DE102018213604A1

DE102018213604A1 - Leitschaufelbaugruppe mit Dichtelement

Info

Publication number: DE102018213604A1
Application number: DE102018213604.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Klauke; Robert Koletzki; Pablo Iribarren
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2020-02-13
Also published as: US11187108B2; US20200049029A1

Abstract

Die vorgeschlagene Lösung betrifft eine Leitschaufelbaugruppe für ein Triebwerk (T), mit wenigstens einer Leitschaufel (111) einer Leitschaufelreihe (13a-13c) und einem Gehäuse (1) für die wenigstens eine Leitschaufelreihe (13a - 13c), wobei die wenigstens eine Leitschaufel (111) über einen Lagerzapfen (111a) verstellbar an dem Gehäuse (1) gelagert ist, der in einer Lageröffnung (O) in dem Gehäuse (1) drehbar gelagert ist und diese Lageröffnung (O) entlang einer Längsachse (L) durchgreift.
Innerhalb der Lageröffnung (O) ist ein Abschnitt (40) eines Dichtelements (4, 5, 6) vorgesehen, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse (L) radial erstreckender Dichtsteg (400, 500) ausgebildet ist und/oder der einen den Abschnitt (400, 500) längs durchquerenden, nichtlinear verlaufenden Schlitz (401, 601) aufweist.

Description

Die vorgeschlagene Lösung betrifft eine Leitschaufelbaugruppe für ein Triebwerk.
Es ist allgemein bekannt, in Triebwerken, zum Beispiel Turbomaschinen und insbesondere Gasturbinentriebwerken, verstellbare Leitschaufeln für die Beeinflussung der Strömung in Abhängigkeit von der Drehzahl und Außentemperatur rotierender Laufschaufeln vorzusehen. Insbesondere bei Gasturbinentriebwerken werden üblicherweise verstellbare Leitschaufeln im Bereich des Verdichters eingesetzt, wobei die Leitschaufeln in Abhängigkeit der Verdichterdrehzahl verstellt werden. Die verstellbaren Leitschaufeln werden hierbei in der englischen Fachsprache als variable stator vanes kurz „VSV“ bezeichnet.
Die verstellbaren Leitschaufeln sind hier üblicherweise Bestandteil einer Leitschaufelreihe und innerhalb eines Gehäuses angeordnet, in dem auch die rotierenden Laufschaufeln angeordnet sind. Die einzelnen Leitschaufeln sind dabei in der Praxis jeweils über einen Lagerzapfen verstellbar an dem Gehäuse gelagert. Innerhalb des Gehäuses ist üblicherweise eine drehbare Lagerung einer Leitschaufel an einer Nabe, z.B. eines Verdichters, vorgesehen. An dem Gehäuse ist jeder Lagerzapfen drehbar in einer zugehörigen Lageröffnung in der Wandung des Gehäuses gelagert. Dabei durchgreift der Lagerzapfen diese Lageröffnung entlang einer Längsachse, sodass ein Ende des Lagerzapfens an einer Außenseite des Gehäuses zugänglich ist, um durch Drehung des Lagerzapfens die entsprechende Leitschaufel verstellen zu können. Hierbei greift üblicherweise jeweils ein Hebel an einem Zapfenende an, der an einem Verstellring eines Verstellmechanismus befestigt ist, um durch Verstellung des Verstellrings und mehrerer hieran angelenkter Hebel gleichzeitig mehrere Leitschaufeln zu verstellen. Eine solche, gattungsgemäße Leitschaufelbaugruppe mit verstellbaren Leitschaufeln für einen Verdichter eines Gasturbinentriebwerks zeigt beispielsweise die US 9,309,778 B2 .
Die Lagerzapfen der Leitschaufeln, die häufig auch als Spindeln bezeichnet werden, sind in der Praxis in radial vorstehenden, hülsenförmigen Lagerfortsätzen des Gehäuses vorgesehen. Diese Lagerfortsätze sind an einer Wandung des Gehäuses ausgeformt und stellen die drehbare Lagerung und Abstützung der Lagerzapfen sicher.
In der Praxis ergibt sich innerhalb der Lageröffnung aufgrund der vorgesehenen Bauteiltoleranzen, des Verschleißes während des Betriebs und der Notwendigkeit einen Spalt zwischen dem Lagerzapfen und z.B. einer den Lagerzapfen in der Lageröffnung drehbar lagernden Lagerbuchse vorzusehen, eine Leckageströmung durch die Lageröffnung nach außen. Eine solche Leckageströmung reduziert den Massenstrom im Kerntriebwerk.
Es ist daher Aufgabe der vorgeschlagenen Lösung in dieser Hinsicht verbesserte Leitschaufelbaugruppe bereitzustellen.
Diese Aufgabe ist mit einer Leitschaufelbaugruppe des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist eine Leitschaufelbaugruppe für ein Triebwerk vorgeschlagen, die wenigstens eine Leitschaufel einer Leitschaufelreihe und ein Gehäuse für die wenigstens eine Leitschaufelreihe umfasst. Die wenigstens eine Leitschaufel ist über einen Lagerzapfen verstellbar an dem Gehäuse gelagert, der in einer Lageröffnung in dem Gehäuse drehbar gelagert ist und diese Lageröffnung entlang einer Längsachse durchgreift. Innerhalb der Lageröffnung ist ein Abschnitt eines Dichtelements vorgesehen, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse radial erstreckender Dichtsteg ausgebildet ist und/oder der einen den Abschnitt längs durchquerenden, nichtlinear verlaufenden Schlitz aufweist.
Gemäß der vorgeschlagenen Lösung ist somit ein Dichtelement zur Abdichtung der Lageröffnung mit dem hierin verstellbar gelagerten Lagerzapfen vorgesehen, das gemäß zweier unterschiedlicher, jedoch miteinander kombinierbarer Aspekte ausgestaltet ist. Zum einen kann das Dichtelement einen Abschnitt aufweisen, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse radial erstreckender Dichtsteg ausgebildet ist, um damit eine Leckageströmung entlang des Lagerzapfens durch die Lageröffnung nach außen zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Zum anderen kann das Dichtelement, insbesondere zur erleichterten Montage und zur temperaturbedingten Aufweitbarkeit des Dichtelements entlang der Umfangsrichtung und in Radialrichtung, einen den innerhalb der Lageröffnung vorgesehenen Abschnitt des Dichtelements längs durchquerenden Schlitz aufweisen. Dabei verläuft dieser Schlitz nicht geradlinig und mithin linear parallel zur Längsachse der Lageröffnung, sondern weist vielmehr einen nichtlinearen Verlauf auf, wodurch eine Leckageströmung über den Schlitz hinweg vermieden oder zumindest erheblich reduziert ist. Über das Vorsehen mindestens eines radial vorstehenden Dichtstegs wie auch über den nichtlinear verlaufenden Schlitz an einem Dichtelement kann jeweils eine Art von Labyrinthdichtung entlang der Längsachse des Lagerzapfens innerhalb der Lageröffnung bereitgestellt werden.
