EP1163430A1 - Covering element and arrangement with a covering element and a support structure - Google Patents

Abstract

The invention relates to a covering element (2) for protecting components, especially components in a gas turbine (1), in a machine that is subjected to high thermal stress. The covering element (2) is provided with a wall (8) with a hot side (10) which can be exposed to a hot medium (M) and a cold side (12) which is opposite the hot side (10). The cold side (12) is provided with a cooling surface (14) that can be subjected to a coolant (K). Holding elements (28) are provided on the cold side (12). The invention also relates to an arrangement with a covering element (2) and with a support structure (34). The arrangement is tolerant with respect to thermal expansion.

Description

Beschreibungdescription

Abdeckelement und Anordnung mit einem Abdeckelement und mit einer TragstrukturCover element and arrangement with a cover element and with a support structure

Die Erfindung betrifft ein Abdeckelement zum Schutz von Bauteilen in einer thermisch hochbelasteten Maschine, insbesondere von Bauteilen in einer Gasturbine. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung mit einem Abdeckelement und mit einer Tragstruktur.The invention relates to a cover element for protecting components in a thermally highly stressed machine, in particular components in a gas turbine. The invention further relates to an arrangement with a cover element and with a support structure.

Bauteile m einer thermisch hochbelasteten Maschine werden beim regulären Betrieb dieser Maschine hohen Temperaturen ausgesetzt. In einer thermischen Maschine, insbesondere in einer Gasturbine, werden durch ein heißes Medium, z.B. einComponents in a thermally highly stressed machine are exposed to high temperatures during regular operation of this machine. In a thermal machine, especially in a gas turbine, a hot medium, e.g. on

Heißgas, primär die das heiße Medium begrenzenden Oberflachen und die dazugehörigen Bauteile thermisch sehr stark belastet. Infolge von Warmetransport durch diese begrenzenden Oberflachen, wie sie beispielsweise in Form von Warmeleitung oder Wärmestrahlung auftreten, sind darußer hinaus auch Bauteile, die nicht unmittelbar dem heißen Medium ausgesetzt und vielfach im Gehäuse der Maschine eingebaut sind, hohen thermischen Belastungen unterworfen. Somit erfüllen die dem heißen Medium ausgesetzten Bauteile zwei Funktionen: Den Einschluß des heißen Mediums und den Schutz anderer, möglicherweise weniger hitzebestandiger Bauteile vor Uberhitzung oder thermischer Zerstörung. Demzufolge ergeben sich hohe Anforderungen vor allem an Werkstoffeigenschaften sowie die konstruktive Ausgestaltung und Montage dieser tnermisch hochbelasteten Bauteile. Darüber hinaus sind häufig noch Anforderungen an die Kuhlbarkeit solcher Bauteile zu berücksichtigen.Hot gas, primarily the surfaces delimiting the hot medium and the associated components are subjected to very high thermal loads. As a result of heat transport through these delimiting surfaces, as occurs, for example, in the form of heat conduction or heat radiation, components which are not directly exposed to the hot medium and are often installed in the housing of the machine are also subject to high thermal loads. The components exposed to the hot medium thus fulfill two functions: the inclusion of the hot medium and the protection of other, possibly less heat-resistant components from overheating or thermal destruction. As a result, there are high requirements, particularly in terms of material properties, as well as the structural design and assembly of these high-stress components. In addition, requirements regarding the coolability of such components often have to be taken into account.

Beispielsweise treten im Betrieb einer Gasturbine Belastungen aus der mechanischen Beanspruchung (z.B. durch Innendruck, Fliehkraft, äußere Kräfte und Momente) und infolge von Warme- spannungen auf, die aus der verhinderten Wärmedehnung von Bauteilen bei Temperaturdifferenzen resultieren. Wahrend im stationären Betrieb die Temperaturdifferenzen und damit ar- mespannungen im allgemeinen klein sind gegenüber der mechanischen Beanspruchung, sind im mstationaren Betrieb bei Lastanderungen sowie Anfahr- und Abfahrvorgangen die mstationa- ren Warmespannungen meist bestimmend, da Lastanderungen zwangsläufig mit Temperaturanderungen verbunden sind. Bei hohen Arbeitstemperaturen und großen Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Lastzustanden treten daher entsprechende Wärmedehnungen auf, die vor allem die Gehäuse und die Rotoren betreffen.For example, in the operation of a gas turbine, loads arise from mechanical stress (eg due to internal pressure, centrifugal force, external forces and moments) and as a result of thermal stresses that result from the prevented thermal expansion of components in the event of temperature differences. While in stationary operation, the temperature differences and thus arm voltages are generally small compared to the mechanical stress, in stationary operation the load changes are mostly determinant in the case of load changes and start-up and shutdown processes, since load changes are inevitably associated with temperature changes. At high working temperatures and large temperature differences between the individual load conditions, corresponding thermal expansions occur, which mainly affect the housing and the rotors.

In der US Patentschrift 3,892,497 wird eine axiale Gasturbine mit einem inneren und einem äußeren Gehauseeinsatz beschrieben. In der Gasturbine sind Leitschaufeln und Laufschaufeln entlang einer Turbinenachse angeordnet. Eine Leitschaufel weist jeweils eine Plattform (Leitschaufelfuß) auf, welche zur Befestigung der Leitschaufel am inneren Gehauseeinsatz dient. Zwischen jeweils zwei benachbarten und axial zueinander beabstandeten Leitschaufeln ist ein Fuhrungsring so am inneren Gehauseeinsatz angeordnet, daß der Fuhrungsring an die entsprechenden Plattformen der Leitschaufeln angrenzt. Plattformen und Fuhrungsπnge sind von innen durch den inneren Gehauseeinsatz gehalten und mit diesem über Tragelemente verbunden. Jedes Tragelemente ist dabei fest mit dem inneren Gehauseeinsatz durch eine Kombination aus Verriegelungsplatte mit einer in den inneren Gehauseeinsatz eingreifenden Schraube verbunden. Die Plattformen der Leitschaufeln und die Fuhrungsπnge weisen Nuten auf, in die das Tragelement eingreift. Ein Tragelement greift dabei entweder in eine Nut in einer Plattform oder in einem Fuhrungsring, wobei das Eingreifen in axialer Richtung jeweils am Rand von Plattform bzw. Fuhrungsring hergestellt ist. Diese Befestigung laßt in gewissem Umfang in axialer Richtung eine relative thermische Expansion und Kontraktion zwischen aneinandergrenzenden Bau- teilen zu und ermöglicht ferner einen vereinfachten Zusammenbau und Wartung der Gasturbine. Aus der Patentschrift geht außerdem eine Befestigung für einen Fuhrungsring hervor, bei der mittels einer radial durch den inneren Gehauseeinsatz geführten Feststellschraube direkt eine starre Verbindung mit dem Fuhrungsring hergestellt ist. Hierbei fixiert die Feststellschraube den Fuhrungsring lokal an einer Stelle zwischen dessen axialen Randern. Diese Ausgestaltung fuhrt bei thermischer Belastung des Fuhrungsπngs zu erheblichen lokalen War- mespannungen in axialer und vor allem in radialer Richtung, da Wärmedehnungen nur sehr eingeschränkt möglich sind.US Pat. No. 3,892,497 describes an axial gas turbine with an inner and an outer housing insert. In the gas turbine, guide vanes and rotor blades are arranged along a turbine axis. Each guide vane has a platform (guide vane foot), which is used to fasten the guide vane to the inner housing insert. Between each two adjacent and axially spaced guide vanes, a guide ring is arranged on the inner housing insert in such a way that the guide ring adjoins the corresponding platforms of the guide vanes. Platforms and guides are held from the inside by the inner housing insert and connected to it via support elements. Each support element is firmly connected to the inner housing insert by a combination of locking plate with a screw engaging in the inner housing insert. The platforms of the guide vanes and the Fuhrungsπnge have grooves in which the support element engages. A support element engages either in a groove in a platform or in a guide ring, the engagement in the axial direction being produced in each case on the edge of the platform or guide ring. To a certain extent, this fastening allows a relative thermal expansion and contraction between adjoining components in the axial direction and also enables simplified assembly and maintenance of the gas turbine. A fastening for a guide ring also emerges from the patent which is directly connected to the guide ring by means of a locking screw guided radially through the inner housing insert. The locking screw fixes the guide ring locally at a point between its axial edges. This configuration leads to considerable local heat stresses in the axial and especially in the radial direction when the guide is thermally stressed, since thermal expansion is only possible to a very limited extent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisch hochbelastbares und zugleich möglichst effizient kuhlbares Bauteil anzugeben. Das Bauteil soll dabei für einen Einsatz bei hohen Arbeitstemperaturen und großen Temperaturdifferenzen zwischen verschiedenen Lastzustanden geeignet sein. Eine wei- tere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung mit einem Bauteil und mit einer Tragstruktur anzugeben, die insbesondere eine warmedehnungstolerante Befestigung des Bauteils in der Tragstruktur ermöglicht.The invention has for its object to provide a thermally highly resilient and at the same time as efficiently coolable component. The component should be suitable for use at high working temperatures and large temperature differences between different load conditions. A further object of the invention is to provide an arrangement with a component and with a support structure which, in particular, enables the component to be fastened in the support structure in a manner which is tolerant of thermal expansion.

Erfmdungsgemaß wird die erstgenannte Aufgabe gelost durch ein Abdeckelement, das eine Langsachse und eine Querachse aufweist, umfassend eine Wand mit einer einem heißen Medium aussetzbaren Heißseite und einer der Heißseite gegenüberliegenden Kuhlseite, die eine mit einem Kuhlmittel beaufschlag- bare Kuhloberflache aufweist, und weiter umfassend einen entlang der Langsachse an die Wand angrenzenden ersten Auflage- bereich mit einer ersten Auflageflache und einen entlang der Langsachse dem ersten Auflagebereich gegenüberliegenden zweiten Auflagebereich mit einer zweiten Auflageflache, und wei- ter umfassend einen entlang der Querachse an die Wand angrenzenden ersten Randbereich und einen entlang der Querachse dem ersten Randbereich gegenüberliegenden zweiten Randbereich, wobei auf der Kuhlseite ein Halterungselement vorgesehen ist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich ange- ordnet ist. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß ein Bauteil in einer thermischen Maschine, welches einem heißen Medium, z.B. einem heißen Gas oder Dampf, ausgesetzt ist, durch die Temperatur des Mediums thermisch sehr stark belastet ist. Mit die- sen hohen Temperaturen oder großen Temperaturanderungen sind warmebedingte Deformationen, vor allem Wärmedehnungen, verbunden, die bei der Ausgestaltung und Montage solcher Bauteile zu berücksichtigen sind. Mit der Erfindung wird eine neue Möglichkeit der warmedehnungstoleranten Ausgestaltung und Anordnung von Bauteilen in thermisch hochbelasteten Maschinen geschaffen.According to the invention, the first-mentioned object is achieved by a cover element which has a longitudinal axis and a transverse axis, comprising a wall with a hot side which can be exposed to a hot medium and a cooling side opposite the hot side which has a cooling surface to which a cooling agent can be applied, and further comprising one along the longitudinal axis adjoining the wall with a first contact area and a second contact area along the longitudinal axis opposite the first contact area with a second contact area, and further comprising a first edge area along the transverse axis and one along the Transverse axis of the second edge area opposite the first edge area, wherein a holding element is provided on the cooling side, which is arranged between the first and the second support area. The invention is based on the consideration that a component in a thermal machine which is exposed to a hot medium, for example a hot gas or steam, is thermally very heavily stressed by the temperature of the medium. These high temperatures or large temperature changes are associated with heat-related deformations, especially thermal expansions, which must be taken into account when designing and assembling such components. The invention creates a new possibility of designing and arranging components that are tolerant of thermal expansion in machines that are subjected to high thermal loads.

