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EP 3 318 723 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.01.2021 Patentblatt 2021/02 |
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Anmeldetag: 04.11.2016 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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DICHTRING EINES ROTORS SOWIE ROTOR
SEALING RING OF A ROTOR AND ROTOR
ANNEAU D'ÉTANCHÉITÉ D'UN ROTOR ET ROTOR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.05.2018 Patentblatt 2018/19 |
(73) |
Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Kury, Peter
45257 Essen (DE)
- Kolk, Karsten
45479 Mülheim a.d. Ruhr (DE)
- Schröder, Peter
45327 Essen (DE)
- Bagaeva, Yulia
197101 Saint-Petersburg (RU)
- Lbov, Ivan
196653 Saint-Petersburg (RU)
- Veitsman, Vyacheslav
45879 Gelsenkirchen (DE)
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Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2018/065739 US-A- 5 320 488
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FR-A1- 3 009 336
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Dichtring umfassend eine Mehrzahl im Umfang verteilt
angeordneter Dichtsegmente bei einem Rotor, insbesondere zur Verwendung bei einer
Gasturbine, wobei die Dichtsegmente mit einer T-förmigen Gestalt mit einem mittleren
Abschnitt am Rotor befestigt sind
[0002] Bei Rotoren von Gasturbinen besteht das Problem, dass der innere Bereich des Rotors
bestmöglich von dem durch die Gasturbine strömenden Heißgas zu schützen ist. Hierzu
werden im Bereich zwischen den Rotorscheiben Dichtungsmaßnahmen getroffen, die ein
Eindringen von Heißgas in den inneren Bereich des Rotors nach Möglichkeit verhindern.
Bei einer der üblich eingesetzten Bauweisen wird hierbei eine Abdichtung zwischen
den Rotorscheiben möglichst nah am Heißgaspfad vorgenommen. Sofern der Bauraum zwischen
den Rotorscheiben nach der vollständigen Montage des Rotors nicht mehr erforderlich
ist, werden in aller Regel zwischen den Rotorscheiben feststehende Dichtringe eingesetzt,
die eine sowohl einfachere Gestalt als auch eine einfache Befestigungsart aufweisen.
[0003] Jedoch besteht in vielen Fällen die Forderung, dass der zwischen den Rotorscheiben
vorhandene Bauraum für spätere Wartungsarbeiten, insbesondere zum Austausch von Laufschaufeln,
zur Verfügung steht. Daher gilt es eine Möglichkeit zu schaffen, den Dichtring bei
Bedarf entfernen zu können. In diesem Fall wird der Dichtring nicht als geschlossener
Ringkörper sondern aus einer Mehrzahl im Umfang verteilter Dichtsegmente gebildet.
Deren Befestigung wiederum kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, wobei
in einer bekannten Ausführung die Dichtsegmente eine T-förmige Gestalt aufweisen.
Hierbei sind diese mit einem mittig angeordneten Abschnitt im Rotor lösbar befestigt.
Die Arme des T-förmigen Dichtsegments erstrecken sich hierbei beidseitig von der Mitte
zu den Rotorscheiben bzw. zu den an den Rotorscheiben angebrachten Laufschaufeln.
Durch die T-förmige Gestalt der Dichtsegmente wird sowohl eine günstige Montage am
Rotor ermöglicht, als auch ebenso eine Anordnung der Abdichtung nahe dem Heißgaspfad
realisierbar ist.
[0004] Wenngleich zur Befestigung der T-förmigen Dichtsegmente verschiedene Lösungen bekannt
sind, so weist jede der Möglichkeiten verschiedene Nachteile hinsichtlich der Lastübertragung,
des Aufwands zur Montage und der erzielbaren Abdichtung auf.
[0005] Demgegenüber ist aus der
WO 2018/065739 A1 ein Rotor bekannt, bei dem anstelle eines aus Segmenten gebildeten Dichtringes ein
umlaufender Ringkörper gebildet wird. Dieser weist im Querschnitt ungefähr eine T-förmige
Gestalt auf, wobei der Ringkörper über einen mittleren scheibenförmigen Verbindungsabschnitt
zwischen zwei Rotorscheibenflanschen befestigt ist. Die geschlossen ringförmige Gestalt
reduziert erheblich die in der Befestigung des Verbindungsabschnitts auftretenden
Lasten. Jedoch entfällt bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit den Ringkörper
zwischen den Rotorscheiben entnehmen zu können.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verbesserung der T-förmigen
Dichtsegmente dahingehend zu schaffen, dass diese sowohl einfach montierbar sind als
auch eine zuverlässige Befestigung und eine vorteilhafte Abdichtung gewährleisten.
[0007] Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines
Dichtrings nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßer Rotor ist im Anspruch
9 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0008] Das gattungsgemäße Dichtsegment dient zur Bildung eines Dichtringes eines Rotors.
Insofern sind beim Rotor eine Mehrzahl von Dichtsegmenten im Umfang verteilt angeordnet.
Um welche Art von Rotor es sich hierbei handelt ist hierbei zunächst unerheblich,
wobei sich die Verwendung des Dichtsegments insbesondere bei einem Rotor einer Gasturbine
anbietet. Das Dichtsegment weist eine T-förmige Gestalt auf, mit einem zentralen sich
in Umfangsrichtung und radial erstreckenden Verankerungsabschnitt. Hierbei ist nicht
zwingend gefordert, dass der Verankerungsabschnitt in axialer Richtung eine konstante
Stärke aufweist. Diese richtet sich vielmehr nach den erforderlichen Festigkeiten
bzw. nach der Art der Anbindung. Zumindest weist der Verankerungsabschnitt auf der
zur Rotorachse weisenden Seite ein Befestigungsprofil auf, mittels dem das Dichtsegment
am Rotor befestigt werden kann. An vom Befestigungsprofil entgegengesetzten, radial
nach außen weisenden Ende des Verankerungsabschnitts befindet sich eine Segmentmitte.
Ausgehend von der Segmentmitte des Verankerungsabschnitts erstreckt sich axial zu
beiden Seiten jeweils ein erster Dichtabschnitt bzw. ein zweiter Dichtabschnitt. Die
Dichtabschnitte erstrecken sich somit im Wesentlichen in Umfangsrichtung sowie in
axialer Richtung. An den in axialer Richtung weisenden Enden der Dichtabschnitte befinden
sich jeweils Stützabschnitte. D.h. am Ende des ersten Dichtabschnitts befindet sich
ein erster Stützabschnitt und am axial gegenüberliegenden Ende des Dichtsegments am
Ende des zweiten Dichtabschnitts befindet sich der zweite Stützabschnitt.
[0009] Zur Verbesserung der Montage wird erfindungsgemäß das Befestigungsprofil als zu einer
Seite offenes Hakenprofil gebildet. Somit kann das Befestigungsprofil in ein entsprechendes
Aufnahmeprofil - beispielsweise gleichfalls mit der Form eines Hakens - eingehakt
werden. Zu einer Seite bzw. seitlich bezieht sich hierbei auf eine Seite des sich
in Umfangsrichtung und ungefähr radial erstreckenden Verankerungsabschnitts, d.h.
eine seitliche Bewegung entspricht ungefähr einer Bewegung parallel zur Rotorachse.
[0010] Das Hakenprofil bietet eine größere Freiheit bei der Montage des Dichtsegments im
Rotor, da nunmehr im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen nicht eine beispielsweise
exakt radiale oder exakt axiale Fügebewegung notwendig ist. Vielmehr erfolgt ein Einhaken,
wobei durch die Hakenform sich die erforderliche Position zur Lastübertagung quasi
selbstständig beim Fügen des Befestigungsprofils am Aufnahmeprofil ergibt. Auch bei
dieser von einer symmetrischen Formgebung des Befestigungsprofils abweichenden Gestalt
kann die notwendige Lastübertragung gewährleistet werden.
[0011] Erfindungsgemäß erstreckt sich das Befestigungsprofil in Umfangsrichtung. Dieses
eröffnet größere Möglichkeiten hinsichtlich der Anbringung des Befestigungsprofils
am Rotor. Weiterhin vereinfacht diese in erheblichem Maße die Herstellung des Dichtsegments
als Teil eines Rotorationskörpers. Folglich erfolgt das Fügen des Befestigungsprofils
als Hakenprofil am Aufnahmeprofil des Rotors in axialer Richtung oder zumindest in
geneigter axialer-radialer Richtung oder geschwenkt mit axialer-radialer Bewegung.
[0012] Dabei ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn sich das Befestigungsprofil durchgehend
ohne Unterbrechung erstreckt. Demgegenüber ist es bei bekannten Ausführungen, beispielsweise
mit einem T-Profil, hingegen üblich, zumindest zwei durch eine Unterbrechung beabstandete
Profilabschnitte vorzusehen, so dass eine Bajonett-artige Montage möglich ist. Bei
der erfindungsgemäßen Lösung entfällt dieses Problem da die Montage durch das vereinfachte
Einhaken des Befestigungsprofils am Aufnahmeprofil erfolgt.
[0013] Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn sich das Befestigungsprofil beidseitig
in Umfangsrichtung über die gesamte Länge des Dichtsegments in Umfangsrichtung erstreckt.
Entsprechend bildet - bis auf minimale Spalte zwischen den einzelnen Segmenten - die
Befestigungsprofile zusammen ein vollständig ringförmiges Profil.
[0014] Zur Realisierung eines Dichtrings gebildet aus einer Mehrzahl im Umfang verteilter
Dichtabschnitte insbesondere zur Trennung des Bereichs radial außerhalb des Dichtsegments
und dem Bereich auf der zur Rotorachse weisenden Seite der Dichtabschnitte ist es
weiterhin vorteilhaft, wenn die Dichtabschnitte jeweils einem Abschnitt eines Rotationskörpers
entsprechen. Dieses begünstigt im Weiteren in besonders vorteilhafter Weise eine Vermeidung
einer Unwucht im Dichtring durch die mehrfache Anordnung der Dichtsegmente im Umfang.