So ist beispielsweise vorgesehen, dass der innerhalb der Lageröffnung vorgesehene Abschnitt des Dichtelements eine Labyrinthdichtung zur Verringerung oder Vermeidung einer Leckageströmung durch die Lageröffnung und entlang des Lagerzapfens ausbildet. Diese Labyrinthdichtung kann entsprechend den vorstehenden Erläuterungen durch den mindestens einen radial erstreckenden Dichtsteg und/oder den nichtlinear verlaufenden Schlitz innerhalb des Dichtelements (mit) definiert sein. Ein längs geschlitztes Dichtelement ermöglicht dabei auch bei einteiliger Ausbildung des Dichtelements eine Montage an den Lagerzapfen der Leitschaufel durch eine Aufweitung des Dichtelements. Alternativ kann ein zweiteiliges Dichtelement (insbesondere mit mindestens einem sich radial erstreckenden Dichtsteg) vorgesehen sein, um eine Montage an den Lagerzapfen oder Leitschaufel zu erleichtern oder sogar erst zu ermöglichen.
Bei einer zweiteiligen oder generell mehrteiligen Ausführung des Dichtelements kann der mindestens eine das Dichtelement längs durchquerende, nichtlinear verlaufende Schlitz zwei Teile des Dichtelements, z.B. zwei Hälften eines buchsenförmigen Dichtelements, voneinander trennen. Zwei Teile des Dichtelements grenzen somit entlang des Schlitzes aneinander an. Insbesondere können durch den nichtlinearen Verlauf des Schlitzes am montierten Dichtelement Abschnitte zweier Teile eines mehrteiligen Dichtelements einander überlappen.
In einer Ausführungsvariante sind an dem innerhalb der Lageröffnung vorgesehenen Abschnitt des Dichtelements mindestens zwei entlang der Längsachse aufeinanderfolgende Dichtstege ausgebildet. So können beispielsweise auch drei oder mehr, in einer Ausführungsvariante maximal fünf, sich radial erstreckende Dichtstege entlang der Längsachse aufeinanderfolgend innerhalb der Lageröffnung vorgesehen sein. Hierbei können insbesondere auch zwei oder mehr Dichtstege an dem Dichtelement ausgebildet sein. Gegebenenfalls ist zusätzlich ein weiteres Dichtelement mit ebenfalls mindestens einem sich radial erstreckenden Dichtsteg innerhalb der Lageröffnung vorgesehen, um mindestens drei und/oder maximal fünf entlang der Längsachse aufeinanderfolgende radial erstreckende Dichtstege innerhalb der Lageröffnung vorzusehen.
Der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtsteg eines innerhalb der Lageröffnung vorgesehenen Abschnitts des Dichtelements weist in einer Ausführungsvariante an zumindest einem Stegabschnitt eine Verjüngung in Richtung des Lagerzapfens auf. Eine solche Verjüngung kann zum Beispiel keilförmig oder pfeilförmig ausgebildet sein. Durch die Verjüngung am Ende des sich radial erstreckenden Dichtstegs ist eine Art schmale Dichtlippe ausgebildet, die in reibendem Kontakt mit dem verstellbaren Lagerzapfen stehen kann.
In einer Ausführungsvariante erstreckt sich der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtsteg in einen Rücksprung des Lagerzapfens hinein. An dem Lagerzapfen ist somit ein radial zurückgenommener Abschnitt vorgesehen und damit eine Vertiefung, Aussparung oder Lücke an dem Lagerzapfen ausgebildet. In diesen radial zurückgenommenen Abschnitt erstreckt sich dann der radial erstreckende Dichtsteg hinein. Betrachtet entlang der Längsachse des Lagerzapfens wird somit eine etwaige Luftströmung entlang der Längsachse mehrfach umgelenkt, wodurch eine relevante Leckageströmung durch die Lageröffnung hindurch effektiv reduziert oder sogar vermieden werden kann.
Grundsätzlich kann der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtstegs einen an einer äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens reibschlüssig anliegenden Endbereich aufweisen, der dazu vorgesehen ist, im Betrieb des Triebwerks zumindest teilweise durch die Verstellung des Lagerzapfens um die Längsachse abgerieben zu werden. Das Dichtelement ist mit dem radial erstreckenden Dichtsteg in dieser Variante folglich derart ausgebildet, dass der sich radial erstreckende Dichtsteg an der äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens reibschlüssig anliegt und sich im Betrieb des Triebwerks ein optimaler Spalt einstellt, in dem durch die Verstellung des Lagerzapfens ein Teil des anliegenden Endbereichs des Dichtstegs abgerieben wird. Ein solcher Endbereich kann dann beispielsweise auch einen sich verjüngenden Stegabschnitt aufweisen.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist der mit dem mindestens einen sich radial erstreckenden Dichtsteg ausgebildete Abschnitt in einem Rücksprung des Lagerzapfens aufgenommen. Der mindestens eine Dichtsteg erstreckt sich hier dann radial nach außen in Richtung einer inneren Mantelfläche der Lageröffnung. Der Dichtsteg kann somit gegebenenfalls auch reibschlüssig, dann aber an der inneren Mantelfläche der Lageröffnung, anliegen, wenn das Dichtelement zusammen mit dem Lagerzapfen innerhalb der Lageröffnung drehbar gehalten ist. Eine solche Ausführungsvariante des Dichtelements, das in einem Rücksprung des Lagerzapfens aufgenommen ist, bietet sich beispielsweise für eine buchsenförmige Gestaltung des Dichtelements an und für eine Anordnung des Dichtelements in einem mittigen Bereich innerhalb der Lageröffnung, sodass das Dichtelement nicht mit einem Abschnitt aus der Lageröffnung herausragt.
