DE60313979T2

DE60313979T2 - Verfahren zur herstellung einer statorkomponente

Info

Publication number: DE60313979T2
Application number: DE60313979T
Authority: DE
Inventors: Jan Lundgren; Mats Hallqvist
Original assignee: Volvo Aero AB
Current assignee: GKN Aerospace Sweden AB
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: DE60313979D1; US20050241149A1; WO2004016910A1; ES2286442T3; ATE363018T1; RU2362886C2; EP1534934B1; RU2005107323A; AU2003242165A1; JP4481822B2; EP1534934A1; JP2005535825A

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Statorbauelements, das während des Betriebs einen Gasstrom leiten soll. Das Statorbauelement kann beispielsweise in einer Gasturbine und insbesondere in einem Strahltriebwerk eingesetzt werden.
Unter Strahltriebwerk sind verschiedene Triebwerksarten zu verstehen, die Luft mit einer relativ geringen Geschwindigkeit zuführen, sie durch Verbrennung erhitzen und sie mit einer viel höheren Geschwindigkeit abstrahlen. Der Ausdruck Strahltriebwerk umfasst auch beispielsweise Turbostrahltriebwerke und Mantelstromtriebwerke.
Ein solches Bauelement mit einem äußeren und einem inneren Ring und zwischen den Ringen angeordneten Wandteilen kann im Hinblick auf hauptsächlich eine Kraftübertragung in der Radial- und Axialrichtung vorgesehen werden. Die Wandteile können beispielsweise hohle Schaufeln bilden, die gewöhnlich so geformt sind, dass sie so wenig wie möglich Luftwiderstand bieten. Das Bauelement kann beispielsweise in einem hinteren oder einem vorderen Gestellt oder in einem Zwischengehäuse in einem Strahltriebwerk angeordnet werden. Auf die Schaufeln wird in einem solchen Fall häufig als Anker oder "Streben" Bezug genommen. Streben können jedoch anstatt von hohlen Schaufeln auch von anderen Arten von Teilen hohlen Schaufeln gebildet werden.
STAND DER TECHNIK
Nach dem Stand der Technik sind Wandteile in Form von hohlen Schaufeln mit Abstand in Umfangsrichtung des Bauelements zwischen einem inneren und einem äußeren Ring angeordnet. Die hohlen Schaufeln sind mit den Ringen durch Verschweißen verbunden. Jeder der Ringe ist in diesem Fall zuerst aus Abschnitten mit der gleichen Querschnittsform und Größe wie die Schaufeln hergestellt, die in der Radialrichtung vorstehen. Auf solche vorstehenden Abschnitte wird häufig als "Stutzen" Bezug genommen. Jede der Schaufeln wird dann zu einem vorstehenden Abschnitt dieser Art mit Hilfe eines Stumpfstoßes verschweißt. Die radial vorstehenden Abschnitte werden dann üblicherweise aus einem Ring durch Fräsen herausgeschnitten. Dies ist ein zeitraubender und kostspieliger Vorgang.
Die US 6,217,282 offenbart ein Gasturbinenbauelement, das aus einer Vielzahl von Schaufelelementen hergestellt ist, die in einer Beziehung Seite an Seite zusammengefügt werden. Jedes Schaufelelement hat ein Schaufelblatt mit Plattformen an einem äußeren und inneren Ende. Die Schaufelelemente werden dadurch zusammengefügt, dass ein Vorsprung einer Plattform mit einer Aussparung einer benachbarten Plattform in Eingriff gebracht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Statorbauelements bereitzustellen, das Vorbedingungen für ein Bauelement mit bezogen auf den Stand der Technik höherer Festigkeit bei langer Einsatzzeit erzeugt. Ferner möchte man eine zeiteffektivere und kosteneffektivere Fertigung haben.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 erreicht. Die Einrichtungen zum Leiten des Gasstroms und für die Lastübertragung sind somit aus zwei gesonderten Wandteilen, nämlich eines von jedem Abschnitt hergestellt. Diese Einrichtung begrenzt somit benachbarte Gaskanäle in der Umfangsrichtung. Die Gaskanäle erstrecken sich somit in der Axialrichtung des Bauelements.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein drittes Wandteil so angeordnet, dass es sich zwischen dem ersten und zweiten Wandteil erstreckt und damit so verbunden ist, dass der Gaskanal in einer ersten Richtung in der Radialrichtung des Bauelements gebildet wird. Dies ergibt eine baulich starke Konstruktion, bei der das dritte Wandteil auch als Verstärkungseinrichtung und Distanzstück wirkt.
