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Patent Searching and Data


Title:
BLADE RING FOR AN AXIAL TURBOMACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/008815
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a blade ring (2) for an axial turbomachine, comprising a blade support (6) with a number of holding grooves (8) for rotor blades (10), said grooves running in the axial direction (A), and a corresponding number of blades (10) which are inserted into the holding grooves (8). A spring element (14) is arranged between at least one of the rotor blades (10) and a holding groove base (12) of the corresponding holding groove (8). A particularly simple assembly or disassembly of the rotor blade (10) into or out of the holding groove (8) is facilitated by a corresponding design of the spring element (14). The spring element (14) is designed in multiple parts and comprises at least one fixing plate (16) and at least one spring plate (18), wherein the spring plate (18) is designed to be thinner than the fixing plate (16), and a spring force which acts radially outwards on the rotor blade (10) is generated by the shape and/or the arrangement of the spring plate (18).

Inventors:
SCHMAHL MILAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/067265
Publication Date:
January 21, 2021
Filing Date:
June 22, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F01D5/30; F01D5/32
Foreign References:
US6109877A2000-08-29
US20100189564A12010-07-29
US5431543A1995-07-11
US3383095A1968-05-14
EP2149677A12010-02-03
US3936234A1976-02-03
EP1703078A12006-09-20
Attorney, Agent or Firm:
MAIER, Daniel (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schaufelkranz (2) für eine axiale Turbomaschine mit einem Schaufeiträger (6), welcher (6) mehrere in axialer Rich tung verlaufende Haltenuten (8) mit einem jeweiligen Hal tenutgrund (12) aufweist, und mit Laufschaufein (10), welche (10) jeweils in einer Haltenut (8) eingesetzt sind und eine zum Haltenutgrund (12) weisende Anlagefläche aufweisen, und mit Fixierblechen (16), welche (16) je weils zwischen der Anlagefläche und dem zugehörigen Hal tenutgrund (12) angeordnet sind und an beiden Enden über eine Stirnseite des Schaufelträgers (6) und/oder der Laufschaufel (10) hinaus erstrecken und an zumindest ei nem Ende zumindest eine sich radialer Richtung erstre ckende Fixierlasche (26, 27) aufweisen,

gekennzeichnet durch

zumindest ein Federblech (18), welches (18) jeweils zwi schen dem Fixierblech (16) und der Anlagefläche oder dem Haltenutgrund (12) angeordnet ist und eine radial wirken de Federkraft bewirkt.

2. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 1,

wobei das Fixierblech (16) eine Stärke kleiner als deren 0,2-fachen Breite, und insbesondere zwischen 1 mm und 4 mm, aufweist; und/oder

wobei das Fixierblech (16) aus einem Flachmaterial herge stellt ist.

3. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei die Länge des Federblechs (18) zumindest der

0,8-fachen Länge des Fixierblechs (16) entspricht;

und/oder

wobei das Federblech (18) eine Stärke kleiner als deren 0,1-fachen Breite, und insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,7 mm, aufweist; und/oder

wobei das Federblech (18) aus einem Flachmaterial herge stellt, und insbesondere ebenen ausgeführt, ist. 4. Schaufelkranz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest zwei Federbleche (18) radial übereinander angeordnet sind.

5. Schaufelkranz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

wobei in einem Querschnitt die Anlagefläche konvex und/oder der Haltenutgrund (12) konkav, und insbesondere das Fixierblech komplementär zur Anlagefläche (11) und/oder zum Haltenutgrund (12), geformt ist.

6. Schaufelkranz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

wobei sich das Federblech (18) an zumindest einem Ende, insbesondere an beiden Enden, mit einem Überstand (33) abschnittsweise axial über eine Stirnseite des Schaufel trägers (6) und/oder der Laufschaufel (10) hinaus er streckt .

7. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 5,

wobei das Federblech (18) zumindest eine Demontagebohrung (22) im Überstand (33) aufweist.

8. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 7,

wobei das Fixierblech (16) zumindest an einem Ende, ins besondere an beiden Enden, zumindest eine sich radial er streckende Zentrierlasche (24) aufweist, welche (24) eine axiale Begrenzung für das Federblech (18) bildet, und insbesondere in Zusammenwirken mit dem Überstand (33) ei ne tangentiale Zentrierung des Federblechs (18) bewirken.

9. Schaufelkranz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

wobei das Fixierblech (16) an beiden Enden jeweils zumin dest eine radial vom Federblech (18) wegweisende Fixier lasche (26) aufweist.

10. Schaufelkranz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

gekennzeichnet durch

ein Montageblech (32), welches benachbart zum Fixierblech (16) gegenüberliegend zum Federblech (18) angeordnet ist. 11. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 10,

wobei das Montageblech (32) am Ende gegenüberliegend zur Fixierlasche (26) am Fixierblech (16) zumindest eine sich radial erstreckende Fixierlasche (26) aufweist.