Alternativ hierzu kann das Dichtelement zusätzlich zu dem mit dem mindestens einen sich radial erstreckende Dichtsteg ausgebildeten Abschnitt einen Lagerabschnitt aufweisen, über den das Dichtelement an einer - bezogen auf eine Mittelachse der Leitschaufelreihe der mindestens einen Leitschaufel - radial innenliegenden Randfläche des Gehäuses anliegt, die die Lageröffnung berandet. Ein solcher Lagerabschnitt ist beispielsweise durch einen kragenförmigen Steg oder Buchsenrand gebildet, der an der innenliegenden Randfläche des Gehäuses anliegt und von dem sich ein Schaftabschnitt mit dem mindestens einen Dichtsteg in die Lageröffnung hinein erstreckt.
Über den an der Randfläche anliegenden Lagerabschnitt des Dichtelements ist dabei eine definierte Lage des Dichtelements bezüglich der Lageröffnung in einfacher Weise sichergestellt. Gegebenenfalls kann über den Lagerabschnitt das Dichtelement auch an der Randfläche des Gehäuses fixiert sein und an der Randfläche dichtend anliegen. Derart ist eine Leckageströmung aus dem Inneren des Gehäuses nach außen über einen Spalt zwischen dem Dichtelement und einer inneren Mantelfläche der Lageröffnung vermeidbar. Beispielsweise kann der Lagerabschnitt über eine Klebung mit der innenliegenden Randfläche des Gehäuses dichtend verbunden sein.
In einer Ausführungsvariante sind mindestens zwei Dichtelemente vorgesehen, bei denen jeweils ein Abschnitt innerhalb der Lageröffnung vorgesehen ist, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse radial erstreckender Dichtsteg ausgebildet ist und/oder der einen den Abschnitt längst durchquerenden, nichtlinear verlaufenden Schlitz aufweist. Es sind somit zwei voneinander separate Dichtelemente zur Abdichtung der Lageröffnung und des hierin verstellbar gelagerten Lagerzapfens der Leitschaufel vorgesehen, die damit entlang der Längsachse an unterschiedlichen Positionen angeordnet sein können, um eine Leckageströmung effektiv zu vermeiden.
Grundsätzlich kann ein Dichtelement buchsenförmig oder scheibenförmig ausgebildet sein. Dies schließt insbesondere ein, dass das Dichtelement als Dichtscheibe mit oder ohne sich radial erstreckendem Dichtsteg, dafür aber mit dem die Dichtescheibe längs durchqueren, nichtlinear verlaufendem Schlitz ausgebildet ist.
Der den innerhalb der Lageröffnung vorgesehenen Abschnitt des Dichtelements längs durchquerende, nichtlinear verlaufende Schlitz kann einen im mathematischen Sinne unstetigen Verlauf aufweisen. So ist durch den nichtlinear und insbesondere unstetig verlaufenden Schlitz erreicht, dass Abschnitte des Dichtelements einander axial zumindest teilweise überlappen und/oder in Umfangsrichtung ineinandergreifen und damit trotz der durch den Schlitz bereitgestellten Möglichkeit zur montagebedingten und temperaturbedingten Ausdehnung, insbesondere Aufweitung des Dichtelements eine Leckageströmung durch den Schlitz hindurch vermieden oder zumindest erheblich reduziert ist. Eine innerhalb des Schlitzes entstehende Strömung würde folglich mindestens einmal, gegebenenfalls sogar mindestens zweimal umgelenkt, wodurch die Wahrscheinlichkeit für eine Strömung durch den Schlitz hindurch aufgrund der herrschenden Druckdifferenzen zwischen einem die Leitschaufelreihe aufnehmenden Innenraum des Gehäuses und einem Außenraum erheblich reduziert ist. Obwohl der Schlitz damit die Möglichkeit bereitstellt, dass sich das Dichtelement bei der Montage insbesondere an dem innerhalb der Lageröffnung aufzunehmenden Abschnitt aufweiten lässt, um das Dichtelement an dem Lagerzapfen anbringen zu können, und dass sich das Dichtelement ohne Weiteres ausdehnen kann, wenn im Betrieb des Triebwerks das Dichtelement erheblich erwärmt wird, ist über den nichtlinearen Verlauf des Schlitzes eine Dichtwirkung des Dichtelements entlang der Längsachse durch den Schlitz nicht oder kaum reduziert.
Grundsätzlich kann das Dichtelement so ausgelegt sein, dass das Dichtelement unter den im Betrieb des Triebwerks auftretenden thermischen Bedingungen über eine äußere Mantelfläche an der Innenwandung der Lageröffnung, d.h., z.B. an einer Gehäusebohrung, anliegt und somit abdichtet. Insbesondere bei einem ringförmigen Dichtelement kann eine thermale Dehnung in Umfangsrichtung und radial nach innen auftreten. Ist an dem Lagerzapfen ein Rücksprung vorgesehen, in dem das geschlitzte Dichtelement positioniert ist, entsteht in axialer Richtung betrachtet eine Überlappung mit dem Dichtelement, die abdichtend, insbesondere abdichtend unter allen (transienten) Thermalbedingungen wirkt. Der längs verlaufende Schlitz ist in diesem Zusammenhang entsprechend ausgelegt, um das Thermalverhalten zu kompensieren und trotzdem zusätzlich zu dichten.
Beispielsweise weist der den innerhalb der Lageröffnung vorgesehenen Abschnitt des Dichtelements längst durchquerende, nichtlinear verlaufende Schlitz einen schraubenlinienförmigen, Z-, V- oder Ω-förmigen Verlauf auf.
Die vorgeschlagene Lösung betrifft im Übrigen auch ein Gasturbinentriebwerk mit einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe. Insbesondere kann ein Gasturbinentriebwerk mit einer Leitschaufelbaugruppe bereitgestellt werden, bei der die Lagerzapfen aller Leitschaufeln innerhalb der jeweiligen Lageröffnung mit einem wie vorgeschlagen ausgestaltetem Dichtelement zur Vermeidung einer Leckageströmung ausgestattet sind.
Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.
