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Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, insbesondere Dampfturbine oder Gasturbine, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor, wobei in zumindest einem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eine Dichtstruktur angeordnet ist. Diese Dichtstruktur besteht aus sich in radialer Richtung in den Zwischenraum öffnende Zellen, die untereinander durch Wände voneinander abgeteilt sind. Die Öffnungen der Zellen können beispielsweise wabenförmig oder auch rautenförmig sein. Hierdurch können Spalte zwischen dem Rotor, der die rotierenden Bauteile der Strömungsmaschine umfasst, und dem Gehäuse, welches die ortsfesten Bauteile umfasst, so gering wie möglich gehalten werden. Der ringförmige Zwischenraum steht zum Einbau der Dichtstruktur zur Verfügung. Dabei kann das Spaltmaß für die Dichtung zwischen Rotor und Gehäuse geringer bemessen werden, als die Höhe des ringförmigen Zwischenraums, in den die Dichtstruktur eingebaut wird. Sollte es betriebsbedingt wegen des geringen Spaltmaßes zu einer Berührung zwischen Rotor und Gehäuse kommen, so wird in diesem Fall lediglich die Dichtstruktur abgetragen bzw. zerstört, wodurch sich zwar der Wirkungsgrad der Strömungsmaschine verschlechtert, ihre Funktion insgesamt jedoch nicht beeinträchtigt wird.
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Die Dichtstruktur kann sowohl am Rotor (d. h. drehbar) als auch am Gehäuse (d. h. ortsfest) vorgesehen werden. Gemäß der
EP 926 314 B1 ist beschrieben, dass die Dichtstruktur beispielsweise in Form einer Wabendichtung ausgeführt sein kann. Hiermit ist eine Dichtstruktur gemeint, die aus wabenförmigen Zellen besteht, d. h. diese Zellen öffnen sich mit sechseckigen Öffnungen in den Zwischenraum. Hierdurch können die Zellen vergleichsweise stabil bei gleichzeitig sehr geringem Materialaufwand ausgebildet sein. Kommt es jetzt zwischen der Dichtstruktur und den jenseits des Dichtspaltes angeordneten Bauteilen der Strömungsmaschine während des Betriebs zu Berührungen, so wird das Material der Wände der Dichtstruktur schnell abgetragen, so dass sich die Höhe der Zellen verringert. Hierdurch verringert sich jedoch im weiteren Betrieb die Dichtwirkung der Dichtstruktur, da der Dichtspalt sich vergrößert. Ansonsten wird die Funktion der Strömungsmaschine jedoch nicht beeinträchtigt.
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Gemäß der
DE 603 19 797 T2 ist vorgesehen, dass die Wände der Zellen der Dichtstruktur auch zur radialen Richtung gekippt bzw. geneigt hergestellt werden können. Die Neigung weist in Umfangsrichtung, und zwar in die Richtung, in die das angrenzende Bauteil sich relativ an der Dichtstruktur vorbeibewegt. Diese Ausgestaltung soll den Verlust einer Beschichtung (beispielsweise durch Abplatzen) verringern, welche durch Auffüllen der Zellen der Dichtstruktur mit einem vergleichsweise weichen Material auf der Oberfläche des mit der Dichtstruktur verbundenen Bauteils erhalten wird. Dieses Material soll den Dichtspalt weiter verkleinern und aufgrund seiner weichen Eigenschaften in dem Fall einer Berührung drehender und ortsfester Bauteile schnell abgetragen werden. Die mechanische Beanspruchung dieses weichen Materials könnte zu dem Abplatzen dieser Beschichtung führen, wobei die gekippten Wände der Dichtstruktur zu einem besseren Haften dieser Beschichtung führen sollen.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Dichtstruktur für eine Strömungsmaschine, insbesondere einer Dampfturbine oder Gasturbine, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotor. Bei diesem Verfahren werden in zumindest einem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Gehäuse die Dichtstruktur bildenden Wände erzeugt, wobei die Wände sich in radialer Richtung in den Zwischenraum öffnende Zellen bilden.
