-
Die Erfindung betrifft einen Rotor einer Gasturbine, wobei zwischen den Laufschaufeln einer ersten Rotorscheibe und den Laufschaufeln einer zweiten Rotorscheibe ein Dichtring angeordnet ist.
-
Bei Gasturbinen besteht grundsätzlich das Problem, dass der Rotor bestmöglich vor dem durch die Gasturbine strömenden Heißgas zu schützen ist. Zwischen den Laufschaufeln der aufeinander folgenden Rotorscheiben befinden sich am Gehäuse der Gasturbine befestigte, d.h. stillstehende Laufschaufeln. Zur Verhinderung einer Strömung an den Laufschaufeln vorbei ist es weiterhin erforderlich, eine Abdichtung zwischen den Rotor im Bereich zwischen zwei Rotorscheiben und den Leitschaufeln vorzusehen. Bekannte Dichtungsanordnungen weisen in einfachster Ausführung einen zwischen zwei Rotorscheiben angeordneten einteiligen Dichtring auf, welcher beidseitig feststehend an den Rotorscheiben angrenzt und somit den Abstand zwischen den Rotorscheiben überbrückt. Dichtflächen am Außenumfang zusammen mit einem radial innenseitig an den Leitschaufeln angeordneten Statorring verhindern weitgehend eine Nebenströmung. Hierdurch wird eine besonders einfache und stabile Gestaltung der Dichtungsanordnung als auch ebenso eine zuverlässige Abdichtung des inneren Bereichs des Rotors gegenüber dem Heißgasstrom in der Gasturbine erzielt.
-
Nachteil bei Einsatz eines geschlossenen Ringes ist es jedoch, dass dieser ohne vollständige Demontage des Rotors nicht entnommen werden kann. Jedoch kann es erforderlich sein einen Zugang zu dem Bereich unterhalb des Dichtringes zu gewährleisten.
-
Zur Gewährleistung der Zugänglichkeit zum Rotor unterhalb des Dichtrings ist in einem Ausführungsbeispiel der
EP 2 236 769 A2 vorgesehen, dass der Dichtring axial verschiebbar ist. Durch die axiale Verschiebung des Dichtrings wird ein Spalt zwischen einer Rotorscheibe und dem verschobenen Dichtring frei, so dass beispielsweise eine Verschraubung unterhalb des Dichtrings zugänglich ist. Zur Übertragung der Fliehkräfte vom Dichtring auf die Rotorscheiben liegt der Dichtring beidseitig an einem den Dichtring abschnittsweise überdeckenden Absatz an.
-
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass an zumindest einer Rotorscheibe ein hinreichender Bauraum zur axialen Verschiebung des Dichtringes vorhanden sein muss. Von weiterem Nachteil ist es, dass die Dichtfläche des Dichtrings in einem größeren radialen Abstand zum Strömungspfad durch die Leitschaufeln angeordnet ist. Wollte man den axial verschiebbaren Dichtring einen radial weiter außenliegenden Bereich anordnen, wo wäre jedoch die axiale Verschiebbarkeit in Frage gestellt. Insbesondere würde die denkbare axiale Verschiebbarkeit insbesondere in denjenigen Fällen unzureichend sein, wenn beispielsweise einzelne Laufschaufeln der ersten Rotorscheibe oder der zweiten Rotorscheibe entnommen werden sollen und hierzu der ein Freiraum zwischen den beiden Rotorscheiben erforderlich ist.
-
Zur Realisierung sind weitere Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt, bei denen der Dichtring von einer Mehrzahl von einzelnen im Umfang verteilt angeordneter Segmente gebildet wird. In diesem Fall werden Dichtsegmente eingesetzt, welche sich beidseitig an den Laufschaufeln und/oder der jeweiligen Rotorscheibe abstützen.
-
Wenngleich vorherige Ausführungsformen eine Abdichtung des Bereichs zwischen zwei Rotorscheiben nahe des Strömungspfades zwischen den Laufschaufeln ermöglicht und hierbei weiterhin eine nachträgliche Entnahme der Dichtsegmente beim fertig montierten Rotor möglich ist, so erhöht die Verwendung eine Mehrzahl an Dichtsegmenten anstelle eines einteiligen Dichtringes jedoch die Komplexität der Lösung.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abdichtung zwischen zwei Rotorscheiben zu realisieren, welche eine Entnahme von Laufschaufeln ermöglicht, aber dennoch kostengünstig realisierbar ist.