Hierbei zeigen:

1A ausschnittsweise eine Variante einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe im Bereich einer Lageröffnung eines Gehäuses, wobei ein in der Lageröffnung drehbar gehaltener Lagerzapfen einer Leitschaufel über ein buchsenförmiges Dichtelement mit mehreren (mindestens zwei) Reihen von sich radial erstreckenden Dichtstegen vorgesehen ist;
1B eine Seitenansicht des buchsenförmigen Dichtelements unter Veranschaulichung insbesondere einen Schaftabschnitt des Dichtelements längst durchquerenden, Z-förmig verlaufenden Schlitz;
1C eine Draufsicht auf das buchsenförmige Dichtelement der 1A und 1B;
2 eine weitere Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe in mit der 1A übereinstimmender Ansicht, wobei zwei separate buchsenförmige Dichtelemente vorgesehen sind;
3 in mit den 1A und 2 übereinstimmender Ansicht eine Leitschaufelbaugruppe mit einem buchsenförmigen Dichtelement unter Veranschaulichung unterschiedlich gestalteter sich radial erstreckender Dichtstege;
4 in mit den 1A, 2 und 3 übereinstimmender Ansicht eine weitere Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe mit einem scheibenförmigen, längsgeschlitzten Dichtelement;
4A in Schnittdarstellung entlang einer Schnittlinie A-A der 4 das scheibenförmige Dichtelement in Einzelansicht;
4B-4E entlang einer Sichtlinie B entsprechend der 4A gewonnene Seitenansicht des scheibenförmigen Dichtelements mit V-, Z-, Ω- oder schraubenlinienförmigem Verlauf des Schlitzes in dem scheibenförmigen Dichtelement;
5A-5C jeweils in längs geschnittener Ansicht weitere Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe mit unterschiedlichen buchsenförmigen Dichtelementen, die jeweils mehrere Reihen von sich radial erstreckenden Dichtstegen aufweisen;
5D-5F perspektivische, geschnittene Ansichten der buchsenförmigen Dichtelemente der 5A, 5B und 5C;
6A-6B in Seitenansicht eine Ausführungsvariante eines buchsenförmigen Dichtelements mit einem Z-förmig verlaufenden Schlitz bei zwei unterschiedlichen thermischen Randbedingungen;
7 in Schnittdarstellung schematisch ein Gasturbinentriebwerk, in dem wenigstens eine erfindungsgemäße Leitschaufelbaugruppe Verwendung findet;
8 ausschnittsweise und in perspektivischer Ansicht eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung mit mehreren Leitschaufelbaugruppen mit je einer Leitschaufelreihe und mehreren Laufschaufelbaugruppen.

Die 7 veranschaulicht schematisch und in Schnittdarstellung ein (Gasturbinen-) Triebwerk T in Form eines Turbofan-Triebwerks, bei dem die einzelnen Triebwerkskomponenten entlang einer Mittelachse oder Rotationsachse M hintereinander angeordnet sind. An einem Einlass oder Intake E des Triebwerks T wird Luft entlang einer Eintrittsrichtung E mittels eines Fans F angesaugt. Angetrieben wird dieser Fan F über eine Verbindungswelle, die von einer Turbine TT in Drehung versetzt wird. Die Turbine TT schließt sich hierbei an einen Verdichter V an, der beispielsweise einen Niederdruckverdichter 11 und einen Hochdruckverdichter 12 aufweist, sowie gegebenenfalls noch einen Mitteldruckverdichter. Der Fan F führt einerseits dem Verdichter V Luft zu sowie andererseits einem Nebenstrom- oder Bypasskanal B zur Erzeugung des Schubs. Die über den Verdichter V geförderte Luft gelangt schließlich in einen Brennkammerabschnitt BK, in dem die Antriebsenergie zum Antreiben der Turbine TT erzeugt wird. Die Turbine TT weist hierfür eine Hochdruckturbine 13, eine Mitteldruckturbine 14 und eine Niederdruckturbine 15 auf. Die Turbine TT treibt über die bei der Verbrennung freiwerdende Energie den Fan F an, um dann über die in den Bypasskanal B geförderte Luft den erforderlichen Schub zu erzeugen. Die Luft verlässt hierbei den Bypasskanal B im Bereich eines Auslasses A am Ende des Triebwerks T, an dem die Abgase aus der Turbine TT nach außen strömen. Der Auslass A weist hierbei üblicherweise eine Schubdüse auf.
Grundsätzlich kann der Fan F auch über eine Verbindungswelle und ein epizyklisches Planetengetriebe mit der Niederdruckturbine 15 gekoppelt und von dieser angetrieben werden. Ferner können auch andere, abweichend ausgestalte Gasturbinentriebwerke vorgesehen sein, bei denen die vorgeschlagene Lösung Anwendung finden kann. Beispielsweise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein Beispiel kann das Triebwerk eine Teilungsstromdüse aufweisen, was bedeutet, dass der Strom durch den Bypasskanal B seine eigene Düse aufweist, die von der Triebwerkskerndüse separat ist und radial außen liegt. Jedoch ist dies nicht einschränkend und ein beliebiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann auch auf Triebwerke zutreffen, bei denen der Strom durch den Bypasskanal B und der Strom durch den Kern vor (oder stromaufwärts) einer einzigen Düse, die als eine Mischstromdüse bezeichnet werden kann, vermischt oder kombiniert werden. Eine oder beide Düsen (ob Misch- oder Teilungsstrom) kann einen festgelegten oder variablen Bereich aufweisen. Obgleich sich das beschriebene Beispiel auf ein Turbofantriebwerk bezieht, kann die vorgeschlagene Lösung beispielsweise bei einer beliebigen Art von Gasturbinentriebwerk, wie z. B. bei einem Open-Rotor- (bei dem die Fanstufe nicht von einer Triebwerksgondel umgeben wird) oder einem Turboprop-Triebwerk, angewendet werden.
Bei der vorliegend exemplarisch veranschaulichten Variante eines Triebwerks T umfasst der Verdichter V mehrere in axialer Richtung hintereinander liegende Reihen von Laufschaufeln 110 und dazwischenliegende Reihen von Leitschaufeln 111 im Bereich des Niederdruckverdichters 11. Die um die Mittelachse M rotierenden Reihen von Laufschaufeln 110 und die Reihen stationärer Leitschaufeln 111 sind abwechselnd entlang der Mittelachse M angeordnet und in einem (Verdichter-) Gehäuse 1 des Verdichters V aufgenommen. Die einzelnen Leitschaufeln 111 sind an dem ein- oder mehrteiligen Gehäuse 1 verstellbar gelagert - üblicherweise zusätzlich zu einer radial inneren Lagerung an der Nabe des Verdichters V.