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Ein solches Verfahren ist gemäß der
DE 603 19 797 T2 beschrieben. Hierzu soll ein pulvergespeistes Laserschweißauftragsverfahren verwendet werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Strömungsmaschine mit einer Dichtstruktur zwischen dem Rotor und dem Gehäuse anzugeben, welche eine vergleichsweise gute Dichtwirkung entfaltet, welche auch nach einer Berührung der Dichtstruktur mit angrenzenden Bauteilen noch möglichst weitgehend erhalten bleibt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtstruktur anzugeben, mit der sich diese Dichtstruktur in hinreichender Genauigkeit herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird mit der eingangs genannten Strömungsmaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wände in axialer Richtung einem betriebsbedingten Druckabfall in der Strömungsmaschine entgegengerichtet bezüglich der radialen Richtung geneigt sind. Die Neigung der Wände in die besagte Richtung führt dazu, dass sich die Öffnungen der Zellen sozusagen zur Seite der Dichtung mit dem höheren Druck hin öffnen. Hierdurch wird vorteilhaft die Dichtwirkung verbessert. Dies ist dadurch zu erklären, dass die Dichtstruktur nicht vollständig abdichtet, sondern aufgrund ihrer Berührungslosigkeit einen gewissen Leckagenstrom zulässt. Diesem Leckagenstrom sind die Öffnungen entgegengerichtet, wodurch ein höheres Strömungshindernis gegenüber dem Leckagenstrom entsteht. Dieses Strömungshindernis wird durch Verwirbelungen erzeugt, welche dadurch begünstigt werden, dass der Leckagestrom einfacher in die sich ihm entgegenrichtenden Öffnungen abzweigen kann. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Neigung der Wände jedoch im Fall einer Berührung mit benachbarten Bauteilen der Strömungsmaschine. Durch die Neigung kann vorteilhaft erreicht werden, dass sich die Wände der Dichtstruktur auch mit einem elastischen Anteil verformen können, so dass im Berührungsfall der Abtrag von Material an den Wänden verringert wird. Hierdurch bleibt vorteilhaft die Dichtwirkung besser erhalten, wenn die Strömungsmaschine nach einem solchen Berührungsfall weiter betrieben wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wände auch in Umfangsrichtung bezüglich der radialen Richtung geneigt sind, und zwar gleichgerichtet mit der Relativbewegung von an die Dichtungsstruktur angrenzenden Teile der Strömungsmaschine. Mit anderen Worten ist die Neigung der Wände in Umfangsrichtung in die Richtung ausgerichtet, in die die umgebenden Teile der Strömungsmaschine an der Dichtungsstruktur sich vorbeibewegen. Hierdurch wird die bereits erwähnte elastische Verformung der Wände im Berührungsfall vorteilhaft weiter unterstützt, so dass sich der angesprochene Effekt besser auswirken kann. Dies bedeutet, dass die Dichtwirkung der Dichtstruktur nach einem Berührungsfall noch besser erhalten bleibt. Auch ermöglicht die Neigung der Wände in Umfangsrichtung, dass statt eines Abtrags der Dichtstruktur ein plastischer Verformungsanteil an den Wänden der Dichtstruktur eintreten kann. Hierdurch wird sozusagen die Neigung der Wände dauerhaft vergrößert, wobei die Verzerrung des Volumens der Zellen zu einer Vergrößerung ihrer Wirkung als Strömungshindernis beitragen kann. So kann ein Verlust an Dichtwirkung, der durch eine Vergrößerung des Dichtspalts nach einem Berührungsfall der Dichtstruktur mit benachbarten Bauteilen der Strömungsmaschine zustande kommt, zumindest teilweise kompensiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rotor in an sich bekannter Weise drehbare Schaufeln aufweist. Alternativ kann auch sowohl das Gehäuse ortsfeste Schaufeln (Leitschaufeln) als auch der Rotor drehbare Schaufeln aufweisen. Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtstruktur in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen den drehbaren Schaufeln und dem Gehäuse angeordnet ist. Auch ist es möglich, die Dichtung zwischen den ortsfesten Schaufeln und dem Rotor anzuordnen. An dieser Stelle ist eine Unterbringung der Dichtung von besonderem Vorteil, weil sich über die Schaufeln das Fluid der Strömungsmaschine entspannt, so dass sich beidseitig der Schaufeln ein Druckunterschied ausbildet. An dieser Stelle lässt sich durch eine Dichtstruktur der Leckagestrom im ringförmigen Zwischenraum zwischen Rotor und Gehäuse am wirksamsten begrenzen. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Dichtstruktur aus mehreren Kreissegmenten zusammengesetzt ist, die als geschlossener Ring in dem Gehäuse fixiert sind. Wird die Dichtstruktur aus mehreren Kreissegmenten aufgebaut, so können diese vorteilhaft leichter hergestellt werden. Außerdem ist bei einem Austausch der Dichtstruktur eine einfachere Handhabung der Segmente möglich, da diese im Vergleich zum gesamten Ring der Dichtstruktur eine geringere Masse aufweisen.
