CH711017A2

CH711017A2 - Dichtungsanordnung für Turbomaschinen.

Info

Publication number: CH711017A2
Application number: CH00535/16A
Authority: CH
Inventors: Sevincer Edip; Nandkumar Sarawate Neelesh; Marin Anthony; Subramaniam Venkataramani Venkat
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2016-10-31
Also published as: JP2016205389A; DE102016107429A1; CN106065787A; US20160312633A1; CH711017B1; JP6990967B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Dichtungsanordnung (10) zur Reduzierung von Leckagen zwischen benachbarten Komponenten von Turbomaschinen bereit. Die Dichtungsanordnung (10) enthält eine metallische Beilage (12), eine metallische Haltestruktur (14) und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung (16). Die Beilage (12) und die Haltestruktur (14) sind miteinander verbunden oder verschmolzen. Die Haltestruktur (14) kann innere Freiräume oder Aussparungen aufweisen und die Beschichtung (16) ist auf die Beilage (12) und die Haltestruktur (14) aufgebracht, so dass die Beschichtung (16) innerhalb der Freiräume oder Aussparungen der Haltestruktur (14), zwischen Abschnitten der Haltestruktur (14) und der Beilage (12) und im Wesentlichen über die äussere Fläche der Haltestruktur (14) bereitgestellt ist. Die Haltestruktur (14) stellt dabei eine mechanische Befestigung zwischen der Beilage (12) und der Beschichtung (16) bereit. Bei der Verwendung stellt die Beschichtung (16) eine thermische und/oder chemische Abschirmung zu der metallischen Beilage (12) und der Haltestruktur (14) der Dichtungsanordnung (10) bereit.

Description

[0001] Die vorliegende Anmeldung bezieht sich allgemein auf Dichtungen, um eine Leckage zu reduzieren und genauer auf Dichtungen, die dazu eingerichtet sind, innerhalb eines Dichtungsspalts zu arbeiten, um eine Leckage zwischen benachbarten stationären Komponenten der Turbomaschine zu reduzieren.

[0002] Eine Leckage von heissen Verbrennungsgasen und/oder Kühlströmungen zwischen Turbomaschinenkomponenten verursacht allgemein eine reduzierte Leistungsabgabe und eine geringere Effizienz. Zum Beispiel können heisse Verbrennungsgase in einer Turbine durch das Bereitstellen von unter Druck stehender Kompressorluft um einen Heissgaspfad enthalten sein. Typischerweise führt eine Leckage von unter hohen Druck stehenden Kühlströmungen zwischen benachbarten Turbinenkomponenten (wie etwa Statordeckbändern, Leitschaufeln und Leitapparaten Innenauskleidungsgehäusekomponenten und Rotorkomponenten) in dem Heissgaspfad zu einer reduzierten Effizienz und erfordert eine Erhöhung in der Verbrennungstemperatur und eine Verringerung in der Gasturbineneffizienz, um ein gewünschtes Leistungsniveau verglichen mit einem Umgebungsraum einer solchen Leckage aufrecht zu erhalten. Die Turbineneffizienz kann daher durch das Reduzieren oder Eliminieren einer Leckage zwischen Turbinenkomponenten verbessert werden.

[0003] Üblicherweise wird eine Leckage zwischen Turbinenkomponentenanschlüssen mit metallischen Dichtungen behandelt, die in den Dichtungsspalten positioniert werden, die zwischen den Turbinenkomponenten gebildet sind, wie etwa Statorkomponenten. Dichtungsspalte erstrecken sich typischerweise über die Anschlüsse zwischen Komponenten, so dass metallische Dichtungen, die darin angeordnet sind, eine Leckage durch die Anschlüsse blockieren oder anderweitig verhindern. Jedoch ist das Verhindern einer Leckage zwischen Turbinenkomponentenanschlüssen mit metallischen Spaltdichtungen, die in Dichtungsspalten in den Turbinenkomponenten positioniert sind, aufgrund der relativ hohen Temperaturen, die in modernen Turbomaschinen erzeugt werden, kompliziert. Aufgrund des Einführens von neuen Materialien, wie etwa Turbinenkomponenten aus einem Verbundmaterial mit keramischer Matrix (CMC), die es ermöglichen, Turbinen bei höheren Temperaturen (z.B. über 1500 °C) als traditionelle Turbinen zu betreiben, können konventionelle metallische Turbinenspaltdichtungen zur Verwendung in Dichtungsspalten möglicherweise unzulänglich sein.

[0004] Die Vermeidung einer Leckage zwischen Turbinenbauteilanschlüssen mit metallischen Dichtungen wird durch die Tatsache weiter erschwert, dass die Dichtungsspalte von Turbinenkomponenten durch entsprechende Spaltabschnitte in benachbarten Komponenten gebildet werden (wobei sich eine darin positionierte Dichtung über einen Übergang zwischen Bauteilen erstreckt). Ein Ausrichtungsfehler zwischen diesen benachbarten Komponenten, wie es sich z.B. durch Wärmeausdehnung, Herstellungs-, Montage-, und/oder Installationseinschränkungen, usw. ergibt, verursacht eine ungleichmässige Dichtungsspaltkontaktfläche, die in Bezug auf die Ausgestaltung, Form und/oder Grösse mit der Zeit variieren kann. Solche Ungleichmässigkeiten an der Spaltkontaktfläche ermöglichen eine Leckage über eine Spaltdichtung, die innerhalb des Dichtungsspalts angeordnet ist, wenn sich die Dichtung nicht verbiegt, verformt oder anderweitig solche Ungleichmässigkeiten ausgleicht. Leider können viele konventionelle metallische Beilagen, die derartige ungleichmässige Dichtungsspaltkontaktflächen aufgrund der Fehlausrichtung von benachbarten Turbinenkomponenten ausgleichen, Erhöhungen der Betriebstemperatur von Turbinen nicht ausreichend standhalten.

[0005] Daher wären Turbomaschinenkomponentenübergangsverbunddichtungen wünschenswert, die zur Verwendung in typischen Turbinendichtungsspalten eingerichtet sind, die den zunehmend höheren Betriebstemperaturen von Turbinen standhalten und sich an Ungleichmässigkeiten der Dichtungsspaltkontaktfläche anpassen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0006] In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Dichtungsanordnung zur Positionierung innerhalb eines Dichtungsspalts bereit, der zumindest teilweise durch benachbarte Turbomaschinenkomponenten gebildet ist, um einen Zwischenraum, der sich zwischen den Komponenten erstreckt, abzudichten. Die Dichtungsanordnung enthält eine metallische Beilage, eine poröse metallische Haltestruktur und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung. Die metallische Beilage weist eine Dichtfläche und eine Haltefläche auf. Die poröse metallische Haltestruktur ist mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden. Die Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung erstreckt sich über und innerhalb der porösen metallischen Haltestruktur, so dass die Beschichtung im Wesentlichen die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur abdeckt. Abschnitte der Beschichtung sind zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Teilen der metallischen Haltestruktur angeordnet.

[0007] Bei einigen Ausführungsbeispielen können Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur in einer Richtung angeordnet sein, die sich von der Haltefläche weg erstreckt, um die Beschichtung über die metallische Haltestruktur mit der metallischen Beilage zu verbinden. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Richtung, die sich von der Haltefläche weg erstreckt, im Wesentlichen normal zu der Haltefläche sein.

[0008] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die metallische Beilage eine im Wesentlichen aus Vollmaterial bestehende metallische Beilage sein.

[0009] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung chemisch mit der Haltestruktur verbunden sein.

[0010] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haltefläche der metallischen Beilage und/oder die metallische Haltestruktur eine äussere Schutzbeschichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Oxidation der betreffenden metallischen Komponente zu vermeiden.

[0011] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die metallische Haltestruktur über wenigstens eine Lötstelle mit der metallischen Beilage diffusionsverbunden sein.

[0012] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die metallische Haltestruktur eine Maschenstruktur sein.

[0013] Bei einigen Ausführungsbeispielen können Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sein, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind.

[0014] Bei einigen Ausführungsbeispielen können Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sein, die nicht mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind. Bei einigen dieser Ausführungsbeispiele können sich Abschnitte der metallischen Haltestruktur, die nicht mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind, weg erstrecken von oder verbunden sein mit Abschnitten der metallischen Haltestruktur, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind.

[0015] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung zumindest mit der Haltefläche der Beilage und/oder der Haltestruktur verbunden sein.

[0016] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Dichtungsanordnung ausserdem eine zweite poröse metallische Haltestruktur, die mit der Dichtfläche der Beilage verbunden ist und eine zweite Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung aufweisen, die sich über und innerhalb der zweiten porösen metallischen Haltestruktur erstreckt, so dass die zweite Beschichtung die Dichtflächenseite der metallischen Beilage und die zweite Haltestruktur im Wesentlichen abdeckt und Abschnitte der zweiten Beschichtung zwischen der Dichtfläche der metallischen Beilage und Abschnitten der zweiten metallischen Haltestruktur angeordnet sein können.

