EP2980369A1 - Mechanism to join parts of gas turbine engines - Google Patents

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EP2980369A1
EP2980369A1 EP14179141.8A EP14179141A EP2980369A1 EP 2980369 A1 EP2980369 A1 EP 2980369A1 EP 14179141 A EP14179141 A EP 14179141A EP 2980369 A1 EP2980369 A1 EP 2980369A1
Authority
EP
European Patent Office
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gas turbine
turbine component
rotation
eccentric
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14179141.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Dr. Sasse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Aero Engines AG filed Critical MTU Aero Engines AG
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Priority to US14/805,496 priority patent/US20160032777A1/en
Publication of EP2980369A1 publication Critical patent/EP2980369A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/37—Retaining components in desired mutual position by a press fit connection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • F05D2260/56—Kinematic linkage, i.e. transmission of position using cams or eccentrics

Definitions

  • the present invention relates to a gas turbine engine assembly having a first and second component, a method for connecting the first and second components of such a gas turbine engine assembly and a gas turbine, in particular an aircraft engine, with such a gas turbine engine assembly.
  • An object of an embodiment of the present invention is therefore to provide a gas turbine with at least two interconnected components.
  • Claims 10, 11 provide a method for connecting a first and a second component of such a gas turbine engine assembly or a gas turbine, in particular an aircraft engine, with such a gas turbine engine assembly under protection.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • a gas turbine component arrangement has a first gas turbine component and a second gas turbine component that can be connected to it in a non-destructively detachable, connectable, in particular connected, manner.
  • the first gas turbine component may in particular be a first wall segment, in particular a so-called fairing or panel, of a gas turbine duct housing, in particular of a turbine center frame between a first and a second turbine, the second gas turbine component corresponding in particular a second wall segment, in particular a panel or fairing, of the gas turbine duct housing.
  • the second gas turbine component has a flange which, in one embodiment, overlaps or is provided for a surface of the first gas turbine component connected to the second gas turbine component.
  • this surface of the first gas turbine component is a surface facing away from a gas channel defined by the gas turbine components or perpendicular to the axis of rotation of the gas turbine.
  • the flange of the second gas turbine component is bent and / or partially overlaps or is provided for the first gas turbine component connected to the second gas turbine component. Additionally or alternatively, an edge of the first gas turbine component which is overlapped or provided for this purpose by the flange can also be folded.
  • the gas turbine engine assembly includes an eccentric biasing member rotatably supported about the rotational axis of the first gas turbine component and having an eccentric contour whose radial distance varies perpendicular to this rotational axis at an angle about the rotational axis, in particular to press the flange of the second gas turbine component, in particular at least backlash-free, against the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange, in particular to clamp the flange of the second gas turbine component between the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange and the eccentric contour.
  • the flange of the second gas turbine component is pressed by the eccentric contour, in particular at least play, against the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange, in particular the flange of the second gas turbine component between the first gas turbine component and its Flange overlapped surface and the eccentric contour clamped.
  • the clamping or clamping force is so small (set or predetermined) that the flange of the second gas turbine component relative to the first gas turbine component or its surface overlapped by this flange, in particular in the direction of the axis of rotation, can slide to compensate for thermal expansion can.
  • the clamping force can in particular also, at least substantially, be equal to zero.
  • the eccentric contour can also impose a non-zero, preferably low, clamping force or be configured for this purpose.
  • a coefficient of friction between the flange of the second gas turbine component and the first gas turbine component or its surface overlapped by this flange and / or between the flange of the second gas turbine component and the eccentric contour in the direction of the axis of rotation is less than in the circumferential direction or transverse thereto, to facilitate sliding in the direction of the axis of rotation relative to a rotation of the two gas turbine component perpendicular to this.
  • the eccentric contour is in one embodiment, at least in sections, circular segment-shaped, wherein a center of this circle segment is spaced from the axis of rotation, so that a radial distance of the eccentric contour varies perpendicular to the axis of rotation at an angle about the axis of rotation.
  • a circular segment-shaped eccentric contour is advantageous to manufacture in one embodiment.
  • a uniform adjustment of the pressure, in particular the clamping can be achieved.
  • the eccentric contour in one embodiment, at least in sections may be cam-shaped.
  • the radial distance varies at least in sections monotonically, in particular strictly monotonically or continuously, with the angle.
  • the radial distance at least in an angular range at a larger in a AndschreibFWraum angle always at least as large (monotonous), especially always larger (strictly monotonous) as or at a smaller in AndschreibFWraum angle.
  • a radial distance of the eccentric contour and thus a pressing, in particular a game and / or a clamping continuously changed and thus adjusted.
  • the flange of the second gas turbine component In order to press the flange of the second gas turbine component through the eccentric contour without play against the first gas turbine component, in particular to clamp between the first gas turbine component and the eccentric contour, forms in one embodiment the, in particular radial, Gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange with the flange arranged in this gap with at least one pressing angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component a play-free, preferably an interference fit.
  • this is to be understood in particular as meaning that the gap is at most equal to one, in particular smaller than one, wall thickness of the undeformed flange.
  • the gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange forms with the flange arranged in this gap from a minimum pressing angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component with or at increasing rotational angle of the eccentric clamping element in the pressing rotational direction an angle range, which is preferably at least 15 °, a narrowing, in particular stronger clamping, interference or press fit or takes the gap with in Andrückwindraum increasing rotational angle over an angular range, which is preferably at least 15 ° from.
  • the gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange forms with the flange arranged in this gap with at least one play angle of rotation of the eccentric clamping element, in particular from a maximum play angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component or when seen in Andrückdusraum decreasing angle of rotation of the Exzenterspannelements over an angular range, which is preferably at least 15 °, one, in particular further expectant, transition or clearance fit.
  • the gap is greater than a wall thickness of the undeformed flange.
  • the flange of the second gas turbine component By first arranging the flange of the second gas turbine component between the surface of the first gas turbine component and the eccentric contour and then rotating the eccentric contour around the axis of rotation into a pressing rotational angle, the flange is pressed by the eccentric contour against the first gas turbine component, in particular the flange between the first Clamped gas turbine component and the eccentric contour, and so the first and second gas turbine component connected or fastened together.
  • the eccentric contour is rotatably mounted or mounted on a hub which, in particular rotationally fixed, preferably cohesively, in particular integrally connected or is connected to the first gas turbine component.
  • the eccentric clamping element while a with the eccentric contour, in particular rotationally fixed, preferably cohesively, in particular integrally connected shaft which is rotatably mounted about the rotation axis in a bore of the first gas turbine component or is.
  • the shaft ends in the bore, it can be screwed or in particular in or with this.
  • the shaft passes through the (passage) bore and is or is screwed on a eccentric contour side facing away with a nut.
  • the nut is supported in a version directly or via an intermediate element, in particular a washer, on the first gas turbine component and in one embodiment, the eccentric clamping element, in particular frictionally engaged, can be secured against rotation therefrom.
