DE2841793A1

DE2841793A1 - Schaufeldaempfer

Info

Publication number: DE2841793A1
Application number: DE19782841793
Authority: DE
Inventors: Frederick Charles Herzner
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1979-07-12
Also published as: JPS5491605A; JPS641642B2; FR2413542B1; IT1098860B; GB2012006A; FR2413542A1; GB2012006B; DE2841793C2; US4192633A; IT7827894A0

Description

Schaufeldämpfer

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Turbomaschinen und insbesondere auf einen segmentierten Dämpfer für eine Turbomaschinenschaufel .

Bei Turbomaschinenrotoren mit sich radial von einem Rotor, einem Rad oder einer Scheibe erstreckenden Schaufeln ist ein übliches Problem die Schwingung bzw. Vibration, die zwischen der Rotorscheibe und der Schaufel oder zwischen den Schaufeln selbst auftritt. Das Auftreten und der Grad dieser Vibration ist eine Funktion vieler Faktoren, beispielsweise der Gastemperatur, der Turbinendrehzahl und der Art, in der die Schaufeln in dem Rotor gehaltert sind. Im allgemeinen ist jede durch Vibration auftretende Versetzung bzw. Verstellung äußerst stark in der Blattspitze, aber die Wirkungen können auch in jedem anderen Abschnitt der Schaufel auftreten, um eventuell einen unerwünschten Dauerbruch zu bewirken. Andere unerwünschte Effekte der Vibration umfassen die Komplikationen einer geeigneten Halterung der Schaufeln in der Scheibe. Ein übliches Verfahren, durch die die Wirkungen der Vibrationskräfte vermindert werden, ist die Verwendung von Schaufelabdeckungen, die benachbarte Schaufeln miteinander verbinden, um so für eine gegenseitige Dämpfungsfunktion zu sorgen. Bei einigen Schaufelanordnungen hat sich eine Abdeckung an der Schaufelspitze für diesen Zweck als geeignet erwiesen, während in anderen Anwendungsfällen ein in der Mitte angeordneter Radkranz Schaufelvibrationen sicherer verhindert. Andere Verfahren zur Erzielung dieser Funktion beinhalten verschiedene Prinzipien, durch die die Dämpfungsfunktion auf den Schaufelfuß oder in einigen Fällen auf die Schaufelhalterungs-

ausgeübt
vorrichtung /^wird. Es besteht jedoch ein gemeinsames Problem bei den verschiedenen bekannten Verfahren darin, daß sie im allgemeinen mechanische Komplikationen bei der Montage hervorrufen oder Kosten verursachen, die sie unbrauchbar machen.

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Eine übliche Lösung besteht darin, einen Ring zu verwenden, der an seinem inneren Abschnitt an der Scheibe durch Bolzen oder ähnliches befestigt ist und der sich radial nach außen erstreckt, um an seinem Zwischenpunkt als eine Schaufelhaltevorrichtung und an seinem radial äußeren Punkt als eine Schaufeldämpfungsvorrichtung zu wirken. Eine derartige Gestaltung beruht auf der mechanischen Beeinflussung des Ringes und der Scheibe, um für die erforderliche Dämpfung der Schaufel zu sorgen, und sie ist weiterhin von Natur aus abhängig von der Beeinflussung zwischen Ring und Schaufel. Wo hohe Temperaturen auftreten, wie in einer Turbine, muß der Haltering temperatur-/ kriechbeständig sein, um einen guten Dämpfungseingriff mit der Schaufel sicherzustellen. Weiterhin sind derartige Halter im allgemeinen aus geschmiedeten Materialien gefertigt, die hohen Temperaturen weniger gut auszusetzen sind. Eine weitere Komplikation besteht darin, daß thermische Bandbeanspruchungen in einer derartigen Ringanordnung hervorgerufen werden, was insbesondere während der Beschleunigung und Bremsbeschleunigung der Turbomaschine auftritt. Derartig hohe Beanspruchungstemperaturen haben deshalb die Neigung, die Dauerfestigkeit bei geringen Lastwechseln in einem derartigen Ringhalter zu begrenzen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist, kurz gesagt, jede Schaufel mit ihrem eigenen segmentierten Dämpfer versehen, der durch ein Verfahren wie Gießen gebildet ist, das gestattet, daß der Dämpfer hohen Temperaturen ohne resultierendes Kriechen ausgesetzt werden kann. Der Dämpfer ist radial und axial befestigt an seinem inneren Ende derart, daß er in einer axialen Ebene schwenkbar ist. Das obere oder radial äußere Ende des Dämpfers enthält einen Flansch auf der einen Seite für einen Eingriff mit der Schaufel und einen Flansch auf der anderen Seite zur Ausbildung eines DämpferSchwerpunktes, der in der Richtung von der Schaufel weg von der Mitte des axialen Schwenkpunktes axial beabstandet ist. Die auf die Schaufel ausgeübte Axial- oder Dämpfungskraft ist dann abhängig von der Zentrifugalkraft, die aus der Rotation des Dämpfers resultiert.