Ein obiges Abdeckelement bildet mit seiner dem heißen Medium aussetzbaren Heißseite eine definierte Begrenzung des heißen Mediums, z.B. des Heißgases in der Brennkammer oder im Stromungskanal einer Gasturbine. Weiterhin dient das Abdeckelement als thermisch hochbelastbares Bauteil dem Schutz weiterer, möglicherweise weniger hitzebeständiger Bauteile, die nicht unmittelbar dem heißen Medium ausgesetzt sind und im Gehäuse der thermischen Maschine, insbesondere der Gasturbine, angeordnet sind. Das Abdeckelement verhindert in dieser Funktion die thermische Uberbelastung oder sogar Zerstörung dieser Bauteile. Auf der Kuhlseite des Abdeckelements ist ein Halterungselement vorgesehen, das zwischen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich angeordnet ist. Das Halterungselement ist fester Bestandteil des Abdeckelements und hat die Aufgabe zwischen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich für zusatzlichen Halt zu sorgen. Das Abdeckelement ist hierbei über das Halterungselement von der Kuhlseite her derart gehalten, daß insbesondere normal zur Wand gerichtete Kräfte, beispielsweise infolge mechanischer und/oder thermischer Belastung der Wand, effizient aufgenommen und gegebenenfalls auch übertragen werden können. Gleichzeitig können sehr gute Kuhleigenschaften des Abdeckelements gewahrleistet werden. Dies wird dadurch realisiert, daß der erste und der zweite Aufla- gebereich entlang der Langsachse an die Wand angrenzen. Dadurch steht die dem heißen Medium gegenüberliegende Seite der Wand praktisch vollständig als Kuhloberflache zur Verfugung. Durch diese Ausfuhrung ist die Kuhloberflache gleichmäßig mit einem Kuhlmittel, z.B. Kuhlluft, beaufschlagbar, wodurch eine sehr homogene Kühlung ermöglicht wird. Dies wirkt sich auch besonders vorteilhaft auf den Kuhlmitteleinsatz aus, da die Kuhloberflache als zusammenhangende Oberflache ausgeführt ist und dadurch das Kuhlmittel, sofern es an einer Stelle der Kuhlseite zugeführt wird, alle Bereiche der Kuhloberflache erreichen kann. Zusätzliche Kuhlmittelzufuhrungen oder Kuhl- mitteldurchfuhrungen erübrigen sich somit, was vor allem im Hinblick auf die Herstellungskosten sehr vorteilhaft ist. Die guten Kuhleigenschaften des Aodeckelements wirken sich auch besonders gunstig auf die Temperaturverteilung innerhalb der Wand des Abdeckelements aus. Temperaturgradienten treten m- folgedessen im wesentlichen nur normal zur Kuhloberflache, d.h. von der Heißseite m Richtung zur Kuhlseite hin, auf. Warmespannungen entlang der Längs- oder Querachse des Abdeckelements, die möglicherweise Risse induzieren konnten, werden dadurch weitestgehend vermieden. Auch hinsichtlich der mecha- nischen Stabilität erweist sich das vorgeschlagene Abdeckelement als sehr vorteilhaft. Dies betrifft in erster Linie die Kräfte, die aufgrund möglicher Druckdifferenzen, die zwischen der Heißseite und der Kuhlseite des Abdeckelements herrschen können, auftreten. Sowohl die mechanische Belastung als auch die oben beschriebene thermische Belastung des Abdeckelements fuhren zu einer Deformation der Wand, die sich normalerweise als eine Durchbiegung der Wand in Richtung der Heißseite äußert. Dieser Effekt wird durch die Erfindung auf ein definiertes Maß beschrankt.With its hot side that can be exposed to the hot medium, an above cover element forms a defined boundary of the hot medium, for example the hot gas in the combustion chamber or in the flow channel of a gas turbine. Furthermore, the cover element serves as a thermally highly resilient component to protect further, possibly less heat-resistant components that are not directly exposed to the hot medium and are arranged in the housing of the thermal machine, in particular the gas turbine. In this function, the cover element prevents thermal overloading or even destruction of these components. On the cooling side of the cover element, a holding element is provided, which is arranged between the first and the second contact area. The mounting element is an integral part of the cover element and has the task of providing additional support between the first and the second support area. The cover element is in this case held by the cooling element from the cooling side in such a way that, in particular, forces which are normal to the wall, for example as a result of mechanical and / or thermal loading of the wall, can be efficiently absorbed and, if appropriate, also transmitted. At the same time, very good cow properties of the cover element can be guaranteed. This is realized in that the first and the second support area adjoin the wall along the longitudinal axis. As a result, the side of the hot medium is opposite Wall almost completely available as a cooling surface. As a result of this design, the cooling surface can be applied uniformly with a cooling agent, for example cooling air, which enables very homogeneous cooling. This also has a particularly advantageous effect on the use of coolant, since the coolant surface is designed as a coherent surface and, as a result, the coolant, provided it is supplied at one point to the coolant side, can reach all areas of the coolant surface. Additional coolant feeds or coolant feedthroughs are therefore unnecessary, which is very advantageous especially with regard to the manufacturing costs. The good cooling properties of the aode cover element also have a particularly favorable effect on the temperature distribution within the wall of the cover element. As a result, temperature gradients essentially only occur normally to the cooling surface, ie from the hot side in the direction of the cooling side. As a result, thermal stresses along the longitudinal or transverse axis of the cover element, which could possibly induce cracks, are largely avoided. The proposed cover element also proves to be very advantageous in terms of mechanical stability. This primarily concerns the forces that occur due to possible pressure differences that may exist between the hot side and the cooling side of the cover element. Both the mechanical load and the thermal load of the cover element described above lead to a deformation of the wall, which normally manifests itself as a deflection of the wall in the direction of the hot side. This effect is limited to a defined level by the invention.

Vorzugsweise ist ein weiteres Halterungselement auf der Kuhloberflache, auf dem ersten oder auf dem zweiten Randbereich angeordnet. Durch ein weiteres Halterungselement wird die Möglichkeit geschaffen, an einer weiteren Stelle dem Abdeck- element von der Kuhlseite der Wand her zusätzlich Halt zu geben. Die Gesamtbelastung auf Grund mechanisch und/oder thermisch induzierter Kräfte normal zur Wand verteilen sich da- durch auf mehrere Halterungselemente, wodurch die Belastung je Halterungselement entsprechend geringer wird. Mögliche Durchbiegungen der Wand in Richtung der Heißseite infolge dieser Kräfte werden dadurch entweder weiter eingeschränkt oder können durch entsprechende Anordnung der Halterungselemente auf ein vorgegebenes Maß begrenzt werden. Darüber hinaus bleiben die guten Kuhleigenschaften des Abdeckelements durch das weitere Halterungselement bestehen, d.h. vor allem die Ausbildung einer zusammenhangenden Kuhloberflache auf der Kuhlseite. Es sind verschiedene Kombinationen von zwei Halterungselementen realisierbar, die hinsichtlich einer vorgegebenen maximalen Deformation der Wand zu dem gleichen gewünschten Ergebnis fuhren. Dadurch hat man eine gewisse Freiheit im Hinblick auf die Anordnung der Halterungselemente.Another mounting element is preferably arranged on the cooling surface, on the first or on the second edge region. Another mounting element makes it possible to give the cover element additional support from the cooling side of the wall at a further point. The total load due to mechanically and / or thermally induced forces normal to the wall is distributed through to several mounting elements, which means that the load per mounting element is correspondingly lower. Possible deflections of the wall in the direction of the hot side as a result of these forces are either further restricted as a result or can be limited to a predetermined dimension by appropriate arrangement of the holding elements. In addition, the good cooling properties of the cover element are retained by the additional holding element, ie above all the formation of a coherent cooling surface on the cooling side. Different combinations of two mounting elements can be realized, which lead to the same desired result with regard to a predetermined maximum deformation of the wall. This gives you a certain amount of freedom with regard to the arrangement of the mounting elements.

Bevorzugt weist das Halterungselement eine Halterungsauflage- flache auf. Weiterhin bevorzugt weist das Halterungselement eine Ausnehmung, insbesondere eine Nut, zum Eingriff in eine Tragstruktur auf. Durch diese Ausgestaltung wird über das Halterungselement, in Kombination mit dem ersten und zweiten Auflagebereich sowie mit einer Tragstruktur, eine warmedeh- nungstolerante Anordnung mit dem Abdeckelement und mit einer Tragstruktur realisierbar. Die Herstellung der Halterungsauf- lageflache als eine Teilflache der Ausnehmung, insbesondere der Nut, im Halterungselement, ist fertigungstechnisch einfach ausfuhrbar. Die Herstellung der Ausnehmung konnte beispielsweise durch Fräsen einer Nut oder, im Falle eines Guß- teils, durch Unterhohlung mittels eines einfachen Kerns beim Guß erfolgen. Die Halterungsauflageflache dient dazu, die Kräfte infolge thermischer und/oder mechanischer Belastung des Abdeckelements aufzunehmen und effektiv auf eine Tragstruktur zu übertragen. Durch die Halterungsauflageflache werden die zum Teil erheblichen Kräfte nicht punktuell übertragen, sondern auf eine Flache verteilt. Bei gegebener ther- mischer oder mechanischer Belastung kann somit die Belastung pro Flache, durch entsprechende Dimensionierung der Halte- rungsauflageflache auf ein an die Materialeigenschaften des Abdeckelements angepaßtes Maß, begrenzt werden.The mounting element preferably has a mounting surface. Furthermore, the holding element preferably has a recess, in particular a groove, for engaging in a support structure. This configuration makes it possible to achieve a thermal expansion-tolerant arrangement with the cover element and with a support structure via the support element, in combination with the first and second support areas and with a support structure. The manufacture of the mounting support surface as a partial surface of the recess, in particular of the groove, in the mounting element can be carried out easily in terms of production technology. The recess could be produced, for example, by milling a groove or, in the case of a cast part, by undercutting using a simple core during casting. The bracket support surface serves to absorb the forces due to thermal and / or mechanical loading of the cover element and to transmit it effectively to a support structure. Due to the mounting surface, the sometimes considerable forces are not transmitted selectively, but rather distributed over an area. For a given thermal or mechanical load, the load per area can be reduced by dimensioning the holding rungsauflagefach be limited to a dimension adapted to the material properties of the cover.

Vorzugsweise weist die Wand eine Wandstarke zwischen etwa 1,0 mm bis 5,0 mm, insbesondere zwischen etwa 1,5 mm bisThe wall preferably has a wall thickness between approximately 1.0 mm to 5.0 mm, in particular between approximately 1.5 mm to

3,0 mm, auf. Die Wand ist demzufolge gegenüber dem ersten und dem zweiten Auflagebereich bzw. dem ersten oder zweiten Randbereich des Abdeckelements vergleichsweise dünn ausgeführt. Je nach Anwendung kann im Betrieb die Temperaturdifferenz zwischen der mit dem heißen Medium beaufschlagten Heißseite und der mit dem Kuhlmittel beaufschlagten Kuhlseite der Wand sehr groß sein. Beispielsweise können beim Einsatz des Abdeckelements in einer Gasturbine Temperaturdifferenzen zwischen dem Heißgas und dem Kuhlmittel, insbesondere dem Ver- dichter der Gasturbine entnommene Kuhlluft, von bis zu 800 °C auftreten. Daher ist es von entscheidendem Vorteil, die Wand möglichst dünn auszufuhren, damit der Temperaturgradient zwischen Heißseite und Kuhlseite der Wand möglichst groß wird und die Warme sehr effizient bei möglichst geringem Kuhlmit- telemsatz abgeführt werden kann. Effiziente Warmeabfuhr erfolgt vorwiegend durch das Kuhlmittel. Ein geringer Teil des Warmestroms, der von der Heißseite in die Wand strömt, kann auch entlang der Langsachse und der Querachse m den ersten/zweiten Auflagebereich sowie den ersten/zweiten Randbe- reich des Abdeckelements abgeleitet werden, da diese Bereiche, wegen ihres gegenüber der Wand größeren Querschnitts, eine zusätzliche Warmesenke darstellen.3.0 mm, on. The wall is consequently comparatively thin compared to the first and the second support area or the first or second edge area of the cover element. Depending on the application, the temperature difference between the hot side with the hot medium and the cooling side of the wall with the coolant can be very large during operation. For example, when the cover element is used in a gas turbine, temperature differences of up to 800 ° C. between the hot gas and the coolant, in particular cooling air removed from the compressor of the gas turbine, can occur. It is therefore of decisive advantage to make the wall as thin as possible so that the temperature gradient between the hot side and the cooling side of the wall is as large as possible and the heat can be dissipated very efficiently with the lowest possible amount of cooling agent. Efficient heat dissipation takes place primarily through the coolant. A small part of the heat flow, which flows into the wall from the hot side, can also be diverted along the longitudinal axis and the transverse axis m to the first / second contact area and the first / second edge area of the cover element, since these areas, because of their opposite to the Wall of larger cross section, represent an additional heat sink.

Bevorzugt weist die Kuhloberflache eine Stutzstruktur zur Er- hohung von Steifigkeit und Wärmeleitfähigkeit auf. Die Erhöhung der Steifigkeit des Abdeckelements durch die Stutzstruktur auf der Kuhloberflache wirkt sich sehr vorteilhaft aus auf d e Verhinderung von Deformationen, insbesondere von Deformationen und Durchbiegungen der Wand in Richtung der Heiß- seite der Wand. Weiterhin bewirkt diese Stutzstruktur eine Vergrößerung der effektiven Kuhloberflache, was zu einer Steigerung der Kuhlefflzienz fuhrt. Neben der Vergrößerung der effektiven Kuhloberflache sorgt die Stutzstruktur für eine verbesserte Durchmischung von Kuhlmittel mit unterschiedlicher Temperatur in unmittelbarer Nahe der Kuhloberflache. Dadurch nimmt im Mittel die Temperatur auf der Kuhloberflache ab, und der Temperaturgradient und dementsprechend der Warmetransport durch das Kuhlmittel wird vergrößert. Daneben wird durch den gegenüber der Wand vergrößerten Querschnitt der Stutzstruktur entlang der Stutzstruktur die Wärmeleitfähigkeit etwas erhöht.The cooling surface preferably has a support structure for increasing rigidity and thermal conductivity. The increase in the rigidity of the cover element due to the support structure on the cooling surface has a very advantageous effect on preventing deformations, in particular deformations and deflections of the wall in the direction of the hot side of the wall. Furthermore, this support structure increases the effective cooling surface, which leads to an increase in cooling efficiency. In addition to the enlargement Due to the effective cooling surface, the support structure ensures an improved mixing of cooling agents with different temperatures in the immediate vicinity of the cooling surface. As a result, the temperature on the cooling surface decreases on average, and the temperature gradient and, accordingly, the heat transport through the cooling medium is increased. In addition, the thermal conductivity is increased somewhat due to the enlarged cross section of the support structure along the support structure.