[0017] Bei einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Bildung einer Dichtungsanordnung zur Verwendung innerhalb eines Dichtungsspalts bereit, der zumindest teilweise durch benachbarte Turbomaschinenkomponenten gebildet ist, um einen Zwischenraum, der sich zwischen den Komponenten erstreckt, abzudichten. Das Verfahren enthält das Verbinden von zumindest einem Abschnitt einer porösen metallischen Haltestruktur mit einer metallischen Beilage. Das Verfahren enthält ausserdem das Aufbringen von Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterial auf die poröse metallische Haltestruktur, so dass das Beschichtungsmaterial die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur überdeckt und Abschnitte aufweist, die zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur positioniert sind. Das Verfahren enthält auch das Verdichten des Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterials um eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung zu bilden, die mechanisch mittels der metallischen Haltestruktur mit der metallischen Beilage befestigt ist.

[0018] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verbinden von zumindest einem Abschnitt der metallischen Haltestruktur mit der Haltefläche der metallischen Beilage das Diffusionsverbinden von zumindest einem Abschnitt der metallischen Haltestruktur mit der Haltefläche der metallischen Beilage umfassen.

[0019] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Aufbringen von Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterial auf die poröse metallische Haltestruktur das Aufbringen einer hochviskosen, giessfähigen Keramikzusammensetzung durch Siebdruck oder Kontaktauftrag umfassen.

[0020] Bei einigen solchen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ausserdem das Entfernen eines Abschnitts der Keramikzusammensetzung mittels eines Schabers umfassen, die auf die Haltestruktur aufgebracht wurde und wobei das Verdichten der keramischen Zusammensetzung das Aushärten und das Wärmebehandeln der aufgebrachten keramischen Zusammensetzung umfasst.

[0021] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Aufbringen des Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterials auf die poröse metallische Haltestruktur das Aufbringen einer glas- oder emailbasierten Zusammensetzung in streichbarer Form durch Streichen, Tauchbeschichten oder Sprühbeschichten umfassen.

[0022] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verdichten der glas- oder emailbasierten Zusammensetzung das Trocknen und Wärmebehandeln der aufgebrachten glas- oder emailbasierten Zusammensetzung umfassen.

[0023] In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine Turbomaschine bereit, die eine erste Turbinenkomponente und eine zweite Turbinenkomponente benachbart zu der ersten Turbinenkomponente aufweist, wobei die erste und die zweite Turbinenkomponente zumindest einen Abschnitt eines Dichtungsspalts über einen Zwischenraum zwischen den Turbinenkomponenten bilden. Die Turbomaschine enthält ausserdem eine Dichtung, die innerhalb des Dichtungsspalts der ersten und zweiten Turbinenkomponente angeordnet ist und sich über den Zwischenraum dazwischen erstreckt. Die Dichtung enthält eine metallische Beilage, eine poröse metallische Haltestruktur und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung. Die metallische Beilage enthält eine Dichtfläche und eine Haltefläche. Die poröse metallische Haltestruktur ist mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden. Die Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung ist an und innerhalb der metallischen Haltestruktur bereitgestellt, so dass die Beschichtung im Wesentlichen die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur abdeckt und wobei Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind.

[0024] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung der Dichtung gegen eine erste Seite des Dichtungsspalts positioniert sein, die gemeinsam durch eine erste Seite der ersten Turbinenkomponente und eine ersten Seite der zweiten Turbinenkomponente gebildet ist.

[0025] Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die metallische Beilage eine im Wesentlichen metallische Beilage aus Vollmaterial und die poröse metallische Haltestruktur ist eine metallische Maschenstruktur.

[0026] Bei einigen Ausführungsbeispielen können Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur in einer Richtung angeordnet sein, die sich im Wesentlichen normal zu der Haltefläche erstreckt, um die Beschichtung mechanisch über die metallische Haltestruktur mit der metallischen Beilage zu verbinden.

[0027] Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen offenbar werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0028] <tb>Fig. 1<SEP>ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer ersten beispielhaften Spaltdichtungsanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung. <tb>Fig. 2<SEP>ist eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Spaltdichtung aus Fig. 1 , die teilweise aufgebaut ist, um die Anordnung der Beilage, der Haltestruktur und der Beschichtungsteile zu veranschaulichen; <tb>Fig. 3<SEP>ist eine perspektivische Ansicht der Teilanordnung der Beilage und der Haltestruktur der beispielhaften Spaltdichtung aus Fig. 1 ; <tb>Fig. 4<SEP>ist eine vergrösserte perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Teilanordnung der Beilage und Haltestruktur aus Fig. 3 ; <tb>Fig. 5<SEP>ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Abschnitts der Teilanordnung der Beilage und Haltestruktur aus Fig. 4 ; <tb>Fig. 6<SEP>ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Spaltdichtungsanordnung, die innerhalb eines Dichtungsspalts positioniert ist, um einen beispielhaften Übergang zwischen Turbinenkomponenten abzudichten; und <tb>Fig. 7<SEP>ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Spaltdichtungsanordnung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

[0029] Wenn Elemente von verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, sind die unbestimmten oder bestimmten Artikel «ein», «eine», «der/die/das», und «dieser/diese/dieses» dazu bestimmt zu bedeuten, dass eine oder mehrere dieser Elemente vorhanden sind. Die Begriffe «aufweisend», «enthaltend» und «mit» sind dazu bestimmt inklusiv zu sein und zu bedeuten, dass dort zusätzliche Elemente, andere als die angegebenen Elemente, sein können. Irgendwelche Beispiele von Betriebsparametern sind nicht exklusiv von anderen Parametern der offenbarten Ausführungsbeispiele. Komponenten, Aspekte, Merkmale, Ausgestaltungen, Anordnungen, Verwendungen und dergleichen, die hierin mit Bezug auf irgendwelche bestimmten Dichtungsausführungsbeispiele beschrieben, veranschaulicht oder anderweitig offenbart sind, können gleichermassen auf irgendwelche anderen Dichtungsausführungsbeispiele angewandt werden, die hierin offenbart sind.

[0030] Verbunddichtungen für Turbomaschinenkomponenten-Übergänge, die zur Verwendung in Turbinendichtungsspalten (z.B. Turbinenspaltenverbunddichtungen) eingerichtet sind und Verfahren zur Herstellung und Verwendung derselben, entsprechend der vorliegenden Offenbarung sind dazu eingerichtet, den relativ hohen Betriebstemperaturen der CMC-Komponenten aufweisenden Turbinen standzuhalten und/oder sich an Unebenheiten der Dichtungsspaltkontaktfläche anzupassen. Insbesondere sind die Verbundspaltdichtungen dazu eingerichtet, im Wesentlichen eine chemische Zusammenwirkung zu verhindern und im Wesentlichen eine thermische Zusammenwirkung von metallischen Komponenten der Verbundspaltdichtungen mit den heissen Gasströmungen/einer Leckage und/oder dem Dichtungsspalt selbst zu begrenzen. Auf diese Weise ermöglichen die hierin bereitgestellten Verbundspaltdichtungen den Einsatz in Hochtemperaturturbinenanwendungen. Zusätzlich zum Hochtemperaturbetrieb sind die Verbundspaltdichtungen der vorliegenden Offenbarung dazu eingerichtet, sich an Unebenheiten an der Dichtungsspaltkontaktfläche anzupassen, um eine Leckage aufgrund der Fehlausrichtung der Dichtungsspaltoberfläche und/oder der Rauheit anzupassen.

[0031] Wie es in den Fig. 1 – 5 veranschaulicht ist, kann die beispielhafte Dichtung 10 eine Dichtungsanordnung aufweisend zumindest eine Beilage oder Platte 12, zumindest eine Haltestruktur oder Halteschicht 14 und zumindest eine Beschichtung oder Beschichtungslage 16 sein, die miteinander verbunden sind. Die Beilage 12 kann wirksam sein, um im Wesentlichen den Durchgang von Substanzen dort hindurch zu vermeiden. Zum Beispiel kann die Beilage 12 im Wesentlichen aus Vollmaterial bestehen oder anderweitig im Wesentlichen undurchlässig für Gase und/oder Flüssigkeiten und/oder Feststoffe bei Drücken und Temperaturen sein, die in der Turbomaschine erzeugt werden. Jedoch kann die Beilage 12 auch Flexibilität bei Drücken und Temperaturen, die in der Turbomaschine erzeugt werden, bereitstellen, um Schrägstellungen oder Versätze in den Spaltoberflächen in der Dickenrichtung T1 auszugleichen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Beilage 12 ein wesentliches aus Vollmaterial bestehendes plattenähnliches metallisches Element. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die Beilage 12 eine metallische Höchtemperaturlegierung oder Superlegierung sein. Zum Beispiel kann die Beilage 12 (und/oder die Haltestruktur 14) aus rostfreiem Stahl oder einer nickelbasierten Legierung (zumindest teilweise) hergestellt sein, wie etwa eine Nickel-Molybdän-Chromlegierung, Haynes 214 oder Haynes 214 mit einer Aluminiumoxidbeschichtung. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beilage 12 aus einem Metall mit einer Schmelztemperatur von zumindest 1500° Fahrenheit und vorzugsweise zumindest 1800° Fahrenheit hergestellt sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beilage 12 aus einem Metall mit einer Schmelztemperatur von zumindest 2200° Fahrenheit hergestellt sein.

