WO2010149146A2 - Befestigungsvorrichtung einer turbinen- oder verdichterschaufel - Google Patents

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WO2010149146A2
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Frank Stiehler
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Mtu Aero Engines Gmbh
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    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking

Definitions

  • the present invention relates to the attachment of a single turbine or compressor blade or a blade cluster (integral component consisting of a plurality of blades with a single common attachment) to a rotor or a stator according to the preamble of patent claim 1.
  • Compressor or turbine blades or clusters can be mounted substantially on two variants on a rotor or stator.
  • One possibility is to form at one end of the blade a blade root in the form of a dovetail, T-foot or a Christmas tree and to use this in a correspondingly shaped groove on the side of the rotor or stator.
  • the other possibility is to directly weld the blade at its one end to the rotor or stator by means of a suitable welding process (so-called blisk construction method).
  • the grooves formed in the rotor or stator in the axial or circumferential direction of each stage When extending in the axial direction blade roots (and grooves), which are referred to in the art as “axially built roots", these can be easily inserted into the usually open-sided grooves on the rotor (stator) side and then axially secured (eg positive engagement ).
  • the circumferentially extending groove is formed with a centrally disposed, rectangular Einsteckmund, which has approximately the width and length of the contemplatsteckenden blade root. At both longitudinal ends of the Einsteckmundes close groove slots with adapted to the foot cross section (Has undercuts on) on.
  • vanes can not be stringed together because there is sufficient clearance between each adjacent pair of vanes for insertion and subsequent displacement of the blade (or clusters) in the circumferential direction. This reduces the efficiency of the stage.
  • the invention is therefore based on the basic idea to change the geometry of the blade root and the groove so that by a tilting or Schwenkbewe- movement of the blade or the cluster during assembly of the foot can be latched into the groove quasi.
  • a constructive measure which is decisive for this purpose is to provide the groove with two predefined abutments lying opposite each other with respect to the foot. make form, which are radially spaced. In this way, a (with respect to the radial direction inclined (actual or imaginary) Nutöffhung, which creates a space (condition) for the spatial design of the contact surfaces, such that in the event of alignment of the blade or the cluster in the radial direction of the Einklinkfuß inevitably at least a groove flank hooked form fit. This will be explained in more detail below.
  • an elastic or movable or removable securing element is advantageous, which presses the foot in the direction of the radially outward-lying abutment point.
  • this securing element is placed with respect to the foot on the edge of the groove opposite the outer contact point and radially further out. This results in quasi a three-point bearing of the foot with two radially spaced bearing points along one Nutenflanke and a third bearing point on the opposite groove flank and radially between see the two other bearing points.
  • At least one, preferably the two abutment points are shaped in such a way that they form undercuts in the radial direction, which in the case of radial alignment (by pivoting) of the blade or clusters with corresponding projections on the blade - or Clusterfuß intervene.
  • FIG. 1 shows the perspective view of a turbine or compressor blade soot mounted on a rotor disk according to the preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows the cross-sectional view of the blade root and a disc portion in the assembled state to illustrate the mounting kinematics.
  • a Einklinkfuß 1 shown in Fig. 1 is formed according to the preferred principalsbei- game at the inner end of a turbine or compressor blade 2 and thus provided for mounting on a rotor disk 3.
  • the disc 3 is formed on a radially outer peripheral portion with one or a multiplicity of grooves 4 which extend in the circumferential direction on the principle of "circumferential build roots.”
  • the latching foot 1 and the receiving groove 4 form the blade according to the invention - or cluster Befest Trentsvo ⁇ chtung.
  • the foot on the disc and consequently the groove on the blade can be formed (as well as these may be formed mirrored in axial section).
  • the use of so-called blade clusters as a preferred embodiment is possible in which at least two or more blades are combined to form an integral component with a common single fastening device.
  • the attachment principle described below can be applied to a stator and the flow guide elements mounted thereon.
