DE4109870A1 - Vorgespannter rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Rahmen von Gasturbinentriebwerken und insbesondere auf einen Rahmen, der Knick- bwz. Biege-Druckbelastungen und thermischer Expansion und Kontraktion ausgesetzt ist.

Gasturbinentriebwerke enthalten Rahmen zur Halterung von Lagern, die Rotorwellen darin abstützen. Ein Turbinenrahmen ist beispielweise stromabwärts von einer konventionellen Turbine angeordnet und heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt, die von der Turbine ausgestoßen werden. Der Turbinenrahmen haltert auch eine Welle, die mit einem Fan beziehungsweise Bläser verbunden ist, und deshalb wesentlichen Schaufelbelastungen bei einem Fehler einer Schaufel an dem damit verbundenden Fan ausgesetzt ist, was Unwuchtkräfte zur Folge hat, die durch die Welle übertragen werden.

Um die thermische Expansion und Kontraktion des Turbinenrahmens aufgrund der hindurchströmenden heißen Verbrennungsgase aufzunehmen und um die Schaufelunwuchtkräfte, die durch die in dem Turbinenrahmen gelagerte Welle übertragen werden, aufzunehmen, hat der Turbinenrahmen üblicherweise eine relativ komplexe und schwere Struktur.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen und verbesserten Rahmen für ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen. Der Rahmen soll eine thermische Expansion und Kontraktion aufnehmen können. Weiterhin soll der Rahmen die auf ihn übertragenen Schaufelunwuchtkräfte am Fan beziehungsweise Bläser aufnehmen können. Darüber hinaus soll der Rahmen relativ einfach aufgebaut und ein geringes Gewicht haben und in einem Gasturbinentriebwerk bei verminderter Beanspruchung arbeiten können.

Erfindungsgemäß wird ein vorgespannter Rahmen für ein Gasturbinentriebwerk geschaffen, der eine ringförmige Nabe im Abstand von einem ringförmigen Gehäuse und mit axialem Abstand angeordnete erste und zweite Reihen von auf dem Umfang im Abstand angeordneten Haltestreben beziehungsweise Zugstangen aufweist, die die Nabe mit dem Gehäuse verbinden. Die Haltestreben sind vorgespannt zum Erzeugen einer vorbestimmten Zugspannung in den Haltestreben.

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

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von einem Gasturbinentriebwerk mit einem Rahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 ist eine vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenansicht von dem in Fig. 1 dargestellten Turbinenrahmen.

Fig. 3 ist eine Endansicht des in Fig. 2 dargestellten Rahmens nach einem Schnitt entlang der Linie 3-3 und zeigt ein Viertel des Turbinenrahmens.

Fig. 4 ist eine schematisch Darstellung des Rahmens zur Veranschaulichung des Aufbaus der Elemente des Turbinenrahmens.

In Fig. 1 ist ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einer longitudinalen axialen Mittellinie 12 gezeigt. Das Triebwerk 10 enthält einen üblichen Fan bzw. Bläser 14 mit auf dem Umfang im Abstand angeordneten Fanschaufeln, an den sich ein üblicher Verdichter 16, eine Brennkammer 18, eine Hochdruck (HD)-Turbine 20, eine Niederdruck (ND)-Turbine 22 und Auslaßführungsschaufeln 24 anschließen, die alle ringförmig sind und in Umfangsrichtung um die Mittellinie 12 herum angeordnet sind. Der Fan 14 ist mit der ND-Turbine 22 durch eine übliche Welle 26 verbunden. Der Verdichter 16 ist mit der HD-Turbine 20 durch eine Welle 28 verbunden.

