(57)【要約】  本発明は、下側端部12と上側端部13とを備えるボルト本体部11を有する、タービン50の下側ケーシング部分30とタービン50の上側ケーシング部分40とを接続するためのスクリューボルト10に関するものであり、下側端部12と上側端部13の両方に雄ネジ14が配置構成されている。本発明は、また、下側ケーシング部分30と、上側ケーシング部分40と、スクリューボルト10と、スクリューボルト10の端部12、13上にねじ込まれる2つの取付用ナット22とを有する、タービン50用のケーシング20であって、上側ケーシング部分40は上側受け部41を有し、下側ケーシング部分30は、スクリューボルト10を受けるための連続的なスクリューボルト受け部分21の下側受け部31を有する、タービン50用のケーシング20に、およびケーシング20を有するタービン50に、およびタービン50のケーシング20を組み立てるための方法にも関係する。
2017534795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側端部(12)と上側端部(13)とを備えるボルト本体部(11)を有する、タービン(50)の下側ケーシング部分(30)とタービン(50)の上側ケーシング部分(40)とを接続するためのスクリューボルト(10)であって、各場合において、一方の雄ネジ(14)は、前記下側端部(12)上と前記上側端部(13)上とに配置構成されるスクリューボルト(10)において、
前記下側ケーシング部分(30)で支持するための支持デバイス(17)は、前記下側端部(12)と前記上側端部(13)との間の前記ボルト本体部(11)上に配置構成されることを特徴とするスクリューボルト(10)。
【請求項２】
前記支持デバイス(17)は、前記ボルト本体部(11)上に周りを囲むように配置構成されることを特徴とする請求項1に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項３】
前記支持デバイス(17)は、前記下側ケーシング部分(30)の支持受け口(32)内に係合するように設計されることを特徴とする請求項1または2に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項４】
前記支持デバイス(17)は回転防止部(18)を有し、該回転防止部(18)は、形状適合する形で、特に前記下側ケーシング部分(30)の前記支持受け口(32)内の、前記2つのケーシング部分(30、40)のうちの一方の少なくとも1つの回転防止領域(33)と接触するように設計されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項５】
前記ボルト本体部(11)は、前記下側端部(12)と前記上側端部(13)との間に連続的な形で延在する開口部(15)を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項６】
下側ケーシング部分(30)と、上側ケーシング部分(40)と、スクリューボルト(10)と、該スクリューボルト(10)の端部(12、13)上にねじ込まれる2つの固定用ナット(22)と、を有する、タービン(50)用のケーシング(20)であって、前記上側ケーシング部分(40)は、上側受け部(41)を有し、前記下側ケーシング部分(30)は、前記スクリューボルト(10)を受けるための連続的なスクリューボルト受け口(21)の下側受け部(31)を有するケーシング(20)において、
前記スクリューボルト(10)は支持デバイス(17)を有し、該支持デバイス(17)は、前記下側ケーシング部分(30)で支持されることを特徴とするケーシング(20)。
【請求項７】
前記スクリューボルト(10)は、請求項1から5のいずれか一項に記載されているとおりに設計されることを特徴とする請求項6に記載のケーシング(20)。
【請求項８】
前記下側ケーシング部分(30)は支持受け口(32)を有し、該支持受け口(32)は、少なくとも部分的に前記スクリューボルト(10)の前記支持デバイス(17)を受けることを特徴とする請求項6または7に記載のケーシング(20)。
【請求項９】
前記支持デバイス(17)は回転防止部(18)を有し、前記2つのケーシング部分(30、40)のうちの少なくとも一方が回転防止領域(33)を有し、前記回転防止部(18)は、形状適合する形で、前記回転防止領域(33)と接触するように設計されることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載のケーシング(20)。
【請求項１０】
前記回転防止領域(33)は、前記支持受け口(32)の一部として形成されることを特徴とする請求項9に記載のケーシング(20)。
【請求項１１】
前記固定用ナット(22)のうちの少なくとも1つは、キャップナット(23)の形態であることを特徴とする請求項6から10のいずれか一項に記載のケーシング(20)。
【請求項１２】
前記ケーシング(20)は、請求項6から11のいずれか一項に記載されているとおりに設計されることを特徴とするケーシング(20)を有するタービン(50)。
【請求項１３】
タービン(50)のケーシング(20)を組み立てる方法であって、前記ケーシング(20)は、請求項6から11のいずれか一項に記載されているとおりに設計される方法において、
a)前記下側ケーシング部分(30)のスクリューボルト受け口(21)の下側受け部(31)内の端部位置(16)にスクリューボルト(10)を挿入するステップであって、前記端部位置(16)において、前記スクリューボルト(10)の支持デバイス(17)は前記下側ケーシング部分(30)で支持されている、ステップと、
b)前記スクリューボルト(10)の下側端部(12)に固定用ナット(22)を取り付けるステップと、
c)前記下側ケーシング部分(30)上に上側ケーシング部分(40)を装着するステップであって、前記プロセスにおいて、前記スクリューボルト(10)は前記上側ケーシング部分(40)の前記スクリューボルト受け口(21)の上側受け部(41)内に挿入されている、ステップと、
