EP2268902A1 - Strebe für ein turbinenzwischengehäuse, turbinenzwischengehäuse und verfahren zur herstellung eines turbinenzwischengehäuses - Google Patents

Strebe für ein turbinenzwischengehäuse, turbinenzwischengehäuse und verfahren zur herstellung eines turbinenzwischengehäuses

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EP2268902A1
EP2268902A1 EP09733098A EP09733098A EP2268902A1 EP 2268902 A1 EP2268902 A1 EP 2268902A1 EP 09733098 A EP09733098 A EP 09733098A EP 09733098 A EP09733098 A EP 09733098A EP 2268902 A1 EP2268902 A1 EP 2268902A1
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EP
European Patent Office
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strut
flange
housing
intermediate housing
turbine
Prior art date
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EP09733098A
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English (en)
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EP2268902B1 (de
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Alexander Böck
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MTU Aero Engines AG
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MTU Aero Engines GmbH
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Publication date
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Publication of EP2268902B1 publication Critical patent/EP2268902B1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators

Definitions

  • the present invention relates to a strut for a turbine intermediate housing of a turbomachine, in particular a gas turbine, having a first end for placement on an inner structure of the turbine intermediate housing and a first end opposite the first end for attaching the strut to a housing or an inner boundary wall of the turbine center frame.
  • the invention further relates to a turbine intermediate housing for a turbomachine, in particular a gas turbine and a method for producing a turbine intermediate housing of a turbomachine, in particular a gas turbine. 5
  • Turbine intermediate housings are arranged in turbomachines, in particular in a gas turbine of an aircraft engine between the high-pressure turbine and the low-pressure turbine.
  • the Turbine Center Frame (TCF) is a structural member and has the function of forming a flow channel between the high pressure turbine and the low pressure turbine and structurally connecting the bearing chamber of at least the high pressure rotor to the housing
  • TCF Turbine Center Frame
  • profiled struts that hold a bearing chamber for the turbine rotor intersect the gas channel, which is why these struts are clad with vane-like components, and the struts together with the bearing chamber or im- plant structure have proven cost-effective
  • the strut shrouds must be radially mountable from outside over the struts, but since the free strut ends are mounted to a housing or inner boundary wall of the turbine shroud n, they usually have a thickening or a flange in this area, which in this type of installation has the width of the
  • Strut cover defined. Disadvantageously, therefore, in such struts only Strut coverings are used, which are designed to be correspondingly wide and not optimized for flow. However, this reduces the efficiency of the gas turbine, since relatively high flow losses occur. To avoid this, in other known turbine intermediate housings, an integral formation of the struts with the inner structure, ie, for example, an integrally cast bearing star, is dispensed with. However, this in turn increases the cost of manufacturing the turbine hub.
  • a strut according to the invention for a turbine intermediate housing of a turbomachine in particular for a gas turbine, has a first end for arrangement on an inner structure of the turbine intermediate housing and a first end opposite to the first end second end for attachment of the strut to a housing or an inner boundary wall of the turbine intermediate housing, wherein at the second end at least one flange-like element with at least one first opening for receiving or passing through a fastening means is detachably arranged.
  • the strut according to the invention Due to the detachable arrangement of the flange-like element, it is possible first to push a flow-optimized strut trim radially from the outside over the strut and only then to arrange the flange-like element at the second end and the strut by means of the flange-like element on the housing or the inner boundary wall of the turbine intermediate housing to fix.
  • the possibility of mounting slimmer, strörnungsoptim convinced strut fairings the flow losses within the turbine intermediate housing are significantly reduced, which in turn results in a higher efficiency of the turbomachine.
  • the strut according to the invention it is advantageously possible for the strut according to the invention to be used as part of an integrally cast bearing star whose production is cost-effective to implement.
  • this has in the region of the second end at least one groove or recess into which a corresponding projection of the flange-like element can engage.
  • this has at least one additional peripheral or non-circumferential flange at the second end.