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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Dämpfer an seinem radial inneren Ende radial befestigt durch einen Schwalbenschwanz, der in den Schwalbenschwanzschlitz paßt, um so den Dämpfer gegen eine Bewegung in radialer Richtung festzulegen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine axiale Halterung des Dämpfers durch einen Schaufelhalter erhalten, der an der einen Seite des DämpferSchwalbenschwanzes angreift, um dadurch seine axiale Kraft über den Schwalbenschwanz und auf den Schaufelschwalbenschwanz zu übertragen. Da die Dämpfungskraft durch die Zentrifugalkraft erzeugt wird, ist der Druck gegen diesen Schwalbenschwanz nicht kritisch. Das bedeutet, er braucht nur den Dämpfer in der Lage zu halten und ist unabhängig von der erforderlichen Dämpfungskraft.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 ist eine axiale Teilschnittansicht von einer Turbinenscheiben- und Schaufelanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 ist eine vergrößerte Ansicht von einem Teil des Halteringes;

Figur 3 ist eine Teilendansicht;

Figur 4 ist eine Schnittansicht von dem Halteringabschnitt der Einrichtung, die in einem teilweise demontierten Zustand gezeigt ist;

Figur 5 ist eine Teilendansicht;

Figur 6 ist eine Querschnittsansicht des Halteringabschnittes der Einrichtung, die in einer weiter demontierten Position gezeigt ist;

Figur 7 ist eine Teilendansicht davon;

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Figur 8 ist eine Schnittansicht des Halteringabschnittes der Einrichtung, wie sie für einen anderen Zweck verwendbar ist;

Figur 9 ist eine axiale Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispieles des Halteringabschnittes der Einrichtung;

Figur 10 ist eine Teilansicht, wie sie entlang der Linie 10-10 der Figur 9 auftritt;

Figur 11 ist eine Teilendansicht davon;

Figur 12 ist eine axiale Querschnittsansicht von einem weiteren Ausführungsbeispiel des Halteringabschnittes der Einrichtung;

Figur 13 ist eine Teilansicht davon, wie sie sich entlang der Linie 13-13 in Figur 12 darstellt;

Figur 14 ist eine Teilendansicht davon;

Figur 15 ist eine perspektivische Ansicht von dem Brückenelement;

Figur 16 ist eine axiale Querschnittsansicht der Blatthalterungsund Dämpfungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 17 ist eine Teilendansicht davon, wobei ein Teil im Querschnitt gezeigt ist;

Figur 18 ist eine perspektivische Ansicht des Dämpfers und damit in Beziehung stehender Teile;

Figur 19 ist eine axiale Querschnittsansicht des Dämpferelementes angewendet auf ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Blatthalteeinrichtung.

In Fig. 1 ist die Erfindung insgesamt bei 10 gezeigt, angewendet auf eine Turbinenscheibe 11 mit einer Vielzahl von Turbinen-

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schaufeln 12, die in axialen Schwalbenschwanzschlitzen 13 der Scheibe befestigt sind. Die Schaufeln ragen radial in einen Strömungsweg 14, der in dieser Ebene durch eine Abdeckung 16 auf der Außenseite und der Schaufelplattform 17 auf der Innenseite gebildet ist. Schaufelplattformen 18 und 19 begrenzen teilweise den inneren Strömungspfad stromaufwärts und stromabwärts von der Reihe der Schaufeln 12.