  • the eccentric clamping element is or is arranged or rotatably mounted on an outer side of the first gas turbine component, in particular on a projecting radial flange of the first gas turbine component, in particular a gas channel defined by the components.
  • the bore, in which the shaft of the eccentric clamping element is or is mounted be or be arranged in a projecting on the outside of the radial flange of the first gas turbine component.
  • the gas turbine component arrangement has an anti-rotation lock between the eccentric clamping element and the first gas turbine component.
  • the anti-twist device can be frictionally engaged, in particular by a nut bolted to the eccentric clamping element, which is supported on the first gas turbine component and clamps the eccentric clamping element against the first gas turbine component in such a way that the eccentric clamping element and the first gas turbine component are frictionally secured against rotation.
  • the anti-rotation can be positively and in one development have one or more circumferentially spaced projections in the direction of the axis of rotation or engage with or optionally with different angles of rotation of the Exzenterspannelements about the axis of rotation in corresponding recesses (can).
  • the positive rotation in one embodiment has a plurality of discrete, circumferentially spaced apart rotational angle with which the eccentric clamping element can be alternatively or alternatively secured against rotation on the first gas turbine component or can be.
  • a pressing in particular a clamping, can be set in discrete stages.
  • the directional terms "radial” and “circumferential direction” generally refer to the axis of rotation of the eccentric chuck member.
  • the anti-twist device has a (tensioning element-side) toothed disk with a plurality of teeth spaced apart from one another in the circumferential direction, which is or are secured in a form-locking manner on the eccentric tensioning element. Additionally or alternatively, in a further development, the anti-twist device has a (gas turbine component side) toothed disk with a plurality of teeth spaced apart in the circumferential direction, which is or are rotationally secured against rotation on the first gas turbine component.
  • the eccentric tensioning element can alternatively or alternatively be secured against rotation on the first gas turbine component in a plurality of discrete, circumferentially spaced rotation angles .
  • the toothed disks can be produced separately from the eccentric clamping element or gas turbine component and can be secured against rotation, in particular by one or more projections and / or recesses extending parallel to the axis of rotation, which in particular facilitates the production of the eccentric clamping element or gas turbine component.
  • the eccentric contour is formed spherical in the direction of the axis of rotation.
  • the eccentric contour in a section through the axis of rotation to a constant or variable radius, which is convex against the flange.
  • the axis of rotation about which the eccentric biasing element is rotatable extends at least substantially tangentially to a direction of rotation of the gas turbine, or at least substantially perpendicular to a rotational axis of the gas turbine.
  • a compact design and / or advantageous (de) mounting can be provided.
  • the axis of rotation of the eccentric clamping element can also be inclined or, at least substantially, parallel to the axis of rotation of the gas turbine.
  • Fig. 1 shows a gas turbine engine assembly according to an embodiment of the present invention in a section perpendicular to a rotational axis of the gas turbine with a first gas turbine component in the form of a fairing 10 of a TFC and a second gas turbine component connected thereto in the form of a panel 20 with a folded flange 21.
  • the first gas turbine component 10 may also be a panel and the second gas turbine component 20 may be a fairing.
  • the flange 21 overlaps a gas passage 100 defined by the gas turbine components 10, 20 and perpendicular to a rotation axis (perpendicular to the plane of the drawing) Fig. 1 ) of the gas turbine outer surface of the first gas turbine component 10 connected to the second gas turbine component.
  • the gas turbine component arrangement has an eccentric clamping element 30 which is mounted rotatably about an axis of rotation A on the first gas turbine component 10 and has an eccentric contour 31 crowned in the direction of the axis of rotation whose radial distance r varies perpendicular to the axis of rotation A at an angle (p) about this axis of rotation to press the flange 21 of the second gas turbine component 20 without play against the surface of the first gas turbine component 10 which is overlapped by the flange, preferably to clamp it between the surface of the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 which is overlapped by the flange.
  • the eccentric contour 31 is, as in the section of Fig. 2 recognizable, in the embodiment circular segment-shaped and spaced from the axis of rotation. Accordingly, the radial distance r varies in sections strictly monotone or continuously with the angle ⁇ .
  • the eccentric clamping element 30 has an integrally formed with the eccentric contour 31 shaft 32 which is rotatable about the axis of rotation A, a through hole 11 in an outer side facing away from the channel 100 (above in FIG Fig. 1, 2 ) of the first gas turbine component protruding radial flange 12 passes through and on a eccentric contour side facing away (right in Fig. 1 ) is bolted to a nut 40.
  • the nut is supported directly on the first gas turbine component 10.
  • the gas turbine component arrangement has a form-locking rotation lock with a tensioning element-side toothed disk 51 and a gas turbine component-side toothed disk 52 between the eccentric tensioning element 30 and the first gas turbine component 10, which in FIG Fig. 3, 4 are shown individually.
  • the tension element-side toothed disk 51 (left in FIG Fig. 3 ) has a plurality of circumferentially spaced projections or teeth 53 (see. Fig. 3, 4 ), which can selectively engage with or with different angles of rotation of the eccentric clamping element 30 about the axis of rotation A in corresponding recesses between teeth 54 of the gas turbine component side toothed disk 52.
  • the tensioning element-side toothed disk 51 and the gas turbine component-side toothed disk 52 are produced separately from the eccentric clamping element or gas turbine component and are secured against rotation by a positive fit by projections 55 and recesses 56 (cf. Fig. 1 ).
  • the flange 21 is arranged with play in the gap between the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 and the eccentric contour 31 then about the axis of rotation A in an in Fig. 1, 2 shown pressing rotational angle rotated, in which it presses the flange against the first gas turbine component 10 without play, preferably clamps the flange.
  • the nut 40 is tightened and secured against rotation by the form-locking intermeshing toothed pulleys 51, 52, the eccentric clamping element 30 on the first gas turbine component 10 and thereby impressed by the Exzenterspannelement 30 pressing, in particular clamping.
  • the clamping force is adjusted so that the flange 21 can slide in the gap between the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 to compensate for thermal expansion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasturbinenbauteilanordnung mit einem ersten Gasturbinenbauteil, insbesondere einem ersten Wandsegment (10) eines Gasturbinenkanalgehäuses, einem damit verbindbaren zweiten Gasturbinenbauteil, insbesondere einem zweiten Wandsegment (20) eines Gasturbinenkanalgehäuses, mit einem, insbesondere abgekanteten, Flansch (21), und einem Exzenterspannelement (30), das um eine Drehachse (A) drehbar an dem ersten Gasturbinenbauteil gelagert ist und eine Exzenterkontur (31) aufweist, deren radialer Abstand (r) zu der Drehachse mit einem Winkel (Õ) um die Drehachse variiert, um den Flansch (21) des zweiten Gasturbinenbauteils (20) gegen das erste Gasturbinenbauteil (10) zu drücken, insbesondere zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil (10) und der Exzenterkontur (31) zu klemmen.The present invention relates to a gas turbine component arrangement with a first gas turbine component, in particular a first wall segment (10) of a gas turbine duct housing, a second gas turbine component connectable therewith, in particular a second wall segment (20) of a gas turbine duct housing, with a, in particular beveled, flange (21), and a An eccentric biasing member (30) rotatably supported about an axis of rotation (A) on the first gas turbine component and having an eccentric contour (31) whose radial distance (r) from the axis of rotation varies at an angle (Õ) about the axis of rotation about the flange (21) of the second gas turbine component (20) to press against the first gas turbine component (10), in particular between the first gas turbine component (10) and the eccentric contour (31) to clamp.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasturbinenbauteilanordnung mit einem ersten und zweiten Bauteil, ein Verfahren zum Verbinden des ersten und zweiten Bauteils einer solchen Gasturbinenbauteilanordnung sowie eine Gasturbine, insbesondere ein Flugtriebwerk, mit einer solchen Gasturbinenbauteilanordnung.The present invention relates to a gas turbine engine assembly having a first and second component, a method for connecting the first and second components of such a gas turbine engine assembly and a gas turbine, in particular an aircraft engine, with such a gas turbine engine assembly.

