EP3000982A1 - Anordnung zum Abdichten des Spaltes zwischen zwei Segmenten eines Leitschaufelrings - Google Patents

Anordnung zum Abdichten des Spaltes zwischen zwei Segmenten eines Leitschaufelrings Download PDF

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EP3000982A1
EP3000982A1 EP14186781.2A EP14186781A EP3000982A1 EP 3000982 A1 EP3000982 A1 EP 3000982A1 EP 14186781 A EP14186781 A EP 14186781A EP 3000982 A1 EP3000982 A1 EP 3000982A1
Authority
EP
European Patent Office
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sealing element
arcuate
sealing
ring segments
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14186781.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Francois Benkler
Achim Schirrmacher
Hubertus Michael Wigger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP14186781.2A priority Critical patent/EP3000982A1/de
Priority to PCT/EP2015/072115 priority patent/WO2016050642A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/11—Shroud seal segments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades

Definitions

  • the invention relates to a connection arrangement of a compressor with a plurality of vanes equipped Ver Whyrleitrise a compressor of at least two mutually interacting arcuate ring segments of the Ver Whyrleitrise and a sealing device for sealing an expansion joint formed by two of the at least arcuate ring segments.
  • the invention further relates to a turbine or a compressor with at least one compressor guide disc comprising at least two ring segments.
  • a gas turbine essentially consists of a compressor device, a combustion chamber device and the actual turbine device.
  • the compressor device By means of the compressor device, air drawn in from the surroundings is compressed and then fed to the combustion chamber device, in which a fuel (fuel gas) mixed with the compressed air is burned under similar pressure conditions as in the compressor device as an air-fuel mixture.
  • a fuel fuel gas
  • this air-fuel mixture is expanded in the turbine device while performing work to ambient pressure.
  • the compressor device includes, among other things, a vane unit and a blade unit, wherein the in shape a disc-shaped Ver Whyrleitility executed Leitschaufelö comprises a plurality of vanes, which are fixed at their respective Leitschaufel hypothesis H by means of a radially inner ring arranged inside and at their respective radially outer Leitschaufelenden by means of a corresponding radially further outwardly disposed outer ring in the compressor device.
  • the inner ring here consists of two ring parts, which serve to define pronounced on the respective Leitschaufelfuß retaining elements of the individual vanes, wherein the two ring parts are designed such that they firmly surround these holding elements. As a rule, these ring parts are welded together.
  • the disk-type compressor guide disk can be composed of different numbers of arc-shaped ring segments arranged around the rotor axis, wherein a division of the compressor guide disk into at least two halves is required in order, for example, to be able to carry out maintenance measures.
  • the individual arcuate ring segments are fixed to each other at interfaces, and these interfaces must also be sealed in order to better separate consecutively connected compressor stages on the inner ring.
  • an expansion joint is provided in order to compensate for thermally induced expansion differences with respect to the individual arcuate ring segments, with different connection variations exist with respect to the interfaces.
  • Another variant provides a tooth arrangement, in which the mutually facing end faces of the two circumferentially immediately adjacent to each other arcuate ring segments each have a row of teeth whose teeth can engage in each other to fix the arcuate ring segments to each other.
  • a further connection variant also provides a sealing device with a cross-sealing sheet with at least two intersecting and thereby interlocking sealing sheet metal elements, which lie in grooves located on the arcuate ring segments.
  • a cross-sealing sheet with at least two intersecting and thereby interlocking sealing sheet metal elements, which lie in grooves located on the arcuate ring segments.
  • cross-sealing sheets fix the arcuate ring segments to each other and on the other hand seal the expansion joint between these arcuate ring segments well.
  • sealing devices in connection arrangements known hitherto are often elaborately constructed, and thus are also constructed so that they are susceptible to failure.
  • sealing means with arranged between the arcuate ring segments consisting of two sheet metal elements tantdichtblechen prove to be expensive, difficult to design and assemble.
  • connection arrangement of equipped with a plurality of vanes Ver Whyrleitulation a compressor of at least two mutually interacting arcuate ring segments of Ver Whyrleitulation and a sealing device for sealing an expansion joint formed by two of the at least arcuate ring segments, wherein the sealing means only a single Has transverse to the circumferential direction of the Ver Whyrleitulation extending sealing element.
