EP2876261B1 - Gehäuseanordnung einer Gasturbine - Google Patents

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EP2876261B1
EP2876261B1 EP14194132.8A EP14194132A EP2876261B1 EP 2876261 B1 EP2876261 B1 EP 2876261B1 EP 14194132 A EP14194132 A EP 14194132A EP 2876261 B1 EP2876261 B1 EP 2876261B1
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EP
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sensor element
arrangement
casing
accordance
guide plate
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EP14194132.8A
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Christian Homeyer
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Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
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Publication date
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    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making

Definitions

  • the invention relates to a housing arrangement of a gas turbine.
  • the invention relates to a housing assembly of a jet engine, in which a sensor element is installed in a unique position.
  • An aircraft engine includes a compressor, a combustor, and a turbine.
  • the compressor and turbine are connected by a shaft.
  • This shaft is stored in a so-called storage chamber with bearing elements, which are lubricated with oil and cooled.
  • Such temperature sensors are generally rod-like and, in a current application in the TP400 engine of the Airbus A400M, have a diameter of approximately 4 mm and a length of approximately 130 mm.
  • a temperature sensor is installed during its installation from the outside into the turbine housing (also referred to as "hot strut") so that it is plugged through an outer housing structure and a circumferential annular chamber in a sensor receptacle of an inner housing structure, so that the temperature at a defined In the area of the inner housing structure, where the temperature rises in the case of an oil fire can measure.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a housing assembly for a gas turbine, which allows the installation of a sensor in the housing assembly with always clearly defined position
  • an elongated sensor element which, viewed in the longitudinal direction, has a front end and a rear end, lies between a first housing structure and a second housing structure extends.
  • the sensor element in this case runs along a section in an elongated guide opening, which is formed in a guide structure. Due to the elongated guide opening, the sensor element is aligned and positioned such that its front end is located in a receptacle provided for this purpose of the second housing structure and can only be located there.
  • the solution according to the invention thus provides a defined position of the installation of a sensor element in a housing arrangement in that it provides an elongated guide opening in a guide structure, which automatically aligns and positions the sensor element in such a way that the front end of the sensor element inevitably engages in the receptacle of the second Housing structure is located and thus installed in the correct position.
  • the guide structure is formed by a guide plate which is connected, for example, with the first housing structure or integrated in this, for example in a bore or opening of the first housing structure.
  • the guide structure is formed by a structural component of the first housing structure.
  • the guide structure is formed by a casting of the first housing structure and in the casting a guide opening is formed.
  • a further embodiment of the present invention provides that the rear end of the sensor element is fixed in the region of the first housing structure, i. is spatially fixed.
  • the rear end of the sensor element is fixed in a mounting plate, wherein the mounting plate is attached to the first housing structure and / or on the guide structure.
  • the mounting plate forms a part of the sensor element, which consists for this case of an elongated sensor element and the mounting plate.
  • the rear end of the sensor element protrudes a bit from the actual mounting plate, to allow easy handling of the sensor element.
  • a further embodiment of the invention provides that the elongated guide opening for the sensor element is formed as a longitudinal bore in the guide plate.
  • the elongated guide opening for example, by sub-elements the guide plate is formed, which complement each other to form the elongated guide opening.
  • the sensor element is arranged in the elongated guide opening of the guide structure with a certain play in order to allow easy insertion and removal of the sensor element in / from the elongated guide opening. The greater the game, the greater the longitudinal extent of the elongated guide opening to choose to achieve the desired overall exact positioning and alignment of the sensor element.
  • the length of the elongate guide opening is in the guide structure, for example, between 3% and 20% of the total length of the sensor element.
  • the elongated guide opening in the guide structure can also be longer or shorter.
  • the first engine structure is formed by an outer engine casing and the second engine structure by an inner engine casing, wherein the inner engine casing is disposed radially inward of the outer engine casing.
  • the inner engine casing and the outer engine casing are thus spaced in the radial direction. It is provided that a flow channel in the form of an annular chamber is formed between the inner engine casing and the outer engine casing.
  • the outer engine casing and the inner engine casing are, for example, components of a turbine casing.