In Gasturbinen muss eine Vielzahl von Bauteilen miteinander verbunden werden. So werden beispielsweise nach betriebsinterner Praxis bisher sogenannte Fairings und Panels von Turbinenmittelrahmen ("Turbine Center Frame" TCF) dadurch miteinander verbunden, dass Gewindebolzen in die Fairings eingelötet werden, auf denen Klemmplatten verspannt werden. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere für solche Fairings und Panels verwendet werden und wird daher nachfolgend exemplarisch daran erläutert, sie kann jedoch gleichermaßen zur Verbindung anderer Bauteile einer Gasturbine verwendet werden.In gas turbines, a large number of components must be connected to one another. So far, for example, so-called fairings and panels of turbine center frame ("TCF") are connected to each other by internally practice that threaded bolts are soldered into the fairings on which clamping plates are clamped. The present invention can be used in particular for such fairings and panels and is therefore exemplified hereafter, but it can equally be used to connect other components of a gas turbine.

Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gasturbine mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Bauteilen zur Verfügung zu stellen.An object of an embodiment of the present invention is therefore to provide a gas turbine with at least two interconnected components.

Diese Aufgabe wird durch eine Gasturbinenbauteilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 10, 11 stellen ein Verfahren zum Verbinden eines ersten und zweiten Bauteils einer solchen Gasturbinenbauteilanordnung bzw. eine Gasturbine, insbesondere ein Flugtriebwerk, mit einer solchen Gasturbinenbauteilanordnung unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a gas turbine component arrangement with the features of claim 1. Claims 10, 11 provide a method for connecting a first and a second component of such a gas turbine engine assembly or a gas turbine, in particular an aircraft engine, with such a gas turbine engine assembly under protection. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Gasturbinenbauteilanordnung ein erstes Gasturbinenbauteil und ein damit, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, verbindbares, insbesondere verbundenes, zweites Gasturbinenbauteil auf.According to one aspect of the present invention, a gas turbine component arrangement has a first gas turbine component and a second gas turbine component that can be connected to it in a non-destructively detachable, connectable, in particular connected, manner.

Das erste Gasturbinenbauteil kann insbesondere ein erstes Wandsegment, insbesondere ein sogenanntes Fairing oder Panel, eines Gasturbinenkanalgehäuses, insbesondere eines Turbinenmittelrahmens zwischen einer ersten und einer zweiten Turbine, sein, das zweite Gasturbinenbauteil entsprechend insbesondere ein zweites Wandsegment, insbesondere ein Panel oder Fairing, des Gasturbinenkanalgehäuses.The first gas turbine component may in particular be a first wall segment, in particular a so-called fairing or panel, of a gas turbine duct housing, in particular of a turbine center frame between a first and a second turbine, the second gas turbine component corresponding in particular a second wall segment, in particular a panel or fairing, of the gas turbine duct housing.

Das zweite Gasturbinenbauteil weist einen Flansch auf, der in einer Ausführung eine Oberfläche des mit dem zweiten Gasturbinenbauteil verbundenen ersten Gasturbinenbauteils überlappt bzw. hierzu vorgesehen ist. Diese Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils ist in einer Ausführung eine einem durch die Gasturbinenbauteile definierten Gaskanal abgewandte bzw. senkrecht zur Rotationsachse der Gasturbine äußere Oberfläche.The second gas turbine component has a flange which, in one embodiment, overlaps or is provided for a surface of the first gas turbine component connected to the second gas turbine component. In one embodiment, this surface of the first gas turbine component is a surface facing away from a gas channel defined by the gas turbine components or perpendicular to the axis of rotation of the gas turbine.

In einer Ausführung ist der Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils abgekantet und/oder überlappt das mit dem zweiten Gasturbinenbauteil verbundene erste Gasturbinenbauteil teilweise bzw. ist hierzu vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein von dem Flansch überlappter bzw. hierzu vorgesehener Rand des ersten Gasturbinenbauteils abgekantet sein.In one embodiment, the flange of the second gas turbine component is bent and / or partially overlaps or is provided for the first gas turbine component connected to the second gas turbine component. Additionally or alternatively, an edge of the first gas turbine component which is overlapped or provided for this purpose by the flange can also be folded.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Gasturbinenbauteilanordnung ein Exzenterspannelement auf, das um eine Drehachse drehbar an dem ersten Gasturbinenbauteil gelagert ist bzw. wird und eine Exzenterkontur aufweist, deren radialer Abstand senkrecht zu dieser Drehachse mit einem Winkel um die Drehachse variiert, insbesondere, um den Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils, insbesondere wenigstens spielfrei, gegen das erste Gasturbinenbauteil bzw. dessen von dem Flansch überlappte Oberfläche zu drücken, insbesondere den Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil bzw. dessen von dem Flansch überlappter Oberfläche und der Exzenterkontur zu klemmen. Entsprechend ist bzw. wird in einer Ausführung der Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils durch die Exzenterkontur, insbesondere wenigstens spielfrei, gegen das erste Gasturbinenbauteil bzw. dessen von dem Flansch überlappte Oberfläche gedrückt, insbesondere der Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil bzw. dessen von dem Flansch überlappter Oberfläche und der Exzenterkontur geklemmt.According to one aspect of the present invention, the gas turbine engine assembly includes an eccentric biasing member rotatably supported about the rotational axis of the first gas turbine component and having an eccentric contour whose radial distance varies perpendicular to this rotational axis at an angle about the rotational axis, in particular to press the flange of the second gas turbine component, in particular at least backlash-free, against the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange, in particular to clamp the flange of the second gas turbine component between the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange and the eccentric contour. Accordingly, in one embodiment, the flange of the second gas turbine component is pressed by the eccentric contour, in particular at least play, against the first gas turbine component or its surface overlapped by the flange, in particular the flange of the second gas turbine component between the first gas turbine component and its Flange overlapped surface and the eccentric contour clamped.

Dabei ist bzw. wird in einer Ausführung die Klemmung bzw. Klemmkraft so gering (eingestellt bzw. vorgegeben), dass der Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils relativ zu dem ersten Gasturbinenbauteil bzw. dessen von diesem Flansch überlappter Oberfläche, insbesondere in Richtung der Drehachse, gleiten kann, um thermische Dehnungen ausgleichen zu können. Die Klemmkraft kann insbesondere auch, wenigstens im Wesentlichen, gleich Null sein. Gleichermaßen kann die Exzenterkontur auch eine von Null verschiedene, vorzugsweise geringe, Klemmkraft aufprägen bzw. hierzu eingerichtet sein.Here, in one embodiment, the clamping or clamping force is so small (set or predetermined) that the flange of the second gas turbine component relative to the first gas turbine component or its surface overlapped by this flange, in particular in the direction of the axis of rotation, can slide to compensate for thermal expansion can. The clamping force can in particular also, at least substantially, be equal to zero. Equally, the eccentric contour can also impose a non-zero, preferably low, clamping force or be configured for this purpose.

In einer Ausführung ist ein Reibkoeffizient zwischen dem Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils und dem ersten Gasturbinenbauteil bzw. dessen von diesem Flansch überlappter Oberfläche und/oder zwischen dem Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils und der Exzenterkontur in Richtung der Drehachse geringer als in Umfangsrichtung bzw. quer zu dieser, um ein Gleiten in Richtung der Drehachse gegenüber einem Verdrehen der beiden Gasturbinenbauteils senkrecht zu dieser zu erleichtern.In one embodiment, a coefficient of friction between the flange of the second gas turbine component and the first gas turbine component or its surface overlapped by this flange and / or between the flange of the second gas turbine component and the eccentric contour in the direction of the axis of rotation is less than in the circumferential direction or transverse thereto, to facilitate sliding in the direction of the axis of rotation relative to a rotation of the two gas turbine component perpendicular to this.

