EP1310735B1 - Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement - Google Patents

Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement Download PDF

Info

Publication number
EP1310735B1
EP1310735B1 EP02020171A EP02020171A EP1310735B1 EP 1310735 B1 EP1310735 B1 EP 1310735B1 EP 02020171 A EP02020171 A EP 02020171A EP 02020171 A EP02020171 A EP 02020171A EP 1310735 B1 EP1310735 B1 EP 1310735B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
heat shield
shield arrangement
accordance
sealing element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
EP02020171A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1310735A1 (de
Inventor
Miklos Dr. Gerendas
Dr.-Ing. Klaus Höschler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG filed Critical Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Publication of EP1310735A1 publication Critical patent/EP1310735A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1310735B1 publication Critical patent/EP1310735B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04Supports for linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002Wall structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05005Sealing means between wall tiles or panels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00012Details of sealing devices

Definitions

  • the invention relates to a heat shield arrangement with a plurality of shingles, which are each mounted on a wall, and with at least one arranged between adjacent shingles sealing element, wherein the shingles are spaced from the wall to form a loadable with cooling air gap.
  • the heat shield arrangement relates to a structure which conducts hot gas, in particular into a metallic component of a gas turbine plant or combustion chamber of a gas turbine.
  • combustion chamber components for.
  • heat shields or shingles to screw without sealing element with the wall of a combustion chamber.
  • the connection is made by means of a bolt, wherein the edges of the shingle rest directly on the wall of the combustion chamber. In this case, no sealing element is used.
  • Strip seals are known. These are inserted into lateral slots between adjacent shingles or heat shields and thus seal them against each other. Such a construction, for example, DE 10 003 728. There are such Seals designed as Riffelbleche, which are inserted into corresponding lateral grooves of the shingles.
  • seals according to EP 1 130 219 A1 since the region between two adjacent heat shields between the grooves for the clamp-like seal can not be supplied with air for the preferred method of effusion or transpiration cooling.
  • the seal has a large radial extent and is therefore not flexible in the axial direction. At different thermal expansions along the shingle edge due to temperature gradients or radial deformations from others Due to reasons results in a reduced quality of the sealing effect.
  • the invention is further based on the problem that the usual shingles are bolted by a bolt rigidly with the wall of the combustion chamber.
  • the bolt is usually designed as a threaded bolt, it is fixed by means of a washer and a nut. This rigid attachment leads to a significant increase in the mechanical stresses in the component. When the temperature rises, these quickly exceed the permissible values, so that cracks occur in the material of the wall of the combustion chamber.
  • the invention is based on the object to provide a heat shield assembly of the type mentioned, which allows a simple design and simple, reliable applicability sufficient cooling and has a long service life.
  • edges of the shingles to be sealed are held spaced apart from the wall by means of fastening elements and that the sealing element is mounted so as to rest against the edges of the shingles spaced from the wall, wherein the seal can slide over these edges.
  • the shield assembly according to the invention is characterized by a number of significant advantages.
  • the seal Since the seal is not inserted in slots of the shingles, but is mounted between shingles and wall, there is the decisive advantage that the edges of the shingle do not rest against the wall. Rather, they are held by the fasteners at a certain distance from the wall. This makes it possible that on the one hand, the seal can always rest on both shingles and that on the other hand, a sufficient implementation of cooling air is ensured even in the region of the seals. Even if the shingles (or even the wall) deform by the action of heat, but it is always ensured a sufficient seal.
  • lateral guides are provided for holding the sealing element. These prevent slipping out of the seal, so that it can be reliably fixed even when vibrations occur o. ⁇ ., The lateral guidance of the seal leaves enough play for the compensation of a relative displacement of two adjacent shingles by sliding the seal on the shingle edges.
  • the lateral guides extend only over part of the length of the sealing element.
  • the fastening element is designed as a bolt, which passes through a recess of the wall. It is provided that at least on one side of the wall, at least one elastic element is interposed, whereby an angular mobility of the shingle is achieved to the wall. In a preferred embodiment of the invention, it is also possible to install at least one elastic element on both sides of the wall.