Die 8 zeigt hierbei ausschnittsweise in größerem Detaillierungsgrad eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung von Laufschaufelreihen 12a bis 12d und Leitschaufelreihen 13a bis 13c für den Niederdruckverdichter 11. Die Leitschaufeln 111 der hintereinander angeordneten Leitschaufelreihen 13a, 13b und 13c sind verstellbar an dem Gehäuse 1 gelagert, um die Stellung der Leitschaufeln 111 in Abhängigkeit von der Verdichterdrehzahl und Einlassgastemperatur ändern zu können. Hierfür ist ein Lagerzapfen 111a jeder Laufschaufel 111 drehbar in einer Lageröffnung O gelagert, die durch einen hülsenförmigen und radial nach außen vorspringenden Lagerfortsatz 10 des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Jeder Lagerzapfen 111a ist in einem zugehörigen Lagerfortsatz 10 drehbar gelagert und abgestützt. Dabei durchgreift jeder Lagerzapfen 111a seinen zugeordneten Lagerfortsatz 10 entlang einer Längsachse L, sodass an der Außenseite des Gehäuses 1 ein Zapfenende 111b aus dem Lagerfortsatz 10 herausragt.
An den einzelnen Zapfenenden 111b kann somit jeweils ein Verstellhebel 31 einer Verstelleinrichtung 3 angreifen, um den Lagerzapfen 111a drehen und damit die Stellung der zugehörigen Leitschaufel 111 ändern zu können. Die Hebel 31 einer Leitschaufelreihe 13a, 13b oder 13c sind dabei jeweils an einem Verstellelement in Form eines Verstellrings 30 der Verstelleinrichtung 3 angelenkt. Der - häufig mehrteilige, in wenigstens zwei Segmente unterteilte - Verstellring 30 erstreckt sich umfangsseitig entlang der äußeren Mantelfläche des Gehäuses 1. Durch Verstellung des Verstellrings 30 können somit die hieran angelenkten Verstellhebel 31 und mehrere, üblicherweise alle Leitschaufeln 111 einer Leitschaufelreihe 13a, 13b oder 13c verstellt werden. Die einzelnen Verstellringe 30 für die einzelnen Leitschaufelreihen 13a, 13b und 13c sind hierbei üblicherweise unabhängig voneinander verstellbar.
Aufgrund von Bauteiltoleranzen, Verschleiß während des Betriebs des Triebwerks T und der Notwendigkeit einen Spalt im Bereich der verstellbaren Lagerzapfens 111a innerhalb der Lageröffnung O vorzuhalten, ergibt sich in der Praxis häufig eine unerwünschte Leckageströmung aus einem Ringraum RR (in dem die Leitschaufelreihen 13a-13d angeordnet sind) im Inneren des Gehäuses 1 nach außen, wodurch der Massestrom im Kerntriebwerk zwar gegebenenfalls nur geringfügig jedoch nicht unerheblich reduziert werden kann.
Bei einer in der 1A dargestellten Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe ist eine solche unerwünschte Leckageströmung durch ein zusätzlich vorgesehenes Dichtelement in Form einer Dichtbuchse 4 reduziert oder sogar gänzlich vermieden. Die Dichtbuchse 4 weist einen Lagerabschnitt in Form eines kragenförmigen Buchsenrandes 41 auf, über den die Dichtbuchse 4 an einer - bezogen auf die Mittelachse M - radial innenliegenden und damit dem Ringraum RR zugewandten inneren Randfläche 10b anliegt. Von diesen Buchsenrand 41 erstreckt sich ein Schaftabschnitt 40 in das Innere der Lageröffnung O hinein, der vorliegend mehrere (mindestens zwei) Reihen von radial (bezüglich der Längsachse L) vorstehenden und um die Längsachse L umlaufenden Dichtstegen 400 aufweist.
Die Dichtstege 400 stehen jeweils in Richtung des Lagerzapfens 111a von einer inneren Mantelfläche des Schaftabschnitts 40 vor und erstrecken sich jeweils mit einem sich verjüngenden Endbereich in einen Rücksprung 111.4 des Lagerzapfens 111a hinein.
Zwischen einer inneren Mantelfläche 100 des Lagerfortsatzes 10 des Gehäuses 1 in der Lageröffnung O und einer äußeren Mantelfläche des Schaftabschnitts 40 ist vorliegend ein schmaler Spalt g1 vorgesehen. Aufgrund der dichtenden Anlage des Buchsenrandes 41 an der inneren Randfläche 10b ist jedoch eine Strömung über diesen Spalt g1 nach außen vermieden. Alternativ kann eine Presspassung für den Schaftabschnitt 40 vorgesehen sein.
Für die drehbare Lagerung des Lagerzapfens 111a in der Lageröffnung O besteht weiterhin zwar noch ein Spalt g2 zwischen der inneren Mantelfläche des Schaftabschnitts 40 und einer äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a. Hier ist aber über die mehreren Reihen von Dichtstegen 400 und die in den Lagerzapfen 111a vorgesehenen Rücksprünge 111.4 eine Labyrinthdichtung gebildet, über die eine Leckageströmung entlang der Längsachse L nach außen vermieden wird.
Die Dichtbuchse 4 ist zweiteilig mit zwei Buchsenhälften (oder Halbbuchsen) ausgeführt, die über zwei längs verlaufende Schlitze 401 voneinander getrennt sind, sodass die zwei Buchsenhälften im montierten Zustand entlang der Schlitze 401 aneinander angrenzen. Bei einer einteilig ausgebildeten Dichtbuchse 4 ist die Dichtbuchse 4 analog zu den Einzeldarstellungen der 1B und 1C längsgeschlitzt, um die Dichtbuchse 4 an den Lagerzapfen 111a montieren zu können. Über diese Schlitze 401 kann die Dichtbuchse 4 für die Montage an den Lagerzapfen 111a aufgeweitet werden. Ferner ist über die Schlitze 401 eine temperaturbedingte Aufweitung der montierten Dichtbuchse 4 insbesondere im Bereich des Schaftabschnitts 40 ermöglicht.