  • the sealing device of the present connection arrangement comprises only a single sealing element according to the invention
  • the sealing device is very simple in construction. In other words, all the previously provided sealing plates of such a generic sealing device have been eliminated, except for the present single sealing plate of the sealing device. Accordingly, it is easy to install, low maintenance and less prone to damage.
  • the single sealing element can be designed in many ways.
  • the sealing device has only a single main extension direction in which the long side of the sealing element extends.
  • a known cross-sealing plate has at least two main directions of extension extending perpendicular to one another, namely a first main extension direction of a first seal plate and at least one further main extension direction of at least one further seal plate.
  • the present single sealing element has a single main extension direction transverse to the circumferential direction.
  • main extension direction in the sense of the invention describes the direction in which the component, that is the sealing device or the sealing element, extends the longest.
  • connection arrangement can be realized in a particularly simple manner if two directly adjacent ring segments per expansion joint are operatively connected to one another by means of the single sealing element.
  • the sealing element provided here not only serves the actual sealing on the Ver whorleitsay, but it can also serve a simple positioning of itself directly two opposite ends of two ring segments.
  • the single sealing element is arranged with its longitudinal extension of a radially further inwardly disposed inside of one of the arcuate ring segments to a radially further outside arranged outside of this arcuate ring segment extending to the ring segments.
  • an inner region (inner side) of the arcuate annular segment adjoins radially further inward on a compressor rotor or a compressor shaft, while an outer region (outer side) of this arcuate Ring segment radially further outside the individual guide vanes facing the Verêtrleitcons.
  • the present sealing element can be of very different types.
  • the single sealing element comprises a single sealing sheet element, so that it can easily be welded, for example, to one of the arcuate ring segments, if this is expedient.
  • connection arrangement provides that the sealing device has only a single sealing element receiving groove on a transversely to the circumferential direction of the arcuate ring segment end face of this arcuate annular segment, whereby further simplifies the structural design of the ring segments in particular.
  • front side in this case describes an end of the arcuate annular segment, which extends substantially transversely to the circumferential direction of this arcuate annular segment, wherein in the assembled state of the Ver Whyrleitusion two end faces of two arcuate ring segments directly opposite and are operatively connected to the single sealing element.
  • connection arrangement can advantageously be further developed if the sealing device in each case comprises two opposing sealing element receiving grooves for receiving the single sealing element.
  • the only sealing element can be mounted very securely on two immediately adjacent arcuate ring segments, when the single sealing element is arranged interactively, each with a sealing element receiving groove of two arcuate ring segments.
  • connection device can be structurally simplified if an arcuate ring segment has at least two ring parts, and wherein a sealing element receiving groove for receiving the single sealing element is arranged only in one of the at least two ring parts.
  • the object of the invention is also achieved by a turbine or a compressor with at least one compressor guide disk comprising at least two ring segments, wherein the compressor guide disk has a connection arrangement according to one of the features described here.
  • a turbine equipped in this way or a corresponding compressor can be made simpler overall and are also less expensive.
  • connection arrangement according to the invention with only a single transverse to the circumferential direction of a Ver emphasizerleitulation extending sealing element is explained with reference to the accompanying schematic drawing.
  • the single figure shows schematically a perspective partial view of a connection arrangement according to the invention.
  • connection arrangement 1 according to the invention on a compressor guide disk 2 of a compressor not shown here (not shown).
  • the Ver Whyrleitis 2 consists essentially of an inner ring 3, an outer ring (not shown) and a plurality to guide vanes (not shown) supported by the inner ring 3 and the outer ring.
  • This inner ring 3 is composed of a plurality of arcuate ring segments 4 (not shown by way of example), wherein at least two such arcuate ring segments 4 are arranged with their ends 5 opposite one another such that there is an expansion joint 6 between these ends 5, which should be sealed as well as possible in order to operate the compressor or the turbine as effectively as possible.