Besonders bevorzugt wird hierbei zudem der Verankerungsabschnitt als Abschnitt eines
Rotationskörpers gebildet. Darüber hinaus werden ebenso in vorteilhafter Weise das
Befestigungsprofil und/oder ein Stützabschnitt an einem axialen Ende und/oder beide
Stützabschnitte an den gegenüberliegenden Enden einen als Abschnitt eines Rotationskörpers
ausgeführt. Somit bilden in bevorzugter Ausführung die Dichtsegmente vollständig -
unter Vernachlässigung von Maßnahmen zur Sicherung in Umfangsrichtung - einen Abschnitt
eines Rotationskörpers, so dass diese im Umfang verteilt einen - bis auf Spalte zwischen
den Dichtsegmenten - ringförmigen Körper ergeben.
[0015] Weiterhin begünstigt die vorteilhafte Gestalt der Dichtsegmente zur Bildung eines
im Wesentlichen geschlossenen Ringkörpers nicht nur eine Trennung eines Bereichs radial
außerhalb der Dichtabschnitte zu einem Bereich radial innerhalb der Dichtabschnitte,
sondern zudem wird eine Trennung von Bereichen in axialer Richtung mittels des Verankerungsabschnitts
ermöglicht.
[0016] Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn in Umfangsrichtung gegenüberliegend
jeweils ein Ende der Dichtabschnitte und das Ende des Verankerungsabschnitts in einer
Längsebene des Rotors durch die Rotorachse liegen. Hierdurch wird erzielt, dass bei
der im Umfang mehrfach verteilten Anordnung der Dichtsegmente ein im Wesentlichen
geschlossener Ringkörper gebildet wird und hierbei eine radiär symmetrische Gestalt
und vorteilhafte Lastverteilung erzielt wird.
[0017] Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn sich ebenso das Befestigungsprofil
beidseitig in Umfangsrichtung bis zur jeweiligen Längsebene mit dem Ende des Dichtabschnitts
und dem Ende des Verankerungsabschnitts erstreckt. Dieses begünstigt in vorteilhafter
Weise eine gleichmäßige Lastübertagung von den Dichtsegmenten auf die Rotorscheibe.
[0018] Weiterhin kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass sich ebenso ein Stützabschnitt
oder beide gegenüberliegenden Stützabschnitte in Umfangsrichtung bis zur Längsebene
am Ende der Dichtabschnitte verlaufen. Dieses begünstigt ebenso die Lastübertragung
über die Stützabschnitte wie analog eine Abdichtung zu angrenzenden Rotorscheiben
und/oder Laufschaufeln verbessert wird.
[0019] Je nach gewählter Montageart des Dichtsegments am Rotor ist es erforderlich, den
Stützabschnitt verschiedenartig auszuführen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich
der Stützabschnitt auf einer Seite des Dichtsegments zumindest mit der Stützfläche
in Umfangsrichtung in zumindest zwei Teile unterteilt. Hierbei befindet sich zwischen
den Teilen der Stützfläche des Stützabschnitts eine Ausnehmung, die hierbei eine Montage
am Rotor erleichtert.
[0020] Die nunmehr mögliche Montage des Dichtsegments mit dem Einhaken des Befestigungsprofils
an einem Aufnahmeprofil ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise weiterhin zumindest
einen Stützabschnitt ebenso ohne Unterbrechung als Teil eines Rotationskörpers auszuführen.
[0021] Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn beide Stützabschnitte durchgehend in Umfangsrichtung
ausgeführt sind, so dass eine bessere Lastabstützung und eine bessere Abdichtung ermöglicht
werden.
[0022] Zur Gewährleistung einer vorteilhaften Stabilität der Dichtabschnitte weisen diese
in besonders vorteilhafter Ausführung zumindest abschnittsweise zwischen der Segmentmitte
und dem Stützabschnitt eine zur Rotorachse gewölbte Form auf. Durch die Abweichung
von einer geradlinigen Gestalt wird eine deutlich verbesserte Stabilität der Dichtabschnitte
bei den auftretenden Fliehkräften bei Betrieb des Rotors erzielt. Betrachtet wird
hinsichtlich der Wölbung eine längs der Rotorachse, d.h. in einem Längsschnitt durch
die Rotorachse durch die Dichtabschnitte weisen diese einer von der gradlinigen Form
abweichende bogenförmige Gestalt mit der Wölbung zur Rotorachse weisend auf. Hierbei
kann sowohl vorgesehen sein, dass die beiden Dichtabschnitte zueinander in der Segmentmitte
unstet verlaufen, wie es ebenso möglich ist, beide Dichtabschnitt über die Segmentmitte
durchgehend mit einem gemeinsamen bogenförmigen Verlauf auszuführen.
[0023] Die konkrete Formgebung der Dichtabschnitte ist zunächst unerheblich, sofern durch
die gewölbte Form die Stabilität der Dichtabschnitte bei den auftretenden Fliehkräften
verbessert wird. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Form der Dichtabschnitte
derartig gewählt ist, dass die Fliehkräfte innerhalb des Dichtabschnitts im Wesentlichen
zu Druckspannungen in Richtung zu dem jeweiligen Stützabschnitt führen. Je nach Formgebung
kann es dabei weiterhin vorteilhaft sein, wenn sich die Spannungen im Dichtabschnitt
aufteilen und einerseits zu den Stützabschnitten als Druckspannungen geleitet werden
und anderseits zu Druckspannungen zur Segmentmitte weisend führen.
[0024] Zur Realisierung einer vorteilhaften Spannungsverteilung kommen verschiedene Ausführungen
in Betracht, wobei zumindest eine zur Rotorachse gewölbte harmonische Form besonders
zu bevorzugen ist. Durch die zur Rotorachse weisende Wölbung können in vorteilhafter
Weise Biegespannungen in den Dichtabschnitten zumindest reduziert, bei besonders vorteilhafter
Formgebung weitestgehend vermieden werden. Hierdurch wird eine Verformung der Dichtabschnitte
bei Rotation des Rotors vorteilhaft minimiert bzw. verhindert.
[0025] Dazu kann in einer ersten vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich
der jeweilige Dichtabschnitt ausgehend von der Segmentmitte axial in Richtung der
Stützabschnitte zunächst der Rotorachse nähert und sich anschließend der Abstand zur
Rotorachse bis zu den Stützabschnitten wieder vergrößert.
[0026] In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform wird ein über beide Dichtabschnitte
harmonischer Verlauf gewählt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn sich der Abstand der
Dichtabschnitte zur Rotorachse ausgehend von der Segmentmitte beidseitig kontinuierlich
bis zu den Stützabschnitten vergrößert.
[0027] Bei Verwendung der Dichtsegmente am Rotor zur Realisierung eines Dichtrings befindet
sich in aller Regel radial außerhalb des Dichtrings ein fest stehender Statorring,
wobei eine Strömung von Heißgas im Bereich zwischen Statorring und rotierendem Dichtring
ebenso nach Möglichkeit minimiert werden soll. Daher ist es weiterhin vorteilhaft,
wenn auf der nach außen weisenden Seite der Dichtabschnitte Dichtrippen zur Bildung
beispielsweise einer Labyrinthdichtung angeordnet sind.
[0028] Zur Abstützung der Dichtabschnitte bei Rotation des Rotors, insbesondere bei Betrachtung
der geforderten gewölbten Formgebung, ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn
sich über den Stützabschnitt die auftretenden Kräfte an den benachbarten Rotorscheiben
oder am den Rotorscheiben angebrachten Laufschaufeln abstützen können. Hierzu weist
der Stützabschnitt in einer ersten Variante eine radial nach außen weisende Stützfläche
sowie quer hierzu eine axial von der Segmentmitte weisende Zentrierfläche auf. Durch
die beiden Flächen wird somit eine Übertragung der Druckkräfte von dem Dichtabschnitt
sowie der Fliehkräfte im Stützabschnitt über die Stützfläche und die Zentrierfläche
des Stützabschnitts auf die Rotorscheibe und/oder Laufschaufel ermöglicht.
[0029] In einer alternativen Variante weist der Stützabschnitt eine gewölbte Stützfläche
auf. Diese radial auswärts und axial von der Segmentmitte wegweisend gewölbte Stützfläche
ermöglicht ebenso eine radiale und axiale Abstützung und somit vorteilhafte Lastübertragung
vom Stützabschnitt in die Rotorscheibe und/oder der Laufschaufel, d.h. insbesondere
der von den Dichtabschnitten wirkenden Druckspannungen.
[0030] In einer dritten Variante ist es insbesondere bei konstanten Drehzahlen des Rotors
und somit konstanten Fliehkräften weiterhin besonders vorteilhaft, wenn der Stützabschnitt
eine geneigte Stützfläche aufweist. Die Neigung kann hier derart gewählt werden, dass
bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Dichtsegments im Betrieb des Rotors die hierbei
auftretenden Kräfte, d.h. die von den Dichtabschnitten wirkenden Drucckräfte sowie
die Fliehkräfte im Stützabschnitt, im Wesentlichen als reine Druckspannungen über
die Stützfläche übertragen werden und insofern in der Stützfläche Querkräfte weitestgehend
vermieden sind.
[0031] Eine vorteilhafte Abdichtung zwischen dem radial außerhalb befindlichen Bereichs
und dem Bereich unterhalb der Dichtabschnitte wird weiterhin begünstigt, wenn im Stützabschnitt
eine sich radial erstreckende Dichtleiste vorhanden ist. Hierbei kann die Dichtleiste
in der Verwendung des Dichtsegments an beispielsweise einer an der Rotorscheibe befestigten
Laufschaufel anliegen, so dass eine weitere Abdichtung vom Dichtsegment zur Laufschaufel
verbessert wird.