Bei einer Verbesserung der vorstehenden Ausführungsform ist der Rand des dritten Wandteils mit dem ersten und zweiten Wandteil von einer in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Sei te derselben bezogen auf das dritte Wandteil so laserverschweißt, dass die miteinander verbundenen Abschnitte der Wandteile eine T-förmige Verbindung bilden.
Unter dem Rand des Wandteils ist die langgestreckte Oberfläche zu verstehen, die die Seitenflächen oder flachen Seiten des Wandteils begrenzt. Bei einer geeigneten Wahl der Material- und Schweißparameter kann man eine T-förmige Verbindung mit abgerundeten Kanten bei wenigstens einem relativ glatten Übergang zwischen den Wandteilen erhalten. Dies ergibt einen strukturell starken Aufbau und somit eine lange Lebensdauer. Alternativ kann man einen Aufbau mit dünneren Wandstärken und somit einem reduzierten Gewicht erhalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung bilden das erste und zweite Wandteil Abschnitte eines im Wesentlichen U-förmigen Einzelelements.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben, in denen
1 bis 5 in Projektionen verschiedene Schritte bei der Herstellung des Bauelements gemäß einer ersten Ausführungsform,
6 bis 11 in Projektionen verschiedene Schritte bei der Herstellung des Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform und
12 einen Querschnitt einer lasergeschweißten Verbindung in dem Bauelement zeigen.
NÄHERE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 und 2 sind ein erstes Wandteil 1 und ein zweites Wandteil 2 gezeigt, die einen Teil eines ersten Abschnitts 13 – siehe 3 – eines Statorbauelements nach einer ersten Ausfüh rungsform bilden sollen. Die Wandteile 1 und 2 haben eine im Wesentlichen identische gekrümmte Form und werden in einem Abstand voneinander so angeordnet, dass die konkaven Seiten einander zugewandt sind. D.h., mit anderen Worten, dass die Wandteile 1, 2 in 1 ein Spiegelbild voneinander darstellen. Die Wandteile können jedoch eine zueinander unterschiedliche Ausgestaltung haben. Die Wandteile 1, 2 werden so angeordnet, dass sie zwischen sich einen Gaskanal 3 in der Umfangsrichtung des Bauelements bilden, siehe 2.
Dann wird zwischen diesen, wie in 2 zu sehen, ein erstes plattenförmiges Element 4 angeordnet, das eine Form hat, die dem Raum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 entspricht. Das plattenförmige Element 4 hat einen U-förmigen Querschnitt und wird beispielsweise von einer gebogenen oder gefalteten Platte gebildet. Ein Zwischenabschnitt 4 des plattenförmigen Elements 4 bildet ein drittes Wandteil, das den Gaskanal 3 nach innen in Radialrichtung begrenzt. Die Seiten- oder Plattenabschnitte 6, 7 des plattenförmigen Elements 4 haben eine Form und Größe, die dem Raum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 entspricht. Die flachen Seiten der Seiten- oder Plattenabschnitte 6, 7 weisen somit in die Axialrichtung.
Das dritte Wandteil 5 ist mit dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 dadurch verbunden, dass der Rand des dritten Wandteils 5 mit der ebenen Seite des ersten und zweiten Wandteils 1, 2 von einer gegenüberliegenden Seite derselben bezogen auf das dritte Wandteil so laserverschweißt ist, dass die miteinander verbundenen Abschnitte der Wandteile eine T-förmige Verbindung 8 bilden, wie in 12 zu sehen ist. Die Seitenabschnitte 6, 7 des plattenförmigen Elements 4 sind ebenfalls mit dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 zweckmäßigerweise durch Laserverschweißung verbunden. Die Seitenabschnitte 6, 7 und das dritte Wandteil 5 sind mit dem ersten und zweiten Wandteil zweckmäßigerweise durch eine fortlaufende Verschweißung verbunden.