  • each arcuate annular segment 4 each form an end face 7 of the arcuate annular segment 4, wherein the end face 7 transverse to the circumferential direction 8 of the arcuate annular segment 4 and hereby also the Ver Whyrleitis 2 is arranged.
  • the circumferential direction 8 coincides here with the ring segment longitudinal extension 9.
  • connection arrangement 1 comprises two interacting arcuate ring segments 4.
  • connection arrangement 1 also comprises a sealing device 10 in order to be able to seal this expansion joint 6 as well as possible.
  • this sealing device 10 has only one sealing element 11 extending transversely to the circumferential direction 8 of the compressor guide disk 2.
  • This sealing element 11 extends in this case with its longitudinal extension 12 from a radially inner side 13 of the inner annular segment 4 to a radially outer side outside 14 of the arcuate annular segment 4, or vice versa, so that the single sealing device 10 and the only sealing member 11 only one common main extension direction 15 has.
  • each connection arrangement 1 of the compressor impeller 2 has only a single only one main extension direction 15 having sealing means 10, so that two immediately adjacent arcuate ring segments 4 per expansion joint 6 are operatively connected to each other only by means of the only in the main extension direction 15 mainly extending seal member 11.
  • the sealing device 10 or the single sealing element 11 are structurally simply embodied by a single sealing sheet element 16.
  • the sealing device 10 is still characterized by a single sealing element receiving groove 20 per end face 7 of the arcuate annular segment 4.
  • connection arrangement 1 only two such sealing element receiving grooves 20 are provided per connection arrangement 1, namely one at each of the opposite ends 5 of two directly adjacent curved ring segments 4.
  • the single sealing element receiving groove 20 extends uninterruptedly from the inner side 14 to the outer side 15 so that it is not interrupted by any further groove.
  • the single sealing element 11 is also arranged interactively in each case in a sealing element receiving groove 20 of two ring segments 4.
  • connection arrangement 1 is further simplified in that only one of the two ring parts 21 and 22, of which in each case a ring segment 4, per end face 7 has only a single such sealing element-receiving groove 20.
  • the single sealing element receiving groove 20 is in this case bounded by the two ring parts 21 and 22.
  • this single sealing element receiving groove 20 and the single sealing element 11 and thus also the entire sealing device 10 extends only parallel to the arcuately shaped side surfaces 23 and 24 of the respective ring segment 4, so that the sealing device 10 overall very compact in the respective ring segment. 4 can be integrated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (1) einer mit einer Vielzahl an Leitschaufeln ausgerüsteten Verdichterleitscheibe (2) eines Verdichters aus wenigstens zwei miteinander wechselwirkenden bogenförmigen Ringsegmenten (4) der Verdichterleitscheibe (2) und aus einer Dichtungseinrichtung (10) zum Abdichten einer durch zwei der wenigstens bogenförmigen Ringsegmente (4) gebildeten Dehnungsfuge (6), wobei die Dichtungseinrichtung (10) lediglich ein einziges Dichtungselement (11) aufweist, dessen Längsachse in radialer Richtung und dessen Querachse in Umfangsrichtung angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung einer mit einer Vielzahl an Leitschaufeln ausgerüsteten Verdichterleitscheibe eines Verdichters aus wenigstens zwei miteinander wechselwirkenden bogenförmigen Ringsegmenten der Verdichterleitscheibe und aus einer Dichtungseinrichtung zum Abdichten einer durch zwei der wenigstens bogenförmigen Ringsegmente gebildeten Dehnungsfuge.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Turbine oder einen Verdichter mit mindestens einer wenigstens zwei Ringsegmente umfassenden Verdichterleitscheibe.
  • Aus dem Stand der Technik sind im Zusammenhang mit Turbinen oder Verdichtern gattungsgemäße Verbindungsanordnungen bekannt.
  • Nur zum Beispiel besteht eine Gasturbine im Wesentlichen aus einer Verdichtereinrichtung, einer Brennkammereinrichtung und der eigentlichen Turbineneinrichtung.
  • Mittels der Verdichtereinrichtung wird aus der Umgebung angesaugte Luft komprimiert und anschließend der Brennkammereinrichtung zugeführt, in welcher ein der komprimierten Luft beigemischter Brennstoff (Brenngas) unter ähnlichen Druckverhältnissen wie in der Verdichtereinrichtung als Luft-Brennstoff-Gemisch verbrannt wird.