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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung wird erhalten, wenn die Dichtstruktur aus mehreren Kreissegmenten besteht, welche jeweils auf den radialen Enden der Schaufeln fixiert sind. An den radialen Enden der Schaufeln kann die Dichtstruktur vorteilhaft direkt hergestellt werden. Hierbei handelt es sich um Kreissegmente, die keinen geschlossenen Ring ergeben, sondern jeweils die Kanäle zwischen den Schaufelblättern freilassen. Hier ist jedoch eine Dichtung nicht erforderlich, da in diesem Bereich ohnehin die Strömung zwischen den Schaufelblättern hindurch erzeugt wird. Eine auf den Schaufeln fixierte Dichtstruktur kann vorteilhaft ausgetauscht werden, wenn die Schaufeln aufgearbeitet werden.
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Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wände mit Durchbrüchen, insbesondere mit Schlitzen, versehen sind. Hierdurch kann die Steifigkeit der Wände vorteilhaft herabgesetzt werden, damit diese in der bereits beschriebenen Weise im Falle einer Berührung mit den benachbarten Teilen der Strömungsmaschine vorzugsweise elastisch oder auch plastisch verformt werden können, damit der Materialabtrag und die daraus folgende Vergrößerung des Dichtspaltes möglichst gering gehalten werden kann. Vorzugsweise sind die Schlitze in Teilen der Wände untergebracht, welche zumindest teilweise in Umfangsrichtung verlaufen. Diese können nämlich nicht in Umfangsrichtung gekippt werden, so dass diese im Fall einer Berührung scherend beansprucht werden. Bei dieser Beanspruchung können die Schlitze vorteilhaft zu einem Abbau der auftretenden Spannungen in den Wänden beitragen.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wände eine ungleichmäßige Wandstärke haben. Die Wandstärke kann vorteilhaft in Bezug auf die Beanspruchung der Wände im Berührungsfall mit angrenzenden Bauteilen der Strömungsmaschine ausgelegt werden. Beispielsweise ist es möglich, die Wände in ihrer Dicke im Bereich der Verankerung auf der Unterlage geringer zu wählen, so dass die Wände im Berührungsfall elastisch wegknicken können. Wenn die Berührung wieder aufgehoben wird, kann die betreffende Wand sich wieder rückverformen. Dabei muss die Kante der Wand, die mit dem angrenzenden Bauteil der Strömungsmaschine in Berührung kommt, dicker ausgeführt werden, damit diese nicht so schnell abgetragen werden kann und es infolgedessen zu einer elastischen Verformung kommt.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zellen der Dichtstruktur ungleichmäßige Zellvolumina haben. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Form der Zellen hinsichtlich der erforderlichen Dichtwirkung anzupassen. Wie bereits erwähnt, können über die Zellgeometrie die Verwirbelungen der Strömung beeinflusst werden, wodurch auch die Dichtwirkung der Dichtstruktur beeinflusst wird.
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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung wird erhalten, wenn die Zellen ein an den Wänden verankertes Raumgitter enthalten. Als Raumgitter im Sinne der Erfindung ist eine Struktur zu verstehen, die ein das Innere der Zelle durchmessendes Fachwerk enthält und so zu deren Stabilisierung beiträgt. Durch Verankerung des Raumgitters an den Wänden wird zum einen eine Fixierung in den Zellen erreicht, zum anderen können auf die Wände wirkende Kräfte in definierter Weise in das Fachwerk des Raumgitters abgeleitet werden.
