DE4110244A1 - Zwischenstufendichtungsanordnung fuer schaufelstufen von gegenlaeufigen turbinentriebwerksrotoren - Google Patents
Zwischenstufendichtungsanordnung fuer schaufelstufen von gegenlaeufigen turbinentriebwerksrotorenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinentrieb
werke und betrifft insbesondere eine Zwischenstufendich
tungsanordnung, die zwischen gegenläufigen Schaufelstufen
eines Gasturbinentriebwerks verwendbar ist.
Hierdurch wird auf folgende anhängige DE-Patentanmeldungen
verwiesen, die sich auf verwandte Gegenstände beziehen, die
Priorität der angegebenen US-Patentanmeldungen beanspruchen
und auf den Namen der Anmelderin der vorliegenden Erfindung
lauten:
- 1. P 36 14 157.7 (DE-Anwaltsakte 9 823.7) und P 33 38 456.9 (DE-Anwaltsakte 12 982.8), "Gegenläufige Arbeitsturbine", Erfinder Kenneth O. Johnson, US Serial No. 0 71 594, vom 10. Juli 1987, eine Fortsetzungsanmeldung der Anmeldung Serial No. 7 28 466, angemeldet am 1. Mai 1985, nun aufgegeben, die eine Teilfortsetzung der Anmeldung Serial No. 4 37 923, ange meldet am 1. November 1982, nun aufgegeben, war.
- 2. P .. .. ....., "Turbinenlaufschaufelaußenendbefesti gungsvorrichtung", Erfinder Przytulski et al., US Se rial No. .. .. ... (US-Anwaltsakte: 13DV-9486, DE-An waltsakte 12 982.8), und gleichzeitig hiermit angemel det.
- 3. P .. .. ..., "Turbinenlaufschaufelinnenendbefesti gungsvorrichtung", Erfinder Przytulski et al., US Se rial No. .. .. ... (US-Anwaltsakte: 13DV-9522, DE-An waltsakte 12 981.7), und gleichzeitig hiermit angemel det.
Gasturbinentriebwerke weisen im allgemeinen einen Gasgene
rator auf, der einen Verdichter zum Verdichten von durch
das Triebwerk nach hinten strömender Luft, eine Brennkam
mer, in welcher Brennstoff mit der verdichteten Luft ver
mischt und gezündet wird, um einen Gasstrom hoher Energie
zu bilden, und eine Turbine hat, die durch den Gasstrom an
getrieben wird und mit einem Rotor verbunden ist, um diesen
anzutreiben, welcher seinerseits den Verdichter antreibt.
Viele Triebwerke weisen weiter eine zweite Turbine auf, be
kannt als Arbeitsturbine, die hinter dem Gasgenerator ange
ordnet ist und dem Gasstrom Energie entnimmt, um eine um
laufende Belastung mit verstellbaren Blättern anzutreiben,
wie sie sich in der Vortriebsvorrichtung von Hubschraubern,
in Zweikreis-TL- oder -Turbofan-Triebwerken sowie in Turbo
prop-Triebwerken findet.
Eine aus jüngster Zeit stammende Verbesserung gegenüber den
Turbofan- und Turboprop-Triebwerken ist ein mantelloses Ge
bläse- oder Fantriebwerk, wie es in den oben im Querverweis
unter Ziffer 1 aufgeführten Anmeldungen offenbart ist. Bei
dem mantellosen Fantriebwerk enthält die Arbeitsturbine ge
genläufige Rotoren mit Turbinenlaufschaufeln, die gegenläu
fige Schaufelstufen bilden, welche auf entsprechende Weise
die Blätter des mantellosen Fan antreiben, die in bezug auf
die Arbeitsturbine radial angeordnet sind. Die Fanblätter
des mantellosen Fantriebwerks sind verstellbare Blätter,
damit eine optimale Leistung erzielbar ist. Während des Be
triebes kann der Brennstoffausnutzungsgrad des Triebwerks
gesteigert werden, indem der Einstellwinkel der Blätter so
verändert wird, daß er den spezifischen Betriebsbedingungen
entspricht.
