DE3541606A1 - Statorbaugruppe - Google Patents

Description

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UnserZeichen/Ourref. U 900

Datum/Date 25.11.1985

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V. St. A.

Statorbaugruppe

Die Erfindung bezieht sich auf Axialströmungsmaschinen mit einem Strömungsweg für Arbeitsmediumgase. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kranz von Leitschaufeln, einen Halter für den Kranz von Leitschaufeln und einen Leckweg für Kühlluft, der sich nahe dem Arbeitsmediumströmungsweg erstreckt. Die Erfindung ist zwar bei der Arbeit auf dem Gebiet der Axialgasturbinentriebwerke gemacht worden, ihre Verwendung erstreckt sich jedoch auch auf andere Gebiete, auf denen umlaufende Maschinen benutzt werden.

Ein Axialgasturbinentriebwerk hat typisch einen Verdichtungabschnitt, einen Verbrennungabschnitt und einen Turbinenabschnitt. Ein ringförmiger Strömungsweg für

Arbeitsmediumgase erstreckt sich axial durch diese Abschnitte des Triebwerks. Eine Statorbaugruppe erstreckt sich um den ringförmigen Strömungsweg, um die Arbeitsmediumgase auf den Strömungsweg zu beschränken und die Arbeitsmediumgase auf dem Strömungsweg zu leiten.

Wenn die Gase auf dem Strömungsweg geleitet werden, werden sie in dem Verdichtungsabschnitt unter Druck gesetzt und in dem Verbrennungabschnitt mit Brennstoff verbrannt, wodurch den Gasen Energie zugeführt wird. Die heißen, unter Druck stehenden Gase expandieren in dem Turbinenabschnitt, um nutzbare Arbeit zu erzeugen. Ein Hauptteil dieser Arbeit wird als Ausgangsleistung benutzt, beispielsweise zum Antreiben einer Freifahrturbine oder zum Entwickeln von Schub für ein Flugzeug.

Der übrige Teil der durch den Turbinenabschnitt erzeugten Arbeit wird nicht als Ausgangsleistung benutzt. Statt dessen wird dieser Teil der Arbeit in dem Verdichtungsabschnitt des Triebwerks benutzt, um die Arbeitsmediumgase zu verdichten. Das Triebwerk ist mit einer Rotorbaugruppe zum Übertragen dieser Arbeit von dem Turbinenabschnitt auf den Verdichtungsabschnitt versehen. Die Rotorbaugruppe hat Kränze von Laufschaufeln in dem Turbinenabschnitt zum Empfangen von Arbeit aus den Arbeitsmediumgasen. Die Laufschaufeln haben aerodynamische Schaufelblätter, die sich nach außen über den Arbeitsmediumströmungsweg erstrecken und gegen die sich nähernde Strömung abgewinkelt sind, um Arbeit aus den Gasen zu empfangen und die Rotorbaugruppe um die Drehachse anzutreiben. Die Statorbaugruppe hat Kränze von Leitschaufeln, die sich nach innen über den Arbeitsmediumströmungsweg zwischen den Laufschaufelkränzen erstrekken. Die Leitschaufeln richten die sich nähernde Strömung unter einem gewünschten Winkel auf die Laufschaufeln.

Die Statorbaugruppe hat weiter ein äußeres Gehäuse und Kränze von Wandsegmenten, die an dem äußeren Gehäuse abgestützt sind und sich umfangsmäßig um den Arbeitsmediumströmungsweg erstrecken. Die Wandsegmente sind an dem Arbeitsmediumströmungsweg angeordnet, um die Arbeitsmediumgase auf den Strömungsweg zu beschränken. Diese Wandsegmente haben radiale Flächen, die gegenseitigen Umfangsabstand aufweisen, so daß zwischen ihnen ein Spalt G verbleibt. Der Spalt ist vorgesehen, um Änderungen im Durchmesser des Wandsegmentkranzes aufgrund der Betriebsbedingungen des Triebwerks, wenn das äußere Gehäuse erhitzt wird und sich ausdehnt oder abgekühlt wird und sich zusammenzieht, aufzunehmen.

Beispiele von Leitschaufeln, die in modernen Gasturbinentriebwerken benutzt werden, sind in den US-Patentschriften 3 989 und 4 005 946 beschrieben. Bei diesen bekannten Konstruktionen erstreckt sich der erste Kranz von Leitschaufeln in dem Turbinenabschnitt axial zwischen dem ersten Kranz von Laufschaufeln und dem stromabwärtigen Ende der Brennkammer. In diesen Triebwerken erstrecken sich dünne Blechdichtungen zwischen der Brennkammer und der Leitschaufel, um den Arbeitsmediumströmungsweg zu begrenzen. Die Leitschaufel ist am vorteilhaftesten entweder mit einem äußeren Halter oder mit einem inneren Halter, der sich von dem äußeren Gehäuse aus erstreckt, fest verschraubt und auf diese Weise gehaltert. Wegen der Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse in radialer und in axialer Richtung kann die Leitschaufel nicht fest sowohl mit dem inneren als auch mit dem äußeren Gehäuse verbunden werden, sondern muß frei sein, damit eine Relativbewegung zwischen dem inneren Halter und dem äußeren Halter möglich ist.

Die Leitschaufel gemäß der US-PS 4 005 946 ist mit dem äußeren Halter fest verschraubt und mit dem inneren Halter in radialer Richtung in Gleitberührung. Der Vorderkantenbereich

des Halters ist im wesentlichen unabgestützt, denn er trägt flexibles Blechmaterial, welches die Leitschaufel mit dem Verbrennungsabschnitt verbindet, wie beispielsweise das Blechteil 20. Die in der US-PS 3 989 410 beschriebene Leitschaufel ist auf gleiche Weise befestigt, denn sie ist an dem äußeren Halter angeschraubt und mit dem inneren Halter an einem ringförmigen Flansch in Gleitberührung. Kühlluft wird gemäß der US-PS 4 005 946 durch einen stromaufwärtigen Kanal 48 zu der Leitschaufel geleitet, um das Innere der Leitschaufel zu kühlen. Die Kühlluft wird nach hinten zu stromabwärtigen Stellen in dem Gasturbinentriebwerk geleitet, um benachbarte Teile des Triebwerks weiter zu kühlen, wie beispielsweise äußere Luftabdichtungssegmente. Es ist demgemäß erwünscht, daß ein enger Dichtkontakt zwischen benachbarten Teilen des Triebwerks vorhanden ist, um die Leckage von Kühlluft in den Arbeitsmediumströmungsweg zu verhindern.