Von der Schaufelplattform 17 ragen vordere und hintere Schaftschienen 21 bzw. 22 radial nach innen. Die vordere Schaftschiene 21 weist einen sich nach vorne erstreckenden Flansch 23 auf, der zu Dichtungszwecken nahe an der Schaufelplattform 18 angeordnet ist. Die hintere Schaftschiene 22 weist eine auf ihrer stromabwärtigen Seite gebildete Dichtungsfläche auf, die mit einem Dichtungsdämpfer in Eingriff steht, der zur Dämpfung von Vibrationen bzw. Schwingungen in der Schaufel 12 dient, wie es im folgenden noch näher erläutert wird. In ähnlicher Weise'wie die vordere Schaftschiene 21 weist der Dichtungsdämpfer 24 einen sich nach hinten erstreckenden Plansch 26 auf, der in einem Dichtungseingriff mit der stromabwärtigen Schaufelplattform 19 steht.

Die axiale Halterung der Schaufeln 12 in den Schwalbenschwanzschlitzen der Scheibe 11 wird durch eine vordere Halterung/Dichtung und eine hintere Halterung/Dichtung 27 bzw. 28 gebildet. Die vordere Halterung/Dichtung weist einen Halterungsabschnitt auf, der eine axiale Passung mit Übermaß mit dem Schaufelschwalbenschwanz bildet, um eine Axialbewegung der Schaufel nach vorne innerhalb des SchwalbenschwanzSchlitzes zu verhindern. Sie weist ferner einen Dichtungsabschnitt 32 auf, der fest an dem vorderen Rand des Schaufelschaftes 33 angreift, damit zwischen den zusammenpassenden Teilen keine Kühlluft radial nach außen strömt.

Auf der Rückseite der Scheibe 11 weist die hintere Halterung/ Dichtung 28 einen Halterungsabschnitt 3 4 auf, der an dem Schwalbenschwanzabschnitt der Schaufel fest angreift, um eine Axialbewegung dieses Abschnittes nach hinten zu verhindern. Sie weist

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ferner einen Halterungsabschnitt 36 auf, der in einer noch zu beschreibenden Weise arbeitet. Ferner ist als Teil des hinteren Halterungs/Dichtungselementes ein hinterer Flansch 37 vorgesehen, der sich nach hinten und radial nach außen erstreckt, um mit einem feststehenden Dichtungselement 38 in Eingriff zu kommen, das den Zweck hat, die innere Kühlluftströmung von der äußeren Heißgasströmung abzudichten.

Weiterhin bildet die hintere Halterung/Dichtung 28 einen Ring, der sich eiiy an die Rückseite der Scheibe anschmiegt und einen Winkel mit der Scheibe bildet, um an seinem radial innere Ende mit einem Ringflansch 39 zu enden. Die eine Fläche 41 des Flansches 39 ist in einem eng passenden Eingriff mit einer Fläche eines Ringflansches 42 angeordnet, der von der Scheibe 11 nach hinten und radial nach in^en vorsteht, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Ein U-förmiger Klemmhaltering 43, dessen offene Seite radial nach außen gerichtet ist, paßt über die zwei Flansche 39 und 42, um sie in einer dichten axialen Relation zu halten, so daß die Halterung/Dichtung 28 so gehalten ist, daß sie ihre Halterungsfunktion ausüben kann. Der U-förmige Klemmhaltering 43 weist

und innejre
axial verlaufende äußerd-Wände 44 bzw. 46 auf, die durch eine axial verlaufende Wand 47 miteinander verbunden sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in den Figuren 1 bis 8 gezeigt ist, ist die radiale Höhe der Außenwand 44 wesentlich größer als die radiale Höhe der Innenwand 44. Diese Differenz in den radialen Höhen kann etwas variiert werden, um an einen bestimmten Aufbau angepaßt zu werden, aber sie ist wesentlich für die richtige Funktion des Halteringes 43, wie es aus der folgenden Beschreibung noch deutlich werden wird. Allgemein kann gesagt werden, daß die Differenz zwischen der radialen Höhe der äußeren und inneren Wände kleiner ist als die Hälfte der radialen Höhe der Außenwand. Es besteht selbstverständlich eine Maximalgrenze für diese Differenz in der radialen Höhe, die durch den jeweilig tatsächlichen Aufbau, für den der Ring verwendet werden soll, und anhand der Leistungscharakteristiken ermittelt werden muß, die angestrebt werden. Es kann allgemein