Zum Minimieren von Triebwerksleistungsverlusten aufgrund
von Druckleckage zwischen Schaufelstufen zur Außenseite des
Strömungsweges werden bislang häufig Labyrinthzwischenstu
fendichtungen benutzt, um den Durchtritt von Luft zu ver
hindern. Eine übliche bekannte Zwischenstufendichtung be
steht aus einer Anordnung von axial beabstandeten, sich in
Umfangsrichtung erstreckenden Dichtungszähnen oder -verzah
nungen an den äußeren Enden der Laufschaufeln, die mit dem
Triebwerksrotor umlaufen, und aus einem Wabenbauteil, das
an einem stationären Stator befestigt und mit den Zähnen
eine Schnittstelle oder Grenzfläche bildet.
Diese bekannte Zwischenstufendichtungsanordnung ist jedoch
zur Verwendung in dem oben beschriebenen mantellosen Fan
triebwerk, das die Arbeitsturbine mit gegenläufigen Rotoren
hat, nicht geeignet, da aufeinanderfolgende Kränze von ge
genläufigen Schaufelstufen die Befestigung des Wabenbau
teils an einem statischen oder stationären Gebilde aus
schließen. Es gibt infolgedessen einen Bedarf an einer Zwi
schenstufendichtungsanordnung, die zur Verwendung bei ge
genläufigen Rotoren geeignet ist, welche abwechselnde
Kränze von Turbinenlaufschaufeln haben, die sich in entge
gengesetzten Richtungen bewegen.
Die Erfindung schafft eine Zwischenstufendichtungsanord
nung, welche den oben erwähnten Bedarf deckt. Die
Zwischenstufendichtungsanordnung nach der Erfindung hat in
nere und äußere Dichtungen, die aus ringförmigen Wabenbau
teilen bestehen, und ein oder mehrere ringförmige Dichtele
mente oder -zähne. Sowohl in den inneren als auch in den
äußeren Dichtungen ist das Wabenbauteil vorteilhafterweise
immer auf der inneren Seite entweder der Turbinenlaufschau
fel oder des äußeren Rotors angeordnet, je nachdem, an wel
chem der beiden Traggebilde es befestigt ist. Selbst wenn
sich die Befestigung zwischen dem Wabenbauteil und dem be
treffenden Traggebilde lockern oder lösen sollte, wird des
halb die Zentrifugalkraft, die durch Drehung erzeugt wird,
bestrebt sein, das Wabenbauteil radial nach außen gegen
sein Traggebilde zu drücken oder zu pressen, wodurch es in
seiner Lage gehalten wird. Das wird verhindern, daß ein
Bauteil, das sich gelöst hat, in den Weg der Turbinenlauf
schaufeln getrieben wird, wo es zu einer beträchtlichen Be
schädigung der Turbinenlaufschaufeln kommen könnte. Außer
dem werden durch die Zwischenstufendichtungsanordnung keine
Spannungskonzentrationen in den Rotoren und Laufschaufeln
hervorgerufen.
Die Erfindung ist demgemäß auf eine Zwischenstufendich
tungsanordnung in einem Gasturbinentriebwerk gerichtet. Das
Triebwerk hat einen äußeren und einen gegenläufigen inneren
ringförmigen Turbinenrotor sowie eine erste und eine zweite
Anzahl von Turbinenlaufschaufeln, die in abwechselnden
Kränzen angeordnet und an den Rotoren befestigt sind und
sich zwischen denselben erstrecken. Die Zwischenstufendich
tungsanordnung weist auf: (a) ein ringförmiges Wabenbau
teil, das an den inneren Enden der Laufschaufeln in der er
sten Anzahl derselben, welche an ihren äußeren Enden an ei
ner Innenseite des äußeren Rotors montiert sind, befestig
bar ist; (b) eine Einrichtung zum Befestigen des Wabenbau
teils an den Laufschaufelinnenenden; und (c) wenigstens ein
ringförmiges Dichtelement, das an einer äußeren Seite des
inneren Rotors befestigt ist und von da aus radial nach au
ßen vorsteht, um mit dem Wabenbauteil eine abdichtbare
Schnittstelle oder Grenzfläche zu bilden, wenn sich gleich
zeitig der äußere und innere Rotor relativ zueinander ge
genläufig drehen.