12. Schaufelkranz (2) nach Anspruch 10 oder 11,

wobei das Montageblech (32) zumindest eine Tasche (34) und das Fixierblech (16) zumindest eine in die Tasche (34) federnd einrastende Rastlasche (28) aufweist, oder wobei das Fixierblech (16) zumindest eine Tasche (34) und das Montageblech (32) zumindest eine in die Tasche (34) federnd einrastende Rastlasche (28) aufweist,

wodurch eine axiale Fixierung des Montageblechs (32) am Fixierblech (16) erfolgt.

13. Verfahren zum Montieren einer Laufschaufel (10) an einem Schaufelkranz (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten:

- Einlegen des Fixierbleches (16) und des zumindest einen Federblechs (18) in die Haltenut (8); und

- Einschieben der Laufschaufel (10) in die Haltenut (8) .

14. Verfahren nach Anspruch 13,

wobei sich die Fixierlasche (26) auf der Seite der einzu schiebenden Laufschaufel (10) zunächst in der Verlänge rung des Fixierblechs (16) erstreckt und nach dem Ein schieben der Laufschaufel (10) radial auswärts umgebogen wird .

15. Verfahren nach Anspruch 13,

wobei das Montageblech (32) nach dem Einschieben der Laufschaufel (10) in die Haltenut (8) eingeschoben wird. 16. Verfahren zum Demontieren einer Laufschaufel (10) eines Schaufelkranzes (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit den Schritten:

- Aufbiegen der Zentrierlasche (24) in die Verlängerung des Fixierblechs (16);

- axiales Herausziehen des Federblechs (18) aus der Hal tenut ( 8 ) ; und

- axiales Herausziehen der Laufschaufel (10) aus der Hal tenut ( 8 ) .

17. Verfahren nach Anspruch 16,

wobei zum Herausziehen des Federblechs (18) ein in die Demontagebohrung (22) eingreifendes Werkzeug verwendet wird .

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,

wobei vor der Demontage der Laufschaufel (10) die Fixier lasche (26) auf einer Montageseite in die Verlängerung des Fixierblechs (16) gebogen wird.

Description:
Beschreibung

Schaufelkranz für eine axiale Turbomaschine

Die Erfindung betrifft einen Schaufelkranz für eine axiale Turbomaschine, umfassend einen Schaufeiträger mit einer An zahl von in axialer Richtung verlaufenden Haltenuten für Laufschaufein und eine entsprechende Anzahl an Laufschaufein, die in den Haltenuten eingesetzt sind, wobei zwischen zumin dest einer der Laufschaufein und einem Haltenutgrund der ent sprechenden Haltenut ein Federelement angeordnet ist. Die Er findung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Montieren einer Laufschaufei eines solchen Schaufelkranzes. Die Erfindung be trifft schließlich ein Verfahren zum Demontieren einer Lauf schaufel eines solchen Schaufelkranzes.

Bei Gasturbinen sind die Laufschaufein in der Regel in Rotor nuten, auch als Haltenuten bezeichnet, befestigt. Einige Hal tenuten sind axial in Strömungsrichtung orientiert. Die Lauf schaufel wird axial eingeschoben und muss dann in der Einbau lage fixiert werden. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Lauf schaufeln neben der axialen Fixierung radial nach Außen ge drückt werden. Dadurch wird Verschleiß an der Haltenutverbin dung minimiert und eine optimale Endbearbeitung der Schaufel länge im Rotor ermöglicht. Gleichzeitig soll der Ausbau der Laufschaufein möglichst unkompliziert sein, da die Laufschau feln in unregelmäßigen Abständen ausgebaut werden müssen, um die Korrosionsschutzschicht zu erneuern.

Aus der EP 1 703 078 Al ist beispielsweise bekannt, die in axialen Haltenuten sitzenden Laufschaufein durch die Anwen dung eines Sicherungsblechs gegen eine Verschiebung entlang der Haltenuten zu sichern. Dabei wird zwischen dem Schaufel fuß und der Haltenut am Haltenutgrund ein Sicherungsblech platziert. Durch eine Wulst am Sicherungsblech greift dieses in eine fußseitig vorgesehene Öffnung ein. Nach dem Einschie ben der Laufschaufel mit dem Sicherungsblech und dem Umbiegen der umstehenden Enden an den Eintritts- und Austrittsseiten des Fußes wird eine formschlüssige Sicherung erreicht. Um im Betrieb einen ausreichend vorgespannten Sitz der Laufschaufel in der Haltenut gewährleisten zu können, muss das Montieren der Laufschaufel auch unter einer Vorspannung erfolgen. Die Montage unter Vorspannung führt zu einem ungünstigen Ver schleiß und Fressen an den Tragflanken, was die Rissgefahr erhöht. Vor allem in den vorderen Stufen eines axial durch strömten Verdichters, also bei großen Schaufeln, wo besonders große Vorspannkräfte erforderlich sind, erweist sich die Mon tage bzw. Demontage im Servicefall der Laufschaufel als schwierig .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch ein entsprechendes Design des Federelements eine besonders einfa che Montage bzw. Demontage der Laufschaufel eines Schaufel kranzes in bzw. aus der Haltenut zu ermöglichen.