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gesagt werden, daß die Differenz zwischen den radialen Höhen der äußeren und inneren Wände größer sein sollte als ein Viertel der radialen Höhe der Außenwand.

Wie aus aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht ein Spalt mit einer Ausdehnung d zwischen den zwei Enden 48 und 49 des Halteringes 43. Wiederum ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung die Umfangslänge des Halteringes 43 so gewählt, daß, wenn der Ring sich in seiner Einbaustellung befindet, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, die Länge des Spaltes d zwischen den zwei Enden so ist, daß der Ring 43 leicht in seine Halteposition gebracht werden kann und aus dieser Halteposition nicht wieder herauskommt, ohne daß er bestimmten Demontageverfahren ausgesetzt wird, die im folgenden noch näher beschrieben werden. Allgemein kann gesagt werden, daß die Länge des Spaltes kleiner sein sollte als die Hälfte der radialen Höhe der Außenwand 44.

Die Montage und Demontage des Halteringes 43 verläuft im wesentlichen gleich, abgesehen davon, daß sie umgekehrt verlaufen. Deshalb wird nur die Demontage oder das Herausnahmeverfahren beschrieben. In Fig. 4 ist die U-Klemme in ihrer montierten Position gezeigt, wie es durch die schraffierte Fläche angegeben ist. Der erste Schritt bei der Herausnahme besteht darin, das eine radiale Ringende 49 radial nach innen bis zu einem Punkt zu biegen, wo das offene Ende der Innenwand 46 gerade den Ringflansch 42 freigibt. Diese Position ist in Fig. 5 gezeigt und durch die Darstellung in ausgezogenen Linien des Ende des Ringes gemäß Fig. 4. Es sei bemerkt, daß bis zu diesem Punkt die Enden 48 und 49 der Außenwand sich in der gleichen axialen Ebene befinden und sich somit gegenseitig beeinträchtigen, wie es in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, um zu verhindern, daß das eine Ende 49 radial nach innen bewegt wird. Wenn nun das Ende der Innenwand 46 von dem Ringflansch 42 freigegeben ist, besteht der nächste Schritt darin, das Ringende 49 axial nach außen zu verschieben, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 4 angedeutet ist, bis die zwei Enden der Außenwand 44 freigegeben sind, wie es in der Figur gezeigt ist,

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An diesem Punkt kann das Ende 49 weiter radial nach innen bewegt werden, so daß die Enden frei sind, wie es in Fig. 7 und auch durch die Darstellung des Endes 49 in ausgezogenen Linien in Fig. 6 gezeigt ist. Der Ring kann dann auf einfache Weise aus dem Halterungsabschnitt des Ringraumes herausgenommen werden.

Wenn der U-förmige Klemmhaltering 43 in der oben beschriebenen Weise aufgebaut und angewendet wird, bildet er ein Mittel zur Halterung der hinteren Halterung/Dichtung 28 in der festgelegten Montageposition.ohne die Verwendung von Bolzen oder irgendwelchen anderen Befestigungsmitteln, die die Festigkeit der Flansche verkleinern und die Schwierigkeiten bei der Montage und Demontage vergrößern. Das bedeutet, daß der Halterungsring 43 auf einfache Weise montiert werden kann, indem der Ring, abgesehen von seinem einen Ende, in seine endgültig festgelegte Position gebracht wird, das freie Ende in die axial verschobene Position gebracht wird, wie es durch-die gestrichelte Linie in Fig. 4 gezeigt ist, dieses Ende radial nach innen verschoben wird, bis die Enden 48 und 49 in einem gegenseitigen Eingriff stehen und das freie Ende der Innenwand 46 von dem Ringflansch 42 freigegeben ist, und indem das Ende 49 radial nach außen in seine festgelegte Position bewegt wird. Der Halterungsring 43 bleibt dann während aller Betriebs- oder Ruheperioden des Triebwerkes in seiner festgelegten Position, bis ein Demontageverfahren durchgeführt wird, wie es vorstehend beschrieben wurde.