  • the latching foot 1 consists of a base plate 5, on the radial upper side of which the inner end of the blade 2 is welded (latching foot and blade can alternatively also be integrally cast and subsequently machined), and a tail or tree-shaped extension 6 extending radially inward on the radial underside of the footplate 5 (preferably in one-piece construction).
  • this extension 6 is not axisymmetric but in cross-section according to FIG. 2 has approximately the shape of a human foot tilted forward.
  • He forms (with respect to its central axis on one side a ristförmigen, obliquely to (radially) inwardly extending projection 7 and on the other side obliquely to (radially) outwardly directed heel 8th (or about the shape of a femoral head of a human hip joint)
  • the instep 7 and the heel 8 form radially outwardly facing contact surfaces 7a, 8a for engaging with groove-side undercuts to form a positive connection, as will be explained below.
  • the foot thus formed can also be provided on the side of the disc and the correspondingly shaped groove on the side of the blade or the foot and the correspondingly shaped groove in the axial section can also be formed mirrored.
  • the flanks of the circumferentially extending receiving groove 4 form opposite undercuts 4a, 4b in the form of recesses or folds recessed in the axial direction, whose respective shape is adapted to the latching foot 1.
  • These undercuts 4a, 4b represent predefined contact surfaces for the latching foot 1, which are engageable with the instep 7 and the heel 8 of the Einklinkfußes 1 and their radially outwardly facing contact surfaces 7a, 8a in Appendix and are u.a. necessary for the generation of a certain freedom during assembly movements.
  • the latching foot 1 has the shape of a man's angled forward foot
  • the opposing undercuts 4a, 4b on the two flutes or their contact surfaces must necessarily be at different radii to a radial orientation of the blade 2 enable.
  • the contact surface of the one undercut 4a cooperating with the instep 7 is arranged radially further inwards than the contact surface of the opposing undercut 4b cooperating with the heel 8.
  • the two undercuts can also be mirrored in axial section, ie, exactly the opposite, be formed, in which case the undercut 4a is thus arranged radially further outward than the opposite undercut 4b.
  • this special shape of the groove 4 results in a groove opening which does not open exactly radially outwardly but has an opening plane which is inclined with respect to the radials.
  • a securing element in the form of a sealing plate 9 against a forward tilting or moving out of the foot is arranged, which has a contact surface 10 which is connected to the Einklinkfuß. 1 or its extension 6 just below the base plate 5 radially but above both groove-side contact surfaces or undercuts 4a, 4b comes into contact.
  • the contact surface 10 is limited in the circumferential direction of two opposing positioning lugs 11, which receive the Einklinkfuß 1 and its extension 6 between them and thus secure the foot 1 in the circumferential direction against displacement.
  • the Einklinkfuß 1 is used at its extension 6 in the receiving groove 4 via the obliquely oriented, extending in the circumferential direction groove opening.
  • the blade root 1 is attached in respect of the slot opening tipped position on the disc 3 and the instep 7 first inserted into the groove opening (slot slot).
  • the latching foot 1 is erected by a pivoting movement, wherein the instep 7 slides into the corresponding undercut 4a on the one flank of the groove and the heel 8 locks into the opposite undercut 4b.
  • the blade 2 the blade cluster
  • the groove flank enclosing the heel 8 comes into contact with the extension 6 and thus prevents further pivoting movement of the foot 1.
  • the securing element 9 is finally fixed to the disc 3 and that on the side of the Rists 7, such that their Contact surface 10 pushes the Einklinkfuß 1 against the opposite flank of the groove and radially outward and thus caulked the foot 1 in the receiving groove 4.
  • the radially outwardly facing contact surfaces 7a, 8a of Rists 7 and the heel 8 are in abutment with the radially inwardly facing contact surfaces of Schuschnei- fertilize 4a, 4b, so that a positive engagement for optimum power transmission from the blade 2 in the disc 3 results.