Die Einrichtung zum Befestigen des Wabenbauteils an den in
neren Enden der Turbinenlaufschaufeln kann eine von mehre
ren Formen haben. Eine Form ist eine Hartlötverbindung, um
das Wabenbauteil direkt daran starr zu befestigen. Eine
weitere Form umfaßt ein Tragteil, das z. B. aus Metall be
steht und aus streifenartigen Abschnitten aufgebaut ist,
und einen Schlitz, der in den Laufschaufelinnenenden gebil
det ist und in den die Tragteilabschnitte verschiebbar ein
gepaßt sind. Das Wabenbauteil wird durch eine Hartlötver
bindung direkt an dem Tragteil starr befestigt. Biegsame
Lappen sind an dem Tragteil vorgesehen, die verformt werden
können, so daß sie in Kerben einfassen, welche sich mit dem
Schlitz schneiden, um eine Umfangsbewegung des Tragteils
längs des Schlitzes zu verhindern.
Die Erfindung ist außerdem auf eine Zwischenstufendich
tungsanordnung gerichtet, die eine Sequenz von abwechseln
den inneren und äußeren Dichtungen aufweist. Die innere
Dichtung hat den oben beschriebenen Aufbau. In der äußeren
Dichtung ist das Wabenbauteil an der inneren Seite des äu
ßeren Rotors befestigt. Dichtelemente sind an den äußeren
Enden der Turbinenlaufschaufeln befestigt und bilden mit
dem Wabenbauteil abdichtbare Schnittstellen oder Grenzflä
chen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mantello
sen Fan-Gasturbinentriebwerks, in dem die
Zwischenstufendichtungsanordnung nach der
Erfindung benutzt werden kann,
Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht eines
Turbinenabschnitts des mantellosen Fantrieb
werks nach Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Einzelansicht des Teils des
Turbinenabschnitts, der in Fig. 2 einge
kreist ist,
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht des Turbinenab
schnittsteils nach Fig. 3, die eine Form ei
ner inneren Dichtung der Zwischenstufendich
tungsanordnung nach der Erfindung zeigt,
Fig. 5 eine Unteransicht der einen Ausführungsform
der innneren Dichtung nach der Linie 5-5 in
Fig. 4,
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 4, die aber
eine zweite Ausführungsform der innneren
Dichtung der Zwischenstufendichtungsanord
nung nach der Erfindung zeigt,
Fig. 7 eine Unteransicht der zweiten Ausführungs
form der inneren Dichtung nach der Linie 7-7
in Fig. 6,
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich denen in den Fig. 4 und
6, die aber eine dritte Ausführungsform der
inneren Dichtung der Zwischenstufendich
tungsanordnung nach der Erfindung zeigt, und
Fig. 9 eine Unteransicht der dritten Ausführungs
form der inneren Dichtung nach der Linie 9-9
in Fig. 8.
In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszei
chen gleiche oder entsprechende Teile in sämtlichen Figu
ren. Außerdem werden in der folgenden Beschreibung Begriffe
wie "vorwärts", "rückwärts", "links", "rechts", "aufwärts",
"abwärts" und dgl. der Zweckmäßigkeit halber gewählt und
sind nicht in einschränkendem Sinn zu verstehen.
Fig. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit mantellosem
Fan, das die Zwischenstufendichtungsanordnung nach der Er
findung aufweist, die in Fig. 3 mit 12 bezeichnet ist. Das
Triebwerk 10 hat eine äußere Ummantelung oder Gondel 14,
die einen vorderen Gasgenerator (nicht dargestellt) und
eine hintere Arbeitsturbine 16, welche in Fig. 2 schema
tisch gezeigt ist, umschließt. Auf bekannte Weise erzeugt
der Gasgenerator Verbrennungsgase, die zu der Arbeitstur
bine 16 geleitet werden.
