DE10064261A1 - Flexible seal for gap between components subjected to thermal stress comprises base with circular cross-section which fits into groove in first component and lip which is at acute angle to its surface and rests against second component - Google Patents
Flexible seal for gap between components subjected to thermal stress comprises base with circular cross-section which fits into groove in first component and lip which is at acute angle to its surface and rests against second componentInfo
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- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elastische Spaltdichtung zur Dichtung radial bis axial verlaufender Spalte zwischen ruhenden Bauteilen, insbesondere solchen, die ei ner thermischen Beanspruchung unterliegen. Ein besonders bevorzugtes Anwen dungsgebiet der Erfindung sind Turbomaschinen. So eignet sich die erfindungs gemässe Spaltdichtung beispielsweise zur Dichtung des Ringspalts zwischen Komponenten einer Gasturbinenbrennkammer.The invention relates to an elastic gap seal for sealing radially to axially extending gap between stationary components, especially those that ei subject to thermal stress. A particularly preferred application Field of application of the invention are turbomachinery. So the invention is suitable appropriate gap seal, for example to seal the annular gap between Components of a gas turbine combustor.
Spaltdichtungen für ruhende Bauteile sind an sich bekannt und werden in vielfälti gen Ausführungsformen eingesetzt. An Vorrichtungen zur Dichtung thermisch be anspruchter Bauteile werden dabei besonders hohe Anforderungen gestellt. So sind diese Dichtungen zum einen hohen thermischen und chemischen Beanspru chungen ausgesetzt, und zum anderen sollen sie während instationärer Prozess phasen wiederholt wechselnden Spaltgeometrien infolge Wärmedehnung ohne Verlust an Dichtwirkung folgen können und den resultierenden mechanischen Be anspruchungen standhalten. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind diese Dichtungen üblicherweise aus elastischen metallischen Werkstoffen, insbe sondere Stahl, gefertigt.Gap seals for stationary components are known per se and are used in many different types gene embodiments used. Thermally on devices for sealing stressed components are particularly demanding. So are these seals for a high thermal and chemical stress suspended, and on the other hand, they are said to be during the transient process phases repeatedly changing gap geometries due to thermal expansion without Loss of sealing effect can follow and the resulting mechanical loading withstand demands. To meet these requirements are these seals usually made of elastic metallic materials, esp special steel.
Es ist in diesem Zusammenhang an sich bekannt, den Zwischenraum zwischen Brenner und Gehäuse in einer Gasturbinenbrennkammer mittels metallischer Dichtringe abzudichten, die in ringförmige Schlitze am äusseren Brennermantel eingelegt sind und sich, den Spalt überbrückend, mit ihrem Aussenumfang an der gegenüberliegenden Gehäusewandung abstützen.In this context it is known per se the space between Burner and housing in a gas turbine combustion chamber by means of metallic Sealing gaskets to seal in annular slots on the outer burner jacket are inserted and, bridging the gap, with their outer circumference on the Support the opposite housing wall.
Den bekannten Dichtungen haftet häufig der Nachteil einer mangelnden Elastizität an, um den wechselnden geometrischen Verhältnissen unter Beibehaltung einer ausreichenden Vorpressung und ohne Nachlassen der Dichtwirkung folgen zu können. Dichtringe mit grösserer radialer Weite erschweren ausserdem infolge ihrer Starrheit das Zusammensetzen der Bauteile.The known seals often have the disadvantage of a lack of elasticity to keep up with the changing geometrical relationships sufficient pre-pressing and without loss of sealing effect follow can. Sealing rings with a larger radial width also make it more difficult as a result their rigidity the assembly of the components.
