DE60032843T2 - Stator für eine Turbomaschine und Methode zu deren Fertigung - Google Patents

Stator für eine Turbomaschine und Methode zu deren Fertigung Download PDF

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Charles R. Windsor Watson
Dennis R. Biddeford Tremblay
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Statorstruktur des Typs, der in Rotationsmaschinen verwendet wird, und insbesondere eine Struktur in dem Verdichterabschnitt, um Arbeitsmediumsgase durch den Abschnitt zu führen.
  • Eine Axialströmungsrotationsmaschine, beispielsweise eine Gasturbinenmaschine für ein Flugzeug, hat einen Verdichterabschnitt, einen Verbrennungsabschnitt und einen Turbinenabschnitt. Ein ringförmiger Strömungsweg für Arbeitsmediumsgase verläuft axial durch die Abschnitte der Maschine. Die Gase werden in dem Verdichterabschnitt verdichtet, um deren Temperatur und Druck zu erhöhen. Brennstoff wird mit den Arbeitsmediumsgasen in dem Verbrennungsabschnitt verbrannt, um die Temperatur der heißen, druckbeaufschlagten Gase weiter zu erhöhen. Die heißen Arbeitsmediumsgase lässt man durch den Turbinenabschnitt expandieren, um Schub zu erzeugen und um den Gasen Energie als Rotationsarbeit zu entziehen. Die Rotationsarbeit wird zu dem Verdichterabschnitt übertragen, um den Druck der ankommenden Gase zu erhöhen.
  • Der Verdichterabschnitt und der Turbinenabschnitt haben einen Rotor, der axial durch die Maschine geht. Der Rotor ist um eine Rotationsachse Ar herum angeordnet. Der Rotor weist Anordnungen von Rotorlaufschaufeln auf, die Rotationsarbeit zwischen dem Rotor und den heißen Arbeitsmediumsgasen übertragen. Jede Rotorlaufschaufel hat ein Strömungsprofil zu diesem Zweck, welches über den Arbeitsmediumsströmungsweg nach außen ragt. Die Arbeitsmediumsgase werden durch die Strömungsprofile gelenkt. Die Strömungsprofile in dem Turbinenabschnitt erhalten Energie von den Arbeitsmediumsgasen und treiben den Rotor mit hohen Drehzahlen um eine Rotationsachse. Die Strömungsprofile in dem Verdichterabschnitt übertragen diese Energie auf die Arbeitsmediumsgase, um die Gase zu komprimieren, wenn die Strömungsprofile um die Rotationsachse von dem Rotor angetrieben werden.
  • Die Maschine weist einen um den Rotor angeordneten Stator auf. Der Stator hat ein äußeres Gehäuse und Anordnungen von Statorleitschaufeln, welche über den Arbeitsmediumsströmungsweg nach innen ragen. Der Stator erstreckt sich umfangsmäßig um den Arbeitsmediumsströmungsweg, um den Strömungsweg zu begrenzen. Der Stator weist Dichtungselemente zu diesem Zweck auf. Ein Beispiel ist eine Innenkranzanordnung mit einem umfangsmäßig verlaufenden Dichtungselement (Reibstreifen), welches radial um eine rotierende Struktur anordnet ist und von den Leitschaufeln durch einen Innenkranz abgestützt ist, wie beispielsweise in US-5,380,155 A; US-4,349,313 A; EP-1079075 A und EP-1111246 A gezeigt. Der Reibstreifen befindet sich in enger Nähe zu der Rotorstruktur, um eine Dichtung zu bilden, welche eine Leckage von Arbeitsmediumsgasen aus dem Strömungsweg unterbindet. Der Reibstreifen für solche Kränze kann aus einem Elastomermaterial gebildet sein. Das Elastomermaterial kann in ungehärteter Form auf einer gekrümmten Abstützoberfläche aus Metall angeordnet werden. Beim Härten des Elastomermaterials verbindet sich das Material mit der Metalloberfläche. Das ungehärtete Elastomermaterial ist in flüssiger Form (d. h. es nimmt die Gestalt des Containers an, in dem es sich befindet) und ist klebrig. Folglich ist das ungehärtete Material möglicherweise schwierig zu handhaben und häufig ist nach der Verwendung eine aufwändige Reinigung erforderlich.
  • Beispiele für geeignete Materialien als Kandidaten zur Verwendung in kommerziellen Strahltriebwerken mit hohem Bypassverhältnis sind injektionsgeformte thermoplastische Materialien, die beispielsweise bei Leitschaufelkränzen in Austrittsführungsleitschaufel- und Niederdruckverdichterstator-Anordnungen seit annähernd zwanzig Jahren verwendet werden. Geeignete Elastomermaterialien beinhalten Silikonkautschuk, der auch während dieser Zeitdauer als ein Mittel zum Einkapseln, zum Schaffen einer Leitschaufelanbringung und zu Dämpfungszwecken in Verwendung ist.
  • Jedoch muss ein Silikonkautschuk-Reibstreifen, der von einem Substrat abgestützt ist, welches von Statorleitschaufeln oder einer anderen Struktur positioniert wird, heftiges Anreiben durch eine rotierende Struktur tolerieren. Zu einem solchen Anreiben kann es während normaler Betriebszustände oder während abnormaler Betriebszustände kommen, zu denen es nach einem Aufprall eines Fremdkörpers auf die Maschine kommen kann. Der Reibstreifen muss has heftige Anreiben tolerieren, ohne zu delaminieren (ein Verbindungsversagen) und ohne sich in den Strömungsweg zu bewegen.
  • Trotz des Vorangehenden haben sich Wissenschaftler und Ingenieure der Anmelderin bemüht, Verbindungssysteme für Elastomermaterialien, beispielsweise Silikonkautschuk, für Reibstreifen zu entwickeln, die bei Statorleitschaufeln für den Verdichterabschnitt von Rotationsmaschinen verwendet werden, mit akzeptablen Niveaus für die Haltbarkeit und die Schwierigkeit bei der Handhabung.
  • US-5,883,314 beschreibt abradierbare Beschichtungen für Turbinenmaschinenkränze, die aus Biskuits von silikondiffundierten, Pulverlegierungszusammensetzungen gebildet sind.