[0032] Eine äussere Dichtfläche oder Dichtseite 22 der Beilage 12, die im Wesentlichen der Haltestruktur 14 entgegengesetzt ist, wie es in den Fig. 1 – 5 gezeigt ist, kann im Wesentlichen eben sein (in einem neutralen Zustand). Wie es nachfolgend weiter erläutert wird, kann die äussere Dichtfläche 22 der Beilage 12 ausgeführt sein, mit einer Hochdruckkühlluftströmung zusammenzuwirken oder diese zu beaufschlagen, die durch den wenigstens einen Zwischenraum oder die eine Verbindung zwischen der wenigstens einen und zweiten Komponente strömt, die einen Dichtungsspalt (zumindest teilweise) bilden, so dass die Dichtung 10 gegen die Dichtflächen der ersten und zweiten Komponente in dem Dichtungsspalt gedrängt oder gepresst werden, um im Wesentlichen zu verhindern, dass Gase, Flüssigkeiten und/oder Feststoffe durch den Zwischenraum oder die Verbindung hindurch entkommen. Als solche können die Beilage 12 und/oder die Beschichtung 16 (oder die Beilage 12 und die Beschichtung 16 gemeinsam wirkend) im Wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten, Gase und/oder Feststoffe bei Drücken sein, die in Turbomaschinen ausgeübt werden, so dass die Dichtung 10 zumindest eine geringe Leckagerate durch den Dichtungsspalt bereitstellt.

[0033] Wie es in den Fig. 1 – 5 gezeigt ist, kann die Haltestruktur 14 mit einer Haltefläche oder Halteseite 24 der Beilage 12 verbunden sein, die der Dichtfläche 22 im Wesentlichen entgegengesetzt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Haltestruktur 14 metallisch sein, wie etwa metallisches Material mit den oben beschriebenen Eigenschaften in Bezug auf die Beilage 12. Die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 können aus demselben oder im Wesentlichen selben metallischen Material hergestellt sein und dabei denselben oder im Wesentlichen denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten (nachfolgend WAK) aufweisen. Jedoch müssen die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 nicht aus demselben oder im Wesentlichen demselben Material hergestellt sein oder denselben oder im Wesentlichen denselben WAK aufweisen. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 so ausgeführt sind, dass jede Differenz in dem WAK zwischen ihnen eine Diffusionsverbindung zwischen den beiden, wie es nachfolgend weiter beschrieben wird, aufreisst, bricht oder auf andere Weise unwirksam macht aufgrund der zyklischen thermischen Belastung der Dichtung 10 während der Verwendung in der Turbomaschine. Als solche kann der WAK der Beilage 12 und der WAK der Haltestruktur 14 nur um ein solches Mass abweichen, das die Diffusionsverbindung zwischen der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 nicht durch zyklische thermische Belastung der Dichtung 10 während der Verwendung in der Turbomaschine unwirksam gemacht wird. Anders ausgedrückt kann das Material der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 (oder irgendein anderer Faktor, der den WAK beeinflusst) verschieden sein, aber die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 können so ausgeführt sein, dass eine Diffusionsverbindung zwischen ihnen nicht beschädigt oder unwirksam gemacht wird, wenn die Dichtung 10 einer zyklischen thermischen Belastung ausgesetzt ist, wenn sie in einem Dichtungsspalt einer Turbine verwendet wird.

[0034] Die Haltestruktur 14 kann irgendeine Haltestruktur, Halteelement oder Halteanordnung sein, die bzw. das in der Lage ist, sich chemisch zu binden oder zu verschmelzen (z.B. mittels einer Diffusionsverbindung) mit der Haltefläche 24 der Beilage 12 und in der Lage ist, mit der Beschichtung 16 (die chemisch mit der Beilage 12 verbunden ist) sicher mechanisch verbunden oder befestigt zu werden. Auf diese Weise kann die Beschichtung 16 mittels der Haltestruktur 14 sicher mit der Beilage 12 mechanisch verbunden oder befestigt werden. Zum Beispiel kann die Haltestruktur 14 ein im Wesentlichen poröse metallische Struktur sein (gegenüber der im Wesentlichen nicht porösen Beilage 12), die Ausnehmungen oder Zwischenräume für Halteteile der Beschichtung 16 darin enthält. Der Begriff «porös» wird hierin mit Bezug auf die Haltestruktur 14 verwendet, um eine Struktur, ein Element oder Elemente oder Mechanismen zu beschreiben, die Poren, Kanäle, Zwischenräume, Aussparungen, Vertiefungen oder andere innere Räume aufweisen, die es der Beschichtung 16 individuell und/oder kollektiv ermöglichen, sich in die Haltestruktur 14 von der oberen oder äusseren Fläche der Haltestruktur 14 in eine Richtung zu erstrecken, die sich zu der Beilage 12 hin erstreckt und dass zumindest einige Abschnitte der Beschichtung 16 zwischen der Dichtfläche 24 der Beilage 12 und zumindest einem Abschnitt der Haltestruktur 14 in einer Richtung angeordnet sind, die sich zumindest allgemein weg von der Dichtfläche 24 der Beilage 12 erstreckt, wie etwa im Wesentlichen normal zu der Dichtfläche 24 von der Beilage 12. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Haltestruktur 14 ein poröses metallisches Netz, Gitter, Wabenstruktur oder webartige Struktur mit verschlungenen, verwobenen oder ineinander gemischten Elementen, Fasern oder Teilen sein, wie es in den Fig. 1 – 5 gezeigt ist.

[0035] Wie es in den Fig. 1 – 5 gezeigt ist, können zumindest einige Abschnitte der Haltestruktur 14 (z.B. Abschnitt der metallischen Maschenelemente oder Fasern) mit der Haltefläche 24 der Beilage 12 verschmolzen oder verbunden werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können jedoch andere Abschnitte der Haltestruktur 14 von der Haltefläche 24 der Beilage 12 beabstandet sein (d.h. nicht mit der Beilage 12 verschmolzen oder verbunden sein). Zum Beispiel kann eine metallische maschenartige Haltestruktur 14 metallische Elemente oder Fasern aufweisen, die erste Abschnitte enthalten, die mit der Haltefläche 24 der Beilage 12 verschmolzen oder verbunden sind und zweite Abschnitte, die nicht mit der Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind und potentiell von der Haltefläche 24 der Beilage 12 beabstandet sind. Auf diese Weise kann nur ein Anteil oder Abschnitt der Haltestruktur 14 mit der Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sein, während der verbleibende Anteil oder Abschnitt der Haltestruktur 14 verbunden ist mit (z.B. mechanisch angebracht) oder weg ragt von dem verbundenen oder verschmolzenen Abschnitt.

[0036] Die Beilage 12 und zumindest ein Abschnitt der Haltestruktur 14 können miteinander verbunden oder verschmolzen werden, so dass ihre Befestigung in der Lage ist, effektiv den Temperaturen, Drücken und anderen Bedingungen standzuhalten, die sie in einem Dichtungsspalt einer Turbine erfahren. Zum Beispiel können die Beilage 12 und zumindest ein Abschnitt der Haltestruktur 14 auf solche Weise verbunden oder verschmolzen sein, dass eine monolithische chemische Verbindung dazwischen hergestellt ist. In einigen Ausführungsbeispielen können die Beilage 12 und der zumindest eine Abschnitt der Haltestruktur 14 stofflich fest miteinander verschweisst werden, wie etwa mittels einer Diffusionsverbindung. In einigen Ausführungsbeispielen können die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 mittels Diffusionsverbindung durch zumindest eine Hochtemperaturlötstelle miteinander verbunden sein.

[0037] Die Beilage 12 und/oder die Haltestruktur 14 der Beilage 10 können eine oder mehrere Schutzbeschichtungen (nicht veranschaulicht) aufweisen, die aufgebracht oder angeordnet sind über oder an deren äusserer Oberfläche. Zum Beispiel kann zumindest ein Abschnitt der äusseren Oberfläche der Beilage 12, wie etwa die Dichtfläche 22 oder die Haltefläche 24 und/oder zumindest ein Abschnitt der äusseren Oberfläche der Haltestruktur 14 zumindest eine Schutzbeschichtung oder Schutzlage aufweisen. Anders ausgedrückt kann zumindest ein Abschnitt der äusseren Oberflächen der Beilage 12 (zum Beispiel die Haltefläche 24) und/oder die Haltestruktur 14 durch eine Schutzbeschichtung gebildet sein, die die darunter liegende metallische Komponente (das heisst, die metallische Beilage 12 oder die metallische Haltestruktur 14) überdeckt. Als solche können der Abschnitt oder die Abschnitte der Beilage 12 und/oder der Haltestruktur 14, die Schutzbeschichtung oder Schutzlage enthalten. Zum Beispiel kann die Haltestruktur 14 mit einer Schutzbeschichtung verbunden sein, die die Beilage 12 abdeckt und die Haltefläche 24 bildet. Die Schutzbeschichtung (en) der metallische Beilage 12 und/oder der metallische Haltestruktur 14 können ausgebildet sein, um im Wesentlichen eine Oxidation der darunter liegenden metallischen Komponenten zu verhindern oder zu verzögern. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann bzw. können die Schutzbeschichtung (en) der metallische Beilage 12 und/oder der metallischen Haltestruktur 14 ein Oxid, wie etwa Chromoxid oder Aluminiumoxid enthalten oder im Wesentlichen aufweisen.

