DE3877181T2 - Flammenhalter fuer ein gasturbinentriebwerk. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Flammenhalter, die in einem Nachbrennerabschnitt von einem Gasturbinentriebwerk angeordnet sind, und insbesondere auf eine verbesserte engsitzende Halterung zum Befestigen des Flammenhalters in dem Nachbrennerabschnitt des Triebwerks.
• Hochleistungs-Flugzeug-Strahltriebwerke enthalten häufig eine Nachbrenner-Schubverstärkung als ein Mittel, um den durch das Triebwerk erzeugten Schub für kurze Perioden wesentlich zu erhöhen. Diese Schubverstärkung wird dadurch herbeigeführt, daß Brennstoff in einen Nachbrennerabschnitt stromabwärts von der Turbine eingespritzt und der Brennstoff in einer Verbrennungszone in dem Nachbrennerabschnitt gezündet wird, um die Abgastemperatur zu erhöhen. Diese Temperaturerhöhung hat eine Zunahme des Schubes zur Folge, wenn die heißen Verbrennungsprodukte durch die Strahldüse expandieren. Um die Verbrennungszone in dem Nachbrennerabschnitt zu stabilisieren, sind Turbulenz erzeugende Flammenhalter stromabwärts von den Brennstoffinjektoren angeordnet.
• Eine typische Flugzeug-Strahltriebwerkskonfiguration ist schematisch in Figur 1 gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Sie enthält einen Turbinentriebwerksabschnitt 12, der allgemein durch Pfeile A bezeichnet ist, und einen Nachbrennerabschnitt 14, der allgemein durch Pfeile B bezeichnet ist. Die Abgasströmungsbahn durch das Triebwerk 10 ist durch Pfeile C dargestellt. Der Nachbrennerabschnitt 14 ist stromabwärts von dem Turbinentriebwerksabschnitt 12 in der Abgasströmungsbahn angeordnet. Der Nachbrennerabschnitt 14 enthält typisch mehrere Brennstoffinjektoren 16, die sich von einem äußeren Gehäuse 18 des Nachbrennerabschnitts 14 radial nach innen erstrecken. Die Brennstoffinjektoren 16 sind typisch von Verkleidungen 20 umgeben, die Hitzeabschirmungen um die Brennstoffinjektoren herum bilden. Flammenhalter 22 sind stromabwärts von den Brennstoffinjektoren 16 in dem Nachbrennerabschnitt 14 angeordnet und sind typisch durch Bügel 24 an Brennstoffinjektoren 20 befestigt.
• Bei einer Schubverstärker- oder Nachbrennerkonstruktion ist es wünschenswert, die Verbrennungszone in dem Nachbrennerabschnitt zu steuern. Zu diesem Zweck strömen Abgase und Brennstoff über Flammenhalter 22, und stromabwärts von den Flammenhaltern wird eine turbulente Schleppe erzeugt, die die Verbrennungszone bildet. Der Brennstoff wird durch die heiße Gasströmung, die aus dem Turbinentriebwerksabschnitt 12 austritt, verdampft, und die turbulente Schleppe hinter den Flammenhaltern 22 ruft ein brennbares Gemisch aus Abgasen und Brennstoff hervor für eine effiziente Verbrennung.
• Bei einer modernen Schubverstärkung sind die Abgastemperaturen sehr hoch, so daß spezielle Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden müssen, um eine unerwünschte Selbstzündung des Brennstoffes stromaufwärts des Flammenhalters an den Brennstoffinjektoren zu verhindern. Eine typische Anti- Selbstzündungs-Vorsichtsmaßnahme beinhaltet das Einspritzen von Brennstoff unmittelbar stromaufwärts von dem Flammenhalter, so daß der Brennstoff nicht verdampft und gemischt wird, bevor er die Verbrennungszone in der turbulenten Schleppe hinter dem Flainmenhalter erreicht. Diese Konfiguration wird häufig als eng-gekoppelte oder engsitzende Brennstoffinjektion bezeichnet, auf die die vorliegende Erfindung gerichtet ist.
• Zusätzlich zu der engsitzenden Brennstoffinjektion ist es wichtig, daß Turbulenz stromaufwärts von dem Flammenhalter streng begrenzt oder insgesamt ausgeschaltet wird, da eine derartige Turbulenz Zustände erzeugt, d.h. ausreichende Mischung des Brennstoffes und heißer Verbrennungsprodukte, die die Tendenz haben, eine Selbstzündung stromaufwärts von der Verbrennungszone zu fördern.
• Es gibt wenigstens zwei zusätzliche Nachteile, die mit bekannten eng-gekoppelten Flammenhalterbefestigungen verbunden sind, die fortgeschrittene Schubverstärkerkonstruktionen während vergangener Jahre behindert haben. Diese zusätzlichen Probleme beziehen sich auf die Fertigung und Wartung des Flammenhalters.
• Mit der starken Betonung auf das Wartungsvermögen in neuen Strahltriebwerkskonstruktionen ist es höchst wünschenswert, wenn nicht notwendig, daß der Flammenhalter auf der Fluglinie auf einfache Weise ausgewechselt werden kann durch einen Mechaniker, der in den Abgaskanal des Strahltriebwerks eingreift. Bekannte Versuche bei der Schaffung einer eng-gekoppelten Befestigung der Flammenhalter an den Brennstoffinjektoren haben die Zugänglichkeit der Flammenhalterbefestigungen für eine einfache Wartung nicht optimiert, während sie gleichzeitig für eine ausreichende Hitzebeständigkeit und Turbulenzverminderung in dem Nachbrennerabschnitt sorgen sollen.
• Abgastemperaturen in modernen Strahltriebwerken sind bis zu dem Punkt angestiegen, daß metallische Flammenhalter eine fragliche Lebenserwartung haben. Um die Lebenserwartung der Flammenhalter zu vergrößern, sind Keramik-Technologien untersucht worden und sorgten für die Suche nach einem verbesserten Flammenhaltermaterial. Die Konstruktion derartiger keramischer Flammenhalter ist jedoch für viele Jahre durch die Fertigungs- und Sprödigkeits- Einschränkungen von Keramik behindert worden.
• Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um eine Flammenhalterbefestigung zu schaffen, die den Bedürfnissen eines fortgeschrittenen Hochtemperatur-Turbostrahltriebwerks genügt. Figuren 2A und 2B zeigen einige der typischen Flammenhalter-Befestigungskonfigurationen, die verwendet worden sind. Jede dieser bekannten Flammenhalter- Befestigungskonfigurationen verwenden einen Bügel unterschiedlicher Konfigurationen, wie beispielsweise 26 und 28, die an einer Verkleidung 20 befestigt sind, welche einen Flammenhalter 22 tragen. Das Vorstehen der Bügel 26 und 28 von der Verkleidung 20 nach außen verursacht Blockierungen der Abgasströmung und fördert eine Turbulenz stromaufwärts von dem Flammenhalter 22. Eine derartige Turbulenz ist unerwünscht, da sie mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eine lokale Verbrennung stromaufwärts der Verbrennungszone bewirkt. Die Notwendigkeit zum Ausbilden eines Spielraums in den Befestigungspunkten zum Anpassen des Flammenhalters an den Halterungsbügel und die Verkleidung addiert sich direkt zu der vorgenannten Strömungsblockierung und Turbulenzförderung und vergrößert somit das Selbstzündungsrisiko.
• Wie in Figur 2A gezeigt ist, befestigt ein Stift 30 den Bügel 26 an der Verkleidung 20; und gemäß Figur 2B befestigt ein Stift 32 den Flammenhalter 22 an einem Bügel 28, und ein Stift 34 befestigt den Bügel 28 an der Verkleidung 20. Jeder Stift 30 und 34 ragt in Bezug auf die Verkleidung 20 nach außen und bewirkt somit unerwünschte Strömungsblockierungen in der Abgas-Strömungsbahn stromaufwärts von der Verbrennungszone. Darüberhinaus sind die Stifte 30, 32 und 34 stromaufwärts von dem Flammenhalter 22 angeordnet, so daß ein Zugang von hinten oder vom Scheitel des Flammenhalterrings, wie es für eine Entnahme oder einen Einbau des Flammenhalters erforderlich ist, schwierig ist. Deshalb erfordern derartige Konstruktionen beträchtliche wartungs-Mannstunden und/oder spezielle Werkzeuge oder Montagevorrichtungen für die Wartung.
• Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, enthalten, soweit bekannt ist, alle bekannten Versuche zur Schaffung einer eng-gekoppelten Befestigungsstruktur für einen Flammenhalter 22 eine gewisse Art von Bügel, der von der Verkleidung 20 vorsteht. Derartige Ansätze oder Bügel sind schwierig und teuer bei einer Fertigung in der Art von Keramik- und Kohlenstoffverbundmaterialien, die die harten Tempertur- und Druckbedingungen in fortgeschrittenen Strahltriebwerken aushalten.
• Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine engsitzende Befestigungsstruktur für einen Flammenhalter zu schaffen, der in einem Nachbrennerabschnitt von einem Gasturbinentriebwerk angeordnet ist, wobei die Befestigungsstruktur zum Minimieren von Turbulenz an der Verbindung des Flammenhalters mit den Verkleidungen stromaufwärts der Verbrennungszone ausgelegt ist, während sie gestaltet werden kann, um für eine kosteneffektive Keramik-, Kohlenstoffverbund- oder eine Flammenhalterkonstruktion aus einem anderen bei hohen Temperaturen beständigen Material geeignet ist, und zum Schaffen einer einfachen Zugänglichkeit für den Ein- und Ausbau des Flammenhalters während der Wartung und Instandhaltung.
• Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich.
• Erfindungsgemäß wird eine Gasturbinentriebwerks-Nachbrennerstruktur geschaffen, die enthält:
• mehrere sich radial nach innen erstreckende Brennstoffinjektoren, die von Verkleidungen umgeben sind, und wenigstens einen lösbar befestigten Flammenhalter mit einer ersten Querschnittskonfiguration, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verkleidungen ein erster vertiefter Abschnitt ausgebildet ist, die vertieften Abschnitte eine zweite Querschnittskonfiguration aufweisen, die im wesentlichen einem Teil der ersten Querschnittskonfiguration des Flammenhalters entspricht, zum Aufnehmen des Flammenhalters darin, und Mittel in der Verkleidungen vorgesehen sind zum lösbaren Befestigen eines Flammenhalters in gewählten ersten vertieften Abschnitten der Verkleidungen.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten vertieften Abschnitte in der stromabwärtigen Seite der Verkleidungen ausgebildet. Die ersten vertieften Abschnitte haben jeweils eine zweite Querschnittskonfiguration, die im wesentlichen wenigstens einem Teil der ersten Querschnittskonfiguration des Flammenhalters entspricht, zum Aufnehmen des Flammenhalters darin.
• Es sind in der Verkleidung angeordnete Mittel vorgesehen zum Befestigen des Flammenhalters in gewählten ersten Abschnitten der Verkleidungen. Eine Strömungsblockierung und Turbulenzförderung stromaufwärts der Verbrennungszone ist somit in der Verbindung zwischen dem Flammenhalter und der Verkleidung minimiert, indem nach außen vorstehende Bügel oder Stifte eliminiert sind, die bisher verwendet worden sind, um den Flammenhalter an der Verkleidung zu befestigen.
• Die entsprechende Brennstiftinjektoren umgebenden Verkleidungen haben vorzugsweise eine im wesentlichen elliptische äußere Kontur, wobei die kleinere Halbachse der Ellipse quer in die Abgas-Strömungsbahn vorsteht, um so den Strömungswiderstand in der Abgas-Strömungsbahn zu minimieren.
• Es ist auch vorzuziehen, daß der Nachbrennerabschnitt erste Brennstoffinjektoren und entsprechende erste Verkleidungen mit einer ersten Länge und zweite Brennstoffinjektoren und entsprechende zweite Verkleidungen mit einer zweiten Länge aufweisen, die kürzer als die erste Länge ist. Die ersten und zweiten Brennstoffinjektoren und Verkleidungen sind abwechselnd um das äußere Gehäuse des Nachbrennerabschnittes herum angeordnet. Die längeren ersten Verkleidungen können dann mit zweiten vertieften Abschnitten versehen sein, die mit radialem Abstand von den ersten vertieften Abschnitten angeordnet sind zum Aufnehmen eines zweiten Flammenhalters.
• Es ist weiterhin bevorzugt, daß die ersten und zweiten Flammenhalter entsprechende im wesentlichen ringförmige Ringe mit einer im wesentlichen V-förmigen Querschnittskonfiguration mit einer Rinnenkontur aufweisen, und daß der Scheitel der Flammenhalter in den ersten und zweiten vertieften Abschnitten stromaufwärts in den Nachbrennerabschnitt gerichtet sind.