  • US-3,843,278 beschreibt eine abradierbare Spitzendichtung für einen Verdichterrotor.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Statoranordnung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden gemäß Anspruch 12 bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden einer Statoranordnung gemäß Anspruch 18 bereitgestellt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Statoranordnung aus einem vorgeformten umfangsmäßig verlaufenden Reibstreifen gebildet, der mit einem Innenkranz durch direktes Aufbringen von Klebemitteln und Primern zwischen dem Kranz und dem vorgeformten Reibstreifen verbunden wird.
  • Gemäß einer detaillierten Ausführungsform ist der Kranz ein thermoplastisches Material, der Reibstreifen ist vorgeformter Silikonkautschuk und ein Epoxyharz-Primer wird zum Wechselwirken mit dem thermoplastischen Material vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren detaillierten Ausführungsform wird der vorgeformte Reibstreifen während des Verfahrens des Herstellens der Anordnung radial nach innen verformt, um zu bewirken, dass sich die Verbindung in einer Vertikalrichtung oder Erstreckungsrichtung erstreckt, um die Scherfestigkeit an der Grenzfläche zu erhöhen.
  • Gemäß einer detaillierten Ausführungsform hat der Innenkranz eine Mehrzahl von durch den Reibstreifen begrenzten und durch das Verbindungsmaterial abgedichteten Kammern und die Kammern befindet sich in Strömungsverbindung mit einer Quelle für druckbeaufschlagtes Gas durch eine oder mehrere Öffnungen zum Testen der Festigkeit der Verbindung zwischen dem Reibstreifen und dem Innenkranz.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Verbinden eines vorgeformten Silikonkautschuk-Gegenstands mit einem thermoplastischen Substrat das Aufbringen eines Epoxyharz-Primers auf das Substrat auf.
  • Gemäß einer detaillierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren das Aufbringen eines Silikonkautschuk-Primers auf den Epoxyharz-Primer nach dem Härten des Epoxyharz-Primers auf.
  • Gemäß einer detaillierten Ausführungsform enthält der Epoxyharz-Primer ein Lösungsmittel, welches chemisch mit dem thermoplastischen Material reagiert.
  • Ein Hauptmerkmal einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein vorgeformter Reibstreifen für eine Statoranordnung. Ein weiteres Merkmal ist eine Statoranordnung, beispielsweise eine Innenkranzanordnung, welche durch das Verbinden des vorgeformten Reibstreifens mit dem Innenkranz gebildet wird. Bei einer Ausführungsform weist der Kranz Rippen auf. Bei einer Ausführungsform ist ein Merkmal ein Verbindungsmaterial für eine vorgeformten Silikonkautschuk-Gegenstand und ein thermosplastisches Substrat, welches Epoxyharz und Silikonkautschuk aufweist. Ein Hauptmerkmal des Verfahrens beinhaltet das Härten des Epoxyharz-Primers, der auf ein thermoplastisches Substrat aufgebracht ist, vor dem Aufbringen einer Schicht aus Silikonkautschuk-Primer, bevor der Silikonkautschuk-Gegenstand mit dem Substrat verbunden wird.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Einfachheit des Herstellens einer Kranzanordnung durch das Verbinden eines vorgeformten Elastomerreibstreifens mit einem Kranz, was sich daraus ergibt, dass kein ungehärtetes Elastomermaterial auf den Kranz aufgebracht wird. Ein weiterer Vorteil ist die Festigkeit der Verbindung, die zwischen einem vorgeformten Silikonkautschuk-Reibstreifen und dem abstützenden, aus thermoplastischem Material gebildeten Innenkranz existiert, was zum Teil von dem Verbindungsmaterial herrührt und, bei einer Ausführungsform davon herrührt, dass sich das Verbindungsmaterial zwischen axial gerichteten Oberflächen an dem Kranz und an dem Reibstreifen erstreckt. Bei einer Ausführungsform ist ein Vorteil die Fähigkeit, die Verbindung zwischen einem Reibstreifen und dem Kranz zerstörungsfrei zu testen, indem durch den Kranz be grenzte und durch das Verbindungsmaterial abgedichtete Kammern druckbeaufschlagt werden.
  • Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, für die gilt:
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Gasturbinenmaschine, wobei Teile der Maschine weggebrochen sind, um den Verdichterabschnitt der Maschine zu zeigen.
  • 2 ist eine Seitenansicht eines Bereichs des in 1 gezeigten Verdichterabschnitts.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Innenkranzanordnung der in 2 gezeigten Ausführungsform.
  • 4 ist eine schematische Schnittansicht, die entlang der Linien 4-4 von 3 genommen ist.
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht, die entlang der Linien 5-5 von 3 genommen ist.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Konstruktion des Stands der Technik.
  • 7 ist eine schematische Schnittansicht der vorliegenden Erfindung an der in 6 gezeigten Stelle.
  • 8 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schritt in dem Verfahren zum Herstellen der Kranzanordnung zeigt.
  • 9 ist eine schematische vergrößerte Ansicht eines Bereichs von 8.
  • 10 ist eine schematische Ansicht, welche die Relativposition von Materialschichten zeigt, die vor dem in 8 gezeigten Schritt aufgebracht sind.
  • 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Rotationsmaschine 10, beispielsweise einer Turbobläsergasturbinenmaschine. Die Maschine ist um eine Symmetrieachse A angeordnet und hat eine Rotationsachse Ar. Die Maschine weist einen Verdichterabschnitt 12, einen Verbrennungsabschnitt 14 und einen Turbinenabschnitt 16 auf. Ein ringförmiger, primärer Strömungsweg 18 für Arbeitsmediumsgase verläuft axial durch die Abschnitte der Maschine. Ein Bypassströmungsweg 20 befindet sich außerhalb des primären Strömungswegs.
  • Die Maschine ist zum Teil weggebrochen, um einen Stator 22 und einen Rotor 24 in dem Verdichterabschnitt 12 zu zeigen. Der Stator 22 weist ein äußeres Gehäuse 26 auf, welches umfangsmäßig um den primären Strömungsweg geht. Der Stator weist Anordnungen von Statorleitschaufeln, wie durch die Statorleitschaufel 28 und die Statorleitschaufel 32 in dem Verdichterabschnitt repräsentiert, auf. Jede Statorleitschaufel hat ein Strömungsprofil, wie durch das Strömungsprofil 34 und das Strömungsprofil 36 repräsentiert. Die Strömungsprofile ragen von dem äußeren Gehäuse nach innen, um die Strömung von Arbeitsmediumsgasen zu lenken, wenn die Gase den Verdichterabschnitt und den Turbinenabschnitt passieren.