Vorzugsweise ist die Stutzstruktur durch mindestens eine Langsπppe entlang der Langsachse auf der Kuhloberflache ausgeführt. Weiterhin bevorzugt weist die Stutzstruktur eine weitere Langsπppe auf, die entlang der Langsachse auf der Kuhloberflache ausgeführt ist. Die Ausfuhrung der Stutzstruktur in Form einer oder mehrerer Langsπppen ist e ne herstellungstechnisch sehr gunstige Losung, die beispielsweise bei einem Gußteil einfach und kostengünstig zu realisieren ist. Hinsichtlich der verbesserten Warmeleiteigenschaften fuhrt diese Ausgestaltung zu einer Warmeabtransport durch dieThe support structure is preferably designed by at least one longitudinal step along the longitudinal axis on the cooling surface. Furthermore, the support structure preferably has a further longitudinal step, which is carried out along the longitudinal axis on the cooling surface. The execution of the support structure in the form of one or more Langsπppen is a ne technically very inexpensive solution that can be implemented easily and inexpensively, for example, in a casting. With regard to the improved heat conduction properties, this configuration leads to heat dissipation through the

Langsπppen m Richtung des ersten und zweiten Auflagebe- reichs des Abdeckelements. Gleichzeitig erhohen die Langsπp- pen die Steifigkeit des Bauteils, was wiederum vorteilhaft m Bezug auf mögliche Deformationen, insbesondere auf Durchbie- gungen der Wand von der Kuhlseite zur Heißseite hm, bei thermischer oder mechanischer Belastung ist.Langsπppen m direction of the first and second contact area of the cover. At the same time, the longitudinal ribs increase the rigidity of the component, which in turn is advantageous in relation to possible deformations, in particular bending of the wall from the cooling side to the hot side, under thermal or mechanical stress.

Vorzugsweise sind mindestens zwei in Richtung der Querachse beabstandete Langsπppen mit einem Halterungselement verbun- den. Durch diese konstruktive Ausgestaltung kann das Halterungselement sozusagen als Teil der Stutzstruktur aufgefaßt werden. Diese Ausfuhrung dient der Erhöhung der Steifigkeit und der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit, vor allem aber der mechanischen und thermischen Stabilität des Abdeckelements bei hoher Temperatur- und/oder Druckbelastung. Von Vorteil ist abermals die fertigungstechnisch einfache Realisierbarkeit dieser Ausfuhrung. Bevorzugt sind Anzahl und Anordnung der Halterungselemente durch eine vorgegebene thermische Durchbiegung der Wand bestimmt. Weiter bevorzugt betragt die vorgegebene thermische Durchbiegung 0,1 mm bis 1,0 mm, insbesondere 0,3 mm bis 0,7 mm. Die sich ergebende thermische Durchbiegung hangt dabei ab von der Temperaturbelastung und/oder Druckbelastung des Abdeckelements und von dessen Mateπaleigenschaften sowie der konstruktiven Ausgestaltung, vorwiegend hinsichtlich der Anzahl und der Anordnung der Halterungselemente. Bei einer typischen Temperaturdifferenz zwischen Heißseite und Kuhlseite des Abdeckelements von ca. 800 °C, wie sie beispielsweise m einer stationären Gasturbine auftritt, stellen sich die oben angegebenen Grenzen für die thermische Durchbiegung als sinnvolle Werte heraus. In einer konkreten Anwendung wird eine geeignete Konfiguration durch rechnergestutzte Optimierung der konkurrierenden Anforderungen zwischen der Durchbiegung der Wand einerseits, und damit einhergehend der Anzahl und Anordnung der Halterungselemente auf der Kuhloberflache, und einer akzeptierbaren Einschränkung der effektiven Kuhl- oberflache durch die Halterungselemente andererseits, aufzufinden sein. Das vorgeschlagene Konzept bietet m Hinsicht auf die Anpassung an eine konkrete Aufgabenstellung daher eine sehr große Flexibilität.At least two longitudinal steps spaced apart in the direction of the transverse axis are preferably connected to a holding element. Due to this design, the mounting element can be understood as part of the support structure. This design serves to increase the rigidity and increase the thermal conductivity, but above all the mechanical and thermal stability of the cover element at high temperature and / or pressure loads. Another advantage is the simple implementation of this embodiment in terms of production technology. The number and arrangement of the holding elements are preferably determined by a predetermined thermal deflection of the wall. The predefined thermal deflection is more preferably 0.1 mm to 1.0 mm, in particular 0.3 mm to 0.7 mm. The resulting thermal deflection depends on the temperature load and / or pressure load on the cover element and on its material properties as well as the structural design, primarily with regard to the number and arrangement of the mounting elements. With a typical temperature difference between the hot side and the cooling side of the cover element of approx. 800 ° C., as occurs, for example, in a stationary gas turbine, the limits given above for thermal deflection are found to be useful values. In a concrete application, a suitable configuration will be found by computer-aided optimization of the competing requirements between the bending of the wall on the one hand, and therefore the number and arrangement of the mounting elements on the cooling surface, and an acceptable limitation of the effective cooling surface by the mounting elements on the other hand . The proposed concept therefore offers great flexibility in terms of adapting to a specific task.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Halterungselemente zueinander beabstandet entlang der Querachse angeordnet. Weiter bevorzugt sind mindestens zwei Halterungselemente zueinander beabstandet entlang der Langsachse angeordnet. Bei Abdeckelementen, die derart dimensioniert sind, daß sie sich uberwie- gend entlang der Langsachse oder entlang der Querachse erstrecken, sind entlang der jeweiligen Vorzugsachse mehrere Halterungselemente vorgesehen. Diese Ausfuhrung ist an die Symmetrieeigenschaften des Abdeckelements gut angepaßt und kommt bei einer vorgegebenen thermischen Durchbiegung der Wand mit einer möglichst geringen Anzahl von Halterungselementen aus. Bei Abdeckelementen, die sich sowohl entlang einer Langsachse als auch einer Querachse nennenswert erstrek- ken, sind vorzugsweise in beiden Dimensionen Halterungselemente angeordnet, um dem gewünschten Effekt zu erzielen. Von Vorteil dabei ist, daß die Halterungselemente zueinander beabstandet angeordnet sind und somit die Kuhloberflache in allen Ausfuhrungsformen stets eine zusammenhangende Oberflache bleibt. Dadurch kann die Kuhlluft von einer Stelle auf der Kuhloberflache zu einer anderen Stelle auf der Kuhloberflache ungehindert strömen, und zusatzliche Kuhlmittelzufuhrungen oder Kuhlmitteldurchfuhrungen sind nicht erforderlich.At least two mounting elements are preferably arranged spaced apart from one another along the transverse axis. More preferably, at least two mounting elements are arranged spaced apart from one another along the longitudinal axis. In the case of cover elements which are dimensioned such that they extend predominantly along the longitudinal axis or along the transverse axis, a plurality of holding elements are provided along the respective preferred axis. This design is well adapted to the symmetry properties of the cover element and, with a given thermal deflection of the wall, requires as few number of mounting elements as possible. In the case of cover elements which extend appreciably along both a longitudinal axis and a transverse axis. ken, support elements are preferably arranged in both dimensions in order to achieve the desired effect. The advantage here is that the mounting elements are spaced from each other and thus the cooling surface always remains a coherent surface in all embodiments. This allows the cooling air to flow freely from one location on the cooling surface to another location on the cooling surface, and additional coolant supplies or coolant feedthroughs are not required.

Die auf einer Anordnung beruhende Aufgabe wird erfindungsge- maß gelost durch eine Anordnung mit einem Abdeckelement gemäß einer der obigen Ausführungen und mit einer Tragstruktur, die eine Langsachse, eine Querachse und einen entlang der Langs- achse angeordneten ersten Aufnehmbereich mit einer erstenThe object based on an arrangement is achieved according to the invention by an arrangement with a cover element according to one of the above embodiments and with a support structure which has a longitudinal axis, a transverse axis and a first receiving region arranged along the longitudinal axis with a first

Aufnehmflache sowie einen entlang der Langsachse gegenüberliegenden zweiten Aufnehmbereich mit einer zweiten Aufnehmflache und ein Tragelement mit Tragfläche aufweist, wobei der erste Aufnehmbereich an den ersten Auflagebereich und der zweite Aufnehmbereich an den zweiten Auflagebereich angrenzen und das Halterungselement und das Tragelement sich überlappen, wobei die Halterungsauflageflache und die Tragflache einander gegenüberliegen.Has receiving surface and a second receiving area opposite along the longitudinal axis with a second receiving surface and a support element with a supporting surface, the first receiving area adjoining the first contact area and the second receiving area adjoining the second contact area and the mounting element and the supporting element overlap, the mounting contact surface and the wing face each other.

Vorzugsweise sind ohne thermische Belastung, insbesondere bei Zimmertemperatur, die Halterungsauflageflache und die Tragflache durch einen Spalt voneinander beabstandet. Das Abdeckelement w rd üblicherweise bei Zimmertemperatur in die Tragstruktur eingesetzt. Dadurch, daß der erste Aufnehmbereich an den ersten Auflagebereich und der zweite Aufnehmbereich an den zweiten Auflagebereich angrenzen, wird das Abdeckelement bereits in der Tragstruktur gehalten. Die Beabstandung der Halterungsauflageflache des Halterungselements und der Tragflache des Tragelements durch einen Spalt erweist sich als sehr gunstig im Hinblick auf die Montage des Abdeckelements in die Tragstruktur. Im Betrieb einer thermischen Maschine, insbesondere einer Gasturbine, d.h. unter hoher thermischer und mechanischer Belastung, hat die Wand des Abdeckelements die Tendenz, sich in Richtung der Heißseite durchzubiegen. Dadurch wird die Halterungsauflageflache und die Tragflache zur Deckung kommen, und die Kräfte infolge der thermischen Belastung werden wirkungsvoll aufgenommen. Der bei Zimmertemperatur gewählte Abstand zwischen Halterungsauflageflache und Tragflache entscheidet darüber, bei welcher thermischen Belastung die Halterungsauflageflache und die Tragflache zur Deckung kommen und somit über die sich ergebende thermische Durchbiegung der Wand. Im thermisch hochbelasteten Zustand ist das Abdeckelement auf diese Weise fest m der Tragstruktur gehalten, wobei die thermische Durchbiegung der Wand in Richtung der Heißseite vorgebbar, insbesondere auf einen maximalen Wert beschrankbar, ist.Preferably, the holder support surface and the support surface are spaced apart from one another by a gap without thermal stress, in particular at room temperature. The cover element is usually inserted into the support structure at room temperature. Due to the fact that the first receiving area adjoins the first contact area and the second receiving area adjoins the second contact area, the cover element is already held in the supporting structure. The spacing of the mounting support surface of the mounting element and the supporting surface of the supporting element by a gap proves to be very favorable with regard to the mounting of the cover element in the supporting structure. When operating a thermal machine, in particular a gas turbine, ie under high thermal and mechanical stress, the wall of the cover element tends to bend towards the hot side. As a result, the mounting surface and the wing will come to cover and the forces due to the thermal load are effectively absorbed. The distance between the bracket support surface and the wing surface chosen at room temperature determines the thermal load at which the bracket support surface and the wing surface come to congruence and thus the resulting thermal deflection of the wall. In the thermally highly stressed state, the cover element is held firmly in the supporting structure in this way, the thermal deflection of the wall in the direction of the hot side being specifiable, in particular limited to a maximum value.

Vorzugsweise ist eine zwischen einem Aufnehmbereich und dem daran angrenzenden Auflagebereich gebildete Konfiguration als Festlager und die andere Konfiguration als Loslager ausgeführt. Diese Ausfuhrung erweist sich als besonders vorteil- haft, da die Anordnung mit einem Abdeckelement und mit einer Tragstruktur im allgemeinen ein mechanisch hochgradig uberbe- stimmtes System darstellt. Dieses System weist eine Reihe von Lagerkonfigurationen auf, die von den Aufnehm- und den angrenzenden Auflagebereichen sowie darüber hinaus von den sich überlappenden Halterungselementen und Tragelementen gebildet werden. Die Ausfuhrung mit einem Festlager und einem Loslager gewährleistet eine einfache Montage des Abdeckelements in die Tragstruktur im thermisch nicht belasteten Zustand. Überdies wird eine thermische Ausdehnung des Abdeckelements entlang der Langsachse ermöglicht. Die thermische Ausdehnung erfolgt bei Temperaturanstieg vom Festlager in Richtung zum Loslager hin. Die Festlagerkonfiguration ist dabei so ausgeführt, daß bereits bei einem geringen Temperaturanstieg gegenüber der Raumtemperatur der entsprechende Aufnehmbereich und der daran angrenzende Auflagebereich in Kontakt zueinander kommen. Das Loslager ist hingegen so dimensioniert, daß auch bei sehr hohen Temperaturen, wie sie im Betrieb einer Gasturbine auftre- ten können, sich das Abdeckelement entlang der Langsachse noch ausdehnen kann. Es ergeben sich hier insbesondere die Vorteile einer einfachen Montage und der warmedehnungstole- ranten Anordnung des Abdeckelements in einer Tragstruktur. Es sind thermisch induzierte Deformationen, insbesondere Wärmedehnungen, berücksichtigt, und zugleich wird bei hohen Temperaturen das Abdeckelement über die Halterungselemente fest in der Tragstruktur gehalten.A configuration formed between a receiving area and the adjoining support area is preferably designed as a fixed bearing and the other configuration as a floating bearing. This embodiment proves to be particularly advantageous since the arrangement with a cover element and with a support structure generally represents a mechanically highly determined system. This system has a number of bearing configurations, which are formed by the receiving and the adjacent support areas and also by the overlapping support elements and support elements. The design with a fixed bearing and a floating bearing ensures easy mounting of the cover element in the support structure in the thermally unloaded state. In addition, thermal expansion of the cover element along the longitudinal axis is made possible. The thermal expansion takes place when the temperature rises from the fixed bearing towards the floating bearing. The fixed bearing configuration is designed in such a way that the corresponding receiving area and the adjacent bearing area come into contact with one another even when the temperature rises slightly compared to room temperature. The floating bearing, on the other hand, is dimensioned in such a way that even at very high temperatures, such as occur in the operation of a gas turbine. ten, the cover element can still expand along the longitudinal axis. In particular, this results in the advantages of simple assembly and the thermal expansion-tolerant arrangement of the cover element in a support structure. Thermally induced deformations, in particular thermal expansions, are taken into account, and at the same time the cover element is held firmly in the support structure via the mounting elements at high temperatures.