[0032] Zur Aufnahme einer Dichtleiste oder eines sich über mehrere oder den gesamten Umfang
ersteckenden Kolbenrings zur Abdichtung des Spaltes zwischen dem Dichtsegment und
der Laufschaufel ist es weiterhin vorteilhaft, wenn im Stützabschnitt eine sich in
Umfangsrichtung erstreckende, radial nach außen öffnende Aufnahmenut vorhanden ist.
Dabei kann die Aufnahmenut - insbesondere zur Aufnahme einer Dichtleiste - auf der
Oberseite des Stützabschnitts, d.h. auf der radial nach außen weisenden Seite, axial
innerhalb des Stützabschnitts senkrecht zur Rotorachse ausgerichtet sein.
[0033] Sofern die Aufnahmenut zur Aufnahme eines Kolbenringes vorgesehen ist, so kann in
einer ersten Alternative ausgehend von vorheriger Ausführung mit radial ausgerichteter
Aufnahmenut bei einem ersten Stützabschnitt eine zur radialen Richtung geneigte Ausführung
gewählt werden. Dabei kann sowohl die Aufnahmenut als auch der Kolbenring in einem
Längsschnitt durch die Rotorachse betrachtet einen geradlinigen Verlauf als auch eine
bogenförmige Gestalt aufweisen. Besonders bevorzugt wird hierbei die Montagebewegung
durch ein Einschwenken des Dichtsegments um den ersten Stützabschnitt, bzw. um dessen
axiales Ende berücksichtigt, so dass die geneigte Aufnahmenut bzw. der geneigte Kolbenring
ungefähr in Richtung der Segmentmitte bzw. auf das Befestigungsprofil zuweisend ausgerichtet
ist.
In einer weiteren Alternative kann zur Aufnahme des Kolbenringes die Aufnahmenut,
besonders bevorzugt am ersten Stützabschnitt, als axial zur benachbarten Rotorscheiben
weisend offener Absatz ausgeführt werden. Somit kann der Kolbenring in axialer Richtung
in die radial nach außen und zur Rotorscheibe weisend offene Aufnahmenut eingeschoben
werden, bzw. das Dichtsegment kann beim Schwenken an einen vormontierten Kolbenring
herangeführt werden.
[0034] Weiterhin wird die Strömungsabdichtung zu einem - im Gegensatz zum Rotor - stehenden
Statorring verbessert, wenn am Stützabschnitt ein Dichtflügel angeordnet wird, welcher
sich hierbei axial in Richtung Segmentmitte von der Stützfläche beabstandet befindet
und sich hierbei in Umfangsrichtung und radial erstreckt.
[0035] Wenngleich nicht zwingend erforderlich, so ist es dennoch von Vorteil, wenn sichergestellt
wird, dass sich der aus Dichtsegmenten gebildete Dichtring nicht in Umfangsrichtung
beim Betrieb verschiebt. Daher ist es von Vorteil, wenn das Dichtsegment mit zumindest
einem ersten Zentriermittel versehen wird. An welcher Stelle das Zentriermittel positioniert
wird, ist zunächst unerheblich. Vorteilhaft ist jedoch die Anordnung am Befestigungsprofil
und/oder am Stützabschnitt. Bei dem Zen Trier Mittel kann es sich sowohl um eine Zentrierausnehmung
als auch um einen Zentriervorsprung handeln. Entsprechend der Anbringung des Befestigungsprofils
durch Einhaken an einem Aufnahmeprofil mit einer Bewegung vorwiegend in axialer Richtung
ist es entsprechend vorteilhaft, wenn sich das Zentriermittel axial erstreckt. Als
erstes Zentriermittel kann beispielsweise eine sich axial und radial erstreckende
Rippe oder ein montierter, sich axial und radial erstreckender Bolzen Verwendung finden.
Ebenso kann eine sich radial nach innen öffnende, axial erstreckende Nut am Befestigungsprofil
vorgesehen sein.
[0036] Ausgehend vom vorhandenen erfindungsgemäßen Dichtsegment wird die Bildung eines erfindungsgemäßen
Rotors möglich, welcher insbesondere bei einer Gasturbine eingesetzt wird, wobei der
Rotor zumindest zwei Rotorscheiben aufweist. Die Rotorscheiben besitzen jeweils im
Umfang verteilt eine Mehrzahl Schaufelhaltenuten. Zwischen den Rotorscheiben befindet
sich eine Mehrzahl einen Dichtring bildende Dichtsegmente, wobei zur Anbringung der
Dichtsegmente mit dem Befestigungsprofil am Rotor ein entsprechendes Aufnahmeprofil
vorhanden ist.
[0037] Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Aufnahmeprofil ein Hakenprofil aufweist.
Zur Bildung des erfindungsgemäßen Rotors werden hierbei entsprechend Dichtsegmente
gemäß vorheriger Beschreibung eingesetzt.
[0038] Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn sich das Aufnahmeprofil umlaufend erstreckt
und in einem Längsschnitt in der Rotorachse betrachtet das Hakenprofil bildet.
[0039] Die Montage der Dichtsegmente am Rotor kann auf unterschiedliche Weise erfolgen,
wobei mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Befestigungsprofils in Hakenform ein
seitliches Einhaken möglich ist. Somit ist eine Anbringung des Befestigungsprofils
an einem umlaufenden Aufnahmeprofil durch eine axiale, leicht radial auswärts geneigte
Bewegung möglich.
[0040] Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Befestigungsprofil und das Aufnahmeprofil
sowie ein erster Stützabschnitt und die Rotorscheibe an der dem ersten Stützabschnitt
zugewandten Seite derartig geformt sind, dass ein Einschwenken des Dichtsegements
um den ersten Stützabschnitt möglich ist. Hierbei ist es nicht zwingend erforderlich,
dass eine reine Kreisbewegung um einen fixen Drehpunkt erfolgt. Vielmehr ist es hinreichend,
wenn um den Stützabschnitt ein Schwenken möglich ist, so dass das Befestigungsprofil
am Aufnahmeprofil zur Anlage kommt und das Dichtsegment die geforderte Lage einnehmen
kann. Dieses erübrigt die Notwendigkeit den Stützabschnitt mit Unterbrechungen zu
versehen, um bei der Montage über die Stirnseiten der Rotorscheiben hervorstehende
Vorsprünge passieren zu können.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Dichtsegmente sowie die Rotorscheiben bzw.
der Rotor derartig geformt ist, dass sich zwei getrennte Ringräume beidseitig des
Verankerungsabschnitts bilden. Insofern sind ein erster Ringraum zwischen der ersten
Rotorscheibe und dem aus Dichtsegmenten gebildeten Dichtring, insbesondere mit den
Verankerungsabschnitten, sowie ein zweiter Ringraum zwischen den aus Dichtsegmenten
gebildeten Dichtring und der zweiten Rotorscheibe vorhanden.
[0041] Die Anordnung des Aufnahmeprofils zur Befestigung der Dichtsegmente mit dem Befestigungsprofil
kann vielfältig ausgeführt sein. Insofern ist es möglich, beispielsweise an einem
Zwischenring zwischen den beiden Rotorscheiben ein umlaufendes Aufnahmeprofil vorzusehen.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der die beiden benachbarten Rotorscheiben
jeweils einen zueinander weisenden Verbindungsflansch aufweisen, wobei das Aufnahmeprofil
an einem Verbindungsflansch einer der Rotorscheiben angeordnet ist.
[0042] Weiterhin weist der Rotor vorteilhaft jeweils an den Schaufelhaltenuten mit Schaufelfüßen
befestigte Laufschaufeln auf, welche jeweils eine sich in Umfangsrichtung und axial
erstreckende Schaufelplattform aufweisen.
[0043] Zur Abstützung der Dichtsegmente weist weiterhin eine Rotorscheibe oder beide Rotorscheiben
jeweils zwischen den Schaufelhaltenuten einen sich zumindest axial ersteckenden Befestigungsvorsprung
auf. Hierbei ist vorgesehen, dass die Stützabschnitte mit den Stützflächen zumindest
bei der Rotation des Rotors am Befestigungsvorsprung zur Anlage kommen und sich insofern
unmittelbar an der jeweiligen Rotorscheibe abstützen.
[0044] Sofern die Stützfläche eine gewölbte oder geneigte Form aufweist, ist der Befestigungsvorsprung
in besonders vorteilhafter Weise komplementär zu bilden, so dass eine axiale und radiale
Abstützung des Stützabschnitts am Befestigungsvorsprung erfolgt.
Im Falle einer quer angeordneten Zentrierfläche kann vorteilhaft vorgesehen sein,
dass sich diese an einer Stirnfläche der Rotorscheibe oder am axialen freien Ende
des Befestigungsvorsprungs abstützt.
[0045] Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, am Schaufelfuß und/oder an der Schaufelplattform
einen sich zumindest axial erstreckenden Befestigungsabsatz vorzusehen, an dem die
Stützflächen der Stützabschnitte zur Anlage kommen. Naheliegend kann ein über die
Rotorscheibe überstehender Kragen der Schaufelplattform unmittelbar den Befestigungsabsatz
bilden.
[0046] Sofern die Stützfläche eine gewölbte oder geneigte Form aufweist, ist der Befestigungsabsatz
in besonders vorteilhafter Weise analog komplementär zu bilden, so dass eine axiale
und radiale Anlage des Stützabschnitts am Befestigungsabsatz erfolgt.