  • This embodiment according to the invention which can also be used completely independently of the above-described sealing arrangement with differently designed shingles, gives, inter alia, the following advantages: Even very small displacements and changes in angle between the shingle and the wall of the combustion chamber can drastically reduce the stress level in the shingle , This mobility is ensured by the inventive design. Since an elastic element is arranged in the region of the recess of the wall, which of course must have a slightly larger diameter according to the invention than the outer diameter of the bolt, a corresponding displacement path is ensured. This mobility is feasible without an enlargement of the required for mounting wall surface. Furthermore, it can be ensured that the aero-dynamic behavior of the shingle does not change due to the mobility. Thus, the cooling air flows as well as we will not affect the overall cooling efficiency.
  • the elastic element By means of the elastic element there is the possibility to hold the bolt elastic, but seal gas-tight.
  • the elastic element is at the same time designed as a sealing element.
  • the elastic element also has vibration damping properties, for example by the friction between the plurality of provided in a package elastic elements and / or the wall and the surface of the shingle.
  • This configuration results in a reduced component load, which can be exploited to extend the life or even to an increase in the allowable temperature.
  • a wall 2 for example a combustion chamber is shown in a schematic manner in the cross-sectional view. On these are, for example, with fasteners 6, side by side lying several shingles 1 mounted.
  • the mounting axes are each provided with the reference numeral 10.
  • a gap 4 is formed through which cooling air is passed.
  • the arrows schematically show the cooling air flows. It becomes clear that according to the invention the seal in any way hinders the effusion or transpiration cooling in the region of the shingle edge.
  • possible passage openings o. ⁇ . Reference should be made to the prior art, so that can be dispensed with detailed representations at this point.
  • the cross section of the gap 4 is so large that the edges 5 of the shingles 1 do not rest against the wall 2. Rather, it is below the edges 5 a strip-shaped or plate-shaped sealing element 3 is arranged, to whose guidance lateral guides 7 are provided.
  • Fig. 2 shows a simplified representation in the perspective view of the flexible, interrupted guides 7.
  • the segmentation of the lateral guide results in a flexibility of the seal, which is hardly inferior to that of strip seals. With deformation of the shingle by temperature gradients, a good seal is still guaranteed.
  • a threaded bolt is provided, which passes through a recess 8 of the wall 2.
  • the recess 8 has a larger diameter than the outer diameter of the fastening element 6.
  • a washer 12 is provided.
  • each annular elastic elements 9 are inserted. These can, as with the embodiment of FIG. 3, have a C-shaped cross-section. This results in a sufficient elasticity. At the same time, the elastic elements 9 lead to a seal, which may in particular be gas-tight in order to prevent the escape of cooling air. By appropriate dimensioning results in an angular and lateral mobility of the fastener 6 and the shingle 1 relative to the wall second
  • the elastic elements 9 are formed in the form of disc springs. These have the additional advantage of vibration damping by the friction between the individual spring plates.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hitzeschildanordnung mit mehreren Schindeln, welche jeweils an einer Wandung gelagert sind, sowie mit zumindest einem zwischen benachbarten Schindeln angeordneten Dichtungselement, wobei die Schindeln zur Wandung zur Bildung eines mit Kühlluft beaufschlagbaren Zwischenraums beabstandet sind.
  • Die Hitzeschildanordnung betrifft eine heißgasführende Struktur, insbesondere in metallisches Bauteil einer Gasturbinenanlage oder Brennkammer einer Gasturbine.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Brennkammerbauteile, z. B. Hitzeschilde oder Schindeln, ohne Dichtelement mit der Wandung einer Brennkammer zu verschrauben. Die Verbindung erfolgt mittels eines Bolzens, wobei die Ränder der Schindel direkt auf der Wandung der Brennkammer aufliegen. Hierbei wird kein Dichtungselement verwendet.
  • Insgesamt ergibt sich bei diesen Konstruktionen der Nachteil, dass sich die Schindeln bei Temperaturbelastung von der Wandung der Brennkammer abheben. Es bildet sich dabei ein Spalt, durch welchen Kühlluft entweichen kann. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur der Schindeln und damit zu einem weiteren Öffnen des Randspaltes. Letztendlich ist ein Versagen der Schindeln oder Hitzeschilde die Folge.
  • Aus anderen Ausgestaltungsformen sind sog. Streifendichtungen bekannt. Diese werden in seitliche Schlitze zwischen benachbarte Schindeln oder Hitzeschilde eingelegt und dichten diese somit gegeneinander ab. Eine derartige Konstruktion zeigt beispielsweise die DE 10 003 728. Dort sind derartige Dichtungen als Riffelbleche ausgebildet, die in entsprechende seitliche Nuten der Schindeln eingesteckt sind.
  • Aus EP 1 130 219 A1 sind klammerartige Dichtungen bekannt, die von der heißgasabgewandten Seite in Nuten des Hitzeschildes eingreifen. Hierbei kann das Dichtelement auch faltenbalgartig oder mehrteilig ausgeführt sein. Eine Verschieblichkeit der Hitzeschilder zueinander im Betrieb der Gasturbinenanlage wird durch Biegen der Schenkel der im wesentlichen U-förmigen Dichtung ermöglicht.