-
Die gestellte Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Rotor nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Ein erfindungsgemäßer Rotor dient insbesondere zur Verwendung in einer Gasturbine. Hiervon unbenommen kann die erfindungsgemäße Lösung jedoch ebenso bei einem Rotor einer Dampfturbine oder einer sonstigen Strömungsmaschine eingesetzt werden. Zumindest bedarf es einer ersten Rotorscheibe sowie einer zweiten Rotorscheibe. Hierbei ist vorgesehen, dass an der ersten Rotorscheibe eine Mehrzahl erste Laufschaufeln im Umfang verteilt angeordnet sind. Analog weist ebenso die zweite Rotorscheibe eine Mehrzahl von im Umfang verteilt angeordneter zweite Laufschaufeln auf. Wie die Montage der Laufschaufeln an der jeweiligen Rotorscheibe erfolgt, ist zunächst unerheblich.
-
Weiterhin umfasst der Rotor einen Dichtring, welcher sich zwischen der ersten Rotorscheibe und der zweiten Rotorscheibe erstreckt. Zur gattungsgemäßen Verbindung des Dichtrings mit den Rotorscheiben ist vorgesehen, dass die erste Rotorscheibe eine Mehrzahl sich axial zur gegenüberliegenden Rotorscheibe erstreckender erster Befestigungsvorsprünge aufweist. Analog weist die zweite Rotorscheibe eine Mehrzahl sich axial zur gegenüberliegenden Rotorscheibe erstreckender zweiter Befestigungsvorsprünge auf. Entsprechend weisen die Rotorscheiben zwischen den Befestigungsvorsprüngen jeweils Unterbrechungen auf, welche die Befestigungsvorsprünge voneinander trennen. Hierbei bildet eine zur Rotorachse weisende Flanke des jeweiligen Befestigungsvorsprungs eine Stützfläche. Diesbezüglich ist es zunächst unerheblich, ob die Stützflächen in einem Längsschnitt betrachtet parallel oder geneigt zur Rotorachse oder einen sonstigen bogenförmigen Verlauf aufweisen. Wesentlich bei der Ausrichtung der Stützfläche ist es, dass bei einer darauf gerichteten Fliehkraft eine sichere Lage des Dichtringes mit Aufnahme der Fliehkraft ermöglicht wird.
-
Vorteilhaft weist die erste/zweite Rotorscheibe im Umfang verteilt angeordnete Schaufelhaltenuten auf, in denen die Laufschaufeln jeweils mit Halteprofil befestigt sind. In diesem Fall befinden sich in besonders vorteilhafter Weise die Befestigungsvorsprünge jeweils zwischen zwei Schaufelhaltenuten.
-
Der gattungsgemäße Dichtring umfasst zumindest ein Dichtringteil, welches sich über einen Winkel von zumindest 300° des Umfangs erstreckt. Hierbei weist das Dichtringteil an den axial gegenüberliegenden Seiten jeweils zumindest einen ersten/zweiten Befestigungsabsatz auf, welcher mit einer radial außen liegenden Lastfläche an der Stützfläche des ersten/zweiten Befestigungsvorsprungs anliegt.
-
Da sich das Dichtringteil über zumindest 5/6 des Umfangs erstreckt ist naheliegend eine Entnahme des Dichtringteils beim montierten Rotor ausgeschlossen. Daher ist die genaue Festlegung der Ausführung des jeweiligen Befestigungsabsatzes bzw. der Lastfläche zunächst unerheblich. Vorgesehen ist zumindest, dass sich bei der Montage das Dichtringteil zwischen den beiden angrenzenden Rotorscheiben relativ zu den Rotorscheiben verdrehen lässt. Dazu ist es vorteilhaft, wenn sich die Lastfläche des jeweiligen Befestigungsabsatzes über zumindest 50%, besonders vorteilhaft zumindest 75%, der Länge des Dichtringteils in Umfangsrichtung erstreckt. Hierbei ist es unerheblich, ob die Befestigungsabsätze durchgehend ausgeführt sind bzw. ob die Lastflächen durchgehend vorhanden sind oder ob die Lastfläche hierbei Unterbrechungen aufweist, sofern dessen Teilflächen zusammen zumindest 50% der Länge des Dichtringteils entsprechen.
