DE102018210600A1

DE102018210600A1 - Mantelringanordnung für eine strömungsmaschine

Info

Publication number: DE102018210600A1
Application number: DE102018210600.2A
Authority: DE
Inventors: Manfred Feldmann
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-02
Also published as: EP3587739A1; US20200003076A1; US11434785B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mantelringanordnung (20) für eine Strömungsmaschine (1), mit einem Gehäuseteil (21), einem Mantelringsegment (22), welches, jeweils bezogen auf eine Längsachse (2) der Strömungsmaschine (1), dazu vorgesehen ist, einen Laufschaufelkranz nach radial außen einzufassen und dazu radial innerhalb des Gehäuseteils angeordnet ist, und mit einem umlaufend in Segmente (35, 36, 40) unterteilten Segmentring (25), mit welchem das Mantelringsegment (22) an dem Gehäuseteil (21) befestigt ist, wobei der Segmentring (25) axial formschlüssig an einem Formschlusselement (26) des Gehäuseteils (21) angeordnet ist, wozu ein jeweiliges Segment (35, 36, 40) des Segmentrings (25) jeweils nach radial außen mit dem Formschlusselement (26) zusammengesetzt ist, und wobei der Segmentring (25) eine Auflage (27) bildet, auf welcher das Mantelringsegment (22) mit einem axial vorderen Ende nach radial innen abgestützt aufsitzt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mantelringanordnung für eine Strömungsmaschine.
Stand der Technik
Bei der Strömungsmaschine kann es sich bspw. um ein Strahltriebwerk handeln, z. B. um ein Mantelstromtriebwerk. Funktional gliedert sich die Strömungsmaschine in Verdichter, Brennkammer und Turbine. Etwa im Falle des Strahltriebwerks wird angesaugte Luft vom Verdichter komprimiert und in der nachgelagerten Brennkammer mit hinzugemischtem Kerosin verbrannt. Das entstehende Heißgas, eine Mischung aus Verbrennungsgas und Luft, durchströmt die nachgelagerte Turbine und wird dabei expandiert. Die Turbine ist typischerweise in mehrere Module untergliedert, kann also bspw. ein Hochdruck- und ein Niederdruckturbinenmodul aufweisen. Jedes der Turbinenmodule umfasst dann in der Regel mehrere Stufen, wobei jede Stufe aus einem Leitschaufelkranz und einem stromab darauffolgenden Laufschaufelkranz aufgebaut ist.
Die vorliegend in Rede stehende Mantelringanordnung umfasst ein Gehäuseteil und ein Mantelringsegment, das radial innen an dem Gehäuseteil montiert ist. In einem vollständig aufgebauten Modul begrenzt das Mantelringsegment den Gaskanal nach radial außen, und zwar auf axialer Höhe eines Laufschaufelkranzes. Demensprechend kann das Mantelringsegment bspw. mit einem Dichtsystem bzw. einem Einlaufbelag ausgestattet sein, entlang dem die Laufschaufeln des Kranzes mit ihren Außendeckbändern streifen. Dies soll, wie z. B. auch die Bezugnahme auf ein Strahltriebwerk, den vorliegenden Gegenstand illustrieren, ihn aber zunächst nicht in seiner Allgemeinheit beschränken.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Mantelringanordnung anzugeben.
Dies wird erfindungsgemäß mit der Mantelringanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Konkret betrifft der Gegenstand die Befestigung bzw. Montage des Mantelringsegments an dem Gehäuseteil, die mit einem Segmentring erfolgt. Dieser Segmentring wird bzw. ist von radial innen mit einem Formschlusselement des Gehäuseteils zusammengesetzt. Hierfür ist der Segmentring umlaufend in eine Mehrzahl Segmente unterteilt, die jeweils für sich gehandhabt und somit nacheinander von radial innen nach radial außen mit dem Formschlusselement des Gehäuseteils zusammengesetzt werden können. Der fertig montierte Segmentring ist axial formschlüssig an dem Gehäuseteil gehalten.