d)前記スクリューボルト(10)の上側端部(13)に固定用ナット(22)を取り付けるステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記スクリューボルト(10)は、ステップd)の前に加熱される、特に誘導加熱されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記スクリューボルト(10)の長さは、前記加熱の前且つステップd)の後に測定されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下側端部と上側端部とを備えるボルト本体部を有する、タービンの下側ケーシング部分(casing part)とタービンの上側ケーシング部分とを接続するためのスクリューボルトに関するものであり、各場合において、一方の雄ネジは、下側端部上と、上側端部上とに配置構成される。本発明は、下側ケーシング部分と、上側ケーシング部分と、スクリューボルトと、スクリューボルトの端部上にねじ込まれる2つの固定用ナットと、を有する、タービン用のケーシングにも関係し、上側ケーシング部分は、上側受け部(receptacle section)を有し、下側ケーシング部分は、スクリューボルトを受けるための連続的なスクリューボルト受け口(screw bolt receptacle)の下側受け部を有する。本発明は、ケーシングを有するタービンにさらに関係し、またタービンのケーシングを組み立てるための方法にさらに関係する。
【背景技術】
【０００２】
現代科学技術の数多くの部門においてタービンが使用されている。ここで、特に広く使用されているタイプのタービンは、たとえば、蒸気タービンを含む。前記タイプのタービンの信頼性のある動作を確実にするために、従来技術によるタービンは、たとえば、タービンのローターシャフトおよびブレード配列が配置構成され得る少なくとも1つのケーシングを有する。多くの場合、タービンは、また、複数のケーシングを有し、特に、前記タイプのタービンは、内側ケーシングも有し得る。特に、前記タイプの内側ケーシングは、たとえばタービンのローターシャフトの周りにケーシングが配置構成されることを可能にするために、通常は、2つの部分に分けて形成される。
【０００３】
従来技術によれば、特に内側ケーシングの場合に、2つのケーシング部分がネジ接続部を用いて接続されることは知られている。ここで、2つのケーシング部分は一緒になって、ネジの連続的な受け口を有し、ネジ山は、下側ケーシング部分内のネジ受け口の一部分の中に形成されることが多い。したがって、ネジは、上側ケーシング部分内のネジ受け口の一部分を通して挿入され、下側ケーシング部分にねじ込まれ得る。ここで、ネジ接続部の適切な弾力性は保証されないことが多く、そのため、ネジの予荷重力の喪失が生じ得るという欠点があることがわかっている。さらに、特に、タービンの動作中の熱負荷のせいで、ねじ込まれたネジは、下側ケーシング部分のネジ山に固着してしまうことがある。たとえば、保守目的の、2つのケーシング部分の分解は、この場合、もはや可能でないか、または大きな労力を払わないと可能でない。ネジを締め付けるためのネジ山が上側ケーシング部分に配置構成されている場合にも同じ問題が生じることは自明である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上で説明されている問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、本発明の目的は、単純で費用のかからない方式でタービンのケーシングを組み立てることを可能にする、スクリューボルト、タービン用のケーシング、タービン、およびタービンのケーシングを組み立てるための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、独立請求項1に記載の特徴を有するスクリューボルトを用いて、また独立請求項6の特徴を有するタービンのケーシングを用いて達成される。目的は、請求項12の特徴を有するタービンを用いて、また請求項13の特徴を有する、タービンのケーシングを組み立てるための方法を用いて、さらに達成される。本発明のさらなる目的、特徴、および詳細は、従属請求項から、好ましい例示的な実施形態の説明から、および図面から明らかになる。本発明によるスクリューボルトと併せて説明されている特徴および利点は、タービン用のケーシング、タービン、およびタービン用のケーシングを組み立てるための方法に、同様に適用されることが意図され、また逆もしかりであり、それにより、本発明の個別の態様の開示に関する参照は相互的になされるか、または常になされ得る。
【０００６】
本発明の第1の態様によれば、目的は、下側端部と上側端部とを備えるボルト本体部を有する、タービンの下側ケーシング部分とタービンの上側ケーシング部分とを接続するためのスクリューボルトを用いて達成され、各場合において、一方の雄ネジは、下側端部上と上側端部上とに配置構成される。本発明によるスクリューボルトは、下側ケーシング部分で支持するための支持デバイスが、下側端部と上側端部との間のボルト本体部上に配置構成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によるスクリューボルトは、上側ケーシング部分と下側ケーシング部分とを接続してタービンのケーシングを形成するために使用され得る。ここで、前記タイプのケーシングは、好ましくは、タービンの内側ケーシングであってよい。ケーシング部分の一方、好ましくは下側ケーシング部分にネジ山が必要である従来技術とは対照的に、本発明によるスクリューボルトは、各場合において、その上側端部とその下側端部とに1つの雄ネジを有し、その雄ネジ上に固定用ナットがねじ込まれ得る。「上側端部」および「下側端部」という表現は、ここでは特に、タービンのケーシングの2つのケーシング部分に関するスクリューボルトの可能な配置構成に関係する。ここで、スクリューボルトが連続的なスクリューボルト受け口内に配置構成される場合、スクリューボルトの上側端部は、上側ケーシング部分から突出し、スクリューボルトの下側端部は、下側ケーシング部分から突出する。外部固定用ナットを使用できることを通じて、ネジ接続部の適切な弾力性が保証されるものとしてよく、これによって、予荷重力の喪失の危険性が排除されるか、または少なくともかなり低減され得る。また、ケーシング部分の一方のネジ山にスクリューボルトのネジ山が固着する危険性も排除される。