  • the flange-like element attaches to the flange of the strut in this embodiment.
  • the flange can form at least one support surface for supporting a shoulder of the flange-like element.
  • the flange-like element has at least one support surface for support on the housing or the inner boundary wall of the turbine intermediate housing. The formation of an additional support surface results in a uniform pressure distribution between the strut 5 and the housing or the inner boundary wall of the turbine intermediate housing.
  • the strut at the second end at least a second opening for receiving or hm slidebowung a mounting means on.
  • the second opening may be formed in the flange or in a second flange-like element. The formation of a second opening results in a firm and intimate connection between these elements after the attachment of the strut to the housing or the inner boundary wall of the turbine intermediate housing. It is also conceivable that this connection not only with two fasteners, but 5 also takes place with a variety of fasteners.
  • the fastener is a screw.
  • corresponding openings for receiving a clamping pin are formed in the flange at the second o end of the strut and the flange-like element.
  • the dowel pin advantageously serves to hold the flange-like element on the strut during attachment, in particular screwing to the housing or the inner boundary wall of the turbine intermediate housing. 5
  • the strut is formed integrally with the inner structure of the turbine intermediate housing.
  • the strut is at least partially surrounded by a strut cladding, wherein the strut cladding is designed to optimize flow.
  • the strut cladding may consist of a heat-resistant material.
  • the turbine intermediate housing according to the invention has a higher efficiency in comparison with known turbine mantle housings, since the struts used are provided with flow-optimized strut cladding.
  • the slender and flow-optimized strut claddings reduce flow losses and thus enable a higher efficiency of the gas turbine, in particular of the aircraft engine.
  • An inventive method for producing a turbine intermediate housing of a turbomachine, in particular a gas turbine comprises the following steps: a) providing an inner structure of the turbine intermediate housing with a plurality of radially arranged struts, wherein the struts are each formed as described above; b) mounting at least one strut cladding on the individual struts, wherein the strut cladding surrounds the strut in whole or in part, and the mounting takes place radially from the outside; c) connecting the second ends of the struts with at least one flange-like element; and d) connecting the flange-like elements or the flange-like elements and the respective flange of the struts to a housing or an inner boundary wall of the turbine housing.
  • the method according to the invention enables a rapid production of the turbine intermediate housing as a whole and a simple and rapid cladding of struts of the turbine intermediate housing with a flow-optimized and slender strut cladding.
  • the thickenings usually formed at the free strut ends of the struts according to the prior art no longer determine the width of the strut cladding.
  • the usable slimmer and flow-optimized strut coverings reduce the flow losses within the turbine intermediate housing and thus allow a higher efficiency of the turbomachine.
  • the connection according to method step d) by means of a screwing.
  • the compound according to method step c) can be effected by means of a clamping pin, which is mounted in the flange of the second end of the strut and the flange-like element in corresponding openings. This ensures a fast and secure fixation of the flange-like element on the strut.
  • Figure 1 is a schematic representation of a strut according to the invention for a turbine intermediate housing according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of a strut according to the invention for a turbine intermediate housing according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a strut 10 for a turbine intermediate housing of a turbomachine, in particular a gas turbine for an aircraft engine.
  • the strut 10 is formed in one piece with an inner structure of the turbine intermediate housing (not shown).
  • a plurality of struts 10 together with the inner structure form a so-called integrally molded bearing star.
  • the bearing star serves to support shafts or rotors of a gas turbine, hl of Figure 1, the strut 10 is shown in a top view in a plan view and in a lower portion in a corresponding sectional view. It becomes clear that the strut 10 is profiled.
  • the strut 10 has a first end for placement on the inner structure of the turbine hub (not shown) and a second end 12 opposite the first end for attachment of the strut 10 to a housing 42 (see FIG. 2) or an inner boundary wall of the turbine intermediate housing.
  • a flange-like element 14 with a first opening 18 for receiving a fastening means, in particular a screw (not shown), detachably arranged.