Zur Verminderung zumindest eines Teils der genannten Nachteile beim Abdichten der Spalte zwischen thermisch beanspruchten Turbinenkomponenten, insbeson dere zwischen Brenner und Gehäuse einer Gasturbine, schlägt GB 2085117 A eine aus mehreren Komponenten zusammengesetzte Dichtung vor. Am Brenner mantel ist eine ringförmige Ausnehmung zur Aufnahme des Dichtungskörpers ausgebildet, wobei der Dichtungskörper selbst einen in dieser Ausnehmung ge führten Grundkörper in Form eines aus zwei Längshälften zusammengesetzten Ringsegments mit einem im Bereich der äusseren Stosskante der beiden Längs hälften ausgesparten Spalt umfasst, in welchem Spalt wiederum ein Paar von Dichtringen einliegt. Die ringförmige Ausnehmung am Brennermantel wird einer seits durch eine vorspringende Schulter und andererseits durch einen Arretierring, der nach Justierung der Dichtung durch vorzugsweise Schweissung mit dem Brennermantel verbunden wird, gebildet.To reduce at least some of the disadvantages mentioned when sealing the gap between thermally stressed turbine components, in particular GB 2085117 A suggests the one between the burner and the casing of a gas turbine a seal composed of several components. At the burner jacket is an annular recess for receiving the sealing body formed, the sealing body itself a ge in this recess led basic body in the form of a composite of two longitudinal halves Ring segments with one in the area of the outer joint edge of the two longitudinal halved recessed gap, in which gap in turn a pair of Sealing rings. The annular recess on the burner jacket becomes one on the one hand by a projecting shoulder and on the other hand by a locking ring, the after adjusting the seal by preferably welding with the Burner jacket is formed.
Dieser Dichtung haftet der Nachteil eines hohen Herstellungs- und Wartungsauf wands an.This seal has the disadvantage of high manufacturing and maintenance on.
In Weiterentwicklung des genannten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elastische Spaltdichtung zum Dichten radialer bis axialer Spalte zwischen ruhend angeordneten, einer thermischen Beanspruchung unter liegenden Bauteilen bereitzustellen, die die genannten Nachteile nicht aufweist und aufgrund ihres elastischen Verhaltens einen erleichterten Zusammenbau und eine zuverlässige Dichtwirkung auch unter wechselnden thermischen und mecha nischen Beanspruchungen während instationärer Prozessphasen gewährleistet.The invention lies in a further development of the state of the art mentioned Task based on an elastic gap seal for sealing radial to axial Gaps between dormant, under a thermal load to provide lying components that do not have the disadvantages mentioned and due to their elastic behavior easier assembly and a reliable sealing effect even under changing thermal and mecha African stresses guaranteed during transient process phases.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch eine elastische Spaltdichtung der in dem unabhängigen Anspruch 1 genannten Art.According to the invention the object is achieved by an elastic gap seal of the type mentioned in independent claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen geben die abhängigen Ansprüche wieder.Advantageous embodiments reflect the dependent claims.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, eine elastische Spaltdichtung für ruhende Bauteile aus einem ringförmigen, mit dem ersten Bauteil zusammenwirkenden Grundkörper und einem an der Peripherie dieses Grundkörpers auskragenden, den zu dichtenden Spalt überbrückenden und an dem zweiten Bauteil anliegen den Steg auszubilden.The essence of the invention is an elastic gap seal for dormant Components from an annular, interacting with the first component Base body and a cantilevered on the periphery of this base body, bridging the gap to be sealed and abutting the second component to train the bridge.
Durch die Erfindung wird eine elastische, vorzugsweise metallische Spaltdichtung für ruhende, thermisch beanspruchte Bauteile bereitgestellt, die sich durch eine hohe Betriebszuverlässigkeit bei geringem Herstellungs- und Montageaufwand auszeichnet.The invention provides an elastic, preferably metallic gap seal for stationary, thermally stressed components, which are characterized by a high operational reliability with low manufacturing and assembly costs distinguished.
Diese Vorteile resultieren aus der besonderen Struktur der erfindungsgemässen Spaltdichtung. Die Wechselwirkung des ringförmigen Grundkörpers und des an dessen Peripherie sich radial nach aussen erstreckenden Steges verleihen letzte rem ein hohes Mass an Elastizität und dem Dichtungskörper insgesamt eine hohe Formstabilität.These advantages result from the special structure of the inventive Gap seals. The interaction of the annular body and the the periphery of which extends radially outward to give the last rem a high degree of elasticity and the sealing body overall a high Dimensional stability.
