Mobile Vorrichtung zum Biegen eines U-förmigen Sicherungsblechs

Die Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung zum Biegen eines U-förmigen Sicherungsblechs, das mit seinen beiden Schenkeln durch ein plattenförmiges Dichtelement gesteckt ist.

Derartige Dichtelemente sind beispielsweise aus der WO

2007/028703 A21 bekannt. Die Dichtelemente werden in Gasturbinen eingesetzt und dienen dort einerseits zur axialen Sicherung von in einer Rotorscheibe eingeschobenen Laufschau- fein und andererseits zur Führung eines Kühlfluids entlang einer stirnseitigen Oberfläche der Rotorscheiben. Um eine Verschiebung der Dichtelemente in Umfangsrichtung zu verhindern, sind diese mit Sicherungsblechen ausgestattet. Dazu weist das plattenförmige Dichtelement zwei Schlitze auf, durch die ein U-förmig gebogenes Sicherungsblech eingeschoben wird. Danach werden die beiden hervorstehenden Schenkel umgebogen. Einer der beiden Schenkel dient lediglich zur Befestigung des Sicherungsblechs am Dichtelement. Der andere Schenkel wird in eine am Rotor der Gasturbine vorgesehene Tasche eingebogen, so dass eine Verschiebung der Dichtelemente in Umfangsrichtung des Rotors sicher verhindert ist. Eine Vorrichtung zum Einbiegen des anderen Schenkels ist aus der EP 1 916 382 AI bekannt. Es besteht das Bedürfnis, das Sicherungsblech zuverlässig am Dichtelement zu befestigen und eine Baugruppe umfassend das Dichtelement mit dem vormontierten Sicherungsblech vergleichsweise schnell herzustellen, welche Baugruppe dann in einer Gasturbine montiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Biegen eines U-förmigen Sicherungsblechs, das mit seinen beiden Schenkeln durch ein plattenförmiges Dichtelement gesteckt ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Merkmale gemäß den Rückbezügen miteinander kombiniert werden können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Basiseinheit umfasst, an der eine Spannvorrichtung angeordnet ist. Die Spannvorrichtung dient zur Aufnahme des Dichtelements mit dem bereits durchgesteckten, U-förmigen Sicherungs- blech. Weiter umfasst die mobile Vorrichtung eine Biegeeinheit, welche an der Basiseinheit angeordnet ist. Die Biegeeinheit selber umfasst einen an der Basiseinheit angelenkten Hebelarm und eine am Hebelarm angelenkte, von diesem längs verschiebbare Kolbenstange, an dessen dem Hebelarm gegenüber- liegenden Ende zumindest ein Biegestempel mittelbar oder unmittelbar angeordnet ist. Mit der Betätigung des Hebels wird die Kolbenstange und somit der Biegestempel verschoben, so dass bei in der Spannvorrichtung sitzendem Dichtelement die beiden Schenkel des Sicherungsblechs vom Biegestempel ausei- nander gedrückt und umgebogen werden. Da die beiden anfänglich parallelen Schenkel des U-förmigen Sicherungsblechs einen vergleichsweise geringen Abstand zueinander aufweisen und nach dem Biegevorgang nur einer der beiden Schenkel flächig an der Oberfläche des Dichtelements anliegen und der an- dere der beiden Schenkel spitzwinklig zur Oberfläche des

Blechelements angeordnet werden soll, ist vorgesehen, dass mehrere Biegestempel mit unterschiedlichen Stempelprofilen an der Kolbenstange befestigbar sind. Dadurch kann der Biegevorgang der beiden Schenkel schrittweise erfolgen, so dass für den jeweiligen Biegevorgang angepasste Biegestempel verfügbar sind. Mit Hilfe der Vorrichtung werden alle U-förmigen Sicherungsbleche aller plattenförmigen Dichtelemente eines Schaufelkranzes in gleichartiger und reproduzierbarer Weise umge- bogen, was die Zuverlässigkeit der damit hergestellten Baugruppe verbessert. Dies erhöht die Lebensdauer dieser Baugruppe .

Um ein Ausweichen der Kolbenstange bei Betätigung des Hebelarms zu vermeiden, ist eine an der Basiseinheit befestigte Führung vorgesehen, in welcher die Kolbenstange gleitgelagert ist. Weiter bevorzugt ist die Spannvorrichtung über eine Fixiervorrichtung an der Basiseinheit befestigbar.