  • Bei den oben beschriebenen Dichtungen, welche in seitliche Schlitze eingeschoben werden, ergeben sich Nachteile hinsichtlich der Montage und der Kühlung. Die Dichtungen müssen nach der Montage der Schindeln in die Schlitze hineingeschoben und gegen Herausrutschen gesichert werden. Dieser Vorgang ist arbeitsaufwändig und technisch nicht immer ganz einfach, insbesondere da der Zugang zu den Dichtungsschlitzen der einzelnen Schindeln nicht immer gegeben ist. Ein weiterer Nachteil derartiger Konstruktionen liegt darin, dass die Bereiche der Schindeln, die oberhalb der Dichtungen und der für diese vorgesehenen Schlitze liegen, nicht ausreichend mit Kühlluft beaufschlagbar sind.
  • Dies gilt insbesondere für Dichtungen nach EP 1 130 219 A1, da der Bereich zweier benachbarter Hitzeschilder zwischen den Nuten für die klammerartige Dichtung nicht mit Luft für die bevorzugte Methode der Effusions- oder Transpirationskühlung versorgt werden kann. Außerdem hat die Dichtung eine große radiale Erstreckung und ist somit in axialer Richtung nicht flexibel. Bei unterschiedlichen Wärmedehnungen entlang der Schindelkante durch Temperaturgradienten oder radialen Verformungen aus anderen Gründen ergibt sich eine verminderte Qualität der Dichtwirkung.
  • Der Erfindung liegt weiterhin die Problematik zu Grunde, dass die üblichen Schindeln mittels eines Bolzens starr mit der Wandung der Brennkammer verschraubt sind. Der Bolzen ist dabei üblicherweise als Gewindebolzen ausgelegt, er wird mittels einer Unterlegscheibe und einer Mutter fixiert. Diese starre Befestigung führt zu einer deutlichen Erhöhung der mechanischen Spannungen im Bauteil. Bei Temperaturerhöhung übersteigen diese schnell die zulässigen Werte, so dass Risse im Material der Wandung der Brennkammer auftreten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Hitzeschildanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbarkeit eine ausreichende Kühlung ermöglicht und eine hohe Lebensdauer aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen, dass abzudichtende Ränder der Schindeln mittels Befestigungselementen von der Wandung beabstandet gehalten sind und dass das Dichtungselement von der Wandung beabstandet gegen die Ränder der Schindeln anliegend montiert ist, wobei die Dichtung über diese Ränder gleiten kann.
  • Die erfindungsgemäße Schildanordnung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus.
  • Da die Dichtung nicht in Schlitze der Schindeln eingelegt ist, sondern zwischen Schindel und Wandung montiert wird, ergibt sich der entscheidende Vorteil, dass die Ränder der Schindel nicht an die Wandung anliegen. Sie werden vielmehr durch die Befestigungselemente in einem bestimmten Abstand von der Wandung gehalten. Hierdurch ist es möglich, dass zum einen die Dichtung stets an beiden Schindeln anliegen kann und dass zum anderen eine ausreichende Durchführung von Kühlluft auch im Bereich der Dichtungen sichergestellt wird. Selbst wenn sich die Schindeln (oder auch die Wandung) durch Wärmeeinwirkung verformen, so ist doch stets eine ausreichende Abdichtung sichergestellt.
  • Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn seitliche Führungen zur Halterung des Dichtungselements vorgesehen sind. Diese verhindern ein Herausrutschen der Dichtung, so dass diese auch bei auftretenden Schwingungen o. ä. betriebssicher fixiert werden kann, wobei die seitliche Führung der Dichtung genügend Spiel lässt für die Kompensation einer Relativverschiebung zweier benachbarter Schindeln durch Gleiten der Dichtung auf den Schindelrändern.
  • Um der gesamten Dichtungsanordnung eine ausreichende Flexibilität zu sichern, kann es vorteilhaft sein, wenn die seitlichen Führungen sich nur über einen Teil der Länge des Dichtungselements erstrecken.
  • Insgesamt ergibt sich somit eine effektivere Ausnutzung der Kühlluft. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung der Betriebstemperatur der Schindeln. Die Folge hiervon ist eine größere Lebensdauer der gesamten Hitzeschildanordnung. Weiterhin ist es auch möglich, den Kühlluftverbrauch entsprechend zu verhindern, um den Gesamt-Wirkungsgrad der Gasturbine zu steigern.
  • Bezüglich der Befestigung der Schindeln ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Befestigungselement als Bolzen ausgebildet ist, welcher eine Ausnehmung der Wandung durchgreift. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest an einer Seite der Wandung zumindest ein elastisches Element zwischengelegt ist, wodurch eine Winkelbeweglichkeit der Schindel zur Wandung erreicht wird. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, beidseitig der Wandung zumindest ein elastisches Element einzubauen.
  • Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung, welche auch gänzlich unabhängig von der oben beschriebenen Dichtungsanordnung bei anders ausgestalteten Schindeln verwendet werden kann, ergeben sich u. a. die folgenden Vorteile: Bereits sehr kleine Verschiebungen und Winkeländerungen zwischen der Schindel und der Wandung der Brennkammer können das Spannungsniveau in der Schindel drastisch senken. Diese Beweglichkeit ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sichergestellt. Da im Bereich der Ausnehmung der Wandung, welche erfindungsgemäß selbstverständlich einen etwas größeren Durchmesser aufweisen muss, als der Außendurchmesser des Bolzens, ein elastisches Element angeordnet ist, ist ein entsprechender Verschiebeweg sichergestellt. Diese Beweglichkeit ist ohne eine Vergrößerung der zur Montage benötigten Wandfläche realisierbar. Weiterhin kann sichergestellt werden, dass das aero-dynamische Verhalten der Schindel sich durch die Beweglichkeit nicht verändert. Somit werden die Kühlluftströme ebenso wir die Effizienz der Kühlung insgesamt nicht beeinträchtigt.