• Es ist ferner bevorzugt, daß die Mittel zum Befestigen der Flammenhalter in entsprechenden vertieften Abschnitten Paare von ausgerichteten Öffnungen in den entsprechenden Kragen der V-förmigen Flammenhalter aufweisen und daß die Paare ausgerichteter Öffnungen auf dem Umfang im Abstand um entsprechende Flammenhalter herum angeordnet sind, um entsprechenden ersten und zweiten vertieften Abschnitten in der Verkleidungen zu entsprechen. Ein Stab mit einem Stift, der an dessen entferntem Ende angeordnet ist, ist in einer entsprechenden Verkleidung angeordnet, um den Stift in den ausgerichteten Öffnungen zu positionieren, um die Flammenhalter in entsprechenden vertieften Abschnitten zu befestigen, wodurch das Erfodernis für Vorsprünge, wie beispielsweise Bügel oder Befestigungsstifte, die sich zur Außenseite der Verkleidung erstrecken, eliminiert ist.
• Es ist ferner bevorzugt, daß die Verkleidungen einen Hitzeschildabschnitt und wenigstens zwei mit radialem Abstand angeordnete Abdeck- oder Mantelabschnitte aufweisen. Der Brennstoffinjektor verläuft innerhalb des Hitzeschildabschnittes, und die Mantelabschnitte sind an der stromabwärtigen Seite des Hitzeschildabschnittes befestigt, um die elliptische oder tragflächenförmige äußere Kontur der Verkleidung zu bilden. Die Mantelabschnitte haben gegenüberliegende Ränder, die im Abstand angeordnet und so geformt sind, daß sie jeden vertieften Abschnitt der Verkleidung bilden.
• Die beigefügten Zeichnungen stellen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und dienen in Verbindung mit der vorstehenden allgemeinen Beschreibung und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Erläuterung der Grundlagen der Erfindung.
• Figur 1 ist eine schematische Darstellung von einem typischen Turbostrahltriebwerk mit einem Schubverstärker, der einen Nachbrennerabschnitt mit darin angeordneten Flammenhalterringen aufweist.
• Figuren 2A und 2B stellen typische bekannte engsitzende Befestigungsstrukturen für Flammenhalter dar.
• Figur 3 ist eine isometrische Teilansicht von einem Nachbrennerabschnitt von einem Gasturbinentriebwerk gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung und stellt konzetrische ringförmige Flammenhalterringe dar, die von bogenförmigen Segmenten gebildet sind, die auf entsprechenden Verkleidungen angebracht sind.
• Figur 4 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht von einer engsitzenden Befestigung für einen Flammenhalter gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung, wobei der Stift in den ausgerichteten Öffnungen von den Kragen des Flammenhalters angeordnet ist.
• Figur 5 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der in Figur 3 dargestellten engsitzenden Befestigung, wobei der Stift aus den ausgerichteten Öffnungen der Kragen des Flammenhalters herausgezogen ist.
• Figur 6 ist eine Querschnittsansicht nach einem Schnitt entlang der Linie 6-6 in Figur 4.
• Figur 7 ist eine Querschnittsansicht nach einem Schnitt entlang der Linie 7-7 in Figur 4.
• Figuren 1, 2A und B sind bereits erläutert worden. Es wird nun auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen, wie es in den anderen Figuren dargestellt ist, wobei sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche Teile beziehen. Figur 3 zeigt einen Nachbrennerabschnitt für ein Gasturbinentriebwerk, wobei ein derartiger Nachbrennerabschnitt den Energiepegel einer heißen Gasströmung vergrößert, die durch ihn hindurchströmt. Wie in Figur 3 gezeigt ist, enthält der insgesamt mit 14 bezeichnete Nachbrennerabschnitt ein äußeres Gehäuse 36, ein inneres Gehäuse 38, erste und zweite Flamm- bzw. Flammenhalter 22 und 22' und mehrere langgestreckte erste und zweite Brennstoffinjektoren 16 und 16', die entsprechende erste und zweite Längen D1 und D2 aufweisen. Die Brennstoffinjektoren 16 und 16' sind abwechselnd im Abstand um das äußere Gehäuse 36 herum angeordnet und erstrecken sich von dort radial nach innen. Die ersten und zweiten Verkleidungen 20 ud 20' haben ebenfalls entsprechende erste und zweite Längen D1 und D2 und erstrecken sich von dem äußeren Gehäuse 36 in radialer Richtung und umgeben entsprechende erste und zweite Brennstoffinjektoren 16 und 16', um am Ende offene Hitzeabschirmungen um die Brennstoffinjektoren herum zu bilden. Jede erste und zweite Verkleidung 20 und 20' hat einen ersten vertieften Abschnitt 40, der in ihrer stromabwärtigen Seite ausgebildet ist, und jede Verkleidung 20' weist einen zweiten vertieften Abschnitt 42 auf, der mit einem radialen Abstand D3 von dem ersten vertieften Abschnitt 40 angeordnet und in ihrer stromabwärtigen Seite ausgebildet ist. Erste und zweite Flammenhalter 22 und 22' werden dann in entsprechenden ersten und zweiten vertieften Abschnitten aufgenommen, wie es nachfolgend näher erläutert wird.
• Äußere und innere Gehäuse 36 und 38 sind im Abstand voneinander angeordnet, um einen ringförmigen Bereich 41 zu bilden. Typisch wird in einem Fan-Strahltriebwerk relativ kalte Fanluft durch den ringförmigen Bereich 41 geblasen, um das äußere Gehäuse 36 und das innere Gehäuse 38 zu kühlen.
• Figuren 4 und 5 stellen teilweise aufgeschnittene Seitenansicht von einer beispielhaften Verkleidung 20 dar, die einen beispielhaften Brennstoffinjektor 16 und einen beispielhaften ersten vertieften Abschnitt 40 mit mehr Einzelheiten darstellen. Zweite Brennstoffinjektoren 16' und zweite vertiefte Abschnitte 42 sind ähnlich wie die ersten Brennstoffinjektoren und die ersten Verkleidungen ausgebildet, und demzufolge wird die nachfolgende detaillierte Erläuterung auf den beispielhaften ersten vertieften Abschnitt 40 und die Verkleidung 20 gerichtet.