Zweckmäßigerweise ist ein zweites plattenförmiges Element 9 mit einer Form, die dem Raum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 entspricht, zwischen diesen angeordnet, wie in 2 zu sehen ist. Das plattenförmige Element 9 hat einen quadratischen Querschnitt und wird beispielsweise von einer gebogenen oder zusammengeschweißten Platte gebildet. Ein Abschnitt 10 des plattenförmigen Elements 9 bildet einen vierten Wandteil, der den Gaskanal 3 nach außen in der Radialrichtung begrenzt. Die Seiten- oder Plattenabschnitte 11, 12 des zweiten plattenförmigen Elements 9 haben eine Form und eine Größe, die dem Raum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 entspricht. Die ebenen Seiten der Seiten- oder Plattenabschnitte 11, 12 weisen somit in die Axialrichtung.
Das vierte Wandteil 10 ist mit dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 dadurch verbunden, dass der Rand des vierten Wandteils 10 mit der ebenen Seite des ersten und zweiten Wandteils 1, 2 von einer gegenüberliegenden Seite derselben bezogen auf das dritte Wandteil 1 so laserverschweißt ist, dass die miteinander verbundenen Abschnitte der Wandteile eine T-förmige Verbindung 8 bilden, wie in 12 zu sehen ist. Die Seitenabschnitte 11, 12 des plattenförmigen Elements 9 sind ebenfalls mit dem ersten und zweiten Wandteil 1, 2 zweckmäßigerweise durch Laserverschweißung verbunden.
Dann wird eine Vielzahl von identisch gestalteten Abschnitten 13, 14, 15, die entsprechend der vorstehenden Beschreibung gefertigt wurden, nebeneinander angeordnet, wie in 3 zu sehen ist. Das erste und zweite Wandteil 1, 2 des ersten Abschnitts 13 werden mit einem entsprechenden Wandteil 16, 17 der Abschnitte 14, 15 verbunden, die in Umfangsrichtung angrenzen. Die gegenseitig zusammengeschlossenen Wandteile 1, 16, 2, 17 bilden Einrichtungen 18, 19 zum Leiten eines Gasstroms und/oder zur Übertragung einer Last in der Radialrichtung während des Betriebs des Bauelements. Die benachbarten Wandteile 1, 16, 2, 17 sind in 3 durch zwei Deckwände 20, 21, 22, 23 verbunden, die somit einen Raum zwischen den Wandteilen einschließen.
Die Wandteile 1, 2 erstrecken sich somit im Wesentlichen in der Radialrichtung des Bauelements. Außerdem haben sie eine Erstreckung im Wesentlichen in der Axialrichtung des Bauelements.
Dann wird radial innerhalb des ersten und zweiten Wandteils 1, 2 ein Ringelement 24 angeordnet und damit verbunden, wie in 4 zu sehen ist. Entsprechend wird ein Ringelement 25 radial außerhalb des ersten und zweiten Wandteils 1, 2 angeordnet und damit verbunden. Die Ringelemente 24, 25 werden hier von plattenförmigen Bändern gebildet, die in der Umfangsrichtung des Bauelements durchgehen. Die jeweiligen Ringelemente 24, 25 sind mit den Wandteilen 1, 2 dadurch verbunden, dass der den Ringelementen zugewandte Rand der Wandteile 1, 2 mit der ebenen Seite der Ringelemente von einer diesen – bezogen auf die Wandteile – gegenüberliegenden Seite so laserverschweißt ist, dass die miteinander verbundenen Abschnitte eine T-förmige Verbindung 8 bilden, wie sie in 12 zu sehen ist. D.h., mit anderen Worten, dass die Laserverschweißung von der Innenseite des inneren Rings nach außen in Radialrichtung und von der Außenseite des äußeren Rings nach innen in der Radialrichtung ausgeführt wird.