Die Arbeitsturbine 16 hat einen ersten (oder äußeren) und
einen zweiten (oder inneren) ringförmigen Turbinenrotor 18
bzw. 20 (Fig. 2), die sich in entgegengesetzten Richtungen
oder gegenläufig um eine Längsmittelachse A des Triebwerks
10 drehen können. Die Rotoren 18, 20 tragen zur Drehung mit
ihnen und in Tandemanordnung einen vorderen Satz von Vor
triebsblättern oder -schaufeln 22 und einen hinteren Satz
von Vortriebsblättern oder -schaufeln 24. Der erste, äußere
Rotor 18 ist um eine hohle, statische Struktur 26 des
Triebwerks 10 durch einen ersten Satz Lager 28 drehbar be
festigt, wogegen der zweite, innere Rotor 20 um den ersten
Rotor 18 durch einen zweiten Satz Lager 30 drehbar befe
stigt ist.
Die Gondel 14 umschließt die Rotoren 18, 20, wobei die
Sätze von Vortriebsblättern 22, 24 sich in Umfangsrichtung
und von der Außenseite der Gondel 14 radial nach außen er
strecken. Die Gondel 14 hat eine erste oder vordere Hülse
32, die mit dem vorderen Satz von Vortriebsblättern 22 ge
kuppelt und mit denselben drehbar ist, und eine zweite oder
hintere Hülse 34, die mit dem hinteren Satz von Vortriebs
blättern 24 gekuppelt und mit denselben drehbar ist. Die
äußere Konfiguration der Gondel 14 sorgt für die richtigen
Luftströmungskenndaten zum Optimieren der Leistung der Vor
triebsblätter 22, 24 und dadurch des Triebwerks 10.
Zum weiteren Optimieren der Leistung des Triebwerks 10 kann
der Steigungs- oder Einstellwinkel der Vortriebsblätter 22,
24 so verändert werden, daß er den spezifischen Betriebsbe
dingungen entspricht. Die Blätter 22, 24 des vorderen bzw.
hinteren Satzes sind durch Naben 36 an den inneren Seiten
der vorderen bzw. hinteren Gondelhülse 32, 34 drehbar befe
stigt und mit Blattverstelleinrichtungen 38 gekuppelt, mit
tels welchen die Blätter 22, 24 um Blattverstellachsen 40
bzw. 42 drehbar sind. In der US-PS 47 38 590 der Anmelderin
findet sich eine ausführliche Beschreibung der Blatt
verstelleinrichtungen.
Die hintere Arbeitsturbine 16 hat außerdem einen ringförmi
gen Gasströmungsweg 44 zum Empfangen der Verbrennungsgase
aus dem vorderen Gasgenerator (nicht dargestellt) des
Triebwerks 10. Der Gasströmungsweg 44 erstreckt sich zwi
schen dem äußeren und inneren Rotor 18, 20 der Arbeitstur
bine 16, und Verbrennungsgase strömen auf ihm als ein Gas
strom 46 hoher Energie. An den Rotoren 18, 20 der Ar
beitsturbine 16 sind über Befestigungsstrukturen 48, 50 (am
besten in Fig. 3 zu erkennen) axial beabstandete Kränze von
sich in Umfangsrichtung und radial erstreckenden Turbinen
laufschaufeln 52, 54 befestigt, die miteinander abwechseln,
so daß sie gegenläufig drehbare Schaufelstufen bilden, die
sich über den ringförmigen Gasströmungsweg 44 erstrecken.
Die Befestigungsstrukturen 48, 50, die in Fig. 3 gezeigt
sind, sind bloße Beispiele für mehrere verschiedene
Befestigungsstrukturen, die zum Befestigen der
Turbinenlaufschaufeln 52, 54 an den Rotoren 18, 20 benutzt
werden können. Diese Befestigungsstrukturen sind der Gegen
stand der oben im Querverweis angegebenen zweiten und drit
ten Patentanmeldung. Zum vollständigen und gründlichen Ver
ständnis der Zwischenstufendichtungsanordnung 12 nach der
Erfindung brauchen sie hier nicht im einzelnen beschrieben
zu werden.
Somit bewirkt der Gasstrom 46 hoher Energie, der durch den
ringförmigen Gasströmungsweg 44 zwischen den Rotoren 18, 20
strömt, daß die Sätze von Turbinenlaufschaufeln 52, 54 sich
in entgegengesetzten Richtungen auf kreisförmigen Bahnen
drehen oder bewegen und ihrerseits bewirken, daß sich die
Rotoren 18, 20 gegenläufig drehen und entsprechend die
Sätze von Vortriebsblättern 22, 24 gegenläufig antreiben.
