(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 2 230 388 A1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
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22.09.2010 Patentblatt 2010/38 |
(22) |
Anmeldetag: 02.03.2010 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL BA ME RS |
(30) |
Priorität: |
17.03.2009 CH 3972009
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(71) |
Anmelder: Alstom Technology Ltd |
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5400 Baden (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Busekros, Armin
CH-8049, Zürich (CH)
- Prehm, Pascal
CH-5417, Untersiggenthal (CH)
- Cindric, Miroslav
HR-47000, Karlovac (HR)
- Bürgi, Dominic
CH-8004, Zürich (CH)
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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(54) |
Abstützung für eine Turbine |
(57) Die Erfindung betrifft eine Abstützung für eine Turbine, welche Turbine ein Aussengehäuse
aufweist, das in einer horizontalen Trennebene in ein Oberteil (11) und ein Unterteil
(12) unterteilt ist, wobei Oberteil (11) und Unterteil (12) an einem in der Trennebene
liegenden Horizontalflansch (13; 13a, 13b) miteinander verschraubt sind, und wobei
die Abstützung eine Mehrzahl von im wesentlichen vertikalen Stützen (31) umfasst,
die mit einem oberen Ende am Aussengehäuse (18) angreifen und sich mit dem unteren
Ende an einer Unterlage abstützen. Bei einer solchen Abstützung werden optimale Angriffspunkte am Aussengehäuse ohne
Einschränkungen bei der Flanschverschraubung dadurch erreicht, dass eine oder mehrere
der Stützen (31) mit dem oberen Ende am Horizontalflansch (13; 13a, 13b) angreifen
und Teil der Horizontalflanschverschraubung sind.
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![](https://data.epo.org/publication-server/image?imagePath=2010/38/DOC/EPNWA1/EP10155209NWA1/imgaf001)
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TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Turbomaschinen. Sie betrifft
eine Abstützung für eine Turbine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Bei mit thermischen Prozessen arbeitenden Turbomaschinen, wie z.B. Gasturbinen, treten
beim Hochfahren am Gehäuse thermische Dehnungen auf, die durch spezielle Abstützungen
des Aussengehäuses abgefangen werden (siehe z.B. die
DE-U1-78 14 269 oder die
EP-A1-0 785 389 oder die
US-A-5,542,642).
[0003] Eine mögliche Konfiguration einer derartig abgestützten Turbomaschine bzw. Turbine
ist in Fig. 1 wiedergegeben. Die in Fig. 1 gezeigte Turbine 10 weist ein Aussengehäuse
18 auf, dass entlang einer durch die Maschinenachse 17 gehenden horizontalen Trennebene
in ein Oberteil 11 und ein Unterteil 12 unterteilt ist. Oberteil 11 und Unterteil
12 sind in der Trennebene über einen Horizontalflansch 13 miteinander dichtend verbunden
bzw. verschraubt. Am Aussengehäuse 18 entlang sind verteilt mehrere vertikale Stützen
14, 15 und 16 angeordnet, die mit dem oberen Ende am Aussengehäuse 18 angreifen und
sich mit dem unteren Ende an einen (nicht dargestellten) Boden oder Fundament abstützen.
[0004] Die Stützen 14, 15 und 16 können dabei entweder ganz oder teilweise an einem separaten
Anguss am Aussengehäuse 18 angreifen, was zur Folge hat, dass die auf das Gehäuse
einwirkenden Kräfte und Momente durch den grösseren Hebelarm verstärkt werden. Darüber
hinaus kann ein separater Anguss unter Umständen zu unerwünschten grösseren Transportabmessungen
führen.
[0005] Um dies zu vermeiden, können die Stützen 14, 15, 16 möglichst nahe an die neutrale
Faser des Gehäuses herangezogen werden, wo sich die Flanschverschraubung befindet.
Dies führt jedoch dazu, dass aus Platzgründen an der Stelle, wo die jeweilige Stütze
ansetzt, eine Schraube der Flanschverschraubung weggelassen werden muss. Dies kann
zu Problemen bei der Dichtheit der Aussengehäuse führen.