Dann wird ein Loch 27 durch das äußere Ringelement 25 zwischen jedem Abschnitt oder, mit anderen Worten, an den Stellen für die Räume zwischen zwei benachbarten Wandteilen, geschnitten. Diese Löcher 27 können nun für die Aufnahme verschiedener Einrichtungen zur Beschickung des Bauelements verwendet werden, beispielsweise für Einrichtungen zum Aufnehmen und Abführen von Öl und/oder Luft, oder für die Aufnahme von Instrumenten, wie elektrischen und metallischen Kabeln zur Übertragung von Informationen, die einen gemessenen Druck und/oder eine gemessene Temperatur betreffen. Die Löcher 27 können auch zum Leiten eines Kühlmittels verwendet werden. Ferner ist auf jeder Seite des Bauelements in der Axialrichtung ein kreisförmiger Flansch oder eine Versteifungsrippe 28 angeordnet, die an den Wandteilen 1, 2 anliegt, wie in 5 zu sehen ist.
In 5 ist das Statorbauelement 29 gezeigt, das nach der ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gefertigt ist. Die Gaskanäle 3 erstrecken sich somit in der Axialrichtung des Bauelements. Das Statorbauelement 29 kann beispielsweise einen lasttragenden Aufbau zwischen radial/axial an der Innenseite angeordneten Lager und an der Außenseite angeschlossenen Aufbauten bilden.
In 6 bis 11 ist eine alternative zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Nachstehend werden nur die grundsätzlichen Unterschiede bezüglich der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform aufgeführt. Ein erstes Wandteil 101 und ein zweites Wandteile 102 bilden Abschnitte eines im Wesentlichen U-förmigen Einzelelements 30, wie es in 6 zu sehen ist. Die beiden Wandteile 101, 102 sind somit in ein und demselben Element integriert. Jedes der beiden Wandteile 101, 102 bildet somit einen Abschnitt der Seitenelemente des U-förmigen Elements 30. Das U-förmige Element 30 hat weiterhin eine Basis 33, die die beiden Seitenelemente verbindet.
Die Basis 33 des U-förmigen Elements 30 ist mit einem Ringelement 31 verbunden, das nur einen Teil eines Rings bildet, wie in 7 zu sehen ist. Das Ringelement 31 hat für diesen Zweck eine vorstehende Rippe 32, die sich in der vorgesehenen Axialrichtung des Bauelements erstreckt. Die Basis 33 hat eine zugespitzte Form, und der zugespitzte Abschnitt ist mit der Rippe 32 beispielsweise durch Schweißen verbunden. D.h., mit anderen Worten, dass jeder Abschnitt ein gesondertes inneres Ringelement 31 hat.
Dann werden ein erstes und ein zweites plattenförmiges Element 104, 109, die eine Form haben, die dem Raum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil 101, 102 entspricht, zwischen diesen genau so, wie vorstehend für die erste Ausführungsform beschrieben wurde, angeordnet, siehe 8. Jedes der plattenförmigen Elemente 104, 109 hat ein Wandteil, das den Gaskanal 103 nach innen in der Radialrichtung begrenzt. In 8 ist deshalb ein Abschnitt 113 gezeigt.
In 9 ist eine Vielzahl dieser Abschnitte in Umfangsrichtung miteinander verbunden. Genauer gesagt, es ist das Ringelement 31 eines jeden Abschnitts, das mit den Ringelementen der benachbarten Abschnitte verbunden worden ist. Die Verbindung miteinander kann beispielsweise durch Schweißen erfolgen.
Zwischen den Wandteilen von zwei benachbarten Abschnitten sind Abdeckwände 120, 122 angeordnet und mit den Wandteilen verbunden, wie in 10 zu sehen ist. Die gegenseitig verbundenen Wandteile bilden zusammen Einrichtungen 118, 119 zum Leiten eines Gasstroms und/oder zum Übertragen einer Last in der Radialrichtung während des Betriebs des Bauelements. In 10 ist weiterhin in Radialrichtung außerhalb der Wandteile ein äußerer Ring 34 angeordnet.