Der Segmentring bildet ferner eine Auflage, auf welcher das Mantelringsegment aufsitzt und damit nach radial innen abgestützt ist. Gegenüber einem alternativ denkbaren Lösungsansatz, nämlich einem Mantelringsegment, das direkt auf einem Gehäusehaken des Gehäuseteils selbst auf liegt, kann der erfindungsgemäße Ansatz zunächst aus thermischen Gründen von Vorteil sein. Es kann insbesondere die Abschirmung des Gehäuses verbessert sein, und auch die Auflage des Mantelringsegments kann zum Gaskanal hin besser abgedichtet werden. Ferner würden bei einer Lösung mit „Gehäusehaken“ an diesem bzw. im Gehäuse auch vergleichsweise hohe Thermalgradienten anfallen, was die Lebensdauer limitieren kann.
Alternativ zum vorliegenden Gegenstand könnte ferner auch das Mantelringsegment selbst an seinem vorderen Ende ein Aufhängungselement mitbringen, das anstelle des Segmentrings formschlüssig am Gehäuseteil montiert wird. Dies kann jedoch bereits insoweit nachteilig sein, als das Mantelringsegment hierfür, um ein hinreichend stabiles Aufhängungselement zu schaffen, als Gussteil mit entsprechender Dicke vorgesehen werden müsste. Vorliegend kann das Mantelringsegment hingegen bevorzugt als Blechteil ausgestaltet sein (siehe unten), was Kosten- und Gewichtsvorteile bietet. Aufgrund des größeren Gewichts ist ein Gussteil auch in seiner Erstreckung in Umlaufrichtung limitiert, gäbe es über den gesamten Umlauf also eine größere Zahl an Stößen (Aufheizung in den engen Spalten). Ferner ist ein Mantelringsegment mit integralen Aufhängungselement auch vergleichsweise komplex und kostenintensiv, was hinsichtlich Herstellung und auch Wartung nachteilig sein kann.
Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Beschreibung, wobei bei der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrichtungs-, Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen. Sie betrifft also insbesondere stets sowohl die Mantelringanordnung als auch ein Modul bzw. Turbinenmodul mit einer solchen, sowie auch entsprechende Verwendungen.
Generell bezieht sich im Rahmen dieser Offenbarung „axial“ auf die Längsachse des Turbinenmoduls, mithin also die Längsachse der Strömungsmaschine, die bspw. mit einer Drehachse der Rotoren zusammenfällt. „Radial“ betrifft die dazu senkrechten, davon weg weisenden Radialrichtungen, und ein „Umlauf“ bzw. „umlaufend“ oder die „Umlaufrichtung“ betreffen die Drehung um die Längsachse. „Vorne“ und „hinten“ beziehen sich auf die axiale Strömungsrichtungskomponente des Heißgases, dieses passiert also „vordere“ Teile axial vor „hinteren“ Teilen. „Ein“ und „eine“ sind im Rahmen dieser Offenbarung ohne ausdrücklich gegenteilige Angabe als unbestimmte Artikel und damit immer auch als „mindestens ein“ bzw. „mindestens eine“ zu lesen.
Das Mantelringsegment stützt sich mit seinem axial vorderen Ende an dem Segmentring ab, mit seinem axial hinteren Ende liegt es bevorzugt am Außendeckband des darauffolgenden Leitschaufelkranzes auf. Im Zuge der Erstherstellung wird ein Modul üblicherweise von axial vorne nach axial hinten aufgebaut, vorliegend kann also bspw. zunächst der Segmentring am Gehäuseteil montiert und kann anschließend das Mantelringsegment eingelegt werden. Ein besonderer Vorteil vorliegend liegt jedoch darin, dass mit dem segmentierten Segmentring auch eine Montage bzw. Demontage von axial vorne möglich ist. Dies kann insbesondere bei einer Überholung der Strömungsmaschine von Vorteil sein, siehe unten im Detail.
Der Segmentring bzw. dessen Segmente können bspw. durch Drehen und Fräsen aus einem Schmiedering hergestellt werden. Die Segmente können aber auch Gussteile sein (in Verbindung mit einer Nachbearbeitung der Funktionsflächen). Schließlich ist auch eine generative Herstellung möglich, kann der Segmentring bzw. können die Segmente also additiv Schicht für Schicht aus einem zuvor formlosen bzw. - neutralen Werkstoff aufgebaut werden. Der Segmentring kann in einem Axialschnitt betrachtet an seinem radial inneren Ende bspw. eine umgekehrte T-Form bilden. Seine Innenumfangsfläche kann bevorzugt eine Dichtung zu einem axial vorgelagerten Gaskanalbauteil bilden, bspw. eine Kolbenringlauffläche darstellen.