Die Benutzung von Kühlluft wird zwar akzeptiert, weil sie die Lebensdauer der Leitschaufelblätter im Vergleich zu ungekühlten Leitschaufelblättern verlängert, die Benutzung von Kühlluft verringert jedoch den Betriebswirkungsgrad des Triebwerks. Zu dieser Verringerung kommt es, weil ein Teil der nutzbaren Arbeit des Triebwerks benutzt wird, um die Kühlluft in dem Verdichtungsabschnitt unter Druck zu setzen, wodurch die Menge an nutzbarer Arbeit, die für die Ausgangsleistung verfügbar ist, verringert wird. Eine Möglichkeit zum Steigern des Betriebswirkungsgrades besteht darin, die Leckage von Kühlluft aus den Kühlluftströmungswegen in dem Triebwerk zu verringern. Eine weitere Möglichkeit zum Steigern des Betriebswirkungsgrades besteht darin, die Kühlluft wirksamer auszunutzen, so daß mit derselben Kühlluftmenge eine stärkere Kühlung erreicht wird oder dieselbe Kühlung mit einer geringeren Kühlluftmenge erreicht wird.

Insbesondere ist es erwünscht, die unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen dem inneren Halter und dem äußeren Halter zuzulassen und trotzdem für eine Abdichtung zwischen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Teilen der Leitschaufel und der benachbarten Haltevorrichtung zu sorgen und dabei der Leitschaufel zu gestatten, sich in axialer Richtung zu neigen, um Differenzen im axialen Wachstum aufzunehmen, und sich in radialer Richtung zu verschieben, um Differenzen in der radialen Ausdehnung aufzunehmen. Darüber hinaus ist es erwünscht, Kühlluft, die die Leckwege nimmt, welche sich zwischen der Leitschaufel und dem benachbarten Statorteil erstrecken, nützlicheren Zwecken zuzuführen als sie direkt in den Arbeitsmediumströmungsweg strömen zu lassen, und die Größe dieser Leckwege zu verringern, dabei aber Differenzen im axialen und radialen Wachstum zwischen dem inneren Halter und dem äußeren Halter für den Leitschaufelkranz zuzulassen.

Gemäß der Erfindung ist jede Leitschaufel eines Leitschaufelkranzes mit einem inneren Halter an einem stromabwärtigen inneren Flansch verschraubt,radial verkeilt (splined),um eine Bewegung in Umfangsrichtung an einem stromaufwärtigen Flansch zu verhindern, der axialen Abstand von dem stromabwärtigen Flansch aufweist, und ist in Gleitberührung mit dem äußeren Halter an einer dritten Oberfläche, die sich in Umfangsrichtung in Dichtkontakt mit einem benachbarten Statorteil erstreckt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich die dritte Oberfläche an einem dritten Flansch.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der dritte Flansch ein stromabwärtiger äußerer Flansch, der sich in Umfangsrichtung um die Leitschaufel erstreckt, mit der Leit-

schaufel in radialer Richtung in Gleitberührung ist und nach hinten gegen den Halter gedrückt wird, um einen Dichtkontakt in Umfangsrichtung an der Rückseite des Flansches herzustellen.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist eine Leitschaufel, die fest mit einem inneren Halter verschraubt ist. Ein weiteres Merkmal ist eine Schiebe- oder keilartige (spline-type) Verbindung zwischen dem äusseren Halter und einem stromauf wärtigen Flansch an der Leitschaufel. In einer Ausführungsform befindet sich diese Schiebeverbindung auf der zu der Schraubverbindung in dem stromabwärtigen inneren Flansch entgegengesetzten Seite der Leitschaufel. In einer Ausführungsform erstreckt sich ein stromabwärtiger äußerer Flansch in Umfangsrichtung, und der stromaufwärtige Halter ist aufgrund einer Ringnut in der Lage, den stromabwärtigen äußeren Flansch aufzunehmen. Der stromabwärtige äußere Flansch hat eine stromabwärtige Oberfläche, die den Halter in die Lage versetzt, den stromabwärtigen Flansch der Leitschaufel abdichtend zu erfassen. In einer weiteren Ausführungsform drückt ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Ring, der die benachbarten Leitschaufelflansche überlappt, abdichtend gegen den stromabwärtigen inneren Flansch und erstreckt sich zwischen benachbarten Schrauben, um eine axiale Halterung an dem Umfang des Flansches herzustellen.

Ein Hauptvorteil der Erfindung ist der Triebwerkswirkungsgrad, der sich dadurch ergibt, daß die Leitschaufel daran gehindert wird, sich aufgrund von Betriebskräften zu drehen, um die Erzeugung von Leckwegen zwischen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Oberflächen an der Leitschaufel und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Dichtflächen, die die Leitschaufel berühren, zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist die Lebensdauer der Leitschaufel, die sich aus der festen Halterung der Leitschaufel ergibt, welche trotzdem axiales und radiales

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Wachstum zwischen dem inneren und dem äußeren Halter zuläßt, zwischen denen sich die Leitschaufel erstreckt, und die Auswirkung verringert, die Schiebeverbindungen auf die Fähigkeit der Leitschaufel haben, sich durch axiales Entfernen der Schiebeverbindung von dem Drehpunkt zu drehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks, die einen Teil des Verbrennungsabschnitts und des Turbinenabschnitts zeigt,

Fig. 2 eine Vorderansicht insgesamt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei Teile des Verbrennungsabschnitts und des Turbinenabschnitts der Übersichtlichkeit halber weggebrochen worden sind,

Fig. 3 eine Ansicht insgesamt nach der Linie 3-3 in

Fig. 2, die eine von zwei benachbarten Leitschaufeln zeigt, wobei Teile der anderen Leitschaufel weggebrochen worden sind, um die relative Lage der verschraubten hinteren Verbindung mit der

vorderen Schiebeverbindung der Leitschaufel

sichtbar zu machen,

Fig. 4 eine Ansicht insgesamt nach der Linie 4-4 in Fig. 2, die eine Leitschaufel in ausgezogenen Linien und die benachbarten Teile vor dem Betrieb des Triebwerks, die Leitschaufel strichpunktiert während des Betriebes des Triebwerks und eine Leitschaufel mit unterbrochenen Linien zeigt, bei der es sich um eine Ausführungsform eines Aufbaus handelt, bei dem die Erfindung nicht angewandt wird, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung, die zeigt, wie

die Lage, in der eine bestimmte Gruppe von Toleranzen benutzt wird, die Drehung der Leitschaufel um den Punkt A beeinflussen kann.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht einer Gasturbinentriebwerksausführungsform nach der Erfindung, in der ein Teil eines Verbrennungsabschnitts 10 und ein Teil eines Turbinenabschnitts 12 dargestellt sind. Der Verbrennungsabschnitt 10 und der Turbinenabschnitt 12 sind um eine Drehachse A angeordnet. Ein ringförmiger Strömungsweg 14 für Arbeitsmediumgase erstreckt sich durch das Triebwerk um die Drehachse A . Eine Rotorbaugruppe 16 erstreckt sich ebenfalls axial durch das Triebwerk um die Drehachse A . Eine Statorbaugruppe 18 erstreckt sich axial durch das Triebwerk um die Rotorbaugruppe 16.

