Beschreibung Radscheibenanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radscheibenanordnung mit einer Radscheibe, mehreren Schaufeleinrichtungen, die entlang des Außenumfangs der Radscheibe befestigt sind, meh¬ reren Dichtblechen, die in zwei radial voneinander beab- standeten Ringnuten gehalten sind, wobei die erste Ringnut in der Radscheibe vorgesehen ist und axial auswärts durch einen Ringvorsprung begrenzt ist, und wobei die zweite Ringnut durch eine Vielzahl von benachbart angeordneten Ringnutsegmenten definiert ist, die jeweils in den einzelnen Schaufel- einrichtungen vorgesehen sind.
Radscheibenanordnungen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Während der Montage werden die Schaufeleinrichtungen in Nuten der Radscheibe eingeschoben, wobei sukzessiv auch die Dichtbleche in die beiden Ringnuten eingesetzt werden. Um die letzten beiden Schaufeleinrichtungen einbauen zu können, müssen sämtliche Dichtbleche bereits montiert und soweit über ihre Überlappungsbereiche in den Ringnuten verschoben sein, dass die Schaufeleinrichtungen in die zugeordneten Nuten der Radscheibe eingebaut werden können. Anschließend werden die Dichtbleche in Umfangsrichtung wieder zurück in ihre bestimmungsgemäße Position geschoben und dort gegen ein Verschieben geeignet gesichert.
Ein Nachteil der bekannten Radscheibenanordnungen besteht darin, dass die Dichtbleche während des bestimmungsgemäßen Be¬ triebs der Radscheibenanordnung unter Einwirkung der vorherrschenden Fliehkraft gegen die Schaufeleinrichtungen gedrückt werden, so dass das gesamte Eigengewicht der Dichtbleche auf den Schaufeleinrichtungen lastet. Dies führt zu einer hohen Belastung der Verbindungen zwischen der Radscheibe und den
Schaufeleinrichtungen, weshalb diese sehr massiv ausgebildet werden müssen, was mit hohen Kosten einhergeht.
Alternativ dazu ist es beispielsweise aus der EP 1 944 472 AI bekannt, die Dichtbleche an der Radscheibe radial zu lagern, so dass deren Fliehkräfte von der Radscheibe aufgenommen wer¬ den. Dazu ist an jedem Dichtblech ein Vorsprung vorgesehen, der einen dazu korrespondierenden Vorsprung der Radscheibe hintergreift. Nachteilig ist jedoch die einseitige Kraftlei- tung in Radscheibe.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art mit alternativem preiswerten Aufbau zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Radscheibenanordnung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Ringnut hinter- schnitten ausgebildet ist und im Querschnitt betrachtet zu¬ mindest einen axial vorstehenden Haltevorsprung aufweist, der mit einer Anlagefläche versehen ist, und dass die Dichtbleche im Bereich des Innendurchmessers im Querschnitt betrachtet jeweils zumindest einen korrespondierend zu dem zumindest ei- nen Haltevorsprung ausgebildeten, axial vorstehenden Tragvorsprung aufweisen, der mit einer Tragfläche versehen ist, wobei die Anlagefläche des zumindest einen Haltevorsprungs , die Tragfläche des zumindest einen Tragvorsprungs und die Höhe der Dichtbleche derart ausgebildet sind, dass sich die Tragflächen der Dichtbleche während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Radscheibenanordnung unter Einwirkung einer Fliehkraft gegen die Anlagefläche des zumindest einen Halte¬ vorsprungs abstützen. Dank dieser Ausgestaltung wird das Eigengewicht der Dichtbleche während des bestimmungsgemäßen Be- triebs der Radscheibenanordnung unter Einwirkung einer Fliehkraft durch den zumindest einen Haltevorsprung der Radscheibe aufgenommen. Damit werden die Verbindungen zwischen der Radscheibe und den Schaufeleinrichtungen entlastet, da die
Fliehkraftbelastung von den Dichtblechen „entkoppelt" wird. Dies führt dazu, dass die Radscheibe in den besagten Verbin¬ dungsbereichen zu den Schaufeleinrichtungen dünner ausgestaltet werden kann. Gleiches gilt auch für die Plattformen der Schaufeleinrichtungen, mit denen die Schaufeleinrichtungen an der Radscheibe gehalten sind, da diese das Gewicht der Dichtbleche nicht aufnehmen müssen. Insgesamt ergibt sich auf diese Weise ein sehr kostengünstiger Aufbau.