[0038] Mit der Beilage 12 und dem wenigstens einem Abschnitt der Haltestruktur 14, die miteinander verbunden oder verschmolzen sind, kann die wenigstens eine Beschichtung 16 auf die Dichtung 10 aufgebracht werden, um die Beilage 12 und die Haltestruktur 14 zu schützen. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, kann die Beschichtung 16 auf die Dichtung 10 aufgebracht werden, so dass die Beschichtung 16 zumindest die Haltestruktur 14 und die Haltefläche 24 der Beilage 12 abdeckt oder überlagert (das heisst die Beschichtung erstreckt sich über und in die Haltestruktur 14 der Dichtung 10 und dabei über die Haltefläche 24 der Beilage 12). Die Beschichtung 16 kann im Wesentlichen die Poren und Freiräume der Haltestruktur 14 füllen und kann im Wesentlichen nicht porös sein (verglichen mit der Haltestruktur 14). Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung auch die Seite der Haltefläche 24 und die Seitenkanten der Dichtung 10 abdecken oder überlagern, so dass die Seite der Dichtfläche 22 der Dichtung 10 die einzige Seite oder Kante der Dichtung 10 ist, die nicht durch die Beschichtung 16 abgedeckt ist oder Beschichtung 16 aufweist.

[0039] Die Beschichtung 16 kann bzw. können ein oder mehrere Beschichtungsmaterial(ien) sein, das bzw. die wirksam sind, und ein chemisches Zusammenwirken im Wesentlichen zu vermeiden und im Wesentlichen ein thermisches Zusammenwirken von zumindest der metallischen Beilage 12 (und potenziell der Haltestruktur 14) zu begrenzen, wenn die Dichtung 10 in einem Dichtungsspalt einer Turbine verwendet wird, wie etwa einem Dichtungsspalt, der durch Komponenten einer Hochtemperaturgasturbine gebildet ist, wie etwa Statorkomponenten. Wie es nachfolgend weiter erläutert wird, kann die Beschichtung 16 auf der Haltestruktur 14 dazu ausgeführt sein, die ersten und zweiten Dichtflächen der ersten und zweiten Komponenten, die einen Dichtungsspalt bilden, dichtend zu beaufschlagen, um im Wesentlichen das Hindurchtreten von Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen durch den Zwischenraum oder die Verbindung der ersten und zweiten Komponente zu verhindern. Auf diese Weise kann die Beschichtung 16 wirksam sein, um im Wesentlichen Silizidbildung, Oxidation, thermisches Kriechen und/oder Verschleiss von zumindest der metallischen Beilage 12 (und potenziell der Haltestruktur 14) während der Verwendung der Dichtung 10 in einem solchen Dichtungsspalt einer Turbine zu verhindern. Anders ausgedrückt ermöglicht es die Beschichtung 16 metallisch basierte Dichtungen, wie etwa die Dichtung 10 mit der einen oder den mehreren metallischen Beilagen 12 (und potenziell der Haltestruktur 14) in Hochtemperaturgasturbinenanwendungen verwendet zu werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 16 ein Keramik-, Glas- oder Emailmaterial sein, das wirksam in Schutz (zum Beispiel verhindern oder reduzierend von Oxidation, Silizidbildung, thermischen Kriechen, Verschleiss, usw.) zumindest der metallischen Beilage 12 und/oder der Haltestruktur 14.

[0040] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 16 aus einer kristallinen-glasartigen oder glaskeramischen Zusammensetzung gebildet sein. In einigen dieser Ausführungsbeispiele kann die Beschichtung 16 Metalloxide, Nitride oder Oxinitride enthalten. Zum Beispiel kann die Beschichtung 16 stabilisiertes oder nicht stabilisiertes Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Titaniumoxid, Zirkonate, Titanate, Aluminate, Tantalate und Niobate alkalischer Erden und/oder seltener Erden, Wolframate, Molybdate, Silikatborate, Phosphate, Siliziumnitrite, Siliziumkarbide, intermetallische Verbindungen, wie etwa MAX-Phasen-Materialien (Ti2AlC) und Kombinationen davon. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 16 aus einer Hochtemperaturemailverbindung gebildet sein. Zum Beispiel kann die Beschichtung 16 alkalische/alkalische Erden Alumino-Boro-Phosphor-Silikat-Glase und -Füller enthalten. Die Beschichtung 16 (ob Keramik-, Glas- oder Emailmaterial) kann eine erforderliche hohe Schmelztemperatur und Fliesseigenschaften aufweisen, um die optimale Stabilität und Übereinstimmung bei den Betriebszuständen der Dichtung 10 bereitzustellen.

[0041] Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 16 (und/oder andere hierin beschriebene Schutzbeschichtungen) auf der metallischen Beilage (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) zumindest teilweise durch die Diffusion von ausgewählten Spezien in und/oder durch die Reaktion mit der metallischen Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) gebildet werden, um metallische(s) Silizid(e) und/oder zumindest eine Oxidschicht auf der metallische Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) zu bilden. Das metallische Silizid bzw. die metallischen Suizide, die durch die Diffusion/Reaktion der ausgewählten Spezies und der metallischen Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) gebildet werden, können gegenüber Oxidation resistent sein. Der eine oder die mehreren Oxidschichten, die durch die Diffusion/Reaktion der ausgewählten Spezien und der metallischen Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) gebildet werden, können vernachlässigbare Sauerstoffdiffusionseigenschaften dort hindurch aufweisen, wodurch die metallische Beilage 12 (und/oder die metallische Haltestruktur 14) geschützt werden. Zum Beispiel kann Si verwendet werden und diffundiert werden in und/oder reagieren mit der metallischen Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14). Bei einigen Ausführungsbeispielen können die ausgewählten Spezies zur Bildung des metallischen Silizids bzw. der metallischen Silizide und/oder der zumindest einen Oxidschicht Al, Si, B, Legierungen davon oder Kombinationen davon aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die metallische Beilage 12 (und/oder die metallische Haltestruktur 14) feuerfestes Metall enthalten oder daraus gebildet sein, wie etwa Mo, W, Legierungen davon oder Kombinationen davon, und die feuerfeste metallische Beilage 12 (und/oder Haltestruktur 14) kann eine Silizidschicht und/oder eine Aluminiumoxidschutzschicht zumindest als einen Abschnitt der Beschichtung 16 aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das metallische Silizid bzw. können die metallischen Silizide und/oder die zumindest eine Oxidschicht durch eine Reaktion zwischen einem Festbett der ausgewählten Spezies (zum Beispiel in einem Pulver oder derartigen Form) und der metallischen Beilage 12 (und/oder der metallischen Haltestruktur 14) bei hohen Temperaturen gebildet werden (das heisst, eine Bett-Silizidier-/Oxidschicht-Verfahren). Bei anderen Ausführungsbeispielen können das metallische Silizid bzw. die metallischen Silizide und/oder die wenigstens eine Oxidschicht auf der metallischen Beilage 12 (und/oder der Haltestruktur 14) durch eine oder mehrere Beschichtungen der ausgewählten Spezies gebildet sein (zum Beispiel metallische Elemente/Legierungen) durch Dampfphasenabscheidung (zum Beispiel chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder physikalische Gasphasenabscheidung (PVD)), gefolgt von einer chemischen Behandlung und/oder Wärmebehandlung.

[0042] Bei einigen Ausführungsbeispielen der keramischen Beschichtung 16 kann die keramische Beschichtung 16 aus einer giessfähigen Zusammensetzung mit hoher Viskosität, wie etwa einem giessfähigen Zement (zum Beispiel COTRONICS 904 oder 989) gebildet sein. Die giessfähige Zusammensetzung mit hoher Viskosität kann auf die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 durch Siebdruck oder Kontaktauftrag aufgebracht sein. Nachdem die giessfähige Zusammensetzung der Beschichtung 16 auf die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 aufgebracht wurde, kann überschüssiges Material der Beschichtung 16 durch einen Schaber bis auf eine gewünschte oder erforderliche Dicke auf der Dichtung 10 entfernt werden (zum Beispiel eine bestimmte Menge von giessfähiger Zusammensetzung der Beschichtung auf oder über der äusseren Oberfläche der Haltestruktur 14). Die aufgebrachte und abgeschabte «ungesinterte» Beschichtung kann weiter verarbeitet werden, um das Material der Beschichtung 16 zu verdichten und chemisch mit der Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 durch Aushärten und Wärmebehandlung zu binden. Das Aushärten kann das Material der Beschichtung 16 setzen und die Wärmebehandlung kann das Material der Beschichtung 16 verdichten, bis zu einem Zustand mit geschlossener Porosität, um schliesslich die Beschichtung 16 auf der Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 zu bilden.

[0043] Wie oben angegeben kann an die Beschichtung 14 mit der metallischen Beilage 12 selbst oder mit einer Schutzbeschichtung verbunden werden, die die metallische Beilage 12 überdeckt.

[0044] In einigen Ausführungsbeispielen der Glas- oder Emailbeschichtung 16 kann die Beschichtung 16 durch glas- oder emailbasierte Zusammensetzung in einer streichbaren Form gebildet werden. Die streichbare Form von glas- oder emailbasierten Zusammensetzungen kann eine relativ geringe Viskosität aufweisen, die es ermöglicht, die glas- oder emailbasierte Zusammensetzung auf die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 zu streichen oder die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 kann durch Eintauchen oder Sprühen mit der glas- oder emailbasierten Zusammensetzung beschichtet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die glas- oder emailbasierte Zusammensetzung ein Lösungsmittel oder dergleichen aufweisen, um die Viskosität der Zusammensetzung zu reduzieren. Nachdem die glas- oder emailbasierte Zusammensetzungen auf die die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 aufgebracht wurden, können die Zusammensetzungen getrocknet werden, um die Lösungsmittel von den aufgebrachten Zusammensetzungen zu entfernen. Nach dem Trocknen der aufgebrachten glas- oder emailbasierten Zusammensetzungen auf der Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14, können die Zusammensetzungen wärmebehandelt werden, um eine im Wesentlichen dichte, glatte, glasartige Beschichtung zu bilden, die chemisch und mechanisch mit der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 verbunden ist.