Die Exzenterkontur ist in einer Ausführung, wenigstens abschnittsweise, kreissegmentförmig, wobei ein Mittelpunkt dieses Kreissegments von der Drehachse beabstandet ist, so dass ein radialer Abstand der Exzenterkontur senkrecht zur Drehachse mit einem Winkel um die Drehachse variiert. Eine kreissegmentförmige Exzenterkontur ist in einer Ausführung vorteilhaft zu fertigen. Zusätzlich oder alternativ kann ein radialer Abstand r der Exzenterkontur zu der Drehachse in einer Ausführung, wenigstens abschnittsweise, linear mit dem Drehwinkel ϕ variieren (r = k·ϕ; k = konstant). Hierdurch kann in einer Ausführung eine gleichmäßige Verstellung des Andrückens, insbesondere der Klemmung, erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Exzenterkontur in einer Ausführung, wenigstens abschnittsweise, nockenförmig ausgebildet sein.The eccentric contour is in one embodiment, at least in sections, circular segment-shaped, wherein a center of this circle segment is spaced from the axis of rotation, so that a radial distance of the eccentric contour varies perpendicular to the axis of rotation at an angle about the axis of rotation. A circular segment-shaped eccentric contour is advantageous to manufacture in one embodiment. Additionally or alternatively, a radial distance r of the eccentric contour to the rotation axis in one embodiment, at least in sections, vary linearly with the rotation angle φ (r = k · φ; k = constant). As a result, in one embodiment, a uniform adjustment of the pressure, in particular the clamping, can be achieved. Additionally or alternatively, the eccentric contour in one embodiment, at least in sections, may be cam-shaped.

Vorzugsweise variiert der radiale Abstand wenigstens abschnittsweise monoton, insbesondere streng monoton bzw. kontinuierlich, mit dem Winkel. Hierdurch wird in fachüblicher Weise verstanden, dass der radiale Abstand wenigstens in einem Winkelbereich bei einem in einer Andrückdrehrichtung größeren Winkel stets wenigstens so groß (monoton), insbesondere stets größer (streng monoton) ist wie bzw. als bei einem in Andrückdrehrichtung kleineren Winkel. Dadurch kann in einer Ausführung ein radialer Abstand der Exzenterkontur und damit ein Andrücken, insbesondere ein Spiel und/oder eine Klemmung, kontinuierlich verändert und somit eingestellt werden.Preferably, the radial distance varies at least in sections monotonically, in particular strictly monotonically or continuously, with the angle. This is understood in the usual way that the radial distance at least in an angular range at a larger in a Andrückdrehrichtung angle always at least as large (monotonous), especially always larger (strictly monotonous) as or at a smaller in Andrückdrehrichtung angle. Thereby, in one embodiment, a radial distance of the eccentric contour and thus a pressing, in particular a game and / or a clamping, continuously changed and thus adjusted.

Um den Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils durch die Exzenterkontur spielfrei gegen das erste Gasturbinenbauteil zu drücken, insbesondere zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil und der Exzenterkontur zu klemmen, bildet in einer Ausführung der, insbesondere radiale, Spalt zwischen der Exzenterkontur und der von dem Flansch überlappten Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils mit dem in diesem Spalt angeordneten Flansch bei wenigstens einem Andrück-Drehwinkel des Exzenterspannelements relativ zu dem ersten Gasturbinenbauteil eine spielfreie, vorzugsweise eine Übermaß- bzw. Presspassung. Hierunter wird vorliegend insbesondere verstanden, dass der Spalt höchstens gleich einer, insbesondere kleiner als eine, Wandstärke des undeformierten Flansches ist. In einer Weiterbildung bildet der Spalt zwischen der Exzenterkontur und der von dem Flansch überlappten Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils mit dem in diesem Spalt angeordneten Flansch ab einem minimalen Andrück-Drehwinkel des Exzenterspannelements relativ zu dem ersten Gasturbinenbauteil mit bzw. bei in Andrückdrehrichtung zunehmendem Drehwinkel des Exzenterspannelements über einen Winkelbereich, der vorzugsweise wenigstens 15° beträgt, eine enger werdende, insbesondere stärker klemmende, Übermaß- bzw. Presspassung bzw. nimmt der Spalt mit in Andrückdrehrichtung zunehmendem Drehwinkel über einen Winkelbereich, der vorzugsweise wenigstens 15° beträgt, ab. Zusätzlich oder alternativ bildet der Spalt zwischen der Exzenterkontur und der von dem Flansch überlappten Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils mit dem in diesem Spalt angeordneten Flansch bei wenigstens einem Spiel-Drehwinkel des Exzenterspannelements, insbesondere ab einem maximalen Spiel-Drehwinkel des Exzenterspannelements relativ zu dem ersten Gasturbinenbauteil mit bzw. bei in Andrückdrehrichtung gesehen abnehmendem Drehwinkel des Exzenterspannelements über einen Winkelbereich, der vorzugsweise wenigstens 15° beträgt, eine, insbesondere weiter werdende, Übergangs- oder Spielpassung. Hierunter wird vorliegend insbesondere verstanden, dass der Spalt größer ist als eine Wandstärke des undeformierten Flansches.In order to press the flange of the second gas turbine component through the eccentric contour without play against the first gas turbine component, in particular to clamp between the first gas turbine component and the eccentric contour, forms in one embodiment the, in particular radial, Gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange with the flange arranged in this gap with at least one pressing angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component a play-free, preferably an interference fit. In the present case, this is to be understood in particular as meaning that the gap is at most equal to one, in particular smaller than one, wall thickness of the undeformed flange. In a further development, the gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange forms with the flange arranged in this gap from a minimum pressing angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component with or at increasing rotational angle of the eccentric clamping element in the pressing rotational direction an angle range, which is preferably at least 15 °, a narrowing, in particular stronger clamping, interference or press fit or takes the gap with in Andrückdrehrichtung increasing rotational angle over an angular range, which is preferably at least 15 ° from. Additionally or alternatively, the gap between the eccentric contour and the surface of the first gas turbine component overlapped by the flange forms with the flange arranged in this gap with at least one play angle of rotation of the eccentric clamping element, in particular from a maximum play angle of rotation of the eccentric clamping element relative to the first gas turbine component or when seen in Andrückdrehrichtung decreasing angle of rotation of the Exzenterspannelements over an angular range, which is preferably at least 15 °, one, in particular further expectant, transition or clearance fit. This is understood in the present case in particular that the gap is greater than a wall thickness of the undeformed flange.

Indem zunächst der Flansch des zweiten Gasturbinenbauteils zwischen der Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils und der Exzenterkontur angeordnet und die Exzenterkontur dann um die Drehachse in einen Andrück-Drehwinkel verdreht wird, werden der Flansch durch die Exzenterkontur gegen das erste Gasturbinenbauteil gedrückt, insbesondere der Flansch zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil und der Exzenterkontur geklemmt, und so das erste und zweite Gasturbinenbauteil miteinander verbunden bzw. aneinander befestigt.By first arranging the flange of the second gas turbine component between the surface of the first gas turbine component and the eccentric contour and then rotating the eccentric contour around the axis of rotation into a pressing rotational angle, the flange is pressed by the eccentric contour against the first gas turbine component, in particular the flange between the first Clamped gas turbine component and the eccentric contour, and so the first and second gas turbine component connected or fastened together.