  • Daran anschließend wird dieses Luft-Brennstoff-Gemisch in der Turbineneinrichtung unter Verrichtung von Arbeit auf Umgebungsdruck entspannt.
  • Die Verdichtereinrichtung weist unter anderem eine Leitschaufeleinheit und eine Laufschaufeleinheit auf, wobei die in Gestalt einer scheibenförmigen Verdichterleitscheibe ausgeführte Leitschaufeleinheit eine Vielzahl an Leitschaufeln umfasst, welche an ihren jeweiligen Leitschaufelfüßen mittels eines radial weiter innen angeordneten Innenrings und an ihren jeweiligen radial weiter außen liegenden Leitschaufelenden mittels eines entsprechend radial weiter außen angeordneten Außenring in der Verdichtereinrichtung festgelegt sind.
  • Insbesondere der Innenring besteht hierbei aus zwei Ringteilen, welche zum Festlegen von an dem jeweiligen Leitschaufelfuß ausgeprägten Halteelementen der einzelnen Leitschaufeln dienen, wobei die zwei Ringteile derart konzipiert sind, dass sie diese Halteelemente fest umschließen. In der Regel sind diese Ringteile miteinander verschweißt.
  • Die scheibenartig aufgebaute Verdichterleitscheibe kann je nach Auslegung in Umfangsrichtung aus unterschiedlich vielen um die Rotorachse herum angeordneten bogenförmigen Ringsegmenten zusammengesetzt sein, wobei eine Teilung der Verdichterleitscheibe in mindestens zwei Hälften erforderlich ist, um beispielsweise Wartungsmaßnahmen durchführen zu können.
  • Dabei sind die einzelnen bogenförmigen Ringsegmente an Schnittstellen untereinander fixiert, wobei diese Schnittstellen auch abgedichtet werden müssen, um hintereinander geschaltete Verdichterstufen am Innenring besser voneinander trennen zu können.
  • Zwischen den einzelnen bogenförmigen Ringsegmenten, also an den Schnittstellen, ist jeweils eine Dehnungsfuge vorzusehen, um thermisch bedingte Ausdehnungsunterschiede bezüglich der einzelnen bogenförmigen Ringsegmente ausgleichen zu können, wobei hinsichtlich der Schnittstellen unterschiedliche Verbindungsvariationen existieren.
  • Beispielsweise sieht eine erste Verbindungsvariante vor, dass zwei in Umfangsrichtung gesehen unmittelbar zueinander benachbarte bogenförmige Ringsegmente der scheibenartig aufgebauten Leitschaufeleinheit an ihrer gemeinsamen Schnittstelle durch eine Passfederverbindung miteinander fixiert sind, wobei jedoch bei dieser ersten Schnittstellenvariante eine Dichtwirkung mittels einer derartigen Passfederverbindung kaum nennenswert realisierbar ist.
  • Eine andere Verbindungsvariante sieht eine Verzahnungsanordnung vor, bei welcher die aufeinander zu weisenden Stirnflächen der zwei in Umfangsrichtung gesehen unmittelbar zueinander benachbarten bogenförmigen Ringsegmente jeweils eine Zahnreihe aufweisen, deren Zähne ineinander greifen können, um die bogenförmigen Ringsegmente zueinander zu fixieren. Durch diese Verzahnung kann am Innenring eine bessere Abdichtung der hintereinander geschalteten Verdichterstufen erreicht werden.
  • Eine weitere Verbindungsvariante sieht noch eine Dichtungseinrichtung mit einem Kreuzdichtblech mit mindestens zwei sich überkreuzenden und dabei ineinandergreifenden Dichtungsblechelementen vor, welche dabei in an den bogenförmigen Ringsegmenten befindlichen Nuten liegen. Derartige Kreuzdichtbleche fixieren einerseits die bogenförmigen Ringsegmente zueinander und dichten andererseits die Dehnungsfuge zwischen diesen bogenförmigen Ringsegmenten gut ab.