Ein Turbinenrahmen 30 gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist stromabwärts von den Auslaßführungsschaufeln 24 angeordnet und haltert ein übliches Lager 32, das ein stromabwärtiges Ende der Welle 26 für die ND-Turbine abstützt. Stromabwärts von dem Rahmen 30 erstreckt sich ein üblicher Abgas-Mittelkörperkonus 34. Das Triebwerk ist von einem üblichen Außengehäuse 36 und einer Abgasdüse 38 umgeben, die sich stromabwärts von dem Gehäuse 36 erstreckt und im Abstand radial außen von dem Mittelkörper 34 angeordnet ist.

Im Betrieb wird Umgebungsluft 40 in den Fan 14 und von dort durch den Verdichter 16 eingezogen, wo sie verdichtet und dann zu der Brennkammer 18 geleitet wird, um mit Brennstoff für eine Verbrennung gemischt zu werden und heiße Verbrennungsgase 42 zu erzeugen, die aus der Brennkammer 18 in die ND-Turbine ausgestoßen werden. Die Gase 42 versetzen die HD-Turbine 20 in Rotation, die ihrerseits durch die Welle 28 den Verdichter 16 antreibt. Die Gase 42 strömen dann durch die ND-Turbine 22, die dadurch in Drehung versetzt wird und den Fan 14 über die Welle 26 antreibt. Die Gase 42 werden dann zwischen den Auslaßführungsschaufeln 24 hindurchgeleitet und strömen durch den Turbinenrahmen 30 und werden durch die Abgasdüse 38 aus dem Triebwerk ausgestoßen.

In Fig. 2 ist der Turbinenrahmen 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel deutlicher dargestellt, wie er stromabwärts von den Auslaßführungsschaufeln 24 angeordnet ist und die Welle 26 der ND-Turbine durch die Lager 32 haltert. Der Rahmen 30 weist eine ringförmige innere Nabe 44 und ein ringförmiges äußeres Gehäuse 46 auf, das im Abstand radial außen von der Nabe 44 angeordnet ist. Das Gehäuse 46 ist in üblicher Weise mit der ND-Turbine 22 verbunden, beispielweise mit dem Gehäuse der ND-Turbine 22, und ist radial innen von dem Fankanal 36 angeordnet. Das Außengehäuse 46 hat vorzugsweise die Form eines Polygons, beispielsweise mit den gezeigten 10 Seiten zur Ausbildung eines relativ großen Strömungsbahn-Ringraumes zwischen dem Außengehäuse 46 und dem Fankanal 36, um Fanluft hindurchzuleiten. Alternativ könnte das Außengehäuse 46 zylindrisch sein, wenn dies erwünscht ist.

In den Fig. 2 und 3 ist das Außengehäuse 46 in der Weise gezeigt, daß es in konventioneller Weise mit dem Fankanal 36 durch vier im gleichen Abstand und auf dem Umfang im Abstand angeordnete Paare von üblichen Verbindungsgliedern 48 verbunden ist, wobei in Fig. 3 nur ein Verbindungspaar dargestellt ist. Der Rahmen 30 enthält ferner eine erste, stromaufwärtige Reihe 50 von mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten langgestreckten, ersten Haltestreben bzw. Zugstangen 52, die die Nabe 44 mit dem Außengehäuse 46 verbinden, und eine zweite, stromabwärtige Reihe 54 von mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten langgestreckten, zweiten Haltestreben bzw. Zugstangen 56, die die Nabe 44 mit dem Außengehäuse 46 verbinden und im Abstand axial stromabwärts von der ersten Haltestrebenreihe 50 angeordnet sind. Die ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 sind in vorbestimmter Weise vorgespannt zur Erzeugung eines vorbestimmten Zuges in den ersten und zweiten Haltestreben 52, 56, um für strukturelle Festigkeit der Anordnung der Elemente 44, 46, 50 und 54 zu sorgen, die den Rahmen 30 bilden, und um im Betrieb auftretenden thermische Belastungen und Schaufelunwuchtfehler des Bläsers 14 aufzunehmen, wie es nachfolgend näher erläutert wird.