Weiter weist die erste Ringnut im Querschnitt betrachtet zwei axial einander gegenüber liegende und zueinander weisende Haltevorsprünge auf, die jeweils mit einer Anlagefläche ver¬ sehen sind, und die Dichtbleche umfassen im Bereich des In¬ nendurchmessers im Querschnitt betrachtet zwei korrespondie¬ rend zu den Haltevorsprüngen ausgebildete, axial einander ge¬ genüberliegende und voneinander weg weisende Tragvorsprünge, die jeweils mit einer Tragfläche versehen sind, wobei die An¬ lageflächen und die Tragflächen derart ausgebildet sind, dass sich die Tragflächen der Dichtbleche während des bestimmungs¬ gemäßen Betriebs der Radscheibenanordnung unter Einwirkung einer Fliehkraft gegen die Anlageflächen der Haltevorsprünge abstützen. Durch das Vorsehen eines weiteren Haltevorsprungs und eines weiteren Tragvorsprungs wird das Gewicht der Dicht¬ bleche während des bestimmungsgemäßen Betriebs gleichmäßiger verteilt, wodurch eine bessere Stabilität und Krafteinleitung in die Radscheibe erzielt wird.
Bevorzugt erstrecken sich die Anlageflächen des zumindest ei¬ nen Haltevorsprungs und die Tragflächen der Dichtbleche je- weils sowohl quer zur radialen Richtung als auch quer zur axialen Richtung. Mit anderen Worten sind die Anlageflächen sowie die Tragflächen jeweils geneigt.
Vorteilhaft erstrecken sich die Seitenflächen der Dichtbleche zumindest teilweise quer zur axialen Richtung und sind derart ausgebildet, dass sich die Dichtbleche im bestimmungsgemäßen Zustand in Bezug auf die axiale Richtung im Bereich ihrer Seitenflächen überlappen. Auf diese Weise wird zwischen den
Seitenflächen benachbart angeordneter Dichtbleche in axialer Richtung eine Dichtwirkung erzielt.
Vorteilhaft sind die Seitenflächen der Dichtbleche gestuft ausgebildet, so dass die Dichtbleche unter Beibehaltung einer Überlappung in der Umfangsrichtung zueinander um ein vorbestimmtes Maß verschoben werden können. Die Stufung sollte derart gewählt werden, dass die Dichtbleche in einem Zustand, in dem sämtliche Dichtbleche einer Radscheibenanordnung mon- tiert sind, derart zusammengeschoben werden können, dass zwischen zwei benachbart angeordneten Dichtblechen ein Abstand eingestellt werden kann, der größer als die Breite eines ein¬ zelnen Dichtbleches ist. Eine solche Ausgestaltung kann in Abhängigkeit von der Art der Montage der Dichtbleche von Vor- teil sein, wie es anhand der nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Ausführungsform deutlich wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine sich axial durch den Ringvorsprung hindurch er- streckende Aussparung vorgesehen, deren minimale Breite in
Umfangsrichtung größer als die Breite der Dichtbleche im Be¬ reich des Innendurchmessers ist, so dass ein Dichtblech axial durch die Ausnehmung zwischen den Ringnuten eingesetzt und in Umfangsrichtung von diesen geführt bewegt werden kann. Dank einer solchen Ausnehmung können die Dichtbleche in einfacher Art und Weise in die zugeordneten Ringnuten eingefädelt werden, selbst wenn bereits sämtliche Schaufeleinrichtungen an der Radscheibe montiert sind, wodurch die Montage sehr flexi¬ bel gestaltet wird. Darüber hinaus lassen sich die einzelnen Dichtbleche im Servicefall durch die Ausnehmung ohne großen Aufwand wieder entnehmen.