Ein gattungsgemäßer Schaufelkranz ist zunächst einmal zur Verwendung bei einer eine axialen Turbomaschine bestimmt. Da bei weist der Schaufelkranz einen Schaufeiträger als Ab schnitt eines Rotors auf. Im Schaufeiträger ist eine Anzahl von in axialer Richtung verlaufenden, im Umfang verteilter Haltenuten vorhanden. In jede dieser Haltenuten ist jeweils eine Laufschaufel mit einem Schaufelfuß befestigt. Hierzu sind die Laufschaufein in axialer Richtung in die jeweilige Haltenut eingeschoben. Die Haltenut weist auf der zur Rotor achse, d.h. radial einwärts weisenden Seite einen Haltenut grund auf. Gegenüberliegend befindet sich an der Unterseite der Laufschaufel gleichfalls auf der zur Rotorachse weisenden Seite eine Anlagefläche.

Zwischen der Anlagefläche der Laufschaufel und den Haltenut grund im Schaufeiträger ist weiterhin gattungsgemäß jeweils zumindest ein Fixierblech angeordnet. Dieses dient zur axia len Sicherung der Laufschaufein am Schaufeiträger . Hierzu er streckt sich das Fixierblech entlang der Haltenut, insbeson dere über die Gesamtlänge des Haltenutgrunds sowie der Anla gefläche. Dabei überragt das Fixierblech an beiden gegenüber- liegenden Enden eine Stirnfläche. Hierbei kann es sich um ei ne Stirnfläche an der Laufschaufel und/oder um eine Stirnflä che am Schaufeiträger handeln. Dazu weist das Fixierblech weiterhin zumindest an einem Ende eine sich in radialer Rich tung erstreckende Fixierlasche auf.

Erfindungsgemäß wird ergänzend zur axialen Fixierung die ra diale Vorspannung der Laufschaufel dadurch erreicht, indem zusätzlich zumindest ein Federblech eingesetzt wird. Dieses wird hierzu zwischen der Anlagefläche und dem Haltenutgrund benachbart zum Fixierblech angeordnet. Durch eine elastische Verformung des Fixierblechs im eingebauten Zustand (durch die Form und/oder die Anordnung des Federblechs) wird eine auf die Laufschaufel radial nach außen wirkende Federkraft er zeugt .

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, die Fixierfunktion und die Andrück- bzw. Federfunktion des ansonsten eingesetz ten Federelements voneinander zu trennen, indem mindestens zwei separate Komponenten vorgesehen sind. Die beiden Kompo nenten unterscheiden sich somit in Bezug auf ihre Form, Größe und/oder Material voneinander, wodurch die Fixierfunktion und die Andrückfunktion voneinander entkoppelt werden.

Das Fixierblech ist hierbei in einfachster Ausführung nach Art eines Blechs ausgebildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Stärke des Fixierblechs kleiner als die 0,2-fache Breite (gemessen in zur Rotorachse tangentialer Richtung) des Fi xierblechs ist, d.h. das Fixierblech insofern eine flache Ge stalt aufweist. Dabei ist es nicht notwendig, dass das Fi xierblech eine konstante Stärke aufweist, wenngleich dieses zur Herstellung vorteilhaft ist.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Fixierblech aus einem plastisch verformbaren Material hergestellt ist, um ein vor teilhaftes Biegen zumindest einer Lasche zu ermöglichen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn beim Biegen nur eine geringe elastische Verformung auftritt, da Teile - zumindest eine Lasche - des Fixierblechs umgebogen werden und im umge bogenen Zustand verbleiben sollen.

Dabei ist mittels hinreichender Stärke unter Berücksichtigung der Materialfestigkeit sicherzustellen, dass die Fixierfunk tion ermöglicht wird, so dass die Laufschaufel zuverlässig in axialer Richtung in der Position gehalten wird. In vorteil hafter Weise wird hierzu die Stärke des Fixierblechs zwischen 1 mm und 4 mm gewählt. Als besonders vorteilhaft hat sich ei ne Stärke des Fixierblechs zwischen 0,4 mm und 0,5 mm ge zeigt.

Das Federblech als zweite Komponente zur Sicherung der Lauf schaufel ist vorteilhaft gleichfalls nach Art eines Blechs ausgebildet. Durch die Form und/oder die Anordnung des zumin dest einen Federblechs wird eine radial nach außen wirkende Federkraft auf die Laufschaufei erzeugt. Unter „Form und/oder die Anordnung" werden hierbei die geometrischen Eigenschaften und/oder die Anordnung, des jeweiligen Federblechs zum Fi xierblech, zum Haltenutgrund und/oder zur Laufschaufei ver standen .