  • Nachteilig ist es, dass die Dichtungseinrichtungen bei bisher bekannten Verbindungsanordnungen oftmals aufwändig konstruiert somit auch damit auch ausfallanfällig gebaut sind. Ferner erweisen sich Dichtungseinrichtungen mit zwischen den bogenförmigen Ringsegmenten angeordneten aus zwei Blechelementen zusammensetzenden Kreuzdichtblechen als teuer, schwer zu konstruieren und zu montieren.
  • Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, gattungsgemäße Verbindungsanordnungen weiterzuentwickeln, um zumindest die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Verbindungsanordnung einer mit einer Vielzahl an Leitschaufeln ausgerüsteten Verdichterleitscheibe eines Verdichters aus wenigstens zwei miteinander wechselwirkenden bogenförmigen Ringsegmenten der Verdichterleitscheibe und aus einer Dichtungseinrichtung zum Abdichten einer durch zwei der wenigstens bogenförmigen Ringsegmente gebildeten Dehnungsfuge gelöst, wobei die Dichtungseinrichtung lediglich ein einziges sich quer zu der Umfangsrichtung der Verdichterleitscheibe erstreckendes Dichtungselement aufweist.
  • Dadurch, dass die Dichtungseinrichtung der vorliegenden Verbindungsanordnung erfindungsgemäß nur ein einziges Dichtungselement umfasst, baut die Dichtungseinrichtung sehr einfach. Mit anderen Worten: Es wurden alle anderen bisher vorgesehenen Dichtungsbleche einer solchen gattungsgemäßen Dichtungseinrichtung eliminiert, bis auf das vorliegende einzige Dichtungsblech der Dichtungseinrichtung. Dementsprechend ist sie einfach zu montieren, wartungsarm sowie weniger anfällig gegenüber Beschädigungen.
  • Das einzige Dichtungselement kann vielfältig gestaltet sein.
  • Vorliegend ist es wesentlich, dass die Dichtungseinrichtung nur eine einzige Haupterstreckungsrichtung aufweist, in welcher sich die Langseite des Dichtungselements erstreckt.
  • Im Gegensatz hierzu weist ein bekanntes Kreuzdichtblech mindestens zwei senkrecht zueinander verlaufende Haupterstreckungsrichtungen auf, nämlich eine erste Haupterstreckungsrichtung eines ersten Dichtungsblechs und mindestens eine weitere Haupterstreckungsrichtung mindestens eines weiteren Dichtungsblechs.
  • Wesentlich ist also, dass das vorliegende einzige Dichtungselement quer zur Umfangsrichtung eine einzige Haupterstreckungsrichtung aufweist.
  • Der Begriff "Haupterstreckungsrichtung" beschreibt im Sinne der Erfindung diejenige Richtung, in welche sich das Bauteil, also die Dichtungseinrichtung bzw. das Dichtungselement, am längsten erstreckt.
  • Die vorliegende Verbindungsanordnung kann besonders einfach realisiert werden, wenn zwei unmittelbar aneinander angrenzende Ringsegmente pro Dehnungsfuge mittels des einzigen Dichtungselements miteinander wirkverbunden sind.
  • Das hier vorgesehene Dichtungselement dient nicht nur der eigentlichen Abdichtung an der Verdichterleitscheibe, sondern es kann darüber hinaus auch noch eine einfache Positionierung von sich unmittelbar zwei gegenüberliegender Enden zweier Ringsegmente dienen.
  • Insofern vereinfacht sich durch das einzige Dichtungselement der vorliegenden Dichtungseinrichtung auch noch die Montage der einzelnen Ringsegmente zu der Verdichterleitscheibe.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das einzige Dichtungselement mit seiner Längserstreckung von einer radial weiter innen angeordneten Innenseite eines der bogenförmigen Ringsegmente nach einer radial weiter außen angeordneten Außenseite dieses bogenförmigen Ringsegments erstreckend an dem Ringsegmenten angeordnet ist.
  • Es hat sich herausgestellt, dass besonders gute Dichtungseffekte allein schon mit dem einzigen Dichtungselement erreicht werden können, wenn dieses einzige Dichtungselement eine Haupterstreckungsrichtung aufweist, welche sich von radial weiter innen nach radial weiter außen erstreckt.