In dem Turbinenabschnitt 12 weist die Rotorbaugruppe 16 einen Kranz von Laufschaufeln auf, die durch die einzelne Laufschaufel 22 dargestellt sind. Der Leitschaufelkranz erstreckt sich nach außen durch den Arbeitsmediumstromungsweg 14. Die Statorbaugruppe 18 hat ein Triebwerksgehäuse 24, das sich in Umfangsrichtung um den Arbeitsmediumstromungsweg 14 erstreckt, und eine Wand 26, die mit Abstand einwärts von dem Triebwerksgehäuse 24 angeordnet ist. Wenigstens ein Primärströmungsweg für Kühlluft, der durch den Strömungsweg 28 dargestellt ist, erstreckt sich zwischen der Wand 26 und dem Triebwerksgehäuse 24 axial durch das Triebwerk.

Die Wand 26 erstreckt sich in Umfangsrichtung um den Arbeitsmediumstromungsweg 14 in unmittelbarer Nähe der Laufschaufeln 22, um den Arbeitsmediumstromungsweg 14 außen zu begrenzen". Die Wand 26 weist eine äußere Luftabdichtung 32 auf, die sich in Umfangsrichtung um die Laufschaufeln 22 erstreckt. Die äussere Luftabdichtung 32 besteht aus einem Kranz von gekrümmten Dichtsegmenten, der durch das einzelne Dichtsegment 34 darge-

stellt ist und sich in ümfangsrichtung um den Kranz von Laufschaufeln 22 erstreckt. Ein stromaufwärtiger Halter 36 und ein stromabwärtiger Halter 38 erstrecken sich von dem Triebwerksgehäuse 24 aus nach innen, um die äußere Luftabdichtung 32 in unmittelbarer Nähe des Kranzes von Laufschaufeln 22 abzustützen und zu positionieren. Jeder dieser Halter kann in Segmente geteilt sein, um die Umfangsfestigkeit der Halter zu reduzieren.

Die Wand 26 weist einen Kranz von Leitschaufeln auf, die durch die einzelne Leitschaufel 42 dargestellt sind, welche sich nach innen über den Arbeitsmediumströmungsweg 14 erstreckt. Der Kranz von Leitschaufeln 42 ist der äußeren Luftabdichtung 32 benachbart und hat Abstand von der äußeren Luftabdichtung, so daß ein Bereich 44 zwischen ihnen verbleibt, der sich radial außerhalb des Arbeitsmediumströmungsweges 14 befindet. Eine ringförmige Federdichtung 45 erstreckt sich zwischen dem stromauf wärtigen Halter 36 für die äußere Luftabdichtung 32 und dem Kranz von Leitschaufeln 42, um die Leckage von Kühlluft aus dem Kühlluftprimärströmungsweg 28 zu blockieren.

Jede Leitschaufel 42 hat eine Plattform 46, ein oder mehrere aerodynamische Blätter 48, die sich radial einwärts durch den Arbeitsmediumströmungsweg 14 erstrecken, und eine Ummantelung 52, die an dem Leitschaufelblatt befestigt ist. Die Ummantelung 52 hat eine Schneidendichtung 53, die sich radial nach innen in unmittelbarer Nähe der Laufschaufeln 22 erstreckt, um die Leckage von Arbeitsmediumgasen aus dem Arbeitsmediumströmungsweg 14 zu blockieren.

Die Statorbaugruppe hat weiter eine Einrichtung zum Haltern des Kranzes von Leitschaufeln 42 in Form eines inneren Halters 54 und eines äußeren Halters 56. Der innere Halter 54 ist durch ein Zwischenteil und durch weitere Teile (nicht dargestellt)

an dem Triebwerksgehäuse 24 befestigt. Der innere Halter 54 ist mit Abstand einwärts von dem Verbrennungsabschnitt 10 angeordnet und erstreckt sich bezüglich des Verbrennungsabschnitts in Umfangsrichtung, so daß er einen inneren Strömungsweg 60 für Kühlluft begrenzt. Der innere Halter 54 hat eine ringförmige Platte 62, die sich in ümfangsrichtung um den Arbeitsmediumströmungsweg 14 erstreckt. Die innere Platte hat eine sich in radialer Richtung erstreckende Oberfläche 64, die in stromaufwärtige Richtung weist und über die der innere Halter 54 die Leitschaufel 42 erfaßt.

Der äußere Halter 56 ist ringförmig und hat einen ringförmigen Flansch 66, einen zylindrischen Abschnitt 68 und einen kegel stumpfförmigen Abschnitt 72. Diese Abschnitte sind einstückig miteinander ausgebildet und bilden eine integrale Konstruktion. Die integrale Konstruktion ergibt sich aus dem einstückigen Aufbau des äußeren Halters 56. Statt dessen könnte sie aus einem Aufbau des Halter resultieren, der zur Folge hat, daß sich der Halter wie ein einziges Teil verhält.

Der äußere Halter 56 erstreckt sich axial und von dem Triebwerksgehäuse 24 aus radial nach innen und unterteilt den Primärströmungsweg 28 für Kühlluft in einen Hochdruckbereich 74, der Kühlluft mit statischem Druck enthält, und in einen Niederdruckbereich 76, der Kühlluft mit niedrigerem statischen Druck enthält. Mehrere Dosierlöcher 78a und 78b bringen den Hochdruckbereich 74 in Strömungsverbindung mit dem Niederdruckbereich 76. Der ringförmige äußere Halter 56 begrenzt durch eine erste Oberfläche 80 den Primärströmungsweg 28 für Kühlluft und durch eine zweite Oberfläche 82 den Niederdruckbereich 76, der durch den stromabwärtigen Teil des Primärströmungsweges 28 für Kühlluft gebildet ist.