  • the surface normals of the contacting surfaces intersect between the radially outwardly facing contact surfaces 7a, 8a of the rim 7 or the leg 8 and the radially inwardly facing abutment surfaces of the undercuts 4a and 4b of the disc 3 on the center of gravity axis S of FIG Shovel or Schaufelc- lusters in a common point, whereby a thus created fastening system between the blade and the disc is mechanically stressed torque-free.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung einer Schaufel oder eines Schaufelclusters an einem Rotor oder Stator einer Turbinen- oder Verdichterstufe mit einem Einklinkfuß (1) und einer Aufnahmenut (4), die erfindungsgemäß mit zwei bezüglich des Fußes sich gegenüberliegenden vordefinierten Anlagestellen (4a, 4b) ausgebildet ist, welche radial voneinander beabstandet sind. Zumindest die eine, vorzugsweise die beiden vordefinierten Anlagestellen sind so geformt, dass sie in Radialrichtung Hinterschneidungen (4a, 4b) ausbildet, die bei radialer Ausrichtung der Schaufel oder des Clusters mit entsprechenden Hinterschneidungen am Einklinkfuß eingreifen.

Description

Befestigungsvorrichtung einer Turbinen- oder Verdichterschaufel
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Befestigung einer einzelnen Turbinen- oder Verdichterschaufel oder eines Schaufelclusters (integrales Bauteil bestehend aus mehreren Schaufeln mit einer einzigen gemeinsamen Befestigung) an einem Rotor oder einem Stator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Verdichter- oder Turbinenlaufschaufeln bzw. Cluster können im Wesentlichen auf zwei Varianten an einem Rotor oder Stator befestigt werden. Die eine Möglichkeit besteht darin, an einem Ende der Schaufel einen Schaufelfuß in Form eines Schwalbenschwanzes, T-Fußes oder eines Tannenbaums auszubilden und diesen in eine entsprechend geformte Nut auf Seiten des Rotors oder Stators einzusetzen. Die andere Möglichkeit sieht vor, die Schaufel an ihrem einen Ende an dem Rotor oder Stator durch ein geeignetes Schweißverfahren direkt aufzuschweißen (sog. Bliskbauweise).
Je nach Art und Höhe der zu erwartenden Belastungen verlaufen gemäß der ersten Variante die im Rotor oder Stator ausgebildeten Nuten in Axial- oder in Umfangsrichtung der jeweiligen Stufe. Bei in axialer Richtung sich erstreckenden Schaufelfüßen (und Nuten), welche in Fachkreisen als „axial built roots" bezeichnet werden, können diese in die für gewöhnlich stirnseitig offenen Nuten auf Seiten des Rotors (Stators) einfach eingeschoben und anschließend axial gesichert werden (z.B. Formschluss).
Bei in Umfangsrichtung sich erstreckenden Schaufelfüßen (und Nuten), welche die allgemein bekannte Bezeichnung „circumferential build roots" tragen, gestaltet sich das Montieren der Schaufeln am Rotor oder Stator weitaus schwieriger. In diesem Fall müssen nämlich die Nuten Einsteckerweiterungen aufweisen, das sind Stellen, an denen die Nuten keine mit den Schaufelfüßen zusammenwirkenden Hinterschneidungen haben, sodass die Schaufelfüße in die Nuten „eingefädelt" werden können. Anschließend müssen die Schaufelfüße jeweils in den Nutenbereich mit entsprechenden Hinterschneidungen in Umfangsrichtung verschoben und schließlich gegen ein unbeabsichtigtes Zu-
BESTÄTIGUNGSKOPIE
- l - rückverschieben in Umfangsrichtung gesichert werden. Als abschließenden Montageschritt werden zumeist die Einsteckerweiterungen verschlossen.
Als ein hierfür relevanter Stand der Technik sei die DE 103 37 868 Al der Anmelderin selbst genannt, aus der sowohl die Konstruktion eines „axial built roots" wie auch die eines „circumferential build roots" mit jeweils unterschiedlichen Fußgeometrien und Querschnitten hervorgeht. Gemäß dieser Druckschrift ist die in Umfangsrichtung sich erstreckende Nut mit einem mittig angeordneten, rechteckigen Einsteckmund ausgeformt, der in etwa die Breite und Länge des einzusteckenden Schaufelfußes aufweist. An beiden Längsenden des Einsteckmundes schließen sich Nutenschlitze mit an den Fuß angepasstem Querschnitt (Weist Hinterschneidungen auf) an.
