an axis of rotation 115 and be rotatable relative to each other along the axis of rotation 115 by means of a connecting pin 114. The connecting bolt 114 can be mounted in a slot 116 at least in the first turbine element 101 or in the second turbine element 102, so that no tension is caused when the first turbine element 101 is positioned relative to the second turbine element 102. The connecting bolt 114 can also be mounted in a sliding bearing element 119 in order to reduce wear. The rotation axis 115 may further extend parallel to a turbine central axis 118.
Ferner zeigt die Figur einen Stift 111, welcher mit dem ersten Bereich 104 des Positionierungselements 103 befestigt werden kann und somit eine zusätzliche Befestigung des Positionierungselements 103 in der Passöffnung 107 des ersten Turbinenelements 101 bereitzustellen.Furthermore, the figure shows a pin 111 which can be fastened to the first region 104 of the positioning element 103 and thus to provide an additional fastening of the positioning element 103 in the fitting opening 107 of the first turbine element 101.
Mit anderen Worten kann das Positionierungselement 103 in eine (horizontale) Passöffnung 107 des ersten Turbinenelements 101 eingepasst und ferner in Richtung des zweiten Turbinenelements 102 unterhalb und parallel zu beispielsweise einer Gehäuseteilfuge des zweiten Turbinenelements 102 eingepasst werden. Der vertikal angeordnete Stift, bzw. Zylinderstift 111 kann das Positionierungselement 103 mit seinem ersten Bereich 104 vor einem Herausrutschen sichern. Über eine (vertikal) in dem Positionierungselement 103 angeordneten Stell- schraube 106 kann das erste Turbinenelement 101 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 ausgerichtet werden. Eine Kontermutter 110 kann dabei als Verdrehsicherung des Stellelements 106 durch Kontern ermöglicht werden. Mittels des Passstücks 112 an einer Flanke bzw. an einer offenen Seite der Aufnahmeöffnung 108 kann selbst bei einer montierten Turbine eine Aushebung und eine Verdrehsicherung des ersten Turbinenelements 101 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 sicherstellen. Das Passstück 112, welches mittels der Pass- schraube 113 an dem zweiten Turbinenelement 102 befestigbar ist, fungiert bei einer Demontage der Turbine gleichzeitig als Niederhalter und verhindert somit ein Ausheben des ersten Turbinenelements 101. Somit kann die Positionierung des ersten Turbinenelements 101 relativ zu dem zweiten Turbinenelement 102 in vertikaler und horizontaler Richtung selbst bei montierter Turbine erfolgen. Somit wird der Montageablauf der gesamten Turbine verkürzt, da ein schnelleres Ausrichten mittels des Positionierungssystems 100 ermöglicht wird.In other words, the positioning element 103 can be fitted in a (horizontal) fitting opening 107 of the first turbine element 101 and further be fitted in the direction of the second turbine element 102 below and parallel to, for example, a housing part of the second turbine element 102. The vertically arranged pin or cylinder pin 111 can secure the positioning element 103 with its first region 104 from slipping out. The first turbine element 101 can be aligned relative to the second turbine element 102 via a set screw (arranged vertically in the positioning element 103). A lock nut 110 can be made possible as a rotation of the adjusting element 106 by locking. By means of the fitting piece 112 on an edge or on an open side of the receiving opening 108, even in the case of a mounted turbine, a lifting and an anti-rotation lock of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 can be ensured. The fitting 112, which by means of the passport screw 113 is fastened to the second turbine element 102, simultaneously acts as a hold-down during disassembly of the turbine and thus prevents a lifting of the first turbine element 101. Thus, the positioning of the first turbine element 101 relative to the second turbine element 102 in the vertical and horizontal directions even at mounted turbine done. Thus, the assembly process of the entire turbine is shortened, since a faster alignment by means of the positioning system 100 is made possible.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to one of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

Patentansprüche claims
1. Positionierungssystem zur Positionierung eines ersten Turbinenelements (101) einer Turbine und eines zweiten Turbi- nenelements (102) der Turbine zueinander, das Positionierungssystem (100) aufweisend ein Positionierungselement (103) mit einem ersten Bereich (104) und einem zweiten Bereich (105), und ein Stellelement (106), wobei das Positionierungselement (103) mit dem erstenA positioning system for positioning a first turbine element (101) of a turbine and a second turbine element (102) of the turbine to each other, the positioning system (100) comprising a positioning element (103) having a first region (104) and a second region (105 ), and an actuating element (106), wherein the positioning element (103) with the first
Bereich (104) in einer Passöffnung (107) in dem ersten Turbinenelement (101) formschlüssig befestigbar ist, wobei das Positionierungselement (103) mit dem zweiten Bereich (105) in einer Aufnahmeöffnung (108) des zweiten Tur- binenelements (102) mittels des Stellelements (106) befestigbar ist, und wobei mittels einer Verstellung des Stellelements (106) die Position des Positionierungselements (103) in der Aufnahmeöffnung (108) relativ zu dem zweiten Turbinenelement (102) einstellbar ist.The positioning element (103) with the second region (105) in a receiving opening (108) of the second turbine element (102) by means of the. (104) in a fitting opening (107) in the first turbine element (101) positively fastened Adjusting element (106) can be fastened, and wherein by means of an adjustment of the adjusting element (106), the position of the positioning element (103) in the receiving opening (108) relative to the second turbine element (102) is adjustable.
2. Positionierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Positionierungselement (103) eine Durchgangsöffnung (109) aufweist, wobei das Stellelement (106) in der Durchgangsöffnung (109) angeordnet ist.2. Positioning system according to claim 1, wherein the positioning element (103) has a passage opening (109), wherein the adjusting element (106) in the passage opening (109) is arranged.
3. Positionierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stellelement (106) und das Positionierungsele- ment (103) eine Schraubverbindung bilden, wobei die Positionierung des Positionierungselements (103) in der Aufnahmeöffnung (108) relativ zu dem zweiten Turbinenelement (102) mittels Verschraubung des Stellelements (106) einstellbar ist.3. Positioning system according to claim 1 or 2, wherein the actuating element (106) and the positioning element (103) form a screw, wherein the positioning of the positioning element (103) in the receiving opening (108) relative to the second turbine element (102) by means of Screwing the adjusting element (106) is adjustable.
4. Positionierungssystem nach Anspruch 3, wobei das Stellelement (106) eine Kontermutter (110) aufweist, wobei die Kontermutter (110) entlang des Stellelements (106) gegen das Positionierungselement (103) drehbar ist um eine Verdrehsicherung des Stellelements (106) bereitzustellen .4. Positioning system according to claim 3, wherein the adjusting element (106) has a lock nut (110), wherein the lock nut (110) along the adjusting element (106) against the positioning element (103) is rotatable to provide a rotation of the adjusting element (106).
5. Positionierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen Stift (111) zur Fixierung des ersten Bereichs (104) des Positionierungselements (103) in der Passöffnung (107) in dem ersten Turbinenelement (101) .5. Positioning system according to one of claims 1 to 4, further comprising a pin (111) for fixing the first portion (104) of the positioning element (103) in the fitting opening (107) in the first turbine element (101).
6. Positionierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Seite der Aufnahmeöffnung (108) mit einem6. Positioning system according to one of claims 1 to 5, wherein a side of the receiving opening (108) with a
Passstück (112) ausgebildet, wobei das Passstück (112) mittels einer PassschraubeFitting piece (112) formed, wherein the fitting piece (112) by means of a dowel screw
(113) an dem zweiten Turbinenelement (102) befestigbar ist.(113) is attachable to the second turbine element (102).
7. Turbine aufweisend ein erstes Turbinenelement (101), ein zweites Turbinenelement (102), und das Positionierungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Positionierungssystem (100) eingerichtet ist, das erste Turbinenelement (101) und das zweite Turbinenele- ment (102) relativ zueinander zu positionieren.A turbine comprising a first turbine element (101), a second turbine element (102), and the positioning system (100) of any one of claims 1 to 6, wherein the positioning system (100) is arranged, the first turbine element (101) and the second Turbine element (102) to position relative to each other.
8. Turbine nach Anspruch 7, ferner aufweisend einen Verbindungsbolzen (114), wobei das erste Turbinenelement (101) und das zweite Turbinenelement (102) relativ zueinander um eine Drehachse (115) drehbar sind, wobei der Verbindungsbolzen (114) entlang der Drehachse (115) angeordnet ist, und wobei der Verbindungsbolzen (114) das erste Turbinenele- ment (101) und das zweite Turbinenelement (102) drehbar lagert .8. A turbine according to claim 7, further comprising a connecting pin (114), wherein the first turbine element (101) and the second turbine element (102) are rotatable relative to each other about an axis of rotation (115), wherein the connecting pin (114) along the axis of rotation ( 115), and wherein the connecting bolt (114) rotatably supports the first turbine element (101) and the second turbine element (102).
9. Turbine nach Anspruch 8, wobei das erste Turbinenelement (101) und/oder das zweite Turbinenelement (102) zur Aufnahme des Verbindungsbolzens (114) ein Langloch (116) aufweist, wobei der Verbindungsbolzen (114) entlang des Langlochs (116) verschiebbar gelagert ist.9. Turbine according to claim 8, wherein the first turbine element (101) and / or the second turbine element (102) for receiving the connecting bolt (114) has a slot (116), wherein the connecting pin (114) is slidably mounted along the slot (116).
10. Turbine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das erste Turbinenelement (101) und/oder das zweite Turbinenelement (102) aus der Gruppe bestehend aus Turbi- nengehäusen und Leitschaufelträgern ausgewählt sind.10. Turbine according to one of claims 7 to 9, wherein the first turbine element (101) and / or the second turbine element (102) from the group consisting of turbine housings and vane carriers are selected.
11. Verfahren zum Positionieren eines ersten Turbinenelements (101) und eines zweiten Turbinenelements (102) einer Turbine nach einem der Ansprüche 7 bis 10 zueinander, das Verfahren aufweisend11. A method for positioning a first turbine element (101) and a second turbine element (102) of a turbine according to any one of claims 7 to 10 to each other, the method comprising
Verstellung des Stellelements (106) derart, dass die Position des Positionierungselements (103) in der Aufnahmeöffnung (108) relativ zu dem zweiten Turbinenelement (102) geändert wird. Adjusting the adjusting element (106) such that the position of the positioning element (103) in the receiving opening (108) is changed relative to the second turbine element (102).
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