  • Mittels des elastischen Elements ergibt sich die Möglichkeit, den Bolzen elastisch zu halten, jedoch gasdicht abzudichten. In diesem Fall ist das elastische Element zugleich als Dichtungselement ausgebildet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elastische Element auch Schwingungsdämpfungseigenschaften hat, beispielsweise durch die Reibung zwischen den mehreren in einem Paket vorgesehenen elastischen Elementen und/oder der Wandung und der Oberfläche der Schindel.
  • Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine verringerte Bauteilbelastung, die zu einer Verlängerung der Lebensdauer oder aber auch zu einer Erhöhung der zulässigen Temperatur ausgenutzt werden kann.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass auf einen billigeren, niedriger Anforderungen aufweisenden Werkstoff der Schindeln zurückgegriffen werden kann.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
  • Fig. 1
    eine schematische Quer-Schnittansicht der erfindungsgemäßen Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement;
    Fig. 2
    eine perspektivische vereinfachte Ansicht der unterbrochenen Führungsflächen für das Dichtungselement;
    Fig. 3
    eine vereinfachte Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Befestigungselements mit elastischen Elementen; und
    Fig. 4
    eine Ansicht, analog Fig. 3, eines weiteren Ausführungsbeispiels.
  • In den Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • In Fig. 1 ist in schematischer Weise in der Quer-Schnittansicht eine Wandung 2, beispielsweise eine Brennkammer, dargestellt. Auf diese sind, beispielsweise mit Befestigungselementen 6, nebeneinander liegend mehrere Schindeln 1 montiert. Die Montageachsen sind jeweils mit dem Bezugszeichen 10 versehen.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weisen die Schindeln an ihren benachbarten Rändern 5 einen Abstand zueinander auf.
  • Zwischen der Wandung 2 und der Schindel 1 ist ein Zwischenraum 4 ausgebildet, durch welchen Kühlluft geleitet wird. Die Pfeile zeigen in schematischer Weise die Kühlluftströmungen. Hierbei wird deutlich, das die Dichtung erfindungsgemäß die Effusions- oder Transpirationskühlung im Bereich des Schindelrandes in keiner Weise behindert. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Kühlluftkanäle, möglicher Durchtrittsöffnungen o. ä. ist auf den Stand der Technik zu verweisen, so dass auf detaillierte Darstellungen an dieser Stelle verzichtet werden kann.
  • Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist der Querschnitt des Zwischenraums 4 so groß, dass die Ränder 5 der Schindeln 1 nicht gegen die Wandung 2 anliegen. Vielmehr ist unterhalb der Ränder 5 ein streifenförmiges oder plattenförmiges Dichtungselement 3 angeordnet, zu dessen Führung seitliche Führungen 7 vorgesehen sind.
  • Aus der Darstellung ergibt sich, dass auch bei einer Temperaturausdehnung oder Verschiebung der Schindeln stets eine ausreichende Abdichtung sichergestellt ist, da die Dichtung durch die Druckdifferenz über der Schindel immer an die Ränder der Schindel angepresst wird. Insbesondere wird auch der Randbereich (Ränder 5) der Schindeln 1 ausreichend mit Kühlluft beaufschlagt.
  • Die Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung in der perspektivischen Ansicht die flexiblen, unterbrochenen Führungen 7. Durch die Segmentierung der seitlichen Führung ergibt sich eine Flexibilität der Dichtung, die derjenigen von Streifendichtungen kaum nachsteht. Bei Verformung der Schindel durch Temperaturgradienten ist immer noch eine gute Abdichtung gewährleistet.
  • In den Fig. 3 und 4 ist in unterschiedlichen Ausgestaltungsformen die Befestigung mittels der Befestigungselemente dargestellt. An der Schindel 1 ist ein Gewindebolzen vorgesehen, welcher eine Ausnehmung 8 der Wandung 2 durchgreift. Die Ausnehmung 8 hat einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Befestigungselementes 6. Eine Fixierung erfolgt mittels eines Außengewindes des Bolzens 6, auf welchen eine Mutter 13 aufgeschraubt ist. Zusätzlich ist eine Unterlegscheibe 12 vorgesehen.
  • Wie bei den Ausführungsbeispielen gezeigt, sind sowohl zwischen die Wandung 2 und die Schindeln 1 als auch zwischen die Wandung 2 und die Unterlegscheibe 12 jeweils ringförmige, elastische Elemente 9 eingelegt. Diese können, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gezeigt, einen C-förmigen Querschnitt haben. Hierdurch ergibt sich eine ausreichende Elastizität. Gleichzeitig führen die elastischen Elemente 9 zu einer Abdichtung, die insbesondere aus gasdicht sein kann, um ein Entweichen von Kühlluft zu verhindern. Durch entsprechende Dimensionierung ergibt sich eine winkelmäßige und seitliche Bewegbarkeit des Befestigungselements 6 bzw. der Schindel 1 relativ zur Wandung 2.
  • Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die elastischen Elemente 9 in Form von Tellerfedern ausgebildet. Diese weisen den zusätzlichen Vorteil einer Schwingungsdämpfung durch die Reibung zwischen den einzelnen Federtellern auf.
  • Es versteht sich, dass auch andere Ausgestaltungsformen von elastischen Elementen einsetzbar sind. Es ist auch eine Kombination der gezeigten Formen möglich.
  • Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Schindel
    2
    Wandung
    3
    Dichtungselement
    4
    Zwischenraum
    5
    Rand
    6
    Befestigungselement
    7
    Führung
    8
    Ausnehmung
    9
    elastisches Element
    10
    Achse
    12
    Unterlegscheibe
    13
    Mutter