• Der Brennstoffinjektor 16 ist vorzugsweise aus mehreren benachbarten langgestreckten Düsen aufgebaut, die der Reihe nach radial nach innen in dem Nachbrennerabschnitt 14 enden. Die Verkleidung 20 umgibt den Brennstoffinjektor 16 und hat ein offenes Ende 43 an ihrem innersten Ende und bildet somit eine am Ende offene Hitzeabschirmung um den Brennstoffinjektor 16 herum. Die Verkleidung 20 weist vorzugsweise einen Flanschabschnitt 44 und einen Befestigungsabschnitt 46 mit einer vertikalen Öffnung 48 auf, die in ihrer stromaufwärtigen Seite ausgebildet ist. Wenn er in dem Nachbrennerabschnitt 14 angeordnet ist, erstreckt sich der Befestigungsabschnitt 46 der Verkleidung 20 durch das innere Gehäuse 38 hindurch, bis der Flanschabschnitt 44 an dem inneren Gehäuse 38 anliegt. Der Befestigungsabschnitt 46 der Verkleidung 20 ist an dem äußeren Gehäuse 36 des Nachbrennerabschnitts 12 beispielsweise mit eingeschlossenen selbstsichernden Muttern 50 befestigt. Die Verkleidung 20 weist auch mehrere mit radialem Abstand angeordnete Öffnungen 52 auf ihrer Seite auf.
• Um den Energiepegel der durch den Nachbrennerabschnitt 14 hindurchströmenden heißen Gasströmung zu erhöhen, wird Rohbrennstoff durch die Düsen des Brennstoffinjektors 16 injiziert und nachdem er durch die Öffnungen 52 der Verkleidung hindurchgetreten ist, wird er mit der heißen Gasströmung, die aus dem Turbinenabschnitt austritt, gemischt und gezündet, um die Temperatur des Gases in dem Nachbrennerabschnitt zu erhöhen.
• Die Verkleidung 20 hat vorzugsweise eine elliptische oder tragflächenförmige äußere Kontur, wie es aus den Figur 6 und 7 ersichtlich ist, wobei die kleinere Halbachse der Ellipse quer in den Nachbrennerabschnitt 14 vorsteht, um so den Strömungswiderstand der Abgase, die durch den Nachbrennerabschnitt strömen, zu minimieren.
• Die Verkleidung 20 ist vorzugsweise mit einem Hitzeschildabschnitt 54 und wenigstens zwei Abdeck- oder Mantelabschnitten 56 und 58 versehen, die entsprechende Ränder 60 und 62 aufweisen. Die Abdeckabschnitte 56 und 58 sind an dem Hitzeschildabschnitt 54 auf der stromabwärtigen Seite davon durch zweckmäßige Mittel, beispielsweise Hartlöten, an den überlappenden Abschnitten 64 des Hitzeabschildabschnitts 54 und der Mantelabschnitte 56 und 58 befestigt. Diese Konfiguration des Hitzeschildabschnittes 54 und der Abdeckabschnitte 56 und 58 ist deutlich aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich. Die Ränder 60 und 62 sind mit radialem Abstand voneinander angeordnet und so geformt, daß sie den ersten vertieften Abschnitt 40 auf der stromabwärtigen Seite der Verkleidung 20 bilden.
• Zwar ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es vorstehend beschrieben ist, der erste vertiefte Abschnitt 40 durch Beabstandung der Ränder 60 und 62 der Abdeckabschnitte 56 und 58 voneinander gebildet, wenn sie an dem Hitzeabschildabschnitt 54 befestigt sind, aber die Verkleidung 20 kann auch als eine einheitliche Struktur aufgebaut sein, wobei der erste vertiefte Abschnitt 40 einen ausgeschnittenen Abschnitt davon aufweist.
• Der Flammenhalter 22 ist mit einer im wesentlichen V- förmigen Rinnenkonturartigen Querschnittskonfiguration versehen, die einen Scheitel 70, einen inneren Kragen 72 und einen äußere Kragen 74 aufweist. Der erste vertiefte Abschnitt 40 ist ebenfalls mit einer im wesentlichen V- förmigen Rinnenkonturartigen Querschnittskonfiguration versehen, die einem Abschnitt 68 der Querschnittskonfiguration des Flammenhalters 22 nahe dem Scheitel 70 entspricht. Der erste vertiefte Abschnitt 40 ist in der Verkleidung 20 so ausgebildet, daß sein Scheitel stromaufwärts in den Nachbrennerabschnitt 14 gerichtet ist. Der Abschnitt 68 des Flammenhalters 22 ist in einem ersten vertieften Abschnitt 40 aufgenommen, wobei der erste vertiefte Abschnitt 40 eng herumpaßt.
• Da die Konfiguration des ersten vertieften Abschnitts 40 dem Abschnitt 68 der Querschnittskonfiguration des Flammenhalters 22 entspricht, wird der Flammenhalter 22 in dem ersten vertieften Abschnitt 40 aufgenommen ohne die Notwendigkeit von Vorsprüngen, wie beispielsweise Bügel, die sich von der Verkleidung 20 nach außen erstrecken. Wie bereits ausgeführt wurde, ist es notwendig, die Verbrennung des injizierten Brennstoffes in der turbulenten Schleppe zu stabilisieren, die hinter dem Flammenhalter 22 erzeugt wird. Die Konfigurationen des Flammenhalters 22 und des ersten vertieften Abschnittes 40 verbessern gemeinsam die Stabilisierung der Verbrennungszone, indem Vorsprünge in ihrer Verbindung eliminiert werden, die Strömungsblockierungen in der Abgasströmungsbahn hervorrufen und eine unerwünschte Selbstzündung stromaufwärts des Flammenhalters 22 fördern.
• Obwohl die Querschnittskonfigurationen des ersten vertieften Abschnittes 40 und des Flammenhalters 22 vorstehend als eine V-förmige Rinnenkontur beschrieben wurden, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, vielmehr kann jede Querschnittskonfiguration des Flammenhalters und des vertieften Abschnittes verwendet werden, die einander im wesentlichen entsprechen, um so eng dazwischenzupassen.
• Erste Brennstoffinjektoren 16, ein erster Flammenhalter 22 und eine erste Verkleidung 20 sind vorstehend beschrieben worden. Zweite Brennstoffinjektoren 16', ein zweiter Flammenhalter 20' und zweite Verkleidungen 22' sind in ähnlicher Weise konfiguriert, mit der Ausnahme, daß die zweiten Brennstoffinjektoren 16' und die zweiten Verkleidungen 22 mit einer größeren radialen Länge D2 und mit zweiten vertieften Abschnitten 42 versehen sind, die mit radialem Abstand von dem ersten vertieften Abschnitt 40 in jeder zweiten Verkleidung angeordnet sind. Die zweiten vertieften Abschnitte 42 sind mit einer Querschnittskonfiguration versehen, die wenigstens einem Teil der Querschnittskonfiguration des zweiten Flammenhalters 22' entspricht, so daß der zweite Flammenhalter 22' darin in der gleichen Weise aufgenommen ist, wie der erste Flammenhalter 22 in den ersten vertieften Abschnitten 40 aufgenommen ist. Somit sind, wie aus Figur 3 ersichtlich ist, zwei konzentrische ringförmige Flammenhalter in dem Nachbrennerabschnitt 14 angeordnet, so daß ein erster Flammenhalter 22 in ersten vertieften Abschnitten 40 von jeder Verkleidung 20 und 20' aufgenommen ist und ein zweiter Flammenhalter 22' in zweiten vertieften Abschnitten 42 von Verkleidungen 20' aufgenommen ist. Es ist ferner vorzuziehen, daß Querrinnenabschnitte 75 an beabstandeten Intervallen um den Nachbrennerabschnitt 14 herum angeordnet sind, um einen ersten Flammenhalter 22 und einen zweiten Flammenhalter 22' miteinander zu verbinden, um dadurch für eine Flammenausbreitung zum zweiten Flammenhalter 22' zu sorgen.