Durch den äußeren Ring 34 hindurch sind dann zwischen jedem Abschnitt oder, mit anderen Worten, an den Stellen für die Räume zwischen zwei benachbarten Wandteilen, wie in 11 zu sehen ist, Löcher 127 ausgeschnitten.
In 11 ist das Statorbauelement 129 gezeigt, das gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist. Die Gaskanäle 103 erstrecken sich dabei in der Axialrichtung des Bauelements. Das Statorbauelement 129 kann beispielsweise einen lasttragenden Aufbau zwischen radial an der Innenseite angeordneten Lager und einem radial an der Außenseite angeordneten Gehäuse bilden.
In 12 ist die vorstehend beschriebene T-förmige Schweißverbindung 8 dargestellt. Unter T-Verbindung 8 ist genauer zu verstehen, dass ein Abschnitt von einem der Wandteile bzw. der Ringelemente den oberen Teil des T und ein Abschnitt eines zweiten der Wandteile den vertikalen Teil des T bildet, der sich an den oberen Teil anschließt.
Unter plattenförmigen Elementen 4, 9, 104, 109 ist zu verstehen, dass wenigstens ein Abschnitt eine Plattenform hat. Das plattenförmige Element kann somit die Form eines Rohrs, eines Profils, usw. bilden. Mit anderen Worten heißt das, dass die plattenförmigen Elemente aus einer Scheibe oder einer Platte hergestellt sein können, die zu der gewünschten Form geschnitten und gefaltet ist, wobei jedoch auch andere Fertigungstechniken ebenfalls in Betracht kommen, wie das Querschneiden von Rohren oder Profilen, die die gewünschte Querschnittsform haben.
Die Materialien, die für die Wandteile verwendet werden, die verschweißt werden sollen, bestehen aus verschweißbaren Materialien, wie rostfreiem Stahl, beispielweise Typ 347 oder A286. Alternativ können auch Legierungen auf Nickelbasis, wie beispielsweise INCO600, INCO625, INCO718 und Hastaloy x verwendet werden. Als weitere Varianten können Legierungen auf Kobaltbasis, wie HAYNES 188 und HAYNES 230, zum Einsatz kommen. Ferner können Titanlegierungen, wie Ti6-4, Ti6-2-4-2, und verschiedene Arten von Aluminiumlegierungen verwendet werden. Möglich sind auch Kombinationen der unterschiedlichen Materialien.
Beim Laserschweißen wird vorzugsweise ein Nd:YAG-Laser eingesetzt, es können jedoch auch andere Arten von Schweißanordnungen, beispielsweise ein CO₂-Laser, nach der Erfindung verwendet werden. Durch eine genaue Koordinierung des Schweißverfahrens, der Auswahl der Materialien und der Abmessungen der Wandteile erhält man die T-Form bezüglich einer speziellen Verbindung und eine relativ weich abgerundete Form 22 des inneren Winkels zwischen den Wandteilen durch die Laserverschweißung, wie in 12 zu sehen ist. Das Schweißen erfolgt zweckmäßigerweise als kontinuierliche Schweißung. Die abgerundete Form der Schweißverbindungen gibt einen hochfesten Aufbau und somit eine lange Lebens dauer für das Bauelement. Diese Art des Miteinander-Verbindens erzeugt Vorbedingungen für ein vollständiges Schmelzen der Schweißverbindung und feine Übergänge zwischen den Teilen.
Damit die Schweißverbindung in genau der richtigen Position zustande kommt, kann eine bereits bekannte Verbindungsfolgetechnik eingesetzt werden. Vorzugsweise wird eine fortlaufende Schweißverbindung angebracht.
Jedes der Wandteile hat die Form einer Platte. Unter plattenförmig ist zu verstehen, dass das Wandteil zwei parallele Seitenflächen in einer relativ kurzen Entfernung voneinander hat. Plattenförmig bedeutet ferner, dass sowohl die Möglichkeit abgedeckt ist, dass sich das Wandteil in einer Ebene erstreckt, als auch die, dass es eine abgerundete oder gekrümmte Form hat.