In einer Ausführung ist die Exzenterkontur drehbar auf einer Nabe angeordnet bzw. gelagert, die, insbesondere drehfest, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere integral, mit dem ersten Gasturbinenbauteil verbunden ist bzw. wird. In einer anderen Ausführung weist das Exzenterspannelement hingegen eine mit der Exzenterkontur, insbesondere drehfest, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere integral, verbundene Welle auf, die um die Drehachse drehbar in einer Bohrung des ersten Gasturbinenbauteils gelagert ist bzw. wird. Durch Drehen der drehfest mit der Exzenterkontur verbundenen Welle kann in einer Ausführung vorteilhaft der Drehwinkel der Exzenterkontur verändert und so der Flansch gegen das erste Gasturbinenbauteil gedrückt, insbesondere mit diesem geklemmt werden.In one embodiment, the eccentric contour is rotatably mounted or mounted on a hub which, in particular rotationally fixed, preferably cohesively, in particular integrally connected or is connected to the first gas turbine component. In another embodiment, the eccentric clamping element while a with the eccentric contour, in particular rotationally fixed, preferably cohesively, in particular integrally connected shaft which is rotatably mounted about the rotation axis in a bore of the first gas turbine component or is. By rotating the rotatably connected to the eccentric contour shaft, the angle of rotation of the eccentric contour can advantageously be changed in one embodiment and so the flange pressed against the first gas turbine component, in particular clamped with this.

In einer Ausführung endet die Welle in der Bohrung, sie kann insbesondere in bzw. mit dieser verschraubt sein bzw. werden. In einer anderen Ausführung durchgreift die Welle die (Durchgangs)Bohrung und ist bzw. wird auf einer exzenterkonturabgewandten Seite mit einer Mutter verschraubt. Die Mutter stützt sich in einer Ausführung direkt oder über ein Zwischenelement, insbesondere eine Unterlegscheibe, an dem ersten Gasturbinenbauteil ab und kann in einer Ausführung so das Exzenterspannelement, insbesondere reibschlüssig, an diesem verdrehsichern.In one embodiment, the shaft ends in the bore, it can be screwed or in particular in or with this. In another embodiment, the shaft passes through the (passage) bore and is or is screwed on a eccentric contour side facing away with a nut. The nut is supported in a version directly or via an intermediate element, in particular a washer, on the first gas turbine component and in one embodiment, the eccentric clamping element, in particular frictionally engaged, can be secured against rotation therefrom.

In einer Ausführung ist bzw. wird das Exzenterspannelement auf einer, insbesondere einem durch die Bauteile definierten Gaskanal abgewandten, Außenseite des ersten Gasturbinenbauteils, insbesondere an einem hervorstehenden Radialflansch des ersten Gasturbinenbauteils, angeordnet bzw. drehbar gelagert. Insbesondere kann die Bohrung, in der die Welle des Exzenterspannelements gelagert ist bzw. wird, in einem an der Außenseite hervorstehenden Radialflansch des ersten Gasturbinenbauteils angeordnet sein bzw. werden. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft das Exzenterspannelement von der Außenseite her verdreht und so die Verbindung (de)montiert bzw. eingestellt werden. Insbesondere, wenn eine der Außenseite gegenüberliegende Innenseite des ersten und/oder zweiten Gasturbinenbauteils einen Gaskanal definiert, kann so eine Störung des Gaskanals durch das Exzenterspannelement vermieden und/oder die (De)Montage vereinfacht werden.In one embodiment, the eccentric clamping element is or is arranged or rotatably mounted on an outer side of the first gas turbine component, in particular on a projecting radial flange of the first gas turbine component, in particular a gas channel defined by the components. In particular, the bore, in which the shaft of the eccentric clamping element is or is mounted, be or be arranged in a projecting on the outside of the radial flange of the first gas turbine component. As a result, in one embodiment, the eccentric clamping element can advantageously be rotated from the outside, and thus the connection (de) can be mounted or adjusted. In particular, when an outer side of the inner side of the first and / or second gas turbine component defines a gas channel, a disruption of the gas channel by the eccentric clamping element can be avoided and / or the (de) assembly can be simplified.

In einer Ausführung weist die Gasturbinenbauteilanordnung eine Verdrehsicherung zwischen dem Exzenterspannelement und dem ersten Gasturbinenbauteil auf. Hierdurch kann ein durch eine Verdrehung des Exzenterspannelements um die Drehachse eingestelltes Andrücken, insbesondere eine durch eine Verdrehung des Exzenterspannelements um die Drehachse eingestellte bzw. aufgeprägte Klemmung, gesichert werden.In one embodiment, the gas turbine component arrangement has an anti-rotation lock between the eccentric clamping element and the first gas turbine component. As a result, it is possible to secure a pressing, which is set by a rotation of the eccentric tensioning element about the axis of rotation, in particular a clamping which is adjusted or impressed by a rotation of the eccentric tensioning element about the axis of rotation.

Die Verdrehsicherung kann reibschlüssig sein, insbesondere durch eine mit dem Exzenterspannelement verschraubte Mutter, die sich an dem ersten Gasturbinenbauteil abstützt und das Exzenterspannelement so gegen das erste Gasturbinenbauteil spannt, dass Exzenterspannelement und erstes Gasturbinenbauteil reibschlüssig verdrehgesichert sind bzw. werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Verdrehsicherung formschlüssig sein und in einer Weiterbildung einen oder mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Vorsprünge in Richtung der Drehachse aufweisen, der bzw. die wahlweise bzw. mit unterschiedlichen Drehwinkeln des Exzenterspannelements um die Drehachse in entsprechende Aussparungen eingreifen (können). Entsprechend weist die formschlüssige Verdrehsicherung in einer Ausführung mehrere diskrete, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Drehwinkel auf, mit denen das Exzenterspannelement wahlweise bzw. alternativ an dem ersten Gasturbinenbauteil verdrehgesichert werden bzw. sein kann. Hierdurch kann ein Andrücken, insbesondere eine Klemmung, in diskreten Stufen eingestellt werden. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Richtungsangaben "radial" und "Umfangsrichtung" allgemein auf die Drehachse des Exzenterspannelements.The anti-twist device can be frictionally engaged, in particular by a nut bolted to the eccentric clamping element, which is supported on the first gas turbine component and clamps the eccentric clamping element against the first gas turbine component in such a way that the eccentric clamping element and the first gas turbine component are frictionally secured against rotation. Additionally or alternatively, the anti-rotation can be positively and in one development have one or more circumferentially spaced projections in the direction of the axis of rotation or engage with or optionally with different angles of rotation of the Exzenterspannelements about the axis of rotation in corresponding recesses (can). Accordingly, the positive rotation in one embodiment has a plurality of discrete, circumferentially spaced apart rotational angle with which the eccentric clamping element can be alternatively or alternatively secured against rotation on the first gas turbine component or can be. In this way, a pressing, in particular a clamping, can be set in discrete stages. Unless otherwise indicated, the directional terms "radial" and "circumferential direction" generally refer to the axis of rotation of the eccentric chuck member.