-
Dieses ermöglicht vorteilhaft die beliebige Positionierung des Dichtringteils in Umfangsrichtung an den Befestigungsvorsprüngen mit einer Anlage der Lastfläche an der Stützfläche. Hiermit wird nicht gefordert, dass die Lage des Dichtringteils in der Endstellung in Umfangsrichtung beliebig sein kann. Vielmehr wird hiermit lediglich vorteilhaft die Möglichkeit eröffnet, dass bei Montage des Dichtringteils an der Rotorscheibe unabhängig von der Lage in Umfangsrichtung eine definierte Anlage des Dichtringteils mit der Lastfläche an der Stützfläche möglich ist, d.h. eine Zentrierung des Dichtringteils an zumindest einer Rotorscheibe erfolgt.
-
Die Formgebung der Lastflächen ist ebenso zunächst beliebig, wobei in vorteilhafter Weise die Lastflächen komplementär zu den Stützflächen ausgeführt sind. Entsprechend sind die Lastflächen am Dichtringteil auf der radial auswärts weisenden Seite angeordnet. Dieses gewährleistet bei einer Fliehkraft in dem Dichtringteil eine Anlage der Lastflächen an den Stützflächen.
-
Zur Realisierung einer Abdichtung nahe dem Strömungspfad mit einem quasi geschlossenen Dichtring ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Dichtring vom Dichtringteil und einem Dichtsegmentteil gebildet wird. Insofern vervollständigt das Dichtsegmentteil den Dichtring um das am Dichtringteil fehlende Stück. Der Dichtring ist – ohne Betrachtung von Anbauteilen, weiteren Dichtmitteln oder sonstigen Befestigungsmitteln – zweiteilig ausgeführt mit einem sich über zumindest 5/6 des Umfangs erstreckenden Dichtringteil und einem sich maximal 1/6 des Umfangs erstreckenden Dichtsegmentteil.
-
Anstelle eines sich durchgehenden Befestigungsabsatzes weist das Dichtsegmentteil hingegen an den axial gegenüberliegenden Seiten zumindest zwei, besonders vorteilhaft drei, zueinander beabstandete erste/zweite Absatzabschnitte auf. Hierbei ist vorgesehen, dass die Absatzabschnitte analog den Befestigungsabsätzen an den ersten/zweiten Befestigungsvorsprüngen zur Anlage kommen.
-
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstand der Absatzabschnitte zueinander größer ist als die Länge der Befestigungsvorsprünge in Umfangsrichtung. Die Unterbrechungen zwischen den Befestigungsvorsprüngen zusammen mit den Unterbrechungen zwischen den Absatzabschnitten ermöglichen eine vorteilhafte Montage der Dichtsegmentteils beim bereits montierten Rotor.
-
Weiterhin ist es zur Vermeidung von einer Unwucht besonders vorteilhaft, wenn eine radiärsymmetrische Ausführungsform gewählt wird. Insofern werden die Befestigungsvorsprünge der ersten Rotorscheibe und der zweiten Rotorscheibe radiärsymmetrisch ausgeführt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die erste Rotorscheibe und/oder die zweite Rotorscheibe radiärsymmetrisch ausgeführt sind.
-
Zur Verhinderung einer Rotation des Dichtringteils und des Dichtsegmentteils relativ zur Rotorscheibe wird in besonders vorteilhafter Weise zumindest eine Laufschaufel mit einem Blockierelement versehen, welches am Dichtringteil und/oder am Dichtsegmentteil eingreift. Somit wird bei vollständigem Einschieben entsprechender Laufschaufeln mit dem Blockierelement eine Rotation des Dichtrings verhindert.