• Die hier beschriebene Anordnung ist nicht auf nur zwei ringförmige Flammenhalter beschränkt, sondern es kann jede Anzahl von Flammenhaltern in dem Nachbrennerabschnitt 14 angeordnet sein, indem dritte, vierte, usw. vertiefte Abschnitte in entsprechenden Verkleidungen an entsprechenden radialen Abständen von dem äußeren Gehäuse 36 ausgebildet und dritte, vierte, usw. Flammenhalter darin angeordnet werden.
• Die Flammenhalter 22 und 22' sind vorzugsweise aus einer Anzahl von entsprechenden bogenförmigen Segmenten 78 und 80 aufgebaut. Die bogenförmigen Segmente 78 und 80 bilden, wenn sie in entsprechenden vertieften Abschnitten 40 und 42 befestigt sind, im wesentlichen Ringe in dem Nachbrennerabschnitt 14, wobei die Enden von entsprechenden Segmenten 78 und 80 gegenüber benachbarten bogenförmigen Segmenten 78 und 80 angeordnet sind. Indem die Flammenhalter 22 und 22' aus einer Anzahl von entsprechenden bogenförmigen Segmenten 78 und 80 aufgebaut sind, wird die Wartungsfähigkeit und die Reparaturfähigkeit der Flammenhalter verbessert, da die einzelnen Segmente während des Ein- und Ausbaues im Nachbrennerabschnitt 14 einfacher zu handhaben sind. Darüberhinaus brauchen, falls Flammenhalter 22 und 22' beschädigt werden sollten, nur die beschädigten Segmente ausgewechselt zu werden, wodurch die Reparaturfähigkeit weiter erleichtert wird.
• Obwohl die Flammenhalter 22 und 22' vorstehend in der Weise beschrieben wurden, daß sie vorzugsweise eine Anzahl von entsprechenden bogenförmigen Segmenten 78 und 80 aufweisen, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt; die Flammenhalter können auch aus einer im wesentlichen ringförmigen einheitlichen Struktur aufgebaut sein, die in entsprechenden ersten und zweiten vertieften Abschnitten 40 und 42 aufgenommen wird.
• Es wird nun die Befestigungseinrichtung betrachtet, die zum Befestigen von Flammenhaltern 22 und 22' in gewählten ersten und zweiten vertieften Abschnitten 40 und 42 von Verkleidungen 20 und 20' vorgesehen ist. Der Kürze halber wird die Befestigungseinrichtung nachfolgend für einen beispielhaften Flammenhalter 22 und einen beispielhaften ersten vertieften Abschnitt 40 beschrieben. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel und wie aus den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, enthält die Befestigungseinrichtung Paare von fluchtend ausgerichteten Öffnungen 82, die in den inneren und äußeren Kragen 72 und 74 des Flammenhalters 22 ausgebildet sind, und Stiftmittel, die in jedem Paar ausgerichteter Öffnungen 82 angeordnet sind und sich über jede Öffnung hinaus in die Verkleidung 20 erstrecken, um den Flammenhalter 22 in dem ersten vertieften Abschnitt 40 aufzunehmen.
• Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel enthalten die Stiftmittel einen Stift 84 mit entfernten und nahen Enden 86 bzw. 88, die sich oberhalb und unterhalb des ersten vertieften Abschnittes 40 in die Verkleidung 20 erstrecken. Der Stift 84 ist von dem entfernten Ende 86 nach außen verjüngt, und jedes Paar fluchtend ausgerichteter Öffnungen 82 ist so dimensioniert, daß sie an dem verjüngten Abschnitt des Stiftes 84 angreifen, wenn der Stift in die Öffnungen eingesetzt ist. Somit wird eine radiale Bewegung des Flammenhalters 22 relativ zum Stift 84 eingeschränkt, und der Flammenhalter 22 ist fest auf dem Stift 84 gehalten und in den ersten vertieften Abschnitten 40 sicher befestigt.
• Weiterhin enthält in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Befestigungseinrichtung einen Stab 90. Der Stab 90 hat ein entferntes Ende 92, mit dem der Stift 84 verbunden ist. Beispielsweise, aber nicht notwendigerweise, kann der Stift 84 mit dem entfernten Ende 92 des Stabes 90 durch Schweißen, Hartlöten oder alternativ durch eine mechanische Halterung verbunden sein. Der Stab 90 enthält ferner ein nahes Ende 94, das als ein Haken ausgebildet ist.
• Die Verkleidung 20 und der Flammenhalter 22 sind typisch mit relativ dünnen Wänden versehen, um so das Gewicht des Nachbrennerabschnittes 14 auf dem das Triebwerk aufnehmenden Flugzeugrahmen zu minimieren. Deshalb enthalten die inneren und äußeren Kragen 72 und 74 vorzugsweise lokal verdickte Lagerabschnitte, die um ausgerichtete Öffnungen 82 ausgebildet sind, um dem Flammenhalter eine zusätzliche strukturelle Halterung in denjenigen Bereichen zu geben, wo er gegen einen Stift 84 anliegt, wenn die Abgase durch den Nachbrennerabschnitt ausgestoßen werden. Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Verkleidung 20 lokal verdickte Lagerabschnitte 96 und 98 aufweist, die innerhalb der Verkleidung neben den Kanten des ersten vertieften Abschnittes 40 ausgebildet sind, um für eine zusätzliche Halterung der Verkleidung an den Punkten zu sorgen, wo die entfernten und nahen Enden 86 und 88 des Stiftes 84 gegen die Verkleidung 20 drücken. Die absolute Dicke der Lagerabschnitte des Flammenhalters 22 und der Verkleidung 20 wird nach den Eigenschaften des Materials, aus denen sie aufgebaut sind, der Kraft, die durch das Moment der Abgase auf den Flammenhalter 22 ausgeübt wird, und die vorgesehene Lebenserwartung der Komponenten bestimmt.