  • 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Bereichs der in 1 gezeigten Maschine, der zur Klarheit zum Teil im Schnitt und weggebrochen gezeigt ist. Wie in 1 und 2 gezeigt, hat der Rotor Anordnungen von Rotorlaufschaufeln, wie durch die Rotorlaufschaufel 38 und die Rotorlaufschaufel 42 in dem Verdichterabschnitt 12 repräsentiert. Jede Rotorlaufschaufel hat ein Strömungsprofil, wie durch das Strömungsprofil 44 und das Strömungsprofil 46 repräsentiert.
  • Die Rotorlaufschaufel-Strömungsprofile ragen radial über den Arbeitsmediumsströmungsweg nach außen in enge Nähe zu dem Stator 22.
  • 2 zeigt die erste Anordnung von Statorleitschaufeln 28, die von dem äußeren Gehäuse radial nach innen ragen. Jede Leitschaufel 28 ist um eine Achse As in Erstreckungsrichtung angeordnet, die in eine generell radiale Richtung ragt. Die Leitschaufel hat eine Basis 48 und eine Leitschaufelspitze 52. Die Leitschaufelspitze ist eine Verlängerung des Strömungsprofils. Eine Mehrzahl von Strömungsprofilabschnitten ist in Profilsehnenrichtung um die Achse As in Erstreckungsrichtung angeordnet, um die Konturen des Strömungsprofils zu definieren (so wie es hier verwendet ist, bedeutet Mehrzahl eine undefinierte Anzahl von zwei oder mehr). Das Strömungsprofil hat eine Profilsehnenrichtung C und eine Erstreckungsrichtung S, welche Bezugsrichtungen liefern. Die Erstreckungsrichtung ist generell rechtwinklig zur Rotationsachse Ar.
  • Eine Innenkranzanordnung 54 ragt umfangsmäßig um die Rotationsachse Ar und von dem Rotor nach außen. Die Innenkranzanordnung kann umfangsmäßig kontinuierlich oder umfangsmäßig segmentiert sein. Die Innenkranzanordnung weist einen Innenkranz 56 und einen Reibstreifen 58 auf. Der Reibstreifen 58 ist aus einem Elastomermaterial 58, beispielsweise Silikonkautschuk, gebildet, welches mit dem Innenkranz verbunden ist. Der Reibstreifen ist vorgeformt (d. h. vor der Installation hergestellt, indem er geformt und gehärtet wird), bevor er dem Innenkranz benachbart angeordnet und mit dem Kranz verbunden wird.
  • Der Innenkranz 56 ist aus einem thermoplastischen Material gebildet. Der Innenkranz hat ein Paar von axial beabstandeten Wänden, wie durch die strömungsaufwärtige Wand 62 und die strömungsabwärtige Wand 64 repräsentiert. Eine oder mehrere Rippen 66 erstrecken sich in einer generell radialen Richtung und umfangsmäßig über eine begrenzte Strecke, um mit dem Silikonkautschuk-Reibstreifen 58 zusammenzuwirken. Die Spitze 52 der Statorleitschaufel 28 erstreckt sich radial über mindestens einen Teil des Kranzes, um den Innenkranz abzustüt zen. Der Innenkranz hat Öffnungen zwischen den Wänden, wie durch die Öffnung 68 repräsentiert, jeweils zum Aufnehmen der Spitze einer zugehörigen Statorleitschaufel. Ein Elastomermaterial (nicht gezeigt) ist zwischen der Leitschaufel und dem Innenkranz angeordnet, um die Leitschaufel mit dem Innenkranz zu verbinden.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht des Innenkranzes 56, welche die Öffnungen 68 in dem Innenkranz zeigt. Die Öffnungen sind umfangsmäßig voneinander beabstandet und ragen generell in eine axiale Richtung. Jede Öffnung ist von einer strömungsprofilförmigen Wand 72 begrenzt. Die strömungsprofilförmige Wand macht den Innenkranz daran angepasst, Elastomermaterial aufzunehmen und liefert die Struktur zum Verbinden der Spitze der zugehörigen Statorleitschaufel mit dem Innenkranz.
  • Wie in der 4 gezeigt, ragen die Rippen 66a, 66b und die Wände 62, 64 von dem Innenkranz weg. Die Rippen und die Wände bilden eine Mehrzahl von Kammern 74, welche durch den vorgeformten Reibstreifen 58 begrenzt sind. Eine Abdeckwand 76 hat eine nach außen gerichtete Oberfläche 78, welche radial die Öffnung 68 begrenzt. Die Rippen 66a, 66b ragen von der Abdeckwand weg und enden an einer Spitzenoberfläche 82a, 82b der Rippe. Wie in der 5 gezeigt, ragen die Rippen 66a, 66b radial von der Abdeckwand 76 weg und erstrecken sich umfangsmäßig zwischen benachbarten Öffnungen 68.
  • 6 ist eine Darstellung einer Ausführungsform einer Kranzanordnung 56p des Stands der Technik, welche ein umfangsmäßig verlaufendes Aluminiumband 84 hat, welches an dem Innenkranz 56p angebracht ist. Das Aluminiumband schafft eine Abstützung für den Reibstreifen 58p nach dem Formen des Reibstreifens. Die Anbringung des Aluminiumbandes an dem Innenkranz schafft einen Verbindungsanschluss, der versagen kann. Das Verfahren des Stands der Technik zum Herstellen der Ausführungsform des Stands der Technik beinhaltet die Schritte des Formens des ungehärteten Silikonkautschuks in Position und danach Härten des Silikonkautschukmaterials. Während des Verfahrens des Formens des Reibstreifens des Stands der Technik schafft das Aluminiumband das Unterteil einer Form oder Formanordnung für das ungehärtete Dichtungsmaterial und Wände (nicht gezeigt) für die Formanordnung ragen von dem Innenkranz weg. Das ungehärtete Dichtungsmaterial in viskoser Form wird in der Formanordnung als ein klebriges, langsam fließendes Fluid angebracht und kommt mit dem Aluminiumband in Kontakt. Das Verfahren war schwierig, es schnell und effizient auszuführen, insbesondere beim Gießen des viskosen Silikonkautschukfluids zu Formen mit großen Durchmessern. Beim Härten des Materials bildete sich eine Klebeverbindung zwischen dem Aluminiumband und dem Reibstreifenmaterial.