In einer Weiterbildung weist die Verdrehsicherung eine (spannelementseitige) Zahnscheibe mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Zähnen auf, die formschlüssig an dem Exzenterspannelement verdrehgesichert ist bzw. wird. Zusätzlich oder alternativ weist die Verdrehsicherung in einer Weiterbildung eine (gasturbinenbauteilseitige) Zahnscheibe mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Zähnen auf, die formschlüssig an dem ersten Gasturbinenbauteil verdrehgesichert ist bzw. wird. Indem die Zähne der einen Zahnscheibe in entsprechende Aussparungen in der anderen Zahnscheibe oder dem Exzenterspannelement bzw. ersten Gasturbinenbauteil eingreifen, kann, wie vorstehend erläutert, das Exzenterspannelement wahlweise bzw. alternativ in mehreren diskreten, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Drehwinkeln an dem ersten Gasturbinenbauteil verdrehgesichert werden bzw. sein. Die Zahnscheiben können vorteilhaft separat von Exzenterspannelement bzw. Gasturbinenbauteil hergestellt und an diesem formschlüssig, insbesondere durch einen oder mehrere sich parallel zur Drehachse erstreckende Vorsprünge und/oder Aussparungen verdrehgesichert sein bzw. werden, was insbesondere die Herstellung des Exzenterspannelements bzw. Gasturbinenbauteils erleichtert.In a further development, the anti-twist device has a (tensioning element-side) toothed disk with a plurality of teeth spaced apart from one another in the circumferential direction, which is or are secured in a form-locking manner on the eccentric tensioning element. Additionally or alternatively, in a further development, the anti-twist device has a (gas turbine component side) toothed disk with a plurality of teeth spaced apart in the circumferential direction, which is or are rotationally secured against rotation on the first gas turbine component. As explained above, by the teeth of one toothed disk engaging in corresponding recesses in the other toothed disk or the eccentric tensioning element or first gas turbine component, the eccentric tensioning element can alternatively or alternatively be secured against rotation on the first gas turbine component in a plurality of discrete, circumferentially spaced rotation angles . be. Advantageously, the toothed disks can be produced separately from the eccentric clamping element or gas turbine component and can be secured against rotation, in particular by one or more projections and / or recesses extending parallel to the axis of rotation, which in particular facilitates the production of the eccentric clamping element or gas turbine component.

In einer Ausführung ist die Exzenterkontur in Richtung der Drehachse ballig ausgebildet. In einer Weiterbildung weist die Exzenterkontur in einem Schnitt durch die Drehachse einen konstanten oder veränderlichen Radius auf, der gegen den Flansch konvex ist. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Toleranz, insbesondere Schiefstellung kompensiert, und/oder eine Flächenpressung optimiert, insbesondere erhöht werden.In one embodiment, the eccentric contour is formed spherical in the direction of the axis of rotation. In a further development, the eccentric contour in a section through the axis of rotation to a constant or variable radius, which is convex against the flange. As a result, in one embodiment, a tolerance, in particular skewing, can advantageously be compensated, and / or a surface pressure can be optimized, in particular increased.

In einer Ausführung erstreckt sich die Drehachse, um die das Exzenterspannelement drehbar bzw. verdreht ist, wenigstens im Wesentlichen, tangential zu einer Rotationsrichtung der Gasturbine bzw. ist, wenigstens im Wesentlichen, senkrecht zu einer Rotationsachse der Gasturbine. Hierdurch kann in einer Ausführung eine kompakte Bauform und/oder vorteilhafte (De)Montage zur Verfügung gestellt werden. In einer anderen Ausführung kann die Drehachse des Exzenterspannelements auch gegen die Rotationsachse der Gasturbine geneigt oder, wenigstens im Wesentlichen, parallel zu dieser sein.In one embodiment, the axis of rotation about which the eccentric biasing element is rotatable extends at least substantially tangentially to a direction of rotation of the gas turbine, or at least substantially perpendicular to a rotational axis of the gas turbine. As a result, in one embodiment, a compact design and / or advantageous (de) mounting can be provided. In another embodiment, the axis of rotation of the eccentric clamping element can also be inclined or, at least substantially, parallel to the axis of rotation of the gas turbine.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1
eine Gasturbinenbauteilanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem Schnitt senkrecht zu einer Rotationsachse der Gasturbine;
Fig. 2
einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3
eine Seitenansicht einer spannelementseitigen Zahnscheibe und einer gasturbinenbauteilseitigen Zahnscheibe einer Verdrehsicherung der Gasturbinenbauteilanordnung; und
Fig. 4
eine Draufsicht auf die spannelementseitige Zahnscheibe.
Further advantageous developments of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments. This shows, partially schematized:
Fig. 1
a gas turbine engine assembly according to an embodiment of the present invention in a section perpendicular to a rotation axis of the gas turbine;
Fig. 2
a section along the line II-II in Fig. 1 ;
Fig. 3
a side view of a tensioning element-side toothed disc and a gas turbine component side toothed disk a rotation of the gas turbine component assembly; and
Fig. 4
a plan view of the tensioning element side toothed disc.

Fig. 1 zeigt eine Gasturbinenbauteilanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einem Schnitt senkrecht zu einer Rotationsachse der Gasturbine mit einem ersten Gasturbinenbauteil in Form eines Fairings 10 eines TFCs und einem damit verbundenen zweiten Gasturbinenbauteil in Form eines Panels 20 mit einem abgekanteten Flansch 21. Gleichermaßen kann auch das erste Gasturbinenbauteil 10 ein Panel und das zweite Gasturbinenbauteil 20 ein Fairing sein. Fig. 1 shows a gas turbine engine assembly according to an embodiment of the present invention in a section perpendicular to a rotational axis of the gas turbine with a first gas turbine component in the form of a fairing 10 of a TFC and a second gas turbine component connected thereto in the form of a panel 20 with a folded flange 21. Similarly For example, the first gas turbine component 10 may also be a panel and the second gas turbine component 20 may be a fairing.

Der Flansch 21 überlappt eine - einem durch die Gasturbinenbauteile 10, 20 definierten Gaskanal 100 abgewandte und senkrecht zu einer Rotationsachse (senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1) der Gasturbine äußere - Oberfläche des mit dem zweiten Gasturbinenbauteil verbundenen ersten Gasturbinenbauteils 10.The flange 21 overlaps a gas passage 100 defined by the gas turbine components 10, 20 and perpendicular to a rotation axis (perpendicular to the plane of the drawing) Fig. 1 ) of the gas turbine outer surface of the first gas turbine component 10 connected to the second gas turbine component.

Die Gasturbinenbauteilanordnung weist ein Exzenterspannelement 30 auf, das um eine Drehachse A drehbar an dem ersten Gasturbinenbauteil 10 gelagert ist und eine in Richtung der Drehachse ballig ausgebildete Exzenterkontur 31 aufweist, deren radialer Abstand r senkrecht zur Drehachse A mit einem Winkel (p um diese Drehachse variiert, um den Flansch 21 des zweiten Gasturbinenbauteils 20 spielfrei gegen die von dem Flansch überlappte Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils 10 zu drücken, vorzugsweise zwischen der von dem Flansch überlappten Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils 10 und der Exzenterkontur 31 zu klemmen.The gas turbine component arrangement has an eccentric clamping element 30 which is mounted rotatably about an axis of rotation A on the first gas turbine component 10 and has an eccentric contour 31 crowned in the direction of the axis of rotation whose radial distance r varies perpendicular to the axis of rotation A at an angle (p) about this axis of rotation to press the flange 21 of the second gas turbine component 20 without play against the surface of the first gas turbine component 10 which is overlapped by the flange, preferably to clamp it between the surface of the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 which is overlapped by the flange.