Es ist nicht notwendig, dass sich das Federblech gleichfalls über die gesamte Länge der Haltenut erstreckt. Zur vorteil haften Erzeugung und Aufbringung der radialen Kräfte mittels des Federblechs ist es jedoch von Vorteil, wenn sich dieses zumindest über die 0,8-fache Länge des Fixerblechs erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Federblech die voll ständige Länge in axialer Richtung ausnutzt und sich somit beidseitig zumindest bis zum Ende der Haltenut erstreckt.

Zur Ermöglichung einer elastischen Verformung des Federblechs wird dieses vorteilhaft deutlich dünner als das Fixierblech ausgeführt. Dünne Bleche haben den Vorteil, dass sie einen relativ hohen elastischen Federweg bereitstellen, während die Federkraft relativ gering ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Stärke des Federblechs kleiner als das 0,1-Fache der Breite des Federblechs ist. Dabei ist es weiterhin vorteil- haft, wenn die Stärke zwischen 0,2 mm und 0,7 mm beträgt. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Stärke zwischen 0,4 mm und 0,5 mm erwiesen.

Damit das Federblech mit besonders guten elastischen Eigen schaften ausgestaltet ist, ist das Federblech vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet. Generell und insbesondere bei der Verwendung eines Federstahls ist es besonders vorteilhaft, wenn das Federblech aus einem ebenen Flachmaterial herge stellt ist. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Fe derblech im nicht eingebauten Zustand gleichfalls die ebene Gestalt aufweist und insofern im Herstellungsprozess nicht gebogen werden muss.

Durch geeignetes Stapeln mehrerer Federbleche lässt sich die Federkraft erhöhen, während der Federweg vorteilhaft hoch bleibt. Insofern ist es vorteilhaft zumindest zwei oder mehr Federbleche einzusetzen, welche radial übereinander angeord net werden. Auf diese Weise kann jedes der Federbleche rela tiv dünn gewählt werden, wobei durch die Anzahl der Federble che die federnden Eigenschaften eingestellt werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese beidseitig des Fixier blechs angeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch in diesem Fall eine Anordnung der Federbleche aufeinanderge schichtet zwischen dem Fixierblech und dem Haltenutgrund.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung lässt sich eine für die radiale Andrückung der Laufschaufel ausreichende Federkraft erzeugen, indem das zumindest eine Federblech als ein ebenes Blech ausgestaltet ist und bei einer Anordnung zwischen dem Fixierblech und dem Haltenutgrund dieser eine konkave Fläche respektive bei einer Anordnung zwischen dem Fixierblech und der Anlagefläche diese eine konvexe Form aufweist.

Der wesentliche Vorteil hierbei ist, dass das Federblech oder die Federbleche aus ebenen Blechtafeln ausgeschnitten oder gestanzt werden können und so einbaufertig sind, ohne dass eine weitere Verformung erforderlich ist. Das Ausschneiden kann z.B. durch Wasserstrahlschneiden erfolgen, da dadurch die Schnittkanten nicht thermisch beansprucht oder metallur gisch verändert werden.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anlagefläche konvex und der Haltenutgrund konkav ausgeführt sind (d.h. in gleicher Richtung gewölbt sind) und dabei gleichfalls das Fi xierblech gekrümmt geformt ist, d.h. sich Form eines gewölb ten Bleches darstellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Fixierblech komplementär zur Anlagefläche und zum Haltenut grund geformt ist. Entsprechend weist dabei das Fixierblech einen Krümmungsradius auf, der auf der zur Rotorachse weisen den Seite einem Krümmungsradius des Haltenutgrunds und auf der radial nach außen weisenden Seite einem Krümmungsradius der Anlagefläche entspricht. Auf diese Weise wird das zumin dest eine ebene Federblech vorteilhaft und in einfacher Weise radial verformt und somit die elastische, radial wirkende Fe derkraft erzeugt.

Alternativ ist jedoch auch möglich, dass der Haltenutgrund und/oder die Anlagefläche und/oder das Fixierblech krümmungs frei, d.h. eben ausgeführt sind. Demgegenüber weist das zu mindest eine Federblech eine gekrümmte Form auf, wodurch auf grund des Zusammenspiels der Geometrien vom Haltenutgrund bzw. Anlagefläche und vom Federblech ebenfalls eine radiale Federkraft erzeugt wird. Dazu kann vorteilhaft das Federblech eine gewellte Formgebung aufweisen. Die Federkraft wird dabei durch die Welligkeit des Federblechs erzeugt, wobei der Fe derweg auf einfache Weise durch die Höhe der Wellen bestimmt wird .