  • the flange-like element 14 is elongated in the illustrated embodiment, wherein the maximum of the longitudinal extent along the longitudinal axis of the strut 10 extends.
  • the flange-like element 14 has a projection 34 which engages in a groove 32 formed on the strut 10.
  • the flange-like element 14 also has a shoulder 36 which is supported on a support surface 38 of a flange 16 of the strut 10.
  • the flange 16 is formed partially circumferential in the illustrated embodiment, the second end 12 of the strut 10.
  • a second opening 22 is formed for receiving a second fastening means.
  • both the first opening 18 and the second opening 22 each have an internal thread 20, 24 for the introduction and fastening of a screw with a corresponding external thread.
  • the second opening 22 is formed in the flange 16.
  • corresponding openings 26, 28 are formed for receiving a clamping pin 30.
  • a simple and secure attachment of the flange-like element 14 to the strut 10 in the region of the second end 12 is possible.
  • a flow-optimized, slim strut cover is pushed over the strut 10 from the outside.
  • the flange-like element 14 is fastened to the strut 10 with the aid of the tensioning pin 30, so that in a further step the screwing of the second end 12 of the strut 10 to the housing 42 can take place.
  • the strut 10 is hollow and has a gas channel 40.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a strut 10 according to a second embodiment. Also in Figure 2 is in the upper area a plan view of the strut 10th and a corresponding sectional view of the strut 10 is shown in a lower area.
  • the strut 10 according to the second embodiment basically has a construction comparable to the strut 10 according to the first embodiment described in FIG.
  • the same reference numerals in FIGS. 1 and 2 therefore each designate the same elements of the struts 10.
  • the flange-like element 14 is not arranged approximately parallel to the longitudinal axis of the strut 10 in its longitudinal direction.
  • the longitudinal axis of the likewise elongated flange-like element 14 extends approximately perpendicular to the longitudinal axis of the strut 10. It can be seen that at the end facing away from the strut 10 of the flange-like element 14, a support surface 44 for supporting the housing 42 is formed. At the end opposite the support surface 44, the flange-like element 14 in turn has a projection 34 which engages in a corresponding groove or recess 32 in the region of the second end 12 of the strut 10. In this case, the recess 32 and the projection 34 are formed such that parallel surfaces form, which prevent the flange-like element 14 from rotating relative to the strut 10 during assembly.
  • the flange-like element 14 is in turn held by means of a clamping pin 30 on the strut 10.
  • the flange 16 of the second end 12 of the strut 10 in turn has an opening 26 which corresponds to an opening 28 in the flange-like element 14.
  • the opening 28 is formed in the illustrated embodiment in the projection 34.
  • the opening 26 extends on both sides of the walls 32 surrounding the recess 32 of the flange 16th
  • the housing 42 For fixing the housing 42 to the strut 10, the housing 42 also has two openings 46, 48, which correspond to the first opening 20 and the second opening 22 of the flange-like element 14 and the flange 16.
  • the connection of the housing 42 with the strut 10 takes place by means of a screw connection.
  • the strut 10 is provided with a corresponding strut cladding, which is designed to be flow-optimized, as has already been described with the exemplary embodiment presented in FIG.
  • the FIGS. Brace 10 is integrally formed with an inner structure of the turbine intermediate case (not shown).

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strebe für ein Turbinenzwischengehäuse einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit einem ersten Ende zur Anordnung an einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende (12) zur Befestigung der Strebe (10) an einem Gehäuse (42) oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses, wobei an dem zweiten Ende (12) mindestens ein flanschartiges Element (14) mit mindestens einer ersten Öffnung (18) zur Aufnahme oder Hindurchfuhrung eines Befestigungsmittels lösbar angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Turbinenzwischengehäuse für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine.