Vorzugsweise hat das Festlager eine Toleranz zwischen etwaThe fixed bearing preferably has a tolerance of between approximately

0,2 mm bis 0,5 mm. Weiter bevorzugt hat das Loslager eine Toleranz zwischen etwa , 0 mm bis 10,0 mm.0.2 mm to 0.5 mm. More preferably, the floating bearing has a tolerance between approximately .0 mm to 10.0 mm.

Vorzugsweise sind das Abdeckelement und die Tragstruktur in einer thermischen Maschine, insbesondere in einer Gasturbine, angeordnet. Das warmedehnungstolerante Befestigungskonzept bietet sich besonders an bei einer Plattform zur Fixierung einer Gasturbmenschaufel, bei einem Fuhrungsring m einer Gasturbine, bei einer Kopfplattform einer Leitschaufel einer Gasturbine oder bei einem Hitzeschildelement in der Brennkammer einer Gasturbine. Bei einer Gasturbine unterscheidet man Leitschaufeln und Laufschaufeln, die jeweils auf Kränzen radial zur Rotationsachse der Gasturbine angeordnet sind. Eine Leitschaufel weist eine Plattform auf, welche zur Fixierung der Leitschaufel am inneren Turbinengehause, insbesondere am Leitgittersegment, angeordnet ist. Eine Laufschaufei ist auf dem entlang der Rotationsachse angeordneten Turbmenlaufer über eine Plattform befestigt. Ein Fuhrungsring ist als Wandelement in einer Gasturbine zwischen den Plattformen zweier axial beabstandeter aufeinander folgender Leitschaufeln angeordnet. Die äußere Oberflache des Fuhrungsπngs ist dem heißen Medium, insbesondere dem Heißgas, ausgesetzt und in radialer Richtung von den äußeren Enden der rotierenden Laufschaufeln durch einen Spalt beabstandet. Neben den Anwendun- gen in einer Gasturbine sind weitere Ausgestaltungen des Abdeckelements möglich, beispielsweise als Wandelement in Ofen, in Brennkammern oder in mit heißen Medien auffullbaren Behaltern.The cover element and the support structure are preferably arranged in a thermal machine, in particular in a gas turbine. The thermal expansion-tolerant fastening concept is particularly suitable for a platform for fixing a gas turbine blade, for a guide ring in a gas turbine, for a head platform for a guide blade for a gas turbine or for a heat shield element in the combustion chamber of a gas turbine. In the case of a gas turbine, a distinction is made between guide vanes and rotor blades, which are each arranged on rings radially to the axis of rotation of the gas turbine. A guide vane has a platform which is arranged to fix the guide vane to the inner turbine housing, in particular to the guide vane segment. A rotor is attached to the turbmenlaufer arranged along the axis of rotation via a platform. A guide ring is arranged as a wall element in a gas turbine between the platforms of two axially spaced successive guide vanes. The outer surface of the guide is exposed to the hot medium, in particular the hot gas, and is spaced in the radial direction from the outer ends of the rotating blades by a gap. In addition to the applications in a gas turbine, further configurations of the cover element are possible, for example as a wall element in an oven, in combustion chambers or in containers that can be filled with hot media.

Die Erfindung wird beispielhaft im folgenden anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausfuhrungsbeispiele naher erläutert. Es zeigen teilweise schematisch und vereinfacht:The invention is explained in more detail by way of example below with reference to some exemplary embodiments shown in the drawing. Some of them show schematically and simplified:

FIG 1 einen Halbschnitt durch eine Gasturbine mit Verdichter, Brennkammer und Turome,1 shows a half section through a gas turbine with a compressor, combustion chamber and turome,

FIG 2 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer Turbine,2 shows a longitudinal section through a section of a turbine,

FIG 3 eine perspektivische Darstellung eines Fuhrungs- rings einer Gasturbine,3 shows a perspective illustration of a guide ring of a gas turbine,

FIG 4 eine Draufsicht auf einen Fuhrungsring einer Gasturbine mit Kuhloberflache und Halterungselementen,4 shows a plan view of a guide ring of a gas turbine with a cooling surface and mounting elements,

FIG 5 eine Ansicht des in Figur 4 gezeigten Fuhrungsπngs entlang der Schnittlinie VI-VI,5 shows a view of the guide shown in FIG. 4 along the section line VI-VI,

FIG 6 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel (Draufsicht) eines Fuhrungsπngs einer Gasturbine mit Kuhloberflache und Halterungselementen,6 shows a further exemplary embodiment (top view) of a guide of a gas turbine with a cooling surface and mounting elements,

FIG 7 eine Ansicht des in Figur 6 dargestellten Fuhrungs- rings entlang der Schnittlinie VII-VII,7 shows a view of the guide ring shown in FIG. 6 along the section line VII-VII,

FIG 8 einen Längsschnitt einer Anordnung eines Fuhrungs- πngs im Leitgittersegment einer Gasturbine ohne thermische Belastung (bei Raumtemperatur) ,8 shows a longitudinal section of an arrangement of a guide element in the guide vane segment of a gas turbine without thermal stress (at room temperature),

FIG 9 einen Längsschnitt einer Anordnung eines Fuhrungs- rings im Leitgittersegment einer Gasturbine be thermischer Belastung. Gleiche Bezugszeichen haben in den einzelnen Figuren die gleiche Bedeutung.9 shows a longitudinal section of an arrangement of a guide ring in the guide vane segment of a gas turbine during thermal loading. The same reference numerals have the same meaning in the individual figures.

In Figur 1 ist ein Halbschnitt durch eine Gasturbine 1 darge- stellt. Die Gasturbine 1 weist einen Verdichter 3 für Verbrennungsluft, eine Brennkammer 5 mit Brennern 7 für einen flussigen oder gasformigen Brennstoff mit im Inneren der Brennkammer 5 an der Wand angeordneten, m Figur 1 nicht gezeigten Hitzeschildelementen sowie e ne Turbine 9 zum Antrieb des Verdichters 3 und eines m Figur 1 nicht dargestellten1 shows a half section through a gas turbine 1. The gas turbine 1 has a compressor 3 for combustion air, a combustion chamber 5 with burners 7 for a liquid or gaseous fuel with heat shield elements arranged on the wall inside the combustion chamber 5, not shown in FIG. 1, and a turbine 9 for driving the compressor 3 and 1 m not shown

Generators auf. In der Turbine 9 sind feststehende Leitschaufeln 11 und rotierbare Laufschaufeln 13 auf jeweiligen sich radial erstreckenden, im Halbschnitt nicht gezeigten, Kränzen entlang der Rotationsachse 21 der Gasturbine 1 angeordnet. Dabei wird ein entlang der Rotationsachse 21 aufeinanderfolgendes Paar aus einem Kranz von Leitschaufeln 11 (Leitschaufelkranz) und einem Kranz von Laufschaufeln 13 (Laufschaufel- kranz) als Turbinenstufe bezeichnet. Jede Leitschaufel 11 weist eine Plattform 17 auf, welche zur Fixierung der betref- fenden Leitschaufel 11 am inneren Turbinengehause 29 als Wandelement angeordnet ist. Gleichzeitig ist diese Plattform 17 ein thermisch stark belastetes Bauteil, welches die äußere Begrenzung eines heißen Mediums M, insbesondere des Heißgaskanals m der Turbine 9, bildet. Die Laufschaufei 13 ist auf dem entlang der Rotationsachse 21 der Gasturbine 1 angeordneten Turbinenlaufer 19 über eine entsprechende Plattform 17 befestigt. Ein Fuhrungsring 15 ist als Abdeckelement m einer Gasturbine 1 zwischen den Plattformen 17 zweier axial beabstandeter benachbarter Leitschaufeln 11 an der Wand angeordnet. Die äußere Oberflache 31 des Fuhrungsrings 15 ist dem heißen Medium M, insbesondere dem Heißgas, ausgesetzt und in radialer Richtung von dem äußeren Ende 27 der Laufschaufel 13 durch einen Spalt beabstandet. Die zwischen benachbarten Leitschaufelkranzen angeordneten Fuhrungsπnge 15 dienen als Abdeckelemente, die vor einer thermischen Uberbeanspru- chung von Gehause-Embauteilen durch den Wärmeübergang aus dem stromenden heißen Medium M schützt. Im Betrieb der Gas- turbine 1 wird frische Luft L aus der Umgebung angesaugt. Die Luft L wird im Verdichter 3 verdichtet und dadurch gleichzeitig vorgewärmt. In der Brennkammer 5 wird die Luft L mit dem flussigen oder gasformigen Brennstoff zusammengebracht und verbrannt. Ein zuvor dem Verdichter 3 entnommener Teil der Luft L dient als Kuhlluft K zur Kühlung der Turbinenstufen, wobei z.B. die erste Turbinenstufe mit einer Turbineneintrittstemperatur von etwa 750 °C bis 1200 °C beaufschlagt wird. In der Turbine 9 erfolgt eine Entspannung und Abkühlung des heißen Mediums M, insbesondere des Heißgases, welches durch die Turbinenstufen strömt.Generator on. In the turbine 9, stationary guide vanes 11 and rotatable rotor blades 13 are arranged on respective radially extending rings, not shown in half section, along the axis of rotation 21 of the gas turbine 1. In this case, a consecutive pair along the axis of rotation 21 of a ring of guide vanes 11 (guide blade ring) and a ring of rotor blades 13 (rotor blade ring) is referred to as a turbine stage. Each guide vane 11 has a platform 17, which is arranged as a wall element for fixing the guide vane 11 in question to the inner turbine housing 29. At the same time, this platform 17 is a thermally highly stressed component, which forms the outer boundary of a hot medium M, in particular the hot gas duct m of the turbine 9. The rotor blade 13 is fastened on the turbine rotor 19 arranged along the axis of rotation 21 of the gas turbine 1 via a corresponding platform 17. A guide ring 15 is arranged on the wall as a cover element m of a gas turbine 1 between the platforms 17 of two axially spaced adjacent guide vanes 11. The outer surface 31 of the guide ring 15 is exposed to the hot medium M, in particular the hot gas, and is spaced in the radial direction from the outer end 27 of the rotor blade 13 by a gap. The guide rings 15 arranged between adjacent guide vane rings serve as cover elements which protect against thermal overloading of housing components by the heat transfer from the flowing hot medium M. In the operation of the gas turbine 1 fresh air L is sucked in from the environment. The air L is compressed in the compressor 3 and thereby preheated at the same time. In the combustion chamber 5, the air L is brought together with the liquid or gaseous fuel and burned. A portion of the air L previously removed from the compressor 3 serves as cooling air K for cooling the turbine stages, the first turbine stage, for example, being subjected to a turbine inlet temperature of approximately 750 ° C. to 1200 ° C. In the turbine 9, the hot medium M is relaxed and cooled, in particular the hot gas which flows through the turbine stages.