  • Das Verwenden eines vorgeformten Reibstreifens, der nicht klebrig ist und der unabhängig von dem Kranz geformt wird, schafft Handlingvorteile während der Herstellung und kann Vorteile hinsichtlich der strukturellen Integrität unter Betriebsbedingungen bei einem Reibstreifen, der korrekt mit dem Innenkranz verbunden ist, schaffen.
  • Ein vorgeformter Silikonkautschuk-Reibstreifen wird notwendigerweise vor dem Anbauen gehärtet. Folglich ist er viel einfacher zu handhaben, weil er nicht klebrig ist. Andererseits ist ein spezielles Problem beim Verwenden eines nicht klebrigen Silikonkautschuk-Reibstreifens das zuverlässige Verbinden (Anhaften) des Reibstreifens an dem Innenkranz. Ein Ansatz ist die Verwendung eines Klebstoffs zwischen dem Silikonkautschuk-Reibstreifen und dem Innenkranz. Ein Problem beim Verwenden eines Klebstoffs ist das Erfordernis, die Verbindung zwischen dem Reibstreifen und dem Innenkranz sowohl hinsichtlich der Festigkeit als auch – entlang der Wände – auf Durchgängigkeit zerstörungsfrei zu testen.
  • 7 ist eine schematische Darstellung der Struktur, die sich ergibt, wenn ein Klebstoff zum Bilden von Streifen aus Verbindungsmaterial 86 verwendet wird, der sich zwischen dem Silikonkautschuk-Reibstreifen und den Rippen und zwischen dem Silikonkautschuk-Reibstreifen und den Seiten 88, 92 (der Wände 62, 64) des Kranzes erstreckt. Wie gezeigt, gibt es keine natürlichen mechanischen Merkmale, welche den vorgeformten Reibstreifen an dem Kranz anbringen, außer der Verbindungsschicht 86 zwischen dem Reibstreifen 58 und dem Innenkranz 56.
  • Wie in der 7 gezeigt, wurde die Kranzanordnung 54 modifiziert, um ein Verfahren zum zerstörungsfreien Testen der fertigen Konstruktion zu ermöglichen. Der Innenkranz 56 hat eine Öffnung 94, welche durch den Innenkranz geht, beispielsweise durch die strömungsabwärtige Wand 64. Die Öffnung bringt das Äußere des Kranzes in Strömungsverbindung durch die Öffnung mit der Innenkammer 74a. Jede der Kammern 74b, 74c ist in Strömungsverbindung und deshalb zu dem Äußeren durch die Öffnungen 94a, 94b. Diese Öffnungen können in dem inneren Ende der Rippen wie gezeigt oder in der Nähe des äußersten Bereichs der Rippen verlaufen. Bei manchen Konstruktionen mag der äußerste Bereich bevorzugt sein, weil das die Öffnung von dem Verbindungsmaterial 86 beabstandet. Die Öffnungen und die verbundene Kammerkonstruktion erlaubt ein Verbindungstesten, indem man ein Gas, beispielsweise Luft oder Stickstoff, strömen lässt, bis das Innere ein vorbestimmtes Druckniveau erreicht. Danach liefert die Zeitdauer, über die die Kammer ihren Druck hält, ein Maß für die Durchgängigkeit des Verbindungsmaterials und die Festigkeit der Verbindung. Das stellt sicher, dass es zwischen dem vorgeformten Silikonkautschuk-Reibstreifen und den Rippen und zwischen der strömungsaufwärtigen und der strömungsabwärtigen Wand des Kranzes eine adäquate Verbindung gibt. Wenn die Bindung nicht ausreichend ist oder nicht durchgängig ist, lecken Gase und die Struktur kann zu einem akzeptablen Zustand modifiziert werden.
  • 8 zeigt einen der Schritte bei dem Verfahren des Verbindens der vorgeformten Silikonkautschuk-Reibstreifen 58 mit den Rippen 66 und den Seiten 88, 92 der strömungsaufwärtigen Wand 62 der strömungsabwärtigen Wand 64 des Kranzes. Eine Kraft wird vorzugsweise über die Oberfläche verteilt auf den Reibstreifen 58 aufgebracht. Der Reibstreifen wird nach unten, auf und gegen die Rip pen 66 des Kranzes gerückt, so dass sich das vorgeformte Kautschukmaterial über die Spitzenoberflächen 82 der Rippen 66 und zwischen benachbarter Rippen ragt.
  • Wie in der 9 gezeigt, scheint die Spitzenoberfläche 82 der Rippe 66 entsprechend nach innen in den Reibstreifen 58 zu ragen. Die Spitzenoberfläche 82 ragt an der nicht installierten Position der Oberfläche des Reibstreifens, wie er vor der Installation auf der Rippe liegt (wie durch die unterbrochene Linie L gezeigt) vorbei. Die Rippe drückt die Oberfläche des vorgeformten Reibstreifens ein. Verbindungsmaterial 86 erstreckt sich lateral und in einer generell radialen Richtung und bildet eine vertikale Schicht aus Verbindungsmaterial 86 zwischen einem Teil der in Axialrichtung ragenden Bereiche der Rippe und des Reibstreifens. Es hat sich herausgestellt, dass diese vertikale Verbindung gegen Verscheren viel stärker ist als die Verbindung zwischen dem Innenkranz und dem Reibstreifen, welche sich aus dem lediglich Anbringen des Reibstreifens an der nach innen gerichteten Spitzenoberfläche der Rippe und an andere nach innen gerichteten Oberflächen des Kranzes ergibt.
  • 10 ist eine schematische Darstellung, welche die Relation der Materialschichten, welche für die Verbindung verwendet werden, zeigt. Während der Herstellung ist das thermoplastische Material des Innenkranzes 56 das äußerste Material. Eine Lage aus Epoxyharz-Primer 96 wird aufgebracht. Der Epoxyharz-Primer weist ein in einem Lösungsmittel gelöstes Epoxyharz auf, wie nachfolgend beschrieben. Der Epoxyharz-Primer wird gehärtet und das Lösungsmittel verdampft und hinterlässt eine Oberfläche, die zur Verbindung mit einem Silikonkautschuk-Primer 98 vorbereitet ist.