-
In besonders vorteilhafter Weise greift hierbei das Blockierelement zwischen zwei Absatzabschnitte ein.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Dichtrings ist gegeben, wenn dieser an seiner radial nach außen weisenden Seite eine Dichtfläche aufweist, welche sich im Wesentlichen zwischen dem jeweiligen Außenumfang der Rotorscheiben erstreckt. Die Formgebung der Dichtfläche ist hierbei zunächst unerheblich, wobei es weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Dichtfläche derartig geformt wird, dass die Strömung durch die Gasturbine im Wesentlichen durch die Lauf- und Leitschaufeln erfolgt und eine hiervon abweichende Strömung entlang der Dichtfläche nach Möglichkeit verhindert wird. Insofern kann die Dichtfläche eine Mehrzahl radialer Erhebungen aufweisen. Entsprechend der Bildung des Dichtringes durch das Dichtringteil und das Dichtsegmentteil weisen diese beiden Teile jeweils Bereiche der Dichtfläche auf.
-
Die Verwendung von zwei im Umfang einander angrenzender Teile zur Bildung des Dichtringes führt zwangsläufig zu zwei Spalten zwischen dem Dichtringteil und dem Dichtsegmentteil. Zur Vermeidung eines Eindringens von Heißgas in den Spalt ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass die Dichtsegmente zueinander überlappen. Hierzu weist das Dichtringteil an seinen beiden Enden in Umfangsrichtung einen radial von einer äußeren Umfangsfläche, das heißt der Dichtfläche, zurückgesetzten inneren Absatz auf. Demgegenüber ist am die Lücke schließenden Dichtsegmentteil ein den inneren Absatz überdeckender äußerer Absatz angeordnet.
-
Zur vorteilhaften Verbindung zwischen dem Dichtringteil und dem Dichtsegmentteil einerseits zur Verhinderung des Eindringens von Heißgas und anderseits zur Verhinderung einer Aufweitung des Spalts zwischen den beiden Teilen hervorgerufen durch die Fliehkräfte bei der Rotation des Rotors ist es weiterhin vorteilhaft die beiden Teile im Bereich des innen Absatzes und des äußeren Absatzes aneinander zu koppeln. Hierzu ist vorteilhaft vorgesehen, dass einem Absatz ein sich radial in Richtung des anderen Absatzes erstreckender Koppelhaken angeordnet wird. Besonders vorteilhaft ist es hierbei den Koppelhaken am äußeren Absatz vorzusehen, welcher sich folglich radial einwärts erstreckt. Demgegenüber weist der andere Absatz eine Koppelnut auf, in die der Koppelhaken eingreift. Insofern wird eine Verhakung in Umfangsrichtung erreicht. Dabei erstreckt sich der Koppelhaken und entsprechend die Koppelnut vorteilhaft in axialer Richtung besonders vorteilhaft über die gesamte oder annähernd die gesamte Breite des Dichtrings (ohne die Befestigungsabsätze bzw. Absatzabschnitte).
-
Zur vorteilhaften Abdichtung der Spalte zwischen dem Dichtringteil und dem Dichtsegmentteil wird eine sich in Axialrichtung über die Breite des Dichtrings erstreckende Dichtleiste eingesetzt. Hierbei kann einerseits vorgesehen sein, dass die Dichtleiste sich axial und in Umfangsrichtung erstreckt und hierbei in einander gegenüberliegenden Stirnseiten eingreift.
-
Vorteilhaft ist es jedoch, wenn im inneren Absatz eine sich radial nach außen öffnende Dichtungsaufnahme vorhanden ist, in die eine sich axial und radial erstreckende Dichtleiste angeordnet ist. In diesem Fall ist es hinreichend, wenn die Dichtleiste an einer zur Rotorachse weisenden Unterseite des äußeren Absatzes anliegt. Alternativ ist es ebenso möglich, ebenso im äußeren Absatz eine entsprechende Aufnahmenut für die Dichtleiste vorzusehen.
-
Zur vorteilhaften Abdichtung betrachtet in Axialrichtung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn zwischen den Laufschaufeln und dem Dichtring Dichtstreifen angeordnet werden. Hierbei kann sowohl vorgesehen sein, dass der Dichtstreifen ringförmig, d.h. nach Art eines Kolbenringes, über das Dichtringteil und das Dichtsegmentteil hinweg ausgeführt ist. Um die Montage nicht zu behindern wird in vorteilhafter Weise der Dichtstreifen jeweils in Umfangsrichtung in der Länge des Dichtringteils und des Dichtsegmentteils ausgeführt. Hierbei ist vorgesehen, dass die Dichtstreifen in Aufnahmenuten im Dichtring eingreifen und an der Laufschaufel zu Anlage kommen.