Die beschriebene grundlegende Struktur der erfindungsgemässen Dichtung lässt eine Reihe mannigfaltiger Gestaltungsmöglichkeiten zu. So sind unter Ringform nicht nur kreisrunde, sondern auch von der Kreisform abweichende Ringkonfigu rationen denkbar. Des weiteren kann, wie nachfolgend noch näher gezeigt werden wird, das Querschnittsprofil des Grundkörpers den Anforderungen des konkreten Anwendungsfalls entsprechend vielfältig konfiguriert sein.The described basic structure of the seal according to the invention leaves a number of diverse design options. So are under ring shape not only circular, but also ring configuration deviating from the circular shape rations conceivable. Furthermore, as will be shown in more detail below the cross-sectional profile of the base body meets the requirements of the concrete If necessary, be configured in various ways.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es werden nur die für die Erfindung wesentli chen Elemente dargestellt. Gleiche oder einander entsprechende Elemente figu rieren unter demselben Bezugszeichen.Further features, advantages and details of the invention are as follows explained using the drawings. Only the essentials for the invention Chen elements shown. Identical or corresponding elements figu under the same reference number.
Hierbei zeigenShow here
Fig. 1 Elastische Spaltdichtung für einen Radialspalt in einbaulosem Zustand Fig. 1 elastic gap seal for a radial gap in the unassembled state
Fig. 2 Elastische Spaltdichtung für einen Radialspalt im Einbauzustand Fig. 2 elastic gap seal for a radial gap in the installed state
Fig. 3-5 Verschiedene Ausführungsformen einer Spaltdichtung in Quer schnittdarstellung Fig. 3-5 Different embodiments of a gap seal in cross-sectional view
Fig. 6 Perspektivische Darstellung eines Ringsegments der erfindungsge mässen Spaltdichtung Fig. 6 is a perspective view of a ring segment of the gap seal according to the invention
Fig. 7, 8 Elastische Spaltdichtung für einen Axialspalt Fig. 7, 8 elastic gap seal for an axial gap
Fig. 9 Draufsicht auf ein Ringsegment Fig. 9 top view of a ring segment
Die Fig. 1 und 2 geben in prinzipieller Weise das Wesen der Erfindung in einer ersten Ausführungsform am Beispiel der Abdichtung eines Radialspalts (3) zwi schen zwei konzentrisch gelagerten Bauteilen (1) und (2) wieder. Das radial inne re Bauteil (1) kann dabei ein Brenner sein, der in die Wand einer Gasturbinen brennkammer eingepasst ist. Give FIGS. 1 and 2 in a schematic way the essence of the invention in a first embodiment, the example of sealing a radial gap (3) Zvi rule two concentrically mounted components (1) and (2). The radially inner component ( 1 ) can be a burner which is fitted into the wall of a gas turbine combustion chamber.
In die spaltbegrenzende Oberfläche (8) des radial inneren Bauteils (1) ist in an sich bekannter Weise eine Nut (4) eingestochen, die der Aufnahme und form schlüssigen Fixierung der Spaltdichtung (6, 7) dient.In the gap-limiting surface ( 8 ) of the radially inner component ( 1 ), a groove ( 4 ) is pierced in a manner known per se, which serves to receive and form-fit fix the gap seal ( 6 , 7 ).