スクリューボルトは、好ましくは少なくとも実質的に円筒形の形態であるボルト本体部を、さらに有する。たとえばタービンの内側ケーシングの組み立てプロセスにおいて、下側ケーシング部分が設けられ、ケーシングに封入されるべきタービンのそれらの構成要素は、前記下側ケーシング部分内に配置構成される場合が頻繁にある。その後、少なくとも1つのスクリューボルト、自明なことだが好ましくは複数のスクリューボルトが、下側ケーシング部分内の受け口内に挿入される。支持デバイスが、下側端部と上側端部との間で、好ましくは下側端部と上側端部との間の中央で、本発明によるスクリューボルトのボルト本体部上に配置構成されることが本発明にとって本質的である。そのような支持デバイスは、この場合には、別個の構成要素として、ボルト本体部上に配置構成され、および/または留められるものとしてよい。前記タイプの支持デバイスは、好ましくは、特にそれと一緒にモノリシック形態で生産される、ボルト本体部と一体に形成される。ここで、支持デバイスは、全体がボルト本体部の外側に配置構成され、それによって、支持デバイスの領域内で、長手方向の広がりに垂直なスクリューボルトの広がりが拡大される。特に、この方法で、本発明によるスクリューボルトが下側ケーシング部分上で支持デバイスを用いて支持されることが可能である。ここで、本発明の文脈において、「支持(する)」は特に支持デバイスが下側ケーシング部分の表面と接触することを指し、特に、重力の方向に沿ったスクリューボルトの位置は、軸方向に定められることが可能である。それによって、スクリューボルトが下側ケーシング部分の受け口を通して落下するまたは滑るのを確実に防ぐことが可能である。したがって、スクリューボルトは、下側ケーシング部分の受け口内に特に容易に挿入され得る。スクリューボルトは、重力および下側ケーシング部分に対する支持デバイスの形状適合当接によって下側ケーシング部分上で自動的に軸方向に保持され、支持される。好ましくは下側ケーシング部分から突出する、下側端部のところの雄ネジに固定用ナットを取り付けることは、それによって、特に容易に可能である。ケーシングを閉じるために、上側ケーシング部分は下側ケーシング部分上に装着され、1つまたは複数のスクリューボルトの、下側ケーシング部分から突出する上側部は、上側ケーシング部分の好適な陥凹部内に挿入可能である。次いで、固定用ナットは、1つまたは複数のスクリューボルトの、装着プロセスの後に上側ケーシング部分から突出する、上側端部にもねじ込まれることが可能である。したがって、スクリューボルトを用いたケーシングの組み立て、特にタービンの内側ケーシングの組み立てはかなり簡素化される。さらに、2つのケーシング部分は、スクリューボルトの上側端部および下側端部上の雄ネジ上にねじ込まれ得る固定用ナットによって一緒に保持される。したがって、従来技術からの問題として知られているような、ネジ接続部の不適切な弾力性、およびスクリューボルトと2つのケーシング部分のうちの一方との固着は、確実に回避され得る。たとえば、タービンの保守のために行う、ケーシングの分解も、この方法で、可能にされるか、または少なくともかなり簡素化される。
【０００８】
さらに、本発明によるスクリューボルトでは、支持デバイスがボルト本体部上に周りを囲むように配置構成されるようになされるものとしてよい。下側ケーシング部分上のスクリューボルトの特に良好な、特に均一な支持は、この方法で可能にされる。特に、スクリューボルトの傾斜は、これによって防止され得る。これは、特にケーシングを組み立てるときの上側ケーシング部分の装着の際に有利である。
【０００９】
さらに、本発明によるスクリューボルトは、支持デバイスが下側ケーシング部分の支持受け口内に係合する設計となるように設計され得る。スクリューボルトの支持デバイスと下側ケース部分、特に下側ケース部分の支持受け口との間の特に良好な軸方向の部分的形状適合が、この方法で達成され得る。支持デバイスは、好ましくは下側ケーシング部分の支持受け口内に係合した後に、支持受け口の上縁を超えて突出しないか、または少なくとも著しくは突出しないように設計される。下側ケーシング部分と上側ケーシング部分との間の接合部の特に明確な定義はこうして実現され得る。前記接合部におけるケーシングの特に良好な封止は、こうして可能にされる。本発明の主題が前記タイプの支持受け口を有する下側ケーシング部分も含むことは自明である。
【００１０】
本発明によるスクリューボルトでは、特に好ましくは支持デバイスが回転防止部を有するようにもなされてよく、回転防止部は、形状適合する形で、特に下側ケーシング部分の支持受け口内の、2つのケーシング部分のうちの一方の少なくとも1つの回転防止領域と接触するように設計される。2つのケーシング部分のうちの一方の中の回転防止領域との形状適合を形成するそのような回転防止部を用いることで、スクリューボルトの回転は、確実に防止され得る。したがって、固定用ナットをスクリューボルトの雄ネジのうちの1つに取り付けるときに、たとえば工具を用いた保持作用の必要はない。回転防止領域は、好ましくは、下側ケーシング部分内の支持受け口内に配置構成される。この方法で、たとえばスクリューボルトをさらに固定しなくても、下側ケーシング部分の受け口内にスクリューボルトを挿入した後にスクリューボルトの下側端部に固定用ナットを取り付けることすら可能である。特にタービンの内側ケーシングに対して使用する場合には、組み立てプロセスは、これにより大幅に簡素化される。ケーシング、特に内側ケーシングの組み立てにおける時間短縮、したがって費用節減が、これによって実現され得る。
【００１１】
さらに、本発明によるスクリューボルトでは、ボルト本体部が下側端部と上側端部との間で連続的に延在する開口部を有するようになされ得る。したがって、そのような開口部は、スクリューボルトの上側端部からスクリューボルトの下側端部まで、好ましくはスクリューボルトの中心軸に沿って、またはスクリューボルトの中心軸を包囲するように、延在する。そのような開口部は、好ましくはボアとしてさらに形成され、前記タイプの開口部は、ボアを用いて特に容易に作製され得る。ここで、たとえばスクリューボルトの長さを測定するための測定デバイスが、そのような開口部内に挿入されることが可能である。さらに、加熱デバイス、特に誘導加熱デバイスが、スクリューボルトの内側に挿入されることが可能にされ、これによって、スクリューボルトの加熱は特に容易に可能である。そのような加熱およびスクリューボルトの付随する長さの伸長を用いることで、固定用ナットがスクリューボルトの2つの端部に特に容易に取り付けられることが可能になり、スクリューボルトの冷却時のその後の長さ収縮の結果として、固定用ナットを用いた2つのケーシング部分同士の安全で確実な固定が、特に容易に達成され得る。