  • Hierbei grenzt ein innenliegender Bereich (Innenseite) des bogenförmigen Ringsegments radial weiter innen an einen Verdichterrotor oder eine Verdichterwelle an, während ein außenliegender Bereich (Außenseite) dieses bogenförmigen Ringsegments radial weiter außen den einzelnen Leitschaufeln der Verdichterleitscheibe zugewandt ist.
  • Insofern sind vorteilhafterweise alle anders orientiert angeordneten Dichtungsbleche oder dergleichen der Dichtungseinrichtung bezüglich der vorliegenden Verbindungsanordnung eliminiert, bis auf das vorliegende einzige Dichtungsblech der Dichtungseinrichtung.
  • Es versteht sich, dass das vorliegende Dichtungselement unterschiedlichster Bauart sein kann. Bevorzugt umfasst das einzige Dichtungselement ein einziges Dichtungsblechelement, so dass es beispielsweise einfach an eines der bogenförmigen Ringsegmente angeschweißt werden kann, wenn dies zweckdienlich ist.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Verbindungsanordnung sieht vor, dass die Dichtungseinrichtung an einer quer zu der Umfangsrichtung des bogenförmigen Ringsegments angeordneten Stirnseite dieses bogenförmigen Ringsegments jeweils nur eine einzige Dichtungselement-Aufnahmenut aufweist, wodurch sich der konstruktive Aufbau insbesondere der Ringsegmente weiter vereinfacht.
  • Der Begriff "Stirnseite" beschreibt hierbei ein Ende des bogenförmigen Ringsegments, welches im Wesentlichen quer zu der Umfangsrichtung dieses bogenförmigen Ringsegments verläuft, wobei im Zusammenbauzustand der Verdichterleitscheibe sich zwei Stirnseiten zweier bogenförmiger Ringsegmente unmittelbar gegenüberliegen und mit dem einzigen Dichtungselement wirkverbunden sind.
  • Die Verbindungsanordnung kann vorteilhaft weitergebildet werden, wenn die Dichtungseinrichtung jeweils zwei sich gegenüberliegende Dichtungselement-Aufnahmenuten zur Aufnahme des einzigen Dichtungselements umfasst.
  • Insofern kann das einzige Dichtungselement an zwei unmittelbar nebeneinander liegenden bogenförmigen Ringsegmenten sehr sicher gelagert werden, wenn das einzige Dichtungselement mit jeweils einer Dichtungselement-Aufnahmenut zweier bogenförmiger Ringsegmente wechselwirkend angeordnet ist.
  • Die vorliegende Verbindungseinrichtung kann konstruktiv vereinfacht werden, wenn ein bogenförmiges Ringsegment wenigstens zwei Ringteile aufweist, und wobei eine Dichtungselement-Aufnahmenut zur Aufnahme des einzigen Dichtungselements nur in einem der wenigstens zwei Ringteile angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Turbine oder einem Verdichter mit mindestens einer wenigstens zwei Ringsegmente umfassenden Verdichterleitscheibe gelöst, wobei die Verdichterleitscheibe eine Verbindungsanordnung nach einem der hier beschriebenen Merkmale aufweist.
  • Eine derart ausgerüstete Turbine oder ein entsprechender Verdichter können hierdurch insgesamt einfacher hergestellt werden und sind zudem wartungsärmer.
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit lediglich einer einzigen sich quer zu der Umfangsrichtung einer Verdichterleitscheibe erstreckenden Dichtungselement anhand der beigefügten schematischen Zeichnung erläutert.
  • Es zeigt die einzige Figur schematisch eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
  • Das in der einzigen Figur gezeigte Ausführungsbeispiel illustriert zumindest teilweise eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 an einer Verdichterleitscheibe 2 eines hier nicht weiter gezeigten Verdichters (nicht gezeigt).
  • Die Verdichterleitscheibe 2 besteht im Wesentlichen aus einem Innenring 3, einem Außenring (nicht gezeigt) und einer Vielzahl an von dem Innenring 3 und dem Außenring gehalterten Leitschaufeln (nicht gezeigt).