[0045] Bei einigen alternativen Ausführungsformen kann die Zusammensetzung der Beschichtung 16 als Präkursor formuliert sein. Zum Beispiel kann die Zusammensetzung der Beschichtung durch ein gelierbare Sol von Präkursorsalzen, wie etwa Hydraten, Carboxylen, Alkoxiden mit einem bestimmten Anteil, der als Füller hinzugefügt ist, gebildet werden. Das gelierbare Soul kann auf die Verbindung der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 angewendet werden, um die Beschichtung 16 durch irgendeines der vorgenannten Verfahren gebildet zu werden.

[0046] Wie es vorstehend erläutert wurde, kann die Beschichtung 16 (unabhängig davon, ob sie Keramik, Glas oder Email ist) auf die metallische Beilage 12 und die metallische Haltstruktur 14 aufgebracht werden, so dass die Beschichtung 16 zumindest anfangs chemisch direkt mit der metallische Beilage 12 (zum Beispiel über oder auf der Haltefläche 24 der metallischen Beilage 12) und/oder der metallischen Haltestruktur 14 chemisch verbunden oder gekoppelt ist. Wie es auch oben angegeben ist, können die metallische Beilage 12 und/oder die metallische Haltestruktur 14 eine Schutzbeschichtung aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 16 chemisch mit der Schutzbeschichtung verbunden sein (wodurch sie indirekt chemisch mit der metallischen Beilage 12 und/oder der metallischen Haltestruktur 14 verbunden ist).

[0047] Die Beschichtung 16 kann im Wesentlichen Leerräume der Haltestruktur 14 auffüllen (aufweisend irgendwelche Räume zwischen der Haltestruktur 14 und der Beilage 12, wie es nachfolgend weiter erläutert ist) und sich über die obere Fläche oder äussere Fläche der Haltestruktur 14 erstrecken (um dadurch die Haltefläche 22 der Beilage 12 abzudecken). Wie es nachfolgend weiter erläutert wird, kann die Haltestruktur 14 chemisch mit der Beilage 12 verbunden und dazu ausgebildet sein, sich mechanisch mit der Beschichtung 16 zu verbinden. Auf diese Weise kann die Beschichtung 16, die wirksam ist, um die metallische Beilage 12 thermisch und chemisch zu isolieren, zumindest anfänglich sowohl chemisch verbunden als auch mechanisch befestigt sein mit der metallischen Beilage 12 und der metallischen Haltestruktur 14.

[0048] Dazu, dass die Beschichtung 16 dauerhaft und zuverlässig einen Schutz zumindest für die metallische Beilage 12 (und potentiell für die metallische Haltestruktur 14) bereitstellt, kann die Haltestruktur 14 wirksam sein, im Aufrechterhalten der Anbringung oder Abdeckung der Beschichtung 16 über der metallischen Beilage 12 – wie etwa Seiten, Kanten und Abschnitte von zumindest der metallischen Beilage 12, die während der Verwendung der Dichtung 10 in einem Dichtungsspalt der Turbine 10 ausgesetzt sind. Zum Beispiel kann die chemische Verbindung oder Kopplung zwischen einer Keramik- oder Glasbeschichtung 16 und der metallischen Beilage 12 und der metallischen Haltestruktur 14 (oder einer Schutzbeschichtung darauf) möglicherweise den thermischen Zyklen der Beilage 12 (die während der Verwendung der Beilage 12 z.B. auftreten) aufgrund der thermischen Unangepasstheit zwischen der Keramik- oder Glasbeschichtung 16 und der metallischen Beilage 12 und der metallischen Haltestruktur 14 möglicherweise nicht standhalten. Wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt und oben erläutert ist, kann die metallische Haltestruktur 14 mit der metallischen Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sein und die Beschichtung 14 kann zumindest durch oder innerhalb von Freiräumen der Haltestruktur 14 bereitgestellt sein. Genauer kann sich die Beschichtung 14 jedoch auch erstrecken oder angeordnet sein zumindest teilweise zwischen der Beilage 12 und Abschnitten der Haltestruktur 14 in eine Richtung, die sich zumindest allgemein weg von der Dichtfläche 22 der Beilage 12 erstreckt. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung 14 zumindest teilweise zwischen der Beilage 12 und individuellen Elementen, Fasern oder Abschnitten der Haltestruktur 14 (oder Teilen davon) in einer Richtung angeordnet sein, die sich im Wesentlichen normal zu der Haltefläche 24 der Beilage 12 erstreckt. Die Beschichtung 14 kann bereitgestellt sein oder sich erstrecken im Wesentlichen um Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14 (ausser den Abschnitten davon, die mit der Beilage 12 verschmolzen oder verbunden sind). Auf diese Weise stellt die Haltestruktur 14 eine mechanische Befestigung der Beschichtung 14 mit der metallischen Beilage 12 bereit, die die Beschichtung 14 daran hindert, sich von der Beilage 12 zu lösen oder zu trennen, weil zumindest einige der Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14 mit der metallischen Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind und Abschnitte der Beschichtung 14 zwischen der Beilage 12 und den Abschnitten der Haltestruktur 14 angeordnet sind. Wenn zum Beispiel die chemische Verbindung zwischen der Beschichtung 16 und der metallischen Beilage 12 und/oder der metallischen Haltestruktur 14 (oder einer Schutzbeschichtung darauf) aufgrund einer thermischen Unangepasstheit dazwischen ausfällt, stellt die Anordnung der Beschichtung 16 im Wesentlichen um die Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14 (z.B. über die äussere Fläche der Haltefläche 24 und zwischen den Abschnitten der Haltefläche 24 und der Beilage 12) eine mechanische Befestigung bereit, die verhindert, dass die Beschichtung 16 von der metallischen Beilage 12 (mittels der metallischen Haltestruktur 14) abgelöst oder getrennt wird.

[0049] Wie oben angegeben, können Abschnitte der Beschichtung 14 zwischen der metallischen Beilage 12 und Abschnitten der Haltestruktur 14 angeordnet sein, die von der metallischen Beilage 12 beabstandet sind (z.B. Abschnitte, die nicht mit der metallischen Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind, sondern vielmehr davon weg ragen oder verbunden sind mit Abschnitten, die verbunden oder verschmolzen sind mit der metallischen Beilage 12). Abschnitte der Beschichtung 14 können auch zwischen der metallischen Beilage 12 und Abschnitten der Haltestruktur 14 angeordnet sein, die mit der metallischen Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind. Wie es in den Fig. 1 und 5 z.B. gezeigt ist, können die Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14, die mit der metallischen Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind, eine Form aufweisen oder definieren, die einen Raum oder Freiraum 26 zwischen den Fasern, Elementen oder Abschnitten der Haltestruktur 14 und der Haltefläche 24 der Beilage 12 bereitstellen oder bilden. In dem beispielhaft veranschaulichten Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 , 4 und 5 , sind die Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14, die mit der Haltefläche 24 der Beilage 12 verbunden oder verschmolzen sind, im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig, so dass ein Raum oder Freiraum 26 zwischen den betreffenden Fasern, Elementen oder Abschnitten der Haltestruktur 14 und der Haltefläche 24 der Beilage 12 gebildet ist. Andere Konfigurationen der Haltestruktur 14, die einen solchen Raum oder Freiraum 26 zwischen der Haltefläche oder Halteseite 24 der Beilage 12 und der Haltestruktur 14 (im verbundenen Zustand) bilden, können verwendet werden. Auf diese Weise kann die Form oder Ausführung der Fasern, Elemente oder Abschnitte der Haltestruktur 14 der Beschichtung 14 ermöglichen, zwischen den verbundenen Abschnitten der Haltestruktur 14 und der Dichtfläche oder Dichtseite 24 der Beilage 12 angeordnet zu werden (z.B. in einer Richtung, die sich allgemein wegstreckt von oder im Wesentlichen normal zu der Dichtfläche 24).

[0050] Fig. 6 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Spaltdichtungsanordnung 110, die in einem beispielhaften Dichtungsspalt angeordnet ist, um einen beispielhaften Übergang zwischen Turbinenkomponenten, wie etwa Statorkomponeriten, abzudichten. Die beispielhafte Spaltdichtungsanordnung 110 ist im Wesentlichen ähnlich zu der beispielhaften Spaltdichtungsanordnung 10 der Fig. 1 – 5 , wie sie vorstehend beschrieben wurde und daher werden gleiche Bezugszeichen mit einer vorangestellten «1» verwendet, um gleiche Aspekte oder Funktionen zu bezeichnen und die vorstehende Beschreibung, die auf solche Aspekte oder Funktionen gerichtet ist (und die alternativen Ausführungsbeispiele dazu) kann gleichermassen auf die beispielhafte Spaltdichtungsanordnung 110 übertragen werden. Insbesondere zeigt Fig. 6 einen Querschnitt eines Abschnitts einer beispielhaften Turbomaschine enthaltend eine beispielhafte erste Turbinenkomponente 142, eine benachbarte beispielhafte zweite Turbinenkomponente 144 und eine beispielhafte Verbundspaltdichtung 110, die in dem Dichtungsspalt installiert ist, der durch die erste und zweite Komponente 142, 144 gebildet ist. Die erste und zweite Turbinenkomponente 142, 144 kann eine erste und eine zweite Statorkomponente, wie etwa erste und zweite Leitschaufeln von jeweils ersten und zweiten Statoren sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweite Komponente 142, 144 irgendeine andere benachbarte Turbomaschinenkomponente sein, wie etwa eine stationäre oder eine Übergangs- und/oder eine rotierende (d.h. eine sich bewegende) Turbinenkomponente. Anders ausgedrückt können die beispielhaften Verbundspaltdichtungen 10, 110, die hierin beschrieben sind, ausgebildet sein für oder verwendet werden mit irgendeiner Anzahl oder Art von Turbomaschinenkomponenten, die eine Dichtung zur Reduzierung einer Leckage zwischen den Komponenten erfordern.