【００１２】
本発明の第2の態様によれば、目的は、下側ケーシング部分と、上側ケーシング部分と、スクリューボルトと、スクリューボルトの端部上にねじ込まれる2つの固定用ナットと、を有する、タービン用のケーシングを用いて達成され、上側ケーシング部分は、上側受け部を有し、下側ケーシング部分は、スクリューボルトを受けるための連続的なスクリューボルト受け口の下側受け部を有する。本発明によるケーシングは、スクリューボルトが支持デバイスを有することを特徴とし、支持デバイスは、下側ケーシング部分で支持される。
【００１３】
ここで、本発明によるケーシングは、特に、タービンの内側ケーシングであってよい。このケーシングについては、上側ケーシング部分および下側ケーシング部分は順に重ねて置かれ、これらのケーシング部分は、スクリューボルトによって互いに固定される。ここで、2つのケーシング部分同士の特に良好な固定を可能にするために、そのような複数のスクリューボルトが設けられることも可能であることは自明である。ここで、スクリューボルトは、ケーシング部分内に各々配置構成される受け部からなるスクリューボルト受け口内に配置構成される。そのようなケーシングを組み立てるために、ケーシングの個別の構成要素、すなわち、少なくとも下側ケーシング部分、上側ケーシング部分、およびスクリューボルトは連結される。ここに、本発明によるケーシングについて、通常、下側ケーシング部分が設けられ、特にケーシング内に配置構成されるべきタービンの構成要素は、たとえば、すでに下側ケーシング部分上に、または下側ケーシング部分内に位置決めされ得る。1つまたは複数のスクリューボルトは、その後、下側ケーシング部分内の連続的なスクリューボルト受け口の下側受け部内に配置構成される。スクリューボルトが支持デバイスを有することは、本発明にとって本質的である。ここで、前記支持デバイスは、好ましくはスクリューボルト上に配置構成され、スクリューボルトが下側受け部内に配置構成された後、前記支持デバイスは、スクリューボルトが下側受け部を通って落下することを防止し、それにより、スクリューボルトが下側ケーシング部分から脱落することを防止する。ここで、そのような支持体は、とりわけ、支持デバイスと下側ケーシング部分との間の形状適合する軸方向の接触を含む。この軸方向に部分的形状適合と、重力の力とにより、スクリューボルトは、下側ケーシング部分内の下側受け部内の適所に確実に保持される。1つまたは複数のスクリューボルトの配置構成に従って、上側ケーシング部分は、下側ケーシング部分上に、また前記下側ケーシング部分から突出している1つまたは複数のスクリューボルト上に単純に装着され得る。ここで、スクリューボルトは、上側ケーシング部分内の上側受け部内に挿入される。その後、固定用ナットが、ケーシング部分から上方に、および下方に突出する1つまたは複数のスクリューボルトの端部上にねじ込まれ得る。個別の組み立てステップの他の技術的目的に適う順序も可能であることは自明である。たとえば、特に、ケーシングが内側ケーシングの形態をとる場合、スクリューボルトが下側ケーシング部分内に配置構成された後、これらは下側ケーシング部分から下方に突出する端部上にねじ込まれる固定用ナットのおかげで即座に固定されることが定められ得る。
【００１４】
したがって、たとえば下側ケーシング部分は、タービンの外側ケーシングの下側部分内に即座に配置構成されることが可能である。要約すれば、本発明によるそのようなケーシングの組み立ては、それにより特に直接的な仕方で可能である。ネジがケーシング部分のうちの1つのネジ山に直接ねじ込まれる状況を回避することによって、タービンの動作中のネジ接続部の十分な弾力性およびケーシング部分のうちの1つへのスクリューボルトの固着を確実に回避することがさらに可能である。分解の場合、ただ単に、2つの固定用ナットのうちの1つを解放し、隣接するケーシング部分を持ち上げて外すだけでよい。本発明によるケーシングの分解も、こうして、特に容易に可能である。これは、タービンの内側ケーシングの場合に特に大きな利点である。
【００１５】
本発明によるケーシングにおいて、特に好ましくはスクリューボルトが本発明の第1の態様に従って設計されることが定められ得る。本発明の第1の態様によるスクリューボルトを参照しつつ説明されているすべての利点は、こうして、本発明の第1の態様によるそのようなスクリューボルトを装備する本発明によるケーシングで得られることも自明である。
【００１６】
さらに、本発明によるケーシングでは、下側ケーシング部分が支持受け口を有するようになされてもよく、支持受け口は、少なくとも部分的に、スクリューボルトの支持デバイスを受ける。特に、前記タイプの支持受け口を用いることで、スクリューボルトの支持デバイスと下側ケーシング部分との間で軸方向の部分的形状適合は、特に容易に達成され得る。ここで、支持受け口は、好ましくは支持デバイスが支持受け口によって完全に受け入れられ得るように設計される。こうして支持デバイスは支持受け口の上縁を越えて突出しない。ケーシング部分のフランジ表面は、したがって順に重ねて直接配置構成されてよく、これによって、2つのケーシング部分の間のフランジ接合部は、特に定められた形態をとり得る。2つのケーシング部分の特に良好な封止は、このように達成され得る。
【００１７】
本発明によるケーシングは、支持デバイスが回転防止部を有し、2つのケーシング部分のうちの少なくとも一方が回転防止領域を有するようにも設計されるものとしてよく、回転防止部は、形状適合する形で、回転防止領域と接触するように設計される。2つのケーシング部分を接続してケーシングを形成するために、固定用ナットがスクリューボルトの端部上にねじ込まれる。2つのケーシング部分のうちの一方の中の回転防止領域との形状適合を形成するそのような回転防止部を用いることで、スクリューボルトの端部上への固定用ナットのそのようなねじ込みは、特に容易に可能である。これの理由は、特に回転防止部の、および回転防止領域の形状適合により、スクリューボルトが、スクリューボルトの回転、すなわち、特に中心軸の周りのスクリューボルトの回転が防止されるように固定されるという点である。したがって、固定用ナットを取り付けるときに、たとえば工具を用いた追加の保持作用を必要としない。固定用ナットの取り付けは、これによってより容易に行われ得る。