[0047] Im Falle einer quer angeordneten Zentrierfläche kann vorteilhaft vorgesehen sein,
dass sich diese an einer Stirnfläche des Schaufelfußes oder der Schaufelplattform
oder am axialen freien Ende des Befestigungsabsatzes abstützt.
[0048] Zur Sicherung der Lage auf einer ersten Seite des Dichtsegments auf der vom Aufnahmeprofil
wegweisenden Seite, insbesondere eines ersten Stützabschnitts, gegen eine Bewegung
auf die Rotorachse zuweisend, insbesondere zur Unterstützung der Einschwenkbewegung
um den ersten Stützabschnitt, ist es vorteilhaft, wenn auf der zur Rotorachse weisenden
Seite unterhalb des Stützabschnitts an der Rotorscheibe ein erster Haltevorsprung
angeordnet wird, an dem der Stützabschnitt zur Anlage kommen kann.
[0049] Alternativ zur vorherigen Ausführung oder ergänzend kann vorteilhaft ebenso die Laufschaufel
am Schaufelfuß mit einem ersten Haltevorsprung versehen sein.
[0050] Die Sicherung der Lage des Dichtsegments am Rotor kann auf unterschiedliche Weise
erfolgen. So ist es in einer ersten Ausführung möglich, nach dem Einhaken des Befestigungsprofils
am Aufnahmeprofil eine Verschiebung in Umfangsrichtung vorzusehen, wobei ein über
eine entsprechende Sperrkontur am Befestigungsprofil, insbesondere auf der zum Aufnahmeprofil
gegenüber liegenden Seite, zusammenwirkend mit einem Widerlager an einer der Rotorscheiben
ein Aushaken verhindert wird.
[0051] Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn an der Laufschaufel auf der dem Aufnahmeprofil
zugewandten Seite ein zweiter Haltevorsprung angeordnet ist, welcher auf der zur Rotorachse
weisenden Seite relativ zu einem zweiten Stützabschnitt an diesem zur Anlage kommen
kann. Hierdurch wird ein Herabschwenken mit einer Bewegung des zweiten Stützabschnitts
auf die Rotorachse zuweisend und somit unmittelbar auch ein Aushaken der Verbindung
zwischen Befestigungsprofil und Aufnahmeprofil verhindert.
[0052] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Abdichtung zwischen den Dichtsegmenten und
den Laufschaufeln erfolgt. Hierzu weisen die Laufschaufeln einen von der Schaufelplattform
ausgehenden über die Rotorscheibe im Bereich der Schaufelhaltenuten hinausragenden
Kragen auf. Dieser Kragen kann hierbei mit minimalem Dichtspalt an den Stützabschnitt
anschließen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Dichtleiste im Stützabschnitt
sich zumindest bei Rotation des Rotors am Kragen anlegt, so dass eine optimale Abdichtung
zwischen Dichtsegment und Laufschaufel erzielt wird.
[0053] In einer weiteren Alternative wird die Abdichtung zwischen dem Dichtsegment und der
Laufschaufel dadurch verbessert, indem über mehrere, vorzugsweise alle, Segmente hinweg
ein Kolbenring zwischen den Stützabschnitten und den Kragen der Schaufelplattformen
verwendet wird. Hierzu wird ein entsprechender Kolbenring an den Stützabschnitten
angeordnet und liegt zumindest im Betrieb des Rotors an den Kragen an.
[0054] Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn ein erster Kolbenring in einer ersten
Aufnahmenut am ersten Stützabschnitt geneigt angeordnet wird. Dabei kann vorgesehen
sein, dass der erste Kolbenring und/oder die erste Aufnahmenut geradlinig oder bogenförmige
ausgeführt wird. Im Längsschnitt betrachtet weist der erste Kolbenring bzw. die erste
Aufnahmenut ungefähr in Richtung zur Segmentmitte bzw. zum Befestigungsprofil. Diese
geneigte Anordnung erleichtert das Einschwenken des Dichtsegments um den ersten Stützabschnitt.
[0055] Beim zweiten Stützabschnitt hingegen kann in sowohl einfacher als auch vorteilhafter
Weise ein sich radial erstreckender Kolbenring in Anordnung in sich radial erstreckenden
Aufnahmenuten an den zweiten Stützabschnitten Verwendung finden, da beim Montieren
der Dichtsegmente der zweite Stützabschnitt beim Einfügen in den Kolbenring im wesentlichen
radial auswärts bewegt wird.
[0056] In einer weiteren Variante ist es vorteilhaft, wenn bei einer radial nach außen und
zur Rotorscheibe offenen Aufnahmenut in Art eines Absatzes der Kolbenring im Absatz
angeordnet wird und somit zwischen dem Stützabschnitt und der Rotorscheibe und dem
Kragen der Schaufelplattform umfasst ist. Diese Lösung kann sowohl nur am ersten Stützabschnitt
als auch an beiden Stützabschnitten eingesetzt werden.
[0057] Anzumerken ist, dass es sich bei dem Kolbenring um einen einstückigen geschlitzten
Ring als auch um zwei oder mehr Segmente handeln kann, wobei wesentlich im Gegensatz
zur Verwendung von Dichtleisten ist, dass sich im Falle von Segmenten diese jeweils
über zwei oder mehr Dichtsegmente erstrecken. D.h. während die Dichtleiste vormontiert
am jeweiligen Dichtsegment angebracht werden kann, kann der Kolbenring nach den Dichtsegmenten
(sofern die Laufschaufeln noch nicht in Position sind) oder muss vor den Dichtsegmenten
(sofern die Laufschaufeln mit dem Schaufelplattformen den Montagebereich bereits überdecken)
angebracht werden.
[0058] Entsprechend der vorteilhaften Anbringung eines ersten Zentriermittels an dem Dichtsegment
ist es bei Betrachtung des Rotors besonders vorteilhaft, wenn an der ersten und/oder
der zweiten Rotorscheibe ein zweites Zentriermittel komplementär zum ersten Zentriermittel
vorhanden ist. Bei Anordnung des ersten Zentriermittels am Befestigungsprofil ist
entsprechend das zweite Zentriermittel am Aufnahmeprofil anzuordnen. Ist hingegen
das erste Zentriermittel am Stützabschnitt angeordnet, so kann in einer Variante das
zweite komplementäre Zentriermittel an der Laufschaufel angeordnet werden, wobei in
vorteilhafter Weise hierzu der zweiter Haltervorsprung verwendet werden kann. Alternativ
ist es ebenso möglich das zweite Zentriermittel an der ersten und/oder der zweiten
Rotorscheibe anzuordnen. Dabei können in vorteilhafter Weise zwei benachbarte Befestigungsvorsprünge
und/oder zwei benachbarte Haltevorsprünge als ein zum ersten Zentriermittel komplementäres
zweites Zentriermittel verwendet werden.
[0059] Die Vorteile der Anbringung der Dichtsegmente zwischen zwei Rotorscheiben führen
zumindest hinsichtlich des letzten Dichtsegments im Umfang zur Bildung des Dichtringes
zur Problematik der Montage des Dichtsegments. Zur Lösung dieses Problems wird ein
neuartiges Montagewerkzeug vorgeschlagen. Entsprechend dient dieses Montagewerkzeug
zur Verwendung bei einem Dichtsegment, welches an den axialen gegenüberliegenden Enden
jeweils einen Stützabschnitt aufweist. Dabei ist es erforderlich, dass der jeweilige
Stützabschnitt eine sich zum gegenüberliegenden Stützabschnitt öffnende Montageausnehmung
aufweist. Entsprechend stellt sich der Stützabschnitt mit der Montageausnehmung als
radial hinterschnittig dar.
[0060] Das Montagewerkzeug weist hierbei einen ersten Hebel sowie einen gelenkig verbundenen
zweiten Hebel auf. Der erste Hebel erstreckt sich hierbei in Richtung eines Stützabschnitts,
wobei am Ende des ersten Hebels ein erstes Anlageelement angeordnet ist. Dieses greift
in die entsprechende Montageausnehmung des zugehörigen Stützabschnitts ein. Der über
ein Gelenk verbundene zweite Hebel erstreckt sich in Richtung des anderen Stützabschnitts
und weist ebenso an dessen Ende ein zweites Anlageelement auf. Analoge greift das
zweite Anlageelement in die zugeordnete Montageausnehmung des entsprechenden Stützabschnitts
ein. Dieses stellt die Montageposition des Montagewerkzeugs dar.
[0061] Aufgrund der gelenkigen Verbindung des ersten Hebels mit dem zweiten Hebel ist es
möglich, diese in eine Freiposition durch Schwenken der Hebel zueinander zu verstellen,
so dass die Anlageelemente einen geringeren Abstand zueinander aufweisen. Hierdurch
können diese in der Freiposition zwischen den Stützabschnitten bewegt werden. D.h.
in der Freiposition kann das Montagewerkzeug an das Dichtsegment herangeführt werden,
bzw. nach der Montage entnommen werden. Zur Verstellung der Hebel zueinander ist ein
Betätigungselement vorgesehen, welches in Verlängerung des zweiten Hebels auf gegenüberliegende
Seite zum Gelenk angebracht ist. Durch Heranführen des Betätigungselements zum ersten
Hebel kann in einfacher Weise die Verstellung zwischen Freiposition und Montageposition
erfolgen. Zugleich kann bei der Verstellung in der Montageposition unmittelbar die
Handhabung des Montagewerkzeugs mit daran befestigtem Dichtsegment erfolgen.