Die Exzenterkontur 31 ist, wie im Schnitt der Fig. 2 erkennbar, im Ausführungsbeispiel kreissegmentförmig und von der Drehachse beabstandet. Entsprechend variiert der radiale Abstand r abschnittsweise streng monoton bzw. kontinuierlich mit dem Winkel ϕ.The eccentric contour 31 is, as in the section of Fig. 2 recognizable, in the embodiment circular segment-shaped and spaced from the axis of rotation. Accordingly, the radial distance r varies in sections strictly monotone or continuously with the angle φ.

Bei einem in Fig. 1, 2 dargestellten Andrück-Drehwinkel des Exzenterspannelements 30 relativ zu dem ersten Gasturbinenbauteil 10 bildet der Spalt zwischen der Exzenterkontur 31 und der von dem Flansch 21 überlappten Oberfläche des ersten Gasturbinenbauteils 10 mit dem in diesem Spalt angeordneten Flansch 21 eine Übermaß- bzw. Presspassung, die mit in Andrückdrehrichtung (im Uhrzeigersinn in Fig. 2) zunehmendem Drehwinkel enger wird bzw. stärker klemmt. Bei einem nicht dargestellten, in Andrückdrehrichtung gesehen kleineren, Drehwinkel bildet der Spalt mit dem darin angeordneten Flansch hingegen eine Spielpassung bzw. ist größer als eine Wandstärke des undeformierten Flanschs.At an in Fig. 1, 2 illustrated Andrück-rotational angle of the eccentric clamping element 30 relative to the first gas turbine component 10 forms the gap between the eccentric 31 and the surface of the first gas turbine 10 overlapped by the flange 21 with the arranged in this gap flange 21 is an interference or press fit with in Andrückdrehrichtung (clockwise in Fig. 2 ) becomes narrower or more jammed as the angle of rotation increases. In a not shown, in Andrückdrehrichtung seen smaller angle of rotation forms the gap with the flange therein, however, a clearance fit or is greater than a wall thickness of undeformierten flange.

Das Exzenterspannelement 30 weist eine mit der Exzenterkontur 31 integral ausgebildete Welle 32 auf, die um die Drehachse A drehbar eine Durchgangsbohrung 11 in einem an einer dem Kanal 100 abgewandten Außenseite (oben in Fig. 1, 2) des ersten Gasturbinenbauteils hervorstehenden Radialflansch 12 durchgreift und auf einer exzenterkonturabgewandten Seite (rechts in Fig. 1) mit einer Mutter 40 verschraubt ist. Die Mutter stützt sich in der Ausführung direkt an dem ersten Gasturbinenbauteil 10 ab.The eccentric clamping element 30 has an integrally formed with the eccentric contour 31 shaft 32 which is rotatable about the axis of rotation A, a through hole 11 in an outer side facing away from the channel 100 (above in FIG Fig. 1, 2 ) of the first gas turbine component protruding radial flange 12 passes through and on a eccentric contour side facing away (right in Fig. 1 ) is bolted to a nut 40. In the embodiment, the nut is supported directly on the first gas turbine component 10.

Die Gasturbinenbauteilanordnung weist eine formschlüssige Verdrehsicherung mit einer spannelementseitigen Zahnscheibe 51 und einer gasturbinenbauteilseitigen Zahnscheibe 52 zwischen dem Exzenterspannelement 30 und dem ersten Gasturbinenbauteil 10 auf, die in Fig. 3, 4 einzeln dargestellt sind.The gas turbine component arrangement has a form-locking rotation lock with a tensioning element-side toothed disk 51 and a gas turbine component-side toothed disk 52 between the eccentric tensioning element 30 and the first gas turbine component 10, which in FIG Fig. 3, 4 are shown individually.

Die spannelementseitige Zahnscheibe 51 (links in Fig. 3) weist mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Vorsprünge bzw. Zähne 53 auf (vgl. Fig. 3, 4), die wahlweise bzw. mit unterschiedlichen Drehwinkeln des Exzenterspannelements 30 um die Drehachse A in entsprechende Aussparungen zwischen Zähnen 54 der gasturbinenbauteilseitigen Zahnscheibe 52 eingreifen können.The tension element-side toothed disk 51 (left in FIG Fig. 3 ) has a plurality of circumferentially spaced projections or teeth 53 (see. Fig. 3, 4 ), which can selectively engage with or with different angles of rotation of the eccentric clamping element 30 about the axis of rotation A in corresponding recesses between teeth 54 of the gas turbine component side toothed disk 52.

Die spannelementseitige Zahnscheibe 51 und die gasturbinenbauteilseitige Zahnscheibe 52 sind separat von Exzenterspannelement bzw. Gasturbinenbauteil hergestellt und an diesem formschlüssig durch Vorsprünge 55 und Aussparungen 56 verdrehgesichert (vgl. Fig. 1).The tensioning element-side toothed disk 51 and the gas turbine component-side toothed disk 52 are produced separately from the eccentric clamping element or gas turbine component and are secured against rotation by a positive fit by projections 55 and recesses 56 (cf. Fig. 1 ).

Um das erste und zweite Gasturbinenbauteil 10, 20 miteinander zu verbinden, wird zunächst der Flansch 21 mit Spiel in dem Spalt zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil 10 und der Exzenterkontur 31 angeordnet und die Exzenterkontur 31 dann um die Drehachse A in einen in Fig. 1, 2 gezeigten Andrück-Drehwinkel verdreht, in der sie den Flansch spielfrei gegen das erste Gasturbinenbauteil 10 drückt, vorzugsweise den Flansch klemmt. Anschließend wird die Mutter 40 angezogen und verdrehsichert so über die formschlüssig ineinandergreifenden Zahnscheiben 51, 52 das Exzenterspannelement 30 an dem ersten Gasturbinenbauteil 10 und hierdurch die durch das Exzenterspannelement 30 aufgeprägte Andrückung, insbesondere Klemmung. Dabei wird die Klemmkraft so eingestellt, dass der Flansch 21 in dem Spalt zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil 10 und der Exzenterkontur 31 zum Ausgleich thermischer Dehungen gleiten kann.In order to connect the first and second gas turbine components 10, 20 with each other, first the flange 21 is arranged with play in the gap between the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 and the eccentric contour 31 then about the axis of rotation A in an in Fig. 1, 2 shown pressing rotational angle rotated, in which it presses the flange against the first gas turbine component 10 without play, preferably clamps the flange. Subsequently, the nut 40 is tightened and secured against rotation by the form-locking intermeshing toothed pulleys 51, 52, the eccentric clamping element 30 on the first gas turbine component 10 and thereby impressed by the Exzenterspannelement 30 pressing, in particular clamping. In this case, the clamping force is adjusted so that the flange 21 can slide in the gap between the first gas turbine component 10 and the eccentric contour 31 to compensate for thermal expansion.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible. In addition, be on it It should be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features.

