Radscheibe mit wenigstens einem Dichtblech

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Radscheibe (1) mit wenigstens einem Dichtblech (2), das an der Radscheibe (1) in deren Umfangsrichtung verschiebbar befestigt ist, und zumindest einer Sicherungseinrichtung (6), die derart ausgebildet ist, dass sie das wenigstens eine Dichtblech (2) im bestimmungsgemäß montierten Zustand gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung der Radscheibe (1) sichert, wobei die Sicherungseinrichtung (6) eine mit dem Dichtblech (2) verschraubte und sich durch dieses erstreckende Schraube (7) und eine an der Radscheibe (1) vorgesehene Vertiefung (8) aufweist, die das freie Ende der Schraube (7) im bestimmungsgemäß montierten Zustand aufnimmt und deren Wandung eine Bewegung der Schraube (7) in Umfangsrichtung begrenzt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radscheibe mit wenigstens einem Dichtblech, das an der Radscheibe in deren Umfangsrichtung verschiebbar befestigt ist, und zumindest einer Sicherungseinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie das wenigstens eine Dichtblech im bestimmungsgemäß montierten Zustand gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung der Radscheibe sichert.

[0002] Derartige Radscheiben sind im Stand der Technik bekannt. Sie bilden Komponenten von Rotoren, wie beispielsweise Gasturbinenläufern oder dergleichen. Normalerweise sind an einer Radscheibe mehrere Dichtbleche in deren Umfangsrichtung verschiebbar angeordnet. So können die Dichtbleche beispielsweise mit ihrer radial einwärts weisenden Kante in eine an der Radscheibe vorgesehene Umfangsnut eingesetzt sein. Um eine ordnungsgemäße Funktion der Dichtbleche zu gewährleisten, ist es erforderlich, die einzelnen Dichtbleche gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung zu sichern, wozu entsprechende Sicherungseinrichtungen verwendet werden. Eine solche kann beispielsweise durch eine sich durch eine im Dichtblech vorgesehene Durchgangsöffnung erstreckende Schraube und eine an der Radscheibe vorgesehene Gewindebohrung gebildet werden, in welche die Schraube im bestimmungsgemäß montierten Zustand geschraubt ist. Ein Problem einer derart ausgebildeten Sicherungseinrichtung besteht allerdings darin, dass die mit der in der Radscheibe vorgesehenen Gewindebohrung einhergehende Kerbwirkung Probleme bereiten kann. Darüber hinaus lassen sich Schrauben im Servicefall häufig nicht mehr lösen, was ein aufwendiges Aufbohren der Verbindung nach sich zieht.

[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radscheibe der eingangs genannten Art mit einer alternativen Sicherungseinrichtung zu schaffen, welche die Festigkeit der Radscheibe nur geringfügig beeinträchtigt und im Servicefall problemlos austauschbar ist.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Radscheibe der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sicherungseinrichtung eine mit dem Dichtblech unmittelbar oder mittelbar verschraubte und sich durch dieses erstreckende Schraube und eine an der Radscheibe vorgesehene Vertiefung aufweist, die das freie Ende der Schraube im bestimmungsgemäß montierten Zustand aufnimmt und deren Wandung eine Bewegung der Schraube in Umfangsrichtung begrenzt.

[0005] Aufgrund der Tatsache, dass die Schraube erfindungsgemäß mit dem Dichtblech und nicht mit der Radscheibe verschraubt ist, wird verhindert, dass die Radscheibe, die gegenüber dem Dichtblech das wesentlich teurere Bauteil bildet, durch eine durch ein Gewinde verursachte Kerbwirkung beeinträchtigt wird. Ferner lässt sich eine Schraube, die mit dem Dichtblech verschraubt ist, im Servicefall verhältnismäßig einfach ohne Beschädigung der Radscheibe entfernen, selbst wenn sich die Schraubverbindung nicht lösen lässt.

[0006] Die Vertiefung ist bevorzugt als sich quer zur Umfangsrichtung erstreckendes Langloch in der Radscheibe ausgebildet. Entsprechend können fertigungsbedingte Toleranzen, Wärmedehnungen oder dergleichen problemlos ausgeglichen werden.

[0007] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zur mittelbaren Verschraubung der Schraube mit dem Dichtblech die Schraube in eine mit einem Innengewinde versehene Hülse geschraubt, die verdrehsicher in einer an dem Dichtblech vorgesehenen Durchgangsöffnung gehalten ist. Eine solche Hülse ist dahingehend von Vorteil, dass sie sich im Servicefall in einfacher Weise austauschen lässt. Auch kann über eine solche Hülse eine ordnungsgemäße Befestigung der Schraube gewährleistet werden, selbst wenn das Dichtblech nur eine geringe Stärke aufweist.