[0062] In den nachfolgenden Figuren werden beispielhafte Ausführungsformen für ein erfindungsgemäßes
Dichtsegment sowie einen erfindungsgemäßen Rotor skizziert. Es zeigen:
- FIG 1
- eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Rotor mit Dichtsegmenten;
- FIG 2
- das Dichtsegment zur Ausführung aus FIG 1;
- FIG 3
- schematisch die Montage des Dichtsegments;
- FIG 4
- eine Detailansicht einer alternativen Ausführung des Dichtsegments mit Kolbenring;
- FIG 5
- eine weitere Alternative zur Anordnung eines Kolbenrings;
- FIG 6
- ein beispielhaftes Montagewerkzeug in der Montageposition am Dichtsegment;
- FIG 7
- das Montagewerkzeug aus FIG 6 in der Freiposition.
[0063] In der FIG 1 wird ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Rotor
sowie ein erfindungsgemäßes Dichtsegment in einem Längsschnitt durch den Rotor schematisch
dargestellt. Zu erkennen ist die Anordnung mit zwei aufeinanderfolgenden Rotorscheiben
01 und 02, welche 01, 02 jeweils am Umfang verteilt eine Mehrzahl an Schaufelhaltenuten
03 aufweisen. In den Schaufelnuten 03 sind in bekannter Art und Weise Laufschaufeln
31 mit einem entsprechenden Schaufelfuß 32 befestigt. Die beiden Rotorscheiben 01,02
sind über jeweils stirnseitigen Verbindungsflansch 05, 06 miteinander verbunden. Wie
der Verbindungsflansch 05,06 genau ausgeführt wird und wie die Verbindung hergestellt
wird, ist hierbei zunächst unerheblich. Diesbezüglich kann auf bekannte Ausführungsformen
zurückgegriffen werden.
[0064] Am Verbindungssteg 06 sind im Umfang verteilt eine Mehrzahl an Dichtsegmenten 11
befestigt. Des Weiteren grenzen die Dichtsegmente 11 beidseitig an den Rotorscheiben
01, 02 sowie den anzubringenden Laufschaufeln 31 an. Hierdurch wird in vorteilhafter
Weise ein erster Ringraum 08 zwischen der ersten Rotorscheibe 01, dem Verbindungsflansch
05 bzw. 06 und dem Dichtsegment 11 sowie gegenüberliegend ein zweiter Ringraum 09
zwischen der zweiten Rotorscheibe 02, dem Verbindungsflansch 06 sowie dem Dichtsegment
11 gebildet. Die geschlossene Ringräume 08, 09 begünstigen eine vorteilhafte Kühlluftführung
im Rotor.
[0065] Zu erkennen ist weiterhin die Anbringung der im Umfang verteilt angeordneten Dichtsegmente
11 mit deren jeweiligen Befestigungsprofil 14 am Verbindungsflansch 06. Hierzu weist
der Verbindungsflansch 06 ein umlaufendes Aufnahmeprofil 04 auf. Die hierbei vorgesehene
Hakenform sowohl des Befestigungsprofils 14 als auch des Aufnahmeprofils 04 ermöglicht
ein seitliches Einhaken des Dichtsegments 11 am Verbindungsflansch 06.
[0066] Weiterhin ist zu erkennen, dass das Dichtsegment 11 jeweils an gegenüberliegenden
Seiten an der Rotorscheibe 01 angrenzend an einem Befestigungsvorsprung 25 und 26
der Rotorscheiben 01 bzw. 02 anliegt, so dass zusätzlich zur mittigen Befestigung
des Dichtsegments 11 am Verbindungsflansch 06 eine weitere Anlage zur Lastübertragung
am Befestigungsvorsprung 25,26 der Rotorscheiben 01,02 erfolgt. Hierzu befindet sich
an den axialen Enden des Dichtsegments 11 jeweils ein Stützabschnitt 17,18, welche
17,18 mit jeweils einer radial auswärts weisenden Stützfläche 21 unter den entsprechenden
Befestigungsvorsprung 25,26 greifen.
[0067] Die Bewegung des ersten Stützabschnitts 17 an der ersten Rotorscheibe 01 auf die
Rotorachse zuweisend wird durch einen ersten Haltevorsprung 27 an der ersten Rotorscheibe
01 verhindert. Dieser 27 ist radial unterhalb des ersten Befestigungsvorsprungs 25
angeordnet. Insofern greift der erste Stützabschnitt 17 in eine Aussparung zwischen
dem ersten Befestigungsvorsprung 45 und dem ersten Haltevorsprung 27 ein. Gegenüberliegend
erfolgt ebenso eine Abstützung des zweiten Stützabschnitts 18 am Ende des Dichtabschnitts
15 an einem zweiten Befestigungsvorsprung 26 der zweiten Rotorscheibe 02. Um ein entsprechendes
Einschwenken des Dichtesegments 11 zu ermöglichen, so das eine Fügung des Haken-förmigen
Befestigungsabschnitts 14 am Haken-förmigen Aufnahmeprofil 04 möglich ist, ist es
erforderlich, dass unterhalb des zweiten Befestigungsvorsprungs 26 ein hinreichender
Freiraum für die Montage vorhanden ist. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen,
dass ein zweiter Halteabschnitt 28 an der Laufschaufel 31 der zweiten Rotorscheibe
02 angebracht ist. Dieser 28 greift in analoger Weise unter den zweiten Stützabschnitt
18 und verhindert so eine Bewegung des zweiten Stützabschnitts 18 auf die Rotorachse
zuweisend.
[0068] In der FIG 2 wird nunmehr ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Dichtsegments
11 aus der Fig. 1 skizziert. Zu erkennen ist dessen T-förmige Gestalt mit sich beidseitig
von einer Segmentmitte 12 erstreckenden Dichtabschnitten 15. Die Dichtabschnitte 15
sind hierbei bogenförmig ausgeführt, so dass bei auftretenden Fliehkräften eine vorteilhafte
Spannungsverteilung im Dichtsegment 11 erzielt wird. Am zur Segmentmitte 12 gegenüberliegenden
Ende der jeweiligen Dichtabschnitte 15 befindet sich beidseitig des Dichtsegments
11 jeweils ein Stützabschnitt 17, 18. Der Stützabschnitt 17, 18 weist eine radial
auswärts weisende Stützfläche 21 sowie eine axial zu der jeweiligen Rotorscheibe 01,02
weisende Zentrierfläche 23 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass
die Stützfläche 21 sowie die Zentrierfläche 23 L-förmig angeordnet sind.
[0069] Die Stützabschnitte 17,18 weisen jeweils eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
Aufnahmenut 24 auf. Vorgesehen ist, dass in der Aufnahmenut 24 eine Dichtleiste eingelegt
wird, welche zumindest bei Fliehkraft unter einen Kragen der jeweiligen Laufschaufeln
zur Anlage kommt und eine vorteilhafte Abdichtung zu den Laufschaufeln ermöglicht.
[0070] Das T-förmige Dichtsegment weist weiterhin einen sich von der Segmentmitte 11 radial
einwärts erstreckenden Verankerungsabschnitt 13 auf. An dessen Ende gegenüberliegend
zur Segmentmitte 12 befindet sich das Befestigungsprofil 14. Das Befestigungsprofil
14 ist in Form eines seitlich offenen Hakens gestaltet, so dass dieses 14 in ein Haken-förmiges
Aufnahmeprofil 06 befestigt werden kann. Es ist offensichtlich, wie das Dichtsegment
11 zur Montage zu schwenken und mit dem Befestigungsprofi 14 in axialer Richtung zu
bewegen ist.
[0071] Nicht dargestellt ist in diesem Ausführungsbeispiel, dass die Stützabschnitte 17
weiterhin einen von der Zentrierfläche 23 in Richtung Segmentmitte 12 beabstandeten
Dichtflügel aufweisen, welche 19 eine weitere Abdichtung zu einem ruhenden Statorring
begünstigen, welcher den aus Dichtsegmenten 11 gebildeten Dichtring umgibt. Weiterhin
weist das Dichtsegment 11 vorteilhaft eine Mehrzahl sich radial auswärts erstreckenden
Dichtrippen - auf dessen Darstellung wurde ebenso verzichtet - auf, welche ebenso
eine vorteilhafte Abdichtung gegenüber dem Statorring begünstigen.
[0072] In der FIG 3 wird das Ausführungsbeispiel aus FIG 1 skizziert im Zustand der Montage
des Dichtsegments 11. Zu erkennen ist das Dichtsegment 11 in einer geneigten Lage
zwischen den beiden Rotorscheiben 01 und 02. In dieser Stellung kann das Dichtsegment
11 zwischen den Rotorscheiben 01 und 02, insbesondere zwischen dem Befestigungsvorsprung
25 der ersten Rotorscheibe 01 und den Befestigungsvorsprung 26 der zweiten Rotorscheibe
02 eingeführt und sodann mit dem ersten Stützabschnitt 17 in den Zwischenraum zwischen
dem ersten Haltevorsprung 27 und dem ersten Befestigungsvorsprung 25 eingefügt werden.
Durch ein Schwenken um den ersten Stützabschnitt 17 erfolgte das Fügen des Befestigungsabschnitts
14 am Aufnahmeprofil 04 mit Anlage des zweiten Stützabschnitts 18 am zweiten Befestigungsvorsprung
26.
[0073] In der nachfolgenden Figur 4 werden im Detail die Stützabschnitte 47,48 einer weiteren
beispielhaften Ausführungsform für ein Dichtesegment 41 skizziert. Der erste Stützabschnitt
47 weist im Anschluss an den Dichtabschnitt 15 eine gewölbte Stützfläche 51 auf. Die
gewölbte Stützfläche 51 ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise das Schwenken
des Dichtsegments 41 um den ersten Stützabschnitt 47, wobei die gewölbte Stützfläche
51 sowohl eine radiale Abstützung als auch eine Zentrierung ermöglicht.
[0074] Der rechts dargestellte zweite Stützabschnitt 48 entspricht weitestgehend der vorherigen
Ausführungsform mit einer radial nach außen weisenden Stützfläche 52 sowie einer sich
radial erstreckenden Zentrierfläche 53.