Der ringförmige äußere Halter 56 stützt die Leitschaufeln 42

auf freitragende Weise an dem Triebwerksgehäuse 24 ab. Der äußere Halter 56 hat eine ringförmige Nut 84, die nach innen gewandt ist. Die Nut 84 ist durch zwei radiale Oberflächen 86 und 88 begrenzt, die gegenseitigen Abstand aufweisen, und durch eine axiale Oberfläche 92. Die stromaufwärtige radiale Oberfläche 86 weist in stromabwärtige Richtung, die stromabwärtige radiale Oberfläche 88 weist in stromaufwärtige Richtung, und die axiale Oberfläche 92 weist radial nach innen. Mehrere öffnungen 94 erstrecken sich durch den Halter 56, um die ringförmige Nut 84 mit dem Niederdruckbereich 76 in Strömungsverbindung zu bringen.

Der äußere Halter 56 hat weiter mehrere stromaufwärtige Flansche 96, die gegenseitigen Umfangsabstand aufweisen. Die Flansche 96 erfassen jeweils eine Leitschaufel 42 des Leitschaufelkranzes mittels einer Schiebe- oder keilartigen (spline-type) Verbindung 98. Jeder Flansch 96 hat eine stromaufwärtige Stirnfläche 100. Die stromaufwärtige Stirnfläche 100 hat einen axialen Abstand L₁ von der stromabwärtigen Stirnfläche 88, die die ringförmige Nut 84 begrenzt. Die Leitschaufel hat eine stromabwärtige Stirnfläche 102, die einen Abstand L„ von der stromabwärtigen Stirnfläche 88 hat. Der Abstand L~ ist größer als der Abstand L₁, um sicherzustellen, daß ein axialer Spalt zwischen dem Flansch 96 und der Leitschaufel 42 vorhanden ist, wenn sich die Leitschaufel nach hinten bewegt, um sich gegen die stromabwärtige Stirnfläche zu legen.

Jede Leitschaufel 4 2 des Leitschaufelkranzes erstreckt sich zwischen dem inneren Halter 54 und dem äußeren Halter 56. Jede Leitschaufel 42 hat eine Saugseite 104 und eine Druckseite 106. Die innere Ummantelung 52 hat einen stromaufwärtigen inneren Flansch 108 und einen strömabwärtigen inneren Flansch 112. Diese Flansche erstrecken sich in Umfangsrichtung um die Leit-

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schaufel 42. Der stromaufwärtige innere Flansch 108 berührt wie dargestellt eine flexible Blechdichtung 114, die an dem inneren Halter 54 befestigt ist und sich in Umfangsrichtung erstreckt, so daß sie den stromaufwärtigen inneren Flansch 108 abdichtend erfaßt, um die Leckage von Kühlluft aus dem inneren Strömungsweg 60 für Kühlluft zu blockieren.

Der stromabwärtige innere Flansch 112 hat ein Loch 116 zur Aufnahme eines Befestigungselements in Form einer Mutter-Schraube-Kombination 118. Ein sich in Umfangsrichtung erstrekkender, vollständiger Ring 120 erstreckt sich über den stromabwärtigen inneren Flansch 112 jeder Leitschaufel 42 und schließt den inneren Flansch in axialer Richtung zwischen sich und der ringförmigen Platte 62 an dem inneren Halter 54 ein.

Jede Leitschaufel 42 erfaßt den äußeren Halter 56 mittels eines stromabwärtigen äußeren Flansches 122 und mittels eines stromaufwärtigen äußeren Flansches 124. Der stromaufwärtige äußere Flansch 124 ist in radialem Abstand außerhalb von dem stromabwärtigen inneren Flansch 122 und in axialem Abstand vorderhalb der stromabwärtigen inneren und äußeren Flansche angeordnet. Der stromaufwärtige äußere Flansch 124 erfaßt durch eine Nut 125 den stromaufwärtigen Flansch 96 an dem äusseren Halter 56 über die keilartige Verbindung 98 verschiebbar. Der stromabwärtige äußere Flansch 122 ist um eine Strecke radial nach außen von dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 und axial nach hinten entfernt. Der stromabwärtige äußere Flansch 122 erstreckt sich in Umfangsrichtung in der ringförmigen Nut 84. Der stromabwärtige äußere Flansch 122 hat zwei radiale Oberflächen 126 und 128. Die stromaufwärtige radiale Oberfläche 126 weist in strorcabwärtige Richtung, und die stromabwärtige radiale Oberfläche 128 weist in stromaufwärtige Richtung. Eine axiale Oberfläche 132 erstreckt sich zwischen diesen radialen Oberflächen und hat radialen Abstand von der

axialen Oberfläche 92 in der Nut 84, so daß dazwischen eine ringförmige Zwischenkammer 132 verbleibt. Die ringförmige Zwischenkammer 132 ist in Strömungsverbindung mit dem zweiten oder Niederdruckbereich 76 für Kühlluft über die öffnungen 94 in dem äußeren Halter 56. Wegen Toleranzen zwischen der Nut 84 und den Stirnflächen an dem stromabwärtigen äußeren Flansch 122 ist ein kleiner Spalt zwischen der stromabwärts weisenden radialen Oberfläche 126 an dem Flansch vorhanden.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht von zwei benachbarten Leitschaufeln 42, wobei Teile des Verbrennungsabschnitts 10 und der Blechdichtung 114 der Übersichtlichkeit halber weggebrochen worden sind. Der sich in Umfangsrichtung erstreckende Ring 120 ist ebenfalls weggebrochen worden, um die Beziehung des Ringes zu dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 der benachbarten Leitschaufel 4 2 sichtbar zu machen. Gemäß der strichpunktierten Darstellung erstreckt sich der Ring 120 über jeden stromabwärtigen inneren Flansch 112, so daß durch die Löcher 116 in den benachbarten stromabwärtigen inneren Flanschen 112 hindurchgeführte Schrauben bewirken, daß der Ring 120 eine Klemmwirkung nicht nur an der Stelle der Schraube, sondern auch über denjenigen Teilen des stromabwärtigen inneren Flansches ausübt, die sich zwischen benachbarten Schraubenstellen erstrecken.

Die benachbarten Leitschaufeln 42 haben gegenseitigen Umfangsabstand, so daß ein kleiner Umfangsspalt G zwischen ihnen vorhanden ist, der Änderungen im Durchmesser des Leitschaufelkranzes zuläßt. Flexible Dichtplatten 134 (Federdichtungen), die sich in Federdichtnuten 136 erstrecken, welche in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, erstrecken sich zwischen den benachbarten inneren Ummantelungen 52, den benachbarten Plattformen und den benachbarten stromabwärtigen äußeren Flanschen 122, um die Leckage von Kühlluft aus diesen Bereichen zu blockieren.