Zusätzlich zu der Funktion, die hintere Halterung/Dichtung 28 in ihrer Lage zu halten, kann der Halterungsring 43 auch dazu verwendet werden, andere Komponenten mit axial aneinanderstoßenden, radial nach innen ragenden Flanschen zusammenzuhalten. Eine alternative Anwendung eines derartigen Ü-Klemmhalteringes 43 ist in Fig. 8 gezeigt, wo er dazu dient, eine feststehende Dichtung 51 für den Verdichterauslaßdruck an einem Diffusorgehäuse 52 zu befestigen. Dadurch kann die Dichtung 51 in einer einen drehbaren Abschnitt 53 umgebenden und mit diesem in Eingriff stehenden Lage gehalten werden, ohne daß Material schwächende, auf Spielräume empfindlich reagierende Bolzen- und Lochanordnungen verwendet

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werden. Die Montage und Demontage des Halterungsringes 43 bezüglich der zusammenpassenden Flansche 54 und 56 wird in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt. Es sei bemerkt, daß die Differenz in der radialen Tiefe der äußeren und inneren Wände und die Länge des Spaltes zwischen den zwei Enden verändert werden können, um eine leichte Montage zu ermöglichen, während trotzdem eine betriebssichere Halterungsfunktion sichergestellt ist.

In den Figuren 9, 10 und 11 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der U-förmigen Klemmenanordnung dargestellt, wobei der U-Klemmhaltering 57 gemäß Fig. 9 aufgebaut ist. Die äußeren und inneren Wände 58 und 59 haben vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine im wesentlichen gleiche radiale Höhe. Die innere Wand 49 weist einen ziemlich balligen oder verdickten Abschnitt nahe ihrem freien Ende und einen unterschnittenen Abschnitt 61 an dem radial inneren Teil auf, um eine gewisse Flexibilität beim Ein- und Ausbau zu gestatten. In ähnlicher Weise weist die äußere Wand 58 einen verdickten Abschnitt nahe ihrem freien Ende und einen unterschnittenen Abschnitt 62 nahe dem radial inneren Teil auf. Die Unterschneidung 62 ist groß genug, um, wenn sich die U-Klemme in ihrer Endposition befindet, eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten wulstartigen Vorsprüngen 63 aufzunehmen, die auf der einen Fläche des Ringflansches 39 ausgebildet sind, wie es in den Figuren 9 und 11 gezeigt ist. Auf dem dickeren Abschnitt der Außenwand 58 ist eine Innenfläche 64 ausgebildet, die relativ eben ist, und die fest mit dem Ringflansch 3 9 zusammenpaßt, um diesen in einer festen axialen Relation mit dem Ringflansch 42 zu halten.

Der Einbau des U-Klemmhalteringes 57 erfolgt in der Weise, daß die U-Klemme 57 radial innen von den Flanschen 42 und 39 angeordnet und radial nach außen gedrückt wird, damit sie aufspringt und gestattet, daß die Außenwand 58 über die wulstartigen Vorsprünge 63 gleitet und die Innenwand 59 in einen festen Eingriff mit der einen Seite des Ringflansches 42 kommt. Der Einbau wird durch abgeschrägte Ecken auf sowohl den inneren als auch den äußeren Wänden

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und auf den Kanten der Flansche 3 9 und 42 erleichtert, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Der Ausbau erfolgt dadurch, daß ein Werkzeug zwischen den Flansch 39 und die Außenwand 58 eingesetzt und die U-Klemme 57 nach außen gesprengt wird, damit sie über die wulstartigen Vorsprünge 63 gleiten kann.