[0075] Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel des Dichtsegments 41 die Anordnung eines
ersten Kolbenrings 35 in einer ersten Aufnahmenut 43 sowie gegenüberliegend die Anordnung
eines zweiten Kolbenrings 36 in einer zweiten Aufnahmenut 44 skizziert. Wie zu erkennen
ist, erstreckt sich der zweite Kolbenring 36 in radialer Richtung, während hingegen
der erste Kolbenring 35 - im Längsschnitt durch den Rotor betrachtet - eine bogenförmige
Gestalt in Richtung des Befestigungsabschnitts weisend aufweist. Dabei ist vorgesehen,
dass der Kolbenring 35,36 vor der Montage der Dichtsegmente 41 zwischen den Rotorscheiben
01,02 angebracht wird. Beim Schwenken um die erste Zentrierfläche 51 erfolgt das Fügen
des ersten Kolbenrings 35 in die erste Aufnahmenut 35 und zum Abschluss der Schwenkbewegung
die Fügung des zweiten Kolbenrings 36 in die zweite Aufnahmenut 44.
[0076] In der Figur 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung eines Kolbenrings
36 zwischen dem Dichtsegment, der Rotorscheibe und der Laufschaufel skizziert. Zu
erkennen ist analog der Darstellung aus der Figur 4 der erste Stützabschnitt 67 am
Ende des Dichtabschnitts 15. Zur Anordnung des Kolbenrings 36 wird in diesem Ausführungsbeispiel
vorgeschlagen, die Aufnahmenut 73 als Absatz auszuführen, welcher 73 zur Rotorscheibe
weisend offen ist. Somit kann der Kolbenring 36 zwischen dem ersten Stützelement 67,
der Rotorscheibe 01 und der Schaufelplattform 33 der Laufschaufel 31 eingefasst werden.
Dieses begünstigt deutlich die vorherige Montage des Kolbenrings 36 und die nachfolgende
Montage des Dichtsegments, da sich nunmehr der Kolbenring 36 lediglich in der Aufnahmenut
73 als Absatz einfügen muss anstelle eingefädelt zu werden.
[0077] Weiterhin wird in diesem Ausführungsbeispiel eine geneigte Stützfläche 71 skizziert,
deren 71 Neigung so gewählt ist, dass bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und den hierbei
auftretenden Fliehkräften im Wesentlichen nur Druckspannungen über die Stützfläche
71 übertragen werden.
In der FIG 6 wird nunmehr ein beispielhaftes Montagewerkzeug 101 schematisch in einer
Montageposition am Dichtsegment 11 gezeigt. Zu erkennen ist wiederum das Dichtsegment
11 aus den Figuren 1-3. Die Stützabschnitte 17, 18 am Ende der Dichtabschnitte 15
weisen jeweils eine zum gegenüberliegenden Stützabschnitt 17, 18 weisende Montageausnehmung
auf, welche radial hinterschnittig ist. Das Montagewerkzeug 101 umfasst einen ersten
Hebel 103, welcher 103 sich im Wesentlichen axial zu einem der Stützabschnitte 17
erstreckt und an dessen 17 Ende sich ein erstes Aufnahmeelement 104 befindet. Dieses
104 greift in die Montageausnehmung am entsprechenden Stützabschnitt 17 ein. Gegenüberliegend
am Ende des ersten Hebels 103 befindet sich ein Gelenk 107 an dem ein zweiter Hebel
105 schwenkbar gelagert ist. Dieser 105 erstreckt sich analog in entgegengesetzter
Richtung zum anderen Stützabschnitt 17. In dessen entsprechender Montageausnehmung
greift ein zweites Anlageelement 106 am Ende des zweiten Hebels 105 ein. Die hier
dargestellte Montageposition wird durch die Bewegung eines Betätigungselements 108
ermöglicht, welches 108 gegenüberliegend zum Gelenk 107 am zweiten Hebel 105 angebunden
ist. Beim Ergreifen des Betätigungselements 108 mit dem ersten Hebel 103 kann das
Dichtsegment mit dem Montagewerkzeug bewegt werden.
[0078] Wird das Betätigungselement 108 losgelassen, so kann das Montagewerkzeug 101 durch
Schwenken des zweiten Hebels 105 relativ zum ersten Hebel 103 vom Dichtsegment 11
abgenommen werden.
1. Dichtring eines Rotors, insbesondere einer Gasturbine, umfassend eine Mehrzahl im
Umfang verteilt angeordneter Dichtsegmente (11,41) jeweils mit einem zentralen sich
in Umfangsrichtung und radial erstreckenden Verankerungsabschnitt (13), welcher (13)
auf der zur Rotorachse weisenden Seite ein Befestigungsprofil (14) und am nach außen
weisenden Ende eine Segmentmitte (12) aufweist, und mit sich in Umfangsrichtung im
Wesentlichen von der Segmentmitte (12) axial seitlich erstreckenden ersten und zweiten
Dichtabschnitten (15) und mit sich an den jeweiligen Dichtabschnitten (15) anschließenden
ersten und zweiten Stützabschnitten (17, 18, 47, 48, 67),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Befestigungsprofil (14) in Form eines zur einer Seite offenen durchgehend oder
unterbrochen in Umfangsrichtung erstreckenden Hakenprofils gebildet ist und in ein
entsprechendes Aufnahmeprofil (04) seitlich eingehakt werden kann.
2. Dichtring nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich das Befestigungsprofil (14) durchgehend in Umfangsrichtung erstreckt; oder
dass sich das Befestigungsprofil (14) durchgehend über die gesamte Länge des Dichtsegments
(11,41) in Umfangsrichtung erstreckt.
3. Dichtring nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtabschnitte (15), und insbesondere die Stützabschnitte (17,18,47,48,67) und
insbesondere der Verankerungsabschnitt (13) und das Befestigungsprofil (14), einem
Abschnitt eines Rotationskörpers entsprechen.
4. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass beide Enden des Dichtsegments (11,41) in Umfangrichtung jeweils im Wesentlichen mit
der Rotorachse in einer Längsebene liegen.
5. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtabschnitte (15) zumindest abschnittsweise zwischen Segmentmitte (12) und
Stützabschnitt (17,18,47,48,67) eine zur Rotorachse gewölbte Form aufweisen; und/oder
dass die Formgebung der Dichtabschnitte (15) derart gewählt ist, das Fliehkräfte zumindest
zu Druckspannungen in Richtung der Stützabschnitte (17,18,47,48,67) und gegebenenfalls
zur Segmentmitte (12) führen.
6. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützabschnitt (17,18,48) eine radial nach außen weisende Stützfläche (21,52)
und eine axial von der Segmentmitte (12) wegweisende Zentrierfläche (23,53) aufweist;
oder dass der Stützabschnitt (47) eine gewölbte Stützfläche (51) aufweist, welche
(51) eine radiale und axiale Abstützung ermöglicht; oder
dass der Stützabschnitt (67) eine geneigte Stützfläche (71) aufweist, wobei die Neigung
derart gewählt ist, dass bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und den hierbei auftretenden
Kräften im Wesentliche nur Druckspannungen übertragen werden.
7. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Stützabschnitt (17,18,47,48,67) eine sich radial erstreckende Dichtleiste eingelegt
ist; und/oder dass im Stützabschnitt (17,18,47,48,67) eine sich radial nach außen
öffnende Aufnahmenut (24,43,44,73) vorhanden ist.
8. Dichtring nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Befestigungsprofil (14) und/oder am Stützabschnitt (17,18,47,48,67) ein sich axial
erstreckendes erstes Zentriermittel, insbesondere eine Zentrierausnehmung oder ein
Zentriervorsprung, angeordnet ist.
9. Rotor insbesondere für eine Gasturbine mit zumindest zwei Rotorscheiben (01, 02),
welche (01, 02) im Umfang verteilt eine Mehrzahl Schaufelhaltenuten (03) aufweisen,
und mit einer Mehrzahl einen Dichtring bildenden Dichtsegmenten (11,41), wobei im
Rotor ein ringförmiges Aufnahmeprofil (04) vorhanden ist, an dem (04) die Dichtsegmente
(11,41) mit Befestigungsprofilen (14) befestigt sind,
gekennzeichnet durch
eine Ausführung des Dichtrings (11, 41) jeweils nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Aufnahmeprofil (04) ein Hakenprofil aufweist.
10. Rotor nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Befestigungsprofil (14) und das Aufnahmeprofil (04) derart geformt sind, so dass
ein Einschwenken des Dichtsegments (11,41) um einen ersten Stützabschnitt (17) möglich
ist.
11. Rotor nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einer ersten Rotorscheibe (01) und dem aus den Dichtsegmenten (11,41) gebildeten
Dichtring ein erster Ringraum (08) und zwischen einer zweiten Rotorscheibe (02) und
dem Dichtring ein getrennter zweiter Ringraum (09) vorhanden ist.
12. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rotorscheiben (01, 02) jeweils einen zueinander weisenden Verbindungsflansch
(05) aufweisen, wobei das Aufnahmeprofil (06) an einem der Verbindungsflansche (05)
angeordnet ist.
13. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
gekennzeichnet durch
in den Schaufelhaltenuten (03) mit Schaufelfüßen (32) befestigte Laufschaufeln (31),
welche (31) eine sich in Umfangsrichtung und axial erstreckende an den Schaufelfüßen
(32) anschließende Schaufelplattform (33) aufweisen.
14. Rotor nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Rotorscheibe (01, 02) oder beide Rotorscheiben (01, 02), insbesondere jeweils
zwischen den Schaufelhaltenuten (03), einen sich axial erstreckenden Befestigungsvorsprung
(25, 26) aufweisen, wobei der erste und/oder zweite Stützabschnitt (17, 18, 47, 48,
67) zumindest bei Rotation des Rotors am zugehörigen Befestigungsvorsprung (25,26)
zur Anlage kommt.