[0051] Der Querschnitt der beispielhaften Komponenten 142, 144 und die beispielhafte Verbundspaltdichtung 110, die in Fig. 6 veranschaulicht ist, wurde entlang einer Breite der Strukturen erstellt, wodurch eine beispielhafte Breite und Dicke/Höhe der Strukturen veranschaulicht ist. Es wird bemerkt, dass die relative Breite, Dicke und Querschnittsform der in Fig. 6 veranschaulichten Strukturen beispielhaft ist und die Strukturen irgendeine andere relative Breite, Dicke und Querschnittsgestalt aufweisen können. Ausserdem kann die Länge der Strukturen (die sich in die und aus der Zeichenebene der Fig. 6 erstreckt) irgendeine Länge sein und die Form und Ausgestaltung der Strukturen in Längenrichtung kann irgendeine Gestalt oder Konfiguration sein. Es wird auch angegeben, dass obwohl nur zwei beispielhafte Turbinenkomponenten 142, 144 dargestellt sind, die einen Dichtungsspalt bilden, können eine Mehrzahl von Komponenten eine Mehrzahl von Dichtungsspalten bilden, die miteinander in Verbindung stehen. Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Turbinenkomponenten in Umfangsrichtung angeordnet sein, so dass Dichtungsspalte, die dazwischen gebildet sind, auch in Umfangsrichtung angeordnet sind und in Kommunikation miteinander stehen. Bei solchen Ausführungsbeispielen können die Spaltdichtungen 10, 110, 210 entsprechend der vorliegenden Offenbarung ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Dichtungsspalten zu überspannen, um eine Mehrzahl von Zwischenräumen oder Übergängen abzudichten und dabei die Leckage zwischen einer Mehrzahl von Turbinenkomponenten zu reduzieren.

[0052] Wie es in Fig. 6 veranschaulicht ist, können die erste und die zweite benachbarte Turbinenkomponente 142, 144 voneinander beabstandet sein, so dass sich ein Übergang, Zwischenraum oder Pfad 190 zwischen der ersten und der zweiten benachbarten Komponente 142, 144, wie etwa Statoren, erstreckt. Ein solcher Übergang 190 kann dabei eine Strömung, wie etwa eine Luftströmung, zwischen der ersten und zweiten Komponente 142, 144 zulassen. Bei einigen Ausführungen können die erste und zweite Turbinenkomponente 142, 144 zwischen einer ersten Luftströmung 150, wie etwa einer Kühlluftströmung und einer zweiten Luftströmung 160, wie etwa einer heissen Verbrennungsluftströmung, angeordnet sein. Es wird festgestellt, dass der Begriff «Luftströmung» hierin verwendet wird, um die Bewegung von irgendeinem Material oder Zusammensetzung oder eine Kombination von Materialien oder Zusammensetzungen zu beschreiben, die durch den Übergang 190 zwischen der ersten und zweiten Turbinenkomponente 142, 144 übersetzt.

[0053] Um eine Dichtung aufzunehmen, die sich über den Übergang 190 spannt und dabei den Übergang 190 blockiert oder auf andere Weise sperrt, können die erste und zweite benachbarte Komponente 142, 144 jeweils einen Spalt aufweisen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform weist die erste Komponente 142 einen ersten Dichtungsspalt 170 und die zweite Komponente weist einen zweiten Dichtungsspalt 180 auf. Der erste und der zweite Dichtungsspalt 170, 180 können irgendeine Grösse, Gestalt oder Ausführung aufweisen, die in der Lage ist, eine Dichtung darin aufzunehmen. Zum Beispiel können der erste und der zweite Dichtungsspalt 170, 180, wie es in Fig. 6 veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform gezeigt ist, im Wesentlichen gleich zueinander ausgeführt und in einer gespiegelten Beziehung zueinander angeordnet sein, um gemeinsam einen Gesamtspalt oder eine Aussparung zu bilden, die sich von innerhalb der ersten Komponente 142 über den Übergang 190 und in die zweite Komponente 144 erstreckt. Auf diese Weise kann das Paar aus erstem und zweitem Dichtungsspalt 170, 180 gemeinsam eine Aussparung oder einen Dichtungsspalt bilden, um gegenüberliegende Abschnitte der Dichtung abzustützen, so dass die Dichtung 110 durch den Übergang 190 hindurch geht, der sich zwischen den benachbarten Komponenten 142, 144 erstreckt.

[0054] Bei einigen Anordnungen, bei denen die erste und zweite Komponente 142, 144 benachbart sind, können der erste und zweite Dichtungsspalt 170, 180 ausgebildet sein, so dass sie im Wesentlichen ausgerichtet sind (z.B. in einer gespiegelten oder symmetrischen Beziehung). Jedoch können der erste und der zweite Dichtungsspalt 170, 180 aufgrund von Herstellungs- und Montageeinschränkungen und/oder -abweichungen, wie auch thermischen Ausdehnungen, Bewegungen und dergleichen während der Verwendung versetzt, verdreht, geneigt oder auf andere Weise fehlerhaft ausgerichtet sein. In anderen Szenarien können der erste und der zweite Dichtungsspalt 170, 180 in einer gespiegelten oder symmetrischen Beziehung verbleiben, aber die relative Positionierung des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180 kann sich ändern (wie etwa durch Verwendung, Verschleiss oder Betriebszuständen). Der Begriff «fehlerhaft ausgerichtet» ist hierin verwendet, um irgendein Szenario zu umfassen, bei dem die Spalte ihre Relativposition oder Orientierung mit Bezug zu einer nominellen oder Ausgangsposition oder Ausgangskonfiguration geändert haben.

[0055] Mit Bezug auf die beispielhaften ersten und zweiten Dichtungsspalte 170, 180 der beispielhaften ersten und zweiten Turbinenkomponente 142, 144 und die beispielhafte Dichtung 110 aus Fig. 6 , ist die beispielhafte Dichtung 110 bei einer fehlerhaft ausgerichteten Konfiguration (nicht dargestellt) vorzugsweise flexibel, um sich an die Fehlausrichtung anzupassen und den Dichtungskontakt der Beschichtung 116 mit dem ersten und zweiten Dichtungsspalt 170, 180 aufrechtzuerhalten, um den Übergang 190 wirksam zu sperren oder zu eliminieren, der sich zwischen der ersten und zweiten Turbinenkomponente 142, 144 erstreckt, um dadurch ein Zusammenwirken der ersten und zweiten Luftströmung 150, 160 zu reduzieren oder zu verhindern. Insbesondere, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, können die erste und zweite Luftströmung 150, 160 mit dem Übergang 190 zusammenwirken, so dass die erste Luftströmung 150 eine «treibende» Luftströmung ist, die gegen die äussere Dichtfläche 122 der Beilage 112 der Dichtung 110 wirkt, um die Beschichtung 116 der Dichtung 110 gegen die Seitenflächen 135, 145 der ersten und zweiten Dichtungsspalte 170 bzw. 180 zu drängen. In solchen Szenarien kann die Dichtung 110 (und/oder die Beschichtung 166) vorzugsweise ausreichend flexibel sein, um sich als Folge der durch die erste Luftströmung 150 ausgeübten Kräfte (z.B. über denen, die durch die zweite Luftströmung 160 ausgeübt werden) (z.B. elastisch) zu deformieren, um sich an irgendeiner Fehlausrichtung zwischen dem ersten und zweiten Dichtungsspalt 170, 180 anzupassen, jedoch ausreichend steif zu sein, um zu widerstehen «gefaltet» oder anderweitig in den Übergang 190 «gedrückt» zu werden. Anders ausgedrückt kann die beispielhafte Dichtung 110 in einem solchen Szenario vorzugsweise ausreichend flexibel, aber noch ausreichend steif sein, um die Dichtungsbeaufschlagung der Beschichtung 116 der Beilage 112 mit den ersten Seitenflächen 135, 145 durch die Kräfte der ersten Luftströmung 150 aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel können die metallische Beilage 112, die metallische Haltestruktur 114 und die Beschichtung 116 ausgebildet sein, um Unebenheiten an den Dichtungsspaltkontaktflächen 135, 145 während der Verwendung der Turbine zu entsprechen. Bei einigen solcher Ausführungsbeispiele kann die Beschichtung 116 eine Glasisolationsbeschichtung mit einer Übergangstemperatur (Tg) entsprechend der der Betriebstemperaturen der Turbine/Dichtung 110 sein, so dass die Glasbeschichtung 116 bei Betriebstemperaturen weich oder deformierbar wird, um die Deformation und die Konturanpassung zumindest der Beschichtung 116 an die ersten Seitenflächen 135, 145 zu ermöglichen. Zusätzlich zur ausreichenden Flexibilität (in alle Richtungen), um den Übergang 190 bei Fehlausrichtungsszenarien wirksam abzudichten, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die beispielhafte Dichtung 110 vorzugsweise ausreichend steif sein, um die Montageanforderungen zu erfüllen.