Jede der ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 weist vorzugsweise einen langgestreckten Bolzen mit einem Kopf 58 an seinem ersten Ende auf, der auf der radial inneren Oberfläche der Nabe 44 angeordnet ist. Jede Haltestrebe 52, 56 weist auch eine einstellbare Mutter 60 an seinem gegenüberliegenden zweiten Ende auf, wobei die Mutter 60 auf die Haltestrebenbolzen 52, 56 geschraubt ist, so daß diese einstellbarer sind. Die Muttern 60 sind auf der radial äußeren Oberfläche des Außengehäuses 46 angeordnet, so daß die Nabe 44 und das Außengehäuse 46 zwischen dem Bolzenkopf 58 bzw. der Mutter 60 angeordnet sind. Die Haltestreben 52, 56 erstrecken sich durch entsprechende Löcher 62 in der Nabe 44 und dem Außengehäuse 46 und sind darin verschiebbar.

Die Haltestreben bzw. Zustangen 52, 56 sind in vorbestimmter Weise vorgespannt durch Anziehen der Muttern 60, um die Nabe 44 und das Außengehäuse 46 gegeneinander zusammenzuziehen. Die Haltestreben 52 und 56 sind vorzugsweise gleichförmig vorgespannt, so daß ein vorbestimmter Zug in allen ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 erzeugt wird. Das Außengehäuse 46 wird dann Druck- Ringbeanspruchungen ausgesetzt, und die Nabe 44 wird Zug- Ringbeanspruchungen ausgesetzt. Die Größe der Vorspannung wird gewählt auf der Basis der erwarteten Größe der thermischen Expansion der Haltestreben 52, 56 während des normalen Betriebswerksbetriebes, beispielsweise bei Reisefluggeschwindigkeit des Gasturbinentriebwerkes 10, das ein Flugzeug antreibt. Die Verbrennungsgase 42 erhitzen und expandieren in longitudinaler Richtung oder verlängern die Haltestreben 52, 56 während des Betriebes, wodurch der Betrag der Vorspannung in den Haltestreben 52, 56 in entsprechender Weise verkleinert wird. Vorzugsweise ist die Größe der Vorspannung in den Haltestreben 52, 56 genügend groß, um die erwartete Größe der thermischen Expansion der Haltestreben 52, 56 aufzunehmen, die die Vorspannung verringert, so daß wenigestens eine minimale Vorspannung in den Haltestreben 52, 56 bei normalen Triebwerksbetrieb übrig bleibt. Dieser minimale Betrag kann null sein, obwohl ein entsprechend größerer Betrag herbeigeführt werden sollte, um irgendeine Ungleichförmigkeit in der Vorspannung oder aufgrund normaler Ungenauigkeiten beispielweise wegen Toleranzen und Additionen davon aufzunehmen.

Die Nabe 44 und das Außengehäuse 46 sind mit radialem Abstand zueinander angeordnet, um dazwischen eine ringförmige Strömungsbahn 64 zu bilden, und insbesondere weist der Rahmen 30 eine äußere Strömungsbahn- Auskleidungspaneele oder -Auskleidungspaneelen 66, die neben dem Außengehäuse 46 befestigt sind zur Bildung einer oberen Strömungsbahnwand, und eine innere Strömungsbahn- Ausbildungspaneele oder -paneelen 68 auf, die neben der Nabe 44 befestigt sind zur Bildung einer unteren Strömungsbahnwand. Die äußeren und inneren Strömungsbahn­ auskleidungen 66, 68 schließen die Verbrennungsgase 42 ein und bilden Abschirmungen, um das Außengehäuse 46 und die Nabe 44 vor den Verbrennungsgasen zu schützen.

Der Rahmen 30 weist ferner mehrere Strömungsbahn- Verkleidungen 70 auf, die jeweils ein entsprechendes axial im Abstand angeordnetes Paar der ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 umschließen, wie es in Fig. 2 anhand der Haltestreben 52A und 56A dargestellt ist. Die Verkleidung 70 erstreckt sich von der Nabe 44 zu dem Außengehäuse 46 und erstreckt sich beispielsweise von der inneren Auskleidung 68 bis zu der äußeren Auskleidung 66.