Figur 2 zeigt etwas detaillierter einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt der in Figur 1 dargestellten Turbine 9. Da- bei sind Leitschaufeln 11 und Laufschaufeln 3 aufeinander folgend entlang der Rotationsachse 21 der Turbine 9 angeordnet. Die Leitschaufeln 11 weisen jeweils eine Plattform 17 auf, welche zur Fixierung der Leitschaufel 11 am, in Figur 2 nur unvollständig gezeigten, inneren Turbinengehause 29 als Wandelement angeordnet ist. Das innere Turbinengehause 29 weist ein radial angeordnetes Leitgittersegment 25 auf, in dem in Richtung der Rotationsachse 21 eine Tragstruktur 34 gebildet ist. Die Tragstruktur 29 nimmt die Plattformen 17 der Leitschaufeln 11 auf und fixiert auf diese Weise die Leitschaufeln 11. Die Laufschaufeln 13 sind auf dem entlang der Rotationsachse 21 angeordneten Turbinenlaufer 19 jeweils über eine Plattform 17 befestigt. Fuhrungsπnge 15 sind als Abdeckelemente 2 in der Turbine 9 zwischen den Plattformen 17 zweier axial beabstandeter aufeinander folgender Leitschau- fein 11 angeordnet. Die äußere Oberflache 31 eines Abdeckelements 2, insbesondere eines Fuhrungsrings 15, ist dem heißen Medium M, insbesondere dem Heißgas, ausgesetzt und in radialer Richtung von den äußeren Enden 27 der Laufschaufeln 13 durch einen Spalt 23 beabstandet. Die äußere Oberflache 31 bildet die Heißseite 10 des Abdeckelements 2. Die in der Figur 2 dargestellte Tragstruktur 34 des Leitgittersegments 25 ist so ausgebildet, daß sie die Leitschaufeln 11 für mehrere Turbinenstufen aufnimmt. Zwiscnen zwei entlang der Rotationsachse 21 der Turbine 9 aufeinanderfolgenden Leitschaufeln 11 ist das Leitgittersegment 25 mit Abdeckelementen 2, welche jeweils einen Fuhrungsring 15 darstellen, welcher in der Tragstruktur 34 angeordnet ist, vor einer thermischen Uberbe- anspruchung durch den Wärmeübergang aus dem stromenden heißen Medium M, insbesondere dem Heißgas, wirkungsvoll geschützt. Dabei sind die Fuhrungsringe 15 derart in der Tragstruktur 34 eingesetzt, daß der erste Aufnehmbereich 40 der Tragstruk- tur 34 an den ersten Auflagebereich 18 des Abdeckelements 2 und der zweite Aufnehmbereich 44 der Tragstruktur 34 an den zweiten Auflagebereich 16 des Abdeckelements 2 angrenzen und das Halterungselement 28 des Abdeckelements 2 und das Tragelement 48 der Tragstruktur 34 sich überlappen. Hierdurch ist eine warmedehnungstolerante Befestigung des Fuhrungsrings 15 im Leitgittersegment 25 der Turbine 9 hergestellt, wodurch sich insbesondere das Spaltmaß des Spalts 23, also der Abstand zwischen dem äußeren Ende 27 der Laufschaufel 13 und der Heißseite 10 des Fuhrungsrings 15 auf ein definiertes Maß einstellen laßt. Die detaillierte Ausgestaltung und Funktionsweise dieses warmedehnungselastischen Befestigungskonzepts wird in den Figuren 8 und 9 im Detail erklart.FIG. 2 shows, in somewhat more detail, a longitudinal section through a section of the turbine 9 shown in FIG. 1. Guide vanes 11 and rotor blades 3 are arranged in succession along the axis of rotation 21 of the turbine 9. The guide blades 11 each have a platform 17 which is arranged as a wall element for fixing the guide blade 11 to the inner turbine housing 29, which is only incompletely shown in FIG. 2. The inner turbine housing 29 has a radially arranged guide vane segment 25, in which a support structure 34 is formed in the direction of the axis of rotation 21. The support structure 29 receives the platforms 17 of the guide vanes 11 and in this way fixes the guide vanes 11. The rotor blades 13 are each secured to the turbine rotor 19 arranged along the axis of rotation 21 via a platform 17. Fuhrungsπnge 15 are arranged as cover elements 2 in the turbine 9 between the platforms 17 of two axially spaced successive Leitschau- 11. The outer surface 31 of a cover element 2, in particular a guide ring 15, is exposed to the hot medium M, in particular the hot gas, and is spaced in the radial direction from the outer ends 27 of the rotor blades 13 by a gap 23. The outer surface 31 forms the hot side 10 of the cover element 2. The support structure 34 of the guide vane segment 25 shown in FIG. 2 is designed such that it supports the guide vanes 11 for several Takes turbine stages. Between two guide vanes 11 following one another along the axis of rotation 21 of the turbine 9 is the guide vane segment 25 with cover elements 2, each of which represents a guide ring 15, which is arranged in the support structure 34, before thermal overloading due to the heat transfer from the flowing hot medium M , especially the hot gas, effectively protected. The guide rings 15 are inserted in the supporting structure 34 such that the first receiving area 40 of the supporting structure 34 adjoins the first contact area 18 of the cover element 2 and the second receiving area 44 of the supporting structure 34 adjoins the second contact area 16 of the cover element 2 and the mounting element 28 of the cover element 2 and the support element 48 of the support structure 34 overlap. As a result, a thermal expansion-tolerant fastening of the guide ring 15 in the guide vane segment 25 of the turbine 9 is produced, whereby in particular the gap dimension of the gap 23, that is to say the distance between the outer end 27 of the rotor blade 13 and the hot side 10 of the guide ring 15, can be set to a defined dimension. The detailed design and functionality of this thermal expansion elastic fastening concept is explained in detail in FIGS. 8 and 9.

Eine perspektivische Darstellung eines Fuhrungsrings 15 einer Gasturbine 1 ist in Figur 3 gezeigt. Der Fuhrungsring 15 erstreckt sich entlang einer Langsachse 4 und einer Querachse 6. Er umfaßt eine Wand 8 mit einer einem heißen Medium aussetzbaren Heißseite 10 und einer der Heißseite 10 gegenüberliegenden Kuhlseite 12, die eine mit einem Kuhlmittel K beaufschlagbare Kuhloberflache 14 aufweist. An die Wand 8 des Fuhrungsrings 15 grenzt entlang der Langsachse 4 ein erster Auflagebereich 16 mit einer ersten Auflageflache 20 an. Ein zweiter Auflagebereich 18 mit einer zweiten Auflageflache 22 grenzt an die Wand 8 entlang der Langsachse 4 an und liegt dem ersten Auflagebereich 16 gegenüber. Der Fuhrungsring 15 weist weiterhin einen entlang der Querachse 6 an die Wand 8 angrenzenden ersten Randbereich 24 und einen entlang der Querachse 6 dem ersten Randbereich 24 gegenüberliegenden zweiten Randbereich 26 auf. Im Vergleich zum ersten/zweiten Randbereich 24, 26 und dem ersten/zweiten Auflagebereich 16, 18 ist die Wand 8 dabei dünn ausgeführt.A perspective view of a guide ring 15 of a gas turbine 1 is shown in FIG. 3. The guide ring 15 extends along a longitudinal axis 4 and a transverse axis 6. It comprises a wall 8 with a hot side 10 which can be exposed to a hot medium and a cooling side 12 opposite the hot side 10 which has a cooling surface 14 which can be acted upon with a cooling agent K. A first bearing area 16 with a first bearing surface 20 borders on the wall 8 of the guide ring 15 along the longitudinal axis 4. A second contact area 18 with a second contact area 22 adjoins the wall 8 along the longitudinal axis 4 and lies opposite the first contact area 16. The guide ring 15 also has a first edge region 24 adjoining the wall 8 along the transverse axis 6 and one along the Transverse axis 6 on the second edge region 26 opposite the first edge region 24. In comparison to the first / second edge area 24, 26 and the first / second support area 16, 18, the wall 8 is made thin.

Auf der Kuhlseite 12 der Wand 8 sind Halterungselemente 28 vorgesehen, die zwischen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich 20, 22 angeordnet sind. Hierbei sind fünf Halterungselemente 28 entlang der Querachse 6 auf der Kuhlseite 12 der Wand 8 angeordnet. Dabei weist der erste und der zweite Randbereich 24, 26 jeweils ein Halterungselement 28 auf, wahrend drei Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14 der Wand 8 angeordnet sind. Die Halterungselemente 28 sind fester Bestandteil des Fuhrungsrings 15 und haben die Funktion zwi- sehen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich 16, 18 für zusatzlichen Halt zu sorgen. Der Fuhrungsring 15 kann dabei durch die Halterungselemente 28 von der Kuhlseite her derart gehalten sein, daß insbesondere normal zur Wand gerichtete Kräfte, beispielsweise infolge meenanischer und/oder thermi- scher Belastung der Wand 8, effizient aufgenommen und gegebenenfalls auch übertragen werden können. Die Halterungselemente 28 weisen jeweils eine Ausnehmung 32, insbesondere eine Nut, mit einer Halterungsauflageflache 30 auf. Die jeweilige Ausnehmung 32 m den Halterungselementen 28 ist zum Eingriff in eine in Figur 3 nicht gezeigte Tragstruktur 34 vorgesehen (siehe Figuren 8 und 9) . Mit den Halterungselementen 28 wird auf diese Weise, in Kombination mit dem ersten und dem zweiten Auflagebereich 16, 18 sowie mit einer in der Figur 3 nicht dargestellten Tragstruktur 34, eine warmedehnungstole- rante Verbindung zwischen dem Fuhrungsring 15 und der Tragstruktur 34 erreicht. Dadurch, daß der erste und der zweite Auflagebereich 16, 18 entlang der Langsachse 4 an die Wand 8 angrenzen, steht die dem heißen Medium M gegenüberliegende Seite der Wand 8 praktisch vollständig als Kuhloberflache 14 zur Verfugung. Durch diese Ausfuhrung ist die Kuhloberflache 14 gleichmäßig mit einem Kuhlmittel K, z.B. Kuhlluft, beaufschlagbar, wodurch eine sehr homogene Kühlung ermöglicht wird. Die Halterungselemente 28 sind zueinander beabstandet entlang der Querachse 6 angeordnet, wodurch die Kuhloberflache 14 als zusammenhangende Oberflache ausgeführt ist und dadurch das Kuhlmittel K, sofern es an einer Stelle der Kuhl- seite 12 zugeführt wird, zu allen Bereichen der Kuhlooerfla- che 14 hingelangen kann. Eine ungehinderte und gleichmaßige Verteilung des Kuhlmittels K entlang der Kuhloberflache 14 ist dadurch gewährleistet und somit auch eine besonders effiziente flachendeckende Warmeabfuhr. Die Kuhloberflache 14 weist eine Stutzstruktur 36 auf. Diese dient der Erhöhung von Steifigkeit und Wärmeleitfähigkeit des Fuhrungsrings 15. Diese Stutzstruktur ist durch eine Reihe aquidistanter Langs- πppen 38 ausgeführt, αie die Kuhloberflache 14 entlang der Querachse 6 gleichmäßig überdecken. Dabei sind sowohl Langs- rippen 38 vorgesehen, die sich vom ersten Auflagebereich 16 bis zum zweiten Auflagebereich 18 des Fuhrungsrings 15 erstrecken, als auch Langsrippen 38, die sich vom ersten Auflagebereich 16 entlang der Langsachse 4 erstrecken und zwischen dem ersten Auflagebereich 16 und dem zweiten Auflagebe- reich 18 des Fuhrungsrings 15 auf der Kuhloberflache 14 enden. Die Stutzstruktur 36 verhindert Deformationen, insbesondere Deformationen und Durchoiegungen der Wand 8 in Richtung der Heißseite 10 der Wand 8. Des weiteren sorgt diese Stutzstruktur 36 für eine Vergrößerung der effektiven Kuhloberfla- ehe 14, was zu einer Steigerung der Kuhlefflzienz fuhrt. Neben der Vergrößerung der effektiven Kuhloberflache 14 bewirkt die Stutzstruktur 36 zusatzlich eine verbesserte Durchmischung von Kuhlmittel K mit unterschiedlicher Temperatur in unmittelbarer Nahe der Kuhloberflache 14. Dadurch wird im Mittel eine Abnahme der Temperatur auf der Kuhloberflache 14 erreicht, und der Temperaturgradient und dementsprechend der Warmetransport durch das Kuhlmittel K wird vergrößert. Daneben wird durch den gegenüber der Wand 8 vergrößerten Querschnitt der Stutzstruktur 36 entlang der Stutzstruktur die Wärmeleitfähigkeit etwas erhöht. Die auf der Kuhloberflache 14 angeordneten Halterungselemente 28 sind mit mindestens drei in Richtung der Querachse 6 beabstandeten Langsrippen 38 verbunden. Durch diese konstruktive Ausgestaltung können die Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14 gewissermaßen als Teil der Stutzstruktur 36 aufgefaßt werden. Diese Ausfuhrung dient sowohl der Erhöhung der Steifigkeit als auch der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit, vor allem aber der mechanischen und thermischen Stabilität des Fuhrungsrings 15 bei hoher Temperatur- und/oder Druckbe- lastung, insbesondere bei Temperaturwechselbelastung. Einfache Herstellungsformen des Führungsrings 15 mit diesen gunstigen Eigenschaften, etwa als Gußteil, sind möglich.On the cooling side 12 of the wall 8, support elements 28 are provided, which are arranged between the first and the second support area 20, 22. Here, five mounting elements 28 are arranged along the transverse axis 6 on the cooling side 12 of the wall 8. The first and second edge areas 24, 26 each have a holding element 28, while three holding elements 28 are arranged on the cooling surface 14 of the wall 8. The mounting elements 28 are an integral part of the guide ring 15 and have the function between the first and the second support area 16, 18 to provide additional support. The guide ring 15 can be held by the holding elements 28 from the cooling side in such a way that, in particular, forces directed normal to the wall, for example as a result of mechanical and / or thermal stress on the wall 8, can be efficiently absorbed and, if appropriate, also transmitted. The mounting elements 28 each have a recess 32, in particular a groove, with a mounting contact surface 30. The respective recess 32 m of the holding elements 28 is provided for engagement in a support structure 34, not shown in FIG. 3 (see FIGS. 8 and 9). In this way, the mounting elements 28, in combination with the first and the second support areas 16, 18 and with a support structure 34 (not shown in FIG. 3), achieve a thermally expansion-tolerant connection between the guide ring 15 and the support structure 34. Because the first and the second support areas 16, 18 adjoin the wall 8 along the longitudinal axis 4, the side of the wall 8 opposite the hot medium M is virtually completely available as a cooling surface 14. As a result of this design, the cooling surface 14 can be acted upon uniformly with a cooling agent K, for example cooling air, which enables very homogeneous cooling becomes. The holding elements 28 are arranged at a distance from one another along the transverse axis 6, as a result of which the cooling surface 14 is designed as a coherent surface and, as a result, the cooling agent K, provided it is supplied at one point to the cooling side 12, can reach all areas of the cooling surface 14 . An unhindered and uniform distribution of the coolant K along the cooling surface 14 is thereby ensured and thus also a particularly efficient heat dissipation covering the entire surface. The cooling surface 14 has a support structure 36. This serves to increase the rigidity and thermal conductivity of the guide ring 15. This support structure is implemented by a series of aquid-resistant longitudinal steps 38, which uniformly cover the cooling surface 14 along the transverse axis 6. Both longitudinal ribs 38 are provided, which extend from the first contact area 16 to the second contact area 18 of the guide ring 15, and also longitudinal ribs 38, which extend from the first contact area 16 along the longitudinal axis 4 and between the first contact area 16 and the second The contact area 18 of the guide ring 15 ends on the cooling surface 14. The support structure 36 prevents deformations, in particular deformations and deflections of the wall 8 in the direction of the hot side 10 of the wall 8. Furthermore, this support structure 36 increases the effective cooling surface 14, which leads to an increase in the cooling efficiency. In addition to increasing the effective cooling surface 14, the support structure 36 additionally brings about an improved mixing of cooling agent K with different temperatures in the immediate vicinity of the cooling surface 14. As a result, the temperature on the cooling surface 14 is reduced on average, and the temperature gradient and, accordingly, the heat transport the coolant K is increased. In addition, the thermal conductivity is increased somewhat due to the enlarged cross section of the support structure 36 along the support structure. The holding elements 28 arranged on the cooling surface 14 are connected to at least three longitudinal ribs 38 spaced apart in the direction of the transverse axis 6. As a result of this design, the holding elements 28 on the cooling surface 14 can be understood as part of the support structure 36. This embodiment serves both to increase the rigidity and to increase the thermal conductivity, but above all the mechanical and thermal stability of the guide ring 15 under high temperature and / or pressure loads, in particular under temperature change loads. Simple manufacturing forms of the guide ring 15 with these favorable properties, for example as a cast part, are possible.