  • the senor element which extends between the outer engine housing and the inner engine housing, extends in the flow channel within a strut, which connects the outer engine housing and the inner engine housing together.
  • struts serve as structural components of the turbine housing.
  • the elongated guide opening formed in the guide structure for the sensor element can basically have any desired spatial orientation. The spatial orientation depends on where the second housing structure, the receptacle for the front end of the sensor element is located. For example, the elongated guide opening in the guide structure in the radial direction or obliquely to the radial direction.
  • the sensor element has a length between 50 mm and 200 mm and a width between 2 mm and 10 mm, in particular a length between 110 mm and 150 mm and a width between 3 mm and 5 mm.
  • the elongated sensor element is formed according to an embodiment of the present invention as a temperature sensor which is adapted to measure in the region of its front end a prevailing temperature there.
  • the sensor element can also be designed to measure another relevant engine parameter or several such parameters.
  • the sensor element can alternatively measure a pressure or a speed.
  • FIG. 1 10 shows an engine housing assembly having an outer engine housing 10 and an inner engine casing 20 spaced radially therefrom.
  • the inner engine housing 20 is arranged radially inward to the outer engine housing 10.
  • the outer engine housing 10 and the inner engine housing 20 are connected to each other by means of struts ("struts"), which serve as structural components of the turbine housing (not shown separately).
  • the housing arrangement furthermore comprises an elongate, in particular rod-like, sensor element 40, which, seen in the longitudinal direction, has a front end 42, a rear end 41 and a middle region 43 therebetween.
  • a guide plate 30 is provided, which is connected to the outer engine housing 10.
  • the outer engine housing 10 has an opening 11 in which a radially extending portion 31 of the guide plate 30 extends. Another portion 32 of the guide plate abuts against the radially outer side of the outer housing structure 10.
  • the guide plate 30 comprises an elongated guide opening 35 in the form of a linear longitudinal bore, which completely pierces the guide plate 30 in a substantially radial direction.
  • the longitudinal bore 35 has a defined orientation, which depends on the location of a receptacle 60 in the second housing structure 20 (see below), and a defined diameter.
  • the longitudinal bore 35 has a circular cross-section.
  • a deviating cross-sectional shape for example, a rectangular cross-sectional shape may be provided.
  • the upper end 41 of the sensor element 40 is mounted in a mounting plate 50 which is disposed on the guide plate 30.
  • the mounting plate 50 instead of on the guide plate 30 may be disposed on the outer housing structure 10 when the guide plate 30 is designed as a structural part of the outer housing structure 10 and thus their functionality is realized by the outer housing structure 10.
  • a receptacle 60 which has a funnel-shaped mouth opening 61.
  • the receptacle 60 is structurally fixedly connected to the inner engine housing 20. It may, for example, be arranged in a recess or bore of the inner engine casing 20. Notwithstanding, the receptacle 60 with the funnel-shaped opening mouth 61 may also be a structural part of the engine housing 20.
  • the elongate sensor element 40 is guided from the outside through the elongated guide opening 35 of the guide plate 30 in the direction of the inner engine housing.
  • the guide opening 35 positions the sensor element 40 in such a way that the front end 42 of the sensor element 40 is imperatively inserted during assembly into the receiving mouth 61 of the receptacle 60 and positioned in the receptacle 60 at the desired location. A mis-installation is thereby reliably prevented.
  • the rear end 41 of the sensor element 40 is mounted in the mounting plate 50. It can be provided that the rear end 41 of the sensor element with respect to the central region 43 and the front end 42 of the sensor element 40 is angled. It can also be provided that a region 44 of the sensor element 40, which is e.g. is formed by a metal sleeve and the guide of electrical cable (not shown), protrudes from the mounting plate 50. The actual temperature measurement takes place in the region of the front end 42 of the sensor element 40.
  • the sensor element 40 extends in its central region 43, which extends between the outer engine housing 10 and the inner engine housing 20, within a Strut (not shown), which as a structural element radially within the Strömüngskanals between the inner and the outer Engine housing extends.
  • a Strut not shown
  • Such a strut is not shown separately in the figure shown for the sake of clarity.