【００１８】
本発明によるケーシングの好ましいさらなる開発では、さらに、回転防止領域が支持受け口の一部をなすようになされ得る。この方法で、スクリューボルトを下側ケーシング部分の下側受け部内にすでに挿入した後に、固定用ナットは、スクリューボルトをさらに固定することなくスクリューボルトの下側端部に取り付けることができることは、特に可能にされ得る。さらに、この方法で、1つまたは複数のスクリューボルトは、下側ケーシング部分だけによって回転を防止されるように最初にしっかり保持され、次いで固定されるものとしてよく、これによって、下側ケーシング部分に上側ケーシング部分を装着することがより容易にされる。結局は、本発明によるケーシングのそのような一実施形態を用いることで、本発明に従ってケーシングを組み立てることは、なおもさらに簡素化され得る。
【００１９】
さらに、本発明によるケーシングにおいて、固定用ナットのうちの少なくとも1つがキャップナットの形態をとるようになされ得る。そのようなキャップナットは、特に従来の六角ナットよりも小さい。特に本発明によるケーシングがタービンの内側ケーシングとして使用される場合、タービンの内部の構造的空間が限られているので、これは大きな利点である。キャップナットの使用による固定用ナットのより小さい実施形態は、したがって、特に内側ケーシングの場合に利点となる。
【００２０】
本発明の第3の態様によれば、目的は、ケーシングを有するタービンを用いることで達成される。本発明によるタービンは、ケーシングが本発明の第2の態様に従って設計されることを特徴とする。発明の第2の態様によるケーシングを参照しつつ説明されているすべての利点は、こうして、本発明の第2の態様によるそのようなケーシングを有するタービンで得られることも自明である。
【００２１】
本発明の第4の態様によれば、目的は、本発明の第2の態様によるタービンのケーシングを組み立てるための方法を用いることで達成される。本発明による方法は、ここで、
a)下側ケーシング部分のスクリューボルト受け口の下側受け部内の端部位置にスクリューボルトを挿入するステップであって、端部位置において、スクリューボルトの支持デバイスが下側ケーシング部分で支持される、ステップと、
b)スクリューボルトの下側端部に固定用ナットを取り付けるステップと、
c)下側ケーシング部分上に上側ケーシング部分を装着するステップであって、このプロセスにおいて、スクリューボルトが上側ケーシング部分のスクリューボルト受け口の上側受け部内に挿入される、ステップと、
d)スクリューボルトの上側端部に固定用ナットを取り付けるステップと、を特徴とする。
【００２２】
本発明の第2の態様によるタービンのケーシングは、本発明による方法を用いて組み立てられる。本発明の第2の態様によるケーシングを参照しつつ説明されているすべての利点は、こうして、本発明の第2の態様によるそのようなケーシングを組み立てるための方法で得られることも自明である。以下では、方法は、1つのスクリューボルトに基づき説明され、この方法がそれに対応して複数のスクリューボルトで実行されることも可能であることは自明である。
【００２３】
本発明による方法の第1のステップa)において、スクリューボルトが、下側ケーシング部分のスクリューボルト受け口の下側受け部内の端部位置に挿入される。本発明の第2の態様によるケーシングのスクリューボルトは、特に支持デバイスを有する。スクリューボルトが端部位置に置かれるとすぐに、前記支持デバイスは、下側ケーシング部分との軸方向の部分的形状適合を形成する。前記部分的形状適合は、重力との相互作用により、スクリューボルトがスクリューボルト受け口の下側受け部内にしっかり保持されることを引き起こす。特に、支持デバイスおよび下側ケーシング部分の部分的形状適合は、スクリューボルトが下側受け部を通って落下するのを確実に防止する。
【００２４】
本発明による方法のステップb)において、固定用ナットがスクリューボルトの下側端部に取り付けられる。ここで、スクリューボルトの下側端部上に雄ネジが配置構成されることが可能であることは自明であり、さらに、下側端部は、下側ケーシング部分から固定用ナットがそれに取り付けられ得るまで突出する。ここで、固定用ナットの取り付けは、特に固定用ナットの締め付けを含み、限定されたトルクで締め付けるステップも企図され得る。本発明によるケーシングの好ましい実施形態のうちの1つにおいて、特にスクリューボルトが回転防止部を有するように、また下側ケーシング部分が回転防止領域を有するようになされ、回転防止部および回転防止領域は、形状適合を形成する。前記形状適合は、回転、したがって長手方向軸を中心としてスクリューボルトが回ることを確実に防止し、これによって、スクリューボルトの下側端部への固定用ナットの取り付けは、さらに簡素化される。したがって、たとえば追加の工具を用いて、固定用ナットの取り付け時に保持作用を必要なくすることが可能である。
【００２５】
その後、本発明による方法のステップc)において、上側ケーシング部分が下側ケーシング部分に装着され、特に、下側ケーシング部分から突出するスクリューボルトは、上側ケーシング部分の連続的なスクリューボルト受け口の上側受け部内に挿入される。ここで、上側ケーシング部分の装着前に、その後ケーシング内に置かれるべきタービンの構成要素が下側ケーシング部分上に、または下側ケーシング部分内に配置構成されることが可能であることは自明である。
【００２６】
最後に、本発明による方法のステップd)において、固定用ナットがスクリューボルトの上側端部に取り付けられる。ここでもまた、固定用ナットの取り付けは、特に固定用ナットの締め付けを含み、限定されたトルクで締め付けるステップも含む。スクリューボルトは、ここでは、第1に、これは上側端部に雄ネジを有するように、第2に、スクリューボルトの上側端部は固定用ナットが雄ネジに取り付けられ得るまで上側ケーシング部分から突出するように設計されることは自明である。ここでもまた、スクリューボルト上に回転防止部があり、また特に下側ケーシング部分に回転防止領域がある、本発明によるケーシングの特に好ましい実施形態において、固定用ナットの取り付けが簡素化され得る。