[0008] Bevorzugt weist die Hülse wenigstens einen radial auswärts vorstehenden Vorsprung auf, der während des Einschiebens der Hülse in die Durchgangsöffnung in eine korrespondierende Aussparung eingeführt wird, die sich ausgehend von der Durchgangsöffnung erstreckt. Auf diese Weise wird eine baulich einfache Verdrehsicherung erzielt, die sich zudem problemlos montieren lässt.

[0009] Die Aussparung der Durchgangsöffnung ist vorteilhaft von derjenigen Seite des Dichtbleches zugänglich, die im bestimmungsgemäß montierten Zustand der an der Radscheibe vorgesehenen Vertiefung zugewandt ist. Mit anderen Worten wird die Hülse vorteilhaft von der Rückseite des Dichtbleches montiert, so dass die Hülse beim Einschrauben der Schraube automatisch am Dichtblech gesichert wird.

[0010] Vorteilhaft ist eine Verliersicherung vorgesehen, welche die Schraube im bestimmungsgemäß montierten Zustand an dem Dichtblech sichert. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich die Schraube während des bestimmungsgemäßen Betriebs der Radscheibe versehentlich löst.

[0011] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Verliersicherung einen Sicherungsring auf, der mit radial auswärts vorstehenden Sicherungsvorsprüngen versehen ist, die im bestimmungsgemäß montierten Zustand derart in korrespondierend an der Schraube und am Dichtblech ausgebildete Aufnahmevertiefungen greifen, dass ein Verdrehen sowohl der Schraube als auch des Sicherungsrings verhindert wird. Die Aufnahmevertiefungen können sich beispielsweise jeweils in axialer Richtung derart erstrecken, dass die Sicherungsvorsprünge nach dem Festziehen der Schraube in die Aufnahmevertiefungen gebogen werden können.

[0012] Vorteilhaft ist die Schraube an ihrem freien Ende, mit dem sie im bestimmungsgemäß montierten Zustand in die Vertiefung der Radscheibe greift, gerundet ausgebildet. Entsprechend kann jegliche Beschädigung der Radscheibe durch die Schraube verhindert werden.

[0013] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das wenigstens eine Dichtblech formschlüssig an der Radscheibe gehalten. Bevorzugt kann das wenigstens eine Dichtblech einen wulstartig ausgebildeten Kantenbereich aufweisen, der in einer korrespondierend ausgebildeten hinterschnittenen Aufnahmenut der Radscheibe aufgenommen ist.

[0014] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Radscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist

Figur 1

eine perspektivische Seitenquerschnittansicht eines Bereiches einer Radscheibe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, an der ein Dichtblech gehalten ist;

Figur 2

eine perspektivische Vorderansicht der in Figur 1 dargestellten Radscheibe;

Figur 3

eine perspektivische Rückansicht des in Figur 1 dargestellten Dichtbleches;

Figur 4

eine perspektivische Ansicht einer in den Figuren 1 und 3 dargestellten Hülse;

Figur 5

eine perspektivische Ansicht einer in den Figuren 1 und 3 dargestellten Verliersicherung;

Figur 6

eine perspektivische Ansicht einer in den Figuren 1 und 3 dargestellten Schraube;

Figur 7

eine perspektivische Vorderansicht des in den Figuren 1 und 3 dargestellten Dichtbleches;

Figur 8

eine vergrößerte Ansicht des in Figur 7 mit dem Bezugszeichen VIII bezeichneten Ausschnitts des Dichtbleches; und

Figur 9

eine perspektivische Rückansicht des in Figur 8 dargestellten Dichtblechausschnitts.