Die elastische Spaltdichtung (6, 7) umfasst im wesentlichen zwei Abschnitte, einen wenigstens annähernd ringförmigen, der Kontur des radial inneren Bauteils (1) folgenden Grundkörper (6) und einen an dessen Peripherie auskragenden um laufenden Steg (7). Während Grundkörper (6) in die Aufnahmenut (4) des Bauteils (1) eingelegt ist, überbrückt Steg (7) den Spalt (3) zu dem gegenüberliegenden Bauteil (2) und unterbindet eine ungehinderte Fluidströmung innerhalb dieses Spalts (3). In Relation zu den spaltbegrenzenden Oberflächen (8) und (9) der Bauteile (1) und (2) überbrückt Steg (7) den Spalt (3) dabei in einem spitzen Win kel, vorzugsweise entgegen der Strömungsrichtung des fluiden Mediums.The elastic gap seal ( 6 , 7 ) essentially comprises two sections, an at least approximately annular base body ( 6 ) following the contour of the radially inner component ( 1 ) and a web ( 7 ) which projects around its periphery. While the base body ( 6 ) is inserted into the receiving groove ( 4 ) of the component ( 1 ), the web ( 7 ) bridges the gap ( 3 ) to the opposite component ( 2 ) and prevents an unhindered fluid flow within this gap ( 3 ). In relation to the gap-limiting surfaces ( 8 ) and ( 9 ) of the components ( 1 ) and ( 2 ) bridge ( 7 ) bridges the gap ( 3 ) in an acute angle, preferably against the direction of flow of the fluid medium.
Um in einem ausreichenden Masse der Dichtungsfunktion gerecht werden zu können, bedarf es unter allen Betriebszuständen der Aufrechterhaltung einer An presskraft der äusseren Stegkante an Oberfläche (9).In order to be able to meet the sealing function to a sufficient extent, it is necessary to maintain a contact pressure of the outer web edge on the surface ( 9 ) under all operating conditions.
Wie aus der Gegenüberstellung der Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist zu diesem Zweck Dichtungssteg (7) so dimensioniert, dass seine Aussenkante im einbaulo sen Zustand den Spaltquerschnitt geringfügig überragt. Die Grösse des Überma sses ist dabei von den elastischen Eigenschaften des eingesetzten Dichtungs materials abhängig. Beim Zusammenfügen der Bauteile (1) und (2) erfährt der Dichtungssteg (7) eine elastische Deformation. Die dabei auftretenden Biege- und Torsionsbeanspruchungen in Steg (7) und Grundkörper (6) sind proportional der aufgezwungenen Deformation und bewirken die zur Einleitung der Dichtwirkung erforderliche Vorpressung der Dichtung gegen die Bauteile (1) und (2).As can be seen from the comparison of FIGS. 1 and 2, for this purpose sealing web ( 7 ) is dimensioned so that its outer edge slightly exceeds the gap cross-section in the installed state. The size of the oversize depends on the elastic properties of the sealing material used. When the components ( 1 ) and ( 2 ) are joined together, the sealing web ( 7 ) undergoes an elastic deformation. The bending and torsional stresses occurring in the web ( 7 ) and base body ( 6 ) are proportional to the deformation imposed and cause the pre-compression of the seal against the components ( 1 ) and ( 2 ) required to initiate the sealing effect.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Dichtungssteg (7) mit einer Neigung von 30° bis 60° im unbelasteten Zustand in Relation zum Verlauf der spaltbegrenzenden Oberflächen (8, 9) auszustatten.It has proven to be particularly advantageous to provide the sealing web ( 7 ) with an inclination of 30 ° to 60 ° in the unloaded state in relation to the course of the gap-limiting surfaces ( 8 , 9 ).
In einer bevorzugten ersten Ausführungsform gemäss Fig. 1 und 2 ist der Grund körper (6) ein als Vollprofil (11) ausgeführter Ring mit einem an dessen Peripherie tangential auskragenden Steg (7). In a preferred first embodiment according to FIGS. 1 and 2, the basic body ( 6 ) is a ring designed as a full profile ( 11 ) with a web ( 7 ) projecting tangentially on its periphery.
Wie den weiteren Figuren beispielhaft zu entnehmen ist, ist der Grundkörper (6) indes nicht an die Ausbildung als Vollprofil (11) gebunden. An Stelle des Vollpro fils (11) kann nach einer alternativen Ausführungsform auch ein Hohlprofil (12) treten, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt.As can be seen by way of example from the other figures, the base body ( 6 ) is, however, not bound to the design as a full profile ( 11 ). Instead of the full profile ( 11 ), according to an alternative embodiment, a hollow profile ( 12 ) can also occur, as shown schematically in FIG. 3.