Um durch das Vorsehen der Schlitze 401 zu vermeiden, dass die Dichtwirkung der Dichtbuchse 4 negativ beeinflusst wird, weist jeder Schlitz 401 einen nichtlinearen, unstetigen Verlauf auf, sodass zu unterschiedlichen Buchsenhälften gehörende Umfangsabschnitte 40a und 40b des Schaftabschnitts 40 einander axial zumindest teilweise überlappen. In der Ausführungsvariante der 1A bis 1C ist der Schlitz 401 jeweils Z-förmig ausgebildet.
Es ist im Übrigen noch darauf hingewiesen, dass die Dichtbuchse 4 an einem bezogen auf die Mittelachse M radial innenliegenden Ende der Lageröffnung O zusätzlich zu einer Lagerbuchse 2 vorgesehen ist, über die der Lagerzapfen 111a innerhalb der Lageröffnung O drehbar gelagert ist. Diese Lagerbuchse 2 weist einen kragenförmigen Buchsenrand auf, der über eine (optionale) Klebefläche 20 an seiner Unterseite an einer radial äußeren Randfläche 10a des Lagerfortsatzes 10 fixiert ist. Damit ist auch die Lagerbuchse 2 dichtend an dem Lagerfortsatz 10 fixiert und mithin lediglich ein Spalt zwischen einer inneren Mantelfläche der Lagerbuchse 2 und äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a vorhanden.
Bei der Ausführungsvariante der 2 ist zusätzlich zu der Dichtbuchse 4 entlang der Längsachse L ein zusätzliches Dichtelement in Form einer weiteren Dichtbuchse 5 vorgesehen. Diese weitere Dichtbuchse 5 weist ebenfalls mehrere umfangsseitig um die Längsachse L umlaufende und radial bezüglich der Längsachse L vorstehende Dichtstege 500 auf. Diese sich in Richtung des Lagerzapfens 111a verjüngenden Dichtstege 500 erstrecken sich ebenfalls in zusätzlich vorgesehene Rücksprünge 111.5 des Lagerzapfens 111a hinein und definieren somit beabstandet zu der Dichtbuchse 4 und deren Dichtstegen 400 eine zusätzliche Labyrinthdichtung an der äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a.
Anstelle einer Lagerbuchse ist bei der Ausführungsvariante der 2 exemplarisch eine Lagerscheibe 2 an der radial äußeren Randfläche 10a vorgesehen. Auch diese Lagescheibe 2 ist über eine (optionale) Klebefläche 20 an der stirnseitigen Randfläche 10b fixiert. Über die Lagerscheibe 2 der 2 ist somit lediglich eine axiale Lagerung des Verstellhebels 31 bereitgestellt (wie auch mit dem Buchsenrand der Lagerbuchse 2), jedoch keine drehbare Lagerung des Lagerzapfens 111 a. Für die drehbare Lagerung des Lagerzapfens 111a innerhalb der Lageröffnung O sind somit lediglich die Dichtbuchsen 4 und 5 vorgesehen.
In der Ausführungsvariante der 3 ist zusätzlich zu der Lagerbuchse 2 erneut lediglich ein einzelnes Dichtelement in Form einer Dichtbuchse 4 mit mehreren Reihen von Dichtstegen 400 vorgesehen. Bei der Ausführungsvariante der 3 sind dabei unterschiedliche Geometrien von Dichtstegen 400 veranschaulicht, die sich pfeil- oder keilförmig in Richtung des Lagerzapfens 111a verjüngen und in zugeordnete Rücksprünge 111.4 hinein ragen, um eine Labyrinthdichtung entlang des Lagerzapfens 111a zu definieren.
Zusätzlich zu den in Rücksprünge 111.4 hineinragenden Dichtstegen 400 weist die Dichtbuchse 4 der 3 an ihrem Schaftabschnitt 40 auch mindestens einen zusätzlichen verkürzten radialen Dichtsteg 402 auf. Dieser verkürzte radiale Dichtsteg 402 liegt einem Absatz 111.4a des Lagerzapfens 111.4 gegenüber. An diesem Absatz 111.4a ist folglich der Durchmesser des Lagerzapfens 111 a, insbesondere gegenüber einem entlang der Längsachse L angrenzenden Rücksprung 111.4, vergrößert. Entlang der Längsachse L sind dabei der verkürzte radiale Dichtsteg 402 und der Absatz 111.4a zueinander um einen Stufenabstand a versetzt, sodass die Ränder des verkürzen radialen Dichtsteges 402 und des Absatzes 111.4a nicht miteinander fluchten. Ein sich entlang der Längsachse L erstreckender und über die unterschiedlichen Dichtstege 400 und 402 hinweg verlaufender Spalt zwischen der Dichtbuchse 4 und der äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a ist somit mehrfach in zueinander entgegengesetzten Richtungen und unterschiedlich stark gewunden. Über den zusätzlich vorgesehenen verkürzten radialen Dichtsteg 402 und den Absatz 111.4a kann somit die Dichtwirkung zusätzlich erhöht werden.
Bei der Ausführungsvariante der 4 ist die Dichtbuchse 4 ohne radial vorstehende Dichtstege an ihrem Schaftabschnitt 40 ausgebildet und somit eher als Lagerbuchse vorgesehen. Die Dichtwirkung zur Vermeidung einer Leckageströmung wird in dieser Variante vielmehr über eine Dichtscheibe 6 erzielt, die zusätzlich zu der Lagerbuchse 2 und der Dichtbuchse 4 an den radial äußeren und inneren Enden der Lageröffnung O und zwischen den Buchsen 2 und 2 angeordnet ist. Diese Dichtscheibe 6 (oder Dichtring) ist in einem Rücksprung 111.4 des Lagerzapfens 111a aufgenommen, um damit auch in dieser Ausführungsvariante eine Art Labyrinthdichtung bereitzustellen.
Um im Betrieb eine thermisch bedingte Aufweitung der Dichtscheibe 6 zu berücksichtigen, ist zwischen einer inneren Mantelfläche der Dichtscheibe 6 und der äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a im Bereich des Rücksprungs 111.4 ein schmaler Spalt g3 vorgesehen.