[0015] Die Figuren 1 bis 9 zeigen eine Radscheibe 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bzw. Komponenten derselben. Die Radscheibe 1 umfasst mehrere Dichtbleche 2, die an dieser in Umfangsrichtung verschiebbar befestigt sind. Die radial einwärts weisende Kante des Dichtbleches 2 ist hierzu mit einem Wulst 3 versehen, der in einer hinterschnittenen Aufnahmenut 4 in Umfangsrichtung verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Aufnahmenut 4 durch die Radscheibe 1 einerseits und durch ein an der Radscheibe 1 befestigtes Verschlussstück 5 andererseits gebildet wird, das vorliegend einen L-förmigen Querschnitt aufweist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Wulst 3 und die Aufnahmenut 4 lediglich ein Beispiel einer formschlüssigen Verbindung darstellen, und dass grundsätzlich auch andere formschlüssige Verbindungen zur Befestigung des Dichtbleches 2 an der Radscheibe 1 verwendet werden können. Um zu verhindern, dass sich die Dichtbleche 2 im bestimmungsgemäß montierten Zustand in Umfangsrichtung verschieben können, ist jedes Dichtblech 2 mit zumindest einer Sicherungseinrichtung 6 versehen, die als Einzelkomponenten eine Schraube 7, eine an der Radscheibe 1 vorgesehene Vertiefung 8, eine Hülse 9 und einen Sicherungsring 10 aufweist.

[0016] Die Schraube 7 umfasst einen Schraubenkopf 11 und einen Schraubenschaft 12. Mittig am Schraubenkopf 11 ist in bekannter Weise eine Innensechskantschlüsselaufnahme 13 angeordnet. Entlang des Umfangs des Schraubenkopfes 11 sind gleichmäßig verteilt vier Aufnahmevertiefungen 14 ausgebildet, die sich in axialer Richtung durch den Schraubenkopf 11 erstrecken. Der Schraubenschaft 12 ist mit Außengewinde 15 versehen und an seinem freien Ende abgerundet ausgebildet.

[0017] Die Vertiefung 8 der Radscheibe 1 dient zur Aufnahme der Schraube 7, wie es nachfolgend noch näher erläutert ist, und weist entsprechende Abmessungen auf. Sie ist als sich quer zur Umfangsrichtung erstreckendes Langloch ausgebildet.

[0018] Die Hülse 9 ist mit einem Innengewinde 16 versehen, das auf das Außengewinde 15 der Schraube 7 abgestimmt ist. Die Hülse 9, die im bestimmungsgemäßen Zustand in eine Durchgangsöffnung 17 des Dichtbleches 2 eingesetzt ist, umfasst an ihrem hinteren freien Ende einen radial auswärts vorstehenden Vorsprung 18, der während des Einschiebens der Hülse 9 in die Durchgangsöffnung 17 in eine korrespondierende Aussparung 19 eingeführt wird, die sich ausgehend von der Durchgangsöffnung 17 erstreckt und von derjenigen Seite des Dichtbleches 2 zugänglich ist, die der Vertiefung 8 zugewandt ist.

[0019] Der Sicherungsring 10 ist mit vier radial auswärts vorstehenden, gleichmäßig entlang des Umfangs verteilten Sicherungsvorsprüngen 20 versehen, deren Abmessungen derart gewählt sind, dass sie in den Aufnahmevertiefungen 14 der Schraube 7 einerseits und in Aufnahmevertiefungen 21 andererseits aufgenommen werden können, die an der Vorderseite des Dichtbleches 2 an einander gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsöffnung 17 angeordnet sind.

[0020] Zur Montage des Dichtbleches 2 an der Radscheibe 1 wird in einem ersten Schritt der Wulst 3 an der bestimmungsgemäßen Position an der Radscheibe 1 derart angeordnet, dass die Durchgangsöffnung des Dichtbleches 2 und die Vertiefung 8 der Radscheibe miteinander fluchtend angeordnet sind, woraufhin das Verschlussstück 5 positioniert und an der Radscheibe 1 befestigt wird. Nunmehr ist der Wulst 3 in der hinterschnittenen Aufnahmenut 4 in Umfangsrichtung verschiebbar aufgenommen. Um eine Verschiebung des Dichtbleches 2 in Umfangsrichtung zu verhindern, wird nunmehr die Hülse 9 ausgehend von der Rückseite des Dichtbleches 2 in die zugeordnete Durchgangsöffnung 17 eingeschoben und der Vorsprung 18 der Hülse 9 dabei in die Aussparung 19 des Dichtbleches 2 eingeführt, so dass sich die Hülse 9 innerhalb der Durchgangsöffnung 17 nicht mehr drehen kann. In einem weiteren Schritt wird der Sicherungsring 10 auf den Schraubenschaft 12 der Schraube 7 aufgeschoben, woraufhin diese derart in die Hülse 9 eingeschraubt wird, dass das freie Ende des Schraubenschaftes 12 in der an der Radscheibe 1 vorgesehenen Vertiefung 8 aufgenommen wird. Nach dem Festziehen der Schraube 7 werden nunmehr einander gegenüberliegende Sicherungsvorsprünge 20 des Sicherungsrings 10 nach vorne in die Aufnahmevertiefungen 14 der Schraube 7 gebogen. Die anderen beiden Sicherungsvorsprünge 20 des Sicherungsrings 10 werden nach hinten in die zugeordneten Aufnahmevertiefungen 21 des Dichtbleches 2 gebogen. Nunmehr ist die Schraube 7 verliersicher an dem Dichtblech 2 gehalten und greift in die Vertiefung 8 der Radscheibe 1 ein. Entsprechend wird eine Bewegung der Schraube 7 und damit des Dichtbleches 2 in Umfangsrichtung durch die entsprechenden Wandungen der Vertiefung 8 begrenzt bzw. verhindert.