In Weiterbildung der Erfindung kann dabei auf die Ausformung einer in sich ge schlossenen Querschnittsform des Hohlprofils (12) dergestalt verzichtet werden, dass das Hohlprofil in seiner Querschnittsform auf einen Kreisbogen (13) zusam menschrumpft, wie dies in Fig. 4 wiedergegeben ist. Derartige Ausführungsformen einer Dichtung bieten insbesondere herstellungsbedingte Vorteile.In a further development of the invention, the formation of a self-contained cross-sectional shape of the hollow profile ( 12 ) can be dispensed with in such a way that the cross-sectional shape of the hollow profile shrinks to an arc ( 13 ), as shown in FIG. 4. Embodiments of a seal of this type offer advantages, in particular, due to production.
Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf Grundkörper (6) von kreis- oder kreis bogenförmigem Querschnitt beschränkt. Insbesondere wenn es die Herstellung erleichtert oder es die räumlichen Verhältnisse des Anwendungsfalls erfordern, kann der Grundkörper (6) auch von der bevorzugten Kreis- oder Bogenform (11, 12, 13) abweichenden Formmustern entspringen. So sind in Sonderfällen bei spielsweise elliptische, mehreckige oder - wie in Fig. 5 dargestellt - annähernd pa rabolische Querschnittsformen des Grundkörpers (6) zulässig.In addition, the invention is not restricted to base bodies ( 6 ) of circular or circular arc-shaped cross section. The base body ( 6 ) can also originate from shape patterns that deviate from the preferred circular or arc shape ( 11 , 12 , 13 ), in particular if the manufacture makes it easier or the spatial conditions of the application require it. In special cases, for example, elliptical, polygonal or - as shown in FIG. 5 - approximately parabolic cross-sectional shapes of the base body ( 6 ) are permissible.
Die erfindungsgemässe Spaltdichtung ist nicht auf eine Ausbildung als geschlos sener Dichtungsring in einem Stück beschränkt. Im Interesse einer erleichterten Herstellung und Montage kann es zweckmässig sein, die erfindungsgemässe Spaltdichtung aus einzelnen, sich zu einem vollständigen Dichtungsring ergän zenden Ringsegmenten (20) zusammenzusetzen. Erforderlich ist lediglich ein ge wisses Bogenmindestmass der einzelnen Segmente (20), da mit abnehmendem Bogenmass die der Struktur innewohnende Stülpsteifigkeit nachlässt. Zu diesem Zweck werden Ringsegmente (20) mit Bogenwinkeln von vorzugsweise minde stens 60°, insbesondere 90°, 120° oder 180°, aneinandergereiht in die Aufnah menut (4) eingelegt. An ihren Stossstellen (21) können die Segmente (20) in ge eigneter Weise, beispielsweise durch Schweissung, miteinander verbunden sein. Fig. 6 gibt in perspektivischer Darstellung ein derartiges Ringsegment (20) wieder. The gap seal according to the invention is not limited to training as a closed sealing ring in one piece. In the interest of facilitating manufacture and assembly, it may be appropriate to assemble the gap seal according to the invention from individual ring segments ( 20 ) that complement one another to form a complete sealing ring. All that is required is a certain minimum arch dimension of the individual segments ( 20 ), since the inherent stiffness of the structure decreases with decreasing arch dimension. For this purpose, ring segments ( 20 ) with arc angles of preferably at least 60 °, in particular 90 °, 120 ° or 180 °, are lined up in the receiving groove ( 4 ). At their joints ( 21 ), the segments ( 20 ) can be connected to one another in a suitable manner, for example by welding. Fig. 6, such a ring segment (20) is again in a perspective view.
In dieser Ausführungsvariante ist Grundkörper (6) als offenes Hohlprofil (13) aus gebildet.In this embodiment variant, the base body ( 6 ) is formed as an open hollow profile ( 13 ).