Es liegt auf der Hand, dass eine derartige Ausgestaltung nicht nur kompliziert in der Fertigung ist sondern auch eine aufwändigere Montage und ggf. Reparatur der Schau- fein erforderlich macht. Darüber hinaus können die Schaufeln nicht eng aneinander gereiht werden, da zwischen jedem angrenzenden Schaufelpaar ausreichend Abstand für ein Einsetzen und anschließendes Verschieben der Schaufel (oder Cluster) in Umfangsrichtung erforderlich ist. Dies reduziert den Wirkungsgrad der Stufe.
Angesichts dieser Problematik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungseinrichtung vorzugsweise für eine Laufschaufel oder ein Laufschau- felcluster einer Turbinen- oder Verdichterstufe zu schaffen, die eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut ohne Einsteckerweiterungen vorsieht.
Diese Aufgabe wird durch eine Befestigungseinrichtung mit den Merkmalen des anliegenden Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt demzufolge der prinzipielle Gedanke zugrunde, die Geometrie des Schaufelfußes und der Nut so zu verändern, dass durch eine Kipp- oder Schwenkbewe- gung der Schaufel oder des Clusters bei deren Montage der Fuß in die Nut quasi eingeklinkt werden kann. Eine hierfür entscheidende konstruktive Maßnahme besteht darin, die Nut mit zwei bezüglich des Fußes sich gegenüber liegenden vordefinierten Anlage- stellen auszubilden, die radial beabstandet sind. Auf diese Weise entsteht eine bezüglich der Radialrichtung geneigte (tatsächliche oder gedachte) Nutöffhung, die einen Freiraum (Voraussetzung) für die räumliche Gestaltung der Anlageflächen schafft, derart, dass für den Fall einer Ausrichtung der Schaufel oder des Clusters in Radialrichtung der Einklinkfuß zwangsläufig zumindest auf einer Nutenflanke formschlüssig verhakt. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.
Des Weiteren ist ein entweder elastisches oder bewegbares oder abnehmbares Sicherungselement vorteilhaft, welches den Fuß in Richtung zu der radial weiter außen He- genden Anlagestelle presst. Vorzugsweise ist dieses Sicherungselement bezüglich des Fußes auf der der äußeren Anlagestelle gegenüber liegenden Flanke der Nut und radial noch weiter außen platziert. Hierdurch entsteht quasi eine Drei-Punkt-Lagerung des Fußes mit zwei radial beabstandeten Lagerpunkten längs der einen Nutenflanke und einem dritten Lagerpunkt auf der gegenüber liegenden Nutenflanke sowie radial zwi- sehen den zwei anderen Lagerpunkten.
Um, wie vorstehend kurz angedeutet, radial wirkende Kräfte sicher, d.h. per Form- schluss, in die Scheibe einleiten zu können, ist zumindest die eine, vorzugsweise die beiden Anlagestellen so geformt, dass sie in Radialrichtung Hinterschneidungen ausbil- det, die bei radialer Ausrichtung (durch Verschwenken) der Schaufel oder Cluster mit entsprechenden Vorsprüngen am Schaufel- bzw. Clusterfuß eingreifen.
Alternativ zu der vorstehenden Ausgestaltung ist es aber auch möglich, das Anpresselement am Nutengrund anzuordnen und die Hinterschneidungen so zu gestalten, dass der Fuß über das Anpresselement in Radialrichtung nach außen gedrückt und dabei eingerastet bzw. eingeklinkt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt die Perspektivenansicht eines Turbinen- oder Verdichterschaufelrußes montiert auf einer Rotorscheibe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 2 zeigt die Querschnittsansicht des Schaufelfußes und eines Scheibenabschnitts in montiertem Zustand zur Darstellung der Montagekinematik.