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Das Raumgitter erhöht vorteilhaft als Strömungshindernis im Inneren der Zelle auch die Dichtwirkung der Dichtstruktur. Durch Zerstörung des Raumgitters kann im Berührungsfall Energie aufgenommen werden, wobei die Zerstörung sowohl in einer Verformung als auch in einem Brechen bestehen kann. Vorteilhaft wirkt sich die Zerstörung des Raumgitters wesentlich weniger auf ein Verlust an Dichtwirkung aus, als wenn das Material der Wände der Zelle endgültig abgetragen wird. Das Raumgitter kann auch so gestaltet werden, dass dieses sich im Berührungsfall elastisch verformt und so bei einer Rückverformung der Zellen nach dem Berührungsfall beiträgt. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die das Raumgitter bildenden Stäbe als Federelemente ausgeführt sind.
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Weiterhin wird die eingangs angegebene Aufgabe durch das genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wände mit einem pulverbett-basierten, additiven Fertigungsverfahren wie insbesondere dem selektiven Laserschmelzen hergestellt werden. Hierdurch lassen sich auf einfache Weise komplexere Geometrien der Dichtstruktur verwirklichen, die insbesondere auch Hinterschneidungen und Raumgitter enthalten können. Hinterschneidungen treten vorzugsweise bei Wänden auf, welche nicht im rechten Winkel auf der Unterlage, auf der sie hergestellt werden, stehen. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Dichtstruktur deswegen der Fall, weil die Wände gegenüber der radialen Richtung geneigt vorliegen. Mittels pulverbett-basierten Fertigungsverfahren lassen sich vorteilhaft diese Strukturen auch mit einer vergleichsweise hohen Genauigkeit herstellen, so dass auch sehr feine Strukturen erzeugt werden können. Auch ist es möglich, diese Strukturen freitragend herzustellen, wodurch die Herstellung von Raumgittern oder Öffnungen in Wänden möglich wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Dichtstruktur auf mehreren Trägerstrukturen hergestellt wird, so dass Kreissegmente der Dichtstruktur entstehen. Diese Kreissegmente können dann zu einer ringförmigen Dichtstruktur zusammengesetzt werden, welche in der Strömungsmaschine dann zu einer vollständigen Dichtung zwischen rotierenden und ortsfesten Bauteilen führt. Die Trägerstrukturen ermöglichen vorteilhaft eine vergleichsweise rationelle Herstellung der Dichtstruktur, da diese mit einem anderen Fertigungsverfahren, z. B. Gießen oder Biegen, hergestellt werden können. Lediglich die komplexen Dichtstrukturen werden dann mit den vergleichsweise aufwendigeren pulverbett-basierten, additiven Fertigungsverfahren hergestellt. Die Aufteilung in Segmente führt überdies vorteilhaft dazu, dass die Krümmung im Segment begrenzt ist. Hierdurch verringert sich vorteilhaft die effektive Bauhöhe der Struktur, die im Pulverbett hergestellt werden muss. Hierzu ist zu berücksichtigen, dass die Struktur im Pulverbett schichtweise hergestellt werden muss, so dass Strukturen mit einer größeren Bauhöhe auch zu wesentlich längeren Fertigungszeiten führen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen:
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1 einen Ausschnitt aus einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine im Querschnitt,
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2 einen Ausschnitt aus einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine im Längsschnitt und
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3 ein Ausführungsbeispiel für eine Dichtstruktur, wie sie in der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine zum Einsatz kommen kann, als dreidimensionale Ansicht.
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Der Aufbau von Strömungsmaschinen ist hinlänglich bekannt. Es kann sich um Axial- und Radial-Strömungsmaschinen handeln. In 1 ist der Ausschnitt einer Strömungsmaschine dargestellt, welche eine Gasturbine oder eine Dampfturbine darstellen kann. Ein Gehäuse 11 der Strömungsmaschine (repräsentiert in 1 durch ortsfeste Schaufeln 21 und eine ringförmige Struktur 11a zur Aufnahme der Schaufelenden) ist lediglich als Ausschnitt dargestellt. Dieser Ausschnitt repräsentiert die ortsfesten Teile der Strömungsmaschine, d. h. diejenigen Teile, die mit einem nicht dargestellten Fundament verbunden sind. Außerdem weist die Maschine einen Rotor 12 auf, der die drehbaren Teile der Strömungsmaschine inklusive von rotierenden Schaufeln 13 repräsentiert. Die Rotation ist durch einen Pfeil ω angedeutet.