Description

Strebe für ein Turbinenzwischengehäuse, Turbinenzwischengehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses
5 Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strebe für ein Turbinenzwischengehäuse einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, mit einem ersten Ende zur Anordnung an einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses und einem dem ersten Ende gegenü-0 berliegenden zweiten Ende zur Befestigung der Strebe an einem Gehäuse oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Turbinenzwischengehäuse für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine und ein Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine. 5
Turbinenzwischengehäuse sind bei Strömungsmaschinen, insbesondere bei einer Gasturbine eines Flugtriebwerks zwischen der Hochdruckturbine und der Niederdruckturbine angeordnet. Das Turbinenzwischengehäuse (auch „Turbine Center Frame", TCF) ist ein Strukturbauteil und hat die Funktion, einen Strömungskanal zwischen der Hochdruckturbine und o der Niederdruckturbine auszubilden und die Lagerkammer zumindest des Hochdruckrotors mit dem Gehäuse strukturell zu verbinden. Des Weiteren dient das Turbinenzwischengehäuse zur Verteilung von Kühlluftströmen für die Niederdruckturbine. Dabei kreuzen profilierte Streben, welche eine Lagerkammer für den Turbinenrotor halten, den Gaskanal. Deshalb werden diese Streben mit Leitschaufel-ähnlichen Bauteilen verkleidet. Dabei hat5 es sich als kostengünstig erwiesen, die Streben zusammen mit der Lagerkammer beziehungsweise der Imienstruktur des Turbinenzwischengehäuses integral zu gießen. In diesem Fall müssen aber die Strebenverkleidungen radial von außen über die Streben montierbar sein. Da aber die freien Strebenenden an ein Gehäuse oder eine innere Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses montiert werden, besitzen diese in diesem Bereich übli- o cherweise eine Verdickung oder einen Flansch, der bei dieser Montageart die Breite der
Strebenverkleidung definiert. Nachteiligerweise können daher bei derartigen Streben nur Strebenverkleidungen verwendet werden, die entsprechend breit und nicht strömungsopti- miert ausgebildet sind. Dies verringert allerdings den Wirkungsgrad der Gasturbine, da relativ hohe Strömungsverluste auftreten. Um dies zu vermeiden, wird bei anderen bekannten Turbinenzwischengehäusen auf eine einstückige Ausbildung der Streben mit der Innen- 5 struktur, d. h. zum Beispiel auf einen integral gegossenen Lagerstern, verzichtet. Dadurch erhöhen sich jedoch wiederum die Kosten der Herstellung des Turbinenzwischengehäuses.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Strebe für ein Tur- binenzwischengehäuse bereitzustellen, die eine einfache Verkleidung mit einer strömungs-0 optimierten und schlank ausgebildeten Strebenverkleidung ermöglicht.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gattungsgemäßes Turbinenzwi- schengehäuse mit einem im- Vergleich zu bekannten Turbinenzwischengehäusen höheren Wirkungsgrad bereitzustellen. 5
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses bereitzustellen, welches eine schnelle Herstellung des Turbinenzwischengehäuses insgesamt und eine einfache und schnelle Verkleidung von Streben des Turbinenzwischengehäuses mit einer strömungsoptimierten und o schlank ausgebildeten Strebenverkleidung gewährleistet.