[0006] Zwei Varianten einer solchen vorbekannten Abstützung sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt:
Bei der Variante gemäss Fig. 2 ist das mit einem Aussengewinde 23 versehene obere
Ende einer Stütze 19 durch ein Durchgangsloch 24 im unteren Flansch 13b des Horizontalflansches
13 hindurchgesteckt und mit dem Unteren Flansch 13b verschraubt. Dazu dienen eine
auf die Stütze 19 aufgeschraubte untere Befestigungsmutter 21 und obere Befestigungsmutter
20. Damit die obere Befestigungsmutter 20 auf die Stütze 19 aufgeschraubt werden kann,
ist im oberen Flansch 13a eine entsprechende Öffnung vorgesehen. Eine Verschraubung
der beiden Flansche 13a und 13b ist an dieser Stelle nicht möglich. Dies gilt auch
bei der Variante gemäss Fig. 3, bei welcher die Stütze 19 mit ihrem Aussengewinde
23 in eine entsprechende Gewindebohrung 25 im unteren Flansch 13b eingeschraubt und
mit einer Kontermutter 22 gekontert ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Abstützung für eine Turbine mit geteiltem
Aussengehäuse anzugeben, welche die Nachteile der bisherigen Abstützungen vermeidet
und sich insbesondere durch eine optimale Platzierung der Abstützung ohne Einbussen
an der Dichtigkeit der Flanschverbindung auszeichnet.
[0008] Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Wesentlich
für die erfindungsgemässe Lösung ist, dass eine oder mehrere der Stützen mit dem oberen
Ende am Horizontalflansch angreifen und Teil der Horizontalflanschverschraubung sind.
Hierdurch kann die Abstützung in eine mechanisch optimale Position verschoben werden,
ohne dass an der dortigen Position auf eine dichtende Verschraubung verzichtet werden
muss.
[0009] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Horizontalflansch einen oberen Flansch und einen unteren Flansch umfasst, die
miteinander verschraubt sind, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten
Stützen jeweils mit ihrem oberen Ende im unteren Flansch derart fixiert sind, dass
sie von der Oberseite des unteren Flansches her zugänglich sind, und dass zur Verschraubung
der Flansche jeweils eine Flanschschraube durch ein Durchgangsloch im oberen Flansch
in die im unteren Flansch fixierte Stütze einschraubbar ist.
[0010] Insbesondere sind die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen zur
Fixierung im unteren Flansch jeweils in den unteren Flansch einschraubbar. Vorzugsweise
sind die Stützen dabei zur Fixierung im unteren Flansch derart bis zu einem Anschlag
in den unteren Flansch einschraubbar, dass zwischen der oberen Stirnfläche der Stütze
und der Unterseite des oberen Flansches ein ausreichender Zwischenraum frei bleibt.
[0011] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die als Teil
der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen als zylindrische Stäbe ausgebildet
sind und zur Aufnahme der Flanschschrauben am oberen Ende jeweils ein von der Stirnseite
her eingebrachtes, konzentrisches Gewindeloch aufweisen.
[0012] Dabei ist es mechanisch von Vorteil, wenn die als Teil der Horizontalverschraubung
eingesetzten Stützen mit ihren Stirnflächen im wesentlichen bündig an die Oberseite
des unteren Flansches anschliessen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
[0013] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit
der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- in der Seitenansicht eine beispielhafte Konfiguration einer am Aussengehäuse angreifenden
Turbinen-Abstützung;
- Fig. 2
- im Ausschnitt eine erste Variante einer bisher eingesetzten Abstützung am Horizontalflansch,
die eine Flanschverschraubung an diesem Ort ausschliesst;
- Fig. 3
- im Ausschnitt eine zweite Variante einer bisher eingesetzten Abstützung am Horizontalflansch,
die eine Flanschverschraubung an diesem Ort ausschliesst; und
- Fig. 4
- ein Ausführungsbeispiel einer Abstützung gemäss der Erfindung mit kombinierter Abstützung
und Flanschverschraubung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0014] In Fig. 4 ist in einem vergrösserten Ausschnitt und in einer zu Fig. 2 und 3 vergleichbaren
Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Abstützung gemäss der Erfindung mit kombinierter
Abstützung und Flanschverschraubung wiedergegeben. Die sich am Boden bzw. einem Fundament
abstützende Stütze 31 ist mit einem am oberen Ende angebrachten Gewindeabschnitt 28
von unten soweit in den unteren Flansch 13b eingeschraubt, dass die Stirnfläche der
Stütze 31 mit der Oberseite des unteren Flansches 13b annähernd bündig abschliesst.