Der Rahmen 30 weist ein übliches Lagerstützgehäuse 72 auf, das sich radial nach innen und in axialer Richtung von der Nabe 44 erstreckt und in üblicher Weise daran befestigt ist. Das Gehäuse 72 enthält eine integrale Lagerhalterung 74, die das Lager 32 haltert und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit axialem Abstand stromaufwärts von sowohl den ersten als auch zweiten Haltestrebenreihen 50 und 54 angeordnet ist. Die Welle 26 der ND-Turbine ist radial innen von dem Lager 32 angeordnet und dadurch abgestützt.

Im Falle eines Schaufelunwuchtzustandes (blade-out Zustandes), wobei ein oder mehrere Fanschaufeln in dem Fan 14 oder ein Teil davon während des Betriebs des Triebwerkes 10 herausgeschleudert wird, wird eine wesentliche Ungleichgewichtsbelastung bzw. Unwucht durch die ND- Turbinenwelle 26 und durch das Lager 32 übertragen. Die Unwuchtbelastung wird dann durch das Lagerstützgehäuse 72 und zur Nabe 44 geleitet. Der Rahmen 30 sollte vorzugsweise Stabilisierungsmittel aufweisen zum Aufnehmen derartiger Unwuchtbelastungen, die alternativ als Druckbelastungen bezeichnet werden können, die auf die Nabe 44 abgeleitet werden. Die Stabilisierungsmittel enthalten in einem Ausführungsbeispiel zwei Sicherungsmuttern 76, die auf Gewinden auf jeder Haltestrebe 52, 56, die den Unwucht- Druckbelastungen ausgesetzt ist, angeordnet sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Sicherungsmutterpaar 76 auf allen der ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 angeordnet. Das Halterungsmutterpaar 76 weist eine erste Sicherungsmutter 76A auf, die jeweils auf den Haltestreben 52, 56 neben der Nabe 44 angeordnet ist, um zu verhindern, daß die entsprechende Haltestrebe 52, 56 sich durch das Loch 62 der Nabe 44 verschiebt. Eine zweite Sicherungsmutter 76B ist auf jeder Haltestrebe 52, 56 neben dem Außengehäuse 46 angeordnet, um zu verhindern, daß sich die entsprechende Haltestrebe 52, 56 durch das Loch 62 des Gehäuses 46 verschiebt.

Durch Verwendung der Sicherungsmutterpaare 76 wird die Unwucht-Druckbelastung, die durch das Lagerstützgehäuse 72 in die Nabe 44 abgeleitet wird, auf wirksame Weise durch die Haltestreben 52, 56 und in das Außengehäuse 46 abgeleitet, da sich die Haltestreben 52, 56 nicht in den Löchern 62 verschieben können. Das Sicherungsmutterpaar 76 sorgt für Stabilität in dem Rahmen 30, indem für eine erhöhte Festigkeit zum Ableiten der Schaufelunwucht- Druckbelastungen gesorgt wird. Die Haltestreben 52, 56 erfahren eine Druckbeanspruchungskomponente aus der Schaufelunwucht-Druckbelastung, die die Vorspannungskraft darin verkleinert. Die Vorspannungskraft kann sogar überwunden werden, wo die auftretende Schaufelunwuchtkraft genügend groß wird, und die Sicherungsmutterpaare 76 bilden dadurch ein effektives Mittel zum Stabilisieren des Rahmens 30 und gestatten, daß die Schaufelunwucht- Druckkräfte durch die ersten und zweiten Haltestrebenreihen 50, 54 auf das Außengehäuse 46 abgeleitet werden.