Ein anderes Mittel, durch das die U-Klemme in ihrer festgelegten Position gehalten ist, ist in den Figuren 12 bis 15 dargestellt. Hier hat die U-Klemme 66 eine derartige Umfangslänge, daß, wenn sie sich in ihrer Montageposition befindet, ein wesentlicher Spalt zwischen den Enden 67 und 68 besteht. Die äußeren und inneren Wände 69 bzw. 71 können die gleiche radiale Höhe haben, aber vorzugsweise haben sie eine unterschiedliche radiale Höhe, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, um den Einbau zu erleichtern. Es ist ferner ein überbrückendes Element 72 vorgesehen, das zwischen den Enden 67 und 68 in der Weise angeordnet wird, daß es auch die Flansche 39 und 42 zwischen seinen äußeren und inneren Seiten 73 bzw. 74 einschließt. Wie aus den Figuren 13, 14 und 15 ersichtlich ist, erstreckt sich weder die äußere Seite 73 noch die innere Seite 74 in Umfangsrichtung nach keiner der beiden Seiten weiter als die axial verlaufende Seite 76. Somit sind zwei Ansätze 77 und 78 als Verlängerungen der axial verlaufenden Seite 76 gebildet. Wenn sich das Brückenelement 72 in seiner Betriebsstellung befindet, dienen diese Ansätze dazu, die Enden 67 und 68 der U-Klemme radial in ihrer Lage zu halten, indem sie an den Kanten der Vorsprünge 79 und 81 der inneren Seite 71 angreifen. Die radiale Halterung des Brückenelementes 72 selbst wird durch eine flexible Metallblattklemme 82 erhalten, die axial zwischen die äußere Seite 73 und den Ringflansch 39 paßt, wie es in den Figuren 12 bis 15 gezeigt ist. Um diese Metallblattklemme 82 aufzunehmen und zu haltern, ist eine kleine Nut bzw. Rille 63 in der einen Seite des Ringflansches 39 und eine passende Nut bzw. Rille 84 in der einen Fläche der äußeren Seite 73 des Brückenelementes ausgebildet. Der Zusammenbau des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles erfolgt somit in der Weise, daß zunächst die U-Klemme in ihre fertig montierte Position gebracht wird, das Brückenelement 72 in seiner fertig montierten Position angeordnet wird und die

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Metallblattklemme 82 in den Spalt zwischen der Außenseite 73 des Brückenelementes und die Außenseite 69 des Halteringes geschoben und die Metallblattklemme 82 in ihre Endposition in den Vertiefungen 83 und 84 geschoben wird. Der Ausbau erfolgt in umgekehrter Weise.

Eine Beschreibung des Dichtungs/Dämpferabschnittes 24 gemäß der Erfindung wird am besten anhand der Figuren 16 bis 19 verständlich. Die Dämpfer/Dichtung 24 weist ein segmentiertes Element auf, das in Umfangsrichtung an einer ähnlichen Dämpfer/Dichtung auf jeder Seite anliegt, wobei jede Schaufel ihre eigene einzelne Dämpfer/Dichtung 24 besitzt. Sie umfaßt einen inneren Schwalbenschwanzabschnitt 87, einen Mittelkörperabschnitt 88 und einen nach außen verlaufenden Flanschabschnitt 26.

Der Schwalbenschwanzabschnitt 87 ist axial in den Schwalbenschwanzschlitz 89 der Scheibe eingesetzt und in axialer Richtung in seiner Lage gehalten durch den Dichtungs/Dämpferhalterabschnitt 3 6 der hinteren Halterung/Dichtung 28, die leicht an deren äußerer Oberfläche anliegt. Auf diese Weise halten die Schwalbenschwanzschlitze die Dämpfer/Dichtung 24 in ihrer radialen Position, und die hintere Halterung/Dichtung 28 hält sie in ihrer axialen Position. Da diese beiden Verbindungen im wesentlichen lose sind, ist der Dichtung/ Dämpfer etwas frei, um in axialer Richtung innerhalb des Schwalbenschwanzschlitzes 89 zu schwenken. Dieses Merkmal ist wichtig, damit der Dichtung/Dämpfer seine Funktion in gewünschter Weise ausüben kann.