Gelöst werden diese Aufgaben durch eine Strebe, ein Turbinenzwischengehäuse und ein Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. 5
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Strebe für ein Turbinenzwischengehäuse einer Strömungsmaschi- o ne, insbesondere für eine Gasturbine, umfasst ein erstes Ende zur Anordnung an einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende zur Befestigung der Strebe an einem Gehäuse oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses, wobei an dem zweiten Ende mindestens ein flanschartiges Element mit mindestens einer ersten Öffnung zur Aufnahme oder Hindurchführung eines Befestigungsmittels lösbar angeordnet ist. Durch die lösbare Anordnung des flanschartigen Elements ist es möglich, zunächst eine strömungsoptirnierte Strebenverkleidung radial von außen über die Strebe zu schieben und erst anschließend das flanschartige Element an dem zweiten Ende anzuordnen und die Strebe mittels des flanschartigen Elements an dem Gehäuse oder der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses zu befestigen. Durch die Möglichkeit der Montage von schlankeren, strörnungsoptimierten Strebenverkleidungen werden die Strömungsverluste innerhalb des Turbinenzwischengehäuses signifikant reduziert, wodurch sich wiederum ein höherer Wirkungsgrad der Strömungsmaschine ergibt. Des Weiteren ist es vorteilhafterweise möglich, dass die erfindungsgemäße Strebe als Teil eines integral gegossenen Lagersterns, dessen Herstellung kostengünstig zu realisieren ist, verwendet wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strebe weist diese im Bereich des zweiten Endes mindestens eine Nut oder Ausnehmung auf, in die ein entsprechender Vorsprung des flanschartigen Elements eingreifen kann. Dadurch ist eine einfache Montage des flanschartigen Elements an der Strebe im Bereich des zweiten Endes der Strebe mög- lieh.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strebe weist diese am zweiten Ende mindestens einen zusätzlichen umlaufenden oder nicht-umlaufenden Flansch auf. Durch den Flansch vergrößert sie die Auflagefläche zwischen der Strebe beziehungs- weise dem zweiten Ende der Strebe und dem damit zu verbindenden Gehäuse oder der damit zu verbindenden inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses. Das flanschartige Element setzt bei dieser Ausführungsform an dem Flansch der Strebe an. Dabei kann der Flansch mindestens eine Abstützfläche zur Abstützung einer Schulter des flanschartigen Elements ausbilden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Strebe weist das flanschartige Element mindestens eine Stützfläche zur Abstützung an dem Gehäuse oder der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses auf. Durch die Ausbildung einer zusätzlichen Stützfläche ergibt sich eine gleichmäßige Druckverteilung zwischen der 5 Strebe und dem Gehäuse beziehungsweise der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses .
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung weist die Strebe am zweiten Ende mindestens eine zweite Öffnung zur Aufnahme oder Hmdurchfuhrung eines Befestigungs-0 mittel auf. Dabei kann die zweite Öffnung im Flansch oder auch in einem zweiten flanschartigen Element ausgebildet sein. Durch die Ausbildung einer zweiten Öffnung ergibt sich nach der Befestigung der Strebe an dem Gehäuse oder der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses eine feste und innige Verbindung zwischen diesen Elementen. Es ist auch denkbar, dass diese Verbindung nicht nur mit zwei Befestigungsmitteln, son- 5 dem auch mit einer Vielzahl von Befestigungsmitteln erfolgt.
Üblicherweise ist das Befestigungsmittel eine Schraube.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind im Flansch am zweiten o Ende der Strebe und dem flanschartigen Element korrespondierende Öffnungen zur Aufnahme eines Spannstiftes ausgebildet. Der Spannstift dient dabei vorteilhafterweise zum Halten des flanschartigen Elements an der Strebe während der Befestigung, insbesondere Verschraubung an dem Gehäuse oder der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses. 5