Zum Minimieren der Triebwerksleistungsverluste aufgrund von
Leckage des Gasstroms 46 aus dem Strömungsweg 44 durch Zwi
schenräume zwischen den Rotoren 18 und 20 und die benach
barten Enden der Laufschaufeln 54, 52 ist die Zwischenstu
fendichtungsanordnung 12 nach der Erfindung gemäß der Dar
stellung in Fig. 3 vorgesehen. Die Zwischenstufendichtungs
anordnung 12 besteht aus einer Sequenz von abwechselnden
äußeren und inneren Dichtungen, die insgesamt mit 56 bzw.
58 bezeichnet sind.
Fig. 3 zeigt, daß gemäß der Erfindung jede äußere Dichtung
56 zwischen einer inneren Seite 60 des äußeren Rotors 18
und einem äußeren Ende 62 jeder Laufschaufel 54 angeordnet
ist, die an ihrem inneren Ende an einer äußeren Seite 64
des inneren Rotors 20 befestigt ist. Die äußeren Enden 62
der Laufschaufeln 54 an dem inneren Rotor 20 sind in radia
lem Abstand einwärts von der inneren Seite 60 des äußeren
Rotors 18 angeordnet.
Jede äußere Dichtung 56 besteht aus einem ringförmigen Wa
benbauteil 66, das durch einen Blechstreifen 68 an der in
neren Seite 60 des äußeren Rotors 18 befestigt ist. Außer
dem weist die äußere Dichtung 56 ein ringförmiges Dichtele
ment oder einen ringförmigen Zahn 70 auf, der an dem äuße
ren Ende 62 jeder Laufschaufel 54 befestigt ist und von
diesem aus radial nach außen vorsteht, um eine abdichtbare
Schnittstelle oder Grenzfläche mit dem Wabenbauteil 66 auf
bekannte Weise zu bilden, während sich gleichzeitig der äu
ßere und innere Rotor 18, 20 relativ zueinander gegenläufig
drehen.
Weiter ist gemäß der Erfindung jede innere Dichtung 58 zwi
schen der äußeren Seite 64 des inneren Rotors 20 und einem
inneren Ende 72 jeder Laufschaufel 52 angeordnet, die an
ihrem äußeren Ende an der inneren Seite 60 des äußeren Ro
tors 18 befestigt ist. Die inneren Enden 72 der Laufschau
feln 52 an dem äußeren Rotor 18 sind in radialem Abstand
außerhalb der äußeren Seite 64 des inneren Rotors 20 ange
ordnet.
Jede innere Dichtung 58 besteht aus einem ringförmigen Wa
benbauteil 74, das an dem inneren Ende 72 jeder Laufschau
fel 52 befestigt ist. Außerdem weist die innere Dichtung 58
ein ringförmiges Dichtelement oder einen ringförmigen
Dichtzahn 76 auf, der an der äußeren Seite 64 des inneren
Rotors 20 befestigt ist und von diesem aus radial nach au
ßen vorsteht, um mit dem Wabenbauteil 74 auf bekannte Weise
eine abdichtbare Schnittstelle oder Grenzfläche zu bilden,
während sich gleichzeitig der äußere und innere Rotor 18,
20 relativ zueinander gegenläufig drehen.
Die Fig. 3-9 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Ein
richtungen zum Befestigen des Wabenbauteils 74 an den
Schaufelinnenenden 72 in der inneren Dichtung 58. In den
Fig. 3, 4 und 5 ist die Befestigungseinrichtung eine Hart
lötverbindung 78, durch welche das Wabenbauteil 74 direkt
in einer Ausnehmung 80 starr befestigt ist, welche in
Schaufelspitzenummantelungsplatten 82 gebildet ist, die in
Ausrichtung an den Schaufelinnenenden 72 befestigt sind.
Die Fig. 6-9 zeigen andere Ausführungsformen der Befesti
gungseinrichtung. Die Befestigungseinrichtung weist ein
Tragteil 84 und einen Schlitz 86 auf, der in den Ummante
lungsplatten 82 an den Schaufelinnenenden 72 gebildet ist.