Da mit ein und derselben Vorrichtung Dichtelemente von unterschiedlicher Größe bearbeitet werden sollen, ist es von Vorteil, dass die Dichtelemente zuerst beispielsweise mit Hilfe von SchnellSpannern in der Spannvorrichtung befestigt werden können. Diese Spannvorrichtung kann über austauschbare Elemente individuell auf die unterschiedlichen Dichtelementgrößen angepasst werden. Anschließend wird die Spannvorrichtung in der Vorrichtung von der Fixierung gehalten. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Biegestempel unmittelbar, dabei jedoch austauschbar an der Kolbenstange befestigt. Hierdurch kann die durch den Hebelarm auf die Kolbenstange einwirkende Kraft unmittelbar auf den Biegestempel und somit auf die zu sprei- zenden Schenkel übertragen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Ende der Kolbenstange eine um eine Drehachse schwenkbare Trommel vorgesehen, an der oder in der mehrere Biegestempel angeordnet sind. Die Biegestempel sind dann mittelbar über die Trommel am Ende der Kolbenstange angeordnet. Dabei sind zwei unterschiedliche Varianten denkbar. Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante ist die Drehachse der Trommel senkrecht zur Längsrichtung der Kolbenstange angeordnet und an der Trommel sind zumindest zwei radial von ihr abstehende

Biegestempel starr angeordnet. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Variante ist die Drehachse parallel zur Längsrichtung der Kolbenstange angeordnet und in der Trommel sind koaxial zu dessen Drehachse zumindest zwei Bolzen von Biegestempeln angeordnet, welche bei Betätigung des Hebelarms durch die Kolbenstange teilweise aus der Trommel herausschiebbar sind. Beiden Varianten ist gemein, dass die für den schrittweisen Biegevorgang erforderlichen unterschiedlichen Biegestempel stets an der Vorrichtung montiert sind, was den Austausch der Biegestempel, welche ansonsten unmittelbar an der Kolbenstange wechselweise zu befestigen sind, überflüssig macht. Je nach erforderlichem Biegeschritt ist die Trommel in die dafür entsprechende Position zu drehen bzw. zu schwenken, wodurch dann mit Hilfe des Hebelarms und der daran angelenkten Kolbenstange der für den jeweiligen Biegeschritt zugeordnete Biegestempel in Richtung des Dichtelementes verschiebbar ist. Beide Varianten können vorteilhaft weitergebildet werden, wenn die Trommel an der Kolbenstange über eine Arretierung temporär festlegbar ist. Hierdurch wird eine Bewegung der Trommel während des Biegevorgangs vermieden. Bei der ersten Variante, bei der die Drehachse senkrecht zur Längsrichtung der Kolbenstange angeordnet ist, sind die zumindest zwei oder mehr radial von ihr abstehenden Biegestempel starr an der Trommel befestigt. Bei der zweiten Variante sind die Biegestempel in Anlehnung an eine Revolvertrommel in letzterer gelagert, wobei die Kolbenstange von hinten einen in den Löchern lagernden Bolzen der Biegestempel herausschieben kann. In diesem Fall sind die Bolzen der Biegestempel vorzugsweise federgelagert in der Trommel angeordnet, so dass beim Zurückbewegen der Kolbenstange der Biegestempel auch wieder selbsttätig zur Trommel zurückfährt.

Weiter von Vorteil ist das Anordnen einer Spannschraube an der Basiseinheit an derjenigen Position, an welcher ein die beiden Schenkel des U- förmigen Sicherungsblechs verbindende Joch während des Einbiegevorgangs positioniert ist. Mit dieser Spannschraube kann der Abstand zwischen Joch und Dichtelement so eingestellt werden, dass das Sicherungsblech zum Anliegen an das Dichtelement kommt und die Bauteile dabei miteinander verklemmt.

Weitere Merkmale und Vorteile werden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Figurenbeschreibung angegeben .

Es zeigen

FIG 1 Seitenansicht auf eine mobile Vorrichtung zum Aufbiegen eines U- förmigen Sicherungsblechs gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels; unterschiedliche Biegestempel zum schrittweisen Biegen der beiden Schenkel des U- förmigen Siehe rungsblechs ;

FIG 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einer ersten Trommel;

FIG 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß dem

zweiten Ausführungsbeispiel;

FIG 7 die Arretierung der Trommel im Det

FIG 8 ein drittes Ausführungsbeispiel der mobilen Vorrichtung mit einer zweiten Trommel;

FIG 9 die zweite Trommel in perspektivischer Darstellung und

FIG 10 die zweite Trommel in einer Schnittdarstellung.

