[0001] Die Erfindung betrifft einen axial geteilten Innenring für einen verstellbaren Leitschaufelkranz
eines Flugtriebwerks, umfassend eine Mehrzahl in axialer Richtung geteilter und in
Umfangsrichtung aneinandergereihter Innenringsegmente, wobei in zumindest einem der
Innenringsegmente eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen ausgebildet ist. Ferner betrifft
die Erfindung einen Leitschaufelkranz für ein Flugtriebwerk, umfassend eine Gruppe
von verstellbaren Leitschaufeln (engl. "variable vanes") und einen die verstellbaren
Leitschaufeln aufnehmenden axial geteilten Innenring, wobei der Innenring aus einer
Mehrzahl von Innenringsegmenten gebildet ist, und wobei zumindest eines, insbesondere
jedes, der Mehrzahl von Innenringsegmenten eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen zur
Aufnahme zumindest eines Teils der Gruppe der Leitschaufeln aufweist. Der Innenring
nimmt die Leitschaufeln an ihren Schaufelfüßen auf, die zumindest einen Außenteller
und einen Schaufelzapfen und in einigen Ausführungsformen einen Innenteller aufweisen.
[0002] Die Komponenten eines Flugtriebwerks sind um oder auf einer Triebwerkswelle angeordnet.
Zur Beschreibung der in den Flugtriebwerken vorkommenden Geometrien sind daher drei
Hauptachsen definiert. Die erste Hauptachse verläuft in Richtung der Triebwerksdrehachse
und wird auch als Längsachse bezeichnet, die in Axialrichtung oder axialer Richtung
verläuft. Durch die erste Hauptachse wird ein Vorne und ein Hinten der jeweils betrachteten
Geometrie festgelegt, wobei vorne der Eintritt und hinten der Austritt des Strömungsgases
erfolgt. Die zweite Achse verläuft entlang einer auf der Triebwerksdrehachse senkrecht
stehenden Richtung und wird auch als Radialachse bezeichnet, die in Radialrichtung
oder radialer Richtung verläuft. Durch die zweite Hauptachse wird ein Außen und ein
Innen des Triebwerks bestimmt, wobei innen die Triebwerksachse liegt und die Radialrichtung
von der Triebwerksachse nach außen verläuft. Die dritte Hauptachse verläuft in Umfangsrichtung
senkrecht zu den beiden anderen Hauptachsen. Die drei Hauptachsen bestimmen zusammen
drei Hauptebenen: Meridianebenen, die auch als Meridianschnitte bezeichnet werden
können und die von der Längsachse und jeweils einer Radialachse aufgespannt sind;
Umfangsebenen, die auf einer Zylindermantelfläche um die Triebwerksdrehachse liegen;
und Querschnittsebenen des Triebwerks, die normal zu der Triebwerksdrehachse angeordnet
sind.
[0003] Der Innenring und der verstellbare Leitschaufelkranz sind in der Regel in einem Kernstromkanal
des Flugtriebwerks angeordnet. Der Kernstromkanal wird von einem Außengehäuse und
einem Innengehäuse begrenzt, wobei der Innenring gemeinsam mit Außentellern der Leitschaufeln
einen Teil des Innengehäuses bildet. Eine gemeinsame Funktion sowohl des Innenrings
für den verstellbaren Leitschaufelkranz und des verstellbaren Leitschaufelkranzes
ist die Bildung einer Innenluftdichtung (engl. "inner air seal"), wozu der Innenring
einerseits von den Leitschaufeln des Leitschaufelkranzes gehalten und andererseits
mit einem Dichtungsring ausgebildet ist. An dem Dichtungsring befinden sich Dichtungsbeläge,
die mit entsprechenden Dichtfins an dem Rotor zusammenwirken und zur Abdichtung eines
Radialspalts zwischen Rotor und Stator eine Labyrinthdichtung bilden.
[0004] Die Verbindung zwischen dem Innenring und den Schaufelfüßen ist Leckage behaftet.
Um diese Leckageströmung möglichst gering zu halten, sind aus dem Stand der Technik
für Innenluftdichtungen an verstellbaren Leitschaufeln eines Kernstromkanals zwei
prinzipielle Bauweisen bekannt.