Der Mittelkörperabschnitt 88 des Dichtung/Dämpfers 24 erstreckt sich in radialer Richtung und axial nach außen, um in einem nach hinten ragenden Flansch 26 zu enden. Dieser Flansch weist eine Vorderfläche 91 auf, die eng an der hinteren Schaftschiene 22 anliegt, um für die gewünschte Dämpfung/Dichtungsfunktion zu sorgen. Es wird deutlich, daß bei diesem axial gewinkelten Aufbau des Mittelkörperabschnittes 88 und der hinteren Verlängerung des Flansches 26 der Schwerpunkt der Dämpfer/Dichtung 24 außenseitig oder, wie es aus Fig. 16 zu ersehen ist, rechts von dem axialen

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Schwenkpunkt des Dämpfers angeordnet ist. Dieser Schwenkpunkt ist irgendwo in dem Schwalbenschwanzschlitz angeordnet und liegt im allgemeinen etwa in der axialen Mitte des Schwalbenschwanzabschnittes 87. Es wird deutlich, daß die axiale Dicke des Schwalbenschwanzabschnittes 87 und die Festigkeit bzw. der feste Sitz innerhalb des Schwalbenschwanschlitzes begrenzt sein sollte, um diese Schwenkbewegung in der axialen Ebene zu erleichtern.

Im Betrieb wirkt, wenn die Scheibe und der Dämpfer 24 gedreht werden, die Zentrifugalkraft an dem Schwerpunkt SP und da dieser gegenüber dem radialen Halterungspunkt axial versetzt ist, versucht die Schwerkraft, die Dämpfer/Dichtung 24 in Gegenuhrzeigersinn zu drehen, um dadurch eine axiale Kraft auf die hintere Schaftschiene 22 der Schaufel über die vordere Flanschfläche 91 auszuüben. Auf diese Weise ist die Höhe der Dämpfungskraft proportional zur Drehzahl des Rotors, d. h. eine wünschenswerte Charakteristik, wenn die Natur der Schaufelschwingungei berücksichtigt wird.

Zusätzlich zur Ausbildung einer Dämpfungskraft, die von der durch den hinteren Halter 28 ausgeübten Klemmkraft unabhängig ist, eliminiert die oben beschriebene Dämpfer/Dichtungsanordnung die thermisch erzeugten Ringbeanspruchungen von bekannten Dämpferanordnungen, nimmt den hinteren Halter, der gegenüber Kriechen bei hohen Temperaturen empfindlich ist, aus den eine hohe Temperatur aufweisenden Gasen heraus und gestattet, daß der Dämpfer, der den hohen Temperaturen in dem Strömungspfad ausgesetzt ist, aus einem bei hohen Temperaturen beständigen Gußmaterial gefertigt ist. Weiterhin kann die Dämpfer/Dichtung 24 abgestimmt werden, um die Dämpfungskraft zu variieren, indem die Masse und deren Schwerpunkt verschoben werden.

Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Dämpfer/Dichtung ist aus Fig. 16 ersichtlich, wo der nach hinten ragende Flansch 26 der Dämpfer/Dichtung 24 nahe an dem nach vorne ragenden Flansch 92 der zugehörigen feststehenden Plattform angeordnet ist, um zusam-

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men eine Pufferdichtung zwischen dem Heißgas-Strömungspfad und
der inneren Rotorkammer zu bilden, die radial innen davon angeordnet ist. Diese Dichtungsanordnung vervollständigt diejenige, die zwischen dem hinteren Flansch 37 und der feststehenden Dichtung 93 angeordnet ist.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Dämpfer/Dichtung 24 auch in anderen Haltevorrichtungen als den hier beschriebenen
verwendet werden. Fig. 19 zeigt ein derartiges alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem die Dämpfer/Dichtung 24 durch einen
hinteren Halter 28 in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben gehalten ist, aber die hintere Halter/Dichtung 28 ist durch Befestigungselemente oder Bolzen 94 gesichert. Obwohl diese Bolzenbefestigungen aus den eingangs erörterten Gründen unerwünscht sind, arbeitet die Dämpfer/Dichtung 24 zufriedenstellend und unabhängig von dieser Befestigung.