Der montierte Segmentring ist an dem Formschlusselement axial formschlüssig gehalten. Dazu kann das Formschlusselement des Gehäuseteils z. B. eine nach radial innen offene Nut sein, in welche der Segmentring mit einem nach radial außen hervortretenden Steg eingreift.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Anordnung genau umgekehrt, ist also das Formschlusselement des Gehäuseteils ein nach radial innen hervortretender Steg, der in einer nach radial außen offenen Aufnahme des Segmentrings sitzt. Die einzelnen Segmente des Segmentrings werden bzw. sind nach radial außen auf den Steg des Gehäuseteils aufgeschoben. In Axialschnitten betrachtet können die Segmente jeweils in einem radial äußeren Abschnitt U-förmig sein, die U-Form wird auf den Steg aufgeschoben.
In bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich der Steg des Gehäuseteils in einem Axialschnitt betrachtet unter einem Winkel von höchstens 30° zur radialen Richtung, wobei höchstens 20° bzw. 10° weiter bevorzugt sind. Betrachtet wird hierbei der kleinere von zwei Winkeln, die eine in dem Axialschnitt in den Steg gelegte Gerade mit der radialen Richtung einschließt. Bevorzugt liegt der Steg in dem Axialschnitt betrachtet senkrecht zur Längsachse, beträgt der Winkel also 0°. Dies kann das Design und auch den Zusammenbau vereinfachen, wenngleich im Allgemeinen auch mit einem schrägen Steg noch eine Montage von innen möglich ist, solange das Montagespiel und die Elastizität der Segmente Hinterschnitte überbrücken können (die sich mit zunehmendem Winkel ergeben).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Sicherungsring vorgesehen, an dem die Segmente des Segmentrings nach radial innen abgestützt aufsitzen. Der Sicherungsring drückt die Segmente nach radial außen in eine Anlage an dem Formschlusselement. Dazu kann sich der Sicherungsring in Umlaufrichtung unterbrechungsfrei erstrecken. Alternativ zu einem Sicherungsring ist im Allgemeinen auch eine Radialsicherung der Segmente mit bzw. über ein Gehäuseteil denkbar, könnte also bspw. ein axial vorgelagertes Gehäuseteil eine entsprechende Fixierung der Segmente schaffen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der Sicherungsring, der umlaufend in sich geschlossen (unterbrechungsfrei durchgehend) ist, axial in eine Aufnahme in dem Segmentring eingepresst. Mit Blick auf die bevorzugte Montier- bzw. Demontierbarkeit von axial vorne ist die Aufnahme bevorzugt nach axial vorne gewandt, der Sicherungsring also nach axial hinten eingepresst. Der Sicherungsring ist in der Aufnahme durch einen Presssitz gehalten.
In bevorzugter Ausgestaltung bildet der Segmentring an der Aufnahme einen radial hervortretenden Vorsprung, hinter dem der Sicherungsring axial formschlüssig gehalten ist. Bevorzugt ist dieser Vorsprung an einer nach radial innen weisenden Innenwandfläche des Segmentrings ausgebildet, an welcher der eingesetzte Sicherungsring mit einer Außenwandfläche anliegt. Der Vorsprung ist derart bemessen, dass der Sicherungsring axial eingepresst werden kann, dann aber axial entgegengesetzt gesichert ist. Bevorzugt wird dies durch eine schräg angestellte Flanke (Sägezahnprofil) unterstützt, entlang welcher der Sicherungsring beim Einpressen rutscht.
In bevorzugter Ausgestaltung ist das Mantelringsegment ein Blechteil, was bspw. in Kostenhinsicht (Erstherstellung und auch Wartung), aber auch das Gewicht betreffend von Vorteil sein kann. Radial innen an dem Blechteil kann eine Dichtung befestigt sein (z. B. angelötet), etwa eine sogenannte Honigwabendichtung. Im Allgemeinen ist ein Blechteil indes nicht zwingend und lassen sich viele der genannten Vorteile (z. B. Montierbarkeit „von vorne“) auch mit einem als Gussteil oder generativ hergestellten Mantelringsegment erreichen.