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Strebe mit der Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses einstückig ausgebildet. Zudem ist die Strebe zumindest teilweise von einer Strebenverkleidung umgeben, wobei die Strebenverkleidung strömungsoptimiert ausgebildet ist. Zudem kann die Strebenverkleidung aus einem hitze- o beständigen Material bestehen. Ein erfindungsgemäßes Turbinenzwischengehäuse für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine, umfasst mehrere an einer Innenstruktur radial angeordnete Streben zur Verbindung mit einem Gehäuse oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinen- zwischengehäuses, wobei die Streben wie im Vorhergehenden beschrieben ausgebildet sind. Die Strömungsmaschine kann dabei eine Gasturbine eines Flugtriebwerks sein. Das erfϊndungsgemäße Turbinenzwischengehäuse weist einen im Vergleich zu bekannten Tur- binenzwischengehäusen höheren Wirkungsgrad auf, da die verwendeten Streben mit strö- mungsoptimierten Strebenverkleidungen versehen sind. Durch die schlanken und strö- mungsoptimierten Strebenverkleidungen werden Strömungsverluste reduziert und somit ein höherer Wirkungsgrad der Gasturbine, insbesondere des Flugtriebwerks, möglich.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, umfasst folgende Schritte: a) Bereitstellung einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses mit mehreren radial angeord- neten Streben, wobei die Streben jeweils wie im Vorhergehenden beschrieben ausgebildet sind; b) Montage von mindestens einer Strebenverkleidung an den einzelnen Streben, wobei die Strebenverkleidung die Strebe jeweils ganz oder teilweise umgibt und die Montage radial von außen erfolgt; c) Verbinden der zweiten Enden der Streben mit jeweils mindestens einem flanschartigen Element; und d) Verbinden der flanschartigen Elemente oder der flanschartigen Elemente und dem jeweiligen Flansch der Streben mit einem Gehäuse oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinengehäuses. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine schnelle Herstellung des Turbinenzwischengehäuses insgesamt und eine einfache und schnelle Verkleidung von Streben des Turbinenzwischengehäuses mit einer strömungsoptimierten und schlank ausgebildeten Strebenverkleidung. Die üblicherweise an den freien Strebenenden der Streben gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Verdickungen bestimmen nicht mehr die Breite der Strebenverkleidung. Die einsetzbaren schlankeren und strömungsoptimierten Strebenverkleidungen reduzieren die Strömungsverluste innerhalb des Turbinenzwischengehäuses und ermöglichen so einen höheren Wirkungsgrad der Strömungsmaschine. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verbindung gemäß Verfahrensschritt d) mittels eines Verschraubens. Die Verbindung gemäß Verfahrensschritt c) kann mittels eines Spannstiftes erfolgen, der im Flansch des zweiten Endes der Strebe und dem flanschartigen Element in korrespondierenden Öffnungen gelagert ist. Dadurch ist eine schnelle und sichere Fixierung des flanschartigen Elements an der Strebe gewährleistet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Strebe für ein Turbinen- zwischengehäuse gemäß einer ersten Ausführungsform; und
Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Strebe für ein Turbinen- zwischengehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Strebe 10 für ein Turbinenzwischenge- häuse einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine für ein Flugtriebwerk. Die Strebe 10 ist dabei mit einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses einstückig aus- gebildet (nicht dargestellt). Insbesondere bilden mehrere Streben 10 zusammen mit der Innenstruktur einen so genannten integral gegossenen Lagerstern. Der Lagerstern dient dabei zur Lagerung von Wellen beziehungsweise Rotoren einer Gasturbine, hl der Figur 1 ist in einem oberen Bereich die Strebe 10 in einer Aufsicht und in einem unteren Bereich in einer entsprechenden Schnittdarstellung gezeigt. Dabei wird deutlich, dass die Strebe 10 profi- liert ausgebildet ist. Des Weiteren erkennt man, dass die Strebe 10 ein erstes Ende zur Anordnung an der Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses (nicht dargestellt) und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende 12 zur Befestigung der Strebe 10 an einem Gehäuse 42 (vergleiche Figur 2) oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses aufweist. An dem zweiten Ende 12 ist dabei ein flanschartiges Element 14 mit einer ersten Öffnung 18 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, insbesondere einer Schraube (nicht dargestellt), lösbar angeordnet. Das flanschartige Element 14 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel länglich ausgebildet, wobei das Maximum der Längserstreckung entlang der Längsachse der Strebe 10 verläuft. Das flanschartige Element 14 weist dabei einen Vorsprung 34 auf, der in eine an der Strebe 10 ausgebildete Nut 32 eingreift. An dem dem Vorsprung 34 gegenüberliegenden Ende weist das flanschartige Element 14 zudem eine Schulter 36 auf, die an einer Abstützfläche 38 eines Flansches 16 der Strebe 10 abgestützt ist. Der Flansch 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel am zweiten Ende 12 der Strebe 10 teilweise umlaufend ausgebildet.
Des Weiteren erkennt man, dass in dem dem flanschartigen Element 14 beziehungsweise der ersten Öffnung 18 gegenüberliegenden Ende der Strebe 10 eine zweite Öffnung 22 zur Aufnahme eines zweiten Befestigungsmittels ausgebildet ist. Dabei weisen sowohl die erste Öffnung 18 wie auch die zweite Öffnung 22 jeweils ein Innengewinde 20, 24 zur Einfüh- rung und Befestigung einer Schraube mit einem entsprechenden Außengewinde auf. Die zweite Öffnung 22 ist dabei im Flansch 16 ausgebildet.
Des Weiteren sind im Flansch 16 und dem flanschartigen Element 14 korrespondierende Öffnungen 26, 28 zur Aufnahme eines Spannstiftes 30 ausgebildet. Dadurch ist eine einfa- che und sichere Befestigung des flanschartigen Elementes 14 an der Strebe 10 im Bereich des zweiten Endes 12 möglich. Vor einer Befestigung des flanschartigen Elements 14 an der Strebe 10 wird über die Strebe 10 von außen eine strömungsoptimierte, schlanke Strebenverkleidung geschoben. Anschließend wird das flanschartige Element 14 mithüfe des Spannstiftes 30 an der Strebe 10 befestigt, so dass in einem weiteren Schritt die Verschrau- bung des zweiten Endes 12 der Strebe 10 mit dem Gehäuse 42 erfolgen kann.
Des Weiteren erkennt man, dass die Strebe 10 hohlförmig ausgebildet ist und einen Gaskanal 40 aufweist.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Strebe 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Auch in Figur 2 ist in dem oberen Bereich eine Aufsicht auf die Strebe 10 und in einem unteren Bereich eine entsprechende Schnittzeichnung der Strebe 10 dargestellt. Die Strebe 10 gemäß der zweiten Ausfuhrungsform weist grundsätzlich einen mit der Strebe 10 gemäß der in Figur 1 beschriebenen ersten Ausfuhrungsform vergleichbaren Aufbau auf. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren 1 und 2 bezeichnen daher jeweils glei- che Elemente der Streben 10. Im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hier jedoch das flanschartige Element 14 nicht in seiner Längsrichtung ungefähr parallel zur Längsachse der Strebe 10 angeordnet. Vielmehr verläuft die Längsachse des ebenfalls länglich ausgebildeten flanschartigen Elements 14 ungefähr senkrecht zur Längsachse der Strebe 10. Man erkennt, dass an dem der Strebe 10 abgewandten Ende des flanschartigen Elements 14 eine Stützfläche 44 zur Abstützung des Gehäuses 42 ausgebildet ist. An dem der Stützfläche 44 gegenüberliegenden Ende weist das flanschartige Element 14 wiederum einen Vorsprung 34 auf, der in eine entsprechende Nut beziehungsweise Ausnehmung 32 im Bereich des zweiten Endes 12 der Strebe 10 eingreift. Dabei sind die Ausnehmung 32 und der Vorsprung 34 derart ausgebildet, dass sich parallele Flächen aus- bilden, die ein Verdrehen des flanschartigen Elements 14 relativ zur Strebe 10 während der Montage verhindern.
Das flanschartige Element 14 wird wiederum mittels eines Spannstifts 30 an der Strebe 10 gehalten. Zur Aufnahme und Lagerung des Spannstifts 30 weist der Flansch 16 des zweiten Endes 12 der Strebe 10 wiederum eine Öffnung 26 auf, die mit einer Öffnung 28 in dem flanschartigen Element 14 korrespondiert. Die Öffnung 28 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dabei in dem Vorsprung 34 ausgebildet. Die Öffnung 26 erstreckt sich auf beiden Seiten der die Ausnehmung 32 umgebenden Wände des Flansches 16.