Wenn die Wandteile in Radialrichtung für eine Lastübertragung oder ein Lasttragen vorgesehen werden, d.h. wenn sie so genannte Streben oder Stutzen bilden, ist eine Tragflügelform nicht immer erforderlich, auch nicht die Form von hohlen Schaufeln, vielmehr kann eine Plattenform genügen. Möglich ist jedoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausgestaltungen.
Wenn die zweiten Wandteile einen Gasstrom während des Betriebs des Bauelements leiten sollen, haben die gegenseitig verbundenen zweiten Wandteile die Form einer Schaufel, beispielsweise im Querschnitt eine Tragflügelform. Eine solche Schaufelform wird verwendet, wenn das Bauelement bei speziellen Statoreinsätzen zur Anwendung kommt.
Der vorstehend in der Beschreibung verwendete Ausdruck Ringelement bedeutet ein durchgehendes Ringelement, ein im Wesentlichen ringförmiges Element, das in der Umfangsrichtung unterbrochen ist, oder ein Teil, das zusammen mit anderen gleichen Teilen ein ringförmiges Element bilden soll. Wenn eine Vielzahl solcher Ringelemente miteinander in Umfangsrichtung verbunden werden, entsteht ein Ring. Unter Ring ist ein in Umfangsrichtung bandförmiges, vorzugsweise kreisförmiges Teil zu verstehen, das sich wie eine Platte in Axialrichtung erstreckt.
Unter dem Ausdruck, dass sich das Wandteil in einer bestimmten Richtung bezüglich des Bauelements erstreckt, ist zu verstehen, dass wenigstens ein Bauelement mit der Erstreckung des Wandteils in dieser Richtung liegt. Vorzugsweise erstreckt sich das Wandteil im Wesentlichen in dieser Richtung. D.h., mit anderen Worten, dass sich das fragliche Wandteil in einer Ebene parallel zu dieser Richtung erstreckt.
Das Statorbauelement kann beispielsweise ein Einlassteil, ein Zwischengehäuse, ein Turbinenabgasgehäuse, also ein abschließendes Gehäuseteil, oder einen Abschnitt davon für eine Gasturbine bilden. Seine Hauptfunktion besteht in diesem Fall darin, als Lagerbefestigung zu wirken, Lasten zu übertragen und einen Kanal für Gase zu bilden.
Die Erfindung soll nicht auf die vorstehend beschriebenen gezeigten Ausführungsformen beschränkt sein, vielmehr ist im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche eine Vielzahl weiterer Varianten und Modifizierungen vorstellbar.
Gemäß einer Alternative wird das zweite plattenförmige Element 9 dadurch hergestellt, dass ein Rohr mit einem quadratischen Querschnitt quer durchschnitten wird.
Die Verbindung eines sich radial erstreckenden Wandteils von einem Abschnitt mit einem sich radial erstreckenden Wandteil eines benachbarten Abschnitts kann auch auf andere Weise bewirkt werden, als eine Abdeckplatte zwischen diesen anzuordnen. Beispielsweise können die Wandteile relativ nahe beieinander angeordnet und durch Aufbringen eines Materials oder durch Schweißen usw. verbunden werden. Ferner können die Abdeckplatten auf eine Anzahl verschiedener Weisen befestigt werden, beispielsweise durch Vernieten oder Verkleben.
Die gegenseitige Verbindung der beiden Wandteile, die einen Gaskanal bilden sollen, d.h. die Verbindung der Wandteile, die sich in Radialrichtung zu einem Wandteil erstrecken, das sich in der Umfangsrichtung erstreckt, kann dadurch bewirkt werden, dass anstelle der Laserverschweißung eine andere Technik verwendet wird, beispielsweise ein Verlöten oder eine andere Schweißart.
Die Herstellung der Wandteile kann auf unterschiedliche Weisen bewirkt werden, beispielsweise durch Warmverformung und dann Schneiden durch einen Laser, Wasserstrahl oder auf andere Weise zu der gewünschten Form.
In der vorstehenden Beschreibung ist jeder Abschnitt mit zwei Wandteilen versehen. Es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung, dass jeder Abschnitt eine unterschiedliche Anzahl von Wandteilen hat. Bei einem Beispiel hat ein Abschnitt drei Wandteile, die somit zwei Kanäle bilden. Ferner sind nicht notwendigerweise alle Abschnitte in einem Bauelement identisch gestaltet, vielmehr können unterschiedliche Abschnitte in dem gleichen Bauelement unterschiedliche Anzahlen von Wandteilen haben.