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ragt ein Bereich des Federblechs auf einer Montageseite axial über eine Stirnseite des Schaufelträgers und/oder der Laufschaufei , d.h. aus der Haltenut, heraus. Dieser Überstand vereinfacht die Montage und insbesondere die Demontage des Federblechs aus dem Schau felkranz . Für gewöhnlich werden Montage- und Demontagearbeiten an einer in einem Schaufelkranz eingebauten Laufschaufel nur einseitig durchgeführt, somit weist der Schaufelkranz eine besser er reichbare Montageseite und eine Rückseite auf. Damit das Fe derblech bei einer Demontage auf einfacher Weise aus der Hal tenut herausgezogen werden kann, ist es derart dimensioniert, dass der Überstand auf der Montageseite leicht zugänglich ist .

Dabei weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Federblech mindestens eine Demontagebohrung im Überstand auf. Die Demontagebohrung ist vorzugsweise von der Montages eite aus leicht zugänglich. Die Demontagebohrung dient zur Demontage des Federblechs aus der Haltenut. Hierzu wird be vorzugt ein Werkzeug eingesetzt, welches in die Demontageboh rungen eingreift, so dass das Federblech bei eingebauter Laufschaufel unter Vorspannung aus der Haltenut gezogen wer den kann.

Wenn mehrere Federbleche übereinander gestapelt sind, liegen die Demontagebohrungen vorteilhaft direkt übereinander, so dass ein Werkzeug zugleich in die Demontagebohrungen mehrerer Federbleche eingreifen kann.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Fi xierblech zumindest eine Zentrierlasche auf, wobei die

Zentrierlasche in radialer Richtung umgebogen ist, so dass sie insbesondere senkrecht zur Rotorachse steht. Die

Zentrierlasche stellt in axialer Richtung eine räumliche Be grenzung für das Federblech dar. Die Zentrierlasche erstreckt sich hierbei in Richtung zum Federblech hin. Je nach Position des Fixierblechs relativ zum Federblech kann die Zentrierla sche somit radial nach innen oder radial nach außen umgebogen sein .

Die Zentrierlaschen sind beim Einbauen des Fixierblechs vor teilhaft vorgebogen. Alternativ ist es auch möglich, dass diese erst an ihrem Einsatzort umgebogen werden. In besonders vorteilhafter Weise grenzt die Zentrierlasche zudem an den Überstand des Federblechs an, d.h. die Zentrier lasche und der Überstand befinden sich in tangentialer Rich tung nebeneinander. Dieses Zusammenspiel ermöglich eine Zentrierung des Federblechs in tangentialer Richtung. Hierzu weist das Fixierblech auf der Montageseite vorzugsweise zwei vorgebogene Zentrierlaschen auf, welche an die beiden Seiten des Überstands des Federblechs angrenzen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Zentrierla sche an jedem Ende des Fixierblechs angeordnet ist. Somit wird die axiale Sicherung des Federblechs in beiden Richtun gen ermöglicht.

Sofern an einem Ende des Fixierblechs vorteilhaft sowohl eine Fixierlasche als auch eine Zentrierlasche angeordnet ist, so erstreckt sich die Fixierlasche radial gegenüberliegend zur Zentrierlasche. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Lasche an einer Stirnseite der Laufschaufel und die an dere Lasche an einer Stirnseite des Schaufelträgers anliegt.

Wenn vorteilhaft auf der zweiten Seite eine Zentrierlasche angeordnet ist, kann diese gleichfalls vorteilhaft an einer gegenüberliegenden Stirnseite der Laufschaufel oder des

Schaufeiträges anliegen (je nachdem auf welcher Seite das Fe derblech angeordnet ist) .

In einer ersten Ausführungsvariante ist auf beiden Seiten des Fixierblechs jeweils zumindest eine Fixierlasche angeordnet. Hierbei ist zur vorteilhaften Montage vorgesehen, dass sich die Fixierlasche auf der Montageseite zunächst in der Verlän gerung des Fixierblechs erstreckt. In dieser Variante ist es notwendig, dass nach der Montage der Laufschaufel ein Umbie gen der Fixierlasche erfolgt. Im Gegensatz dazu können sich die eine Zentrierlasche oder beide gegenüber angeordneten Zentrierlaschen und die gegenüberliegend zur Montageseite an geordnete Fixierlasche bereits vor der Montage in die radiale Richtung erstrecken und kann insofern vorteilhaft vorgebogen sein .

In einer zweiten Ausführungsvariante umfasst der Schaufel kranz weiterhin ein Montageblech, welches benachbart zum Fi xierblech gegenüberliegend zum Federblech angeordnet ist. Das Montageblech ermöglicht hierbei die axiale Fixierung der Laufschaufei , indem zumindest eine sich radial erstreckende Fixierlasche auf der Montageseite angeordnet ist. Hierzu wird vorteilhaft das Montageblech nach der Montage der Lauf schaufel montiert und insofern kann hier die Fixierlasche gleichfalls bereits vor der Montage in der Endposition ge formt sein.