-
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn an der Laufschaufel jeweils ein Kragen angeordnet ist, welcher einen sich axial erstreckenden Absatz am Dichtring übergreift. In diesem Fall wird der Dichtstreifen zwischen dem Dichtring und dem Kragen an der Laufschaufel angeordnet.
-
Das Dichtsegment kann in einem Längsschnitt betrachtet verschiedenartig gestaltet sein, wobei in einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Dichtring im Wesentlichen balkenförmig ausgeführt ist. Betrachtet wird hierzu ein Rechteck, welches im Längsschnitt den Dichtring umgibt. Ausgerichtet wird das Rechteck parallel zu einer Verbindungslinie zwischen den Lastflächen. Beim balkenförmigen Dichtring weist das umschreibende Rechteck eine Höhe von höchstens 50% im Verhältnis zur Breite des Rechtecks auf. Besonders vorteilhaft ist ein Seitenverhältnis mit einer Höhe von höchstens 30% im Verhältnis zur Breite. Hierdurch wird ein großer Freiraum unterhalb des Dichtrings geschaffen bzw. nur eine sehr geringe radiale Bauhöhe benötigt.
-
In den nachfolgenden Figuren wird eine beispielhafte Ausführungsform für eine Rotorabdichtung schematisch skizziert. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht in Längsrichtung auf den Dichtring mit dahinter befindlicher Rotorscheibe;
-
2 eine Explosionsansicht des Dichtrings;
-
3 die Rotorabdichtung in einem Längsschnitt im Bereich des Dichtrings;
-
4 eine Explosionsansicht zur 3;
-
5 und 6 eine Draufsicht sowie eine Unteransicht auf das Dichtsegmentteil.
-
In der 1 wird ein Ausführungsbeispiel für eine Rotorabdichtung im Bereich zwischen zwei Rotorscheiben 01, 02 schematisch skizziert. Dargestellt ist hier abschnittsweise eine Rotorscheibe 01, betrachtet in Achsrichtung mit einem sich davor befindlichen Dichtring. In der Rotorscheibe 01 befindet sich eine Mehrzahl im Umfang verteilt angeordneter Schaufelhaltenuten 03 zur Aufnahme von Laufschaufeln 21, 22. Im Bereich zwischen den Schaufelhaltenuten 03, erhaben von einer Stirnfläche 17 der Rotorscheibe 01, befinden sich jeweils Befestigungsvorsprünge 07. Der Dichtring wird gebildet durch ein Dichtringteil 31, welches 31 sich über ca. 345° des Umfangs erstreckt sowie ein die verbleibende Lücke im Dichtringteil 31 schließendes Dichtsegmentteil 41. Das Dichtringteil 31 wird bei der Montage des Rotors zwischen der ersten Rotorscheibe 01 und einer zweiten Rotorscheibe 02 (hier nicht dargestellt) angeordnet und ist somit nicht demontierbar (ohne komplette Demontage des Rotors). Vorgesehen ist jedoch, dass das Dichtringteil 31 relativ zu den Rotorscheiben 01, 02 drehbar ist.
-
Zur Erläuterung der Fixierung des Dichtringes an den Rotorscheiben 01, 02 sei auf die folgende 2 verwiesen. Das Dichtringteil 31 liegt mit einem sich axial erstreckenden Befestigungsabsatz 37 an den Befestigungsvorsprüngen 07 der ersten Rotorscheibe 01 auf der zur Rotorachse weisenden Seite an. Analog erfolgt eine Anlage eines zweiten Befestigungsabsatzes 38 auf der axial gegenüberliegenden Seite des Dichtringteils 31 an entsprechenden Befestigungsvorsprüngen 08 der zweiten Rotorscheibe 02 (in 1 nicht dargestellt). Die Lücke im Dichtringteil 31 wird durch das Einsetzen des Dichtesegmentteils 41 geschlossen. Das Dichtringteil 31 weist an seinen beiden in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden jeweils einen von der äußeren Umfangsfläche beabstandeten inneren Absatz 34 auf. Hierzu weist das Dichtesegmentteil 41 einen den jeweiligen inneren Absatz 34 überlappenden äußeren Absatz 44 auf. Zur sicheren Verbindung zwischen Dichtringteil 31 und Dichtsegmentteil 41 ist weiterhin vorgesehen, dass im Dichtringteil 31 im inneren Absatz 34 eine Koppelnut 39 vorhanden ist, in die ein Koppelhaken 49, angeordnet an der Unterseite des äußeren Absatzes 44, eingreift.