Fig. 7 und 8 stellen in schematischer Weise den Einsatz einer erfindungsgemäs sen Spaltdichtung zum Dichten eines axialen Spalts (16) dar. Zwei koaxial ange ordnete Bauteile (14) und (15) schliessen mit ihren einander zugekehrten Oberflä chen (17) und (18) einen Spalt (16) ein. Bei diesen genannten Oberflächen (17, 18) kann es sich beispielsweise um die zugekehrten Dichtflächen einer Rohr kupplung handeln. FIGS. 7 and 8 illustrate schematically the use of a erfindungsgemäs sen gap seal for sealing an axial gap (16). Two coaxial components (14) and (15) close to their mutually facing Oberflä chen (17) and (18 ) a gap ( 16 ). These surfaces ( 17 , 18 ) can be, for example, the facing sealing surfaces of a pipe coupling.
In eine der Oberflächen (17) oder (18) ist eine ringförmige Aufnahmenut (19) für die Dichtung eingestochen. In aller Regel wird diese Nut (19) kreisringförmig aus gebildet sein. Indes ist dies keine zwingende Voraussetzung. Sie kann, soweit es der konkrete Anwendungsfall gebietet, auch eine vom Kreisrund mässig abwei chende, beispielsweise elliptische, Ringform aufweisen. In die Aufnahmenut (19) ist der Grundkörper (6) der in deckungsgleicher Ringform ausgebildeten Spalt dichtung eingelegt, während Dichtungssteg (7) in einem spitzen Winkel von der Dichtungsfläche (17) absteht. Im Einbauzustand (Fig. 8) überbrückt Steg (7) dich tend den Axialspalt (16) und liegt mit seiner Aussenkante an der gegenüberlie genden Oberfläche (18) an. Entsprechend der auf die Bauteile (14) und (15) aus geübten Kraft wird die Spaltdichtung elastisch verformt und Steg (7) weicht in Richtung auf Oberfläche (17) aus. Der zunehmenden Deformation proportional nimmt die Spannung innerhalb des Dichtungskörpers (6, 7) und damit die Vorpres sung des Dichtungskörpers (6, 7) gegen die Bauteile (14) und (15) zu.An annular receiving groove ( 19 ) for the seal is pierced into one of the surfaces ( 17 ) or ( 18 ). As a rule, this groove ( 19 ) will be formed in a circular shape. However, this is not a mandatory requirement. As far as the specific application requires, it can also have a moderately deviating, for example elliptical, ring shape from the circular circle. In the receiving groove ( 19 ) of the base body ( 6 ) of the congruent ring-shaped gap seal is inserted, while the sealing web ( 7 ) protrudes at an acute angle from the sealing surface ( 17 ). In the installed state ( Fig. 8) bridge ( 7 ) you tend the axial gap ( 16 ) and lies with its outer edge on the opposite surface ( 18 ). In accordance with the force exerted on the components ( 14 ) and ( 15 ), the gap seal is elastically deformed and the web ( 7 ) deflects in the direction of the surface ( 17 ). The increasing deformation proportionally increases the tension within the sealing body ( 6 , 7 ) and thus the pre-pressure of the sealing body ( 6 , 7 ) against the components ( 14 ) and ( 15 ).
Nach einer ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist Steg (7) zum Abbau innerer Spannungen beim Verformen mit einer Mehrzahl von senkrecht zur Um fangsrichtung verlaufenden Schlitzen (22) ausgestattet.According to a supplementary embodiment of the invention, the web ( 7 ) for reducing internal stresses during deformation is equipped with a plurality of slots ( 22 ) running perpendicular to the circumferential direction.
Fig. 9 gibt ein derart ausgestattetes Ringsegment (20) in Blickrichtung des strö menden Mediums wieder. Der Grundkörper (6) ist in dieser Darstellung als kreis förmiges Vollprofil ausgebildet. Fig. 9 shows such an equipped ring segment ( 20 ) in the direction of the streaming medium again. The base body ( 6 ) is designed in this representation as a circular full profile.