Bei bestimmten Konstruktionen ist das äußere Ringelement 25 nicht erforderlich.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Statorbauelements (29, 129), das während des Betriebs den Gasstrom leiten soll und das im wesentlichen eine Kreisquerschnittsform sowie eine Vielzahl von zum Leiten des Gasstroms vorgesehenen Kanälen hat, die sich in Axialrichtung zwischen einem inneren und einem äußeren Ring erstrecken, wobei – das Bauelement in seiner Umfangsrichtung aus wenigstens zwei Abschnitten (13, 14, 15; 113) hergestellt wird, von denen jeder wenigstens ein Wandteil (1, 2; 101, 102) hat und – die Abschnitte angrenzend aneinander angeordnet und miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der benachbarten Abschnitte (13; 113) aus einem ersten Wandteil (1; 101) und einem zweiten Wandteil (2; 102) aufgebaut wird, die so beabstandet sind, dass zwischen ihnen in der Umfangsrichtung ein Gaskanal (3; 103) gebildet wird und – dass zwei der Wandteile, nämlich eines von jedem von zwei benachbarten Abschnitten, verbunden werden, um zusammen eine Einrichtung (18, 19; 118, 119) zu bilden, die sich in der Radialrichtung des Bauelements zum Führen des Gasstroms und/oder zum Übertragen einer Last während des Betriebs des Bauelements erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Wandteil (1, 2; 101, 102) zueinander so angeordnet werden, dass sie in der vorgesehenen Position in dem Bauelement sich wenigstens teilweise im wesentlichen in der Radialrichtung des Bauelements erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Wandteil (5) so angeordnet wird, dass es sich zwischen dem ersten und zweiten Wandteil erstreckt und damit so verbunden wird, dass der Gaskanal in einer ersten Richtung in der Radialrichtung des Bauelements gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des dritten Wandteils (5) mit dem ersten und zweiten Wandteil (1, 2) von einer in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite derselben bezogen auf das dritte Wandteil so laserverschweißt wird, dass die miteinander verbundenen Abschnitte der Wandteile eine T-förmige Verbindung (8) bilden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Wandteil (5) einen Zwischenabschnitt eines ersten plattenförmigen Elements (4) bildet, das eine Form hat, die dem Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil entspricht, und dass dieses plattenförmige Element zwischen dem ersten und zweiten Wandteil angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes Wandteil (10) so angeordnet wird, dass es sich zwischen dem ersten und zweiten Wandteil (1, 2) erstreckt und damit so verbunden wird, dass der Gaskanal in einer zweiten Richtung in der Radialrichtung des Bauelements gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des vierten Wandteils (10) mit dem ersten und zweiten Wandteil von einer in der Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite desselben bezogen auf das vierte Wandteil so laserverschweißt wird, dass die miteinander verbundenen Abschnitte der Wandteile eine T-förmige Verbindung (8) bilden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Wandteil (10) einen Zwischenabschnitt eines zweiten plattenförmigen Elements (9) bildet, das eine Form hat, die dem Zwischenraum zwischen dem ersten und zweiten Wandteil entspricht, und dass dieses plattenförmige Element zwischen dem ersten und zweiten Wandteil angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Wandteil (1, 2; 101, 102) mit einem in der Radialrichtung inneren und/oder äußeren Ringelement (24, 25; 31, 34) verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Wandteil (101, 102) Abschnitte eines im wesentlichen U-förmigen einzelnen Elements (30) bilden.
Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (33) des U-förmigen Elements (30) mit dem inneren Ringelement (31) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenelemente des U-förmigen Elements (30) mit dem äußeren Ringelement (34) verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abschnitte genauso wie der erste Abschnitt aufgebaut werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorbauelement (29, 128) für eine Gasturbine vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorbauelement (29, 129) für ein Strahltriebwerk vorgesehen wird.