  • Danach wird ein Silikonkautschuk-Primer 98 aufgebracht. Der Silikonkautschuk-Primer verbindet sich gut mit dem Epoxyharz-Primer 96 aus nicht vollständig verstandenen Gründen. Man glaubt, dass der Epoxyharz-Primer und sein Lösungsmittel, wenn sie auf den Kranz aufgebracht werden, die inerte chemische Zusam mensetzung des thermoplastischen Materials modifizieren und bewirken, dass es sich wie ein reaktives wärmehärtendes Material verhält. Ein Silikonkautschuk-Kleber 112, beispielsweise ein Kleber in Pastenform, wird wiederum zwischen dem vorgeformten Silikonkautschuk-Reibstreifen und der Mischung von Epoxyharz-Primer und Silikonkautschuk-Primer aufgebracht. Der Silikonkautschuk-Kleber wird auf die Mischung der zwei Primer zum Verbinden des Reibstreifens mit dem Innenkranz aufgebracht. Das kann durch Aufbringen der Paste direkt auf die Mischung von Primern und dann Aufbringen des Reibstreifens 58 oder durch Aufbringen der Paste auf den Reibstreifen und dann Aufbringen des Reibstreifens auf den Innenkranz erfolgen. In beiden Fällen wird der Reibstreifen durch eine auf die Oberfläche des Reibstreifens ausgeübte Kraft in Position gepresst, wie in 8 gezeigt.
  • Wie ausgeführt ist die 10 eine schematische Darstellung der Schichten. Die relative Größe der Schichten aus Epoxyharz kann viel kleiner sein als die der in 10 gezeigten Schichten. Diese Schichten und insbesondere die Schicht aus Epoxyharz-Primer können in dem fertigen Produkt nur schwierig aufzufinden sein. In den meisten Produkten kann die Schicht aus Epoxyharz-Primer durch ausgeklügelte Techniken aufgefunden werden, beispielsweise durch Lichtelektronenmikroskopverfahren, welche die elementaren Material detektieren, die vorhanden sind. Es ist möglich, dass es bei manchen Produkten nicht möglich ist, die schematisch gezeigten separaten Schichten aus Epoxyharz-Primer und Silikonkautschuk-Primer (oder die Schicht aus der Mischung von Epoxyharz-Primer und Silikonkautschuk-Primer, die sich ergibt) aufzufinden. Jedoch wird das Produkt eine verbesserte Verbindungs-Zugfestigkeit haben.
  • Die Erfahrung hat gezeigt, dass das Verbindungsmaterial 86, welches gebildet wird, eine deutlich verbesserte Verbindung gegenüber der Verbindung liefert, zu der es ohne einen Epoxyharz-Primer kommt. Typische Zugtests von Konstruktionen, welche den Epoxyharz-Primer nicht verwenden, zeigen eine eingeschränkte Verbindungsfestigkeit und hauptsächlich Haftverbindungsversagen (adhesive bond failure) des Klebemittels an dem thermoplastischen Material. Mit der Zugabe des Epoxyharz-Primers ergeben die gleichen Tests eine Festigkeitsverbesserung um den Faktor zwei bis vier bei einem Zerreiß-Versagensmodus (cohesive failure mode) von annähernd hundert Prozent.
  • Beispiel
  • Das folgende detaillierte Verfahren wurde verwendet, um Ausführungsformen des in 2 gezeigten Typs zu bilden. Das folgende ist ein detailliertes Beispiel zum Ausführen des Verfahrens zum Bilden einer Ausführungsform des in 2 gezeigten Typs und beschränkt die vorangehende Beschreibung nicht. Es ist nicht erforderlich, sämtliche Schritte bei allen Konstruktionen auszuführen, welche ein thermoplastisches Substrat mit einem elastomeren vorgeformten Teil verbinden. In diesem Beispiel ist der Innenkranz 56 aus einem thermoplastischen Material gebildet. Zufriedenstellende Materialien für den Kranz beinhalten Material aus der Ultem Materialfamilie, von der Firma General Electric, Ultem Products Oper., Pittsfield, Massachusetts, der EC-1000 oder EF-1000 Familie von LNP Corp., Malvern, Pennsylvania, oder der RTP-2000 Familie von RTP Corp., Winona, Minnesota. Die Materialien haben inerte Polymermolekülketten, die sich nicht einfach mit Silikonkautschuken verbinden. Das zum Teil deshalb, weil die Enden der Kunststoffmoleküle keine starken Reaktionsstellen sind und im Ergebnis mit einem Material schwierig zu verbinden sind.
  • Das thermoplastische Material, beispielsweise das Ultem Material, wird vor dem Verbinden mit dem Silikonkautschuk-Reibstreifen modifiziert. Das wurde durch Aufbringen eines ein Lösungsmittel enthaltenden Epoxyharz-Primers durchgeführt. Die speziellen Schritte beinhalten ein leichtes Korn-Strahlen der Oberfläche; Reinigen der Oberfläche mit Alkohol und Aufbringen eines Epoxyharz-Primers mit einer Dicke, die geringer ist etwa 0,001 inch (0,025 mm). Eine Klasse von Epoxyharz-Primern, die sich als zufriedenstellend herausgestellt hat, ist die Klasse von Epoxyharzen, welche Glycidetherstrukturen in den Endpositio nen haben und die viele Hydroxylgruppen haben und mit Aminen einfach aushärten. Epoxyharz-Primer, von denen man glaubt, dass sie zufriedenstellend sind, beinhalten Epoxyharz-Primer BR-154 von Cytec Engineered Materials, Havre de Grace, MD; oder EA-9205 oder EA-9205R von Dexter Corporation, Hysol Division, Pittsburg, California.