Claims (10)

  1. Hitzeschildanordnung mit mehreren Schindeln (1), welche jeweils an einer Wandung (2) gelagert sind, sowie mit zumindest einem zwischen benachbarten Schindeln (1) angeordneten Dichtungselement (3), wobei die Schindeln (1) zur Wandung (2) zur Bildung eines mit Kühlluft beaufschlagbaren Zwischenraums (4) beabstandet sind, und wobei die abzudichtenden Ränder (5) der Schindel (1) mittels Befestigungsmitteln (6) von der Wandung (2) beabstandet gehalten sind dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (3) von der Wandung (2) beabstandet gegen die Ränder (5) der Schindeln (1) anliegend montiert ist, wobei die Dichtung über diese Ränder gleiten kann.
  2. Hitzeschildanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Führungen (7) zur Halterung des Dichtungselements (3) vorgesehen sind.
  3. Hitzeschildanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Führungen (7) sich nur über einen Teil der Länge des Dichtungselements (3) erstrecken.
  4. Hitzeschildanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schindeln (1) zueinander beabstandet montiert sind.
  5. Hitzeschildanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) als Bolzen ausgebildet ist, welcher eine Ausnehmung (8) der Wandung (2) durchgreift, wobei zumindest an einer Seite der Wandung (2) zumindest ein elastisches Element (9) zwischengelegt ist, wodurch eine Winkelbeweglichkeit der Schindel zur Wandung erreicht wird.
  6. Hitzeschildanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der Wandung (2) zumindest ein elastisches Element (9) angeordnet ist.
  7. Hitzeschildanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (9) in Form einer Feder ausgebildet ist.
  8. Hitzeschildanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (9) als Dichtungselement ausgebildet ist.
  9. Hitzeschildanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element 9 als Schwingungsdämpfungselement ausgebildet ist.
  10. Hitzeschildanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ausnehmung (8) größer ist als der Durchmesser des Bolzens (6), wodurch eine Verschieblichkeit in axialer und Umfangsrichtung ermöglicht wird.
EP02020171A 2001-11-12 2002-09-09 Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement Expired - Fee Related EP1310735B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10155420A DE10155420A1 (de) 2001-11-12 2001-11-12 Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement
DE10155420 2001-11-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1310735A1 EP1310735A1 (de) 2003-05-14
EP1310735B1 true EP1310735B1 (de) 2006-10-18