Da das Lager 32 axial stromaufwärts von wenigstens einer, und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von beiden Reihen 50 und 54 der Haltestreben angeordnet und deshalb nicht koplanar damit ist, wird auch ein Kippmoment aufgrund der Schaufelunwuchtkraft durch das Lagerstützgehäuse 72 auf die Nabe 44 abgeleitet. Durch Verwendung der zwei Reihen 50 und 54 der Haltestreben, die im axialen Abstand zueinander angeordnet sind, kann das Schaufelunwucht-Kippmoment auf wirksame Weise durch die Haltestrebenreihen 50 und 54 aufgenommen werden. Im Gegensatz dazu würde eine einzige Haltestrebenreihe, die einem derartigen Schaufelunwucht- Kippmoment ausgesetzt ist, eine Drehbewegung der Nabe 44 relativ zu der einzelnen Haltestrebenreihe gestatten, was eine unerwünschte Verformung und Beanspruchung in dem Rahmen hervorrufen würde.

Weiterhin wirken bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung der Sicherungsmutterpaare 76 bei einer thermischen Expansion der Haltestreben 52, 56 die Sicherungsmutterpaare 76 der Expansion gegen die Nabe 44 in dem Außengehäuse 46 entgegen und erzeugen somit Druckkräfte in den Haltestreben 52, 56. Da die Haltestreben 52, 56 lang gestreckt sind, werden sie unter den Druckkräften auf Biegen bzw. Knicken beansprucht. In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Stabilisierungsmittel ferner die Verkleidung 70 mit Ansatzstücken 78, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, auf, die die ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 an einer vorbestimmten radialen Position entlang den Haltestreben umschließen, um für eine seitliche Abstützung der Haltestreben 52, 56 an den Ansatzstücken 78 zu sorgen. Wie es am besten in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Ansatzstücke 78 einteilige Abschnitte der Verkleidung 70, die die Haltestreben 52, 56 umschließen und mit diesen in Berührung sind, um für eine seitliche Abstützung der Haltestreben 52, 56 zu sorgen und dadurch deren Knick- bzw. Biegewiderstand zu vergrößern. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Ansatzstücke 78 vorzugsweise in der Mitte zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 44 angeordnet, um für die wirksamste seitliche Abstützung bei der einfachen ersten Biegeart der Haltestreben 52, 56 zu sorgen, um den Knick- bzw. Biegewiderstand zu vergrößern. Zusätzliche Ansatzstücke 78 können an anderen radialen Positionen entlang der Haltestreben 52, 56 nach Wunsch angeordnet sein, um den Knick- bzw. Biegewiderstand weiter zu vergrößern.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mit den Sicherungsmutterpaaren 76 werden Druckbeanspruchungen durch die Tendenz der Haltestreben 52, 56 erzeugt, während des normalen Betriebs aufgrund der heißen Verbrennungsgase 42 zu expandieren, die die Haltestreben 52, 56 erhitzen. Die Vorspannung in den ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 sind weiterhin im voraus so gewählt, daß sie vorzugsweise größer als die Druckbeanspruchung sind, die darin durch die Verbrennungsgase 42 erzeugt werden.