Bei der vorteilhaften Anordnung der Fixierlasche auf der Mon tageseite ist sowohl bei dem Fixierblech als auch beim Monta geblech vorgesehen, dass sich die Fixierlasche radial er streckt und an einer Stirnseite der Laufschaufel oder des Schaufelträgers anliegt. Befindet sich auf gleicher Seite ei ne Zentrierlasche, so erstreckt sich die Fixierlasche radial gegenüberliegend. Zur Vereinfachung der Herstellung kann vor gesehen sein, dass die zumindest eine Fixierlasche und die zumindest eine Zentrierlasche - sofern vorhanden - tangential nebeneinander angeordnet sind, so dass die Herstellung aus einem Blechabschnitt mit nachfolgendem Umbiegen möglich ist.

Vorzugsweise dient die eine Fixierlasche oder beide Fixierla schen unmittelbar zur axialen Sicherung der Laufschaufel und ist entsprechend radial nach außen umgebogen. Besonders vor teilhaft ist die Fixierlasche radial nach außen, also zur Laufschaufel hin umgebogen und verhindert so eine unerwünsch te axiale Bewegung der Laufschaufei aus der Haltenut heraus.

Die Arretierung des Montageblechs erfolgt gemäß einer vor teilhaften Ausführung, indem das Fixierblech in axialer Rich tung mindestens eine radial nach außen geformte Rastlasche aufweist, zu der am Montageblech eine korrespondiere Tasche vorgesehen ist. Beim Einschieben des Montageblechs verformt sich die Rastlasche und rastet in der Endposition des Monta geblechs in die Tasche des Montageblechs ein Hierdurch die die axiale Fixierung des Montageblechs am Fixierblech gege ben. Es ist offensichtlich, dass alternativ eine umgekehrte Anordnung mit der Rastlasche am Montageblech und der Tasche am Fixierblech möglich ist.

Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Montieren einer Laufschaufel an einem wie oben beschriebenen Schaufelkranz.

Hierzu werden in einfacher Weise zunächst das zumindest eine Federblech und das zumindest eine Fixierblech nacheinander (oder umgekehrt, je nach vorgesehener Anordnung) radial von außen in die Haltenut eingelegt. Dabei wird als erstes das Blech eingelegt, welches im zusammengebauten Zustand auf der zum Haltenutgrund weisenden Seite angeordnet ist. Entspre chend erfolgt nachfolgend die Montage des weiteren Blechs bzw. der weiteren Bleche. Die Bleche können alternativ auch als Packet entsprechend der gewünschten Reihenfolge eingelegt werden .

Anschließend wird die Laufschaufel axial in die Haltenut hin eingeschoben. Demgegenüber ist es nicht erforderlich das Fi xierblech oder das Federblech gleichfalls axial in die Halte nut einzuschieben.

Wenn ein Fixierblech eingesetzt wird, welches auf der Monta geseite eine Fixierlasche zur Begrenzung der axialen Bewegung der Laufschaufel aufweist, so wird in vorteilhafter Weise diese Fixierlasche nach dem Einschieben der Laufschaufel um gebogen .

Wenn das vorteilhafte Montageblech eingesetzt wird so ent fällt das Umbiegen der Fixierlasche. Vielmehr wird die Siche rung durch das Einschieben des Montagebleches nach dem Ein schieben der Laufschaufei bewirkt. Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein Verfahren zum Demontieren einer Laufschaufei eines solchen Schaufelkranzes.

Hierzu wird zuerst auf der Montageseite die Zentrierlasche des Fixierblechs aufgebogen wird, so dass sich die Zentrier lasche in Verlängerung des Fixierblechs erstreckt. Durch das Umbiegen der Zentrierlasche wird das Federblech axial frei.

Im Folgenden kann das Federblech aus der Haltenut herausgezo gen werden. Bei einem Federblechpaket aus mehreren Federble chen werden vorzugsweise alle Federbleche gleichzeitig her ausgezogen .

Durch die Entfernung des Federblechs entsteht in der Haltenut ein radialer Spalt und die radiale Vorspannung auf die Lauf schaufel entfällt. Dies ermöglicht es, dass die Laufschaufel ohne großen Aufwand seitlich aus der Haltenut herausgezogen werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Herausziehen des Fe derblechs ein Werkzeug verwendet wird, welches in die Demon tagebohrung eingreift.

Befindet sich eine vorteilhafte Fixierlasche auf der Monta geseite mit einer Anlage an der Laufschaufel so ist vorteil haft vorgesehen, dass vor der Entfernung der Laufschaufel zu nächst die Fixierlasche in die Verlängerung des Fixierblechs aufgebogen wird und nachfolgend die Demontage der Laufschau fel erfolgt.