Family

ID=7705416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02020171A Expired - Fee Related EP1310735B1 (de) 2001-11-12 2002-09-09 Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6901757B2 (de)
EP (1) EP1310735B1 (de)
DE (2) DE10155420A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3056813A1 (de) 2015-02-12 2016-08-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Abdichtung eines randspalts zwischen effusionsschindeln einer gasturbinenbrennkammer

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10003728A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-09 Siemens Ag Hitzeschildanordnung für eine Heißgas führende Komponente, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinen
US20070095071A1 (en) * 2003-09-29 2007-05-03 Kastrup David A Apparatus for assembling gas turbine engine combustors
EP1561997A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-10 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschild
US8695989B2 (en) * 2004-04-30 2014-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Hot gas seal
DE102004044852A1 (de) * 2004-09-10 2006-03-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Heißgaskammer und Schindel für eine Heißgaskammer
DE102005046731A1 (de) * 2005-04-19 2006-11-02 Siemens Ag Hitzeschildanordnung
DE102006060857B4 (de) * 2006-12-22 2014-02-13 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. CMC-Brennkammerauskleidung in Doppelschichtbauweise
GB2453946B (en) * 2007-10-23 2010-07-14 Rolls Royce Plc A Wall Element for use in Combustion Apparatus
US7866158B2 (en) * 2007-12-05 2011-01-11 United Technologies Corporation Exhaust liner attachment arrangement
GB0800294D0 (en) * 2008-01-09 2008-02-20 Rolls Royce Plc Gas heater
GB0801839D0 (en) * 2008-02-01 2008-03-05 Rolls Royce Plc combustion apparatus
GB2457281B (en) * 2008-02-11 2010-09-08 Rolls Royce Plc A Combustor Wall Arrangement with Parts Joined by Mechanical Fasteners
GB0803366D0 (en) * 2008-02-26 2008-04-02 Rolls Royce Plc Nose cone assembly
GB2460634B (en) * 2008-06-02 2010-07-07 Rolls Royce Plc Combustion apparatus
US20100095680A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Honeywell International Inc. Dual wall structure for use in a combustor of a gas turbine engine
US20100095679A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Honeywell International Inc. Dual wall structure for use in a combustor of a gas turbine engine
US8359866B2 (en) * 2010-02-04 2013-01-29 United Technologies Corporation Combustor liner segment seal member
US8955331B2 (en) * 2011-05-20 2015-02-17 Siemens Energy, Inc. Turbine combustion system coupling with adjustable wear pad
US9534783B2 (en) * 2011-07-21 2017-01-03 United Technologies Corporation Insert adjacent to a heat shield element for a gas turbine engine combustor
EP2965010B1 (de) 2013-03-05 2018-10-17 Rolls-Royce Corporation Zweiwandige prallkühlungs-, konvektions- und effusions-brennkammerkachel
US9422865B2 (en) * 2013-03-14 2016-08-23 Rolls-Royce Corporation Bi-metal fastener for thermal growth compensation
EP2984317B1 (de) 2013-04-12 2019-03-13 United Technologies Corporation Kühlung des t-verbindungsstücks einer brennkammerplatte
US8984896B2 (en) 2013-08-23 2015-03-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Interlocking combustor heat shield panels
US9534784B2 (en) 2013-08-23 2017-01-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Asymmetric combustor heat shield panels
EP3044444B1 (de) * 2013-09-13 2019-11-06 United Technologies Corporation Brennkammer für einen gasturbinenmotor mit einer abgedichten wandplatte
EP3047128B1 (de) 2013-09-16 2018-10-31 United Technologies Corporation Kontrollierte variation des druckabfalls durch effusionskühlung in einer doppelwandigen brennkammer eines gasturbinentriebwerks
EP3922829B1 (de) 2013-09-16 2023-11-08 RTX Corporation Gasturbinenbrennkammerwandung mit kühlungslöchern durch eine transversale struktur
US10684017B2 (en) 2013-10-24 2020-06-16 Raytheon Technologies Corporation Passage geometry for gas turbine engine combustor
US9890953B2 (en) * 2014-01-10 2018-02-13 United Technologies Corporation Attachment of ceramic matrix composite panel to liner
US9416675B2 (en) * 2014-01-27 2016-08-16 General Electric Company Sealing device for providing a seal in a turbomachine