Ein in Fig. 1 dargestellte Einklinkfuß 1 ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbei- spiel am inneren Ende einer Turbinen- oder Verdichterlaufschaufel 2 ausgebildet und somit für die Montage an einer Rotorscheibe 3 vorgesehen. Hierfür ist die Scheibe 3 an einem radial äußeren Umfangsabschnitt mit einer oder einer Vielzahl von Nuten 4 ausgebildet, die sich nach dem Prinzip der „circumferential build roots" in Umfangsrich- tung erstrecken. Der Einklinkfuß 1 sowie die Aufnahmenut 4 bilden die erfindungsge- mäße Schaufel- oder Cluster-Befestigungsvoπϊchtung.
An dieser Stelle sei daraufhingewiesen, dass der Fuß auf der Scheibe und demzufolge die Nut an der Schaufel ausgebildet werden kann (sowie diese im axialen Schnitt auch gespiegelt ausgebildet sein können). Anstelle einer singulären Schaufel ist der Einsatz von sogenannten Schaufelclustern als bevorzugte Ausführungsform möglich, bei denen mindestens zwei oder mehrere Schaufeln zu einem integralen Bauteil mit einer gemeinsamen einzigen Befestigungsvorrichtung zusammengefasst sind. Auch kann das nachfolgend beschriebene Befestigungsprinzip auf einen Stator und die daran montierten Strömungsleitelemente angewendet werden.
Gemäß der Fig. 1 besteht der Einklinkfuß 1 aus einer Fußplatte 5, an deren radialer Oberseite das innere Ende der Schaufel 2 angeschweißt ist (Einklinkfuß und Schaufel können alternativ auch integral gegossen und anschließend spanend bearbeitet sein), und einem schwalbeschwanz- oder tannenbaumförmigen Fortsatz 6, der sich an der ra- dialen Unterseite der Fußplatte 5 radial nach innen erstreckt (vorzugsweise in einstückiger Bauweise). Dieser Fortsatz 6 ist jedoch nicht achssymmetrisch sondern hat im Querschnitt gemäß der Fig. 2 etwa die Form eines nach vorn abgekippten menschlichen Fu- ßes (bzw. etwa die Form eines Oberschenkelknochenkopfs eines menschlichen Hüftgelenks), d.h. er bildet bezüglich seiner Mittelachse auf einer Seite einen ristförmigen, schräg nach (radial) innen verlaufenden Vorsprung 7 und auf der anderen Seite eine schräg nach (radial) außen gerichtete Ferse 8. Der Rist 7 sowie die Ferse 8 bilden radial nach außen weisende Kontaktflächen 7a, 8a für das in Eingriff kommen mit nutenseiti- gen Hinterschneidungen zur Bildung eines Formschlusses, wie dies nachstehend noch erläutert wird. Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, kann natürlich der derart gebildete Fuß auch auf Seiten der Scheibe und die entsprechend gestaltete Nut auf Seiten der Laufschaufel vorgesehen sein bzw. können der Fuß und die entsprechend gestaltete Nut im axialen Schnitt auch gespiegelt ausgebildet sein.
Wie ferner aus der Fig. 1 zu entnehmen ist, bilden die Flanken der in Umfangsrichtung verlaufenden Aufnahmenut 4 sich gegenüberliegende Hinterschneidungen 4a, 4b in Form von in Axialrichtung ausgenommenen Rücksprüngen oder Falze, deren jeweilige Form dem Einklinkfuß 1 angepasst ist. Diese Hinterschneidungen 4a, 4b stellen vordefinierte Anlageflächen für den Einklinkfuß 1 dar, welche mit dem Rist 7 und der Ferse 8 des Einklinkfußes 1 bzw. deren radial nach außen weisenden Kontaktflächen 7a, 8a in Anlage bringbar sind und sind u.a. notwendig für die Erzeugung einer bestimmten Freiheit bei Montagebewegungen.