Jeder stromabwärtige innere Flansch 112 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Leitschaufel 42 über eine Umfangslänge L._d· Diese Umfangslänge ist in drei Abschnitte unterteilt, die jeweils eine Länge haben, welche ungefähr gleich der Länge der benachbarten Abschnitte ist. Der stromabwärtige innere Flansch 112 hat einen ersten Abschnitt 142, der der Saugseite 104 der Leitschaufel 42 benachbart ist. Ein zweiter Abschnitt 144 ist der Druckseite 106 benachbart. Ein zentraler Abschnitt 146 erstreckt sich zwischen dem ersten Abschnitt 142 und dem zweiten Abschnitt 144. Der erste Abschnitt 142 nimmt in dem Loch 116 in dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 die Mutter-Schraube-Kombination 118 auf. Diese Mutter-Schraube-Verbindung 118 hält den stromabwärtigen inneren Flansch 112 fest und verhindert eine Axial-, Umfangs- und Radialbewegung der Leitschaufel 42 in einem ersten Punkt A.

Der stromaufwärtige äußere Flansch 124 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Leitschaufel 42 über eine Umfangslänge L . Ebenso wie der stromabwärtige innere Flansch 112 hat der stromaufwärtige äußere Flansch 124 einen ersten Abschnitt 148, der der Saugseite 104 der Leitschaufel 42 benachbart ist. Der stromaufwärtige äußere Flansch 124 hat außerdem einen zweiten Abschnitt 152, der der Druckseite 106 der Leitschaufel 42 benachbart ist. Ein zentraler Abschnitt 154 erstreckt sich zwischen dem ersten Abschnitt 148 und dem zweiten Abschnitt 152. Der zweite Abschnitt 152 erfaßt einen der stromaufwärtigen Flansche 96 an dem äußeren Halter 56 über die Schiebeverbindung 98 durch einen radialen Schlitz 156. Die Leitschaufel 42 kann frei den äußeren Halter 56 in radialer Richtung über die Schiebeverbindung verschiebbar erfassen und sich an den äußeren Halter 56 in Umfangsrichtung anlegen. Die Schiebeverbindung 98 weist einen Stift 158 und eine Büchse 162 auf, die als ein vergrößter Stift wirkt. Der Stift 158 ist an dem stromaufwärtigen Flansch 96 an dem äußeren Halter 56 befestigt und erstreckt sich in den radialen Schlitz 156.

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Stattdessen könnte die Schiebeverbindung 98 aus einem Stift bestehen, der an der Leitschaufel 42 befestigt ist und einen Schlitz in dem Flansch erfaßt. Der Stift 158 ist wie dargestellt mit einer Mutter 164 und einer Feder 165 versehen. Die Feder wird beim Einbau zusammengedrückt, damit die Leitschaufel 42 nach hinten gegen die stromabwärtige Oberfläche 88 der ringförmigen Nut 84 gedrückt wird.

Fig. 3 ist eine Ansicht nach der Linie 3-3 in Fig. 2, die die Beziehung des Befestigungselements 118 in dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 an einem ersten Punkt A zu der Schiebeverbindung 98, die durch die Kombination aus dem Stift 158 und dem radialen Schlitz 156 an einem zweiten Punkt B gebildet ist, zeigt. Diese beiden Vorrichtungen sind die Haupteinrichtung zum Hindern der Leitschaufel 42 an einer Umfangsbewegung. Wegen der erforderlichen Toleranzen an der Schiebeverbindung 98 zwischen dem Stift 158 und dem Schlitz 156 wird der Leitschaufel 42 in dem Punkt B eine kleine Umfangsbewegung gestattet. Diese kleine Umfangsbewegung führt zu einer Drehung der Leitschaufel 4 2 um den ersten Punkt A mit einem Radius, die eine Horizontalkomponente hat, welche ungefähr gleich R ist. Diese Bewegung in B drückt sich durch eine Vor- und Zurückbewegung der Leitschaufel 42 aus. Das beinhaltet eine Vor- und Zurückbewegung des stromabwärtigen äußeren Flansches 122 in einem Punkt C.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht des stromabwärtigen äußeren Flansches 122 nach der Linie 4-4 in Fig. 2 mit den benachbarten Teilen zur Veranschaulichung der Beziehung dieses Flansches zu der ringförmigen Nut 84. Wenn sich die Leitschaufel um den Punkt A dreht, dreht sich der stromabwärtige äußere Flansch 122 in dem Punkt C, und es öffnet sich ein kleiner dreieckiger Leckbereich (der der Übersichtlichkeit, halber übertrieben groß dargestellt ist) zwischen der stromabwärtigen radialen Oberfläche 128 an dem Flansch 122 und der

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radialen Oberfläche 88 an der Nut 84, die in stromaufwärtige Richtung weist.

Während des Betriebes des Gasturbinentriebwerks strömt Kühlluft aus dem Primärströmungsweg 28 in den ersten oder Hochdruckbereich 74. Der Hochdruckbereich 74 ist ein erster Hohlraum oder eine erste Kammer, die sich in Umfangsrichtung unter dem Kranz von kühlbaren Leitschaufeln 42 erstreckt, um die Leitschaufeln mit Kühlluft zu versorgen. Darüber hinaus erstreckt sich der Primärströmungsweg in den zweiten oder Niederdruckbereich 76, der sich radial außerhalb des ringförmigen äußeren Halters 56 befindet. Der zweite Bereich 76 ist durch den stromaufwärtigen Halter 36, die äußere Luftabdichtung 32 und die Federdichtung 45 begrenzt, welche sich zwischen dem äußeren Halter 56 und dem stromaufwärtigen Halter 36 erstreckt. Teile des Turbinenabschnitts 12, zu denen der innere Halter 54, der äußere Halter 56, das äußere Gehäuse 24, der Kranz von Leitschaufeln 42 und die äußere Luftabdichtung 32 gehören, werden durch die Arbeitsmediumgase erhitzt und durch die Kühlluft gekühlt.