  • Dieser Innenring 3 setzt sich aus mehreren bogenförmigen Ringsegmenten 4 (nicht beispielhaft gezeigt) zusammen, wobei wenigstens zwei solcher bogenförmigen Ringsegmente 4 mit ihren Enden 5 derart gegenüberliegend angeordnet sind, dass sich zwischen diesen Enden 5 eine Dehnungsfuge 6 ergibt, welche möglichst gut abgedichtet werden sollte, um den Verdichter bzw. die Turbine möglichst effektiv betreiben zu können.
  • Diese Enden 5 eines jeden bogenförmigen Ringsegments 4 bilden jeweils eine Stirnseite 7 des bogenförmigen Ringsegments 4, wobei die Stirnseite 7 quer verlaufend zu der Umfangsrichtung 8 des bogenförmigen Ringsegments 4 und hiermit auch der Verdichterleitscheibe 2 angeordnet ist.
  • Die Umfangsrichtung 8 fällt hierbei mit der Ringsegmentlängserstreckung 9 zusammen.
  • Jedenfalls umfasst die vorliegende Verbindungsanordnung 1 zwei miteinander wechselwirkende bogenförmige Ringsegmente 4.
  • Des Weiteren umfasst die Verbindungsanordnung 1 noch eine Dichtungseinrichtung 10, um eben diese Dehnungsfuge 6 möglichst gut abdichten zu können.
  • Diese Dichtungseinrichtung 10 weist erfindungsgemäß jedoch nur ein einziges sich quer zu der Umfangsrichtung 8 der Verdichterleitscheibe 2 erstreckendes Dichtungselement 11 auf.
  • Dieses Dichtungselement 11 verläuft hierbei mit seiner Längserstreckung 12 von einer radial weiter innenliegenden Innenseite 13 des bogenförmigen Ringsegments 4 zu einer radial weiter außenliegenden Außenseite 14 des bogenförmigen Ringsegments 4, oder vice versa, so dass die einzige Dichtungseinrichtung 10 bzw. das einzige Dichtungselement 11 nur eine gemeinsame Haupterstreckungsrichtung 15 aufweist.
  • Insofern weist jede Verbindungsanordnung 1 der Verdichterleitscheibe 2 lediglich eine einzige nur eine Haupterstreckungsrichtung 15 aufweisende Dichtungseinrichtung 10 auf, so dass zwei unmittelbar aneinander angrenzende bogenförmige Ringsegmente 4 pro Dehnungsfuge 6 auch nur mittels des einzigen sich in die Haupterstreckungsrichtung 15 hauptsächlich verlaufenden Dichtungselements 11 miteinander wirkverbunden sind.
  • Die Dichtungseinrichtung 10 bzw. das einzige Dichtungselement 11 sind baulich einfach durch ein einziges Dichtungsblechelement 16 verkörpert.
  • Insofern sind keine anders an dem Ringsegment 4 orientierten Dichtungsbleche angeordnet als dieses einzige Dichtungselement 11.
  • Wesentlich ist vorliegend also, dass das vorliegende einzige Dichtungselement 11 quer zur Umfangsrichtung 8 auch nur die einzige Haupterstreckungsrichtung 15 aufweist.
  • Neben diesem einzigen Dichtungselement 11 pro Verbindungsanordnung 1 zeichnet sich die Dichtungseinrichtung 10 noch durch jeweils eine einzige Dichtungselement-Aufnahmenut 20 pro Stirnseite 7 des bogenförmigen Ringsegments 4 aus.
  • Mit anderen Worten sind pro Verbindungsanordnung 1 nur zwei solcher Dichtungselement-Aufnahmenuten 20 vorgesehen, nämlich jeweils eine an den sich gegenüberliegenden Enden 5 zweier unmittelbar nebeneinander angeordneter bogenförmiger Ringsegmente 4.
  • Die einzige Dichtungselement-Aufnahmenut 20 erstreckt sich hierbei ununterbrochen derart von der Innenseite 14 zu der Außenseite 15, dass sie von keiner weiteren Nut unterbrochen ist.