Bevorzugt sind zwei Ausnehmungen vorgesehen, die einander gegenüber liegend in der Radscheibe ausgebildet sind. Durch ei- nen umfänglichen Versatz der Ausnehmungen, insbesondere um
180 Grad, werden zum einen die Montage und die Demontage der Dichtbleche erleichtert. Zum anderen wird durch das Vorsehen
einer gegenüber der ersten Ausnehmung angeordneten zweiten Ausnehmung eine potentielle Unwucht ausgeglichen.
Vorteilhaft ist zumindest ein Verschlussstück vorgesehen, das zum Verschließen der zumindest einen Ausnehmung lösbar an der Radscheibe befestigbar ist, wobei das Verschlussstück eine Aufnahmefläche zur Aufnahme zumindest eines Dichtbleches auf¬ weist. Bevorzugt weist das zumindest eine Verschlussstück an gegen¬ überliegenden Seiten radial auswärts vorstehende Verschluss- stückvorsprünge auf, die im bestimmungsgemäßen Zustand in korrespondierend ausgebildete Taschen der Ausnehmung greifen. Auf diese Weise lässt sich das Verschlussstück in Umfangs- richtung an der Radscheibe sichern.
Vorteilhaft weist das zumindest eine Verschlussstück im Be¬ reich seiner Aufnahmefläche einen sich in radialer Richtung erstreckenden Steg auf, der im bestimmungsgemäßen Zustand in korrespondierend ausgebildete, am Innendurchmesser von zumin¬ dest zwei Dichtblechen ausgebildete Dichtblechnuten greift. Auf diese Weise wird eine Sicherung des Verschlussstückes im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand durch das bzw. durch die benachbart zu diesem positionierten Dichtbleche erzielt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Kanten der Ringnut und/oder der Tragvorsprünge und/oder des Verschlussstückes mit Radien versehen, um Spannungsüberhöhungen zu vermeiden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Radscheibenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Radscheibenan¬ ordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im fertig montierten Zustand; Figur 2 eine vergrößerte Schnittansicht des in Figur 1 mit dem Bezugszeichen II gekennzeichneten Ausschnittes;
Figur 3 eine vergrößerte Seitenansicht der in Figur 2 dar¬ gestellten Anordnung;
Figur 4 eine vergrößerte Ansicht der in Figur 2 dargestell¬ ten Anordnung, wobei ein Verschlussstück zu Darstellungszwecken weggelassen ist; und Figur 5 eine vergrößerte Seitenansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform der in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Anordnung.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Radscheibenanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bzw. Komponenten derselben. Die Radscheibenanordnung 1 umfasst eine Radscheibe 2, mehrere Schaufeleinrichtungen 3, die entlang des Außenumfangs der Radscheibe 2 befestigt sind, und mehrere Dichtbleche 4, die zwischen der Radscheibe 2 und den Schau- feleinrichtungen 3 in zwei radial voneinander beabstandeten Ringnuten 5 und 6 gehalten sind. Die erste Ringnut 5 ist da¬ bei in der Radscheibe 2 vorgesehen und wird axial auswärts durch einen Ringvorsprung 7 begrenzt. Die zweite Ringnut 6 ist durch eine Vielzahl von benachbart angeordneten Ringnut- Segmenten definiert, die jeweils in den Schaufeleinrichtungen 3 ausgebildet sind. Zur Erleichterung der Montage der Dicht¬ bleche 4 umfasst die Radscheibe 2 zumindest eine sich axial durch den Ringvorsprung 7 hindurch erstreckende Ausnehmung 8, deren minimale Breite in Umfangsrichtung größer als die Brei- te der Dichtbleche 4 am Innendurchmesser ist. Entsprechend können die Dichtbleche 4 axial durch die Ausnehmung 8 zwischen den Ringnuten 5 und 6 eingesetzt und in Umfangsrichtung von diesen geführt bewegt werden. Zum Verschließen der Aus-