Diese Teile des Triebwerks sprechen thermisch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf das Erhitzen durch die Arbeitsmediumgase und auf das Kühlen durch die Kühlluft an. Zu den Faktoren, die ihr Wärmeansprechverhalten beeinflussen, gehören die Wärmekapazität der Teile und die Art der Beaufschlagung dieser Teile mit heißen Gasen und Kühlluft. Beispielsweise sind Teile wie der Kranz von Leitschaufeln 42 in innigem Kontakt mit dem Arbeitsmediumströmungsweg 14 und sprechen schneller an als das äußere Gehäuse 24 und die Halter 54, 56, die Abstand von dem Arbeitsmediumströmungsweg 14 haben und von Kühlluft umströmt sind. Infolgedessen wachsen der äußere Halter 56 und innere Halter 54 und der Kranz von Leitschaufeln 42 axial und radial mit unterschiedlichen Ge-

schwindigkeiten, wenn sich die Gaswegstemperatur ändert. Beispielsweise können sich der innere Halter 54 und der äußere Halter 56 in bezug aufeinander radial und axial bewegen, was bewirkt, daß sich die Leitschaufel 42 nach vorn und hinten neigt. Diese Radial- und Axialbewegung wird durch den axialen Spalt C zwischen dem stromabwärtigen

äußeren Flansch 122 und der radialen Oberfläche 86 der ringförmigen Nut 84 aufgenommen, und zwar durch die radiale Gleitberührung zwischen den Flanschen der Leitschaufeln und dem äußeren Halter 56 und durch die Fähigkeit der Leitschaufeln, kleine Verstellbewegungen nach hinten auszuführen, wenn Betriebskräfte auf den Kranz von Leitschaufeln einwirken, die durch die Arbeitsmediumgase ausgeübt werden, wenn diese durch die Leitschaufeln strömen. Weil der Abstand L₁ zwischen der hinteren Oberfläche 88 der ringförmigen Nut 84 und der stromaufwärtigen Stirnfläche 100 des stromaufwärtigen Flansches 96 kleiner ist als der Abstand zwischen der hinteren Oberfläche 128 des stromabwärtigen äußeren Flansches 122 und der hinteren Oberfläche des stromaufwärtigen äußeren Flansches 124, bewegt sich die Leitschaufel aufgrund von Betriebskräften axial nach hinten und preßt sich gegen die hintere Oberfläche 86 der ringförmigen Nut 84. Trotzdem sind die Betriebskräfte, die durch die Arbeitsmediumgase ausgeübt werden, auch bestrebt, die Leitschaufel von der hinteren Oberfläche 86 wegzudrehen, wobei dem aber durch die Umfangshalterung der Schiebeverbindung 98 und durch das Befestigungselement an dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 entgegengewirkt wird.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der Radius, der zwischen dem Punkt der Umfangsbefestigung an dem inneren Flansch und dem Punkt der Umfangsbefestigung an dem äußeren

Flansch vorhanden ist. Als Ergebnis des Radius R, der zwischen diesen beiden Stellen vorhanden ist, haben Toleranzen an der Schiebeverbindung eine kleinere Auswirkung als wenn die Leitschaufel eine Schiebeverbindung mit dem äußeren Gehäuse 24 in einem Punkt hätte, der sich radial außerhalb von dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 befindet.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Auswirkung von Toleranzen in Umfangsrichtung auf die Fähigkeit der Leitschaufel, sich um den Drehpunkt A zu bewegen. Wenn die Toleranzen, die für die Unfangseinspannung vorgesehen sind, in einem Punkt vorhanden sind, der umfangsmäßig auf den Punkt A ausgerichtet und in enger axialer Ausrichtung auf diesen Punkt ist, wie beispielsweise der Punkt B¹, dann kann sich die Leitschaufel um einen Winkel «6 frei um den Punkt A bewegen. Wenn der Punkt der Umfangseinspannung axial oder umfangsmäßig von dem Punkt B¹ zu einem Punkt B bewegt wird, um dem Umfangseinspannungspunkt axialen und umfangsmäßigen Abstand von dem Drehpunkt A zu geben, ist der Winkel, um den sich die Leitschaufel drehen kann, viel kleiner und ungefähr gleich dem Winkel ß. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Verwendung eines sich axial erstreckenden Stiftes 158, der mit dem Radius R einen Winkel bildet. Dadurch wird die Auswirkung von Toleranzen weiter reduziert.

Die Auswirkung des Verkleinerns dieser Winkel ist in Fig. 4 gezeigt, wo die mit ausgezogenen Linien dargestellte Konfi~ guration den idealen Dichtkontakt zwischen der nach hinten weisenden Oberfläche 128 des stromabwärtigen äußeren Flansches 122 und der stromaufwärts weisenden Oberfläche 88 der ringförmigen Nut 84 zeigt. Die Drehung der Leitschaufel in Umfangsrichtung um den Punkt A um den Winkel oi bewirkt, daß sich der maximale dreieckige Leckweg zwischen der Flanschoberfläche 128' und der Nut 84 öffnet, was mit gestrichtelten

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Linien dargestellt ist. Axiales Bewegen des Umfangeinspannpunktes nach vorn von dem Umfangseinspannpunkt an dem stromabwärtigen inneren Flansch 112 aus reduziert den Winkel weiter, und eine axiale und umfangsmäßige Bewegung des Flansches in bezug auf den Punkt der stromabwärtigen Halterung verkleinert den Winkel noch weiter und führt zur Bewegung in eine Lage, die mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. Dieselbe vorteilhafte Auswirkung ergibt sich an anderen Stellen, wo eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtfläche an dem Flansch eine zugeordnete Oberfläche an einer Dichtung berührt, wie beispielsweise zwischen dem stromaufwärtigen inneren Flansch 108 und der benachbarten Blechdichtung 114.

Der Leckweg für Kühlluft erstreckt sich von dem ersten oder Hochdruckbereich 74 aus durch den stromaufwärtigen axialen Spalt C , der vorgesehen ist, um das axiale Neigen der Leitschaufel 42 in bezug auf den äußeren Halter 56 zuzulassen. Der Leckweg erstreckt sich in die Zwischenkammer 132 und von dieser aus zwischen der stromabwärtigen Oberfläche 128 des Flansches 122 und der stromaufwärtigen Oberfläche 88 des äußeren Halters 56. Die Leckage wird in der Lage des Flansches, die strichpunktiert dargestellt ist, stark verringert, und zwar durch die große Verkleinerung des Leckagequerschnitts im Vergleich zu der Lage des Flansches, die durch strichpunktierte Linien dargestellt ist.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der guten Abdichtung der Zwischenkammer 132. Wenn die Zwischenkammer 132 durch auf dem Leckweg strömende Kühlluft unter Druck gesetzt wird, wird die Kühlluft von dieser Stelle aus zurück in den Primärströmungsweg 28 geleitet, und zwar über die Öffnungen 94, die sich von der Zwischenkammer 132 aus in den Niederdruckbereich 76 des Primärströmungsweges erstrecken. Dadurch wird