  • Das Epoxyharz wurde mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Methyl-ethyl-keton (MEK) verdünnt, so dass die Mischung aus Epoxyharz-Primer und dem Lösungsmittel das Verbinden des Epoxyharz-Primers mit dem thermoplastischen Kranz unterstützte. Kombiniert mit dem Epoxyharz fördert das Lösungsmittel chemisch das Verbinden zwischen der Mischung und dem Substrat. Obwohl der Verbindungsmechanismus nicht gut verstanden ist, glaubt man, dass das MEK-Lösungsmittel beim lokalen Angreifen der Molekülenden hilft und es dem Epoxyharz erlaubt, mit einem thermoplastischen Material zu reagieren. Das MEK verdampft, und man glaubt, dass es nicht länger Teil des Prozesses ist. Der Mechanismus ist nicht abgeschlossen, bis der Epoxyharz-Primer gehärtet ist. Der Epoxyharz-Primer hatte annähernd mindestens achtzig (80) Prozent von MEK Lösungsmittel (Gewichtsprozent) und in einer Ausführungsform betrug er etwa neunzig (90) Prozent MEK Lösungsmittel. Andere Lösungsmittelkandidaten beinhalten Typen wie Ketone und unvollständig chlorierten Kohlenwasserstoff. Alkohol kann möglicherweise wirksam sein, wurde jedoch nicht getestet.
  • Der thermoplastische Kranz mit dem Epoxyharz-Primer wurde dann in einem Ofen bei dreihundertfünfzig Grad Fahrenheit (177°C) eine Stunde lang gehärtet. Die gehärtete Epoxyharz-Primerschicht war nun eine aktive Oberfläche zum Verbinden.
  • Der Silikonkautschuk-Primer wurde dann aufgebracht und hat chemisch mit dem Epoxyharz-Primer reagiert. Zufriedenstellende Materialien für die Silikonkautschuk-Primer sind beispielsweise DC-1200 Red oder Clear von Dow Corning, Midland, Michigan, oder Visilox V-06 Red oder Clear von Rhone-Poulenc, Troy, New York. Den Silikonkautschuk-Primer lässt man durch Lufttrocknen bei Raumtemperatur für zwei Stunden in einem umgebungskontrollierten silikonreinen Raum setzen.
  • Der Innenkranz war fertig zum Aufnehmen des Silikonkautschuk-Klebers in Pastenform nach dem Härten des Epoxy und dem Setzen des Silikonkautschuk-Primers. Der Silikonkautschukpastenkleber wurde auf den Silikonkautschuk-Reibstreifen aufgebracht und wurde dann an die Rippenstruktur des Innenkranzes geklemmt. Zufriedenstellende Materialien für die Silikonpaste sind Klebemittel wie V-612 von Rhodia Corporation (Rhone Puolenc), Troy, New York oder Thermosil 4000 von FMI Chemical, Manchester, Connecticut. Beispiele für andere weniger viskose Materialien sind Materialien wie Silastic J von Dow Corning, Midland, Michigan; Dapcocast 37 von D Aircraft Products, Anaheim, Californien und RTV 630 und RTV 668 von General Electric Co., Waterford, New York. Materialien für den geformten Silikonkautschuk-Reibstreifen sind Visilox V-622 von Rhodia (Rhone Poulenc), Troy, New York oder Dow Corning 3-6891 von Dow Corning, Auburn, Michigan. Der Silikonkautschuk-Reibstreifen und die Rippenstruktur des Innenkranzes werden mit Druck gegen die flache Dichtungsoberfläche, wie in der 8 gezeigt, geklemmt. Der Druck auf den Reibstreifen und die Kleberpaste bildet „T"-förmige Verbindung, wie in der 9 gezeigt. Die Silikonkautschuk-Kleberpaste kann zwischen dem Reibstreifen und der Spitzenoberfläche der Rippen gefangen sein, was ein Verbinden an dieser Stelle bewirkt. Alternativ kann der Druck die Klebepaste von dieser Stelle weg zwingen. In beiden Fällen bildet das Klebemittel Ausrundungen (d. h. dünne Streifen aus Verbindungsmaterial) oder Nähte aus Verbindungsmaterial 86 an den Stoßstellen. Die vertikale Seite des Verbindungsmaterials der Ausrundungen liefert den meisten Widerstand während einer Abziehbelastung, zu der es kommen kann, wenn ein Teil der Rotorstruktur gegen den Reibstreifen anreibt. Das mit der Vertikalfläche zusammenwirkende Verbindungsmaterial verschafft der Struktur eine gute Scherfestigkeit, welche der Schlüssel für eine gute Verbindungsfestigkeit gegenüber der, zu der es bei einer Flach-auf-flach-Zugverbindungsgeometrie kommt, und darüber hinaus, ist.
  • Tests der gleichen Ausführungsformen mit und ohne Epoxyharz-Primer wurden durchgeführt. Diese Tests haben eine Überlapp-Zugscherfestigkeit von etwa einhundertzwanzig (120) psi (827 kPa) ohne den Epoxyharz-Primer und fünfhundert (500) psi (3,45 MPa) mit dem Epoxyharz-Primer gezeigt. Der Versagensmodus ist wichtig und es zeigte sich ohne den Epoxyharz-Primer hauptsächlich ein Anhaftversagen (adhesive failure) und ein vollständiges Zerreißversagen (cohesive failure) mit dem Epoxyharz-Primer.
  • Obwohl die Verbindungsverbesserungsdemonstrationen die vorangehend beschriebenen Materialien verwendeten, sollte der Mechanismus für diese Verbesserung für jegliche in einem organischen Lösungsmittel gelösten Primer auf Epoxybasis ähnlich sein, wenn er auf irgendein thermoplastisches Material aufgebracht wird. Folglich liefert dieses Verfahren ein kostengünstiges Verfahren zum Ausbilden von Verbindungen zwischen Silikonkautschukkomponenten, beispielsweise Dichtmitteln oder Klebemitteln, und thermoplastischen Komponenten.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezugnahme auf detaillierte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, sollten Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen in deren Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims (20)

  1. Statoranordnung für eine Rotationsmaschine, aufweisend einen Innenkranz (56), einen vorgeformten umfangsmäßig verlaufenden Reibstreifen (58), der mit dem Kranz (56) durch Klebemittel verbunden ist; und dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeformte Reibstreifen (58) ein elastomerer Streifen ist.