Für die Montierbarkeit der Dichtscheibe 6 an den Lagerzapfen 111a ist auch die Dichtscheibe 6 längsgeschlitzt. Ein einzelner längs verlaufender Schlitz 601 weist hierbei erneut einen nichtlinearen Verlauf auf, sodass zwei sich umfangsseitig erstreckende Umfangsabschnitte 60a und 60b der Dichtscheibe 6, die durch den Schlitz 601 voneinander getrennt sind, einander axial überlappen und/oder ineinander greifen. Hierfür kann der Schlitz 601 beispielsweise entsprechend der 4B einen V-förmigen, entsprechend der 4C einen Z-förmigen, entsprechend der 4D einen Ωförmigen oder entsprechend der 4E (um die Längsachse L) schraubenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Die exemplarisch in den 4B, 4C, 4D und 4E dargestellten Verläufe eines Schlitze 601 können dabei selbstverständlich auch für einen Schlitz 401 in einer Dichtbuchse 4 (oder in der Dichtbuchse 5) der vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten vorgesehen sein.
Die Dichtscheibe 6 ist vorliegend so ausgelegt sein, dass die Dichtscheibe 6 unter den im Betrieb des Triebwerks T auftretenden thermischen Bedingungen über seine äußere Mantelfläche an der Innenwandung respektive der Mantelfläche 100 der Lageröffnung O anliegt und somit abdichtet. Durch die Positionierung an dem Rücksprung 111.4 des Lagerzapfens 111a, ist in axialer Richtung betrachtet eine Überlappung mit der Dichtscheibe 6 gegeben, die abdichtend, insbesondere abdichtend unter allen (transienten) Thermalbedingungen wirkt. Der längs verlaufende Schlitz 601 ist in diesem Zusammenhang entsprechend ausgelegt, um das Thermalverhalten zu kompensieren und trotzdem zusätzlich zu dichten.
Die 5A/5D, 5B/5E und 5C/5F veranschaulichen weitere Ausführungsvarianten einer vorgeschlagenen Leitschaufelbaugruppe.
Bei der mit den 5A und 5D veranschaulichten Ausführungsvariante ist zwischen der Lagerbuchse 2 und einer als zusätzliche Lagerbuchse ausgeführten Dichtbuchse 4 ohne radial erstreckende Dichtsteg eine Dichtbuchse 5 mit mehreren Reihen sich radial erstreckender Dichtstege 500 angeordnet. Diese Dichtbuchse 5 ist beispielsweise zweiteilig, zum Beispiel mit zwei Buchsenhälften, ausgebildet und an einen Rücksprung 111.5 des Lagerzapfens 111a montiert. Die einzelnen Dichtstege 500 erstrecken sich dabei bezogen auf die Längsachse L radial nach innen.
Demgegenüber ist bei der Ausführungsvariante der 5B und 5E eine Dichtbuchse 5 zwischen den Buchsen 2 und 4 in einem Rücksprung 111.5 des Lagerzapfens 111a angeordnet, bei der sich die mehreren Reihen von Dichtstegen 500 radial nach außen erstrecken. Eine Labyrinthdichtung ist somit im Bereich zwischen der inneren Mantelfläche 100 der Lageröffnung O und den Dichtstegen 500 der Dichtbuchse 5 definiert.
Bei der Ausführungsvariante der 5C und 5F ist eine Dichtbuchse 4 vergleichbar zu der Ausführungsvariante der 1A bis 1C ausgebildet. Die Dichtbuchse 4 umfasst hierbei an einem von dem Buchsenrand 41 sich in die Lageröffnung O entlang der Längsachse L hinein erstreckenden Schaftabschnitt 40 mehrere Reihen von radial erstreckenden Dichtstegen 400. Hierbei ist Dichtbuchse 4 zweiteilig.
Die 6A und 6B zeigen eine weitere Ausführungsvariante einer zweiteiligen Dichtbuchse 4, bei die zu unterschiedlichen Buchsenhälften oder -teilen gehörenden Umfangsabschnitte 40a und 40b über einen Z-förmigen Längsschlitz 401 voneinander getrennt sind und im montierten Zustand einander angrenzen. Die 6A und 6B zeigen die Dichtbuchse 4 bei zwei unterschiedlichen thermischen Randbedingungen.
In einem kalten Zustand entsprechend der 6A liegen die einander überlappenden Umfangsabschnitte 40a, 40b der Dichtbuchse 4 im Bereich eines mittleren (zweiten) Schlitzabschnitts 401b aneinander oder zumindest fast aneinander an. Dieser mittlere Schlitzabschnitt 401b bildet einen Übergang von einem ersten Schlitzabschnitt 401a und einem dritten Schlitzabschnitt 401c, die jeweils im Wesentlichen parallel zur Längsachse L verlaufen.
Bei höherer Temperatur und damit höherer thermischer Belastung dehnen sich die Teile der Dichtbuchse 4 und damit deren Umfangsabschnitte 40a, 40b in Umfangsrichtung aus. Hierdurch werden die Schlitzabschnitte 401a und 401c geschlossen. Im Bereich des mittleren, schräg verlaufenden Stützabschnitts 401b bildet sich demgegenüber ein (größerer) Spalt zwischen den einander angrenzenden Teilen der Dichtbuchse 4 aus. Im Betriebe des Triebwerks T wird somit der Schlitz 401 im Bereich seiner Schlitzabschnitte 401a und 401b (dichtend) geschlossen. Die mehrteilige Dichtbuchse 4 der 6A und 6B (und analog auch die vorstehend erläuterten Dichtelemente 4, 5 und 6) kann folglich derart konfiguriert und ausgebildet sein, dass sich der Schlitz 401 an der Dichtbuchse 4 im Betrieb des Triebwerks T aufgrund der auftretenden Wärmedehnung schließt.