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Zwischen dem Rotor 12 und dem Gehäuse 11 ist außerdem ein Zwischenraum 14 vorgesehen, der zur Aufnahme einer Dichtstruktur 15 dient. Diese ist in 1 lediglich angedeutet. Sie besteht aus einzelnen Wänden 16, die jeweils Zellen 17 umschließen. Diese Zellen 17 sind zu einem Dichtspalt 18 im Zwischenraum 14 offen, wobei Öffnungen der Zellen die Dichtwirkung verbessern.
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Wie 1 zu entnehmen ist, kann die Dichtstruktur im Gehäuse 11 angebracht werden. Zu diesem Zweck wird die Dichtstruktur 14 auf Trägerstrukturen 19 hergestellt, welche gemeinsam in das Gehäuse 11 eingesetzt werden können. Wie in 1 angedeutet, ergänzen sich die einzelnen Trägerstrukturen dann zu einem Kreisring, wodurch eine über den gesamten Umfang geschlossene Dichtstruktur 15 entsteht. Die Trägerstrukturen 19 mit den jeweils auf ihnen hergestellten Teilen der Dichtstruktur 15 ergeben somit Kreissegmente 20, die den Einbau der Dichtstruktur 15 in das Gehäuse 11 vereinfachen.
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In 1 ist an einer der Schaufeln 13 auch angedeutet, dass sich ein besagtes Kreissegment 20 der Dichtstruktur auch am Fuß der Schaufel 13 herstellen lässt. Hierdurch kann ebenfalls eine Dichtung zwischen der rotierenden Schaufel und dem Gehäuse 11 erzeugt werden. Eine solche Dichtstruktur 15 kann wie in 1 angedeutet zusätzlich zu der im Gehäuse 11 angeordneten Dichtstruktur 15 oder aber, wie in 1 nicht dargestellt, alleine, d. h. ohne eine gegenüberliegende Dichtstruktur im Gehäuse verwendet werden.
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In 2 ist ein axialer Ausschnitt aus einer Gasturbine dargestellt, und zwar im Bereich der Verdichtung. Es gibt ortsfeste Schaufeln 21, die als Leitschaufeln fungieren und im Gehäuse 11 feststehen, und drehbare Schaufeln 13, die als Verdichterschaufel arbeiten und mit einer Welle 22 den Rotor bilden. Eine Dichtung erfolgt alternativ zwischen der Wand des Gehäuses 11 und den Schaufelkanten der Schaufeln 13, indem die Dichtstruktur 15 auf den äußeren Schaufelkanten aufgebracht ist. Eine andere Alternative sieht vor, dass eine Dichtung zwischen den Schaufeln 13, 21 jeweils am Schaufelfuß bzw. im Bereich der Enden der Schaufeln erfolgt. Die Dichtstruktur 15 ist wie zu 1 beschrieben auf Tragstrukturen 19 angebracht und auf dem Schaufelfuß der beweglichen Schaufeln 13 verankert. Der Dichtspalt 18 wird durch eine ringförmige Gegenstruktur 23 gebildet, die an den Enden der ortsfesten Schaufeln 21 angebracht ist und im Sinne der Erfindung somit zum Gehäuse gehört, d. h. ortsfest ist.
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Im Verdichterbereich der Turbine herrschen Druckverhältnisse, die durch die angedeuteten Drücke p1 und p2 charakterisiert sind. Die angesaugte Luft wird stufenweise verdichtet, so dass p1 kleiner ist als p2. Um eine verbesserte Dichtwirkung in der erfindungsgemäßen Weise zu erzielen, sind die Wände 16 der Strukturen 15 in axialer Richtung zur Seite des höheren Druckes p2 geneigt ausgeführt. Hierdurch wird die Dichtwirkung der Dichtstruktur 15 verbessert.