Da, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, der Einklinkfuß 1 die Form eines nach vorn abgewinkelten Menschenfußes hat, müssen die sich gegenüberliegenden Hinterschneidungen 4a, 4b an den beiden Nutenflanken bzw. deren Anlageflächen zwangsläufig auf unterschiedlichen Radien befinden, um eine radiale Ausrichtung der Schaufel 2 zu ermöglichen. Im vorliegenden Fall ist daher die mit dem Rist 7 kooperierende Anlagefläche der einen Hinterschneidung 4a radial weiter innen angeordnet als die mit der Ferse 8 zusammenwirkende Anlagefläche der gegenüberliegenden Hinterschneidung 4b. Die beiden Hinterschneidungen können alternativ auch im axial Schnitt gespiegelt, d.h. genau umgekehrt, ausgebildet sein, wobei in diesem Fall somit die Hinterschneidung 4a radial weiter außen angeordnet ist als die gegenüberliegende Hinterschneidung 4b. Darüber hinaus werden die Hinterschneidungen 4a, 4b dadurch gebildet, dass die Nutenflanken klammerartig geformt sind und somit den Einklinkfuß 1 wie ein Schuh umschließen. Durch diese besondere Formgebung der Nut 4 ergibt sich gemäß der Fig. 2 eine Nutenöffnung, die sich nicht exakt radial nach außen hin öffnet, sondern eine Öff- nungsebene hat, die bezüglich der Radialen schräg steht.
Schließlich ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Rotorscheibe 3 (oder am Stator) und zwar auf Seiten des Rist 7 ein Sicherungselement in Form einer Dichtplatte 9 gegen ein nach vorne Kippen oder Herausbewegen der Fußes angeordnet, welche eine Kontaktfläche 10 hat, die mit dem Einklinkfuß 1 bzw. dessen Fortsatz 6 knapp radial unterhalb der Fußplatte 5 jedoch radial oberhalb beider nutenseitigen Anlageflächen bzw. Hinterschneidungen 4a, 4b in Anlage kommt. Die Kontaktfläche 10 wird in Um- fangsrichtung von zwei sich gegenüberliegenden Positioniernasen 11 begrenzt, welche den Einklinkfuß 1 bzw. dessen Fortsatz 6 zwischen sich aufnehmen und so den Fuß 1 in Umfangsrichtung gegen ein Verschieben sichern.
Die Montage der Schaufel 2 oder des Schaufelclusters in der Umfangsnut 4 der Rotorscheibe 3 lässt sich wie folgt beschreiben:
Zuerst wird der Einklinkfuß 1 an dessen Fortsatz 6 in die Aufnahmenut 4 über die schräg ausgerichtete, in Umfangsrichtung sich erstreckende Nutenöffnung eingesetzt. Hierfür wird der Schaufelfuß 1 in bezüglich der Nutenöffnung abgekippter Lage an der Scheibe 3 angesetzt und der Rist 7 zuerst in die Nutenöffnung (Nutenschlitz) eingeführt. Sobald die Ristspitze den Nutengrund berührt, wird der Einklinkfuß 1 durch eine Schwenkbewegung aufgerichtet, wobei der Rist 7 in die entsprechende Hinterschnei- dung 4a an der einen Nutenflanke gleitet und die Ferse 8 in die gegenüberliegende Hin- terschneidung 4b einrastet. Sobald sich die Schaufel 2 (das Schaufelcluster) exakt radial ausgerichtet hat, kommt die die Ferse 8 umschließende Nutenflanke mit dem Fortsatz 6 in Anlage und verhindert so eine weitere Schwenkbewegung des Fußes 1.
Um den Fuß 1 nunmehr in dieser Position zu halten, wird abschließend das Sicherungselement 9 an der Scheibe 3 und zwar auf Seiten des Rists 7 fixiert, derart, dass deren Kontaktfläche 10 den Einklinkfuß 1 gegen die gegenüber liegende Nutenflanke sowie radial nach außen drängt und den Fuß 1 somit in der Aufnahmenut 4 verstemmt. Die radial nach außen weisenden Kontaktflächen 7a, 8a des Rists 7 und der Ferse 8 sind dabei in Anlage mit den radial nach innen weisenden Anlageflächen der Hinterschnei- düngen 4a, 4b, sodass sich ein Formschluß für eine optimale Kraftübertragung von der Schaufel 2 in die Scheibe 3 ergibt.