• Die Befestigungsmittel enthalten ferner Mittel zur Halterung des Stiftes 84 in ausgerichteten Öffnungen 82. Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 gezeigt ist, weisen die Halterungsmittel eine Öffnung 100 in dem Stift 84 und entsprechende Öffnungen 102 in der Verkleidung 20 auf. Die Halterungsmittel enthalten ferner einen Drahthalter 104, der durch die Öffnung 102 auf der einen Seite der Verkleidung 22 eingesetzt wird und sich durch die Öffnung 100 des Stiftes 84 und dann durch die Öffnung 102 auf der gegenüberliegenden Seite der Verkleidung 22 erstreckt. Der Drahthalter kann dann nach unten entlang der außenseitigen Oberfläche der Verkleidung 22 gebogen werden, um auf diese Weise keinen querstehenden Vorsprung entlang der Oberfläche der Verkleidung 22 zu bilden.
• Der Halter 104 ist wünschenswerterweise hitzebeständig und aus einem duktilen Material aufgebaut, das nach Erfordernis gebogen werden kann, damit die entfernten Endabschitte davon mit der Oberfläche der Verkleidung 22 übereinstimmen. Das somit gewählte Material muß höchst hitzebeständig sein und eine große Duktilität bei Raumtemperatur haben. Beispielsweise kann Platin ein geeignetes Material sein oder alternativ kann ein Material auf Kobaltbasis, wie beispielsweise HS188, verwendet werden. Dieses Material auf Kobaltbasis ist genügend duktil bei Raumtemperatur und hat eine hervorragende Abnutzungsbeständigkeit.
• Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Halterungseinrichtung sorgt für den Vorteil, daß es auf einfache Weise zugänglich ist für Wartungspersonal während des Ein- oder Ausbaues des Flammenhalters. Darüberhinaus kann der Drahthalter 104 geschnitten und schnell beseitigt werden, um ein Befestigen oder Lösen des Flammenhalters in den vertieften Abschnitten der Verkleidung zu erleichtern.
• Die dargestellte engsitzende Befestigungsstruktur enthält ferner Mittel zum Kühlen der Halterungseinrichtung. In dem Ausführungsbeispiel der in den Figuren 3, 5 und 6 gezeigten Struktur enthalten die Kühlmittel eine vertikale Öffnung 48, die in dem Befestigungsteil 46 der Verkleidung 20 ausgebildet ist. Die vertikale Öffnung 48 steht mit dem Inneren der Verkleidung 20 in Verbindung. Die Quelle der in die Verkleidungen 20 eingeführten Kühlluft kann jede Quelle relativ kalter Luft in dem Flugwerk sein, in dem das Triebwerk gemäß der Erfindung untergebracht ist. Beispielsweise wird in einem Fan-Strahltriebwerk mit einem Nachbrennerabschnitt relativ kalte Fanluft durch den Ringbereich 43 zwischen dem äußeren Gehäuse 36 und dem inneren Gehäuse 38 des Nachbrenners 14 bewegt. Der Befestigungsteil 46 der Verkleidung 20 erstreckt sich durch den Ringbereich 43 zwischen dem äußeren Gehäuse 36 und dem inneren Gehäuse 38, und die vertikale Öffnung 48 des Befestigungsteils 46 kann so geformt sein, daß sie Fanluft von dem Ringbereich durch das Innere der Verkleidung 20 richtet. Die Halterungseinrichtung, die den Halterungsstift 104 enthält, wird dadurch gekühlt, daß Kühlluft durch Öffnungen 102 gerichtet wird, die in der Verkleidung 20 ausgebildet sind. Die Öffnungen 112 sind so gestaltet, daß sie Kühlluft von dem Inneren der Verkleidung auf Halterungsstifte 104 richten, wie es in Figur 6 durch Pfeile D dargestellt ist.
• In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in Figur 3 dargestellt ist, ist es bevorzugt, daß jedes Segment 78 und 80 von entsprechenden Flammenhaltern 22 und 22' an drei Befestigungspunkten 106 durch Befestigungsmittel bestimmt befestigt ist, die in drei entsprechenden vertieften Abschnitten 40 oder 42 angeordnet ist, so daß keine Kraft oder übermäßige Belastung auf das die Flammenhalter bildende Material besteht aufgrund von Abmessungsabweichungen der Flammenhalter 22 und 22' oder der tragenden Verkleidungen 20 und 20' bei den weiten Temperaturänderungen die in dem Nachbrennerabschnitt eines Turbinentriebwerkes bestehen. Für den Fachmann wird jedoch deutlich, daß Befestigungsmittel in jeder gewählten Anzahl von vertieften Abschnitten 40 und 42 angeordnet sein können, die ein entsprechendes Segment 78 und 80 aufnehmen, und die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend beschriebene Dreipunkt-Befestigungskonfiguration nicht beschränkt.
• Gemäß den Figuren 4, 6 und 7 ist die Verkleidung 20 vorzugsweise mit einem Querteil 108 versehen, das sich durch ihr Inneres erstreckt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bildet das Querteil 108 eine einstückige Innenwand des Hitzeabschirmungsteils 54. Das Querteil 108 kann jedoch auch ein getrenntes Teil sein, das an dem Inneren der Verkleidung 20 beispielsweise durch Hartlöten oder Schweißen befestigt ist. Das Querteil 108 bildet somit einen Führungsschlitz 110, der im Abstand von dem Brennstoffinjektor 16 angeordnet ist, um den Stift 84 in ausgerichtete Öffnungen 82 der Flammhalterkragen 72 und 74 zu führen. Der Führungsschlitz 110 unterstützt die Wartungsfähigkeit und Reparaturfähigkeit der engsitzenden Befestigungsstruktur gemäß der Erfindung, da Wartungspersonal einen Stift 84 einfach in ausgerichtete Öffnungen 82 einsetzen kann, indem der Stab 90 durch das offene Ende der Verkleidung 20 eingesetzt und der Stab durch den Führungsschlitz 110 geschoben wird, bis der Hakenabschnitt 94 des Stabes mit den innersten Ende des Querteils 108 in Eingriff kommt. Die Länge des Stabes 90 ist so gewählt, daß, wenn der Hakenabschnitt 94 mit dem Querteil 108 in Eingriff kommt, der Stift 84 in ausgerichteten Öffnungen 82 sitzt. Auf diese Weise bildet der Hakenabschnitt 94 des Stabes 90 einen Positionsbegrenzungsstop und Handhabungsgriff zum Einsetzen und Herausnehmen des Stiftes 84 durch das offene Ende 42 der Verkleidung 20 und ausgerichtete Öffnungen 82 von Flammenhalterkragen 72 und 74.
• Es ist leicht verständlich, daß andere Flammenhaltermaterialien entwickelt werden können, die nicht unter den Einschränkungen von Keramikmaterialien in Bezug auf Bearbeitbarkeit leiden. Beispielsweise können Verbundmaterialien auf Kohlenstoffbasis und Metalle, die erhöhte Hitzebeständigkeit aufweisen, verwendet werden, um durchgehende Flammenhalterringe zu bilden, die in einigen Anwendungsfällen vorzuziehen sein können.