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ein Teil der Kühlluft, die auf dem Leckweg strömt, in den Arbeitsmediumströmungsweg 14 umgelenkt. Zweitens wird die treibende Kraft (d.h. der Druckgradient) zwischen der Zwischenkammer 132 und dem Arbeitsmediumströmungsweg 14 durch Verringerung des Druckes in der Zwischenkammer verringert. Der Primärströmungsweg 28 erstreckt sich zwischen den benachbarten stromaufwärtigen Haltern 36 nach hinten und durch die äußere Luftabdichtung 32, wo er die Kühlung der äußeren Luftabdichtung bewirkt. Die Luft kann an einen dritten Bereich, wie beispielsweise den Bereich 44, außerhalb des Strömungsweges zwischen der äußeren Luftabdichtung 32 und den Leitschaufeln 42 abgegeben werden, wo sie diesen Bereich unter Druck setzt. Demgemäß wird die Kühlluft aus einem Leckweg in einen Bereich des Triebwerks umgelenkt, wo sie nützlich eingesetzt werden kann, und wird in den Leckbereich zurückgeleitet, wo sie dazu dient, diesen Bereich unter Druck zu setzen, wodurch der Gradient zwischen der Zwischenkammer 132 und dem Leckbereich weiter verringert wird.

Schließlich dient das Befestigungselement 118 zum festen Einspannen der Leitschaufel 42 gegen radiale Bewegung, zum radialen Festlegen der Leitschaufeln in bezug aufeinander und in bezug auf die benachbarten statischen und rotierenden Teile. Das radiale Festlegen der Leitschaufeln in bezug aufeinander gewährleistet die korrekte Ausrichtung der Dichtungsnuten 136, die sich zwischen benachbarten Leitschaufeln erstrecken. Das Festhalten der Leitschaufeln in bezug auf die rotierende Teile ermöglicht eine präzise Lage der Schneidendichtung 53 in bezug auf den rotierenden Laufschaufelkranz, um die ausreichende Abdichtung des Arbeitsmediumströmungsweges 14 ohne zerstörische Berührung zwischen der Schneidendichtung 53 und den umlaufenden Teilen sicherzustellen.

Claims (5)

1. 3541605 i

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   UnserZeichen/Ourref. U 900

   Datum/Date 25.11.1985

   United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V. St. A.

   Patentansprüche :

   Statorbaugruppe für eine umlaufende Maschine, mit einem ringförmigen Strömungsweg (14) für Arbeitsmedium- \ gase, mit einem inneren Halter (54) einwärts von dem **

   Strömungsweg und mit einem äußeren Halter (56) außerhalb von dem Strömungsweg, gekennzeichnet durch: einen Kranz von sich zwischen dem inneren Halter (54) und dem äußeren Halter (56) erstreckenden Leitschaufeln (42), von denen wenigstens eine hat:

   einen stromabwärtigen inneren Flansch (112), der an dem inneren Halter (54) befestigbar ist, um die Leitschaufel (42) gegen Axial-, Radial- und Umfangsbewegung festzuhalten;

   einen stromabwärtigen äußeren Flansch (122) in radialem Abstand von dem stromabwärtigen inneren Flansch (112), der an dem äußeren Halter (56) in axialer Richtung anliegt und mit dem äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar in Berührung ist; einen stromaufwärtigen äußeren Flansch (124) in axialem Abstand von den stromabwärtigen inneren und äu-

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   ßeren Flanschen (112, 122), der den äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar berührt und sich in Umfangsrichtung an dem äußeren Halter anlegen kann; eine Vorrichtung (98, 118) zum Festhalten jeder Leitschaufel (42) gegen Axial-, Radial- und Umfangsbewegung, mit einer Einrichtung (118) zum Befestigen des stromabwärtigen inneren Flansches (112) an dem inneren Halter (54), um die Leitschaufel (42) gegen Axial-, Radial- und umfangsbewegung festzuhalten, und einer Einrichtung (98) zum Festhalten der Leitschaufel (42) gegen Umfangsbewegung, die den stromaufwärtigen äußeren Flansch (124) und den äußeren Halter (56) erfaßt.
2. 2. Statorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Halter (56) eine sich in umfangsrichtung erstreckende Oberfläche (88) hat und daß der stromabwärtige äußere Flansch (122) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende und der Oberfläche (88) an dem äußeren Halter (56) zugewandte Oberfläche (128) hat, die die Oberfläche (88) an dem äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar berührt, um eine Relativbewegung zu gestatten, und an dieser Oberfläche (88) in axialer Richtung anliegt, um im Betrieb des Triebwerks eine Abdichtung zu schaffen.
3. 3. Statorbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (98) zum Festhalten des stromaufwärtigen äußeren Flansches (124) gegen Umfangsbewegung eine Einrichtung (164, 165) aufweist, mittels welcher die Leitschaufel (42) axial nach hinten drückbar ist.
4. 4. Statorbaugruppe für ein Gasturbinentriebwerk, mit einem ringförmigen Strömungsweg (14) für Arbeitsmediumgase, mit einem inneren Halter (54) einwärts von dem Strömungsweg (14) und mit einem äußeren Halter (56) auswärts von dem

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   Strömungsweg (14), gekennzeichnet durch:

   einen Kranz von Leitschaufeln (42) , der sich zwischen dem inneren Halter (54) und dem äußeren Halter (56) erstreckt und ein Paar Leitschaufeln (42) aufweist, die jeweils haben:

   eine erste Seite (104),
   eine zweite Seite (106),

   einen stromabwärtigen inneren Flansch (112), der in einem ersten Punkt (A) benachbart zu der ersten Seite (104) der Leitschaufel (42) an dem inneren Halter (54) festigbar ist,

   einen stromabwärtigen äußeren Flansch (122), der radialen Abstand von dem stromabwärtigen inneren Flansch (112) hat und an dem äußeren Halter (56) in axialer Richtung anliegt und den äußeren Halter in radialer Richtung verschiebbar berührt;

   einen stromaufwärtIgen äußeren Flansch (124) in „.