Über die vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten von Leitschaufelbaugruppen ist über mindestens ein buchsenförmiges oder scheibenförmiges Dichtelement 4, 5, 6 eine Leckageströmung entlang des Lagerzapfens 111a durch die Lageröffnung O in dem Gehäuse 1 von dem Ringraum RR nach außen effektiv vermieden. Um hierbei einen reibungsarmen Kontakt zwischen dem im Betrieb des Triebwerks T thermisch hochbelastetem Dichtelement 4, 5 und/oder 6 einerseits und der äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens 111a und/oder der inneren Mantelfläche 100 der Lageröffnung O andererseits zu gewährleisten, kann das jeweilige Dichtelement 4, 5, 6 zum Beispiel aus einem gleitfähigen Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Thermoplasten, Polyamid, Polyamidimiden, Polyimiden jeweils mit und ohne Graphitinfiltration und mit und ohne PTFE-Anteil hergestellt. Alternativ ist unter anderem auch die Verwendung von infiltriertem Graphit für die Dichtelemente mit höherer Einsatztemperatur möglich.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
10: Lagerfortsatz
100: Innere Mantelfläche
10a: Radial äußere Randfläche
10b: Radial innere Randfläche
11: Niederdruckverdichter
110: Laufschaufel
111: Leitschaufel
111.4: Rücksprung
111.4a: Absatz
111.5: Rücksprung
111a: Lagerzapfen
111b: Zapfenende
12: Hochdruckverdichter
12a - 12d: Laufschaufelreihe
13: Hochdruckturbine
13a - 13c: Leitschaufelreihe
14: Mitteldruckturbine
15: Niederdruckturbine
2: Lagerbuchse / Lagerscheibe
20: Klebefläche
3: Verstelleinrichtung
30: Verstellring
31: Verstellhebel
4: Dichtbuchse (Dichtelement)
40: Schaftabschnitt
400: Radialer Dichtsteg
401: Schlitz
401a, 401b, 401c: Schlitzabschnitt
402: (verkürzter) radialer Dichtsteg
40a, 40b: Umfangsabschnitt
41: Buchsenrand (Lagerabschnitt)
5: Dichtbuchse (Dichtelement)
500: Radialer Dichtsteg
6: Dichtscheibe (Dichtelement)
601: Schlitz
60a, 60b: Umfangsabschnitt
A: Auslass
A: Stufenabstand
B: Bypasskanal
BK: Brennkammerabschnitt
D: Drehachse / Spindelachse
E: Einlass / Intake
F: Fan
g1, g2, g3: Spalt
I: Innenraum
L: Längsachse
M: Mittelachse / Rotationsachse
O: Lageröffnung
R: Eintrittsrichtung
RR: Ringraum
T: Gasturbinentriebwerk
TT: Turbine
V: Verdichter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9309778 B2 [0003]

Claims

Leitschaufelbaugruppe für ein Triebwerk (T), mit wenigstens einer Leitschaufel (111) einer Leitschaufelreihe (13a-13c) und einem Gehäuse (1) für die wenigstens eine Leitschaufelreihe (13a - 13c), wobei die wenigstens eine Leitschaufel (111) über einen Lagerzapfen (111a) verstellbar an dem Gehäuse (1) gelagert ist, der in einer Lageröffnung (O) in dem Gehäuse (1) drehbar gelagert ist und diese Lageröffnung (O) entlang einer Längsachse (L) durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das innerhalb der Lageröffnung (O) ein Abschnitt (40) eines Dichtelements (4, 5, 6) vorgesehen ist, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse (L) radial erstreckender Dichtsteg (400, 500) ausgebildet ist und/oder der einen den Abschnitt (400, 500) längs durchquerenden, nichtlinear verlaufenden Schlitz (401, 601) aufweist.
Leitschaufelbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb der Lageröffnung (O) vorgesehene Abschnitt (40) des Dichtelements (4, 5, 6) eine Labyrinthdichtung zur Vermeidung einer Leckageströmung durch die Lageröffnung (O) und entlang des Lagerzapfens (111a) ausbildet.
Leitschaufelbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem innerhalb der Lageröffnung (O) vorgesehenen Abschnitt (40) mindestens zwei entlang der Längsachse (L) aufeinanderfolgende Dichtstege (400, 500) ausgebildet sind.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtsteg (400, 500) an zumindest einem Stegabschnitt in Richtung des Lagerzapfens (111a) verjüngt.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtsteg (400, 500) in einen Rücksprung (111.4, 111.5) des Lagerzapfens (111a) hinein erstreckt.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine sich radial erstreckende Dichtsteg (400, 500) einen an einer äußeren Mantelfläche des Lagerzapfens (111a) reibschlüssig anliegenden Endbereich aufweist, der dazu vorgesehen ist, im Betrieb des Triebwerks (T) zumindest teilweise durch die Verstellung des Lagerzapfens (111a) um die Längsachse (L) abgeschabt zu werden.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem mindestens einen sich radial erstreckenden Dichtsteg (500) ausgebildete Abschnitt in einem Rücksprung (111.5) des Lagerzapfens (111a) aufgenommen ist und sich der mindestens eine Dichtsteg (501) radial nach außen in Richtung einer inneren Mantelfläche (100) der Lageröffnung (10) erstreckt.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) zusätzlich zu dem mit dem mindestens einen sich radial erstreckenden Dichtsteg (400) ausgebildeten Abschnitt (40) einen Lagerabschnitt (41) aufweist, über den das Dichtelement (4) an einer - bezogen auf eine Mittelachse (M) der Leitschaufelreihe (13a-13c) der mindestens einen Leitschaufel (111) - radial innen liegenden Randfläche (10b) des Gehäuses (1) anliegt, die die Lageröffnung (10) berandet.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Dichtelemente (4, 5, 6) vorgesehen sind, bei denen jeweils ein Abschnitt (40) innerhalb der Lageröffnung (O) vorgesehen ist, an dem mindestens ein sich bezüglich der Längsachse (L) radial erstreckender Dichtsteg (400, 500) ausgebildet ist und/oder der einen den Abschnitt (400, 500) längs durchquerenden, nichtlinear verlaufenden Schlitz (401, 601) aufweist.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4, 5, 6) buchsenförmig oder scheibenförmig ausgebildet ist.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den innerhalb der Lageröffnung (O) vorgesehenen Abschnitt (400, 500) des Dichtelements (4, 5, 6) längs durchquerende, nichtlinear verlaufende Schlitz (401, 601) einen unstetigen Verlauf aufweist.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den innerhalb der Lageröffnung (O) vorgesehenen Abschnitt (400, 500) des Dichtelements (4, 5, 6) längs durchquerende, nichtlinear verlaufende Schlitz (401, 601) einen schraubenlinien-, Z-, V- oder Ω-förmigen Verlauf aufweist.
Leitschaufelbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4, 5) mehrteilig ausgebildet ist und zwei Teile des Dichtelements (4, 5) entlang des Schlitzes (401) aneinander angrenzen.
Gasturbinentriebwerk mit einer Leitschaufelbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 13.