【００２７】
本発明による方法において、順序a)、b)、c)、およびd)でステップが順次進行することは別として、ステップが順序a)、c)、b)、およびd)で実行される一実施形態も企図され得ることは自明であり、第2の変更形態では、ステップb)およびd)は、入れ換えて実行されてよいか、またはさらには同時に実行されてもよい。
【００２８】
結局、本発明の第2の態様によるケーシングは、本発明による方法を用いて組み立てられ得る。特に支持デバイスとともにスクリューボルトを使用することで、タービンのケーシング、特にタービンの内側ケーシングの組み立ては、かなり簡素化され得る。
【００２９】
本発明による方法のさらなる開発において、ステップc)および/またはステップd)の前に、さらに、スクリューボルトが加熱される、特に誘導加熱されるようになされ得る。このような加熱は、特に長手方向の広がりに平行に、スクリューボルトを膨張させる。雄ネジを切られている、2つのケーシング部分を越えて突出する、スクリューボルトの2つの端部は、これにより、加熱の後、ケーシング部分からわずかにさらになおも突出する。次いで、固定用ナット、たとえば、キャップナットは、特にケーシング部分との形状適合を形成するために、雄ネジ上に特に容易にねじ込まれ得る。加熱した後にスクリューボルトを冷却することで、スクリューボルトは再び収縮する。固定用ナットとケーシング部分との間の形状適合は、それによってさらに増強され、固定用ナットは、ケーシング部分に押し付けられる。2つのケーシング部分同士の特に良好な固定は、それによって達成され得る。特に、加熱は誘導方式を用いて実行されるようにもなされ得る。ここで、スクリューボルトの特に高速な加熱は、そのような誘導方式を用いて達成され得ることが判明している。これもまた、本発明によるケーシングの組み立て時に時間の短縮、したがって費用削減をもたらす。
【００３０】
本発明による方法の特に好ましいさらなる開発において、加熱の前およびステップd)の後に、スクリューボルトの長さが測定されるようにさらになされ得る。ここで、スクリューボルトの長さは、特にその下側端部とその上側端部との間のスクリューボルトの広がりである。ここで、ケーシングの組み立て前に、たとえば、計算を用いて、スクリューボルトの好ましい長さが決定されることも特に可能である。加熱の前およびステップd)の後に長さを測定することによって、組み立てられた状態において、スクリューボルトが、正確に、または少なくとも実質的に、所定の理想的な長さに対応する長さを有することが確実にされ得る。たとえば、反復プロセスを用いて、すなわち加熱とステップc)および/またはd)を繰り返し実行することによって、スクリューボルトの前記所定の理想的な長さが得られることを確実にすることが好ましくは可能である。本発明によるケーシングの特に有利な実施形態は、それによって得られるものとしてよい。
【００３１】
個別に考察される、本発明のすべての精密化、変更形態、修正形態は、本発明の独立した実施形態である。
【００３２】
本発明は、各場合において概略が以下のとおりである添付図面に基づき以下で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるスクリューボルトを示す図である。
【図２】本発明による挿入されたスクリューボルトを備える下側ケーシング部分示す図である。
【図３】タービンの本発明によるケーシングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
同一の機能および動作モードの要素は、図1、図2、および図3において同じ参照記号によって各場合において示されている。
【００３５】
図1は、本発明によるスクリューボルト10を示す図である。本発明によるスクリューボルト10は、特にボルト本体部11を有する。ボルト本体部11は、各場合において下側端部12および上側端部13上に1つの雄ネジ14を有する。特に、固定用ナット22(図示略)は、前記雄ネジ14上にねじ込まれ得る。特に、本発明によるスクリューボルト10は、支持デバイス17を有する。本発明によるスクリューボルト10の例示されている実施形態において、前記支持デバイス17は、スクリューボルト10の2つの端部12、13の間の中間に配置構成される。スクリューボルト10のボルト本体部11は、実質的に円筒形であり、スクリューボルト10の径方向の広がりは、支持デバイス17を用いて増やされる。特に、それによって、スクリューボルト10が下側ケーシング部分30の受け口内に挿入されるときに、下側ケーシング部分30との支持デバイス17の形状適合を用いてスクリューボルト10が下側ケーシング20(図示略)上で支持されることが可能である。したがって、スクリューボルト10は、下側ケーシング部分30の受け口を通って落下することを確実に防止される。特に、例示されている支持デバイス17は、周りを囲む形態のものであり、それによって、下側ケーシング部分30の受け口内のスクリューボルト10が傾くことも防止できる。さらに、図示されている実施形態において、本発明によるスクリューボルト10は、その支持デバイス17上に回転防止部18を有する。前記回転防止部18は、この場合図示されているように、支持デバイス17が放射対称性でないように特に設計される。特に、ケーシング部分30、40(図示略)内の回転防止領域33との形状適合を用いることで、スクリューボルト10の回転が、特に雄ネジ14に固定用ナット22(図示略)を取り付ける際に、確実に防止され得ることが、それにより可能である。したがって、たとえば追加の工具を用いて、スクリューボルト10のさらなる固定または保持の必要はない。さらに、スクリューボルト10は、特にスクリューボルト10の2つの端部12、13の間で連続的な形で延在する開口部15を有する。たとえば、スクリューボルトの長さを測定するための測定工具、または加熱デバイスが、そのような開口部15内に挿入され得る。スクリューボルトの長さを測定することによって