Vorzugsweise schneiden sich die Flächennormalen der sich berührenden Flächen zwischen den radial nach außen weisenden Kontaktflächen 7a, 8a des Rists 7 bzw. der Fer- se 8 und den radial nach innen weisenden Anlageflächen der Hinterschneidungen 4a bzw. 4b der Scheibe 3 auf der Schwerpunktachse S der Schaufel oder des Schaufelc- lusters in einem gemeinsamen Punkt, wodurch ein derart geschaffenes Befestigungssystem zwischen Schaufel und Scheibe mechanisch momentenfrei beansprucht ist.
Durch die einkippende Montage der Schaufel an Rotorscheibe entfällt ein Verschieben des Fußes längs der Nut für ein Arretieren. Die Schaufelabstände können daher auch bei Umfangsnutkonstruktionen sehr eng gewählt werden (kleine Teilung möglich), sodass eine hohe Schaufelzahl realisierbar ist. Es können hohe Schaufelkräfte übertragen werden obgleich sich Schaufel- und Fußgeometrie nicht verkompliziert. Die Herstellungs- und Montagekosten bleiben niedrig.

Claims

Patentansprüche
1. Befestigungsvorrichtung zur Montage eines Turbinen- oder Verdichterbauteils an einem Rotor (3) oder Stator mit - einem Einklinkfuß (1) an dem Turbinen- oder Verdichterbauteil und
- einer umlaufenden Aufnahmenut (4) an dem Rotor (3) oder Stator, die an ihren sich mit axialem Abstand gegenüberliegenden Nutenflanken jeweils mindestens eine Anlagestelle (4a, 4b) für den Einklinkfuß (1) hat, wobei die zwei Anlagestellen (4a, 4b) in Radialrichtung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinen- oder Verdichterbauteil als Schaufelcluster mit mindestens zwei integral verbundenen Schaufeln (2) ausgeführt ist.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Sicherungselement (9), das den Einklinkfuß (1) in Solllage für den Betrieb fixiert.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) elastisch ist oder an dem die Nut (4) aufweisenden Rotor
(3) oder Stator bewegbar oder abnehmbar montiert ist.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) bezüglich des Einklinkfußes (1) auf der der ra- dial weiter äußeren Anlagestelle (4b) gegenüber liegenden Nutenflanke angeordnet ist und eine Kontaktstelle (10) für den Einklinkfuß (1) hat, die zu der radial weiter äußeren Anlagestelle (4b) radial nach außen beabstandet ist.
5. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise beide Anlagestellen (4a,
4b) in Axialrichtung jeweils zumindest eine Hinterschneidung ausbilden, die bei radialer Ausrichtung des Schaufelclusters mit entsprechenden Kontaktflä- chen (7, 7a, 8, 8a) am Einklinkfuß (1) eine formschlüssige Kraftübertragung bewirken.
6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagestellen (4a, 4b) eine Nutenöffnung freigeben, deren Öffhungsebene bezüglich der Radialrichtung schräg steht.
7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklinkfuß (1) auf Seiten des Schaufel Clusters und die Nut (4) auf Seiten des Rotors (3) oder des Stators ausgebildet sind.
8. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) oder zumindest eine Nutenflanke in Umfangsrichtung beabstandete Positioniernasen (11) hat, die den montierten Einklinkfuß (1) zwischen sich aufnehmen und eine Verschiebesicherung in Umfangsrichtung für den Einklinkfuß (1) ausbilden.
9. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) als eine Dichtungsplatte aus- geformt ist, welche die Nut (4) abdichtet.
10. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklinkfuß (1) im Querschnitt der Form eines nach vorn oder nach hinten gestreckten menschlichen Fußes nachempfunden ist mit einem Rist (7) und einer Ferse (8), welche jeweils mit den Anlagestellen (4a,
4b) der Aufnahmenut (4) eine Formschlussverbindung bewirken.
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