Die im Folgenden geschilderten Ausführungsformen betreffen die Orientierung bzw. Erstreckung der Stoßkanten, mit welchen die Segmente des Segmentrings in Umlaufrichtung aneinandergrenzen. Zwei umlaufend nächstbenachbarte Segmente haben an einem jeweiligen Stoß zueinander komplementäre Stoßkanten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat zumindest eines der Segmente Stoßkanten, die in axialer Richtung gesehen parallel zueinander liegen. Beim Zusammensetzen des Segmentrings, wenn also die einzelnen Segmente nacheinander nach radial außen eingesetzt werden, lässt sich das Segment mit den zueinander parallelen Stoßkanten auch ein- bzw. aufschieben, wenn die umlaufend nächstbenachbarten Segmente bereits in ihrer Montageposition angeordnet sind. Das Segment kann entlang einer zu seinen Stoßkanten parallelen Einsetzrichtung eingeschoben werden. In der Einsetzrichtung wird das Segment in seine Position im Segmentring gebracht. Bezogen auf den Segmentring im Gesamten sind die zueinander parallelen Stoßkanten bevorzugt derart orientiert, dass sie bzw. ihre Verlängerungen zur gegenüberliegenden Seite des Segmentrings hin den Kreismittelpunkt des Segmentrings mittig einfassen.
In bevorzugter Ausgestaltung hat in Umlaufrichtung jedes zweite Segment jeweils für sich zueinander parallele Stoßkanten. Bevorzugt sind die Segmente mit den je Segment zueinander parallelen Stoßkanten untereinander baugleich und sind auch die dazwischen angeordneten, komplementären Segmente untereinander baugleich, sodass der gesamte Segmentring mit nur zwei unterschiedlichen Segmenttypen aufgebaut werden kann.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist bzw. sind die Segmente derart gefasst, dass der Segmentring im Idealfall aus sogar nur einem einzigen Segmentringtyp aufgebaut werden kann. Dies lässt sich mit einer Stoßkante erreichen, die in axialer Richtung gesehen schräg zur Radialrichtung orientiert ist. Konkret schließt die schräge Stoßkante mit einer Verbindungslinie, die sich diagonal durch das Segment zur äußeren Ecke der schrägen Stoßkante erstreckt, einen Winkel α von mindestens 85° und höchstens 110° ein. Weitere bevorzugte Obergrenzen liegen bei höchstens 100° bzw. 95°, weitere bevorzugte Untergrenzen liegen (davon unabhängig) bei mindestens 88° bzw. 90° (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Durch eine entsprechende Begrenzung des Winkels α lässt sich das Segment auch dann einsetzen, wenn die umlaufend nächstbenachbarten Segmente bereits in ihrer Montageposition angeordnet sind. Das Segment kann hierbei zunächst mit der entgegengesetzten Stoßkante in Position gebracht und dann gewissermaßen in eine Anlage mit der schrägen Stoßkante hineingedreht werden, vgl. 4 zur Illustration.
In bevorzugter Ausgestaltung sind sämtliche Segmente baugleich zueinander, also drehsymmetrisch um die Längsachse. Das Vorhalten und Montieren von nur einem einzigen Segmentringtyp kann die Montage und die Lagerhaltung vereinfachen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem Stoß, an dem zwei Segmente mit ihren Stoßkanten aneinandergrenzen, ein Dichteinsatz eingesetzt, vorzugsweise ein Dichtblech. Dazu ist in jedem dieser beiden Segmente eine zu dem Stoß offene Tasche vorgesehen; der Dichteinsatz ist darin axial gehalten und erstreckt sich über den Stoß hinweg. Damit diese Segmente trotzdem noch von radial innen her zusammengesetzt werden können, ist eine der Taschen bevorzugt nach radial außen offen. Bei der Montage wird der Dichteinsatz dann in der anderen Tasche platziert, die nach radial innen und außen geschlossen ist, beim Positionieren des anderen Segments rutscht er dann in die nach radial außen offene Tasche.