-
Zur Sicherung der Lager des Dichtsegmentteils 41 an den Rotorscheiben 01, 02 weist das Dichtsegmentteil 41 an den axial gegenüberliegenden Seiten jeweils zueinander beabstandete Absatzabschnitte 47, 48 auf. Zur Montage des Dichtsegmentteils 41 wird das Dichtringteil 31 derartig relativ zu den Rotorscheiben 01, 02 positioniert, dass die Absatzabschnitte 47, 48 bei der Montage zwischen den Befestigungsvorsprüngen 07, 08 hindurch tauchen können. Entsprechend ist der Abstand zwischen den jeweiligen Absatzabschnitten 47, 48 größer gewählt als es der Breite der Befestigungsvorsprünge 07, 08 entspricht. Durch ein nachfolgendes Drehen des Dichtrings mit dem Dichtringteil 31 und dem Dichtsegmentteil 41 relativ zu den Rotorscheiben 01, 02 werden die Absatzabschnitte 47, 48 bis unter die Befestigungsvorsprünge 07, 08 verschoben.
-
In der 3 wird das Ausführungsbeispiel schematisch im Längsschnitt skizziert. Dargestellt wird hier lediglich der für die Erfindung wesentliche Bereich mit dem Dichtring in Anordnung zwischen der ersten Rotorscheibe 01 und der zweiten Rotorscheibe 02. An der ersten Rotorscheibe 01 sind im Umfang verteilt eine Mehrzahl von ersten Laufschaufeln 21 und an der zweiten Rotorscheibe 02 eine Mehrzahl von zweiten Laufschaufeln 22 im Umfang verteilt befestigt.
-
Hierzu skizziert die 4 die Ausführung aus 3 als Explosionsdarstellung. Zu erkennen ist bei der ersten Rotorscheibe 01 die Schaufelhaltenut 03 sowie ein in der Schaufelhaltenut 03 angeordnetes Halteprofil 23 der ersten Laufschaufel 21. Hierbei erstrecken sich die Schaufelhaltenut 03 sowie zugehörig das Halteprofil 23 parallel zur Rotorachse. Die Rotorscheibe 01 weist am Außenumfang die sich axial erstreckenden Befestigungsvorsprünge 07 auf, welche 07 durch die einzelnen Schaufelhaltenuten 03 getrennt sind. Der Befestigungsvorsprung 07 bildet zum einen die zur Rotorachse weisende Stützfläche. Die zur zweiten Rotorscheibe 02 weisende Stirnfläche 17 zur Realisierung einer Anlage des Dichtringes in axialer Richtung.
-
Übereinstimmend mit der ersten Rotorscheibe 01 weist die zweite Rotorscheibe 02 ebenso eine Schaufelhaltenut 04 auf, in der das Halteprofil 24 der Laufschaufel 22 aufgenommen ist. Ebenso übereinstimmend mit der ersten Rotorscheibe 01 weist dieses Ausführungsbeispiel der zweiten Rotorscheibe 02 einen sich axial zur ersten Rotorscheibe 01 erstreckenden Befestigungsvorsprung 08 angrenzend am Außenumfang auf. Hierbei realisiert dieser Befestigungsvorsprung 08 analog eine Stützfläche auf der zur Rotorachse weisenden Seite.
-
Der Dichtring mit dem Dichtringteil 31 und dem Dichtsegmentteil 41 ist im Wesentlichen balkenartig ausgeführt und weist auf der radial auswärts weisenden Seite eine Dichtfläche 32 auf. Wenngleich in dieser Darstellung die Dichtfläche 32 gradlinig dargestellt ist, so ist diese in Realität zur optimalen Strömungsabdichtung mit Erhebungen zu versehen. Zur Lagerung des Dichtringteils 31 weist dieses 31 an den beiden axial gegenüberliegenden Seiten den Befestigungsabsatz 37, 38 auf. Übereinstimmend hierzu weist das Dichtsegmentteil 41 an den beiden axial gegenüberliegenden Seiten die Absatzabschnitt 47, 48 auf. Die Befestigungsabsätze 37, 38 sowie die Absatzabschnitte 47, 48 bilden jeweils mit einer radial auswärts weisenden Flanke eine Lastfläche. Bei Rotation des Rotors stützt sich der Dichtring 31 über die Lastflächen an den jeweiligen Stützflächen der Befestigungsvorsprünge 07, 08 der Rotorscheiben 01, 02 ab.