nehmung 8 umfasst die Radscheibenanordnung 1 zudem ein Verschlussstück 9, das lösbar an der Radscheibe 2 befestigt werden kann. Die an der Radscheibe 2 vorgesehene Ringnut 5 weist im Quer¬ schnitt betrachtet zwei axial einander gegenüberliegende und zueinander weisende Haltevorsprünge 10 auf, die jeweils mit einer Anlagefläche 11 versehen sind. Die Dichtbleche 4 umfas¬ sen im Bereich ihres Innendurchmessers im Querschnitt be- trachtet zwei korrespondierend zu den Haltevorsprüngen 10 ausgebildete, axial einander gegenüber und voneinander weg weisende Tragvorsprünge 12, die jeweils mit einer Tragfläche 13 versehen sind. Die Haltevorsprünge 10 und die Tragvor¬ sprünge 12 erstrecken sich jeweils sowohl quer zur radialen Richtung R als auch quer zur axialen Richtung A und sind vorliegend auf der Winkelhalbierenden angeordnet, wobei auch andere Neigungen möglich sind. Die Anlageflächen 11 der Haltevorsprünge 10, die Tragflächen 13 der Tragvorsprünge 12 und die Höhe der Dichtbleche 4 sind derart ausgebildet bzw. ge- wählt, dass sich die Tragflächen 13 der Dichtbleche 4 während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Radscheibenanordnung 1 unter Einwirkung einer Fliehkraft gegen die Anlageflächen 11 der Haltevorsprünge 10 abstützen. Die Seitenflächen 14 der Dichtbleche 4 erstrecken sich zumindest teilweise quer zur axialen Einrichtung A und sind derart ausgebildet, dass sich die Dichtbleche 4 in bestimmungsgemä¬ ßen Zustand in Bezug auf die axiale Richtung A im Bereich ihrer Seitenflächen 14 überlappen. Vorliegend sind die Sei- tenflächen 14 der Dichtbleche 4 gestuft ausgebildet, so dass sich benachbart angeordnete und einander überlappende Dicht¬ bleche 4 in radialer Richtung unter Beibehaltung der Überlappung verschieben lassen. Das Maß der Überlappung ist derart gewählt, dass sich die Dichtbleche 4 in einem Zustand, in dem sämtliche Dichtbleche 4 an der Radscheibenanordnung 1 montiert sind, wie es in Figur 1 gezeigt ist, derart ineinander schieben lassen, dass zwischen zwei benachbart angeordneten
Dichtblechen 4 ein Abstand eingestellt werden kann, der größer als die maximale Breite der Dichtbleche 4 ist.
Die Ausnehmung 8 umfasst beidseitig angeordnete Taschen 15, die sich axial durch den gesamten Ringvorsprung 7 erstrecken und in radialer Richtung Hinterschneidungen bilden. Das Verschlussstück 9 umfasst korrespondierend zu den Taschen 15 ausgebildete, radial auswärts vorstehende Verschlussstückvor- sprünge 16, die im bestimmungsgemäß angeordneten Zustand des Verschlussstückes 9 in die Taschen 15 greifen, wodurch in ra¬ dialer Richtung eine Sicherung des Verschlussstückes 9 erzielt wird. Das Verschlussstück 9 umfasst ferner eine Aufnahmefläche 17, die zur Aufnahme zumindest eines Dichtbleches 4 dient. Im Bereich der Aufnahmefläche 17 weist das Verschluss- stück 9 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Steg 18 auf, der im bestimmungsgemäßem Zustand in korrespondierend ausgebildete, am Innendurchmesser der Dichtbleche 4 vorgese¬ hene Dichtblechnuten 19 greift. Zur Montage der in Figur 1 dargestellten Radscheibenanordnung 1 werden