Figur 4 zeigt einen Fuhrungsring 15 einer Gasturbine 1 mit einer gegenüber Figur 3 alternativen Anordnung der Halterungselemente 28 und Ausgestaltung der Langsrippen 38 auf der Kühlseite 12, sowie Figur 5 eine Ansicht des in Figur 4 gezeigten Führungsrings 15 entlang der Schnittlinie VI-VI. Dabei zeigt Figur 4 eine Draufsicht auf die Kuhlseite 12 des Fuhrungsrings 15, die eine mit einem Kuhlmittel beaufschlagbare Kuhloberflache 14 aufweist. Die Kuhloberflache 14 wird entlang der Langsachse 4 durch einen ersten Auflagebereich 16 und einen entlang der Langsachse dem ersten Auflagebereich 16 gegenüberliegenden zweiten Auflagebereich 18 begrenzt. Ent- lang der Querachse 6 wird die Kuhloberflache 14 durch einen angrenzenden ersten Randbereich 24 und einen entlang der Querachse 6 dem ersten Randbereich 24 gegenüberliegenden zweiten Randbereich 26 begrenzt. Im Gegensatz zum in Figur 3 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind die fünf Halterungsele- mente 28 ausschließlich auf der Kuhloberflache 14 angeordnet, d.h. der erste und zweite Randbereich 24, 26 des Fuhrungsrings 15 weist hier keine Halterungselemente 28 auf. Auf der Kuhloberflache 14 ist eine Stutzstruktur 36 in Form von aqui- distanten Langsrippen 38, die sich vom ersten Auflagebe- reich 16 entlang der Langsachse 4 zum zweiten Auflagebereich 18 erstrecken und die Kuhloberflache 14 gleichmäßig vom ersten Randbereich 24 zum zweiten Randbereich 26 überdecken. Dabei sind mindestens zwei in Richtung der Querachse 6 beab- standete Langsrippen 38 mit einem Halterungselement 28 verbunden. Es sind fünf Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14 zueinander beaostandet angeordnet. Die Kuhloberfla- ehe 14 ist dadurch als eine zusammenhangende Oberflache ausgeführt, und ein Kuhlmittel K, insbesondere Kuhlluft L, kann von einer Stelle auf der Kuhloberflache 14 zu einer beliebigen anderen Stelle auf der Kuhloberflache 14 ungehindert strömen. Aufwendige Kuhlmittelzufuhrungen oder Kuhlmittel- durchfuhrungen erübrigen sich dadurch und es wird ein besonders effizient kuhlbarer Fuhrungsring 15 bereitgestellt.FIG. 4 shows a guide ring 15 of a gas turbine 1 with an arrangement of the holding elements 28 and configuration of the longitudinal ribs 38 on the cooling side 12 that is alternative to FIG. 3, and FIG. 5 shows a view of the guide ring 15 shown in FIG. 4 along the section line VI-VI. FIG. 4 shows a top view of the cooling side 12 of the guide ring 15, which has a cooling surface 14 that can be acted upon with a cooling agent. The cooling surface 14 is delimited along the longitudinal axis 4 by a first contact area 16 and a second contact area 18 opposite the first contact area 16 along the longitudinal axis. The cooling surface 14 is delimited along the transverse axis 6 by an adjacent first edge region 24 and a second edge region 26 lying along the transverse axis 6 and opposite the first edge region 24. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the five mounting elements 28 are arranged exclusively on the cooling surface 14, ie the first and second edge areas 24, 26 of the guide ring 15 have no mounting elements 28 here. On the cooling surface 14 there is a support structure 36 in the form of aqui-distant longitudinal ribs 38 which extend from the first contact area 16 along the longitudinal axis 4 to the second contact area 18 and cover the cooling surface 14 evenly from the first edge area 24 to the second edge area 26. At least two longitudinal ribs 38 spaced apart in the direction of the transverse axis 6 are connected to a holding element 28. There are five mounting elements 28 on the cooling surface 14 spaced apart. The cooling surface 14 is thus designed as a coherent surface, and a cooling agent K, in particular cooling air L, can flow unhindered from one location on the cooling surface 14 to any other location on the cooling surface 14. This eliminates the need for complex coolant feeds or coolant feedthroughs and provides a particularly efficiently coolable guide ring 15.

Die in Figur 5 gezeigte Schnittansicht des in Figur 4 gezeigten Fuhrungsrings 15 zeigt eine Wand 8 mit einer einem heißen Medium aussetzbaren Heißseite 10 und einer der Heißseite 10 gegen berliegenden Kuhlseite 12, die eine mit einem Kuhlmittel K beaufschlagbare Kuhloberflache 14 aufweist. Entlang der Langsachse 4 grenzt an die Wand 8 ein erster Auflagebe- reich 16 mit einer ersten Auflageflache 20 an. Ein zweiter Auflagebereich 18 mit einer zweiten Auflageflache 22 grenzt entlang der Langsachse 4 an die Wand 8 an und liegt dem ersten Auflagebereich 16 gegenüber. Auf der Kuhloberflache 14 sind zwei Halterungselemente 28 entlang der Langsachse 4 zueinander beabstandet angeordnet, wobei eine zusammenhangende Kuhloberflache 14 gebildet ist. Die Halterungselemente 28 weisen jeweils eine Ausnehmung 32, insbesondere eine Nut, mit Halterungsauflageflache 32 zum Eingriff in eine in der Figur 5 nicht gezeigte Tragstruktur 34 (siehe Figur 8 und 9) auf. Die Wand 8 ist mit einer Wandstarke Dl ausgeführt, die gegen- über der Wandstarke des ersten und des zweiten Auflagebe- reichs 16, 18 vergleichsweise dünn ausgeführt ist. Die Wandstarke Dl betragt etwa 1.0 mm bis 5.0 mm, insbesondere etwa 1.5 mm bis 3.0 mm. Dies wirkt sien vorteilhaft auf die Kuhl- eigenschaften des Fuhrungsrings 15. Je nach Anwendung kann die Temperaturdifferenz zwischen der mit dem heißen Medium M beaufschlagbaren Heißseite 10 und der mit dem Kuhlmittel K beaufschlagbaren Kuhlseite 12 der Wand 8 sehr groß sein. Zum Beispiel können beim Einsatz des Fuhrungsrings 15 in einer Gasturbine 1 Temperaturdifferenzen zwischen dem Heißgas und der Kuhlluft von bis zu 800 °C auftreten. Daher ist es gunstig, die Wand 8 möglichst dünn auszufuhren, damit der Tempe- raturgradient zwischen Heißseite 10 und Kuhlseite 12 derThe sectional view shown in FIG. 5 of the guide ring 15 shown in FIG. 4 shows a wall 8 with a hot side 10 which can be exposed to a hot medium and a cooling side 12 opposite the hot side 10 which has a cooling surface 14 which can be acted upon by a cooling agent K. A first contact area 16 with a first contact surface 20 adjoins the wall 8 along the longitudinal axis 4. A second contact area 18 with a second contact surface 22 is adjacent to the wall 8 along the longitudinal axis 4 and lies opposite the first contact area 16. On the cooling surface 14, two mounting elements 28 are arranged at a distance from one another along the longitudinal axis 4, a coherent cooling surface 14 being formed. The support elements 28 each have a recess 32, in particular a groove, with a support contact surface 32 for engaging in a support structure 34 (not shown in FIG. 5) (see FIGS. 8 and 9). The wall 8 is designed with a wall thickness D1 which is comparatively thin compared to the wall thickness of the first and the second contact areas 16, 18. The wall thickness Dl is approximately 1.0 mm to 5.0 mm, in particular approximately 1.5 mm to 3.0 mm. This has an advantageous effect on the cooling properties of the guide ring 15. Depending on the application, the temperature difference between the hot side 10 to which the hot medium M can be applied and the cooling side 12 of the wall 8 which can be subjected to the cooling agent K can be very large. To the For example, when using the guide ring 15 in a gas turbine 1, temperature differences between the hot gas and the cooling air of up to 800 ° C. can occur. It is therefore advantageous to make the wall 8 as thin as possible, so that the temperature gradient between the hot side 10 and the cooling side 12 of the

Wand 8 möglichst groß wird und die Warme sehr effizient bei möglichst geringem Kuhlmitteleinsatz abgeführt werden kann. Effiziente Warmeabfuhr erfolgt dabei vorwiegend durch die Kuhlluft K. Ein geringerer Teil des Warmestroms, der von der Heißseite 10 in die Wand 8 strömt, wird aber auch entlang der Langsachse und der Querachse m den ersten/zweiten Auflagebe- reich sowie den ersten/zweiten Randbereich des Abdeckelements abgeleitet, da diese Bereich wegen ihres gegenüber der Wand 8 größeren Querschnitts eine Warmesenke bilden.Wall 8 becomes as large as possible and the heat can be dissipated very efficiently with the least possible use of coolant. Efficient heat dissipation takes place primarily through the cooling air K. A smaller part of the heat flow, which flows from the hot side 10 into the wall 8, is also along the longitudinal axis and the transverse axis m the first / second contact area and the first / second edge area derived from the cover element, since these areas form a heat sink because of their larger cross section than the wall 8.

Figur 6 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines Fuhrungsrings 15 einer Gasturbine 1 mit Kuhloberflache 14 und Halterungselementen 28, sowie Figur 7 eine Ansicht des in Figur 5 dargestellten Fuhrungsrings 15 entlang der Schnittli- nie VII-VII. Der gezeigte Fuhrungsring 15 ist derart dimensioniert, daß er sich überwiegend entlang der Langsachse 4 erstreckt. Die Langsachse 4 bildet mithin die bevorzugte Aus- dehnungsrichtung des Fuhrungsrings 15. Daher sind auf der Kuhloberflache 14 drei Halterungselemente 28 entlang der Langsachse 4 zueinander beabstandet angeordnet, wobei eine zusammenhangende Kuhloberflache 14 gebildet ist. Ferner weist der erste Randbereich 24 sowie der zweite Randbereich 26 jeweils ein Halterungselement 28 auf. Auf der Kuhloberflache 14 ist eine Stutzstruktur 36 m Form von aquidistanten Langsrip- pen 38 entlang der Langsachse 4 ausgeführt. Die Langsrippen 38 erstrecken sich dabei vom ersten Auflagebereich 16 zum zweiten Auflagebereich 18 und überdecken die Kuhloberflache 14 gleichmäßig entlang der Querachse 6 des Fuhrungsrings 15. Die Halterungselemente 28 sind jeweils mit einer Ausnehmung 32, die eine Halterungsauflageflache 30 aufweist, versehen. Die Ausnehmungen 32 sind hier als Nuten ausgeführt, die zum Eingriff in eine in der Figur 6 nicht gezeigte Tragstruktur 34 (siehe Figur 8 und 9) dienen.FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of a guide ring 15 of a gas turbine 1 with a cooling surface 14 and mounting elements 28, and FIG. 7 shows a view of the guide ring 15 shown in FIG. 5 along the section line VII-VII. The guide ring 15 shown is dimensioned such that it extends predominantly along the longitudinal axis 4. The longitudinal axis 4 thus forms the preferred direction of expansion of the guide ring 15. Therefore, on the cooling surface 14, three mounting elements 28 are arranged at a distance from one another along the longitudinal axis 4, a coherent cooling surface 14 being formed. Furthermore, the first edge region 24 and the second edge region 26 each have a holding element 28. On the cooling surface 14, a support structure 36 m in the form of aquidistant long ribs 38 is carried out along the long axis 4. The longitudinal ribs 38 extend from the first contact area 16 to the second contact area 18 and cover the cooling surface 14 evenly along the transverse axis 6 of the guide ring 15. The mounting elements 28 are each provided with a recess 32 which has a mounting contact surface 30. The recesses 32 are designed here as grooves, which serve to engage in a support structure 34 not shown in FIG. 6 (see FIGS. 8 and 9).