-
Eine Fixierung in axialer Richtung wird erzielt, indem eine erste Bundfläche des Dichtrings an der ersten Stirnfläche 17 der ersten Rotorscheibe 01 zur Anlage kommt und gegenüberliegend eine zweite Bundfläche des Dichtrings an einer zweiten Stirnfläche 18 der zweiten Rotorscheibe 02 zur Anlage kommt.
-
Die Abdichtung gegenüber den Laufschaufeln 21, 22 wird vorteilhaft dadurch realisiert, indem an den Laufschaufeln 21, 22 jeweils ein sich abschnittsweise über den Dichtring erstreckender Kragen 25, 26 angeordnet wird. Hierbei weist das Dichtringteil 31 sowie übereinstimmend das Dichtsegmentteil 41 beidseitig eine Aufnahmenut auf, in der ein der sich in Umfangsrichtung erstreckender Dichtstreifen 35, 36, 45, 46 aufgenommen ist. Bei Rotation des Rotors kann der Dichtstreifen 35, 36, 45, 46 aus der Aufnahmenut im Dichtring geringfügig raustreten, wobei eine Anlage am jeweiligen Kragen 25, 26 der Laufschaufel 21, 22 erfolgt.
-
Die Absatzabschnitte 47, 48 sind durch Unterbrechungen voneinander getrennt, so dass das Dichtsegmentteil 41 bajonettartig montiert werden kann. Hierzu wird das Dichtsegmentteil 41 derartig positioniert, dass die Absatzabschnitte 47, 48 zwischen den Befestigungsvorsprüngen 07, 08 hindurch geführt werden können, bis eine Anlage des äußeren Absatzes 44 auf dem inneren Absatz 34 des Dichtringteils 31 gegeben ist. Durch eine nachfolgende Rotation des Dichtrings relativ zu den Rotorscheiben 01, 02 erfolgt die Anordnung der Absatzabschnitte 470 48 unter den Befestigungsvorsprüngen 07, 08.
-
Die Lage der Dichtsegmente 31 in Umfangsrichtung wird gesichert durch ein an zumindest einer Laufschaufel 22 angeordnetes Blockierelement 28, welches 28 zwischen zwei Absatzabschnitte des zweiten Befestigungsabsatzes 38 eintaucht.
-
In der 5 ist hierzu nochmals schematisch nochmals das Dichtsegmentteil 41 in einer Ansicht von der Rotorachse aus auf eine Unterseite des Dichtsegmentteils 41 sowie in 6 in einer Ansicht von außen auf eine Oberseite des Dichtsegmentteils 41 dargestellt. Auf der radial außen liegenden Seite befindet sich die Dichtfläche 42. Diese 42 wird beidseitig begrenzt durch die in Aufnahmenuten aufgenommenen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Dichtstreifen 45 und 46. In Umfangsrichtung an den beiden Enden befinden sich jeweils die äußeren Absätze 44, mit denen 44 das Dichtsegmentteil 41 am Dichtringteil 31 aufliegt. Zur sicheren Verbindung des Dichtsegmentteils 41 mit dem Dichtringteil 31 befindet sich auf der zur Rotorachse weisenden Seite am äußeren Absatz 44 jeweils ein Koppelhaken 49, welcher 49 sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des äußeren Absatzes 44 erstreckt. An den axial gegenüberliegenden Seiten befinden sich jeweils drei Absatzabschnitte 47, 48, welche 47, 48 durch Unterbrechungen voneinander getrennt sind. Diese Unterbrechungen ermöglichen in Verbindung mit den beabstandet zueinander angeordneten Befestigungsvorsprüngen 07, 08 die bajonettartige Montage des Dichtsegmentteils 41 zur Fügung des Dichtringes.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