[0021] Ein wesentlicher Vorteil, der mit der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung 6 einhergeht, besteht darin, dass die Radscheibe 1, die ein vergleichsweise teures Bauteil bildet, in keiner Weise durch Kerbwirkungen beeinträchtigt wird. Ferner kann die Sicherungseinrichtung 6 im Rahmen von Wartungsarbeiten problemlos gelöst oder ausgetauscht werden. Dank der Tatsache, dass die Vertiefung 8 als Langloch ausgebildet ist, können Fertigungstoleranzen und thermische Bewegungen des Dichtbleches 2 ausgeglichen werden. Insgesamt wird ein sehr einfacher und preiswerter Aufbau erzielt.

[0022] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Ansprüche

1. Radscheibe (1) mit wenigstens einem Dichtblech (2), das an der Radscheibe (1) in deren Umfangsrichtung verschiebbar befestigt ist, und zumindest einer Sicherungseinrichtung (6), die derart ausgebildet ist, dass sie das wenigstens eine Dichtblech (2) im bestimmungsgemäß montierten Zustand gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung der Radscheibe (1) sichert,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherungseinrichtung (6) eine mit dem Dichtblech (2) unmittelbar oder mittelbar verschraubte und sich durch dieses erstreckende Schraube (7) und eine an der Radscheibe (1) vorgesehene Vertiefung (8) aufweist, die das freie Ende der Schraube (7) im bestimmungsgemäß montierten Zustand aufnimmt und deren Wandung eine Bewegung der Schraube (7) in Umfangsrichtung begrenzt.

2. Radscheibe (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vertiefung (8) als sich quer zur Umfangsrichtung erstreckendes Langloch ausgebildet ist.

3. Radscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur mittelbaren Verschraubung die Schraube (7) in eine mit einem Innengewinde (16) versehene Hülse (9) geschraubt ist, welche Hülse (9) verdrehsicher in einer an dem Dichtblech (2) vorgesehenen Durchgangsöffnung (17) gehalten ist.

4. Radscheibe (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülse (9) wenigstens einen radial auswärts vorstehenden Vorsprung (18) aufweist, der während des Einschiebens der Hülse (9) in die Durchgangsöffnung (17) in eine korrespondierende Aussparung (19) eingeführt wird, die sich ausgehend von der Durchgangsöffnung (17) erstreckt.

5. Radscheibe (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aussparung (19) der Durchgangsöffnung (17) von derjenigen Seite des Dichtbleches (2) zugänglich ist, die im bestimmungsgemäß montierten Zustand der an der Radscheibe (1) vorgesehenen Vertiefung (8) zugewandt ist.

6. Radscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass eine Verliersicherung vorgesehen ist, welche die Schraube (7) im bestimmungsgemäß montierten Zustand an dem Dichtblech (2) sichert.

7. Radscheibe (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verliersicherung einen Sicherungsring (10) aufweist, der mit radial auswärts vorstehenden Sicherungsvorsprüngen (20) versehen ist, die im bestimmungsgemäß montierten Zustand derart in korrespondierend an der Schraube (7) und am Dichtblech (2) ausgebildete Aufnahmevertiefungen (14, 21) greifen, dass ein Verdrehen sowohl der Schraube (7) als auch des Sicherungsrings (10) verhindert wird.

8. Radscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (7) an ihrem freien Ende abgerundet ausgebildet ist.

9. Radscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Dichtblech (2) formschlüssig an der Radscheibe (1) gehalten ist.

10. Radscheibe (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Dichtblech (2) einen wulstartig ausgebildeten Kantenbereich aufweist, der in einer korrespondierend ausgebildeten hinterschnittenen Aufnahmenut (4) der Radscheibe (1) aufgenommen ist.

Zeichnung