BezugszeichenlistReference numeral List

1010
erstes Gasturbinenbauteilfirst gas turbine component
1111
DurchgangsbohrungThrough Hole
1212
Radialflanschradial flange
2020
zweites Gasturbinenbauteilsecond gas turbine component
2121
Flanschflange
3030
ExzenterspannelementExzenterspannelement
3131
ExzenterkonturExzenterkontur
3232
Wellewave
4040
Muttermother
5151
spannelementseitige Zahnscheibetensioning element-side toothed disk
5252
gasturbinenbauteilseitigen ZahnscheibeGas turbine component side toothed pulley
53, 5453, 54
Zähneteeth
5555
Vorsprunghead Start
5656
Aussparungrecess
100100
Gaskanalgas channel
ϕφ
Winkelangle
rr
radialer Abstandradial distance
AA
Drehachseaxis of rotation

Claims (12)

Gasturbinenbauteilanordnung mit: einem ersten Gasturbinenbauteil, insbesondere einem ersten Wandsegment (10) eines Gasturbinenkanalgehäuses; einem damit verbindbaren zweiten Gasturbinenbauteil, insbesondere einem zweiten Wandsegment (20) eines Gasturbinenkanalgehäuses, mit einem, insbesondere abgekanteten, Flansch (21); und einem Exzenterspannelement (30), das um eine Drehachse (A) drehbar an dem ersten Gasturbinenbauteil gelagert ist und eine Exzenterkontur (31) aufweist, deren radialer Abstand (r) zu der Drehachse mit einem Winkel (ϕ) um die Drehachse variiert, um den Flansch (21) des zweiten Gasturbinenbauteils (20) gegen das erste Gasturbinenbauteil (10) zu drücken, insbesondere zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil (10) und der Exzenterkontur (31) zu klemmen. Gas turbine component arrangement with: a first gas turbine component, in particular a first wall segment (10) of a gas turbine duct housing; a second gas turbine component connectable therewith, in particular a second wall segment (20) of a gas turbine duct housing, with a, in particular bevelled, flange (21); and an eccentric biasing member (30) rotatably supported on the first gas turbine component about an axis of rotation (A) and having an eccentric contour (31) whose radial distance (r) from the axis of rotation varies at an angle (φ) about the axis of rotation Press flange (21) of the second gas turbine component (20) against the first gas turbine component (10), in particular between the first gas turbine component (10) and the eccentric contour (31) to clamp. Gasturbinenbauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterspannelement (30) eine mit der Exzenterkontur (31), insbesondere drehfest, verbundene Welle (32) aufweist, die um die Drehachse (A) drehbar in einer Bohrung (11) des ersten Gasturbinenbauteils (10) gelagert ist.Gas turbine component arrangement according to the preceding claim, characterized in that the eccentric tensioning element (30) has a shaft (32) connected to the eccentric contour (31), in particular rotationally fixed, and rotatable about the axis of rotation (A) in a bore (11) of the first gas turbine component (10) is stored. Gasturbinenbauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (32) die Bohrung (11) durchgreift und auf einer exzenterkonturabgewandten Seite mit einer Mutter (40) verschraubt ist.Gas turbine component arrangement according to the preceding claim, characterized in that the shaft (32) passes through the bore (11) and is bolted to a side facing away from the eccentric contour with a nut (40). Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterspannelement (30) auf einer, insbesondere einem durch die Bauteile (10, 20) definierten Gaskanal (100) abgewandten, Außenseite des ersten Gasturbinenbauteils, insbesondere an einem hervorstehenden Radialflansch (12) des ersten Gasturbinenbauteils, angeordnet ist.Gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims,
is arranged, characterized in that the Exzenterspannelement (30) on one, in particular one with the components (10, 20) defined gas channel (100) facing away from the outside of the first gas turbine component, in particular on a projecting radial flange (12) of the first gas turbine component. Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine, insbesondere formschlüssige, Verdrehsicherung (51, 52) zwischen dem Exzenterspannelement (30) und dem ersten Gasturbinenbauteil (10).Gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims, characterized by a, in particular form-fitting, anti-rotation device (51, 52) between the eccentric clamping element (30) and the first gas turbine component (10). Gasturbinenbauteilanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung eine Zahnscheibe (51) aufweist, die formschlüssig an dem Exzenterspannelement (30) verdrehgesichert (55) ist.Gas turbine component arrangement according to the preceding claim, characterized in that the anti-rotation lock has a toothed disc (51) which is positively secured against rotation on the eccentric clamping element (30) (55). Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung eine Zahnscheibe (52) aufweist, die formschlüssig an dem ersten Gasturbinenbauteil (10) verdrehgesichert (56) ist.Gas turbine component arrangement according to one of the two preceding claims, characterized in that the anti-rotation comprises a toothed disc (52) which is positively secured against rotation on the first gas turbine component (10) (56). Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterkontur (31) in Richtung der Drehachse (A) ballig ausgebildet ist.Gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that the eccentric contour (31) in the direction of the axis of rotation (A) is formed crowned. Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (A) sich, wenigstens im Wesentlichen, tangential zu einer Rotationsrichtung der Gasturbine erstreckt.Gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims,
characterized in that the axis of rotation (A) extends, at least substantially, tangentially to a direction of rotation of the gas turbine. Verfahren zum Verbinden des ersten und zweiten Gasturbinenbauteils (10, 20) einer Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterspannelement (30) um die Drehachse (A) verdreht wird, um den Flansch (21) des zweiten Gasturbinenbauteils (20) gegen das erste Gasturbinenbauteil (10) zu drücken, insbesondere zwischen dem ersten Gasturbinenbauteil (10) und der Exzenterkontur (30) zu klemmen.Method for connecting the first and second gas turbine components (10, 20) of a gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the eccentric clamping element (30) is rotated about the axis of rotation (A) in order to fix the flange (21) of the second gas turbine component (20 ) to press against the first gas turbine component (10), in particular between the first gas turbine component (10) and the eccentric contour (30) to clamp. Gasturbine, insbesondere Flugtriebwerk, mit einer Gasturbinenbauteilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Gas turbine, in particular aircraft engine, with a gas turbine component arrangement according to one of the preceding claims. Gasturbine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gasturbinenbauteil ein erstes Wandsegment (10), insbesondere ein Fairing oder Panel, eines Gasturbinenkanalgehäuses, insbesondere eines Turbinenmittelrahmens zwischen einer ersten und einer zweiten Turbine, und das zweite Gasturbinenbauteil ein zweites Wandsegment (20), insbesondere ein Panel oder Fairing, des Gasturbinenkanalgehäuses ist.Gas turbine according to the preceding claim, characterized in that the first gas turbine component, a first wall segment (10), in particular a fairing or panel, a gas turbine duct housing, in particular a turbine center frame between a first and a second turbine, and the second gas turbine component is a second wall segment (20), in particular a panel or fairing, of the gas turbine duct housing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6731900B2 (en) * 2017-09-19 2020-07-29 富士フイルム株式会社 Imaging lens and imaging device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB718298A (en) * 1952-02-21 1954-11-10 Rolls Royce Improvements in or relating to gas sealing joints for pipes and the like
US5737913A (en) * 1996-10-18 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Self-aligning quick release engine case assembly
GB2384829A (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Rolls Royce Plc Casing arrangement
FR2879685A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-23 Snecma Moteurs Sa Turbine engine e.g. aircraft engine compressor, has blocking unit provided between connecting rod and pivot to block rod in housing of pivot, in chosen angular position, to determine leakage clearance between flange and boss

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451116A (en) * 1992-06-09 1995-09-19 General Electric Company Tripod plate for turbine flowpath

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB718298A (en) * 1952-02-21 1954-11-10 Rolls Royce Improvements in or relating to gas sealing joints for pipes and the like
US5737913A (en) * 1996-10-18 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Self-aligning quick release engine case assembly
GB2384829A (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Rolls Royce Plc Casing arrangement
FR2879685A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-23 Snecma Moteurs Sa Turbine engine e.g. aircraft engine compressor, has blocking unit provided between connecting rod and pivot to block rod in housing of pivot, in chosen angular position, to determine leakage clearance between flange and boss

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