[0056] Die Grösse der Dichtung 110 kann irgendeine Grösse sein, kann aber abhängig sein von oder zumindest bezogen sein auf die Komponenten 142, 144 in welchen die Dichtung 110 installiert ist. Die Dicke T1 der beispielhaften Dichtung 110 kann kleiner sein als die Dicke T2 des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180 und dadurch der Dicke T2 des Gesamtspalts, der durch den ersten und zweiten Dichtungsspalt 170, 180 gebildet ist, wenn die erste und zweite benachbarte Komponente 142, 144 montiert werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Dicke T1 der beispielhaften Dichtung 110 in einem Bereich von 0,01 Zoll bis ungefähr XA Zoll sein und weiter vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von ungefähr 0,05 Zoll bis ungefähr 0,1 Zoll. Gleichermassen kann die Breite W1 der Dichtung 110 kleiner sein als die Breite W2 des Gesamtspalts, der durch den ersten und den zweiten Dichtungsspalt 170, 180 der ersten bzw. zweiten Komponente 142, 144 gebildet ist und des Zwischenraums 190 zwischen den Komponenten 142, 144, wenn die Komponenten 142, 144 benachbart zueinander installiert sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Breite W1 der beispielhaften Dichtung 110 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von etwa 0,125 Zoll bis etwa 0,75 Zoll sein.

[0057] Wie es in dem in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, kann die Dichtung 110 beispielsweise innerhalb des Dichtungsspalts (d.h. des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180) positioniert und angeordnet sein, so dass die erste oder kühle Luftströmung 150 gegen die äussere Dichtfläche 122 der Beilage 112 wirkt, um die Beschichtung 116 gegen die ersten Seitenflächen 135, 145 der ersten und zweiten Dichtungsspalte 170, 180 zu drängen. Aufgrund der undurchlässigen Gestalt der Beilage 112 und/oder der Beschichtung 116, verhindert die Dichtung 110 dabei, dass die Kühlluftströmung 150 durch den Zwischenraum 190 und in die zweite oder heisse Verbrennungsluftströmung 160 übergeht. Ausserdem schützt die Beschichtung 116 die metallische Beilage 112 vor den hohen Temperaturen der Verbrennungsluftströmung 160. Auf diese Weise kann zumindest die Gestalt und Ausführung der äusseren oder Dichtfläche der Beschichtung 116 der Dichtung 110 (z.B. die Oberfläche, die mit den beispielhaften ersten Seitenflächen 135, 145 oder anderen Dichtflächen der beispielhaften ersten und zweiten Dichtungsspalte 170, 180 zusammenwirkt) in Beziehung stehen mit der Gestalt und Ausführung der Spalte 142, 144, in denen die Dichtung 110 installiert ist. Anders ausgedrückt kann die Gestalt und Ausführung zumindest der äusseren oder Dichtfläche der Beschichtung 116 der Dichtung 110, wie etwa die Kontur, Oberflächentextur, usw., ausgebildet sein, um eine dichtende Beaufschlagung mit dem ersten und zweiten Dichtungsspalt 170, 180, in denen die Dichtung 110 installiert ist, sicherzustellen. Zum Beispiel kann die äussere oder Dichtfläche der Beschichtung 116 der Dichtung 110 bei dem in Fig. 6 veranschaulichten Beispiel im Wesentlichen glatt oder eben sein, um im Wesentlichen anzuliegen oder auf andere Weise im Wesentlichen die im Wesentlichen Ebenen ersten Seitenflächen 135, 145 des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180 zu beaufschlagen, um eine Leckage der ersten Luftströmung 150 zwischen der DichtungW1sanordnung 110 und den ersten Seitenflächen 135, 145 des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180 und letztlich in die zweite oder heisse Verbrennungsluftströmung 160 zu verhindern oder zu reduzieren (und auch um die metallische Beilage 12 von hohen Temperaturen der heissen Verbrennungsluftströmung 160 zu schützen). Bei einigen alternativen Ausführungsbeispielen (nicht dargestellt) kann die Form und Ausführung von zumindest der äusseren oder Dichtfläche der Beschichtung 116 der Dichtung 110 anders geformt oder ausgeführt sein, als die der entsprechenden Dichtflächen des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180 (wie etwa die beispielhaften ersten Seitenflächen 135, 145 des ersten und zweiten Dichtungsspalts 170, 180, die in Fig. 6 veranschaulicht sind).

[0058] Fig. 7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer anderen beispielhaften Spaltdichtungsanordnung 210 entsprechend der vorliegenden Offenbarung. Die beispielhafte Spaltdichtungsanordnung 210 ist im Wesentlichen gleich zu den beispielhaften Spaltdichtungsanordnungen 10 und 110 der Fig. 1 – 6 , die vorstehend beschrieben sind, und daher werden gleiche Bezugszeichen mit einer vorangestellten «2» verwendet, um gleiche Aspekte oder Funktionen zu bezeichnen und die vorstehende Beschreibung, die auf solche Aspekte oder Funktionen (und die alternativen Ausführungsbeispiele dazu) gerichtet ist, kann auf die beispielhafte Spaltdichtungsanordnung 210 gleichermassen übertragen werden. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, unterscheidet sich die Spaltdichtungsanordnung 210 von den Dichtungsanordnungen 10 und 110 darin, dass die Dichtung 210 in der Dickenrichtung symmetrisch ist. Als solche stellt die Dichtungsanordnung 110 eine einfache Installation oder Montage der Dichtung 210 in einem Turbinendichtungsspalt bereit, da es die Dichtung 210 nicht erfordert, in Dickenrichtung besonders ausgerichtet zu werden.

[0059] Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, weisen sowohl die Seite der Dichtfläche 222 als auch die Seite der Dichtfläche 224 der metallischen Beilage 12 eine metallische Haltestruktur 214 auf, die damit verbunden ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) kann sich die Haltestruktur 214 über eine oder mehrere Seitenkanten der metallischen Beilage 212 und auf die Dichtfläche 222 und die Haltefläche 224 erstrecken. Gleichermassen weisen sowohl die Haltestruktur 214, die mit der Dichtfläche 222 verbunden ist und die Haltestruktur 214, die mit der Haltefläche 224 der metallischen Beilage 212 verbunden ist, die darauf aufgebrachte Beschichtung 216 auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) kann sich die Beschichtung 216 über eine oder mehrere Seitenkanten der metallischen Beilage 212 und auf/in die Haltestruktur 214 strecken, die mit der Dichtfläche 222 verbunden ist und die Haltestruktur 214, die mit der Haltefläche 224 verbunden ist. Die Beschichtung 216, die auf und in die Haltestruktur 214 auf- bzw. eingebracht ist, die mit der Dichtfläche oder Dichtseite 222 der Beilage 210 verbunden ist, kann die Seite der Dichtfläche 22 der Beilage 212 isolieren oder schützen (wie etwa von der Kühlluftströmung 150, die vorstehend mit Bezug auf Fig. 6 erläutert wurde).

[0060] Die Dichtungsanordnungen, die hierin offenbart sind, stellen eine geringe Leckagerate bereit, ähnlich der, die mit traditionellen Spaltdichtungen möglich ist, wie etwa metallischen Beilagedichtungen aus Vollmaterial, während Probleme der Silizidbildung, der Oxidation, des thermischen Kriechens und/oder des erhöhten Verschleisses eliminiert werden, wenn sie bei modernen Hochtemperaturturbomaschinen angewandt werden. Ausserdem können die hierin offenbarten Dichtungsanordnungen weniger empfindlich in Bezug auf Herstellungsabweichungen sein verglichen mit bestehenden Dichtungen. Die hierin offenbarten Dichtungsanordnungen reduzieren daher eine Leckage bei geringen Herstellungs- und Betriebsrisiken und sind sowohl in OEM- als auch Nachrüstanwendungen anwendbar.