[0005] Das erste Prinzip betrifft schwebende, das heißt spielbehaftete Innenluftdichtungen
(engl. "floating inner air seals"). Der Innenring kann aus zwei sich über 180° in
Umfangsrichtung erstreckende Halbringsegmente bestehen, die speichenzentriert an den
Gleitflächen der inneren Schaufelzapfen der verstellbaren Leitschaufeln geführt werden.
Der Innenring weist Leitschaufelaufnahmen auf, die in radialer Richtung mit einem
Spiel ausgebildet sind, so dass die in den Leitschaufelaufnahmen angeordneten verstellbaren
Leitschaufeln sich zumindest in radialer Richtung bewegen können. In axialer Richtung
und in Umfangsrichtung ist die Verbindung mit minimalem Spiel oder passgenau ausgebildet,
um die Leckage möglichst gering zu halten. Die Halbringsegmente können in vordere
und hintere Abschnitte in axialer Richtung geteilt sein und sind dabei meist miteinander
verschraubt oder durch Stifte miteinander verbunden. Ein Beispiel für diese Ausführungsform
ist aus der
EP 2 093 380 A1 bekannt. Die Halbringsegmente können auch einstückig ausgebildet sein und von innen
an die Leitschaufeln über eine elastische Verformung montiert werden. Bei diesem Konstruktionsprinzip
kann sich der Innenring frei dehnen und radial bewegen und wird durch seine eigenen
thermischen Umgebungsbedingungen in der Rotorkavität radial gesteuert.
[0006] Die spielbehafteten Innenluftdichtungen weisen durch die nahezu spielfreie Kinematik
einen gute Führung des Innenringes auf, neigen aber zur thermischen Entkrümmung (engl.
"cording"), was wiederum zu einem größeren radialen Spalt der Innenluftdichtungen
und zu einer Pressung und/oder einem Verkeilen der Stirnseiten der Innenringsegmente
führt.
[0007] Das zweite Prinzip betrifft sogenannte Leitschaufel-gebundene-Innenluftdichtungen
(engl. "vane tied inner air seals"). Die Leitschaufeln werden dabei nicht nur Axialrichtung
und in Umfangsrichtung, sondern auch in Radialrichtung geführt. Führung oder führen
heißt dabei im Sinne der vorliegenden Beschreibung, dass die Verbindung mit minimalem
Spiel oder passgenau ausgeführt ist. Üblicherweise werden Innenringsegmente mit einer
Umfangserstreckung von deutlich unter 180° gewählt. Die Innenringsegmente sind axial
ungeteilt und weisen in radialer Richtung eine spaltfreie Verbindung mit den Gleitflächen
der inneren Schaufelzapfen der Leitschaufeln auf. Diese Verbindung erfolgt meist durch
eine Verbindung über Stifte in einer Nut des sich drehenden Zapfens. Bei diesem Konstruktionsprinzip
können sich die Leitschaufeln in den Aufnahmen des Innenrings nicht frei radial bewegen.
Die Innenringsegmente werden von dem Außengehäuse des Kernstromkanals über die Leitschaufeln,
an deren innerem Zapfen sie verriegelt sind, radial bewegt. Die radiale Steuerung
erfolgt über die thermischen Umgebungsbedingungen des Außengehäuses verbunden mit
der Längendehnung der Schaufeln.
[0008] Nachteilig ist bei den bekannten Leitschaufel-gebundenen-Innenluftdichtungen (engl.
"vane tied inner air seals") in einteiliger Ausführung, dass die Segmentgröße durch
die radial von innen notwendige Montage an die Zapfen beschränkt ist. Diese Montage
erfordert wegen der in Umfangsrichtung angewinkelten Leitschaufeln auch einen ausreichend
großen Spalt zwischen den Leitschaufeltellern und den Bohrungen in den Innenringsegmenten,
was zu einer erhöhten Leckage an den Tellern führt, die wiederum zu einem aerodynamischen
Verlust führen. Die Verriegelung über die Stifte an den drehenden Leitschaufelzapfen
kann nicht über Buchsen gelagert werden. Die resultierende Linienberührung ist verschleißbehaftet,
welcher direkt auf den Dichtspalt wirkt.
[0009] Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung einen Innenring und einen verstellbaren
Leitschaufelkranz mit einem Innenring für ein Flugtriebwerk anzugeben, welche den
Wirkungsgrad des Flugtriebwerks gegenüber den genannten Ausführungsformen aus dem
Stand der Technik verbessern.