Claims (18)

1. Gasturbinentriebwerk-Nachbrennerstruktur enthaltend:

mehrere sich radial nach innen erstreckende Brennstoffinjektoren (16), die von Verkleidungen (20) umgeben sind, und

wenigstens einen lösbar befestigten Flammenhalter (22) mit einer ersten Querschnittskonfiguration, dadurch gekennzeichnet, daß

die Verkleidungen (20) einen ersten ausgeschittenen Abschnitt (40) aufweisen, der darin ausgebildet ist, wobei die ersten ausgeschnittenen Abschnitte eine zweite Querschnittskonfiguration aufweisen, die im wesentlichen einem Abschnitt von der ersten Querschnittskonfiguration des Flammenhalters entspricht, zum Aufnehmen des Flammenhalters darin, und

eine Einrichtung (84) in den Verkleidungen (20) zum lösbaren Befestigen eines Flammenhalters in ausgewählten ersten ausgeschnittenen Abschnitten der Verkleidungen.

2. Struktur nach Anspruch 1, wobei die ersten ausgeschnittenen Abschnitte in der stromabwärtigen Seite der Verkleidungen (20) ausgebildet sind.

3. Struktur nach Anspruch 2, wobei jede Verkleidung (20) eine im wesentlichen elliptische stromlinienförmige äußere Kontur hat und einen Hitzeschildabschnitt (54) und wenigstens zwei Mantelabschnitte (56, 58) aufweist, die an der stromabwärtigen Seite des Hitzeschildabschnitts befestigt sind, wobei die wenigstens zwei Mantelabschnitte mit radialem Abstand voneinander angeordnet sind und ihre Ränder den ersten ausgeschnittenen Abschnitt (40) in der stromabwärtigen Seite jeder Verkleidung begrenzen.

4. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Querschnittskonfiguration des Flammenhalters (22) und die zweite Querschnittskonfiguration der ersten ausgeschnittenen Abschnitte (40) eine im wesentlichen V- förmige Rinnenkontur aufweisen, wobei der Scheitel (70) davon in dem Nachbrennerabschnitt stromaufwärts gerichtet ist.