  • Somit ist das einzige Dichtungselement 11 auch in jeweils einer Dichtungselement-Aufnahmenut 20 zweier Ringsegmente 4 wechselwirkend angeordnet.
  • Die bauliche Umsetzung der vorliegenden Verbindungsanordnung 1 ist weiter dadurch vereinfacht, dass lediglich eines der beiden Ringteile 21 und 22, aus welchen jeweils ein Ringsegment 4 besteht, pro Stirnseite 7 nur eine einzige derartige Dichtungselement-Aufnahmenut 20 aufweist.
  • Die einzige Dichtungselement-Aufnahmenut 20 ist hierbei von den beiden Ringteilen 21 und 22 begrenzt.
  • Hierbei erstreckt sich diese einzige Dichtungselement-Aufnahmenut 20 und das einzige Dichtungselement 11 und damit auch die gesamte Dichtungseinrichtung 10 nur parallel zu den bogenförmig geformten Seitenflächen 23 und 24 des jeweiligen Ringsegments 4, so dass die Dichtungseinrichtung 10 insgesamt sehr kompakt bauend in das jeweilige Ringsegment 4 integriert werden kann.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch dieses offenbarte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

  1. Verbindungsanordnung (1) einer mit einer Vielzahl an Leitschaufeln ausgerüsteten Verdichterleitscheibe (2) eines Verdichters aus wenigstens zwei miteinander wechselwirkenden bogenförmigen Ringsegmenten (4) der Verdichterleitscheibe (2) und aus einer Dichtungseinrichtung (10) zum Abdichten einer durch zwei der wenigstens bogenförmigen Ringsegmente (4) gebildeten Dehnungsfuge (6),
    wobei die Dichtungseinrichtung (10) lediglich ein einziges sich quer zu der Umfangsrichtung (8) der Verdichterleitscheibe (2) erstreckendes Dichtungselement (11) aufweist.
  2. Verbindungsanordnung (1) nach Anspruch 1,
    wobei zwei unmittelbar aneinander angrenzende bogenförmige Ringsegmente (4) pro Dehnungsfuge (6) mittels des einzigen Dichtungselements (11) miteinander wirkverbunden sind.
  3. Verbindungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei das einzige Dichtungselement (11) mit seiner Längserstreckung (12) von einer radial weiter innen angeordneten Innenseite 13 eines der bogenförmigen Ringsegmente (4) nach einer radial weiter außen angeordneten Außenseite (14) dieses bogenförmigen Ringsegments (4) erstreckend an den bogenförmigen Ringsegmenten (4) angeordnet ist.
  4. Verbindungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    wobei das einzige Dichtungselement (11) ein einziges Dichtungsblechelement (16) umfasst.
  5. Verbindungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei die Dichtungseinrichtung (10) an einer quer zu der Umfangsrichtung (8) des bogenförmigen Ringsegments (4) angeordneten Stirnseite (7) dieses bogenförmigen Ringsegments (4) jeweils nur eine einzige Dichtungselement-Aufnahmenut (20) aufweist.
  6. Verbindungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    wobei die Dichtungseinrichtung (10) jeweils zwei sich gegenüberliegende Dichtungselement-Aufnahmenuten (20) zur Aufnahme des einzigen Dichtungselements (11) umfasst.
  7. Verbindungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    wobei das einzige Dichtungselement (11) mit jeweils einer Dichtungselement-Aufnahmenut (20) zweier bogenförmiger Ringsegmente (4) wechselwirkend angeordnet ist.
  8. Verbindungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    wobei ein bogenförmiges Ringsegment (4) wenigstens zwei Ringteile (21, 22) aufweist, und
    wobei eine Dichtungselement-Aufnahmenut (20) zur Aufnahme des einzigen Dichtungselements (11) nur in einem der wenigstens zwei Ringteile (21, 22) angeordnet ist.
  9. Turbine oder Verdichter mit mindestens einer wenigstens zwei bogenförmige Ringsegmente (4) umfassenden Verdichterleitscheibe (2),
    wobei die Verdichterleitscheibe (2) eine Verbindungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
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