[0061] Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung dazu bestimmt ist veranschaulichend und nicht beschränkend zu sein. Eine Vielzahl von Änderungen und Modifikationen kann durch einen Durchschnittsfachmann hierin gemacht werden, ohne von dem allgemeinen Gedanken und dem Bereich der Erfindung, wie durch die nachfolgenden Ansprüche und die Äquivalente davon definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Ausserdem können viele Modifikationen gemacht werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material auf die Lehren der verschiedenen Ausführungsbeispiele anzupassen, ohne von deren Bereich abzuweichen. Während die Dimensionen und Arten von Materialien, die hierin beschrieben sind, dazu bestimmt sind, die Parameter von verschiedenen Ausführungsbeispielen zu definieren, sind sie keinesfalls beschränkend und vielmehr beispielhaft. Viele andere Ausführungsbeispiele werden Fachleuten beim Studieren der vorstehenden Beschreibung offenbar werden. Der Bereich der verschiedenen Ausführungsbeispiele sollte daher mit in Bezug auf die beigefügten Ansprüche gemeinsam mit dem vollen Bereich von Äquivalenten bestimmt werden, zu denen die Ansprüche berechtigen. In den beigefügten Ansprüchen, sind die Begriffe «enthaltend» und «bei dem» als einfache englische Äquivalente der jeweiligen Begriffe «aufweisend», und «wobei» verwendet. Ausserdem werden in den nachfolgenden Ansprüchen die Begriffe «erste», «zweiter», und «dritter», usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sind nicht dazu bestimmt, eine nummerische Anforderung auf deren Objekte aufzuerlegen. Auch der Begriff «betrieblich verbunden» wird hierin verwendet, um sowohl auf Verbindungen zu verweisen, die sich aus separaten, getrennten Komponenten ergeben, die unmittelbar oder mittelbar gekoppelt sind, sowie Komponenten, die integral (d.h. monolithisch) ausgebildet sind. Ausserdem sind die nachfolgenden Ansprüche nicht in der Aufgabe-Plus-Funktion-Form geschrieben und sind nicht dazu bestimmt, basierend auf 35 U.S.C. § 112, Absatz 6, interpretiert zu werden, sofern und solange solche Anspruchsbeschränkungen nicht ausdrücklich den Ausdruck «mittel zum» gefolgt von einer Angabe einer Funktion ohne jegliche weitere Struktur verwenden. Es versteht sich, dass nicht alle solche Aufgaben und Vorteile, in Übereinstimmung mit irgendeinem bestimmten Ausführungsbeispiel erreicht werden. Daher werden Fachleute z.B. erkennen, dass die hierin beschriebenen Systeme und Techniken in einer Weise ausgebildet oder ausgeführt werden können, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen erreicht oder optimiert, wie es hierin gelehrt wird, ohne notwendigerweise andere Ziele oder Vorteile, wie sie hierin gelehrt oder vorgeschlagen sein können, zu erreichen.

[0062] Während diese Erfindung im Detail in Verbindung mit nur einer beschränkten Anzahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollte es einfach verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um irgendeine Anzahl von Variationen, Änderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen zu umfassen, die bis hierin nicht beschrieben sind, die aber innerhalb des Gedankens und des Bereichs der Erfindung liegen. Ausserdem versteht es sich, dass, während verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, Aspekte der Offenbarung nur einige der beschriebenen Ausführungsbeispiele enthalten können. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorgehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist nur durch den Bereich der beigefügten Ansprüche beschränkt.

[0063] Die schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung zu offenbaren, einschliesslich des bevorzugten Ausführungsbeispiels und auch um irgendeinen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu realisieren, einschliesslich der Herstellung und der Verwendung von irgendwelchen Einrichtungen oder Systeme und der Ausführung irgendwelcher beinhalteter Verfahren. Der patentierbare Schutzbereich der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele beinhalten, die den Fachleuten offenbar werden. Solche anderen Beispiele sind dazu bestimmt, innerhalb des Bereichs der Ansprüche zu liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht von dem Wortlaut der Ansprüche abweichen oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit nicht substantiellen Unterschieden vom Wortlaut der Ansprüche aufweisen.

[0064] Die vorliegende Anmeldung stellt Verbunddichtungen zur Reduzierung von Leckagen zwischen benachbarten Komponenten von Turbomaschinen bereit. Die Verbunddichtungen können eine metallische Beilage, eine metallische Haltestruktur und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung enthalten. Die Beilage und die Haltestruktur können miteinander verbunden oder verschmolzen sein. Die Haltestruktur kann innere Freiräume oder Aussparungen aufweisen und die Beschichtung kann auf die Beilage und die Haltestruktur aufgebracht werden, so dass die Beschichtung innerhalb der Freiräume oder Aussparungen der Haltestruktur, zwischen Abschnitten der Haltestruktur und der Beilage und im Wesentlichen über die äussere Fläche der Haltestruktur bereitgestellt ist. Die Haltestruktur kann dabei eine mechanische Befestigung zwischen der Beilage und der Beschichtung bereitstellen. Bei der Verwendung stellt die Beschichtung eine thermische und/oder chemische Abschirmung zu der metallischen Beilage und der Haltestruktur der Dichtung bereit.

Claims

1. Dichtungsanordnung zur Anordnung innerhalb eines Dichtungsspalts, der zumindest teilweise durch benachbarte Turbomaschinenkomponenten gebildet ist, um einen sich zwischen den Komponenten erstreckenden Zwischenraum abzudichten, wobei die Dichtungsanordnung aufweist: eine metallische Beilage aufweisend eine Dichtfläche und eine Haltefläche; eine poröse metallische Haltestruktur, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden ist; und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung, die sich über und innerhalb der porösen metallischen Haltestruktur erstreckt, so dass die Beschichtung im Wesentlichen die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur abdeckt, und wobei Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur in einer Richtung angeordnet sind, die sich von der Haltefläche weg erstreckt, um die Beschichtung mechanisch mittels der metallischen Haltestruktur mit der metallischen Beilage zu verbinden.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Richtung, die sich im Wesentlichen von der Haltefläche weg erstreckt, im Wesentlichen normal zu der Haltefläche ist.

4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Beilage eine im Wesentlichen metallische Beilage aus Vollmaterial ist und/oder wobei die metallische Haltestruktur eine Maschenstruktur ist.

5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltefläche der metallischen Beilage und/oder die metallische Haltestruktur eine äussere Schutzbeschichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, Oxidation der jeweiligen metallischen Komponente zu verhindern.

6. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind.

7. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind, die nicht mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Abschnitte der metallischen Haltestruktur, die nicht mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind, sich weg erstrecken von oder verbunden sind mit Abschnitten der metallischen Haltestruktur, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden sind.

9. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung mit der Haltefläche der Beilage und/oder der Haltestruktur verbunden ist.

10. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausserdem aufweisend: eine zweite poröse metallische Haltestruktur, die mit der Dichtfläche der Beilage verbunden ist; und eine zweite Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung, die sich über und in der zweiten porösen metallischen Haltestruktur erstreckt, so dass die zweite Beschichtung die Dichtflächenseite der metallischen Beilage und die zweite Haltestruktur im Wesentlichen abdeckt, und wobei Abschnitte der zweiten Beschichtung zwischen der Dichtfläche der metallischen Beilage und Abschnitten der zweiten metallischen Haltestruktur angeordnet sind.

11. Verfahren zu Bildung einer Dichtungsanordnung zur Verwendung innerhalb eines Dichtungsspalts, der zumindest teilweise durch benachbarte Turbomaschinenkomponenten gebildet ist, um einen Zwischenraum abzudichten, der sich zwischen den Komponenten erstreckt, wobei das Verfahren aufweist: Verbinden von zumindest einem Abschnitt einer porösen metallischen Haltestruktur mit einer metallischen Beilage; Aufbringen eines Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterials auf die poröse metallische Haltestruktur, so dass das Beschichtungsmaterial die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur überdeckt und Abschnitte aufweist, die zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind; und Verdichten des Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterials, um eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung zu bilden, die mechanisch über die metallische Haltestruktur an der metallischen Beilage befestigt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verbinden von zumindest einem Abschnitt der metallischen Haltestruktur mit der Haltefläche der metallischen Beilage das Diffusionsverbinden von zumindest einem Abschnitt der metallischen Haltestruktur mit der Haltefläche der metallischen Beilage umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Aufbringen von Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterial auf die poröse metallische Haltestruktur das Aufbringen einer giessfähigen keramischen Zusammensetzung mit hoher Viskosität durch Siebdruck oder Kontaktaufbringen umfasst und/oder wobei das Aufbringen von Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtungsmaterial auf die poröse metallische Haltestruktur das Aufbringen einer glas- oder emailbasierten Zusammensetzung in einer streichbaren Form durch Streichen, Tauchbeschichten oder Sprühbeschichten umfasst.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ausserdem aufweisend das Entfernen eines Abschnitts der keramischen Zusammensetzung, die auf die Haltestruktur aufgebracht wurde, mittels eines Schabers und wobei das Verdichten der Keramikzusammensetzung das Aushärten und Wärmebehandeln der aufgebrachten keramischen Zusammensetzung umfasst.

15. Turbomaschine aufweisend: eine erste Turbinenkomponente und eine zweite Turbinenkomponente benachbart zu der ersten Turbinenkomponente, wobei die erste und zweite Turbinenkomponente zumindest einen Abschnitt eines Dichtungsspalts bilden, der sich über einen Zwischenraum zwischen den Turbinenkomponenten erstreckt; und eine Dichtung, die innerhalb des Dichtungsspalts der ersten und zweiten Turbinenkomponenten angeordnet ist und sich über den Zwischenraum dazwischen erstreckt, wobei die Dichtung aufweist: eine metallische Beilage aufweisend eine Dichtfläche und eine Haltefläche; eine poröse metallische Haltestruktur, die mit der Haltefläche der metallischen Beilage verbunden ist; und eine Keramik-, Glas- oder Emailbeschichtung, die auf und in der metallischen Haltestruktur vorhanden ist, so dass die Beschichtung die Halteflächenseite der metallischen Beilage und die Haltestruktur im Wesentlichen abdeckt und Abschnitte der Beschichtung zwischen der Haltefläche der metallischen Beilage und Abschnitten der metallischen Haltestruktur angeordnet sind.