  • the sensor element 30 may be arranged within the guide opening 35 for ease of installation with a small clearance, but the play is sufficiently low to ensure that the front end 42 of the sensor element securely inserted in the region of the conically shaped Ein Industries 61 of the receptacle 60 can be.
  • the solution according to the invention thus enables the arrangement of an elongated sensor element in a housing arrangement with spaced housing structures such that a defined spatial position of the sensor element is present and this is given securely, so that can be dispensed with an elaborate control of the position using miniature cameras.
  • the guide plate may have a different shape than shown and / or be a structural part of the engine housing and / or form an elongated guide opening in other ways.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Testing Of Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung einer Gasturbine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Gehäuseanordnung eines Strahltriebwerks, in die in eindeutiger Position ein Sensorelement eingebaut ist.
  • Ein Flugzeugtriebwerk umfasst einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine. Dabei sind Verdichter und Turbine über eine Welle miteinander verbunden. Diese Welle ist in einer so genannten Lagerkammer mit Lagerelementen gelagert, welche mit Öl geschmiert und gekühlt werden.
  • Dabei ist zu vermeiden, dass Öl aus den Lagerkammern austritt, da ein solcher Austritt an heißen Triebwerkselementen, insbesondere Turbinenelementen, zu Ölfeuern führen kann. Auch wenn die Lagerkammern zur Vermeidung eines unerwünschten Ölaustritts von außen mit Druckluft beaufschlagt werden, so ist doch ein Restrisiko eines unerwünschten Ölaustritts vorhanden. Für diesen Fall ist es wichtig, ein Ölfeuer durch austretendendes Öl aus der Lagerkammer frühzeitig zu ermitteln. Dies erfolgt über ein oder mehrere Temperatursensoren, die auch als "TURBOTs" (TURBOT= TURBine Over Temperature) bezeichnet werden. Solche Temperatursensoren stellen im Falle eines Ölfeuers eine Temperaturerhöhung fest, so dass über eine Triebwerkssteuereinheit eine Cockpitwarnung für den Piloten ausgegeben werden kann.
  • Derartige Temperatursensoren sind in der Regel stabartig ausgebildet und weisen in einer aktuellen Anwendung im Triebwerk TP400 des Airbus A400M einen Durchmesser von ca. 4 mm und eine Länge von ca. 130 mm auf. Ein Temperatursensor wird bei seinem Einbau von außen in das Turbinengehäuse (auch als "Hot Strut" bezeichnet) so eingebaut, dass er durch eine äußere Gehäusestruktur und eine umlaufende Ringkammer in eine Sensoraufnahme einer inneren Gehäusestruktur gesteckt wird, so dass er die Temperatur an einer definierten Stelle im Bereich der inneren Gehäusestruktur, an der die Temperatur im Falle eines Ölfeuers ansteigt, messen kann.
  • Eine solche Installation ist allerdings insofern nachteilig, als die Gefahr einer Fehlplätzierung des Sensors besteht, d.h. der Sensor nicht in der gewünschten Sensoraufnahme des inneren Triebwerksgehäuses platziert wird, sondern z.B. versetzt dazu endet und somit die Temperatur an einer falschen Stelle gemessen wird. Da das Ende des Sensors im inneren Triebwerksgehäuse angeordnet ist, fehlt es an der Möglichkeit, die korrekte Platzierung durch eine Sichtprüfung seitens des Installateurs zu überprüfen, so dass nur durch eine aufwändige Untersuchung mithilfe einer in das Gehäuse eingeführten Minikamera (eines so genannten Boroscopgerätes) der korrekte Einbau geprüft werden kann.
  • Aus der EP 1 239 131 A2 ist eine Sensorvorrichtung für eine Gasturbine bekannt, bei der ein Sensorelement in einer Art Hülse geführt.
  • Aus der US 4,783,188 A ist eine Wärmestrahlungmesssonde bekannt, die ebenfalls in einem Hülsensystem geführt wird.
  • Aus der US 5,185,996 A ist ebenfalls eine Sensorvorrichtung bekannt, bei der eine Ausrichtung über kugelförmige Ausrichtungselemente erfolgt.
  • Das genannte Problem der Überprüfbarkeit der korrekten Platzierung eines Sensors in einem Gehäuse stellt sich auch in anderen Situationen, in denen ein Gehäuse mehrere Strukturen aufweist, die räumlich zueinander beabstandet sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseanordnung für eine Gasturbine bereitzustellen, die den Einbau eines Sensors in die Gehäuseanordnung mit stets eindeutig definierter Position erlaubt
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gehäuseanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Einbau eines länglich ausgebildeten Sensorelementes in eine Gehäuseanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Danach sieht die erfindungsgemäße Lösung vor, dass ein länglich ausgebildetes Sensorelement, das in Längsrichtung gesehen ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist, sich zwischen einer ersten Gehäusestruktur und einer zweiten Gehäusestruktur erstreckt. Das Sensorelement verläuft dabei entlang eines Abschnitts in einer länglichen Führungsöffnung, die in einer Führungsstruktur ausgebildet ist. Durch die längliche Führungsöffnung ist das Sensorelement derart ausgerichtet und positioniert, dass sich sein vorderes Ende in einer dafür vorgesehenen Aufnahme der zweiten Gehäusestruktur befindet und nur dort befinden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit eine definierte Position des Einbaus eines Sensorelementes in eine Gehäuseanordnung dadurch bereit, dass sie in einer Führungsstruktur eine längliche Führungsöffnung bereitstellt, die das Sensorelement automatisch derart ausrichtet und positioniert, dass sich das vordere Ende des Sensorelementes zwingend in der Aufnahme der zweiten Gehäusestruktur befindet und damit in der korrekten Position eingebaut ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Führungsstruktur durch eine Führungsplatte gebildet ist, die beispielsweise mit der ersten Gehäusestruktur verbunden oder in diese integriert ist, beispielsweise in einer Bohrung oder Öffnung der ersten Gehäusestruktur. Hierdurch ist eine besonders einfache Installation möglich, da der Installateur das Sensorelement im Bereich der ersten Gehäusestruktur, die dem Installateur zugewandt ist, in die Führungsplatte einführen kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Führungsstruktur durch einen strukturellen Bestandteil der ersten Gehäusestruktur gebildet ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Führungsstruktur durch ein Gussteil der ersten Gehäusestruktur gebildet und in dem Gussteil eine Führungsöffnung ausgebildet ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das hintere Ende des Sensorelementes im Bereich der ersten Gehäusestruktur festgelegt, d.h. räumlich fixiert ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Sensorelementes in einer Montageplatte fixiert ist, wobei die Montageplatte an der ersten Gehäusestruktur und/oder an der Führungsstruktur befestigt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Montageplatte einen Teil des Sensorelements bildet, das für diesen Fall aus einem länglichen Sensorelement und der Montageplatte besteht. Weiter kann vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Sensorelementes noch ein Stück aus der eigentlichen Montageplatte herausragt, um eine einfache Handhabung des Sensorelementes zu ermöglichen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die längliche Führungsöffnung für das Sensorelement als Längsbohrung in der Führungsplatte ausgebildet ist. Alternativ ist jedoch ebenso denkbar, dass die längliche Führungsöffnung z.B. durch Teilelemente der Führungsplatte.gebildet wird, die sich zur Bildung der länglichen Führungsöffnung ergänzen.
  • Dabei wird allgemein darauf hingewiesen, dass, je länger die längliche Führungsöffnung der Führungsstruktur ausgebildet ist, desto genauer eine Ausrichtung und Positionierung des Sensorelementes erfolgt. Ebenso gilt, dass, je kleiner das Spiel des Sensorelementes in der länglichen Führungsöffnung ist, desto genauer die Ausrichtung und Positionierung des Sensorelementes ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensorelement in der länglichen Führungsöffnung der Führungsstruktur mit einem gewissen Spiel angeordnet ist, um ein leichtes Einführen und Entfernen des Sensorelementes in die / aus der länglichen Führungsöffnung zu ermöglichen. Je größer dabei das Spiel ist, desto größer ist die Längsausdehnung der länglichen Führungsöffnung zu wählen, um insgesamt die gewünschte exakte Positionierung und Ausrichtung des Sensorelementes zu erreichen.
  • In Abhängigkeit vom Abstand zwischen der ersten Gehäusestruktur und der zweiten Gehäusestruktur, dem Durchmesser des Sensorelementes, der Länge der länglichen Führungsöffnung in der Führungsstruktur und dem Spiel, mit dem das Sensorelement in der länglichen Führungsöffnung der Führungsstruktur angeordnet ist, beträgt die Länge der länglichen Führungsöffnung in der Führungsstruktur beispielsweise zwischen 3% und 20% der Gesamtlänge des Sensorelementes. Die längliche Führungsöffnung in der Führungsstruktur kann jedoch auch länger oder kürzer ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die erste Triebwerksstruktur durch ein äußeres Triebwerksgehäuse und die zweite Triebwerksstruktur durch ein inneres Triebwerksgehäuse gebildet, wobei das innere Triebwerksgehäuse radial innen zum äußeren Triebwerksgehäuse angeordnet ist. Das innere Triebwerksgehäuse und das äußere Triebwerksgehäuse sind somit in radialer Richtung beabstandet. Dabei ist vorgesehen, dass sich zwischen dem inneren Triebwerksgehäuse und dem äußeren Triebwerksgehäuse ein Strömungskanal in Form einer Ringkammer ausgebildet ist. Das äußere Triebwerksgehäuse und das innere Triebwerksgehäuse sind beispielsweise Bestandteile eines Turbinengehäuses.
  • Dabei ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Sensorelement, das sich zwischen dem äußeren Triebwerksgehäuse und dem inneren Triebwerksgehäuse erstreckt, in dem Strömungskanal innerhalb einer Strebe verläuft, die das äußere Triebwerksgehäuse und das innere Triebwerksgehäuse miteinander verbindet. Solche Streben ("Struts") dienen als Strukturbauteile des Turbinengehäuses. Es wird darauf hingewiesen, dass die in der Führungsstruktur ausgebildete längliche Führungsöffnung für das Sensorelement grundsätzlich eine beliebige räumliche Orientierung aufweisen kann. Die räumliche Orientierung hängt davon ab, an welcher Stelle der zweiten Gehäusestruktur sich die Aufnahme für das vordere Ende des Sensorelementes befindet. Beispielsweise kann die länglichen Führungsöffnung in der Führungsstruktur in radialer Richtung oder schräg zur radialen Richtung verlaufen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Sensorelement eine Länge zwischen 50 mm und 200 mm und eine Breite zwischen 2 mm und 10 mm auf, insbesondere eine Länge zwischen 110 mm und 150 mm und eine Breite zwischen 3 mm und 5 mm.
  • Das länglich ausgebildete Sensorelement ist gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung als Temperatursensor ausgebildet, der dafür eingerichtet ist, im Bereich seines vorderen Endes eine dort herrschende Temperatur zu messen. Grundsätzlich kann das Sensorelement jedoch auch dafür ausgebildet sein, einen anderen relevanten Triebwerksparameter zu messen oder mehrere solcher Parameter Beispielsweise kann das Sensorelement alternativ einen Druck oder eine Geschwindigkeit messen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einbau eines länglich ausgebildeten Sensorelementes in eine Gehäuseanordnung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • Bereitstellen einer Gehäuseanordnung, die aufweist: eine erste Gehäusestruktur, eine zweite Gehäusestruktur, die beabstandet zu der ersten Gehäusestruktur angeordnet ist und die eine Aufnahme für ein Sensorelement aufweist, und eine Führungsstruktur, die eine längliche Führungsöffnung für das Sensorelement aufweist,
    • Bereitstellen eines länglich ausgebildeten Sensorelements, das in Längsrichtung gesehen ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist, und
    • Einführen des Sensorelements in die längliche Führungsöffnung der Führungsstruktur und Längsverschieben des Sensorelements in der länglichen Führungsöffnung, wobei das Sensorelement in der länglichen Führungsöffnung eine räumliche Ausrichtung derart erhält, dass das vordere Ende des Sensorelements in Richtung der Aufnahme der zweiten Gehäusestruktur verschoben und in dieser positioniert wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel einer Gehäuseanordnung eines Strahltriebwerks, die ein äußeres Triebwerksgehäuse, ein inneres Triebwerksgehäuse und einen Temperatursensor umfasst.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Gehäuseanordnung im Turbinenbereich eines Strahltriebwerks beschrieben. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelten jedoch in gleicher Weise für andere Gasturbinen.
  • Die Figur 1 zeigt eine Triebwerksgehäuseanordnung, die ein äußeres Triebwerksgehäuse 10 und ein radial zu diesem beabstandet angeordnetes inneres Triebwerksgehäuse 20 aufweist. Dabei ist das innere Triebwerksgehäuse 20 radial innen zum äußeren Triebwerksgehäuse 10 angeordnet. Zwischen den beiden Triebwerksgehäusen verläuft ein als Ringkanal ausgebildeter Strömungskanal (nicht gesondert dargestellt). Das äußere Triebwerksgehäuse 10 und das innere Triebwerksgehäuse 20 sind dabei mit Hilfe von Streben ("Struts"), welche als Strukturbauteile des Turbinengehäuses dienen, miteinander verbunden (nicht gesondert dargestellt).
  • Die Gehäuseanordnung umfasst des Weiteren ein längliches, insbesondere stabartig ausgebildetes Sensorelement 40, das in Längsrichtung gesehen ein vorderes Ende 42, ein hinteres Ende 41 und dazwischen einen mittleren Bereich 43 aufweist.
  • Weiter ist eine Führungsplatte 30 vorgesehen, die mit dem äußeren Triebwerksgehäuse 10 verbunden ist. Hierzu ist im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das äußere Triebwerksgehäuse 10 eine Öffnung 11 aufweist, in der sich ein sich radial erstreckender Abschnitt 31 der Führungsplatte 30 erstreckt. Ein weiterer Abschnitt 32 der Führungsplatte liegt an der radial äußeren Seite der äußeren Gehäusestruktur 10 an.
  • Des Weiteren umfasst die Führungsplatte 30 eine längliche Führungsöffnung 35 in Form einer geradlinigen Längsbohrung, die die Führungsplatte 30 in im Wesentlichen radialer Richtung vollständig durchbohrt. Die Längsbohrung 35 weist eine definierte Orientierung, welche von der Stelle einer Aufnahme 60 in der zweiten Gehäusestruktur 20 abhängt (siehe unten), und einen definierten Durchmesser auf.
  • Dabei ist vorgesehen, dass die Längsbohrung 35 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. In Abhängigkeit von der Formgebung des Sensorelementes 40 kann jedoch auch eine davon abweichende Querschnittsform, beispielsweise eine rechteckige Querschnittsform, vorgesehen sein.
  • Als Teil des gesamten Temperatursensors ist das obere Ende 41 des Sensorelements 40 in einer Montageplatte 50 befestigt, welche auf der Führungsplatte 30 angeordnet ist. Alternativ kann die Montageplatte 50 statt auf der Führungsplatte 30 auf der äußeren Gehäusestruktur 10 angeordnet sein, wenn die Führungsplatte 30 als struktureller Teil der äußeren Gehäusestruktur 10 ausgearbeitet ist und somit deren Funktionalität durch die äußere Gehäusestruktur 10 realisiert wird.
  • Im Bereich des inneren Triebwerksgehäuses 20 ist eine Aufnahme 60 vorgesehen, die einen trichterförmigen Öffnungsmund 61 aufweist. Die Aufnahme 60 ist strukturell fest mit dem inneren Triebwerksgehäuse 20 verbunden. Sie kann beispielsweise in einer Aussparung oder Bohrung des inneren Triebwerksgehäuses 20 angeordnet sein. Abweichend kann die Aufnahme 60 mit dem trichterförmigen Öffnungsmund 61 auch struktureller Teil des Triebwerksgehäuses 20 sein.
  • Bei der Montage wird das längliche Sensorelement 40 von außen durch die längliche Führungsöffnung 35 der Führungsplatte 30 in Richtung des inneren Triebwerksgehäuses geführt. Die Führungsöffnung 35 positioniert das Sensorelement 40 dabei derart, dass das vordere Ende 42 des Sensorelementes 40 bei der Montage zwingend in den Aufnahmemund 61 der Aufnahme 60 eingeführt und in der Aufnahme 60 am gewünschten Ort positioniert wird. Eine Fehlinstallation wird dadurch sicher verhindert.
  • Als Teil des gesamten Temperatursensors ist das hintere Ende 41 des Sensorelements 40 in der Montageplatte 50 befestigt. Dabei kann vorgesehen sein, dass das hintere Ende 41 des Sensorelementes gegenüber dem mittleren Bereich 43 und dem vorderen Ende 42 des Sensorelements 40 abgewinkelt ist. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Bereich 44 des Sensorelementes 40, der z.B. durch eine Metallhülse gebildet ist und der der Führung elektrischer Kabel (nicht dargestellt) dient, aus der Montageplatte 50 herausragt. Die eigentliche Temperaturmessung erfolgt im Bereich des vorderen Endes 42 des Sensorelements 40.
  • Das Sensorelement 40 verläuft in seinem mittleren Bereich 43, der sich zwischen dem äußeren Triebwerksgehäuse 10 und dem inneren Triebwerksgehäuse 20 erstreckt, innerhalb einer nicht dargestellten Strebe ("Strut"), die als strukturelles Element sich radial innerhalb des Strömüngskanals zwischen dem inneren und dem äußeren Triebwerksgehäuse erstreckt. Eine solche Strebe ist in der dargestellten Figur der Übersichtlichkeit halber nicht gesondert dargestellt.
  • Durch Bereitstellen einer länglichen Führungsöffnung in einer Führungsplatte, die in einer Öffnung oder Aussparung des äußeren Triebwerksgehäuses angeordnet ist, wird es ermöglicht, eine definierte Orientierung des Sensorelementes 40 im Raum derart bereitzustellen, dass das vordere Ende 42 des Sensorelementes 40 sich beim Montagevorgang exakt in Richtung der Aufnahme 60 bewegt und in dieser sicher aufgenommen wird.
  • Das Sensorelement 30 kann dabei zwecks einer einfachen Montage mit einem geringen Spiel innerhalb der Führungsöffnung 35 angeordnet sein, wobei das Spiel jedoch ausreichend gering ist, um sicherzustellen, dass das vordere Ende 42 des Sensorelementes sicher im Bereich des konisch geformten Einführmundes 61 der Aufnahme 60 eingeführt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit die Anordnung eines länglich ausgebildeten Sensorelementes in einer Gehäuseanordnung mit beabstandet zueinander angeordneten Gehäusestrukturen derart, dass eine definierte räumliche Position des Sensorelementes vorliegt und diese sicher gegeben ist, so dass auf eine aufwändige Kontrolle der Position mithilfe von Minikameras verzichtet werden kann.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf das vorstehend dargestellte Ausführungsbeispiel, das lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Beispielsweise kann die Führungsplatte eine andere Form als dargestellt aufweisen und/oder struktureller Teil des Triebwerksgehäuses sein und/oder in anderer Weise eine längliche Führungsöffnung ausbilden.

Claims (18)

  1. Gehäuseanordnung einer Gasturbine, die aufweist:
    - ein längliches, stabartig ausgebildetes Sensorelement (40), das in Längsrichtung gesehen ein vorderes Ende (42) und ein hinteres Ende (41) aufweist,
    - eine erste Gehäusestruktur (10),
    - eine zweite Gehäusestruktur (20), die beabstandet zu der ersten Gehäusestruktur (10) angeordnet ist und die eine Aufnahme (60) für das vordere Ende (42) des Sensorelements (40) aufweist, und
    - eine Führungsplatte (30), die eine Längsbohrung (35) für das Sensorelement (40) aufweist,
    - wobei das Sensorelement (40) sich zwischen der ersten Gehäusestruktur (10) und der zweiten Gehäusestruktur (20) erstreckt und dabei entlang eines Abschnitts in der Längsbohrung (35) der Führungsplatte (30) angeordnet ist, wobei das Sensorelement (40) durch die Längsbohrung (35) derart ausrichtet und positioniert ist, dass sich sein vorderes Ende. (42) in der Aufnahme (60) der zweiten Gehäusestruktur (20) befindet und nur dort befinden kann, wobei die Längsbohrung (35), die die Führungsplatte (30) in im Wesentlichen radialer Richtung vollständig durchbohrt und die Längsbohrung (35) eine definierte Orientierung aufweist, welche von der Stelle der Aufnahme (60) in der zweiten Gehäusestruktur (20) abhängt und einen definierten Durchmesser aufweist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (30) mit der ersten Gehäusestruktur (10) verbunden oder in diese integriert ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (30) in einer Bohrung oder Öffnung (11) der ersten Gehäusestruktur (10) angeordnet ist.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (30) durch einen strukturellen Bestandteil der ersten Gehäusestruktur (10) gebildet ist.