In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Rahmens 30 mit der inneren Nabe 44 und dem äußeren Gehäuse 46 und den dazwischen verlaufenden Haltestreben 52, 56 gezeigt. Jede in Fig. 4 gezeigte Speiche stellt die Lage der ersten Haltestreben 52 oder der zweiten Haltestreben 56 dar. Während der Montage des Rahmens 30 wird die Nabe 44 in geeigneter Weise auf mehreren auf dem Umstand im Abstand angeordneten inneren Haltevorrichtungen 80 positioniert, vorzugsweise eine für jedes Haltestrebenpaar 52, 56. Das Außengehäuse 46 wird in ähnlicher Weise auf mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten äußeren Haltevorrichtungen 82 gehaltert, vorzugsweise eine für jedes Haltestrebenpaar 52, 56. Die ersten und zweiten Haltestreben 52 und 56 werden einzeln durch die entsprechenden Löcher 62 in der Nabe 44 und dem Außengehäuse 46 plaziert, und die Muttern 60 und 76 werden lose angepaßt. Die Haltestreben 52, 56 werden dann einzeln in einer bevorzugten Folge festgezogen, indem die Muttern 60 festgedreht werden, um sicherzustellen, daß der Rahmen 30 gleichförmig vorgespannt wird. Ein Beispiel für eine bevorzugte Festziehfolge der Haltestreben 52, 56 beinhaltet das Anziehen der Haltestreben in der in Fig. 4 identifizierten Reihenfolge: 1, 6, 4, 9, 2, 7, 5, 10, 3 und 8. An jedem Schritt in der Festziehfolge werden sowohl die erste Haltestrebe 52 als auch ihre entsprechende, im axialen Abstand angeordnete zweite Haltestrebe 56 angezogen, bevor zum nächsten Schritt weitergegangen wird. Diese Festziehfolge beginnt im Grunde an irgendeinem, d.h. ersten Haltestrebenpaar, dem ein gegenüberliegendes, zweites Haltestrebenpaar folgt, das im wesentlichen 180° von den ersten Haltestrebenpaar angeordnet ist, und dann folgt ein drittes Haltestrebenpaar, das im wesentlichen in gleichen Abständen zwischen den ersten und zweiten Haltestrebenpaaren angeordnet ist, woran sich ein viertes Haltestrebenpaar anschließt, das im wesentlichen 180° von dem vorhergehenden, dritten Haltestrebenpaar angeordnet ist. Diese Folge setzt sich fort, bis alle Haltestreben gleichförmig angezogen worden sind, um eine gleichförmige Vorspannung aller Haltestreben bzw. Zugstangen 52, 56 sicherzustellen. Vorzugsweise wird die Folge mehrere Male wiederholt, wobei das Drehmoment an den Muttern mit jeder Folge vergrößert wird, bis die gewünschte Vorspannung erreicht ist. Dann werden die Sicherungsmuttern 76 gegen die entsprechende Nabe 44 und das Außengehäuse 46 angezogen.

Da der vorstehend beschriebene Grundrahmen 30 die Nabe 44, das Außengehäuse 46 und die ersten und zweiten Haltestrebenreihen 50 und 54 ohne zusätzliche Stützstreben aufweist, ist der Rahmen eine relativ einfache und leichte Anordnung, die für eine wesentliche Gewichtsminderung in dem Triebwerk 10 sorgt. Da ferner die ersten und zweiten Haltestreben 52, 56 bei der Montage vorgespannt werden, können bei einer Verwendung in einem Triebwerk, das bei normalen Temperaturen arbeitet, wie beispielsweise bei Reisegeschwindigkeiten des Triebwerks 10 beim Antrieb eines Flugzeuges, die Haltestreben 52, 56 nahezu frei von Beanspruchungen sein, da die Vorspannung in vorbestimmter Weise gewählt werden kann, gleich oder etwas größer als die Druckbeanspruchung in den Haltestreben 52, 56 zu sein, die aus einer betrieblichen thermischen Belastung oder Expansion der Haltestreben 52, 56 resultiert.

Die Stabilisierungsmittel mit den Ansatzstücken 78 für eine seitliche Halterung und den Sicherungsmutterpaaren 76 gestattet die Verwendung relative langer und schlanker Haltestrebenbolzen 52 und 56, um signifikante Druckkräfte im Falle eines Fanschaufelunwuchtzustandes aufzunehmen. Diese relativ schlanken Haltestreben 52, 56 sind ein Faktor bei der signifikanten Gewichtssenkung in dem Rahmen 30. Da ferner die Haltestreben 52, 56, die einstellbare Muttern 60 verwenden, in dem Rahmen 30 gefunden werden, kann dieser auf bestimmte Betriebszustände abgestimmt werden. Wenn es beispielsweise gewünscht wird, das Triebwerk 10 bei erhöhten Temperaturen der Verbrennungsaustrittsgase 42 zu betreiben, können die Muttern 30 entsprechend fester angezogen werden, um für zusätzlichen Zug zur Aufnahme der erhöhten thermischen Belastung und der Druckbeanspruchung in den Haltestreben 52, 56 zu sorgen.