US10012385B2 (en) * 2014-08-08 2018-07-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor heat shield sealing
GB201501817D0 (en) * 2015-02-04 2015-03-18 Rolls Royce Plc A combustion chamber and a combustion chamber segment
DE202016102795U1 (de) * 2016-05-25 2017-08-28 Reinz-Dichtungs-Gmbh Abschirmvorrichtung
US10247106B2 (en) 2016-06-15 2019-04-02 General Electric Company Method and system for rotating air seal with integral flexible heat shield
DE102016222099A1 (de) 2016-11-10 2018-05-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennkammer einer Gasturbine
US10739001B2 (en) 2017-02-14 2020-08-11 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel shell interface for a gas turbine engine combustor
US10823411B2 (en) 2017-02-23 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail cooling enhancement features for a gas turbine engine combustor
US10830434B2 (en) 2017-02-23 2020-11-10 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail with curved interface passage for a gas turbine engine combustor
US10677462B2 (en) 2017-02-23 2020-06-09 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail angled cooling interface passage for a gas turbine engine combustor
US10718521B2 (en) 2017-02-23 2020-07-21 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner panel end rail cooling interface passage for a gas turbine engine combustor
US10941937B2 (en) 2017-03-20 2021-03-09 Raytheon Technologies Corporation Combustor liner with gasket for gas turbine engine
US11536454B2 (en) 2019-05-09 2022-12-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Combustor wall assembly for gas turbine engine
CN116291871B (zh) * 2023-05-16 2023-07-21 北京航空航天大学 加力燃烧室隔热屏与机匣之间的低约束高阻尼连接结构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3295280A (en) * 1964-04-09 1967-01-03 S Obermayer Co Furnace wall anchoring structures
US4555901A (en) * 1972-12-19 1985-12-03 General Electric Company Combustion chamber construction
JPS5857658B2 (ja) * 1980-04-02 1983-12-21 工業技術院長 セラミツクスによる高熱曝露壁面の熱遮断構造
FR2592145B1 (fr) * 1985-12-23 1989-08-18 Cometherm Sa Cie Expl Thermiqu Procede de realisation de parois refractaires de protection de fours ou chambres de combustion et brique refractaire pour la mise en oeuvre dudit procede.
US4838031A (en) * 1987-08-06 1989-06-13 Avco Corporation Internally cooled combustion chamber liner
JPH03504999A (ja) * 1988-06-13 1991-10-31 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 高温流体を導く構造物のための熱遮蔽装置
FR2644209B1 (fr) * 1989-03-08 1991-05-03 Snecma Chemise de protection thermique pour canal chaud de turboreacteur
US5176495A (en) * 1991-07-09 1993-01-05 General Electric Company Thermal shielding apparatus or radiositor for a gas turbine engine
US5333443A (en) * 1993-02-08 1994-08-02 General Electric Company Seal assembly
FR2714152B1 (fr) * 1993-12-22 1996-01-19 Snecma Dispositif de fixation d'une tuile de protection thermique dans une chambre de combustion.
US5755093A (en) * 1995-05-01 1998-05-26 United Technologies Corporation Forced air cooled gas turbine exhaust liner
EP0895027B1 (de) * 1997-07-28 2002-03-06 Alstom Keramische Auskleidung
JP3999395B2 (ja) * 1999-03-03 2007-10-31 三菱重工業株式会社 ガスタービン分割環
EP1118806A1 (de) * 2000-01-20 2001-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Thermisch belastbare Wand und Verfahren zur Abdichtung eines Spaltes in einer thermisch belasteten Wand
DE10003728A1 (de) 2000-01-28 2001-08-09 Siemens Ag Hitzeschildanordnung für eine Heißgas führende Komponente, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinen
EP1130219A1 (de) 2000-03-02 2001-09-05 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenanlage mit Dichtungen zwischen Plattenelementen
GB2361303B (en) * 2000-04-14 2004-10-20 Rolls Royce Plc Wall structure for a gas turbine engine combustor
EP1284390A1 (de) * 2001-06-27 2003-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildanordnung für eine Heissgas führende Komponente, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3056813A1 (de) 2015-02-12 2016-08-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Abdichtung eines randspalts zwischen effusionsschindeln einer gasturbinenbrennkammer
DE102015202570A1 (de) 2015-02-12 2016-08-18 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Abdichtung eines Randspalts zwischen Effusionsschindeln einer Gasturbinenbrennkammer