15. Rotor nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet,
dass der Schaufelfuß (32) und/oder die Schaufelplattform (33) der Laufschaufel (31) der
ersten und/oder der zweiten Rotorscheibe (01,02) einen sich axial erstreckenden Befestigungsabsatz
aufweisen, wobei der Stützabschnitt (17,18,47,48,67) zumindest bei Rotation des Rotors
am Befestigungsabsatz zur Anlage kommt.
16. Rotor nach einem der Ansprüche 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
dass an einer ersten Rotorscheibe (01) oder dem Schaufelfuß der Laufschaufeln der ersten
Rotorscheibe (01) ein Haltevorsprung (27) angeordnet ist, auf dem (27) der Stützabschnitt
(17) zur Anlage kommt.
17. Rotor nach einem der Ansprüche 13 , 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Schaufelfuß (32) der Laufschaufeln (31) einer zweiten Rotorscheibe (02) ein
zweiter Haltevorsprung (28) angeordnet ist, auf dem (28) der Stützabschnitt (18) zur
Anlage kommt.
18. Rotor nach einem der Ansprüche 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einem über die Rotorscheibe (01,02) überstehenden Kragen der Schaufelplattform
(33) und dem Stützabschnitt (17,18,47,48,67) ein Dichtspalt gebildet ist; und/oder
dass die Dichtleiste zumindest bei Rotation des Rotors an einem über die Rotorscheibe
(01, 02) überstehenden Kragen der Schaufelplattform (33) anliegt.
19. Rotor nach einem der Ansprüche 13 , 15 oder 18 dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einem über die Rotorscheibe (01,02) überstehenden Kragen der Schaufelplattformen
(33) und den Stützabschnitten (17,18,47,48,67) ein Kolbenring (35,36) angeordnet ist.
20. Rotor nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Kolbenring (35) am ersten Stützabschnitt (47) geneigt gegenüber der radialen
Richtung ausgeführt ist; oder dass die Aufnahmenut (67) am ersten Stützabschnitt (67)
als zur Rotorscheibe (01) offener Absatz ausgeführt ist, in dem (67) ein Kolbenring
(36) zwischen dem ersten Stützabschnitt (67) und der Rotorscheibe (01) und dem Kragen
der Schaufelplattform (33) angeordnet ist.
21. Rotor nach einem der Ansprüche 13 bis 20 mit einem Dichtring nach Anspruch 8, oder
nach den Ansprüchen 13 und 17 mit einem Dichtring nach Anspruch 8, oder nach den Ansprüchen
14 und 16 mit einem Dichtring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass am Aufnahmeprofil (04) ein zum ersten Zentriermittel komplementäres zweites Zentriermittel
angeordnet ist; und/oder
dass an der Laufschaufel (31) ein zum ersten Zentriermittel komplementäres zweites Zentriermittel
angeordnet ist, wobei insbesondere der zweite Haltevorsprung das zweite Zentriermittel
bildet; und/oder
dass die ersten Zentriermittel jeweils zwischen zwei Befestigungsvorsprüngen (25,26) der
ersten und/oder zweiten Rotorscheibe (01, 02) und/oder zwischen zwei Haltevorsprüngen
(27) der ersten Rotorscheibe (01)eingreifen.
1. Sealing ring of a rotor, in particular of a gas turbine, comprising a plurality of
sealing segments (11, 41) which are arranged in a circumferentially distributed manner
and which each have a central circumferentially and radially extending anchoring portion
(13), which (13) has on the side facing the rotor axis a fastening profile (14) and
at the outwardly pointing end a segment centre (12), and have first and second sealing
portions (15), which extend circumferentially and substantially axially laterally
from the segment centre (12), and have first and second support portions (17, 18,
47, 48, 67), which adjoin the respective sealing portions (15),
characterized
in that the fastening profile (14) is in the form of a hook profile, which is open towards
one side and extends circumferentially in a continuous or interrupted manner, and
can be hooked laterally into a corresponding receiving profile (04) .
2. Sealing ring according to Claim 1,
characterized
in that the fastening profile (14) extends circumferentially in a continuous manner; or
in that the fastening profile (14) extends circumferentially in a manner continuous over
the entire length of the sealing segment (11, 41).
3. Sealing ring according to Claim 1 or 2,
characterized
in that the sealing portions (15) and in particular the support portions (17, 18, 47, 48,
67) and in particular the anchoring portion (13) and the fastening profile (14) correspond
to a portion of a solid of revolution.
4. Sealing ring according to one of Claims 1 to 3,
characterized
in that both ends of the sealing segment (11, 41), in a circumferential direction, each lie
substantially in a longitudinal plane with the rotor axis.
5. Sealing ring according to one of Claims 1 to 4,
characterized
in that the sealing portions (15), at least sectionally, have between segment centre (12)
and support portion (17, 18, 47, 48, 67) a shape which is curved with respect to the
rotor axis; and/or
in that the shaping of the sealing portions (15) is selected in such a way that the centrifugal
forces lead at least to compressive stresses in the direction of the support portions
(17, 18, 47, 48, 67) and possibly to the segment centre (12).
6. Sealing ring according to one of Claims 1 to 5,
characterized
in that the support portion (17, 18, 48) has a radially outwardly facing support surface
(21, 52) and a centring surface (23, 53) facing axially away from the segment centre
(12); or in that the support portion (47) has a curved support surface (51) which
(51) makes possible radial and axial support; or
in that the support portion (67) has an inclined support surface (71), wherein the inclination
is selected in such a way that, with intended use and the forces occurring in this
case, substantially only compressive stresses are transmitted.
7. Sealing ring according to one of Claims 1 to 6,
characterized
in that a radially extending sealing strip is inserted in the support portion (17, 18, 47,
48, 67); and/or
in that a radially outwardly opening receiving groove (24, 43, 44, 73) is situated in the
support portion (17, 18, 47, 48, 67) .
8. Sealing ring according to one of Claims 1 to 7,
characterized
in that an axially extending first centring means, in particular a centring recess or a centring
projection, is arranged on the fastening profile (14) and/or on the support portion
(17, 18, 47, 48, 67).
9. Rotor, in particular for a gas turbine, having at least two rotor discs (01, 02),
which (01, 02) have, distributed circumferentially, a plurality of blade-retaining
grooves (03), and having a plurality of sealing segments (11, 41), which form a sealing
ring, wherein, in the rotor, there is situated an annular receiving profile (04) to
which (04) the sealing segments (11, 41) are fastened by way of fastening profiles
(14),
characterized by
a design of the sealing ring (11, 41) in each case according to one of the preceding
claims, wherein the receiving profile (04) has a hook profile.
10. Rotor according to Claim 9,
characterized
in that the fastening profile (14) and the receiving profile (04) are shaped in such a way
that it is possible for the sealing segment (11, 41) to be swung in around a first
support portion (17).
11. Rotor according to Claim 9 or 10,
characterized
in that a first annular space (08) is situated between a first rotor disc (01) and the sealing
ring formed from the sealing segments (11, 41), and a separate, second annular space
(09) is situated between a second rotor disc (02) and the sealing ring.
12. Rotor according to one of Claims 9 to 11,
characterized
in that the rotor discs (01, 02) each have a connecting flange (05), facing one another,
wherein the receiving profile (06) is arranged on one of the connecting flanges (05).
13. Rotor according to one of Claims 9 to 12,
characterized by
rotor blades (31) fastened by way of blade roots (32) in the blade-retaining grooves
(03), which (31) have a circumferentially and axially extending blade platform (33)
adjoining the blade roots (32).
14. Rotor according to one of Claims 9 to 13,
characterized
in that one rotor disc (01, 02) or both rotor discs (01, 02), in particular in each case
between the blade-retaining grooves (03), has/have an axially extending fastening
portion (25, 26), wherein the first and/or second support portion (17, 18, 47, 48,
67), at least during rotation of the rotor, come(s) to bear against the associated
fastening projection (25, 26).
15. Rotor according to Claim 13,
characterized
in that the blade root (32) and/or the blade platform (33) of the rotor blade (31) of the
first and/or second rotor disc (01, 02) have/has an axially extending fastening shoulder,
wherein the support portion (17, 18, 47, 48, 67), at least during rotation of the
rotor, comes to bear against the fastening shoulder.
16. Rotor according to either of Claims 13 and 15,
characterized
in that, on a first rotor disc (01) or the blade root of the rotor blades of the first rotor
disc (01), there is arranged a retaining projection (27) on which (27) the support
portion (17) comes to bear.
17. Rotor according to one of Claims 13, 15 and 16,
characterized
in that, on the blade root (32) of the rotor blades (31) of a second rotor disc (02), there
is arranged a second retaining projection (28) on which (28) the support portion (18)
comes to bear.
18. Rotor according to either of Claims 13 and 15,
characterized
in that a sealing gap is formed between a collar, projecting beyond the rotor disc (01, 02),
of the blade platform (33) and the support portion (17, 18, 47, 48, 67); and/or
in that the sealing strip, at least during rotation of the rotor, bears against a collar
of the blade platform (33) that projects beyond the rotor disc (01, 02).
19. Rotor according to one of Claims 13, 15 and 18,
characterized
in that a piston ring (35, 36) is arranged between a collar, projecting beyond the rotor
disc (01, 02), of the blade platforms (33) and the support portions (17, 18, 47, 48,
67).
20. Rotor according to Claim 19,
characterized
in that a piston ring (35) at the first support portion (47) is configured to be inclined
with respect to the radial direction; or in that the receiving groove (73) on the
first support portion (67) is configured as a shoulder which is open towards the rotor
disc (01), in which (73) a piston ring (36) is arranged between the first support
portion (67) and the rotor disc (01) and the collar of the blade platform (33).