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Claims

Ansprüche

1J Schaufeldämpfer, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt des Dämpfers (24) sowohl in radialer als auch in axialer Richtung derart gehaltert ist, daß er in einer axialen Richtung drehbar bzw. schwenkbar ist, und daß der obere Abschnitt des Dämpfers (24) eine Drucklagerfläche (91) für einen Eingriff mit der Schaufel (12) aufweist, wobei der Schwerpunkt (SP) des Dämpfers (24) in einer radialen Ebene liegt, die, in der Richtung von der Scheibe (11) weg, mit axialem Abstand zu der Ebene des radialen Halterungspunktes angeordnet ist.
2. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der untere Abschnitt des Dämpfers (24) in axialer Richtung durch ein Schaufelhalterelement (28) gehaltert ist, das radial nach außen verläuft für einen Eingriff mit der einen Seite des unteren Abschnittes des Dämpfers (24).

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OFiGlNAL INSPECTED
3. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der untere Abschnitt des Dämpfers (24) einen Schwalbenschwanz für eine Anordnung in dem Schwalbenschwanzschlitz der Scheibe (11) aufweist.
4. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der obere Abschnitt des Dämpfers (24) einen Flanschabschnitt (26) aufweist, der von der Schaufel weg axial verläuft derart, daß der Schwerpunkt in dieser Richtung verschoben ist.
5. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des Dämpfers (24) einen Flanschabschnitt aufweist, der sich in Richtung auf und bis in einen Eingriff mit der Schaufel erstreckt .
6. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der obere Abschnitt des Dämpfers (24) mit dem Schaftschienenabschnitt (22) der Schaufel in Eingriff steht.
7. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelhalterelement (28) einen Ring bildet, der eine Mehrzahl von Dämpfern haltert.
8. Schaufeldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangslänge des Schaufeldämpfers derart bemessen ist, daß, wenn sich der Dämpfer in seiner Einbauposition befindet, er an einer ähnlichen Dämpfer/ Dichtung auf jeder Seite anliegt.
9. Dämpfer für eine einzelne Schaufel, deren Schwalbenschwanz

in einem axialen Schwalbenschwanzschlitz einer Schaufelscheibe angeordnet ist, gekennzeichnet durch Mittel (28) zum Befestigen des Dämpfers (24) nahe seinem radial inneren Ende an der Scheibe (11) derart, daß der Dämpfer in einer

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axialen Ebene drebar bzw. schwenkbar ist, und durch Mittel (26) an dem radial äußeren Ende des Dämpfers für einen Eingriff mit der Schaufel (12), wobei die Dämpfungsmittel derart aufgebaut sind, daß der Schwerpunkt (SP) des Dämpfers (24) mit axialem Abstand zu den Befestigungsmitteln angeordnet ist, so daß bei einer Rotation des Dämpfers die Zentrifugalkraft eine axiale Verschwenkung bzw. Verlagerung des Dämpfers bewirkt, um eine axiale Dämpfungskraft auf die Schaufel auszuüben.
10. Dämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (24) an seinem radial inneren Ende einen Schwalbenschwanz zum axialen Einsetzen in den Schwalbenschwanzschlitz aufweist.
11. Dämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (28) ein Blatthalterungselement aufweisen, das mit dem Element auf seiner einen axialen Seite in Eingriff steht.
12. Dämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingriffsmittel (26) einen Flanschabschnitt aufweisen, der sich in axialer Richtung von der Schaufel weg erstreckt, um den Schwerpunkt in diese Richtung zu verlagern.
13. Dämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingriffsmittel (26) einen Flansch aufweisen, der sich in Richtung auf und in einen Eingriff mit der Schaufel erstreckt.
14. Dämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsmittel (26) mit einem Schaftschienenabschnitt (22) der Schaufel (12) in Eingriff stehen.

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15. Dämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatthalterungselement einen Ring aufweist, der mit einer Mehrzahl von Dämpfern in Eingriff steht.

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