Dazu ist im unteren Flansch 13b ein Durchgangsloch 30 vorgesehen, dass in der oberen
Hälfte ein entsprechendes Innengewinde aufweist.
[0015] Konzentrisch zu dem Durchgangsloch 30 im unteren Flansch 13b ist im oberen Flansch
13a ein Durchgangsloch 27 angeordnet, durch das eine Flanschschraube 26 hindurchgesteckt
werden kann. Die Länge der Flanschschraube 26 ist so gewählt, dass sie nach unten
aus dem oberen Flansch 13a beträchtlich herausragt, jedoch innerhalb des unteren Flansches
13b endet. Die Flanschschraube 26 stützt sich mit ihrem Schraubenkopf an der Oberseite
des oberen Flansches 13a ab und ist mit dem aus dem oberen Flansch 13a nach unten
herausragenden Teil in ein dafür vorgesehenes (konzentrisches) Gewindeloch in der
Stütze 31 eingeschraubt. Da die Stütze 31 ihrerseits in den unteren Flansch 13b eingeschraubt
ist, können durch Anziehen der Flanschschraube 26 die beiden Flansche 13a und 13b
unmittelbar im Bereich der Stütze 31 dichtend gegeneinander gedrückt werden.
[0016] Auf diese Weise lassen sich die Angriffspunkte der Stützen am Horizontalflansch 13
des Aussengehäuses optimal platzieren, ohne dass auf eine Flanschverschraubung an
diesen Punkten verzichtet werden muss. Desgleichen werden keine zusätzlichen Angüsse
benötigt.
[0017] Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, den Gewindeabschnitt 28 an der Stütze 31
wegzulassen und stattdessen an der Stütze 31 und am Durchgangsloch 30 korrespondierende
Abstufungen im Aussen- bzw. Innendurchmesser vorzusehen, so dass sich die in das Durchgangsloch
30 gesteckte Stütze 31 am unteren Flansch 13b abstützen kann.
[0018] Besonders günstig ist es, die Stütze 31 mit dem Gewindeabschnitt 28 derart bis zu
einem Anschlag 32 in den unteren Flansch 13b einzuschrauben, dass zwischen der oberen
Stirnfläche der Stütze 31 und der Unterseite des oberen Flansches 13a ein ausreichender
Zwischenraum frei bleibt, so dass die Stütze 31 keine direkten Kräfte vom oberen Flansch
13a aufnehmen muss.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0019]
- 10
- Turbine
- 11
- Oberteil (Aussengehäuse)
- 12
- Unterteil (Aussengehäuse)
- 13
- Horizontalflansch
- 13a
- oberer Flansch
- 13b
- unterer Flansch
- 14,15,16
- Stütze
- 17
- Maschinenachse
- 18
- Aussengehäuse
- 19
- Stütze
- 20,21
- Befestigungsmutter
- 22
- Kontermutter
- 23
- Aussengewinde
- 24,27,30
- Durchgangsloch
- 25
- Gewindebohrung
- 26
- Flanschschraube
- 28
- Gewindeabschnitt
- 29
- Gewindeloch
- 31
- Stütze
- 32
- Anschlag
1. Abstützung für eine Turbine (10), welche Turbine (10) ein Aussengehäuse (18) aufweist,
das in einer horizontalen Trennebene in ein Oberteil (11) und ein Unterteil (12) unterteilt
ist, wobei Oberteil (11) und Unterteil (12) an einem in der Trennebene liegenden Horizontalflansch
(13; 13a, 13b) miteinander verschraubt sind, und wobei die Abstützung eine Mehrzahl
von im wesentlichen vertikalen Stützen (14, 15, 16; 31) umfasst, die mit einem oberen
Ende am Aussengehäuse (18) angreifen und sich mit dem unteren Ende an einer Unterlage
abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Stützen (14, 15, 16; 31) mit dem oberen Ende am Horizontalflansch
(13; 13a, 13b) angreifen und Teil der Horizontalflanschverschraubung sind.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizontalflansch (13) einen oberen Flansch (13a) und einen unteren Flansch (13b)
umfasst, die miteinander verschraubt sind, dass die als Teil der Horizontalverschraubung
eingesetzten Stützen (31) jeweils mit ihrem oberen Ende im unteren Flansch (13b) derart
fixiert sind, dass sie von der Oberseite des unteren Flansches (13a) her zugänglich
sind, und dass zur Verschraubung der Flansche (13a, 13b) jeweils eine Flanschschraube
(26) durch ein Durchgangsloch (27) im oberen Flansch (13a) in die im unteren Flansch
fixierte Stütze (31) einschraubbar ist.
3. Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) zur Fixierung
im unteren Flansch (13b) jeweils in den unteren Flansch (13b) einschraubbar sind.
4. Abstützung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) als zylindrische
Stäbe ausgebildet sind und zur Aufnahme der Flanschschrauben (26) am oberen Ende jeweils
ein von der Stirnseite her eingebrachtes, konzentrisches Gewindeloch (29) aufweisen.
5. Abstützung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) mit ihren Stirnflächen
im wesentlichen bündig an die Oberseite des unteren Flansches (13b) anschliessen.
6. Abstützung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (31) zur Fixierung im unteren Flansch (13b) derart bis zu einem Anschlag
(32) in den unteren Flansch (13b) einschraubbar sind, dass zwischen der oberen Stirnfläche
der Stütze (31) und der Unterseite des oberen Flansches (13a) ein ausreichender Zwischenraum
frei bleibt.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Abstützung für eine Turbine (10), welche Turbine (10) ein Aussengehäuse (18) aufweist,
das in einer horizontalen Trennebene in ein Oberteil (11) und eine Unterteil (12)
unterteilt ist, wobei Oberteil (11) und Unterteil (12) an einem in der Trennebene
liegenden Horizontalflansch (13; 13a, 13b) miteinander verschraubt sind, und wobei
die Abstützung eine Mehrzahl von im wesentlichen vertikalen, als zylindrische Stäbe
ausgebildeten Stützen (14, 15, 16; 31) umfasst, die mit einem oberen Ende am Aussengehäuse
(18) angreifen und sich mit dem unteren Ende an einer Unterlage abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Stützen (14, 15, 16; 31) mit dem oberen Ende am Horizontalflansch
(13; 13a, 13b) angreifen und Teil der Horizontalflanschverschraubung sind.
2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Horizontalflansch (13) einen oberen Flansch (13a) und einen unteren Flansch (13b)
umfasst, die miteinander verschraubt sind, dass die als Teil der Horizontalverschraubung
eingesetzten Stützen (31) jeweils mit ihrem oberen Ende im unteren Flansch (13b) derart
fixiert sind, dass sie von der Oberseite des unteren Flansches (13a) her zugänglich
sind, und dass zur Verschraubung der Flansche (13a, 13b) jeweils eine Flanschschraube
(26) durch ein Durchgangsloch (27) im oberen Flansch (13a) in die im unteren Flansch
fixierte Stütze (31) einschraubbar ist.
3. Abstützung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) zur Fixierung
im unteren Flansch (13b) jeweils in den unteren Flansch (13b) einschraubbar sind.
4. Abstützung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) zur Aufnahme der
Flanschschrauben (26) am oberen Ende jeweils ein von der Stirnseite her eingebrachtes,
konzentrisches Gewindeloch (29) aufweisen.
5. Abstützung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Teil der Horizontalverschraubung eingesetzten Stützen (31) mit ihren Stirnflächen
im Wesentlichen bündig an die Oberseite des unteren Flansches (13b) anschliessen.
6. Abstützung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (31) zur Fixierung im unteren Flansch (13b) derart bis zu einem Anschlag
(32) in den unteren Flansch (13b) einschraubbar sind, dass zwischen der oberen Stirnfläche
der Stütze (31) und der Unterseite des oberen Flansches (13a) ein ausreichender Zwischenraum
frei bleibt.
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