21. Rotor according to one of Claims 13 to 20 having a sealing ring according to Claim
8, or according to Claims 13 and 17 having a sealing ring according to Claim 8, or
according to Claims 14 and 16 having a sealing ring according to Claim 8,
characterized
in that, on the receiving profile (04), there is arranged a second centring means, which
complements the first centring means;
and/or
in that, on the rotor blade (31), there is arranged a second centring means, which complements
the first centring means, wherein in particular the second retaining projection forms
the second centring means; and/or
in that the first centring means in each case engage between two fastening projections (25,
26) of the first and/or second rotor disc (01, 02) and/or between two retaining projections
of the first rotor disc (01).
1. Anneau d'étanchéité d'un rotor, notamment d'une turbine à gaz, comprenant une pluralité
de segments (11, 41) d'étanchéité répartis sur le pourtour, ayant chacun une partie
(13) centrale et s'étendant dans la direction du pourtour et radialement, qui (13)
a, du côté tourné vers l'axe du rotor, un profil (14) de fixation et, à l'extrémité
tournée vers l'extérieur, un milieu (12) de segment, et comprenant des premières et
deuxièmes parties (15) d'étanchéité, s'étendant latéralement axialement dans la direction
du pourtour sensiblement à partir du milieu (12) du segment et comprenant des premières
et deuxièmes parties (17, 18, 47, 47, 67) d'appui se raccordant aux parties (15) d'étanchéité
respectives,
caractérisé
en ce que le profil (14) de fixation est formé à la forme d'un profil de crochet, ouvert d'un
côté, continu ou interrompu et s'étendant dans la direction du pourtour et peut être
accroché latéralement dans un profil (04) de réception conjugué.
2. Anneau d'étanchéité suivant la revendication 1,
caractérisé
en ce que le profil (14) de fixation s'étend de manière continue dans la direction du pourtour
; ou
en ce que le profil (14) de fixation s'étend dans la direction du pourtour d'une manière continue
sur toute la longueur du segment (11, 41) d'étanchéité.
3. Anneau d'étanchéité suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé
en ce que les parties (15) d'étanchéité, notamment les parties (17, 18, 41, 48, 67) d'appui
et notamment la partie (13) d'ancrage et le profil (14) de fixation correspondent
à une partie d'une pièce de révolution.
4. Anneau d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé
en ce que les deux extrémités du segment (11, 41) d'étanchéité se trouvent dans la direction
périphérique, respectivement, sensiblement dans un plan longitudinal avec l'axe du
rotor.
5. Anneau d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé
en ce que les parties (15) d'étanchéité ont, au moins par endroit, entre le milieu (12) du
segment et la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui, une forme incurvée vers l'axe du
rotor ; et/ou en ce que la forme donnée aux parties (15) d'étanchéité est choisie
de manière à ce que des forces centrifuges provoquent au moins des contraintes de
pression en direction des parties (17, 18, 47, 48, 67) d'appui et, le cas échéant,
vers le milieu (12) du segment.
6. Anneau d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que la partie (17, 18, 48) d'appui a une surface (21, 52) tournée vers l'extérieur radialement
et une surface (23, 53) de centrage, loin axialement du milieu (12) du segment ; ou
en ce que la partie (47) d'appui a une surface (51) d'appui incurvée, qui (51) rend
possible un appui radial et axial ; ou
en ce que la partie (67) d'appui a une surface (71) d'appui inclinée, l'inclinaison étant choisie
de manière à pouvoir, pour un usage conforme aux prescriptions et aux forces, qui
apparaissent dans ce cas, transmettre sensiblement seulement des contraintes de pression.
7. Anneau d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé
en ce que, dans la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui, est insérée une baguette d'étanchéité
s'étendant radialement ; et/ou
en ce que, dans la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui, est présente une rainure (24, 43, 44,
73) de réception s'ouvrant vers l'extérieur radialement.
8. Anneau d'étanchéité suivant l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé
en ce que, sur le profil (14) de fixation et/ou sur la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui,
est disposé un premier moyen de centrage s'étendant axialement, notamment un évidement
de centrage ou une saillie de centrage.
9. Rotor, notamment d'une turbine à gaz, comprenant au moins deux disques (01, 02) rotoriques,
qui (01, 02) ont, réparties sur le pourtour, une pluralité de rainures (03) de retenue
d'aube et comprenant une pluralité de segments (11, 41) d'étanchéité formant un anneau
d'étanchéité, dans lequel il y a dans le rotor un profil (04) de réception annulaire
où (04) les segments (11, 41) d'étanchéité sont fixés par des profils (14) de fixation,
caractérisé par
une exécution de l'anneau (11, 41) d'étanchéité, respectivement, suivant l'une des
revendications précédentes, le profil (04) de réception ayant un profil en crochet.
10. Rotor suivant la revendication 9,
caractérisé
en ce que le profil (14) de fixation et le profil (04) de réception sont conformés de manière
à rendre possible un pivotement du segment (11, 41) d'étanchéité autour d'une première
partie (17) d'appui.
11. Rotor suivant la revendication 9 ou 10,
caractérisé
en ce qu'entre un premier disque (01) rotorique et l'anneau d'étanchéité formé des segments
(11, 41) d'étanchéité, il y a un premier espace (08) annulaire et entre un deuxième
disque (02) rotorique et l'anneau d'étanchéité, il y a un deuxième espace (09) annulaire
distinct.
12. Rotor suivant l'une des revendications 9 à 11,
caractérisé
en ce que les disques (01, 02) rotoriques ont chacun une bride (05) de liaison, tournées l'une
vers l'autre, le profil (06) de réception étant disposé sur l'une des brides (05)
de liaison.
13. Rotor suivant l'une des revendications 9 à 12,
caractérisé
par des aubes (31) mobiles, qui sont fixées dans les rainures (03) de retenue d'aube
par des emplantures (32) d'aube, et qui (31) ont une plateforme (33) d'aube, s'étendant
dans la direction du pourtour et axialement et se raccordant aux emplantures (32)
d'aube.
14. Rotor suivant l'une des revendications 9 à 13,
caractérisé
en ce qu'un disque (01, 02) rotorique ou les deux disques (01, 02) rotoriques ont, notamment
chacun, entre les rainures (03) de retenue d'aube, une saillie (25, 26) de fixation
s'étendant axialement, la première et/ou la deuxième partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui
venant en contact, au moins lorsque le rotor tourne, de la saillie (25, 26) de fixation
associée.
15. Rotor suivant la revendication 13,
caractérisé
en ce que l'emplanture (32) de l'aube et/ou la plateforme (33) de l'aube (31) mobile du premier
et/ou du deuxième disque (01, 02) rotorique ont un ressaut de fixation s'étendant
axialement, la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui venant, au moins lorsque le rotor
tourne, en contact avec le ressaut de fixation.
16. Rotor suivant l'une des revendications 13 ou 15,
caractérisé
en ce que, sur un premier disque (01) rotorique ou sur l'emplanture des aubes mobiles du premier
disque (01) rotorique, est disposée une saillie (27) de retenue avec laquelle (27)
la partie (17) d'appui vient en contact.
17. Rotor suivant l'une des revendications 13, 15 ou 16,
caractérisé
en ce que, sur l'emplanture (32) des aubes (31) mobiles, d'un deuxième disque (02) rotorique,
est montée une deuxième saillie (28) de retenue, avec laquelle (28) la partie (18)
d'appui vient en contact.
18. Rotor suivant l'une des revendications 13 ou 15,
caractérisé
en ce que, entre un collet dépassant des disques (01, 02) rotoriques de la plateforme (33)
de l'aube et la partie (17, 18, 47, 48, 67) d'appui, est formé un intervalle d'étanchéité
; et/ou
en ce que la baguette d'étanchéité s'applique, au moins lorsque le rotor tourne, à un collet
dépassant des disques (01, 02) rotoriques de la plateforme (33) de l'aube.
19. Rotor suivant l'une des revendications 13, 15 ou 18,
caractérisé
en ce que, entre un collet dépassant des disques (01, 02) rotoriques des plateformes (33) d'aube
et les parties (17, 18, 47, 48, 67) d'appui, est monté un segment (35, 36) de piston.
20. Rotor suivant la revendication 19,
caractérisé
en ce qu'un segment (35) de piston est réalisé sur la première partie (47) d'appui, incliné
par rapport à la direction radiale ; ou
en ce que la rainure (67) de réception est réalisée sur la première partie (67) d'appui, dans
laquelle (67) un segment (36) de piston est monté entre la première partie (67) d'appui
et le disque (01) rotorique et le collet de la plateforme (33) de l'aube.
21. Rotor suivant l'une des revendications 13 à 20, comprenant un anneau d'étanchéité
suivant la revendication 8 ou suivant les revendications 13 et 17 ayant un anneau
d'étanchéité suivant la revendication 8 ou suivant les revendications 14 et 16 ayant
un anneau d'étanchéité suivant la revendication 8,
caractérisé
en ce que sur le profil (04) de réception est disposé un deuxième moyen de centrage, complémentaire
du premier moyen de centrage ; et/ou
en ce que sur l'aube (31) mobile est disposé un deuxième moyen de centrage, complémentaire
du premier moyen de centrage, la deuxième saillie de retenue formant, notamment, le
deuxième moyen de centrage ; et/ou
en ce que le premier moyen de centrage pénètre, respectivement, entre deux saillies (25, 26)
de fixation du premier et/ou du deuxième disques (01, 02) rotoriques et/ou entre deux
saillies (27) de retenue du premier disque (01) rotorique.
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