Die Schnittansicht VII-VII in Figur 7 zeigt eine Wand 8 mit einer einem heißen Medium M aussetzbaren Heißseite 10 und einer der Heißseite 10 gegenüberliegenden Kuhlseite 12, die eine mit einem Kuhlmittel beaufschlagbare Kuhloberflache 14 aufweist. Der entlang der Langsachse 4 an die Wand 8 angrenzende erste Auflageoereich 16 weist eine erste Auflagefla- ehe 20 auf. Ein zweiter Auflagebereich 18 mit zweiter Auflageflache 22 grenzt an die Wand 8 entlang der Langsachse 4 an und liegt dem ersten Auflagebereich 16 gegenüber. Analog zu den Ausfuhrungsbeispielen der Figuren 4 und 5 ist die Wand 8 gegenüber dem ersten und zweiten Auflagebereich 16, 18 ver- gleichsweise dünn ausgeführt.The sectional view VII-VII in FIG. 7 shows a wall 8 with a hot side 10 that can be exposed to a hot medium M and a cooling side 12 opposite the hot side 10, which has a cooling surface 14 that can be acted upon with a cooling agent. The first support area 16 adjoining the wall 8 along the longitudinal axis 4 has a first support surface 20. A second contact area 18 with a second contact area 22 is adjacent to the wall 8 along the longitudinal axis 4 and is opposite the first contact area 16. Analogous to the exemplary embodiments in FIGS. 4 and 5, the wall 8 is made comparatively thin with respect to the first and second contact areas 16, 18.

Im Betrieb einer Gasturbine, d.h. unter hoher thermischer und mechanischer Belastung, hat die Wand 8 des Fuhrungsrings 15 die Tendenz, sich in Richtung der Heißseite 10 zu durchbie- gen. Die sich ergebende Durchbiegung der Wand 8 hangt dabei ab von den Temperatur- und Druckverhaltnissen, denen der Fuhrungsrings 15 unterworfen ist, sowie von den Mateπaleigen- schaften und der konstruktiven Ausgestaltung des Fuhrungsrings 15, insbesondere hinsichtlich der Anzahl und der Anord- nung der Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14.In the operation of a gas turbine, i.e. under high thermal and mechanical loads, the wall 8 of the guide ring 15 has the tendency to bend in the direction of the hot side 10. The resulting deflection of the wall 8 depends on the temperature and pressure conditions to which the guide ring 15 is subjected and the material properties and the structural design of the guide ring 15, in particular with regard to the number and the arrangement of the holding elements 28 on the cooling surface 14.

Bei einer typischen Temperaturdifferenz zwischen Heißseite 10 und Kuhlseite 12 des Fuhrungsrings 15 von etwa 800 °C, wie sie beispielsweise in einer stationären Gasturbine 1 auf- tritt, ergeben sich Werte zwischen 0 , 1 mm und 0,7 mm für die thermische Durchbiegung der Wand 8. In einer konkreten Aufgabenstellung wird man bei Design und Auslegung einer Gasturbine 1, beispielsweise mittels eines rechnergestutzten Optimierungsprozeß, eine geeignete Ausgestaltung für den Fuh- rungsring 15 erreichen. Hierbei werden die konkurrierenden Anforderungen zwischen der Durchbiegung der Wand 8 einerseits, und damit einhergehend der Anzahl und Anordnung der Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14, und einer möglichst großen effektiven Kuhloberflache 14 andererseits berücksichtigt.With a typical temperature difference between the hot side 10 and the cooling side 12 of the guide ring 15 of approximately 800 ° C., as occurs, for example, in a stationary gas turbine 1, there are values between 0.1 mm and 0.7 mm for the thermal deflection of the wall 8. In a specific task, a suitable configuration for the guide ring 15 will be achieved in the design and layout of a gas turbine 1, for example by means of a computer-aided optimization process. The competing requirements between the deflection of the wall 8 on the one hand, and therefore the number and arrangement of the holding elements 28 on the cooling surface 14, and the largest possible effective cooling surface 14 on the other hand are taken into account.

Die Ausfuhrungsbeispiele zeigen, daß das vorgeschlagene Kon- zep im Hinblick auf eine konkrete Aufgabenstellung eine große Flexibilität bietet.The examples show that the proposed concept offers great flexibility with regard to a specific task.

Figur 8 zeigt einen Längsschnitt einer Anordnung eines Abdeckelements 2, welches einen Fuhrungsring 15 darstellt, im Leitgittersegment 25 einer Gasturbine 1 ohne thermische Belastung, d.h. bei Zimmertemperatur. Der Fuhrungsring 15 umfaßt eine Wand 8 mit einer Wandstarke Dl und mit einer einem heißen Medium M aussetzbaren Heißseite 10 und einer der Heißseite gegenüberliegenden Kühlseite 12, die eine mit einem Kuhlmittel K beaufschlagbare Kuhloberflache 14 aufweist. Entlang der Langsachse 4 der Wand 8 grenzt ein erster Auflagebe- reich 16 mit einer ersten Auflageflache 20 an die Wand 8 an. Ein zweiter Auflagebereich 18 mit einer zweiten Auflageflache 22 grenzt entlang der Langsachse 4 an die Wand 8 an und liegt dem ersten Auflagebereich 16 gegenüber. Auf der Kuhloberflache 14 ist ein Halterungselement 28 angeordnet, das eine Ausnehmung 32, insbesondere eine Nut, sowie eine Halterungsauflagefläche 30 aufweist. Das Halterungselement 28 ist so ausgestaltet und auf der Kuhloberflache 14 angeordnet, daß dadurch eine zusammenhangende Kuhloberflache 14 gebildet ist. Das Leitgittersegment 25 weist eine Tragstruktur 34 auf, m die der Fuhrungsring 15 eingesetzt ist. Die Tragstruktur 34 erstreckt sich entlang einer Langsachse 4 und weist einen ersten Aufnehmbereich 40 mit einer ersten Aufnehmflache 42 und einen entlang der Langsachse gegenüberliegenden zweiten Aufnehmbereich 44 mit einer zweiten Aufnehmflache 46 sowie ein Tragelement 48 mit Tragflache 50 auf. Der Fuhrungsring 15 ist so in der Tragstruktur 34 angeordnet, daß der erste Auf- nehmbereich 40 an den ersten Auflagebereich 16 und der zweite Aufnehmbereich 44 an den zweiten Auflagebereich 18 angrenzen und das Halterungselement 28 und das Tragelement 48 sich überlappen, wobei die Halterungsauflageflache 30 und die Tragflache 50 einander gegenüberliegen. Dabei ist im hier ge- zeigten Fall ohne thermische Belastung, d.h. bei Zimmertemperatur, die Halterungsauflageflache 30 und die Tragflache 50 durch einen Spalt 52 voneinander beabstandet. Die zwischen dem ersten Aufnehmbereich 40 und dem daran angrenzenden ersten Auflagebereich 16 gebildete Konfiguration ist als Losla- ger 56 ausgeführt. Die zwischen dem zweiten Aufnehmbereich 44 und dem daran angrenzenden zweiten Auflagebereich 18 gebildete Konfiguration ist als Festlager 54 ausgeführt. Die Ausgestaltung mit einem Festlager 54 und einem Loslager 56 erleichtert die Montage des Fuhrungsrings 15 in die Tragstruk- tur 34 im thermisch nicht belasteten Zustand. Zugleich wird im Belastungsfall eine thermische Ausdehnung des Fuhrungsrings 15 entlang der Langsachse 4 ermöglicht. Im Falle eines Temperaturanstiegs erfolgt die thermische Ausdehnung vom Festiager 54 in Richtung zum Loslager 56. Die FestlagerkonfI- guration ist dabei so ausgestaltet, daß bereits bei einem geringen Temperaturanstieg gegenüber der Raumtemperatur der zweite Aufnehmbereich 44 und der daran angrenzende zweite Auflagebereich 18 in Kontakt zueinander kommen. Das Festlager ist mit einer Toleranz zwischen etwa 0.2 mm bis 0.5 mm ausge- fuhrt. Das Loslager 56 ist hingegen so dimensioniert, daß auch bei hohen Temperaturen sich der Fuhrungsring 15 entlang der Langsachse 4 ausdehnen kann. In der Anordnung hat das Loslager eine Toleranz zwischen etwa 4 mm bis 10 mm. Der Fuhrungsring 15 wird üblicherweise bei Zimmertemperatur in die Tragstruktur 34 eingesetzt. Dadurch, daß der erste Aufnehmbereich 40 an den ersten Auflagebereich 16 und der zweite Auf- nehmbereich 44 an den zweiten Auflagebereich 18 angrenzen, wird der Fuhrungsring 15 bereits m der Tragstruktur 34 gehalten. Die Beabstandung der Halterungsauflageflache 30 des Halterungselements 28 und der Tragflache 50 des Tragelements 48 durch einen Spalt 52 erleichtert die Montage des Fuhrungsrings 15 m die Tragstruktur 34. Der Fuhrungsring 15 ist als Abdeckelement 2 in einer Gasturbine 1 zwischen den in Figur 8 nicht gezeigten Plattformen zweier axial zueinander beabstandeten Leitschaufeln 7 angeordnet (siehe Figuren 1 und 2). Der Spalt 23, welcher zwischen dem äußeren Ende 27 der Laufschaufel 13 und der Heißseite 10 der Wand 8 gebildet ist, hat bei Zimmertemperatur ein Spaltmaß δ₀.FIG. 8 shows a longitudinal section of an arrangement of a cover element 2, which represents a guide ring 15, in the guide vane segment 25 of a gas turbine 1 without thermal stress, ie at room temperature. The guide ring 15 comprises a wall 8 with a wall thickness D1 and with a hot side 10 which can be exposed to a hot medium M and a cooling side 12 opposite the hot side which has a cooling surface 14 which can be acted upon with a cooling agent K. Along the longitudinal axis 4 of the wall 8, a first support area 16 adjoins the wall 8 with a first support surface 20. A second contact area 18 with a second contact surface 22 is adjacent to the wall 8 along the longitudinal axis 4 and lies opposite the first contact area 16. A mounting element 28 is arranged on the cooling surface 14 and has a recess 32, in particular a groove, and a mounting contact surface 30. The mounting element 28 is designed and arranged on the cooling surface 14 in such a way that a coherent cooling surface 14 is formed. The guide vane segment 25 has a support structure 34, m the guide ring 15 is inserted. The support structure 34 extends along a longitudinal axis 4 and has a first receiving region 40 with a first receiving surface 42 and a second receiving region 44 opposite along the longitudinal axis with a second receiving surface 46 and a supporting element 48 with a supporting surface 50. The guide ring 15 is arranged in the support structure 34 in such a way that the first receiving area 40 adjoins the first contact area 16 and the second Adjacent the receiving area 44 to the second support area 18 and the support element 28 and the support element 48 overlap, the support support surface 30 and the support surface 50 being opposite one another. In the case shown here without thermal stress, ie at room temperature, the mounting support surface 30 and the support surface 50 are spaced apart from one another by a gap 52. The configuration formed between the first receiving area 40 and the adjoining first contact area 16 is designed as a bearing 56. The configuration formed between the second receiving area 44 and the adjoining second contact area 18 is designed as a fixed bearing 54. The design with a fixed bearing 54 and a floating bearing 56 facilitates the assembly of the guide ring 15 in the support structure 34 in the thermally unloaded state. At the same time, thermal expansion of the guide ring 15 along the longitudinal axis 4 is made possible in the event of a load. In the event of a temperature rise, the thermal expansion takes place from the fixed bearing 54 in the direction of the floating bearing 56. The fixed bearing configuration is designed in such a way that the second receiving area 44 and the adjacent second contact area 18 come into contact with one another even when the temperature rises slightly compared to room temperature . The fixed bearing is designed with a tolerance between about 0.2 mm to 0.5 mm. The floating bearing 56, on the other hand, is dimensioned such that the guide ring 15 can expand along the longitudinal axis 4 even at high temperatures. In the arrangement, the floating bearing has a tolerance between approximately 4 mm to 10 mm. The guide ring 15 is usually inserted into the support structure 34 at room temperature. Because the first receiving area 40 adjoins the first contact area 16 and the second receiving area 44 adjoins the second contact area 18, the guide ring 15 is already held in the support structure 34. The spacing of the mounting support surface 30 of the mounting element 28 and the support surface 50 of the mounting element 48 by a gap 52 facilitates the assembly of the guide ring 15 m and the support structure 34. The guide ring 15 is arranged as a cover element 2 in a gas turbine 1 between the platforms, not shown in FIG. 8, of two axially spaced-apart guide vanes 7 (see FIGS. 1 and 2). The gap 23, which is formed between the outer end 27 of the rotor blade 13 and the hot side 10 of the wall 8, has a gap dimension δ ₀ at room temperature.