  2. Statoranordnung nach Anspruch 1, mit einer Achse A und mit einer Mehrzahl von Statorleitschaufeln (28), die über einen Arbeitsmediumsströmungsweg nach innen ragen; wobei der Innenkranz (56) aus einem Material gebildet ist, welches sich bezogen auf die Achse A umfangsmäßig erstreckt und welches daran angepasst ist, an mindestens zwei der Statorleitschaufeln angebracht zu sein, wobei der Kranz (56) hat eine strömungsaufwärtige Wand (62), welche sich umfangsmäßig und radial erstreckt, eine strömungsabwärtige Wand (64), welche sich umfangsmäßig und radial erstreckt und die axial von der strömungsaufwärtigen Wand beabstandet ist und einen Hohlraum dazwischen lässt, und mindestens eine Rippe (66) mit einer strömungsaufwärtigen Seite und einer strömungsabwärtigen Seite, welche sich umfangsmäßig und radial erstreckt und die von den Wänden (62, 64) beabstandet ist und eine Kammer (74) zwischen der Rippe (66) und der strömungsaufwärtigen Wand (62) und zwischen der Rippe (66) und der strömungsabwärtigen Wand (64) lässt; und wobei der vorgeformte, umfangsmäßig verlaufende Reibstreifen (58) aus einem gehärteten Elastomermaterial gebildet ist, welches sich erstreckt, um die Kammer (74) zu begrenzen und welches daran angepasst ist, durch Verbindungsmaterial (86) mit dem Kranz verbunden zu werden; wobei die Statoranordnung (22) ferner aufweist: ein Elastomer-Verbindungsmaterial (86), welches das Klebemittel aufweist und welches sich von dem Kranz (56) zu dem vorgeformten Reibstreifen (58) erstreckt, um den vorgeformten Reibstreifen mit dem Kranz zu verbinden; wobei das Verbindungsmaterial (86) sich als ein Materialstreifen von mindestens einer der Seiten der Rippe (66) zu dem elastomeren Reibstreifen (58) erstreckt; und wobei sich das Verbindungsmaterial (86) über den Umfang des Reibstreifens (58) und zwischen dem Reibstreifen (58) und dem Kranz (56) erstreckt.
  3. Statoranordnung nach Anspruch 2, wobei das Verbindungsmaterial (86) zwischen dem Reibstreifen (58) und dem Kranz (56) eine Dichtung bildet, die in der Lage ist, die Leckage von Gasen zu unterbinden, und wobei der Kranz (56) mindestens eine Öffnung (94) hat, welche das Innere des Kranzes mit dem Äußeren des Kranzes in Strömungsverbindung bringt und die Statoranordnung daran angepasst macht, druckbeaufschlagte Gase zum Testen der Festigkeit der Verbindung zwischen dem Kranz (56) und dem Reibstreifen (58) aufzunehmen.
  4. Statoranordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei während der Installation des Reibstreifens (58) an dem Kranz (56) der vorgeformte Reibstreifen (58) radial in die von der Rippe (66) begrenzte Kammer (74) verformt wird, so dass sich ein Bereich des Reibstreifens (58) radial erstreckt, um axial auf einen sich radial erstreckenden Bereich der Rippe (66) gerichtet zu sein und wobei sich das elastomere Verbindungsmaterial (86) radial und axial zwischen mindestens einem Teil der axial gerichteten Bereiche der Rippe (66) und dem vorgeformten Reibstreifen (58) erstreckt, um die Scherfestigkeit an dem Übergang des Reibstreifens (58) und der Rippe (66) zu erhöhen.
  5. Statoranordnung nach Anspruch 4, wobei sich das elastomere Verbindungsmaterial (86) radial und axial zwischen die radial gerichteten Oberflächen der Rippe (66) und des vorgeformten Reibstreifens (58) erstreckt.
  6. Statoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsmaterial (86) Epoxyharz-Primer (96) und Silikonkautschuk aufweist.
  7. Statoranordnung nach Anspruch 6, wobei der vorgeformte Reibstreifen (58) Silikonkautschuk ist, wobei der Kranz (56) aus einem thermoplastischen Material gebildet ist und wobei das Verbindungsmaterial (86) aus einem Material gebildet ist, welches sich aus der Mischung eines an dem Kranz (56) angeordneten Epoxyharz-Primers (96), eines auf dem Epoxyharz-Primer (96) angeordneten Silikonkautschuk-Primers (98) und eines auf dem Silikonkautschuk-Reibstreifen (58) angeordneten Silikonkautschuk-Kleber (102) ergibt.
  8. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Reibstreifen (58) ein Silikonkautschukmaterial ist, wobei der Kranz (56) ein thermoplastisches Material ist, und wobei das Verbindungsmaterial (86) für den Reibstreifen gebildet ist aus: einer Lage aus Epoxyharz-Primer (96), der auf dem thermoplastischen Material des Kranzes (56) angeordnet ist; einer Lage aus Silikonkautschuk-Primer (98), der auf dem Epoxyharz nach dem Härten des Epoxyharz-Primers angeordnet wird; und einer Lage aus Silikonkautschuk-Kleber (102), der zwischen der Lage aus Silikonkautschuk-Primer (98) und dem Reibstreifen (58) angeordnet wird; und wobei das Verbindungsmaterial (86) ein Mittel zum Verbinden des Reibstreifens (58) mit dem Kranz (56) durch Pressen des Reibstreifens (58) in Position gegen den Silikonkautschuk-Primer (98) schafft.
  9. Statoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Statoranordnung mindestens zwei Kammern (74a, 74b) aufweist, die in dem Kranz (56) angeordnet sind und durch den Reibstreifen (58) begrenzt sind, und wobei die Kammern in Strömungsverbindung durch mindestens eine Öffnung (94) mit dem Äußeren der Statoranordnung sind.
  10. Statoranordnung nach Anspruch 1, wobei der Innenkranz (56) ein aus einem thermoplastischen Material gebildetes Substrat aufweist, welches sich umfangsmäßig bezüglich der Achse A erstreckt; wobei der vorgeformte, sich umfangsmäßig erstreckende Reibstreifen (58) aus einem gehärteten Silikonkautschukmaterial gebildet ist; und wobei ein Verbindungsmaterial (86), welches die Klebemittel aufweist, sich zwischen dem vorgeformten Silikonkautschukmaterial und dem thermoplastischen Substrat erstreckt, wobei das Verbindungsmaterial (86) aus einer Lage aus Epoxyharz-Primer (96), einer Lage aus Silikonkautschuk-Primer (98) und einer Lage aus Silikonkautschuk-Kleber (102) gebildet ist.