Weiterhin sorgt die Verwendung von mit axialem Abstand angeordneten Reihen 50, 54 der Haltestreben 52, 56 für eine wirksame Aufnahme der Schaufelunwucht-Kippmomente, die durch das Lagerstützgehäuse 72 auf die Nabe 44 des Rahmens 30 übertragen werden. In einem derartigen Zustand unterstützen die Sicherungsmutterpaare 76 die Aufnahme des Momentes durch Aufnahme von Druckbeanspruchungen in den Haltestreben 52, 56. Bei einem Schaufelunwuchtzustand kann es geschehen, daß die eine der Haltestrebenreihen 50, 54 auf Zug beansprucht würde, während die andere Haltestrebenreihe auf Druck beansprucht würde, und in diesem Fall nimmt die erste Haltestrebe Zug auf, während die letzte Haltestrebe Druck aufnimmt unter Verwendung des Sicherungsmutterpaares 76 und der Ansatzstücke 78.

Claims (15)

1. Rahmen für ein Gasturbinentriebwerk mit einer ringförmigen Nabe und einem ringförmigen Gehäuse, das radial außen von der Nabe angeordnet ist, gekennzeichnet durch: eine erste Reihe (50) von mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten ersten Haltestreben (52), die die Nabe (44) und das Gehäuse (46) miteinander verbinden, und eine zweite Reihe (54) von mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten zweiten Haltestreben (56), die die Nabe (44) und das Gehäuse (46) miteinander verbinden und axial im Abstand von der ersten Reihe (50) angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) vorgespannt sind zum Erzeugen eines vorbestimmten Zuges in den ersten und zweiten Haltestreben.

2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) einen langgestreckten Bolzen mit einem Kopf (58) an seinem ersten Ende und einer einstellbaren Mutter (60) an seinem gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die Mutter (60) auf dem Bolzen einstellbar ist zum selektiven Ausüben des vorbestimmten Zuges in dem Bolzen.

3. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (44) und das Gehäuse (46) mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind zur Bildung einer Strömungsbahn dazwischen, wobei der Rahmen ferner mehrere Verkleidungen (70) aufweist, die jeweils ein entsprechendes axial im Abstand angeordnetes Paar der ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) umschließen und die sich jeweils von der Nabe (44) zu dem Gehäuse (46) erstrecken.

4. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerstützgehäuse (72) fest mit der Nabe (44) verbunden ist.

5. Rahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (72) eine Lagerhalterung (74) aufweist, die mit axialem Abstand sowohl von der ersten als auch der zweiten Haltestrebenreihe (50, 54) angeordnet ist.

6. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) langgestreckt und unter Drucklasten einer Biege- bzw. Knickbeanspruchung ausgesetzt sind, und daß der Rahmen (30) ferner Stabilisierungsmittel (76) aufweist zum Aufnehmen der Drucklasten in den ersten und zweiten Haltestreben (52, 56).

7. Rahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsmittel (56) zwei Sicherungsmuttern (76) aufweist, die zwischen der Nabe (44) und dem Gehäuse (46) und auf jeder der ersten und zweiten den Drucklasten ausgesetzten Haltestreben (52, 56) angeordnet sind, wobei das Sicherungsmutterpaar eine erste Sicherungsmutter (76A), die auf der Haltestrebe neben der Nabe (44) angeordnet ist, damit die Haltestrebe sich nicht durch die Nabe verschiebt, und eine zweite Sicherungsmutter (76B) aufweist, die auf der Haltestrebe neben dem Gehäuse (46) angeordnet ist, damit sich die Haltestrebe nicht durch das Gehäuse (44) verschiebt.

8. Rahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsmittel eine Verkleidung (70) aufweisen, die ein mit axialem Abstand angeordnetes Paar von ersten und zweiten Drucklasten ausgesetzten Haltestreben umschließt, wobei die Verkleidung (70) Ansatzstücke (78) aufweist, die die ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) an einer vorbestimmten radialen Stelle entlang dem Haltestrebenpaar umschließt für ein seitliches Einspannen der ersten und zweiten Haltestreben an den Ansatzstücken.

9. Rahmen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte radiale Stelle in der Mitte zwischen dem Gehäuse (46) und der Nabe (44) liegt.

10. Rahmen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
ein Lagerstützgehäuse (72), das fest mit der Nabe (44) verbunden ist und eine Lagerhalterung (74) aufweist, die mit axialem Abstand von sowohl der ersten als auch der zweiten Haltestrebenreihe (50, 54) angeordnet ist,
jede der ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) einen langgestreckten Bolzen, der unter Drucklasten auf Biegen bzw. Knicken beansprucht ist, mit einem Kopf (58) an seinem ersten Ende und mit einer einstellbaren Mutter (60) an seinem gegenüberliegendem Ende aufweist, wobei die Mutter (60) auf dem Bolzen einstellbar ist zum Ausüben eines vorbestimmten Zuges in jeder der ersten und zweiten Haltestreben, und
Stabilisierungsmittel (76) zum Aufnehmen der Drucklasten in den ersten und zweiten Haltestreben.

11. Rahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsmittel zwei Sicherungsmuttern (76) aufweisen, die zwischen der Nabe (44) und dem Gehäuse (46) und auf jeder der ersten und zweiten unter Drucklasten auf Biegung bzw. Knickung beanspruchten Haltestreben (52, 56) angeordnet sind, wobei das Sicherungsmutterpaar eine erste Sicherungsmutter (76A), die auf der Haltestrebe neben der Nabe (44) angeordnet ist, damit sich die Haltestrebe nicht durch die Nabe verschiebt, und eine zweite Sicherungsmutter (76B) aufweist, die auf der Haltestrebe neben dem Gehäuse (46) angeordnet ist, damit sich die Haltestrebe nicht durch das Gehäuse verschiebt.

12. Rahmen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (44) und das Gehäuse (46) mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind zur Bildung einer Strömungsbahn dazwischen, und daß der Rahmen (30) mehrere Verkleidungen (70) aufweist, die jeweils ein entsprechendes mit axialem Abstand angeordnetes Paar von ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) umschließen und die sich jeweils von der Nabe (44) zu dem Gehäuse (46) erstrecken, wobei die Stabilisierungsmittel Ansatzstücke (78) in der die ersten und zweiten Haltestreben umschließenden Verkleidung (70) an einer vorbestimmten radialen Stelle entlang dem Haltestrebenpaar aufweisen für eine seitliche Einspannung der ersten und zweiten Haltestreben an den Ansatzstücken.

13. Rahmen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte radiale Stelle in der Mitte zwischen dem Gehäuse (46) und der Nabe (44) liegt.

14. Rahmen nach Anspruch 13, wobei das Gasturbinentriebwerk ferner einen Fan bzw. Bläser und eine Niederdruckturbine aufweist, die mit einer Niederdruckturbinenwelle verbunden ist, die an ihrem hinteren Ende an der Lagerstütze gehaltert ist und wobei die Strömungsbahn stromabwärts von der Niederdruckturbine angeordnet ist zum Aufnehmen heißer Verbrennungsgase, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) in vorbestimmter Weise vorgespannt sind zum Aufnehmen der Druckbeanspruchung, die in den ersten und zweiten Haltestreben aufgrund der Erhitzung durch die Verbrennungsgase erzeugt ist.

15. Rahmen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung in den ersten und zweiten Haltestreben (52, 56) größer ist als die Druckbeanspruchung, die darin durch die Erhitzung aufgrund der Verbrennungsgase erzeugt ist.