Die Erfindung betrifft auch ein Turbinenmodul mit einer vorliegend offenbarten Mantelringanordnung. Radial innerhalb des Mantelringsegments ist ein Laufschaufelkranz angeordnet. Bevorzugt weist das Turbinenmodul axial nachgelagert einen Leitschaufelkranz auf, auf dessen Außendeckband das Mantelringsegment mit seinem axial hinteren Ende aufsitzt (nach radial innen abgestützt). Bevorzugt ist die Mantelringanordnung mit dem Mantelringsegment Teil der axial vordersten Stufe des Moduls, weil damit ein Ausbau von axial vorne möglich ist. Selbstverständlich können jedoch auch andere bzw. sämtliche Stufen des Turbinenmoduls mit einer erfindungsgemäßen Mantelringanordnung ausgestattet sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Überholen eines entsprechenden Turbinenmoduls, wobei das Mantelringsegment durch Demontieren des Segmentrings von axial vorne ausgebaut wird. Die einzelnen Module (Niederdruck bzw. Hochdruck etc.) der Turbine lassen sich vergleichsweise einfach voneinander trennen, womit jedes Modul von axial vorne und axial hinten zugänglich ist. Die Zugänglichkeit von axial vorne kann auch insoweit von Vorteil sein, als axial vordere Bauteile stärker belastet sein können.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines entsprechenden Turbinenmoduls bzw. einer vorliegend offenbarten Mantelringanordnung in einer Strömungsmaschine, insbesondere in einem Strahltriebwerk, bspw. einem Mantelstromtriebwerk.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.
Im Einzelnen zeigt

1 ein Mantelstromtriebwerk in einem Axialschnitt;
2 eine erfindungsgemäße Mantelringanordnung als Teil des Mantelstromtriebwerks gemäß 1 in einem Axialschnitt;
3 einen Ausschnitt eines Segmentrings der Anordnung gemäß 2 in einem Schnitt senkrecht zur axialen Richtung;
4 als Alternative zu 3 eine weitere Möglichkeit zur Orientierung der Stoßkanten der einzelnen Segmente.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung
1 zeigt eine Strömungsmaschine 1, konkret ein Mantelstromtriebwerk, in einem Axialschnitt. Die Strömungsmaschine 1 gliedert sich funktional in Verdichter 1a, Brennkammer 1b und Turbine 1c. Sowohl der Verdichter 1a als auch die Turbine 1c sind jeweils aus mehreren Stufen aufgebaut, jede Stufe setzt sich aus einem Leit- und einem darauffolgenden Laufschaufelkranz zusammen. Die Laufschaufelkränze rotieren im Betrieb um die Längsachse 2 der Strömungsmaschine 1. Im Verdichter 1a wird die angesaugte Luft komprimiert, und dann in der nachgelagerten Brennkammer 1b mit hinzugemischtem Kerosin verbrannt. Das Heißgas durchströmt den Heißgaskanal 3 und treibt dabei die Laufschaufelkränze an, die um die Längsachse 2 rotieren.
2 zeigt eine Mantelringanordnung 20, die als Teil eines Moduls der Turbine 1c vorgesehen ist. Sie weist ein Gehäuseteil 21 und ein Mantelringsegment 22 auf, an dem radial innen eine Dichtung 23 angeordnet ist, vorliegend eine Honigwabendichtung. Das Mantelringsegment 22 fasst die Laufschaufeln 24 nach radial außen ein.