In allen Figuren sind identische Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. FIG 1 zeigt ein erster Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Aufbiegen eines U- förmigen Sicherungsblechs 12, das mit seinen beiden Schenkeln 14, 16 durch ein plattenförmiges Dichtelement 18 gesteckt ist. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Basiseinheit 20 mit Füßen 22, um diese auf einem Boden oder auf einem Tisch abzustellen. Zur Basiseinheit 20 gehört auch eine Platte 24, die von einer Bodenplatte 26 aus senkrecht nach oben ragt. An der Bodenplatte 26 ist eine Fixiervorrichtung 28 mit einem federgelagerten Schnellspanner 30 vorge- sehen. Der Schnellspanner 30 ist dabei in Nagelform ausgebildet und kann eine wechselbare Spannvorrichtung 32 fest an der Vorrichtung 10 fixieren. Die Spannvorrichtung 32 dient als Adapterstück für unterschiedlich große Dichtelemente 18, um diese in der mobilen Vorrichtung 10 zu bearbeiten. An der Platte 24 ist über ein erstes Gelenk 34 ein Hebelarm 36 angelenkt. Zwischen dem ersten Gelenk 34 und dem Hebelarmende 38 ist ein weiteres Gelenk 40 vorgesehen, an dem eine Kolbenstange 42 angelenkt ist. Mit Hilfe des Hebelarms 36 ist die Kolbenstange 42 in die beiden Pfeilrichtungen 44 verschieb- bar. Dabei wird die Kolbenstange 42 in einer Führung 46 geführt. Im Detail sind dazu Streben 25 an der Platte 24 vorgesehen, die entsprechend der Querschnittsform der Kolbenstange 42 ausgeführte Öffnungen aufweisen. An dem dem Hebelarm 36 gegenüberliegenden Ende 48 der Kolbenstange 42 ist ein aus- wechselbarer Biegestempel 50 lösbar befestigt. Weiter ist in der Bodenplatte 26 eine Spannschraube 52 vorgesehen.

Zum Einbiegen wird das U- förmige Sicherungsblech durch die im Dichtelement 18 vorgesehenen Schlitze 54 eingeführt (vgl. FIG 2) . Beides zusammen wird in der Spannvorrichtung 32 montiert. Diese Spannvorrichtung 32 kann zusammen mit dem Dichtelement 18 über Schnellspanner 30 an der Vorrichtung 10 fixiert werden. Anschließend wird die Spannschraube 52 so eingestellt, dass das Joch des Sicherungsblechs 12 am Dichtelement 18 fest anliegt. Dabei wird das Dichtelement 18 an der Fixierung 28 verklemmt. Über den Hebelarm 36 kann eine manuelle Kraft auf den Biegestempel 50 eingeleitet werden. Der Biegestempel 50 bewegt sich auf das Dichtelement 18 zu und spreizt dabei die beiden Schenkel 14, 16 dauerhaft. Der BiegeStempel 50 kann dabei mit einem Schild 56 für die Typenangabe versehen sein.

Um die Schenkel 14, 16 an der dem Biegestempel 50 zugewandten Seite umzubiegen, sind mehrere Biegestempel 50', 50'', 50''' gemäß den Figuren 2, 3 und 4 vorgesehen. Gemäß FIG 2 wird für den ersten Biegeschritt ein vergleichsweiser schmaler Stempel 50' zum erstmaligen Spreizen der Schenkel 14, 16 verwendet. In einem zweiten Biegeschritt wird ein etwas breiterer Biege- Stempel 50'' eingesetzt, welcher durch einen überbreiten Biegestempel 50''' für den letzten Biegeschritt ausgetauscht wird. Vor dem letzten Biegeschritt (FIG 4) wird ein Keil zwischen Dichtelement 18 und einem der beiden Schenkel 14 eingeschoben werden, um denjenigen Schenkel, der nicht an der Dichtelementoberfläche anliegen soll, gegen zu weites Umbiegen zu sichern. Dafür muss die Steigung des Keils 58 so gewählt werden, das nach dem letzten Biegevorgang der elastische Biegeanteil und somit das Zurückfedern des Sicherungsblechs 12 ausgeglichen wird. Anschließend ist die Baugruppe umfassend das Dichtelement 18 und das dann zick- zack- förmige Sicherungsblech 12 (FIG 4) so weit vorbereitet, dass diese dann in einer nicht weiter dargestellten Gasturbine verbautet werden kann. Nach der Montage der Baugruppe am Rotor der Gasturbine wird der nicht an der Dichtelementoberfläche anlie- gende Schenkel an die Oberfläche angelegt.

Mit Hilfe der Vorrichtung 10 ist es möglich, die Sicherungsbleche 12 qualifiziert und reproduzierbar auch am Standort der Gasturbine an den Dichtelementen 18 zu befestigen.

Gleichzeitig ist es möglich, bereits betriebsbeanspruchte

Dichtelemente 18 wiederzuverwenden, indem deren Sicherungsbleche entfernt und danach mit neuen, bereits vorgebogenen U- förmigen Sicherungsblechen 12 bestückt werden. Derartige Arbeiten können vor Ort, also am Standort der Gasturbine, durchgeführt werden, ohne dass ein Versand von Dichtelementen 18 in eine Werkstatt zur Aufbereitung erforderlich ist. Um die mobile Vorrichtung 10 vergleichsweise leicht auszugestal- ten, sollte die Vorrichtung 10 in Leichtbauweise mit Hohlprofilen ausgeführt sein.