in einem ersten Schritt sämtliche Schaufeleinrichtungen 3 in bekannter Weise an der Radscheibe 2 befestigt. Anschließend werden die einzelnen Dichtbleche 4 der Reihe nach axial durch die Ausnehmung 8 in die Ringnuten 5 und 6 eingeführt und dann in Umfangsrichtung verschoben und dicht an dicht angeordnet. Dank der gestuften Ausbildung der Seitenflächen 14 der Dichtbleche 4 ist es dabei möglich, dass nach der Montage sämtlicher Dichtbleche 4 der Bereich der Ausnehmung 8 dichtblechfrei bleibt. In einem weiteren Schritt wird nunmehr das Verschlussstück 9 axial in die Ausnehmung 8 eingeschoben, wobei die Verschlussstückvorsprünge 16 mit den Taschen 15 des Ringvorsprungs 7 in Eingriff kommen, wodurch eine radiale Sicherung des Verschlussstückes 9 erzielt wird. In einem sich anschließenden Schritt werden die Dichtbleche 4 in Umfangsrichtung in ihre bestimmungsgemäße Position verschoben. Dabei werden die Dichtblechnuten 19 zweier benachbarter Dichtbleche 4 jeweils teilweise mit dem von der Auf¬ nahmefläche 17 des Verschlussstückes 9 vorstehenden Steg 18
in Eingriff gebracht. In einem weiteren Schritt werden die Dichtbleche 4 durch geeignete Mittel in ihrer bestimmungs¬ gemäßen Umfangsposition fixiert. So kann eine Fixierung beispielsweise unter Verwendung nicht näher dargestellter Bolzen erfolgen, die sich durch in den Dichtblechen 4 vorgesehene, in radialer Richtung erstreckende Langlöcher erstrecken und an der Radscheibe 2 festgelegt sind. Die Langlöcher dienen dazu, eine Bewegung der Dichtbleche 4 während des bestim¬ mungsgemäßen Betriebs der Radscheibenanordnung 1 in radialer Richtung zu ermöglichen. Alternativ können natürlich auch andere geeignete Befestigungsmittel eingesetzt werden, um die Dichtbleche 4 in ihrer bestimmungsgemäßen Umfangsposition zu fixieren. Im nunmehr fertig montierten Zustand der Radscheibenanordnung 1 ist das Verschlussstück 9 dank des Eingriffs zwischen den Dichtblechnuten 19 und dem Steg 18 auch in axialer Richtung fixiert.
Ein wesentlicher Vorteil der Radscheibenanordnung 1 besteht darin, dass sich die Dichtbleche einfach und problemlos mon- tieren und demontieren lassen, und zwar auch dann, wenn die
Schaufeleinrichtungen 3 bereits bzw. noch an der Radscheibe 2 fixiert sind. Ferner sind die Anlagenfläche 11 der Haltevor¬ sprünge 10, die Tragflächen 13 der Tragvorsprünge 12 und die Höhe der Dichtbleche 4 derart ausgebildet sind, dass sich die Tragflächen 13 der Dichtbleche 4 während des bestimmungsgemä¬ ßen Betriebs der Radscheibenanordnung 1 unter Einwirkung einer Fliehkraft gegen die Anlagefläche 11 der Haltevorsprünge 10 abstützen. Damit wird das Eigengewicht der Dichtbleche 4 durch die Radscheibe 2 aufgenommen, was dazu führt, dass die Verbindungsbereiche zwischen der Radscheibe 2 und den Schau¬ feleinrichtungen 3 weniger stabil sein müssen und damit kostengünstiger hergestellt werden können. Dank der symmetrischen Ausbildung der Haltevorsprünge 10 und der Trag¬ vorsprünge 12 wird ferner eine sehr homogene Krafteinleitung in die Radscheibe 2 erzielt. Es sollte allerdings klar sein, dass es grundsätzlich ausreicht, einen einzelnen Haltevor- sprung 10 und einen einzelnen Tragvorsprung 12 vorzusehen, wie es in Figur 5 dargestellt ist, in der gleiche oder
gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 4 versehen sind.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .