WO2004074640A1 - Dichtungsanordnung, insbesondere für die schaufelsegmente von gasturbinen - Google Patents

Dichtungsanordnung, insbesondere für die schaufelsegmente von gasturbinen Download PDF

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Richard London
Peter Marx
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Definitions

  • the present invention relates to the field of thermal machines. It relates to a sealing arrangement, in particular for the blade segments of a gas turbine, according to the preamble of claim 1.
  • Such a sealing arrangement is e.g. known from EP-A2-0 896 128.
  • Turbine stages of gas turbines include rows of guide vanes (stator) and rotor blades (rotor). These rows are each of a certain number built up by blade segments.
  • a guide vane segment is shown in FIG. 1 in a perspective side view.
  • the central part of the guide vane segment 10 from FIG. 1 is the actual vane profile 11, which is delimited at both ends by platform-like shroud segments 12, 13.
  • the outer shroud segment 12 forms, together with the outer shroud segments of the other blade segments in the row, an annular outer blade shroud.
  • the inner shroud segment 13 forms, together with the inner shroud segments of the other blade segments in the row, an annular inner blade shroud.
  • An annular channel is formed between the inner and outer blade shrouds, through which the hot working medium of the gas turbine flows. Cooling air, which is separated from the hot working medium by the blade cover bands, usually flows outside the ring channel.
  • FIG. 2 (a) On the end faces of the shroud segments 12, 13 there are outer and inner shroud seals 14 and 15, respectively, which run in the direction of a longitudinal axis 26 and which serve to seal the spaces (gaps) between adjacent shroud segments.
  • the cross section through such a known sealing arrangement along the plane A-A in Fig. 1 is shown in Fig. 2 (a).
  • two adjacent guide vane segments 10a and 10b adjoin one another with their end faces 24, 25 in the region of the shroud segments, forming a gap 18.
  • grooves 16, 17 are arranged perpendicular to the gap 18 in the direction of the longitudinal axis 26 and receive a sealing strip 19 (with play).
  • the grooves 16, 17 can be introduced into the segments, for example by EDM (Electrical Discharge Machining), grinding or milling.
  • the rectangular, flat sealing strip 19 is shown in a perspective side view in FIG. 2 (b).
  • the neighboring segments must be designed with a nominal clearance in the cold state in order to be able to absorb the thermal expansion.
  • the nominal game is through Tolerances are superimposed, which result from the type of circumferential fastening of the segments.
  • the nominal play is usually 1 ... 3 mm, the maximum play (X) 3 ... 5 mm.
  • the grooves 16, 17 each have a depth T, the sealing strip 19 has a base width S (see FIG. 2 (a)). Depth T and base width S must meet certain conditions so that the sealing strip 19 cannot fall out of the grooves (with maximum play X) or is squeezed together (with play 0):
  • the sealing strip 19 is not loaded in the transverse direction even if the play or the width of the gap 18 is zero (see the illustration in FIG. 4 (a)).
  • condition (2) If condition (2) is fulfilled, the situation shown in FIG. 4 (b) is avoided, in which the sealing strip 19 can fall out of the grooves 16, 17 or can tilt in the gap 18 in such a way that it becomes smaller during a subsequent reduction the game is deformed and damaged.
  • a disadvantage of this type of dimensioning is that the depth T of the grooves 16, 17 and the width S of the sealing strip 19 can become very large depending on the maximum width X of the gap 18 or the maximum play.
  • the depth T of the grooves 16, 17 and the width of the seal can, however, be limited by the manufacturing process, the predetermined geometry or the cooling requirements of the end faces 24, 25 of the segments. In these cases a compromise has to be found or another sealing method has to be used.
  • the object is achieved by the entirety of the features of claim 1.
  • the essence of the invention is, based on the usual shape of the sealing strip, to provide additional means on the sealing strip which prevent the sealing strip from sliding out of the grooves if the sum of the maximum width of the gap and the depth of the grooves is greater than or equal to the base width of the Sealing strip is.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the additional means on the longitudinal sides of the sealing strip have distributed tabs which are delimited in the direction of the longitudinal axis and which locally increase the width of the sealing strip beyond the base width by a predetermined additional width.
  • the additional width of the tabs on the one hand increases the maximum play that can be safely bridged by the sealing strip.
  • the tabs can give way locally by bending over if zero lateral forces act on the sealing strip during play.
  • At least two tabs are preferably arranged on a long side of the sealing strip and distributed over the long side.
  • the at least two tabs are arranged at the ends of the long side. In this way, there is a stable and predetermined position of the sealing strip in the grooves at all times.
  • a geometry is particularly favorable in which the tabs are arranged in pairs opposite one another on the two longitudinal sides of the sealing strip.
  • the tabs are preferably molded onto the sealing strip and have the same thickness as the sealing strip.
  • the tabs In the initial state, the tabs can lie in the plane of the sealing strip. But they can also be bent out of the plane of the sealing strip in the initial state.
  • the sealing arrangement is particularly space-saving and not very stressful for the sealing strip if, according to another embodiment, deeper pockets are formed to accommodate the tabs at the corresponding locations on the grooves.
  • the walls of the grooves can be oriented perpendicular to the gap.
  • the walls of the grooves are oriented obliquely to the gap on one or both sides, in such a way that the grooves have a V-shaped cross-sectional profile.
  • FIG. 1 is a perspective side view of a vane segment of a gas turbine according to the prior art.
  • FIG. 2 in two partial figures, the cross section through a known sealing arrangement in the plane A-A of Fig. 1 (partial figure (a)) and the perspective side view of the associated sealing strip (part figure (b)).
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the sealing arrangement according to the invention in a representation comparable to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows, in a representation comparable to FIG. 2 (a), the extreme cases of the vanishing play (partial figure (a)) and the maximum play (part figure (b)) in the sealing arrangement from the prior art;
  • Fig. 5 in the representation comparable to FIG. 4 shows the behavior of the
  • Fig. 8 in three sub-figures (a), (b) and (c) different configurations of the grooves and sealing strips in a sealing arrangement according to the invention. WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 3 shows a preferred exemplary embodiment of the sealing arrangement according to the invention in a representation comparable to FIG. 2.
  • the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the simply rectangular sealing strip 19 from FIG. 2 is replaced in FIG. 3 by a sealing strip 20 which has a plurality of molded-on tabs 21 distributed on the long sides.
  • the tabs 21 give the sealing strip 20 - as can be seen clearly in FIG. 8 (a) - locally on both sides in addition to the base width S a width S1 or S2.
  • S1 S2.
  • tabs 21 which are integrally formed on the sealing strip 20 and have the same thickness b as the sealing strip 20 (FIG. 7) are particularly easy to produce. They can be produced by a corresponding design of the edge contour of the sealing strip 20.
  • sealing strips 20 with tabs 21 which are already bent out of the plane of the sealing strip 20 by an angle ⁇ to one side Such sealing strips with pre-bent tabs have the advantage that the bending process in the case of FIG. 5 (a) (game 0) takes place in an orderly manner.
  • Such a pre-bent sealing strip 20 can, however, also advantageously be used in a sealing arrangement as shown in FIGS. 6 (b) and (c).
  • grooves 16a, 7a or 16b, 17b are provided, the walls of which are oriented obliquely to the gap 18 on one side or on both sides at an angle ⁇ such that the grooves 16a, 17a and 16b, 17b have a V-shaped cross-sectional profile.
  • the pre-bent tabs 21 result in an improved position of the sealing strip 20 in the grooves.
  • sealing strips 20a, 20b according to FIGS. 8 (b) and (c) instead of the flat sealing strips 20 from FIG. who have turned.
  • Correspondingly curved grooves 16c, 17c and 16d, 17d must be provided to accommodate sealing strips 20a, 20b bent in this way.
  • a further modification which is shown in FIG. 8 (c) with the aid of a sealing strip 20b bent at the ends, but which can also be used for flat sealing strips, consists in pockets 22, 23 with an additional depth T1 in the grooves 16d, 17d provide for receiving the tabs 21.
  • a sealing strip 20b bent at the ends but which can also be used for flat sealing strips, consists in pockets 22, 23 with an additional depth T1 in the grooves 16d, 17d provide for receiving the tabs 21.
  • bending of the tabs 21 at game 0 is avoided without the increase in the maximum game X caused by the bars 21 being lost.
  • this advantage is bought with a more complex production of the grooves 16d, 17d.

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Abstract

Bei eine Dichtungsanordnung, insbesondere für die Schaufelsegmente von Gasturbinen, grenzen zwei Körper (10a, 10b) mit zwei sich entlang einer Längsachse (26) erstreckenden Stirnseiten (24, 25) unter Bildung eines Spaltes (18) aneinander, dessen Breite zwischen Null und einer maximalen Breite (X) variieren kann. Der Spalt (18) wird durch einen quer zum Spalt (18) liegenden, sich entlang der Längsachse (26) erstreckenden Dichtungsstreifen (20) abgedeckt, der mit Spiel in zwei gegenüberliegenden Nuten (16, 17) einer vorgegebenen Tiefe (T) gelagert ist. Bei einer solchen Dichtungsanordnung wird eine vergrösserte maximale Breite (X) des Spaltes (18) dadurch ermöglicht, dass der Dichtungsstreifen (20) eine Basisbreite (S) quer zur Längsachse (26) aufweist, welche kleiner oder gleich der doppelten Tiefe der Nuten (16, 17) ist, und dass der Dichtungsstreifen (20) zusätzliche Mittel (21) aufweist, welche ein Herausgleiten des Dichtungsstreifens (20) aus den Nuten (16, 17) verhindern, wenn die Summe aus der maximalen Breite (X) des Spaltes (18) und der Tiefe (T) der Nuten (16, 17) grösser oder gleich der Basisbreite (S) des Dichtungsstreifens (20) ist.

Description

BESCHREIBUNG
DICHTUNGSANORDNUNG, INSBESONDERE FÜR DIE SCHAUFELSEGMENTE
VON GASTURBINEN
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der thermischen Maschinen. Sie betrifft eine Dichtungsanordnung, insbesondere für die Schaufelsegmente einer Gasturbine, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Dichtungsanordnung ist z.B. aus der Druckschrift EP-A2-0 896 128 bekannt.
STAND DER TECHNIK
Turbinenstufen von Gasturbinen umfassen Reihen von Leitschaufeln (Stator) und Laufschaufeln (Rotor). Diese Reihen sind jeweils aus einer bestimmten Anzahl von Schaufelsegmenten aufgebaut. Ein solches Leitschaufelsegment ist in Fig. 1 in perspektivischer Seitenansicht wiedergegeben. Zentraler Teil des Leitschaufelsegments 10 aus Fig. 1 ist das eigentliche Schaufelprofil 11 , dass an beiden Enden durch plattformartige Deckbandsegmente 12, 13 begrenzt ist. Das äussere Deckbandsegment 12 bildet zusammen mit den äusseren Deckbandsegmenten der anderen Schaufelsegmente der Reihe ein ringförmiges äusseres Schaufeldeckband. Das innere Deckbandsegment 13 bildet entsprechend zusammen mit den inneren Deckbandsegmenten der anderen Schaufelsegmente der Reihe ein ringförmiges inneres Schaufeldeckband. Zwischen den inneren und äusseren Schaufeldeckbändern wird ein Ringkanal gebildet, durch den das heisse Arbeitsmedium der Gasturbine strömt. Ausserhalb des Ringkanals strömt üblicherweise Kühlluft, die von dem heissen Arbeitsmedium durch die Schaufeldeckbänder getrennt ist.
An den Stirnseiten der Deckbandsegmente 12, 13 sind in Richtung einer Längsachse 26 verlaufende äussere und innere Deckbanddichtungen 14 bzw. 15 vorgesehen, die zur Abdichtung der Zwischenräume (Spalte) zwischen benachbarten Deckbandsegmenten dienen. Der Querschnitt durch eine solche bekannte Dichtungsanordnung entlang der Ebene A-A in Fig. 1 ist in Fig. 2(a) dargestellt. Ge- mäss Fig. 2(a) grenzen zwei benachbarte Leitschaufelsegmente 10a und 10b im Bereich der Deckbandsegmente mit ihren Stirnseiten 24, 25 unter Bildung eines Spaltes 18 aneinander. In den Stirnseiten 24, 25 der Leitschaufelsegmente 10a, 10b sind senkrecht zum Spalt 18 in Richtung der Längsachse 26 verlaufende Nuten 16, 17 angeordnet, die einen Dichtungsstreifen 19 (mit Spiel) aufnehmen. Die Nuten 16, 17 können beispielsweise durch EDM (Electrical Discharge Machining), Schleifen oder Fräsen in die Segmente eingebracht sein. Der rechteckige, ebene Dichtungsstreifen 19 ist in Fig. 2(b) in perspektivischer Seitenansicht wiedergegeben.
Wegen der thermischen Ausdehnung im Betrieb müssen die benachbarten Segmente mit einem nominalen Spiel im kalten Zustand ausgelegt werden, um die thermische Ausdehnung aufnehmen zu können. Das nominale Spiel wird durch Toleranzen überlagert, die sich aus der Art der Umfangsbefestigung der Segmente ergeben. Insgesamt ergibt sich ein Spiel in Form eines Spaltes 18, dessen Breite Werte zwischen 0 und einer maximalen Breite (maximales Spiel) X annehmen kann (siehe Fig. 2(a)). Das nominale Spiel beträgt üblicherweise 1...3 mm, das maximale Spiel (X) 3...5 mm. Die Nuten 16, 17 haben jeweils eine Tiefe T, der Dichtungsstreifen 19 hat eine Basisbreite S (siehe Fig. 2(a)). Tiefe T und Basisbreite S müssen bestimmten Bedingungen genügen, damit der Dichtungsstreifen 19 nicht aus den Nuten herausfallen kann (bei maximalem Spiel X) oder zusammengequetscht wird (bei Spiel 0):
(1 ) S ≤ 2 -T .
Wenn die Bedingung (1) erfüllt ist, wird der Dichtungsstreifen 19 auch dann nicht in Querrichtung belastet, wenn das Spiel bzw. die Breite des Spaltes 18 Null ist (siehe die Darstellung in Fig. 4(a)).
(2) S - T ≥ X .
Wenn die Bedingung (2) erfüllt ist, wird die in Fig. 4(b) dargestellte Situation ver- mieden, in welcher der Dichtungsstreifen 19 aus den Nuten 16, 17 herausfallen oder so im Spalt 18 verkanten kann, dass er bei einer anschliessenden Verkleinerung des Spiels deformiert und beschädigt wird.
Nachteilig ist bei dieser Art der Dimensionierung, dass die Tiefe T der Nuten 16, 17 und die Breite S des Dichtungsstreifens 19 in Abhängigkeit von der maximalen Breite X des Spaltes 18 bzw. dem maximalen Spiel sehr gross werden kann. Die Tiefe T der Nuten 16, 17 und die Breite der Dichtung können jedoch durch das Herstellungsverfahren, die vorgegebene Geometrie oder die Kühlungsanforderungen der Stirnseiten 24, 25 der Segmente begrenzt sein. In diesen Fällen muss dann ein Kompromiss gefunden oder eine andere Dichtungsmethode eingesetzt werden. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere für die Schaufeisegmente von Gasturbinen anwendbare Dichtungsanordnung anzugeben, welche die Nachteile bekannter Dichtungsanordnungen vermeidet und sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand ein grösseres maximales Spiel zwischen den angrenzenden Körpern bzw. Segmenten sicher aufgefangen werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, ausgehend von der üblichen Form des Dichtungsstreifens zusätzliche Mittel am Dichtungsstreifen vorzusehen, welche ein Herausgleiten des Dichtungsstreifens aus den Nuten verhindert, wenn die Summe aus der maximalen Breite des Spaltes und der Tiefe der Nuten grösser oder gleich der Basisbreite des Dichtungsstreifens ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die zusätzlichen Mittel an den Längsseiten des Dichtungsstreifens verteilt angeord- nete in Richtung der Längsachse begrenzte Laschen umfassen, welche lokal die Breite des Dichtungsstreifens über die Basisbreite hinaus um eine vorgegebene zusätzliche Breite vergrössem. Die Laschen vergrössem mit ihrer zusätzlichen Breite einerseits das durch den Dichtungsstreifen sicher überbrückbare maximale Spiel. Andererseits können die Laschen durch Umbiegen lokal nachgeben, wenn beim Spiel Null Querkräfte auf den Dichtungsstreifen einwirken.
Bevorzugte sind wenigstens zwei Laschen an einer Längsseite des Dichtungsstreifens über die Längsseite verteilt angeordnet. Insbesondere sind die wenigstens zwei Laschen an den Enden der Längsseite angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich zu jeder Zeit eine stabile und vorbestimmte Lage des Dichtungsstreifens in den Nuten. Besonders günstig ist eine Geometrie, bei der die Laschen paarweise einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Dichtungsstreifens angeordnet sind.
Die Laschen sind vorzugsweise am Dichtungsstreifen angeformt und weisen dieselbe Dicke auf wie der Dichtungsstreifen.
Die Laschen können dabei im Ausgangszustand in der Ebene des Dichtungsstreifens liegen. Sie können aber auch im Ausgangszustand aus der Ebene des Dichtungsstreifens herausgebogen sein.
Besonders platzsparend und wenig belastend für den Dichtungsstreifen ist die Dichtungsanordnung, wenn gemäss einer anderen Ausgestaltung zur Aufnahme der Laschen an den entsprechenden Stellen der Nuten tiefergehende Taschen ausgebildet sind.
Im einfachsten Fall können die Wände der Nuten senkrecht zum Spalt orientiert sein.
Es ist aber auch denkbar, dass die Wände der Nuten einseitig oder beidseitig schräg zum Spalt orientiert sind, derart, dass die Nuten ein V-förmiges Querschnittsprofil aufweisen.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusam- menhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht ein Leitschaufelsegment einer Gasturbine nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 in zwei Teilfiguren den Querschnitt durch eine bekannte Dichtungsanordnung in der Ebene A-A der Fig. 1 (Teilfigur (a)) sowie die perspektivische Seitenansicht des zugehörigen Dichtungsstreifens (Teiifigur (b)).
Fig. 3 in einer zu Fig. 2 vergleichbaren Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfind ungsgemässen Dichtungsanordnung;
Fig. 4 in einer zu Fig. 2(a) vergleichbaren Darstellung die Extremfälle des verschwindenden Spiels (Teilfigur (a)) und des maximalen Spiels (Teiifigur (b)) bei der Dichtungsanordnung aus dem Stand der Technik;
Fig. 5 in der zu Fig. 4 vergleichbaren Darstellung das Verhalten der
Dichtungsanordnung aus Fig. 3;
Fig. 6 in drei Teilfiguren (a), (b) und (c) verschiedene Konfigurationen der Nuten bei einer Dichtungsanordnung nach der Erfindung;
Fig. 7 in zwei Teilfiguren (a), (b) unterschiedliche Formen des Dichtungs- Streifens für die Dichtungsanordnung nach Fig. 3 oder 6; und
Fig. 8 in drei Teilfiguren (a), (b) und (c) verschiedene Konfigurationen der Nuten und Dichtungsstreifen bei einer Dichtungsanordnung nach der Erfindung. WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In Fig. 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Dichtungsanordnung in einer zu Fig. 2 vergleichbaren Darstellung wiedergegeben. Gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der einfach rechteckige Dichtungsstreifen 19 aus Fig. 2 ist in Fig. 3 ersetzt durch einen Dichtungsstreifen 20, der an den Längsseiten verteilt eine Mehrzahl von angeformten Laschen 21 aufweist. Die Laschen 21 verleihen dem Dichtungsstreifen 20 - wie dies in Fig. 8(a) anschaulich zu sehen ist - lokal auf beiden Seiten zusätzlich zur Basisbreite S eine Breite S1 bzw. S2. Im einfachsten Fall symmetrischer Laschenpaare ist S1 = S2. Bei geeigneter Dimensionierung von S1 , S2 spielt die zusätzliche Breite bei minimalem Spiel = 0 keine Rolle, weil die Laschen 21 dann durch die Querkräfte umgebogen werden und die zusätzliche Breite des Dichtungsstreifens 20 weitgehend verschwindet (Fig. 5(a)). Bei maximalem Spiel X (Fig. 5(b)) kann dagegen durch die zusätzliche Breite S1+S2=2-S1 vergrössert sich der noch sicher tolerierbare Wert von X entsprechend. Es gilt also nach wie vor die eingangs genannte Bedingung (1 ) bei Spiel Null. Bei maximalem Spiel X gilt dagegen wegen der zusätzlichen Breite:
(3) S + 2 - Sl -T ≥ X .
Aus der Bedingung (3) folgt direkt, dass gegenüber der bekannten Dichtungsanordnung (siehe Bedingung (2)) bei gleichbleibenden Werten von S und T grössere Werte von X toleriert werden können, ohne dass die Dichtungsanordnung bzw. der Dichtungsstreifen 20 gefährdet ist. Sind die Laschen 21 (bei Spiel Null) erst einmal nach oben (oder unten) gebogen, geht die zusätzliche Breite des Dichtungsstreifens 20 zwar weitgehend verloren und damit auch die Fähigkeit, ein grösseres maximales Spiel X ohne Probleme aufzufangen, jedoch kann der Dichtungsstreifen 20 nach wie vor wie ein herkömmlicher (Standard-)Dichtungsstreifen der Breite S eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3(b) sind die Laschen 21 auf beiden Längsseiten des Dichtungsstreifens 20 verteilt angeordnet. Dabei ist jeweils ein Paar gegenüberliegender Laschen 21 an den Enden des Dichtungsstreifens 20 und ein Paar in der Mitte vorgesehen. Diese symmetrische Verteilung sorgt dafür, dass die vergrösserte Breite mit nur wenigen Laschen über die gesamte Länge des Dichtungsstreifens 20 wirksam wird. Es ist aber auch denkbar, mehr oder weniger Laschen vorzusehen, oder die Laschen 21 nur auf einer Seite des Dichtungsstreifens oder alternierend auf beiden Seiten anzuordnen. Besonders einfach herzustellen sind Laschen 21 , die am Dichtungsstreifen 20 angeformt sind und dieselbe Dicke b aufweisen, wie der Dichtungsstreifen 20 (Fig. 7). Sie können durch eine entsprechende Auslegung der Randkontur des Dichtungsstreifens 20 erzeugt werden. Es ist aber auch denkbar, die Laschen 21 als separate Elemente am Dichtungsstreifen 20 anzubringen, um sie unabhängig vom Dichtungsstreifen 20 optimieren zu können. Ebenso ist es denkbar, anstelle der Laschen 21 andere Elemente einzu- setzen, die seitlich über den Dichtungsstreifen 20 hinausstehen.
Weiterhin ist es denkbar, gemäss Fig. 7(b) Dichtungsstreifen 20 mit Laschen 21 einzusetzen, die bereits aus der Ebene des Dichtungsstreifens 20 heraus um einen Winkel ß zu einer Seite herausgebogen sind. Derartige Dichtungsstreifen mit vorgebogenen Laschen haben den Vorteil, dass sich der Biegevorgang im Fall der Fig. 5(a) (Spiel 0) in geordneter Weise vollzieht. Ein solcher vorgebogener Dichtungsstreifen 20 kann aber auch mit Vorteil in einer Dichtungsanordnung eingesetzt werden, wie sie in Fig. 6(b) und (c) dargestellt ist. Bei diesen Dichtungsanordnungen sind anstelle der Nuten 16, 17 mit zum Spalt 18 senkrechten Wänden und der Breite a Nuten 16a, 7a bzw. 16b, 17b vorgesehen, deren Wände einseitig oder beidseitig unter einem Winkel α schräg zum Spalt 18 orientiert sind, derart, dass die Nuten 16a, 17a bzw. 16b, 17b ein V-förmiges Querschnittsprofil aufweisen. Durch die vorgebogenen Laschen 21 ergibt sich hier eine verbesserte Lage des Dichtungsstreifens 20 in den Nuten.
Es ist aber auch denkbar, anstelle der ebenen Dichtungsstreifen 20 aus Fig. 8(a) Dichtungsstreifen 20a, 20b gemäss Fig. 8(b) und (c) einzusetzen, die an den En- den abgebogen sind. Zur Aufnahme derart abgebogener Dichtungsstreifen 20a, 20b müssen entsprechend gebogene Nuten 16c, 17c bzw. 16d, 17d vorgesehen werden.
Eine weitere Abwandlung, die in Fig. 8(c) anhand eines an den Enden gebogenen Dichtungsstreifens 20b gezeigt ist, aber auch bei ebenen Dichtungsstreifen eingesetzt werden kann, besteht darin, in den Nuten 16d, 17d Taschen 22, 23 mit einer zusätzlichen Tiefe T1 zur Aufnahme der Laschen 21 vorzusehen. Hierdurch wird ein Umbiegen der Laschen 21 bei Spiel 0 vermieden, ohne dass die durch die La- sehen 21 bedingte Vergrösserung des maximalen Spiels X verloren geht. Erkauft wird dieser Vorteil allerdings mit einer aufwendigeren Herstellung der Nuten 16d, 17d.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Leitschaufelsegment
10a,b Leitschaufelsegment
11 Schaufelprofil
12 äusseres Deckbandsegment
13 inneres Deckbandsegment
14 äussere Deckbanddichtung
15 innere Deckbanddichtung
16,17 Nut
16a, 17a Nut
16b,17b Nut
16c, 17c Nut
16d,17d Nut
18 Spalt
19,20 Dichtungsstreifen
20a,b Dichtungsstreifen
21 Lasche
22,23 Tasche 24,25 Stirnseite
26 Längsachse a Breite (Nut) b Dicke (Dichtungsstreifen)
S Basisbreite (Dichtungsstreifen)
S1 ,2 Breite (Laschen)
T Tiefe (Nut)
T1.2 Tiefe (Taschen)
X max. Breite (Spalt) α,ß Winkel

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Dichtungsanordnung, insbesondere für die Schaufelsegmente von Gasturbinen, bei welcher Dichtungsanordnung zwei Körper (10a, 10b) mit zwei sich entlang einer Längsachse (26) erstreckenden Stirnseiten (24, 25) unter Bildung eines Spaltes (18) aneinandergrenzen, dessen Breite zwischen Null und einer maximalen Breite (X) variieren kann, und bei welcher der Spalt (18) durch einen quer zum Spalt (18) liegenden, sich entlang der Längsachse (26) erstrecken- den Dichtungsstreifen (20, 20a, 20b) abgedeckt wird, der mit Spiel in zwei gegenüberliegenden, quer zum Spalt (18) in die Stirnseiten (24, 25) der Körper (10a, 10b) eingelassenen Nuten (16, 17; 16a, 17a;....;16d, 17d) einer vorgegebenen Tiefe (T) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsstreifen (20, 20a, 20b) eine Basisbreite (S) quer zur Längsachse (26) aufweist, welche kleiner oder gleich der doppelten Tiefe der Nuten (16, 17; 16a, 17a;....;16d, 17d) ist, und dass der Dichtungsstreifen (20, 20a, 20b) zusätzliche Mittel (21) aufweist, welche ein Herausgleiten des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) aus den Nuten (16, 17; 16a, 17a;....;16d, 17d) verhindert, wenn die Summe aus der maximalen Breite (X) des Spaltes (18) und der Tiefe (T) der Nuten (16, 17; 16a, 17a;....;16d, 17d) grös- ser oder gleich der Basisbreite (S) des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) ist.
2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Mittel an den Längsseiten des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) verteilt angeordnete, in Richtung der Längsachse (26) begrenzte Laschen (21) umfassen, welche lokal die Breite des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) über die Basisbreite (S) hinaus um eine vorgegebene zusätzliche Breite (S1 , S2) vergrössem.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Laschen (21) an einer Längsseite des Dichtungsstreifens (20,
20a, 20b) über die Längsseite verteilt angeordnet sind.
4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Laschen (21) an den Enden der Längsseite angeordnet sind.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte zwischen den wenigstens zwei Laschen (21) wenigstens eine zusätzlich
Lasche (21) angeordnet ist.
6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Laschen (21) paarweise einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) angeordnet sind.
7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (21) am Dichtungsstreifen (20, 20a, 20b) angeformt sind und dieselbe Dicke aufweisen wie der Dichtungsstreifen (20, 20a, 20b).
8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (21) im Ausgangszustand in der Ebene des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) liegen.
9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (21) im Ausgangszustand aus der Ebene des Dichtungsstreifens (20, 20a, 20b) herausgebogen sind.
10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Laschen (21) an den entsprechenden Stellen der Nuten (16d, 17d) tiefergehende Taschen (22, 23) ausgebildet sind.
11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Wände der Nuten (16, 17) senkrecht zum Spalt (18) orientiert sind.
12. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Nuten (16a, 17a; 16b, 17b) einseitig oder beidseitig schräg zum Spalt (18) orientiert sind, derart, dass die Nuten (16a, 17a; 16b, 17b) ein V-förmiges Querschnittsprofil aufweisen.
13. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (16, 17) und der Dichtungsstreifen (20) eben ausgebildet sind.
14. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (16a, 17a; 16b, 17b) und der Dichtungsstreifen (20a, 20b) gebogen ausgebildet sind.
15. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Körper Leitschaufelsegmente (10, 10a, 10b) und/oder Laufschaufelsegmente einer Gasturbine sind.
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