5. Struktur nach Anspruch 4, wobei der Flammenhalter (22) innere (72) und äußere (74) Kragen aufweist, die von dem Scheitel (70) ausgehen, und die Befestigungseinrichtung Paare von fluchtenden Öffnungen (82) in den inneren und äußeren Kragen aufweist, die gewählten ersten ausgeschnittenen Abschnitten (40) der Verkleidungen entsprechen, und

die Befestigungseinrichtung Stiftmittel (84) aufweist, die sich durch jedes Paar fluchtender Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen erstrecken zur Halterung des Flammenhalters in den ersten ausgeschnittenen Abschnitten (40).

6. Struktur nach Anspruch 5, wobei die Verkleidungen (20) lokal verdickte Verstärkungsabschnitte (96, 98) aufweisen, die jede fluchtende Öffnung (82) umgeben, zur Halterung des Flammenhalters auf den Stiftmitteln.

7. Struktur nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Befestigungseinrichtung Mittel aufweist zur Halterung der Stiftmittel in jedem Paar fluchtender Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen.

8. Struktur nach Anspruch 7, wobei die Befestigungseinrichtung einen Stab (90) aufweist und die Stiftmittel einen Stift (84) aufweisen, der an einem entfernten Ende des Stabes angeordnet ist, wobei der Stab in einer entsprechenden Verkleidung (20) angeordnet ist, um den Stift in entsprechenden Paaren fluchtender Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen zu positionieren, und die Halterungsmittel eine Öffnung (100) in dem Stift und entsprechende Öffnungen (102) in der Verkleidung aufweisen und ein Drahthalter (104) sich durch die Öffnung (100) des Stiftes (84) und die Öffnungen (102) der Verkleidung erstreckt, um den Stift in den fluchtenden Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen zu haltern.

9. Struktur nach Anspruch 8, wobei der Stift entfernte (86) und nahe (88) Enden aufweist, die sich von entsprechenden fluchtenden Öffnungen (82) der inneren und äußeren Kragen (72, 74) des Flammenhalters (22) erstrecken, wenn der Stift in den fluchtenden Öffnungen angeordnet ist, und die Verkleidung (20) lokal verdickte Lagerabschnitte (96, 98) aufweist, die in der Verkleidung neben den Rändern der ersten ausgeschnittenen Abschnitte (40) angeordnet sind, um gegen die entfernten und nahen Enden (86, 88) des Stiftes anzuliegen, um den Flammenhalter in dem ersten ausgeschnittenen Abschnitt zu haltern.

10. Struktur nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine Einrichtung zum Kühlen der Halterungsmittel vorgesehen ist.

11. Struktur nach Anspruch 10, wobei die Kühleinrichtung Mittel (48) zum Injizieren von kalter Luft durch den Innenraum der Verkleidung und Öffnungen (112) in der Verkleidung (20) aufweist, die nahe dem Drahthalter (104) angeordnet sind, zum Richten der kalten Luft aus dem Innenraum der Verkleidung auf den Drahthalter.

12. Struktur nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Stab (90) einen Hakenabschnitt (94) aufweist, der auf dem nahen Ende davon ausgebildet und mit dem offenen Ende (43) der Verkleidung in Eingriff bringbar ist, um einen Positionsbegrenzungsstopp und einen Handhabungsgriff zu bilden zum Einsetzen und Herausziehen der Stiftmittel durch das offene Ende der Verkleidung und die fluchtenden Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen (72, 74).

13. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Nachbrennerabschnitt (14) ein äußeres Gehäuse (36) aufweist, von dem sich die Brennstoffinjektoren (16) radial nach innen erstrecken, wobei die ersten ausgeschnittenen Abschnitte (40) in einem ersten Abstand von dem äußeren Gehäuse angeordnet sind, und der Flammenhalter (22) von einer vorbestimmten Anzahl bogenförmiger Segmente (78, 80) gebildet ist, die eine im wesentlichen ringförmige Struktur bilden, wenn sie in entsprechenden ersten ausgeschnittenen Abschnitten befestigt sind.

14. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Flammenhalter (22) aus einem keramischen Material aufgebaut ist.

15. Struktur nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Stift (24) der Stiftmittel einen Schaft aufweist, der von dem entfernten Ende (86) des Stiftes nach außen konisch ist, und jedes Paar fluchtender Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen (72, 74) so dimensioniert ist, daß sie an dem Schaft angreifen, um eine radiale Bewegung des Flammenhalters (22) relativ zu dem Schaft begrenzen.

16. Struktur nach Anspruch 8, wobei jede Verkleidung (20) ein langgestrecktes Querstück (108) aufweist, das sich durch den Innenraum der Verkleidung erstreckt zur Bildung eines Führungsschlitzes (110) im Abstand von den Brennstoffinjektoren (16), um den Stift (84) in die zwei fluchtenden Öffnungen (82) der Flammenhalterkragen (72, 74) zu richten.

17. Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Brennstoffinjektoren und die Verkleidungen erste Brennstoffinjektoren (16) und entsprechende erste Verkleidungen (20) mit einer ersten Länge (D1) und zweite Brennstoffinjektoren (16') und entsprechende zweite Verkleidungen (20') mit einer zweiten Länge (D2) aufweisen, die länger ist als die erste Länge, wobei die ersten ausgeschnittenen Abschnitte (40) der ersten und zweiten Verkleidungen (20, 20') in einem ersten Abstand (D3) von dem äußersten Ende der Verkleidungen angeordnet sind, und enthaltend:

einen zweiten Flammenhalter (22) mit einer zweiten Querschnittskonfiguration,

zweite ausgeschnittene Abschnitte (42), die in den zweiten Verkleidungen (20') und mit radialem Abstand von den ersten ausgeschnittenen Abschnitten (40) der zweiten Verkleidungen ausgebildet sind, wobei die zweiten ausgeschnittenen Abschnitte eine Querschnittskonfiguration aufweisen, die im wesentlichen einem Abschnitt der Querschnittskonfiguration des zweiten Flammenhalters entsprechen, und

eine Einrichtung zum Befestigen des zweiten Flammenhalters in gewählten zweiten ausgeschnittenen Abschnitten.

18. Struktur nach Anspruch 17, wobei die ersten und zweiten Brennstoffinjektoren (16, 16') und Verkleidungen (20, 20') im Abstand abwechselnd um den Nachbrennerabschnitt herum angeordnet sind.