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In 3 ist eine Dichtstruktur 15 vergrößert als dreidimensionale Darstellung gezeigt. Es handelt sich hierbei um eine Wabenstruktur, die aufgrund der Neigung der Wände 16 verzerrt ist. Zur Orientierung ist ein kartesiches Koordinatensystem x-y-z eingezeichnet. Die radiale Richtung ist durch z angegeben. Die Umfangsrichtung gibt x an, was durch die angedeutete Umfangsgeschwindigkeit ω angedeutet wird. Die Umfangsrichtung gibt bei der Dichtstruktur an sich die Richtung an, in der diese gekrümmt ist. In 3 ist der dargestellte, kleine Ausschnitt aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch eben dargestellt, so dass sich eine x-y-Ebene ergibt. Die axiale Richtung ist dabei durch y angegeben, wobei diese zum Bereich zeigt, in dem mit p1 im Vergleich zu p2 der geringere Druck vorliegt.
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Wie bereits erwähnt, sind die Wände 16 geneigt. Um die Komponenten der Neigung zu verdeutlichen, ist in eine der Zellen 17 strichpunktiert eine Ebene senkrecht zur z-Achse eingezeichnet. Betrachtet man eine Kante dieser Zelle, so ist zu erkennen, dass sich diese Kante bei einem Versatz z1 auf die eingezeichnete Ebene um den Betrag x1 und den Betrag y1 verschiebt. Unter Beachtung der Drehung ω wird also deutlich, dass die in 3 dargestellte Dichtstruktur mit der Komponente x1 der Neigung geeignet ist, um auf einem drehenden Bauteil montiert zu werden.
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Weiterhin ist in 3 in einer der Zellen 17 zu erkennen, dass die Wände 16 Durchbrüche in Form von Schlitzen 24 aufweisen können. Diese Schlitze sind in denjenigen Wänden 16 angebracht, die mehr oder weniger in der x-z-Ebene ausgerichtet sind (durch den wabenförmigen Aufbau entsteht hier ein Winkel von 30° zur x-Achse). Diese werden im Falle einer Verformung der Dichtstruktur in x-Richtung auf Scherung beansprucht, so dass es zu einem Abbau von Scherspannungen durch die Schlitze 24 kommt. Anders liegt der Fall bei den in der betreffenden Zelle 17 nicht geschlitzten Wänden, die parallel zur y-z-Ebene verlaufen. Diese werden bei einer Verformung in x-Richtung sozusagen umgeklappt, wobei dies durch die Neigung der Wände um y1/z1 unterstützt wird.
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In einer weiteren Zelle 17 ist exemplarisch gezeigt, wie in dieser ein Raumgitter 25 angebracht werden kann. Dieses Raumgitter ist schematisch dargestellt und besteht aus Knoten 26 und Streben 27. Die Streben 27 und Knoten 26 der obersten Ebene, die genau in der Öffnung der Zellen 17 liegt, ist vollständig dargestellt. Um den Verlauf des Raumgitters, welches regelmäßig ausgebildet ist, in das Innere der Zelle besser erkennen zu können, sind exemplarisch in der genannten Ebene sowie in der darunter liegenden Ebene fünf Elementarzellen des Raumgitters 25 jeweils an ihren oberen und unteren Deckflächen schraffiert dargestellt. Es ergeben sich die Elementarzellen nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 aus Prismen mit jeweils der Grundfläche eines gleichseitigen Dreiecks und drei quadratische Seitenflächen. Hierbei sind die strichpunktiert dargestellten Verbindungen zwischen den Knoten 26 keine Streben 27, sondern gedachte Linien auf der in diesem Bereich nicht dargestellten Wand der Zelle, an der das Raumgitter 25 verankert ist. Selbstverständlich sind auch andere Gestaltungen des Raumgitters denkbar.
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Das Raumgitter erzeugt in den Zellen 17 bei einem Überstreichen der Dichtstruktur 15 mit einem Leckagestrom zusätzliche Verwirbelungen, die die Dichtwirkung der Dichtstruktur 15 insgesamt verbessern. Außerdem kann durch Verformung der Raumgitterstruktur im Falle der Verformung der Zellen 17 Energie abgebaut werden, um den Schadensfall im Falle eines Schleifens der Dichtstruktur 15 an nicht dargestellten benachbarten Bauteilen zu begrenzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 926314 B1 [0002]
- DE 60319797 T2 [0003, 0005]