   axialem Abstand von den stromabwärtigen inneren und äußeren Flanschen (112, 122), der in einem zweiten _s Punkt (B) benachbart zu der zweiten Seite (106) der Leitschaufel (42) an dem äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar anliegt und mit dem äusseren Halter (56) in Umfangsrichtung in Berührung bringbar ist;

   eine Vorrichtung (98, 118) zum Festhalten jeder Leitschaufel (42) gegen Axial-, Radial- und Umfangsbewegung, die einen Ring (120) aufweist, der den inneren Flansch (112) der benachbarten Leitschaufeln (42) überlappt, um die inneren Flansche axial zwischen dem Ring und dem inneren Halter (54) einzuschließen, eine Schraube (118) in jedem ersten Punkt (A) zum Drücken des Ringes (120) gegen die Leitschaufeln (42) in jedem ersten Punkt (A) und zum Festhalten der Leitschaufeln gegen Radial- und Umfangsbewegung, und eine Schiebeverbindung (98) zwischen der Leitschaufel (42) und dem äußeren Halter (56), die der Leitschaufel ge-

   stattet, den äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar zu erfassen und sich an den äußeren Kalter in Umfangsrichtung anzulegen,

   wobei der Abstand (R) zwischen dem ersten Punkt (A) und dem zweiten Punkt (B) die Auswirkung auf die Leitschaufeldrehung um den ersten Punkt (A), die aus Toleranzen in der Umfangsberührung in dem zweiten Punkt (B) resultiert, verringert.
5. 5. Statorbaugruppe für ein Gasturbinentriebwerk, mit einem ringförmigen Strömungsweg (14) für Arbeitsmediumgase, gekennzeichnet durch:

   einen inneren Halter (54), der sich umfangsmäßig um den Arbeitsmediumströmungsweg (14) erstreckt und eine radiale Oberfläche (64) hat, die in stromaufwärtige Richtung weist; einen einstückigen ringförmigen äußeren Halter (56), der sich axial und einwärts von dem Triebwerksgehäuse (24) erstreckt und den Strömungsweg (28) für Kühlluft in einen Hochdruckbereich (74) und einen Niederdruckbereich (76) unterteilt, wobei der ringförmige Halter (56) hat: eine ringförmige Nut (84) , die nach innen weist, eine radiale Oberfläche (88), die in stromaufwärtige Richtung weist und die Nut (84) begrenzt, und mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende stromaufwärtige Flansche (96), die den Kranz von Leitschaufeln (42) mittels einer Schiebeverbindung (98) erfassen;

   einen Kranz von Leitschaufeln (42), die sich zwischen dem inneren Halter (54) und dem äußeren Halter (56) erstrecken und jeweils aufweisen:

   eine Saugseite (104),

   eine Druckseite (106),

   einen stromabwärtigen inneren Flansch (112), der sich umfangsmäßig um die Leitschaufel erstreckt und eine Um-

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   fangslänge (L. ,) hat, wobei der stromabwärtige innere Flansch (112) einen ersten Abschnitt (142) benachbart zu einer der Seiten (104), einen zweiten Abschnitt (144) benachbart zu der anderen Seite (106) und einen zentralen Abschnitt (146) hat, der sich zwischen dem ersten Abschnitt (142) und dem zweiten Abschnitt (144) erstreckt, wobei die Abschnitte etwa die gleiche Umfangslänge haben und wobei der erste Abschnitt (142) in einem Loch (116) ein Befestigungselement (118) aufnimmt;

   einen stromabwärtigen äußeren Flansch (122) in radialem Abstand von dem stromabwärtigen inneren Flansch (112), der sich in Umfangsrichtung in der ringförmigen Nut (84) erstreckt und den äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar berührt sowie eine Oberfläche (128) aufweist, die an der radialen Oberfläche (88), welche die Nut (84) begrenzt, anliegt, wobei der Flansch in der Nut (84) radialen Abstand von dem äusseren Halter (56) hat, so daß eine ringförmige Zwischenkammer (132) zwischen ihnen verbleibt; einen stromaufwärtigen äußeren Flansch (124), der sich in Umfangsrichtung um die Leitschaufel (42) erstreckt und eine Umfangslänge (L ) aufweist, wobei der Flansch (124) einen ersten Abschnitt (148) auf der ersten Seite (104) der Leitschaufel (42) hat, einen zweiten Abschnitt (152) auf der zweiten Seite (106) und einen zentralen Abschnitt (154), der sich zwischen dem ersten Abschnitt (148) und dem zweiten Abschnitt (152) erstreckt, wobei die Abschnitte ungefähr die gleiche Umfangslänge haben und wobei der zweite Abschnitt (152) einen der stromaufwärtigen Flansche (96) mit einer Schiebeverbindung (98) erfaßt;

   eine Vorrichtung (98, 118) zum Festhalten jeder Leitschaufel (42) gegen Axial-, Radial- und Umfangsbewegung, mit

   einem in Umfangsrichtung durchgehenden Ring (120) , der die inneren Flansche (112) der benachbarten Leitschaufeln (42) überlappt, um die inneren Flansche axial zwischen dem Ring und dem inneren Halter (54) einzuschließen,

   einem Befestigungselement (118) an jedem ersten Abschnitt (142), mittels welchem der Ring (120) axial gegen die Leitschaufeln(42) drückbar ist, um die Leitschaufeln gegen Axial-, Radial- und Umfangsbewegung festzuhalten, und

   einer Schiebeverbindung (98) zwischen dem zweiten Abschnitt (152) des stromaufwärtigen äußeren Flansches (124) und dem äußeren Halter (56), damit die Leitschaufel den äußeren Halter (56) in radialer Richtung verschiebbar berühren und sich an den äußeren Halter in Umfangsrichtung anlegen kann;

   wobei sich ein Leckweg für Kühlluft von dem Hochdruckbereich (74) an den Flanschen (122, 124) vorbei in die Zwischenkammer (132) und von dieser aus zwischen der Rückseite der Flansche (122) und dem äußeren Halter (56) zu dem Arbeitsmedxumstromungsweg (14) erstreckt und wobei der axiale Abstand zwischen dem ersten Abschnitt (142) an dem stromabwärtigen inneren Flansch (112) und dem zweiten Abschnitt (152) an dem stromaufwärtigen äußeren Flansch (124) die Auswirkung auf die Leitschaufeldrehung um den ersten Punkt (A) verringert, die aus Toleranzen in der Umfangsberührung in dem zweiten Punkt (B) resultiert, und den Leckagequerschnitt zwischen der stromabwärtigen Oberfläche (128) des äußeren Flansches (122) und der Dichtfläche (88) an der Nut (84) verringert, um die Leckage durch die Zwischenkammer (132) zu verringern.