Insgesamt zeichnet sich die Lösung durch ein besonders einfa ches Verfahren zum Ausbau der Laufschaufei aus.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich nung näher erläutert. Hierin zeigen: FIG 1 in einer Explosionsdarstellung abschnittsweise einen erfindungsgemäßen Schaufelkranz in erster Ausfüh rungsvariante;

FIG 2 - FIG 5 schrittweise die Montage einer Laufschaufel gemäß der zweiten Ausführungsvariante eines Schaufel kranzes mit Montageblech;

FIG 6 eine Ansicht auf eine Montageseite des Schaufelkran zes gemäß der zweiten Ausführungsvariante;

FIG 7 die verwendeten Bleche bei der zweiten AusführungsVa riante ;

FIG 8 eine alternative Ausführung zur ersten AusführungsVa riante ;

FIG 9 eine beispielhafte Rückseite des Schaufelkranzes.

In FIG 1 ist ein Ausschnitt eines Schaufelkranzes 2 für eine nicht näher gezeigte axiale Turbomaschine, wie z.B. für einen Kompressor einer Gasturbine, dargestellt. Der Schaufelkranz 2 umfasst einen hier nicht näher gezeigten Schaufeiträger 6 mit mehreren sich in axialer Richtung A erstreckenden Haltenuten, von denen lediglich eine Haltenut 8 dargestellt ist. Eine Laufschaufel 10 wird in die Haltenut 8 eingesetzt, wobei zwi schen der Laufschaufel 10 und einem Haltenutgrund 12 der Hal tenut 8 Fixierblech 16 zur Axialfixierung der Laufschaufel 10 angeordnet ist. Zur Erzielung der gewünschten radialen Vor spannung der Laufschaufel 10 in der Haltenut 8 werden mehrere Federbleche 18 eingesetzt.

Das Fixierblech 16 ist dicker als die Federbleche 18 ausge führt. Es weist insbesondere eine Stärke im Bereich zwischen 2 mm und 3 mm auf. Zudem ist das Fixierblech 16 aus einem Stahl ausgebildet, der eine geringere Rückverformung als das Material des Federblechs aufweist, d.h. kein Federstahl. Das Fixierblech 16 kann z.B. aus X6CrNiTil810 bestehen. Das Fixierblech 16 ist hierbei komplementär zur Unterseite der Laufschaufel 10, einer konvexen Anlagefläche, ausgeführt und stellt sich insofern als gekrümmt geformtes Blech dar. Dabei entspricht in diesem Beispiel weiterhin der Krümmungs radius des Fixierblechs dem Krümmungsradius des Haltenut grunds 12.

An einem axialen Ende weist das Fixierblech 16 mittig eine Zentrierlasche 24 auf, die radial nach innen umgebogen ist. Seitlich der Zentrierlasche 24 sind zwei Fixierlaschen 26 vorgesehen, welche im zusammengebauten Zustand radial nach außen umgebogen werden (mit gestrichelten Linien angedeutet) . Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel auf der Montageseite die axiale Fixierung der Laufschaufei 10 bewirkt.

Im gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind die Federbleche 18 aus einem Federstahl ausgebildet und weisen eine Stärke im Bereich zwischen 0,4 mm und 0,5 mm auf. Unter Federstahl wird hierbei ein Stahl verstanden, der im Vergleich zu anderen Stählen eine höhere Festigkeit besitzt. Ein solcher Stahl ist z.B. X10CrNil8. Durch die Form bzw. die Anordnung der Feder bleche 18 wird eine auf die Laufschaufel 10 radial nach außen wirkende Federkraft erzeugt.

Im konkreten Ausführungsbeispiel entsteht die Federwirkung durch die Kombination von ebenen Federblechen 18 und einem konkaven Haltenutgrund 12 in Verbindung mit zu den Federble chen 18 weisend konvex geformtem Fixierblech 16.

Alternativ können gekrümmte Federbleche zwischen einem ebenen Haltenutgrund und einem ebenen Fixierblech eingelegt werden, um die Federwirkung zu erzeugen.

Jedes Federblech 18 weist an seinem Ende eine axiale Ausspa rung 20 sowie zwei Demontagebohrungen 22 auf. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Zentrierlasche 24 am Fi xierblech in die Aussparungen 20 der Federbleche 18 ein greift. Hierdurch wird zum einen eine axiale Sicherung der Federbleche 18 bewirkt und zugleich eine Zentrierung in tan gentialer Richtung ermöglicht.

Im gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind mehrere Feder bleche 18 vorgesehen, jedoch ist es möglich, den federnden Effekt durch ein einziges Federblech 18 zu erreichen. Auf der anderen Seite ist es auch denkbar, mehr als nur ein Fixier blech 16 einzusetzen, z.B. zwei oder mehrere Bleche mit ähn lichen Eigenschaften.

Darüber hinaus ist im ersten Ausführungsbeispiel das Fixier blech 16 radial oberhalb der Federbleche 18 angeordnet, al ternativ sind auch andere Anordnungen möglich, z.B. indem das Fixierblech zwischen dem radial untersten Federblech 18 und dem Haltenutgrund 12 eingefügt ist.