  11. Statoranordnung nach Anspruch 10, wobei der Epoxyharz-Primer (96) dem thermoplastischen Material benachbart angeordnet ist, wobei der Silikonkautschuk-Kleber (102) dem aus Silikonkautschukmaterial gebildeten vorgeformten Reibstreifen (58) benachbart ist und der Silikonkautschuk-Primer (98) dem Epoxyharz-Primer (96) benachbart und dem Silikonkautschuk-Kleber (102) benachbart ist.
  12. Verfahren zum Verbinden eines vorgeformten Silikonkautschuk-Gegenstands (58) mit einem thermoplastischen Substrat (56), aufweisend: Anordnen einer Lage aus Epoxyharz-Primer (98) auf dem thermoplastischen Substrat (56); Härten des Epoxyharz-Primers (96); Anbringen einer Lage aus Silikonkautschuk-Primer (98) auf dem gehärteten Epoxyharz-Primer (96); Anbringen einer Lage aus Silikonkautschuk-Kleber (102) zwischen dem Silikonkautschuk-Gegenstand (58) und dem Silikonkautschuk-Primer (98); und Drücken des Silikonkautschuk-Gegenstands (58) in Richtung auf das thermoplastische Substrat (56), um Druck auf die Materialschichten zwischen dem thermoplastischen Substrat und dem Silikonkautschuk-Gegenstand aufzubringen, und Halten des Drucks über eine Zeitdauer.
  13. Verfahren zum Verbinden nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Härtens des Epoxyharz-Primers (96) das Erwärmen des Epoxyharz-Primers (96) auf eine erhöhte Temperatur und Halten des Primers bei der Temperatur für eine Zeitdauer beinhaltet.
  14. Verfahren zum Verbinden nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Schritt des Härtens des Epoxyharz-Primers (96) das Halten des Epoxyharz-Primers bei einer Temperatur von etwa dreihundertfünfzig Grad Fahrenheit (177°C) für etwa eine Stunde aufweist.
  15. Verfahren zum Verbinden nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Epoxyharz-Primer (96) als ein Fluid aufgebracht wird, welches ein in einem Lösungsmittel, welches das Verbinden zwischen dem Epoxyharz und dem thermoplastischen Material fördert, angeordnetes Epoxyharz aufweist.
  16. Verfahren zum Verbinden nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Epoxyharz-Primer (96) in der Form eines Fluids aufgebracht wird und der Epoxyharz-Primer ein in einem aus einem Methyl-ethyl-keton gebildeten Lösungsmittel angeordnetes Epoxyharz aufweist.
  17. Verfahren zum Verbinden nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Schritt des Anbringens eines Silikonkautschuk-Primers (98) das Setzen des Silikonkautschuk-Primers (98) vor dem in Kontakt Bringen des Silikonkautschuk-Primers (98) mit dem Silikonkautschuk-Kleber (102) aufweist.
  18. Verfahren zum Bilden einer Statoranordnung für eine Rotationsmaschine, wobei die Rotationsmaschine eine Achse A und eine Mehrzahl von Statorleitschaufeln (28) hat, die sich über einen Arbeitsmediumsströmungsweg nach innen erstrecken, wobei die Statoranordnung einen vorgeformten Silikonkautschuk-Gegenstand (58) aufweist, aufweisend: Vorbereiten eines Innenkranzes (56) aus thermoplastischem Material zum Empfangen eines Epoxyharz-Primers (96), wobei der Innenkranz (56) daran angepasst ist, mit mindestens zwei der Statorlaufschaufeln (28) in dem installierten Zustand zusammenzuwirken, wobei der Innenkranz eine strömungsaufwärtige Wand (62), mindestens eine Rippe (66a, 66b) und eine strömungsabwärtige Wand (64) hat, die sich umfangsmäßig erstreckten und axial beabstandet sind und eine strömungsaufwärtige Kammer (74c) zwischen einer Rippe (66b) und der strömungsaufwärtigen Wand (62) und eine strömungsabwärtige Kammer (74a) zwischen einer Rippe (66a) und der strö mungsabwärtigen Wand (64) lassen, wobei die Kammern sich umfangsmäßig erstrecken und jeweils in Radialrichtung offen sind; und Verbinden des Silikonkautschuk-Gegenstands (58) mit dem Innenkranz (56) unter Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17; wobei der Epoxyharz-Primer ein Lösungsmittel aufweist, welches mit dem thermoplastischen Material wechselwirkt; und wobei der Schritt des Drückens des vorgeformten Silikonkautschuk-Gegenstands (58) in Richtung auf das thermoplastische Substrat (56) einen Streifen aus Verbindungsmaterial (86) bildet, welcher den Reibstreifen (58) an den Wänden und der Rippe festmacht.
  19. Verfahren zum Bilden einer Statoranordnung nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Bildens des Streifens aus Verbindungsmaterial (86) das Bilden einer Dichtung zwischen dem Reibstreifen (58) und dem Kranz (56) aufweist, welches den Öffnungsbereich der Kammern (74) abdichtet, wobei der Streifen aus Verbindungsmaterial (86) in der Lage ist, die Leckage von Gasen zu unterbinden, und wobei der Kranz (56) mindestens eine Öffnung (94) hat, welche die Kammern in Strömungsverbindung mit dem Äußeren des Kranzes bringt und die Statoranordnung daran angepasst macht, druckbeaufschlagte Gase zu empfangen, und wobei das Verfahren einen Schritt des Testens der Festigkeit der Verbindung (86) zwischen dem Kranz (56) und dem Reibstreifen (58) durch Fließenlassen von druckbeaufschlagten Gasen in die Kammern (74) zum Ausüben eines vorbestimmten Kraftniveaus gegen den Reibstreifen aufweist.
  20. Verfahren zum Bilden einer Statoranordnung nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Schritt des Drückens des vorgeformten Silikonkautschuk-Reibstreifens (58) in Richtung auf das thermoplastische Substrat (56) das Verformen des vorgeformten Reibstreifens radial in die von der Rippe (66) begrenzte Kammer aufweist, so dass ein Bereich des Reibstreifens (58) radial ragt, um axial auf einen radial verlaufenden Bereich der Rippe (66) gerichtet zu sein, und wobei das elastomere Verbindungsmaterial (86) sich radial und axial zwischen mindestens einem Teil des axial gerichteten Bereichs der Rippe (66) und dem vorgeformten Reibstreifen (58) erstreckt, um die Scherfestigkeit an dem Übergang des Reibestreifens (58) und der Rippe (66) zu verbessern.
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