Zur Befestigung des Gehäuses 42 an der Strebe 10 weist das Gehäuse 42 ebenfalls zwei Öffnungen 46, 48 auf, die mit der ersten Öffnung 20 und der zweiten Öffnung 22 des flanschartigen Elements 14 beziehungsweise des Flansches 16 korrespondieren. Die Verbindung des Gehäuses 42 mit der Strebe 10 erfolgt dabei mittels einer Schraubverbindung. Vor dieser Verbindung wird wiederum die Strebe 10 mit einer entsprechenden Strebenver- kleidung, die strömungsoptimiert ausgebildet ist, versehen, wie dies bereits mit dem in Figur 1 vorgestellten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Auch die in Figur 2 darge- stellte Strebe 10 ist einstückig mit einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses ausgebildet (nicht dargestellt).

Claims

Patentansprüche
1. Strebe für ein Turbinenzwischengehäuse einer Strömungsmaschine, insbesondere einer
5 Gasturbine, mit einem ersten Ende zur Anordnung an einer Innenstruktur des Turbinenzwi- schengehäuses und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende (12) zur Befestigung der Strebe (10) an einem Gehäuse (42) oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Ende (12) mindestens ein flanschartiges Element (14) mit mindestens einer ersten Öffnung (18) zur Auf-0 nähme oder Hindurchführung eines Befestigungsmittels lösbar angeordnet ist.
2. Strebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (10) im Bereich des zweiten Endes (12) mindestens eine Nut oder Ausnehmung (32) aufweist in die ein entsprechender Vorsprung (34) des flanschartigen Elements (14) eingreift. 5
3. Strebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Ende (12) mindestens ein umlaufender oder nicht-umlaufender Flansch (16) ausgebildet ist.
4. Strebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (16) mindestens eine o Abstützfläche (38) zur Abstützung einer Schulter (36) des flanschartigen Elements (14) ausbildet.
5. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschartige Element (14) mindestens eine Stützfläche (44) zur Abstützung an dem Ge-5 häuse (42) oder der inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses aufweist.
6. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (10) am zweiten Ende (12) mindestens eine zweite Öffnung (22) zur Aufnahme oder Hindurchfuhrung eines Befestigungsmittels aufweist. 0
7. Strebe nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (22) im Flansch (16) ausgebildet ist.
8. Strebe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Flansch (16) und dem flanschartigen Element (14) korrespondierende Öffnungen (26, 28) zur Aufnahme eines Spannstiftes (30) ausgebildet sind.
9. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel eine Schraube ist. 0
10. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (10) mit der Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses einstückig ausgebildet ist.
11. Strebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die5 Strebe (10) zumindest teilweise von einer Strebenverkleidung umgeben ist.
12. Turbinenzwischengehäuse für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine, mit mehreren an einer Innenstruktur radial angeordneten Streben (10) zur Verbindung mit einem Gehäuse (42) oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses,0 dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet sind.
13. Turbinenzwischengehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsmaschine eine Gasturbine eines Flugtriebwerks ist. 5
14. Verfahren zur Herstellung eines Turbinenzwischengehäuses einer Strömungsmaschine, insbesondere einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellung einer Innenstruktur des Turbinenzwischengehäuses mit mehreren radial o daran angeordneten Streben (10), wobei die Streben (10) jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet sind; b) Montage von mindestens einer Strebenverkleidung an den einzelnen Streben (10), wobei die Strebenverkleidung die Strebe (10) jeweils ganz oder teilweise umgibt und die Montage radial von Außen erfolgt; c) Verbinden der zweiten Enden (12) der Streben (10) mit jeweils mindestens einem flanschartigen Element (14); und d) Verbinden der flanschartigen Elemente (14) oder der flanschartigen Elemente (14) und dem jeweiligen Flansch (16) der Streben (10) mit einem Gehäuse (42) oder einer inneren Begrenzungswand des Turbinenzwischengehäuses.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung gemäß Verfahrensschritt d) mittels eines Verschraubens erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung gemäß Verfahrensschritt c) mittels eines Spannstiftes (30) erfolgt.
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