In Figur 9 ist das Verhalten des in Figur 8 diskutierten Systems bei thermischer Belastung, also im Betrieb einer sta- tionaren Gasturbine 1, veranschaulicht. Im Betrieb der Gasturbine 1, d.h. unter hoher thermischer und mechanischer Belastung, hat die Wand 8 des Fuhrungsrings 15 die Tendenz, sich in Richtung der Heißseite 10 durchzubiegen. Dadurch kommen die halterungsauflageflache 30 und die Tragflache 50 zur Deckung, und die Kräfte infolge der thermischen und mechanischen Belastung werden wirkungsvoll aufgenommen. Der bei Zimmertemperatur gewählte Abstand zwischen der Halterungsauflageflache 30 und der Tragflache 50 (vgl. Figur 8) hat maßgeblichen Einfluß darauf, bei welcher thermischen Belastung die Halterungsauflageflache 30 und die Tragflache 50 zur Deckung kommen, und folglich auf die resultierende thermische Durchbiegung D2 der Wand 8. Im thermisch hochbelasteten Zustand ist der Fuhrungsring 15 somit fest in der Tragstruktur 34 gehalten. Der zwischen der Heißseite 10, die dem heißen Me- dium M, insbesondere dem Heißgas, ausgesetzt ist und dem äußeren Ende 27 der Laufschaufel 13 gebildete Spalt 23 hat ein Spaltmaß δ_x, das kleiner ist als das Spaltmaß δo bei Zimmertemperatur (vgl. Figur 8). Die Differenz dieser Spaltmaße δo, δi entspricht naherungsweise der thermischen Durchbiegung D2 der Wand 8. Die sich ergebende thermische Durchbiegung D2 hangt dabei ab von der Temperatur- und Druckbelastung des Fuhrungsrings 15, und von den Mate ialeigenschaften sowie der konstruktiven Ausgestaltung, insbesondere hinsichtlich der Anzahl und der Anordnung der Halterungselemente 28 auf der Kuhloberflache 14. Das Spaltmaß δi kann durch entsprechende Ausfuhrung der gezeigten Anordnung auf ein vorgegebenes möglichst geringes Maß eingestellt werden. Die Spaltverluste in- folge des Massenstroms von heißem Medium M, insbesondere von Heißgas, durch den Spalt 23 sind auf diese Weise minimierbar, was sich positiv auf den Turbinenwirkungsgrad auswirkt. Gleichzeitig kann im Betrieb ein Anschleifen der rotierenden Laufschaufel 13 an den Fuhrungsring 15 sicher verhindert werden. Da sich die Druckdifferenz zwischen der Kuhlseite 12 und der Heißseite 10 des Fuhrungsrings 15 bei konstanter und gleichmaßiger Beaufschlagung der Kuhloberflache 14 mit Kuhlmittel K entlang der Langsachse 4, infolge der Entspannung des heißen Meαiums M entlang der Langsachse 4, kontinuierlich erhöht, st vorzugsweise die stromabwärts gebildete Lagerkonfiguration als Festlager 54 und die stromaufwärts gebildete Lagerkonfiguration als Loslager 56 ausgestaltet. Dadurch ist eine freie thermische Ausdehnung des Fuhrungsrings 15 entlang der Langsachse 4 sichergestellt. Die thermische Ausdehnung erfolgt bei Temperaturanstieg vom Festlager 54 in Richtung zum Loslager 56. Die Festlagerkonflguration, insbesondere das Festlager 54, ist dabei so ausgeführt, daß bereits bei einem geringen Temperaturanstieg gegenüber der Raumtemperatur der Aufnehmbereich 44 und der daran angrenzende Auflagebereich 18 n Kontakt zueinander kommen, so daß insbesondere die Aufnehmflache 40 und die Auflageflache 22 einander unmittelbar gegenüber liegen. Das Loslager 56 ist hingegen so ausgestaltet, daß auch bei hohen Temperaturbelastungen sich der Fuh- rungsπng 15 entlang der Langsachse 4 genügend ausdehnen kann . FIG. 9 illustrates the behavior of the system discussed in FIG. 8 under thermal loading, that is to say in the operation of a stationary gas turbine 1. During operation of the gas turbine 1, ie under high thermal and mechanical loads, the wall 8 of the guide ring 15 has the tendency to bend in the direction of the hot side 10. As a result, the bracket support surface 30 and the support surface 50 come to coincide, and the forces due to the thermal and mechanical loads are absorbed effectively. The distance selected between the support surface 30 and the support surface 50 at room temperature (cf. FIG. 8) has a significant influence on the thermal load at which the support support surface 30 and the support surface 50 are congruent, and consequently on the resulting thermal deflection D2 of the wall 8 In the thermally highly loaded state, the guide ring 15 is thus held firmly in the support structure 34. The gap 23 formed between the hot side 10, which is exposed to the hot medium M, in particular the hot gas, and the outer end 27 of the rotor blade 13 has a gap dimension δ _x which is smaller than the gap dimension δo at room temperature (cf. FIG 8th). The difference between these gap dimensions δo, δi corresponds approximately to the thermal deflection D2 of the wall 8. The resulting thermal deflection D2 depends on the temperature and pressure load on the guide ring 15, and on the material properties and the design, in particular with regard to the number and the arrangement of the holding elements 28 on the cooling surface 14. The gap dimension δi can be set to a predetermined, as small as possible, dimensioning the arrangement shown. The gap losses in follow the mass flow of hot medium M, in particular hot gas, through the gap 23 can be minimized in this way, which has a positive effect on the turbine efficiency. At the same time, grinding of the rotating rotor blade 13 against the guide ring 15 can be reliably prevented during operation. Since the pressure difference between the cooling side 12 and the hot side 10 of the guide ring 15 with constant and uniform application of cooling medium K along the longitudinal axis 4 to the cooling surface 14 continuously increases due to the relaxation of the hot medium M along the longitudinal axis 4, this is preferably the downstream formed bearing configuration as a fixed bearing 54 and the upstream bearing configuration designed as a floating bearing 56. This ensures free thermal expansion of the guide ring 15 along the longitudinal axis 4. The thermal expansion takes place when the temperature rises from the fixed bearing 54 in the direction of the floating bearing 56. The fixed bearing configuration, in particular the fixed bearing 54, is carried out in such a way that the receiving area 44 and the adjacent contact area 18 n come into contact with one another even with a slight rise in temperature compared to the room temperature , so that in particular the receiving surface 40 and the support surface 22 lie directly opposite one another. The floating bearing 56, on the other hand, is designed in such a way that the guide 15 along the longitudinal axis 4 can expand sufficiently even at high temperature loads.

Claims

Patentansprüche claims

1. Abdeckelement (2), das eine Längsachse (4) und eine Querachse (6) aufweist, umfassend a) eine Wand (8) mit einer einem heißen Medium (M) aussetzbaren Heißseite (10) und einer der Heißseite (10) gegenüberliegenden Kühlseite (12), die eine mit einem Kühlmittel (K) beaufschlagbare Kühloberfläche (14) aufweist, b) einen entlang der Längsachse (4) an die Wand (8) angren- zenden ersten Auflagebereich (16) mit einer ersten Auflagefläche (20) und einen entlang der Längsachse (4) dem ersten Auflagebereich (16) gegenüberliegenden zweiten Auflagebereich (20) mit einer zweiten Auflagefläche (22), c) einen entlang der Querachse (6) an die Wand (8) angrenzen- den ersten Randbereich (24) und einen entlang der Querachse (6) dem ersten Randbereich (24) gegenüberliegenden zweiten Randbereich (26) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Kühlseite (12) ein Halterungselement (28) vorgesehen ist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Auflagebereich (16, 20) angeordnet ist.1. Cover element (2), which has a longitudinal axis (4) and a transverse axis (6), comprising a) a wall (8) with a hot side (10) which can be exposed to a hot medium (M) and one opposite the hot side (10) Cooling side (12), which has a cooling surface (14) to which a coolant (K) can be applied, b) a first bearing area (16) adjoining the wall (8) along the longitudinal axis (4) and having a first bearing surface (20) and a second support area (20) opposite the first support area (16) along the longitudinal axis (4) with a second support surface (22), c) a first edge area (24) bordering the wall (8) along the transverse axis (6) ) and a second edge region (26) opposite the first edge region (24) along the transverse axis (6), characterized in that a holding element (28) is provided on the cooling side (12) which is located between the first and the second bearing region (16, 20) arranged is.

2. Abdeckelement (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein weite- res Halterungselement (28) auf der Kühloberfläche (14), auf dem ersten oder auf dem zweiten Randbereich (24, 26) angeordnet ist.2. Cover element (2) according to claim 1, so that a further mounting element (28) is arranged on the cooling surface (14), on the first or on the second edge region (24, 26).

3. Abdeckelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Halterungselement (28) eine Halterungsauflagefläche (30) aufweist.3. Cover element (2) according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the mounting member (28) has a mounting support surface (30).

4. Abdeckelement (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Halte- rungselement (28) eine Ausnehmung (32), insbesondere eine Nut, zum Eingriff in eine Tragstruktur (34) aufweist. 4. Cover element (2) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the holding element (28) has a recess (32), in particular a groove, for engagement in a support structure (34).

5. Abdeckelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wand (8) eine Wandstarke (Dl) zwischen etwa 1.0 mm bis 5.0 mm, insbesondere zwischen etwa 1.5 mm bis 3.0 mm, aufweist.5. Cover element (2) according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the wall (8) has a wall thickness (Dl) between about 1.0 mm to 5.0 mm, in particular between about 1.5 mm to 3.0 mm.

6. Abdeckelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kuhloberflache (14) eine Stutzstruktur (36) zur Erhöhung von Steifigkeit und Wärmeleitfähigkeit aufweist.6. Cover element (2) according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cooling surface (14) has a support structure (36) to increase rigidity and thermal conductivity.

7. Abdeckelement (2) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stutzstruktur (36) durch mindestens eine Langsrippe (38) entlang der Langsachse auf der Kuhloberflache (14) ausgeführt ist.7. Cover element (2) according to claim 6, that the support structure (36) is designed by at least one longitudinal rib (38) along the longitudinal axis on the cooling surface (14).

8. Abdeckelement (2) nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stutzstruktur (36) eine weitere Langsrippe (38) aufweist, die entlang der Langsachse (4) auf der Kuhloberflache (14) ausge- fuhrt ist.8. Cover element (2) according to claim 7, so that the support structure (36) has a further longitudinal rib (38) which is executed along the longitudinal axis (4) on the cooling surface (14).

9. Abdeckelement (2) nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e t , daß mindestens zwei in Richtung der Querachse (6) beabstandete Langsπp- pen (38) mit einem Halterungselement (28) verbunden sind.9. Cover element (2) according to claim 7 or 8, so that at least two Langsπppen (38) spaced apart in the direction of the transverse axis (6) are connected to a mounting element (28).

10. Abdeckelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Anzahl und Anordnung der Halterungselemente (28) durch eine vorgegebene thermische Durchbiegung ( D2 ) der Wand bestimmt sind.10. Cover element (2) according to one of the preceding claims, that the number and arrangement of the mounting elements (28) are determined by a predetermined thermal deflection (D2) of the wall.

11. Abdeckelement (2) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die vorge- gebene thermische Durchbiegung (D2) etwa 0.1 mm bis 1.0 mm, insbesondere etwa 0.3 mm bis 0.7 mm, betragt. 11. Cover element (2) according to claim 10, characterized in that the predetermined thermal deflection (D2) is about 0.1 mm to 1.0 mm, in particular about 0.3 mm to 0.7 mm.

12. Abdeckelement (2) nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei Halterungselemente (28) zueinander beabstandet entlang der Querachse (6) angeordnet sind.12. Cover element (2) according to claim 10 or 11, so that at least two mounting elements (28) are arranged at a distance from one another along the transverse axis (6).

13. Abdeckelement (2) nach Anspruch 10, 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei Halterungselemente (28) zueinander beabstandet entlang der Langsachse (4) angeordnet sind.13. Cover element (2) according to claim 10, 11 or 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least two mounting elements (28) are arranged spaced apart along the longitudinal axis (4).

14. Anordnung mit einem Abdeckelement (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche und mit einer Tragstruktur (34), die a) eine Langsachse (4) und eine Querachse (6) b) einen entlang der Langsachse (4) angeordneten ersten Auf- nehmbereich (40) mit einer ersten Aufnehmflache (42), c) einen entlang der Langsachse (4) gegenüberliegenden zweiten Aufnehmbereich (44) mit einer zweiten Aufnehmflache (46), d) ein Tragelement (48) mit Tragflache (50) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste Aufnehmbereich (40) an den ersten Auflagebereich (16) und der zweite Aufnehmbereich (44) an den zweiten Auflagebereich (20) angrenzen und das Halterungselement (28) und das Tragelement (38) sich überlappen, wobei die Halterungsauflagefla- ehe (30) und die Tragflache (50) einander gegenüberliegen.14. Arrangement with a cover element (2) according to one of the preceding claims and with a support structure (34) which a) has a longitudinal axis (4) and a transverse axis (6) b) a first receiving region arranged along the longitudinal axis (4) (40) with a first receiving surface (42), c) has a second receiving region (44) opposite along the longitudinal axis (4) with a second receiving surface (46), d) has a supporting element (48) with supporting surface (50), characterized in that that the first receiving area (40) adjoins the first contact area (16) and the second receiving area (44) adjoins the second contact area (20) and the mounting element (28) and the support element (38) overlap, the mounting contact surface ( 30) and the wing (50) face each other.

15. Anordnung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ohne thermische Belastung, insbesondere bei Zimmertemperatur, die Hal- terungsauflageflache (30) und die Tragflache (50) durch einen Spalt (52) voneinander beabstandet sind.15. Arrangement according to claim 14, so that the mounting support surface (30) and the support surface (50) are spaced apart from one another by a gap (52) without thermal load, in particular at room temperature.

16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine zwi- sehen einem Aufnehmbereich (40, 44) und dem daran angrenzenden Auflagebereich (16, 18) gebildete Konfiguration als Fest- lager (54) und die andere Konfiguration als Loslager (56) ausgeführt sind.16. Arrangement according to claim 14 or 15, characterized in that a see between a receiving area (40, 44) and the adjacent support area (16, 18) formed configuration as a fixed bearing (54) and the other configuration as a floating bearing (56) are executed.

17. Anordnung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Festlager (54) eine Toleranz zwischen etwa 0.2 mm bis 0.5 mm hat17. The arrangement according to claim 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the fixed bearing (54) has a tolerance between about 0.2 mm to 0.5 mm

18. Anordnung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Losla- ger (56) eine Toleranz zwischen etwa 4 mm bis 10 mm hat.18. Arrangement according to claim 16, so that the releaser (56) has a tolerance between approximately 4 mm to 10 mm.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abdeckelement (2) und die Tragstruktur (34) in einer thermi- sehen Maschine, insbesondere in einer Gasturbine (1) , angeordnet sind. 19. Arrangement according to one of claims 14 to 18, so that the cover element (2) and the support structure (34) are arranged in a thermal machine, in particular in a gas turbine (1).