Das Tragteil 84 ist so ausgebildet, daß es mit Gleitsitz in
den Schlitz 86 verriegelnd einfaßt. Das Wabenbauteil 74 ist
nun durch eine Hartlötverbindung 78 direkt an dem Tragteil
84 starr befestigt. Biegsame Lappen 88, von denen nur einer
gezeigt ist, sind mit dem Tragteil 84 verbunden und stehen
quer von diesem vor. Kerben 90, von denen nur eine gezeigt
ist, sind in den Ummantelungsplatten 82 so gebildet, daß
sie sich mit dem Schlitz 86 schneiden. Der biegsame Lappen
88 kann verformt werden, so daß er in die Kerbe 90 paßt, um
eine Umfangsbewegung des Tragteils 84 längs des Schlitzes
86 zu verhindern.
Das Tragteil 84 ist gemäß den Fig. 6 und 7 aus Blechstrei
fen gebildet, wogegen das Tragteil 84 gemäß den Fig. 8 und
9 durch schmale, bogenförmige Platten gebildet ist. Letz
tere haben eine ausreichende radiale Höhe, um eine Schau
felschwingungsdämpfungseinrichtung zu bilden. Das Tragteil
84 besteht vorzugsweise aus verschleißfestem Material. Je
der Streifen oder Abschnitt des Tragteils 84 wird in den
Schlitz 86 einer Gruppe von Laufschaufeln 52 eingeführt,
bevor diese an dem Rotor 20 befestigt werden. Wenn Z-för
mige Schaufelendummantelungsverriegelungen zur Schwingungs
dämpfung der Laufschaufeln benutzt werden, wie es in den
Fig. 5 und 7 gezeigt ist, behindern sie nicht die Plazie
rung der Wabenbauteile 74.
Claims (20)
1. Zwischenstufendichtungsanordnung in einem Gasturbinen
triebwerk (10), das einen äußeren ringförmigen Turbinenro
tor (18) und einen gegenläufigen inneren ringförmigen Tur
binenrotor (20) sowie eine erste und eine zweite Anzahl von
Turbinenlaufschaufeln (52, 54) aufweist, die in abwechseln
den Kränzen angeordnet und an den Rotoren (18, 20) befe
stigt sind und sich zwischen denselben erstrecken, gekenn
zeichnet durch:
- a) ein ringförmiges Wabenbauteil (74), das an den In nenenden (72) der Laufschaufeln (52) in der ersten Anzahl derselben befestigbar ist, die an ihren äu ßeren Enden an einer inneren Seite (60) des äußeren Rotors (18) befestigt sind;
- b) eine Einrichtung zum Befestigen des Wabenbauteils (74) an den Schaufelinnenenden (72); und
- c) wenigstens ein ringförmiges Dichtelement (58), das an einer äußeren Seite (64) des inneren Rotors (20) befestigt ist und von da aus radial nach außen vor steht, und mit dem Wabenbauteil (74) eine abdicht bare Schnittstelle zu bilden, während sich gleich zeitig der äußere und innere Rotor (18, 20) relativ zueinander gegenläufig drehen.
2. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine
Hartlötverbindung (78) ist, mittels welcher das Wabenbau
teil (74) direkt an den Schaufelinnenenden (72) starr befe
stigt ist.
3. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Schaufelinnenenden (72) Um
mantelungsplatten (82) haben, die in Ausrichtung daran be
festigt sind, wobei die Ummantelungsplatten (82) eine Aus
nehmung (80) aufweisen, die längs derselben so ausgebildet
ist, daß sie das Wabenbauteil (74) aufnimmt; und
daß die Befestigungseinrichtung eine Hartlötverbindung (78)
ist, mittels welcher das Wabenbauteil (74) an den Ummante
lungsplatten (82) starr befestigt ist.
4. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung auf
weist:
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in den das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in den das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
5. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter aufweist:
eine Hartlötverbindung (78), die zwischen dem Wabenbauteil (74) und dem Tragteil (84) angeordnet ist und mittels der das Wabenbauteil (74) starr daran befestigt ist.
eine Hartlötverbindung (78), die zwischen dem Wabenbauteil (74) und dem Tragteil (84) angeordnet ist und mittels der das Wabenbauteil (74) starr daran befestigt ist.
6. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter aufweist:
eine Einrichtung in Form wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), die sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
eine Einrichtung in Form wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), die sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
7. Zwischenstufendichtungsanordnung in einem Gasturbinen
triebwerk (10), das einen äußeren ringförmigen Turbinenro
tor (18) und einen gegenläufigen inneren ringförmigen Tur
binenrotor (20) hat, die zwischen sich einen ringförmigen
Gasströmungsweg (44) bilden, und eine erste und eine zweite
Anzahl von Turbinenlaufschaufeln (52, 54) aufweist, die an
den Rotoren (18, 20) in axial beabstandeten, abwechselnden
Kränzen befestigt sind, welche sich über den Gasströmungs
weg (44) erstrecken, um gegenläufig drehbare Schaufelstufen
zu bilden, gekennzeichnet durch:
- a) eine innere Dichtung (58), die zwischen einer äuße ren Seite (64) des inneren Rotors (20) und den In nenenden (72) der Laufschaufeln (52) in der ersten Anzahl derselben angeordnet ist, welche in radialem Abstand außerhalb davon angeordnet sind, wobei die Laufschaufeln (52) in der ersten Anzahl derselben an ihren äußeren Enden an einer inneren Seite (60) des äußeren Rotors (18) befestigt sind;
- b) wobei die innere Dichtung (58) aus einem ringförmi gen Wabenbauteil (74) besteht, das aus mehreren Segmenten besteht, die an den Innenenden (72) der Laufschaufeln (52) in der ersten Anzahl derselben befestigt sind, und aus wenigstens einem ringförmi gen Dichtteil (76), das an der äußeren Seite (64) des inneren Rotors (20) befestigt ist und von da aus radial nach außen vorsteht, um mit dem Waben bauteil (74) eine abdichtbare Schnittstelle zu bil den, während sich der äußere und innere Rotor (18, 20) gleichzeitig relativ zueinander gegenläufig drehen.
8. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 7, ge
kennzeichnet, durch eine Einrichtung zum Befestigen der Wa
benbauteilsegmente an den Schaufelinnenenden (72).
9. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine
Hartlötverbindung (78) ist, mittels welcher die Wabenbau
teilsegmente direkt an den Schaufelinnenenden (72) starr
befestigt sind.
10. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Schaufelinnenenden (72) Um
mantelungsplatten (82) haben, die in Ausrichtung daran be
festigt sind, wobei die Ummantelungsplatten (82) eine Aus
nehmung (80) aufweisen, die längs derselben so ausgebildet
ist, daß sie das Wabenbauteil (74) aufnimmt; und
daß die Befestigungseinrichtung eine Hartlötverbindung (78)
ist, mittels welcher das Wabenbauteil (74) an den Ummante
lungsplatten (82) starr befestigt ist.
11. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung auf
weist:
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in den das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in den das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
12. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter eine Hartlötverbindung (78) aufweist, die zwischen dem
Wabenbauteil (74) und dem Tragteil (84) angeordnet ist und
mittels der das Wabenbauteil (74) starr daran befestigt
ist.
13. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter aufweist:
eine Einrichtung in Form wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), welche sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
eine Einrichtung in Form wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), welche sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
14. Zwischenstufendichtungsanordnung in einem Gasturbinen
triebwerk (10), daß einen äußeren ringförmigen Turbi
nenrotor (18) und einen gegenläufigen inneren ringförmigen
Turbinenrotor (20) hat, die zwischen sich einen ringförmi
gen Gasströmungsweg (44) bilden, und eine erste und eine
zweite Anzahl von Turbinenlaufschaufeln (52, 54) aufweist,
die an den Rotoren (18, 20) in axial beabstandeten, abwech
selnden Kränzen befestigt sind und sich über den Gasströ
mungsweg (44) erstrecken, um gegenläufig drehbare Schau
felstufen zu bilden, gekennzeichnet durch:
- a) eine Sequenz von abwechselnden inneren und äußeren Dichtungen (56, 58);
- b) wobei jede innere Dichtung (58) zwischen einer äu ßeren Seite (64) des inneren Rotors (20) und den Innenenden (72) der Laufschaufeln (52) in der er sten Anzahl derselben angeordnet ist, die in radia lem Abstand außerhalb von dem inneren Rotor (20) angeordnet sind, wobei die Laufschaufeln (52) in der ersten Anzahl derselben an ihren äußeren Enden an einer inneren Seite (60) des äußeren Rotors (18) befestigt sind;
- c) wobei jede innere Dichtung (58) aus einem ringför migen Wabenbauteil (74) besteht, das an den inneren Enden (72) der Laufschaufeln (52) in der ersten An zahl derselben befestigt ist, und aus wenigstens einem ringförmigen Dichtteil (76), das an der äuße ren Seite (64) des inneren Rotors (20) befestigt ist und von da aus radial nach außen vorsteht, um mit dem Wabenbauteil (74) eine abdichtbare Schnitt stelle zu bilden, während sich gleichzeitig der äu ßere und innere Rotor (18, 20) relativ zueinander gegenläufig drehen;
- d) wobei jede äußere Dichtung (56) zwischen einer in neren Seite (60) des äußeren Rotors (18) und den äußeren Enden (62) der Laufschaufeln (54) in der zweiten Anzahl derselben angeordnet sind, die in radialem Abstand einwärts von dem äußeren Rotor (18) angeordnet sind, wobei die Laufschaufeln (54) in der zweiten Anzahl derselben an ihren inneren Enden an der äußeren Seite (64) des inneren Rotors (20) befestigt sind;
- e) wobei jede äußere Dichtung (56) aus einem ringför migen Wabenbauteil (66) besteht, das an der inneren Seite (60) des äußeren Rotors (18) befestigt ist, und aus wenigstens einem ringförmigen Dichtteil (70), das an den äußeren Enden (62) der Laufschau feln (54) in der zweiten Anzahl derselben befestigt ist und von da aus radial nach außen vorsteht, um mit dem Wabenbauteil (66) eine abdichtbare Schnitt stelle zu bilden, während sich gleichzeitig der äu ßere und innere Rotor (18, 20) relativ zueinander gegenläufig drehen.
15. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 14, da
durch gekennzeichnet, daß die innere Dichtung (58) weiter
eine Einrichtung aufweist zum Befestigen des Wabenbauteils
(74) an den Schaufelinnenenden (72).
16. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine
Hartlötverbindung (78) ist, mittels welcher das Wabenbau
teil (74) direkt an den Schaufelinnenenden (72) starr befe
stigt ist.
17. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Schaufelinnenenden (72) Um
mantelungsplatten (82) haben, die in Ausrichtung daran be
festigt sind, wobei die Ummantelungsplatten (82) eine Aus
nehmung (80) aufweisen, die längs derselben so gebildet
ist, daß sie das Wabenbauteil (74) aufnimmt; und
daß die Befestigungseinrichtung eine Hartlötverbindung (78)
ist, mittels welcher das Wabenbauteil (74) an den Ummante
lungsplatten (82) starr befestigt ist.
18. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung auf
weist:
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in die das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
ein langgestrecktes Tragteil (84); und
eine Einrichtung in Form eines Schlitzes (86) in den Schau felinnenenden (72), in die das Tragteil (84) in Verriege lungseingriff verschiebbar eingepaßt ist.
19. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter eine Hartlötverbindung (78) aufweist, die zwischen dem
Wabenbauteil (74) und dem Tragteil (84) angeordnet ist und
mittels der das Wabenbauteil (74) starr daran befestigt
ist.
20. Zwischenstufendichtungsanordnung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung wei
ter aufweist:
eine Einrichtung in Form von wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), welche sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
eine Einrichtung in Form von wenigstens einer Kerbe (90) in den Schaufelinnenenden (72), welche sich mit dem Schlitz (86) darin schneidet; und
wenigstens einen biegsamen Lappen (88), der mit dem Trag teil (84) verbunden und so verformbar ist, daß er in die Kerbe (90) paßt, um eine Bewegung des Tragteils (84) längs des Schlitzes (86) während der gegenläufigen Drehung der Rotoren (18, 20) zu verhindern.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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