Zur Montage des Mantelringsegments 22 an dem Gehäuseteil 21 ist ein Segmentring 25 vorgesehen, der in Umlaufrichtung in eine Mehrzahl Segmente untergliedert ist (vgl. 3 und 4). Die einzelnen Segmente des Segmentrings 25 werden von radial innen mit einem Formschlusselement 26 des Gehäuseteils 21 zusammengesetzt. Das Formschlusselement 26 ist vorliegend als nach radial innen hervortretender Gehäusesteg vorgesehen, auf den die Segmente des Segmentrings 25 aufgeschoben werden, bis der Gehäusesteg in einer Aufnahme 25a des Segmentrings 25 eine radiale Anlage findet. Die Segmente des Segmentrings sind dann auch axial formschlüssig gehalten. Der Segmentring 25 bildet eine Auflage 27, die das Mantelringsegment 22 an seinem axial vorderen Ende nach radial innen abstützt. Um die Segmente des Segmentrings 25 radial in Position zu halten, ist ein Sicherungsring 28 eingesetzt. Dieser erstreckt sich umlaufend unterbrechungsfrei und wird axial in eine Aufnahme 29 des Segmentrings 25 eingepresst. In der Aufnahme 29 ist er hinter einem Vorsprung 30 axial formschlüssig gehalten.
In dem Formschlusselement 26 bzw. dem Gehäusesteg des Gehäuseteils 21 ist eine Bohrung 31 vorgesehen, die zum Zuführen eines Kühlfluids genutzt werden kann (und optional ist). Ferner sind auch die radial zwischen dem Gehäuseteil 21 und dem Mantelringsegment 22 angeordneten Abschirmbleche 32 optional, der erfindungsgemäße Ansatz ließe sich ebenso mit einem Isoliermaterial oder dergleichen zwischen dem Gehäuseteil 21 und dem Mantelringsegment 22 realisieren.
3 zeigt den Segmentring 25 in einem zur Längsachse 2 senkrechten Schnitt (der Übersichtlichkeit halber ohne Schraffur), und zwar einen Ausschnitt des Segmentrings mit einigen Segmenten 35, 36. Die Segmente 35, 36 haben umlaufseitig jeweils Stoßkanten 35a, 36a, mit denen sie aneinandergrenzen. Bei der Anordnung gemäß 3 ist der Segmentring 25 aus zwei Segmentringtypen aufgebaut. Es gibt einerseits die Segmente 35, deren Stoßkanten 35a je Segment 35 parallel zueinander liegen. Diese Segmente 35 und die komplementären Segmente 36 folgen abwechselnd aufeinander. Aufgrund der zueinander parallelen Stoßkanten 35a können die Segmente 35 jeweils in einer Einschieberichtung 37 in ihre Montageposition geschoben werden, zuvor werden die nächstbenachbarten Segmente 36 in Position gebracht.
4 zeigt zu 3 alternative Segmente 40, mit denen der gesamte Segmentring 25 aus einem einzigen Segmentringtyp aufgebaut werden kann. Dazu liegt eine Stoßkante 40a derart schräg, dass sie mit einer Verbindungslinie 41 einen Winkel α von rund 90° einschließt. Die entgegengesetzte Stoßkante 40b ist komplementär schräg, sie bildet an einer Innenumfangsfläche 42 des Segmentrings einen stumpfen Winkel und an der Außenumfangsfläche 43 einen spitzen Winkel. Beim Einsetzen kann ein entsprechendes Segment 40, wenn die umlaufend nächstbenachbarten Segmente 40 bereits Montageposition sind, zunächst mit der Stoßkante 40b eingehakt werden. Anschließend wird das Segment 40 seine Montageposition hineingedreht.