Die Schritte zur Montage einer Laufschaufel 10 in eine Halte nut 8 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante sind in FIG 2 bis FIG 5 gezeigt. Der Zusammenbau in der Endposition der Laufschaufel 10 ist dabei in FIG 6 dargestellt. Der detail lierte Aufbau der Komponenten des Federelements ist aus FIG 7 ersichtlich .

Wie aus FIG 2 ersichtlich, werden zuerst die Federbleche 18 als Paket in radialer Richtung R von außen in die Haltenut 8 eingesetzt. Dabei liegen die Demontagebohrungen 22 der ein zelnen Federbleche 18 stets übereinander. Anschließend wird das Fixierblech 16 ebenfalls radial von außen eingelegt. In diesem Ausführungsbeispiel sind auf der Montageseite zwei Zentrierlaschen 24 und auf der Rückseite zwei Zentrierlaschen 25 vorgesehen, welche 24, 25 radial nach innen vorgebogen sind. Weiterhin umfasst das Fixierblech eine Fixierlasche 27, welche auf der Rückseite angeordnet ist und radial auswärts ausgerichtet ist. Wie weiterhin zu erkenne ist ragen am Fi- xierblech 16 ausgebildete, in FIG 7 näher gezeigte Rastla schen 28 aus der Ebene des Fixierblechs 16 radial nach außen heraus .

Von einer Montageseite 30 aus wird die Laufschaufel 10 axial in die Haltenut 8 eingeführt, was in FIG 3 gezeigt ist.

Schließlich wird gemäß FIG 4 ein Montageblech 32 axial zwi schen das Fixierblech 16 und die Laufschaufel 10 hineinge schoben. Über einen Teil der Axiallänge des Montageblechs 32 sind zwei Taschen 34 ausgebildet, die zu den Rastlaschen 28 des Fixierblechs 16 korrespondieren, so dass die Rastlaschen 28 in Taschen 34 einschnappen, was aus FIG 5 ersichtlich ist. Auf der Montageseite weist das Montageblech 32 zwei sich ra dial auswärts erstreckende Fixierlaschen 26 auf, welche 26 an einer Stirnseite der Laufschaufel 10 zur Anlage kommen.

Die Montageseite 30 des fertigen Zusammenbaus gemäß FIG 2 bis FIG 5 ist in FIG 6 dargestellt. Dabei sind das Federblech 16, ein Fixierblech 18 und das Montageblech 32 im einzeln in FIG 7 näher gezeigt. In FIG 6 sind die seitlichen Zentrierlaschen 24 des Fixierblechs 16 in radialer Richtung R nach innen vor gebogen und greifen dabei in korrespondierenden Aussparungen 20 der Federbleche 18. Die Zentrierlaschen 24 umgreifen einen aus der Haltenut 8 herausragenden Überstand 33 der Federble che 18, in welchem 33 die Montagebohrungen 22 ausgebildet sind .

In der FIG 7 sind übereinander beabstandet das Montageblech 32, das Fixierblech 16 und ein Federblech 18 skizziert, wobei das Zuschnitt aus einem jeweiligen Blech vor einem Umbiegen der Laschen 24-28 skizziert ist.

Eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel ist in FIG 8 und FIG 9 dargestellt. FIG 8 zeigt die Montageseite 30 des Schau felkranzes 2. Zu erkennen ist unter der Laufschaufel 10 das Fixierblech mit zwei radial nach innen umgebogenen Zentrier laschen 24 und einer radial nach außen umgebogenen Fixierla- sehe 26. Zwischen den Zentrierlaschen 24 erstreckt sich der Überstand 33 des Federblechs mit der Demontagebohrung. Die Fixierlasche 26, die am Fixierblech 16 ausgebildet ist, wird erst nach dem Einsetzen der Laufschaufel 10 radial nach außen umgeklappt und stützt dabei die Laufschaufel 10 in axialer Richtung A.

Die der FIG 9 wird die axial entgegengesetzte Rückseite 36 skizziert. Auf der Rückseite 36 liegt ein ähnlicher Aufbau mit zwei Zentrierlaschen 25 und einer Fixierlasche 27 vor. Jedoch entfällt ein Überstand mit einer Demontagebohrung am Federblech .

Zur Demontage einer Schaufelkranzanordnung gemäß einer der skizzierten Beispiele werden zunächst auf der Montageseite 30 die Zentrierlaschen 24 aufgebogen, so dass sich diese 24 in Verlängerung des Fixierblechs 16 erstrecken. Danach wird von der Montageseite 30 aus in die Demontagebohrungen 22 der Fe derbleche 18 ein Werkzeug, insbesondere ein hakenförmiges Werkzeug, eingeführt, mit dessen Hilfe die Federbleche 18 seitlich aus der Haltenut 8 herausgezogen werden. Dadurch wird keine radiale Federkraft mehr auf die Laufschaufel 10 ausgeübt. Nun wird die Fixierlasche 26 auf der Montageseite 30 aufgebogen, so dass im Folgenden die Laufschaufel 10 prob- lemlos axial aus der Haltenut 8 entfernt werden kann.