Also Published As

Publication number Publication date
US20030089115A1 (en) 2003-05-15
US6901757B2 (en) 2005-06-07
DE50208487D1 (de) 2006-11-30
EP1310735A1 (de) 2003-05-14
DE10155420A1 (de) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1310735B1 (de) Hitzeschildanordnung mit Dichtungselement
EP2049841B1 (de) Brennkammer einer verbrennungsanlage
EP1701095B1 (de) Hitzeschild
EP0558540B1 (de) Keramischer hitzeschild an einer tragstruktur
EP2363643B1 (de) Hitzeschildelement
EP1872058B1 (de) Brennkammer mit einem hitzeschild
EP1635118B1 (de) Heissgaskammer und Schindel für eine Heissgaskammer
WO2001096758A1 (de) Bremsscheibe für eine scheibenbremse
EP2574731A2 (de) Segmentiertes Bauteil
EP1741981A1 (de) Keramisches Hitzeschildelement sowie damit ausgekleideter Hochtemperaturgasreaktor
EP2236928A1 (de) Hitzeschildelement eines Hitzeschildes
DE3625056A1 (de) Feuerfeste auskleidung, insbesondere fuer brennkammern von gasturbinenanlagen
DE102016117960A1 (de) Turbolader
DE102015116935A1 (de) Sicherungsvorrichtung zur axialen Sicherung einer Laufschaufel und Rotorvorrichtung mit einer derartigen Sicherungsvorrichtung
EP1884713B1 (de) Hitzeschildanordnung, insbesondere für eine Gasturbine
EP3091188B1 (de) Strömungsmaschine mit einer dichtungseinrichtung
EP2596290B1 (de) Hitzeschildelement
EP3159505B1 (de) Zwischengehàuse für eine gasturbine
CH714607A2 (de) Verschalung eines Turboladers und Turbolader.
EP1128131A1 (de) Hitzeschildelement, Brennkammer und Gasturbine
DE102012200539A1 (de) Abschirmeinrichtung für ein Turbinengehäuse einer thermischen Gasturbine
DE102018211454B4 (de) Innenbelüftete Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs
DE102020203017A1 (de) Brennkammer mit keramischem Hitzeschild und Dichtung
EP1557611B1 (de) Strömungsbarriere, Verkleidung und Brennkammer
DE102004036389B4 (de) Turbinenschaufelfuß mit Mehrfachradiusnut für eine axiale Schaufelbefestigung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HOESCHLER, DR.-ING. KLAUS

Inventor name: GERENDAS, MIKLOS, DR.

17P Request for examination filed

Effective date: 20031020

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20061102

REF Corresponds to:

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20061130

Kind code of ref document: P

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070719

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

Representative=s name: HOEFER & PARTNER, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

Representative=s name: HOEFER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE

Effective date: 20130402

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

Representative=s name: HOEFER & PARTNER, DE

Effective date: 20130402

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

Owner name: ROLLS-ROYCE DEUTSCHLAND LTD & CO KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: ROLLS-ROYCE DEUTSCHLAND LTD & CO KG, 15827 BLANKENFELDE, DE

Effective date: 20130402

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20150928

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20150917

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20150929

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50208487

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20160909

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20170531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160930

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160909

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170401