Unabhängig von der Gestaltung der Segmente 35, 40 im Einzelnen, sind an den Stößen 45 jeweils Dichteinsätze 46 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

Strömungsmaschine		1
	Verdichter	1a
	Brennkammer	1b
	Turbine	1c
Längsachse		2
Heißgaskanal		3
Mantelringanordnung		20
Gehäuseteil		21
Mantelringsegment		22
Dichtung		23
Laufschaufel		24
Segmentring		25
	Aufnahme	25a
Formschlusselement		26
Auflage		27
Sicherungsring		28
Aufnahme		29
Vorsprung		30
Bohrung		31
Abschirmbleche		32
Segment		35
	Stoßkante	35a
Segment		36
	Stoßkante	36a
Segment		40
	Stoßkanten	40a,b
Verbindungslinie		41
Innenumfangsfläche		42
Außenumfangsfläche		43

Claims

Mantelringanordnung (20) für eine Strömungsmaschine (1), mit einem Gehäuseteil (21), einem Mantelringsegment (22), welches, jeweils bezogen auf eine Längsachse (2) der Strömungsmaschine (1), dazu vorgesehen ist, einen Laufschaufelkranz nach radial außen einzufassen und dazu radial innerhalb des Gehäuseteils angeordnet ist, und mit einem umlaufend in Segmente (35, 36, 40) unterteilten Segmentring (25), mit welchem das Mantelringsegment (22) an dem Gehäuseteil (21) befestigt ist, wobei der Segmentring (25) axial formschlüssig an einem Formschlusselement (26) des Gehäuseteils (21) angeordnet ist, wozu ein jeweiliges Segment (35, 36, 40) des Segmentrings (25) jeweils nach radial außen mit dem Formschlusselement (26) zusammengesetzt ist, und wobei der Segmentring (25) eine Auflage (27) bildet, auf welcher das Mantelringsegment (22) mit einem axial vorderen Ende nach radial innen abgestützt aufsitzt.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 1, bei welcher das Formschlusselement (26) des Gehäuseteils (21) ein nach radial innen hervortretender Steg ist, der in einer nach radial außen offenen Aufnahme (25a) des Segmentrings (25) angeordnet ist.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 2, bei welcher sich der Steg in einem Axialschnitt betrachtet unter einem Winkel von höchstens 30° zur radialen Richtung erstreckt.
Mantelringanordnung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Sicherungsring (28), von dem die Segmente (35, 36, 40) des Segmentrings (25) nach radial außen in eine Anlage an dem Formschlusselement (26) gedrückt werden.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 4, bei welcher der Sicherungsring (28), der umlaufend geschlossen vorgesehen ist, axial in eine Aufnahme (29) in dem Segmentring (25) eingepresst ist.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 5, bei welcher der Sicherungsring (28) in einem Axialschnitt betrachtet in der Aufnahme (29) hinter einem Vorsprung (30) axial formschlüssig gehalten ist.
Mantelringanordnung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher das Mantelringsegment (22) ein Blechteil ist.
Mantelringanordnung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Segmente (35, 36) des Segmentrings umlaufend mit Stoßkanten (35a, 36a) aneinandergrenzen, wobei zumindest eines (35) der Segmente (35, 36) Stoßkanten (35a) hat, die in axialer Richtung gesehen parallel zueinander liegen.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 8, bei welcher umlaufend jedes zweite Segment (35) Stoßkanten (35a) hat, die in axialer Richtung gesehen parallel zueinander liegen.
Mantelringanordnung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Segmente (40) des Segmentrings (25) umlaufend mit Stoßkanten (40a,b) aneinandergrenzen, wobei zumindest eines der Segmente (40) eine schräge Stoßkante (40a) hat, die in axialer Richtung gesehen mit einer Verbindungslinie (41), die sich zwischen einem Schnittpunkt der schrägen Stoßkante (40a) mit einer Außenumfangslinie (43) des Segmentrings (25) und einem Schnittpunkt der entgegengesetzten Stoßkante (40b) mit einer Innenumfangslinie (42) des Segmentrings (25) erstreckt, einen Winkel α einschließt, der mindestens 85° und höchstens 110° beträgt.
Mantelringanordnung (20) nach Anspruch 10, bei welcher sämtliche Segmente (40) des Segmentrings zueinander baugleich sind.
Mantelringanordnung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem an einem Stoß (45), an dem zwei Segmente (35, 36, 40) mit ihren Stoßkanten (35a, 36 a, 40 a, 40b) aneinandergrenzen, ein Dichteinsatz (46) angeordnet ist.
Turbinenmodul mit einer Mantelringanordnung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche und mit einem Laufschaufelkranz, den das Mantelringsegment (22) nach radial außen einfasst, wobei die Mantelringanordnung (20) und damit der Segmentring (25) bevorzugt Teil an einer axial vorderen Stufe des Turbinenmoduls sind.
Verfahren zum Überholen eines Turbinenmoduls nach Anspruch 13, bei welchem das Mantelringsegment (22) durch Demontieren des Segmentrings (25) von axial vorne ausgebaut wird.
Verwendung einer Mantelringanordnung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder eines Turbinenmoduls gemäß Anspruch 12 oder 13 in einer Strömungsmaschine (1), insbesondere in einem Strahltriebwerk.