Eine derartige Massnahme empfiehlt sich in erster Linie in solchen Fällen, die die Gefahr des Auftretens unzulässig hoher Materialspannungen innerhalb des Steges (7) in sich bergen, beispielsweise durch Annäherung oder Überschreiten der Streckgrenze. Darüber hinaus ist sie geeignet, die für ein Wegbiegen des Dich tungssteges (7) von den beteiligten Bauteilen (1, 2) oder (14, 15) aufzubringende Kraft auf ein geringeres Mass zu senken.Such a measure is recommended primarily in those cases which involve the risk of impermissibly high material stresses within the web ( 7 ), for example by approaching or exceeding the yield point. In addition, it is suitable for the bending of the sealing web ( 7 ) by the components involved ( 1 , 2 ) or ( 14 , 15 ) force to be reduced to a lower level.
Die vorstehend beschriebene Gestaltung verleiht der erfindungsgemässen Spalt dichtung eine hohe Elastizität und damit Anpassungsfähigkeit an thermisch be dingte Veränderungen der gegenseitigen Lage der Bauteile (1, 2; 14, 15) und dar aus resultierenden Auswirkungen auf die Spaltgeometrie. Änderungen der Spalt geometrie, insbesondere der Spaltweite, kann Dichtungssteg (7) elastisch folgen. Die Formbeständigkeit und Elastizität resultieren aus der Wechselwirkung des ringförmigen Grundkörpers (6) und des von dessen Peripherie sich radial nach aussen erstreckenden Dichtungsstegs (7), aus der dieser Struktur eigenen Stülp steifigkeit.The design described above gives the gap seal according to the invention a high elasticity and thus adaptability to thermally-related changes in the mutual position of the components ( 1 , 2 ; 14 , 15 ) and the resulting effects on the gap geometry. Changes in the gap geometry, in particular the gap width, sealing web ( 7 ) can follow elastically. The dimensional stability and elasticity result from the interaction of the annular base body ( 6 ) and the sealing web ( 7 ) extending radially outward from the periphery thereof, from the stiffness inherent in this structure.
Die erfindungsgemässe Spaltdichtung (6, 7) besteht aus einem den thermischen, chemischen und mechanischen Beanspruchungen des Anwendungsfalls ange passten elastischen Material. Im Falle der eingangs beispielhaft dargestellten An wendung zur Abdichtung des Spalts zwischen Segmentträger und Brenner in der Brennkammer einer Gasturbine haben sich Stahlwerkstoffe als geeignet erwiesen. Selbsverständlich ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, nach Massgabe der thermischen und chemi schen Beanspruchungen des Anwendungsfalls jedwedes andere geeignete Mate rial zum Einsatz gelangen, wie etwa armierte Polymere oder Elastomere von ent sprechender Härte. The gap seal ( 6 , 7 ) according to the invention consists of an elastic material which is adapted to the thermal, chemical and mechanical stresses of the application. In the case of the application illustrated at the beginning to seal the gap between the segment carrier and the burner in the combustion chamber of a gas turbine, steel materials have proven to be suitable. Of course, the invention is not limited to this. Thus, without departing from the scope of the invention, any other suitable material can be used in accordance with the thermal and chemical stresses of the application, such as reinforced polymers or elastomers of corresponding hardness.
11
radial inneres Bauteil
radially inner component
22
radial äusseres Bauteil
radially outer component
33
Radialspalt
radial gap
44
Aufnahmenut
receiving groove
55
fluides Medium
fluid medium
66
Grundkörper
body
77
Dichtungssteg
sealing web
88th
spaltbegrenzende Oberfläche von Bauteil gap-limiting surface of component
11
99
spaltbegrenzende Oberfläche von Bauteil gap-limiting surface of component
22
1010
Rotationsachse
axis of rotation
1111
Vollprofil
full profile
1212
geschlossenes Hohlprofil
closed hollow profile
1313
offenes Hohlprofil
open hollow profile
1414
Bauteil
component
1515
Bauteil
component
1616
Axialspalt
axial gap
1717
spaltbegrenzende Oberfläche von Bauteil gap-limiting surface of component
1414
1818
spaltbegrenzende Oberfläche von Bauteil gap-limiting surface of component
1515
1919
Aufnahmenut
receiving groove
2020
Ringsegmente
ring segments
2121
Stossstellen der Ringsegmente
Butt joints of the ring segments
2222
Schlitze
slots
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