  5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (41) des Sensorelements (40) im Bereich der ersten Gehäusestruktur (10) festgelegt ist.
  6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (41) des Sensorelements (40) in einer Montageplatte (50) fixiert ist, die an der Führungsplatte (30) und/oder der ersten Gehäusestruktur (10) befestigt ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (50) einen Bestandteil des Sensorelements (40) bildet, wobei das hintere Ende (41) des Sensorelements (40) in der Montageplatte (50) befestigt ist.
  8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (40) mit Spiel in der Längsbohrung (35) angeordnet ist.
  9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (35) in der Führungsplatte (30) eine Länge aufweist, die zwischen 3% und 20% der Länge des Sensorelements (40) beträgt.
  10. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Triebwerksstruktur (10) ein äußeres Triebswerksgehäuse und die zweite Triebwerksstruktur (20) ein inneres Triebwerksgehäuse ist, wobei das innere Triebwerksgehäuse (20) radial innen zum äußeren Triebwerksgehäuse (10) angeordnet ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Triebwerksgehäuse (10) und das innere Treibwerksgehäuse (20) zwischen sich einen Strömungskanal ausbilden.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement in dem Strömungskanal innerhalb einer Strebe verläuft, die das äußere Triebwerksgehäuse (20) und das innere Triebwerksgehäuse (10) miteinander verbindet.
  13. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (35) für das Sensorelement in der Führungsplatte (30) schräg zur radialen Richtung der Triebwerksgehäuseanordnung verläuft.
  14. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Triebwerksgehäuse (10) und das innere Triebwerksgehäuse (20) Bestandteile eines Turbinengehäuses sind.
  15. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (40) eine Länge zwischen 50 mm und 200 mm und eine Breite zwischen 2 mm und 10 mm, insbesondere eine Länge zwischen 110 mm und 150 mm und eine Breite zwischen 3 mm und 5 mm aufweist.
  16. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (40) ein Temperatursensor ist.
  17. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (60) für das vordere Ende (42) des Sensorelements (40) einen konisch geformten Einführmund (61) aufweist.
  18. Verfahren zum Einbau eines länglich ausgebildeten Sensorelements (40) in eine Gehäuseanordnung gemäß Anspruch 1, mit den Schritten:
    - Bereitstellen einer Gehäuseanordnung, die aufweist:
    ∘ eine erste Gehäusestruktur (10),
    ∘ eine zweite Gehäusestruktur (20), die beabstandet zu der ersten Gehäusestruktur (10) angeordnet ist und die eine Aufnahme (60) für ein Sensorelement (40) aufweist, und
    ∘ eine Führungsplatte (30), die eine Längsbohrung (35) für das Sensorelement (40) aufweist,
    - Bereitstellen eines länglich, stabartigen ausgebildeten Sensorelements (40), das in Längsrichtung gesehen ein vorderes Ende (42) und ein hinteres Ende (41) aufweist,
    - Einführen des Sensorelements (40) in die Längsbohrung (35) der Führungsplatte (30), wobei die Führungsplatte (30) in im Wesentlichen radialer Richtung vollständig durchbohrt und die Längsbohrung (35) eine definierte Orientierung aufweist, welche von der Stelle der Aufnahme (60) in der zweiten Gehäusestruktur (20) abhängt und einen definierten Durchmesser aufweist, und
    - Längsverschieben des Sensorelements (40) in der Längsbohrung (35), wobei das Sensorelement (40) in der länglichen Führungsöffnung (35) eine räumliche Ausrichtung derart erhält, dass das vordere Ende (42) des Sensorelements (40) in Richtung der Aufnahme (60) der zweiten Gehäusestruktur (20) verschoben und in dieser positioniert wird.
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