、スクリューボルトが、ケーシング20(図示略)の組み立て後であっても、ケーシング20に理想的な長さを有することが確実にされ得る。スクリューボルト10を加熱することによって、固定用ナット22の取り付けの際に強度を高めることがさらに可能である。加熱は、スクリューボルト10の膨張を引き起こす。次いで、ケーシングの組み立て時に、特に形態適合するようにケーシング20を圧接するように固定用ナット22が雄ネジ14上にねじ込まれる。スクリューボルト10が冷めた後、これは再び収縮し、それによってケーシング20上の固定用ナット22の特に良好な固定が実現され得る。ケーシング20の組み立て、特にタービン50(図示略)の内側ケーシングの組み立ては、それによって簡素化され得る。
【００３６】
図2は、下側ケーシング部分30の受け口内に配置構成される本発明によるスクリューボルト10を示している。これは、本発明による方法のステップa)の後の、ケーシング20(図示略)の組み立て時の状態に対応する。ここで、スクリューボルト10は、その端部位置16に置かれる。雄ネジ14を切られている上側端部13は、下側ケーシング部分30から突出し、スクリューボルト10の開口部15もアクセスできるようになっている。例示されている下側ケーシング部分30は、特に、支持受け口32を有する。支持デバイス17は、特に前記支持受け口32内に位置決めされ、支持デバイス17も、支持受け口32を越えては突出しない。したがって、上側ケーシング部分40(図示略)を下側ケーシング部分30の表面に取り付けることは、スクリューボルト10の一部がケーシング部分30、40の間に挟み付けられなくても可能である。さらに、支持デバイス17は、支持受け口32と軸方向の部分的な形状適合を形成し、それによって、スクリューボルト10が、その端部位置16からさらに前進してケーシング部分30に入るのを防止される。さらに、支持デバイス17は、同様に支持受け口32の回転防止領域33と形状適合を形成する回転防止部18を有する。スクリューボルト10の回転は、こうして確実に防止される。固定用ナット22(図示略)が、たとえばスクリューボルト10の上側端部13に取り付けられるときに、スクリューボルト10も回るのを防ぐために追加の工具を必要としない。これも、ケーシング20(図示略)の組み立てを簡素化する。
【００３７】
図3は、タービン50のケーシング20の断面図を示している。この場合のケーシング20は、下側ケーシング部分30と上側ケーシング部分40とを有する。2つのケーシング部分30、40は、下側ケーシング部分30内の下側受け部31と上側ケーシング部分40内の上側受け部41とに分割される連続的に延在するスクリューボルト受け口21を形成する。本発明によるスクリューボルト10は、前記連続的に延在するスクリューボルト受け口21内に挿入される。各々雄ネジ14を備える下側端部12および上側端部13は、それぞれのケーシング部分30、40から突出することを明確に見ることが可能である。ここで、キャップナット23の形態の固定用ナット22は、雄ネジ14上に配置構成される。また、そのようなキャップナット23の小さな径方向空間が必要であることを明確に見ることが可能でもある。スクリューボルト10は、その端部位置16にある。ここで、本発明に本質的な方式で、スクリューボルト10は支持デバイス17を有する。前記支持デバイス17は、下側ケーシング部分30との軸方向の部分品な形状適合を用いて、スクリューボルト10が連続的に延在するスクリューボルト受け口21内に挿入されるときにスクリューボルト10が落下するのを防ぐ。特に、図示されている実施形態において、下側ケーシング部分30には、支持デバイス17が係合して入る支持受け口32が設けられている。例示されている実施形態において、支持受け口32は、支持デバイス17を完全に受けるようにさらに設計される。2つのケーシング部分30、40は、こうして、互いを平坦に圧接することができ、それによって、ケーシング20の特に良好な封止が達成され得る。さらに、図示されている実施形態では、支持デバイス17上に、支持受け口32の回転防止領域33と形状適合を形成するように設計されている回転防止部18が設けられている。前記形状適合は、スクリューボルト10の回転を確実に防止し、それによって、特に、固定用ナット22をスクリューボルト10の下側端部12および上側端部13の雄ネジ14に嵌めることが、より容易に可能になる。たとえば外部工具を用いて、スクリューボルト10を回転を防止するようにさらに固定することは、それによって回避され得る。さらに、スクリューボルト10は、下側端部12から上側端部13までスクリュ
ーボルト10を通り連続的に延在する中心開口部15を有する。ここで、たとえば最初に、たとえばスクリューボルトの長さを測定するための測定デバイスが、そのような開口部15内に挿入されることが可能である。この方法で、スクリューボルトがタービン50の動作に、および/またはたとえばケーシング20の封止作用に理想的な長さを有するかどうかが確定され得る。さらに、スクリューボルト10を加熱するための、加熱デバイス、特に誘導加熱デバイスが、開口部15内に挿入され得る。これは、たとえば、固定用ナット22の取り付けおよび遡及的固定において利点を有する。加熱されたときに、スクリューボルト10は、特に長手方向の広がりに沿って膨張する。次いで、特にそれぞれのケーシング部分30、40に圧接するようになるまで、固定用ナット22がまだ熱いスクリューボルト10上にねじ込まれる。冷めて行くにつれ、スクリューボルト10は再び収縮し、それによって固定用ナット22はそれぞれのケーシング部分30、40に押し付けられる。タービン50のケーシング20を形成する2つのケーシング部分30、40同士の特に良好な固定は、それによって達成され得る。
【符号の説明】
【００３８】
10  スクリューボルト
11  ボルト本体部
12、13  端部
14  雄ネジ
15  開口部
16  端部位置
17  支持デバイス
18  回転防止部
20  ケーシング
21  スクリューボルト受け口
22  固定用ナット
23  キャップナット
30、40  ケーシング部分
31  下側受け部
32  支持受け口
33  回転防止領域
41  上側受け部
50  タービン
【図１】
2017534795.tif 000003
【図２】