FIG 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, dass alle zum Umbiegen des Sicherungsblechs 12 vorgesehenen Stempel 50 bereits an einer Trommel 60 montiert sind, welche am Ende 48 der Kolbenstange 42 drehgelagert ist. Gemäß der ersten Seitenansicht ist der zuerst zu verwendende Biegestempel 50' und der danach zu verwendende Biegestempel 50'' dargestellt. Beide stehen senkrecht zueinander, was aus der Seitenansicht nach FIG 6 ersichtlich ist. Mit dem Schwenken der Trommel 60 werden auch die drei radial abstehenden Biegestempel 50', 50'', 50''' ge- schwenkt, wobei sie in der entsprechenden Position mit Hilfe einer Arretierung 62 (FIG 7) temporär fixierbar sind. Das zweite Ausführungsbeispiel bietet den Vorteil, dass die drei Biegestempel 50 zur Durchführung der unterschiedlichen Biegeschritte nicht zyklisch für jede neue Baugruppe montiert und demontiert werden müssen.

Die Arretierung 62 ist in FIG 7 im Querschnitt vergrößert schematisch dargestellt. Für jede der drei Positionen der Trommel 60 ist eine Ausnehmung 64 vorgesehen. Dafür sind an der Trommel 60 drei Ausnehmungen 64 vorhanden. In diese kann ein Kugelgelenk 66 federgelagert eingreifen. Dazu sind Federn 68 in Hülsen 70 gelagert, welche geführt von einem Stift 72 die Hülsen 70 auseinander drücken, damit das Kugelgelenk 66 bei entsprechender Positionierung der Trommel 60 in die dafür vorgesehene Ausnehmung 64 eingreift.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß FIG 5 ist die Drehachse 61 der Trommel 60 senkrecht zum Verschiebeweg der Kolbenstange 42. Zur Rückbewegung der Kolbenstange 42 kann in allen Ausführungsbeispielen eine Feder 43 vorgesehen sein, die sich an der Führung 46 abstützt. FIG 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, wobei nachfolgend erneut lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben werden. An der Platte 24 ist ein Tragarm 74 angeordnet, an dessen Ende eine Trommel 60 drehgelagert ist. In der Trommel 60 sind in identischer Anzahl zu den Biegestempeln 50 sich längs der Trommel -Drehachse 61 erstreckende Bohrungen 76 vorgesehen, wie bei einer Revolvertrommel . In diesen Bohrungen 76 sitzen Bolzen 78, die zu den Biegestempeln 50 gehören. Diese Bolzen 78 lassen sich mit Hilfe der Kolbenstange 42 aus den Trommelbohrungen 76 hinausschieben, um so das Sicherungsblech 12 und dessen Schenkel 14, 16 umzubiegen. Hierzu zeigt FIG 9 allein die Trommel 60 für die Vorrichtung 10 gemäß des dritten Ausführungsbeispiels mit den darin sitzenden Bolzen 78 der Biegestempel 50. Damit die Bolzen 78 der Biegestempel 50 des dritten Ausführungsbeispiels selbsttätig in die Trommel 60 wieder einfahren, ist für jeden Biegestempel 50 im Trommelinneren eine Feder 80 vorgesehen, die sich an einem am Bolzen 78 angeordneten Kragen 82 abstützt (FIG 10) .

Bei allen Vorrichtungen ist der Verschiebeweg der Biegestempel 50, die Mitte zwischen den beiden Schlitzen 54 des Dichtelements 18 und die Spannschraube so zueinander ausgerichtet, dass diese fluchten.

Insgesamt wird mit der Erfindung eine mobile Vorrichtung 10 zum Aufbiegen eines U- förmigen Sicherungsblechs 12, das mit seinen beiden Schenkeln 14, 16 durch ein plattenförmiges Dichtelement 18 gesteckt ist, angegeben. Um eine Baugruppe vergleichsweise schnell herzustellen ist vorgesehen, dass die mobile Vorrichtung 10 eine Basiseinheit 20 umfasst, an der eine Spannvorrichtung 32 zur Aufnahme eines Dichtelements 18 mit dem durchgesteckten Sicherungsblech 12 und eine Biegeeinheit angeordnet ist, wobei die Biegeeinheit einen an der Ba- siseinheit 20 angelenkten Hebelarm 36 und einen am Hebelarm

36 angelenkte, von diesem längs verschiebbare Kolbenstange 42 umfasst, an dessen dem Hebelarm 36 gegenüberliegenden Ende 48 zumindest ein Biegestempel 50 angeordnet ist, so dass der BiegeStempel 50 bei in der Vorrichtung 10 montiertem Dichtelement 18 und durchgestecktem Sicherungsblech 12 die beiden Schenkel 14, 16 des Sicherungsblechs 12 umbiegt.