2017534795.tif 000004
【図３】
2017534795.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月16日(2017.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側端部(12)と上側端部(13)とを備えるボルト本体部(11)を有する、タービン(50)の下側ケーシング部分(30)とタービン(50)の上側ケーシング部分(40)とを接続するためのスクリューボルト(10)であって、各場合において、一方の雄ネジ(14)は、前記下側端部(12)上と前記上側端部(13)上とに配置構成されるスクリューボルト(10)において、
前記下側ケーシング部分(30)で支持するための支持デバイス(17)は、前記下側端部(12)と前記上側端部(13)との間の前記ボルト本体部(11)上に配置構成されることを特徴とするスクリューボルト(10)。
【請求項２】
前記支持デバイス(17)は、前記ボルト本体部(11)上に周りを囲むように配置構成されることを特徴とする請求項1に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項３】
前記支持デバイス(17)は、前記下側ケーシング部分(30)の支持受け口(32)内に係合するように設計されることを特徴とする請求項1または2に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項４】
前記支持デバイス(17)は回転防止部(18)を有し、該回転防止部(18)は、形状適合する形で前記2つのケーシング部分(30、40)のうちの一方の少なくとも1つの回転防止領域(33)と接触するように設計されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項５】
前記ボルト本体部(11)は、前記下側端部(12)と前記上側端部(13)との間に連続的な形で延在する開口部(15)を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のスクリューボルト(10)。
【請求項６】
下側ケーシング部分(30)と、上側ケーシング部分(40)と、スクリューボルト(10)と、該スクリューボルト(10)の端部(12、13)上にねじ込まれる2つの固定用ナット(22)と、を有する、タービン(50)用のケーシング(20)であって、前記上側ケーシング部分(40)は、上側受け部(41)を有し、前記下側ケーシング部分(30)は、前記スクリューボルト(10)を受けるための連続的なスクリューボルト受け口(21)の下側受け部(31)を有するケーシング(20)において、
前記スクリューボルト(10)は支持デバイス(17)を有し、該支持デバイス(17)は、前記下側ケーシング部分(30)で支持されることを特徴とするケーシング(20)。
【請求項７】
前記スクリューボルト(10)は、請求項1から5のいずれか一項に記載されているとおりに設計されることを特徴とする請求項6に記載のケーシング(20)。
【請求項８】
前記下側ケーシング部分(30)は支持受け口(32)を有し、該支持受け口(32)は、少なくとも部分的に前記スクリューボルト(10)の前記支持デバイス(17)を受けることを特徴とする請求項6または7に記載のケーシング(20)。
【請求項９】
前記支持デバイス(17)は回転防止部(18)を有し、前記2つのケーシング部分(30、40)のうちの少なくとも一方が回転防止領域(33)を有し、前記回転防止部(18)は、形状適合する形で、前記回転防止領域(33)と接触するように設計されることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載のケーシング(20)。
【請求項１０】
前記回転防止領域(33)は、前記支持受け口(32)の一部として形成されることを特徴とする請求項9に記載のケーシング(20)。
【請求項１１】
前記固定用ナット(22)のうちの少なくとも1つは、キャップナット(23)の形態であることを特徴とする請求項6から10のいずれか一項に記載のケーシング(20)。
【請求項１２】
前記ケーシング(20)は、請求項6から11のいずれか一項に記載されているとおりに設計されることを特徴とするケーシング(20)を有するタービン(50)。
【請求項１３】
タービン(50)のケーシング(20)を組み立てる方法であって、前記ケーシング(20)は、請求項6から11のいずれか一項に記載されているとおりに設計される方法において、
a)前記下側ケーシング部分(30)のスクリューボルト受け口(21)の下側受け部(31)内の端部位置(16)にスクリューボルト(10)を挿入するステップであって、前記端部位置(16)において、前記スクリューボルト(10)の支持デバイス(17)は前記下側ケーシング部分(30)で支持されている、ステップと、
b)前記スクリューボルト(10)の下側端部(12)に固定用ナット(22)を取り付けるステップと、
c)前記下側ケーシング部分(30)上に上側ケーシング部分(40)を装着するステップであって、前記プロセスにおいて、前記スクリューボルト(10)は前記上側ケーシング部分(40)の前記スクリューボルト受け口(21)の上側受け部(41)内に挿入されている、ステップと、
d)前記スクリューボルト(10)の上側端部(13)に固定用ナット(22)を取り付けるステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記スクリューボルト(10)は、ステップd)の前に加熱されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記スクリューボルト(10)の長さは、前記加熱の前且つステップd)の後に測定されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
【国際調査報告】
2017534795.tif 000006
2017534795.tif 000007
2017534795.tif 000008
2017534795.tif 000009
2017534795.tif 000010
2017534795.tif 000011