[0010] Diese Aufgabe wird durch einen Innenringsegment mit den Merkmalen des Anspruchs 1,
einen Innenring nach Anspruch 5 und einen verstellbaren Leitschaufelkranz mit den
Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
[0011] Ein erfindungsgemäßes axial geteiltes Innenringsegment für einen Leitschaufelkranz
eines Flugtriebwerks - wobei der Leitschaufelkranz eine Gruppe von verstellbaren Leitschaufeln
aufweist, und wobei die Leitschaufeln jeweils einen Schaufelfuß aufweisen - umfasst
zur Aufnahme der Schaufelfüße der Gruppe von verstellbaren Leitschaufeln eine Reihe
von Leitschaufelaufnahmen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Reihe der Leitschaufelaufnahmen
zumindest eine Spielaufnahme und zumindest eine, von der zumindest einen Spielaufnahme
verschiedene Führungsaufnahme umfasst, und dass die zumindest eine Führungsaufnahme
zu der zumindest einen Spielaufnahme hinsichtlich einer Geometrie zur Aufnahme der
Schaufelfüße verschieden ausgebildet ist.
[0012] Ein erfindungsgemäßer axial geteilter Innenring für einen Leitschaufelkranz eines
Flugtriebwerks - wobei der Leitschaufelkranz eine Gruppe von verstellbaren Leitschaufeln
aufweist, und wobei die Leitschaufeln jeweils einen Schaufelfuß aufweisen - umfasst
eine Mehrzahl in axialer Richtung geteilter Innenringsegmente, wobei in zumindest
einem der Innenringsegmente zur Aufnahme der Schaufelfüße der Gruppe von verstellbaren
Leitschaufeln eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen ausgebildet ist.
[0013] Die Führungsaufnahmen weisen eine Führung, das heißt eine zumindest in einer Richtung
engere, mit weniger Spiel behaftete Verbindung zu den in ihnen angeordneten verstellbaren
Leitschaufeln auf, als die Spielaufnahmen. Durch die Führungsaufnahmen kann vorteilhaft
eine engere Verbindung zwischen den Führungsaufnahmen und den in den Führungsaufnahmen
angeordneten Leitschaufeln geschaffen werden, die im Wesentlichen zu einer direkteren
Kraftübertragung zwischen den Führungsaufnahmen und den entsprechenden Leitschaufeln,
insbesondere Führungsleitschaufeln, führt. Dadurch kann der Innenring mit den Innenringsegmenten
durch geschickte Platzierung der Führungsaufnahmen in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen
an die herrschenden Temperaturen besser angepasst werden, so dass Temperaturschwankungen,
und daraus resultierende Materialdehnungen, geringere Auswirkungen auf die Leckagespalte
haben, gleichzeitig aber eine gezielte und verbesserte Führung der Innenringlage stattfindet,
was den Wirkungsgrad des Flugtriebwerks insgesamt erhöht. Ferner wird bei einem auf
diese Weise besser angepassten Innenring auch die Entkrümmung (engl. "cording") reduziert,
wodurch insbesondere der Verschleiß zwischen den Innenringsegmenten reduziert und
damit die Lebensdauer positiv beeinflusst wird. Es versteht sich, dass auch die Spielaufnahmen
einen so geringen Spalt zu den in ihnen anzuordnenden Leitschaufeln auf, dass die
aerodynamischen Verluste möglichst gering sind.
[0014] Der Innenring kann insbesondere für eine Statorstufe eines Verdichters ausgebildet
sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Innenring für eine Statorstufe einer Turbine
ausgebildet ist. Der Innenring dient - wie bereits im Einführungsteil beschrieben
- der Herstellung einer inneren Luftdichtung (engl. "inner air seal") und bildet einen
Teil eines Innengehäuses eines Kernstromkanals des Flugtriebwerks. Die Anzahl der
Leitschaufelaufnahmen kann in allen Innenringsegmenten gleich ausgebildet sein. Die
Leitschaufelaufnahmen sind im Wesentlichen komplementär zu den entsprechenden, in
ihnen aufzunehmenden Schaufelfüßen ausgebildet und können bevorzugt in axialer Richtung
und/oder in Umfangsrichtung passgenau ausgebildet sein. Die Schaufelfüße der Leitschaufeln
des Leitschaufelkranzes können zumindest einen ersten, dem Kernstromkanal zugewandten
Außenteller und einen daran radial innen angeordnet anschließenden Schaufelzapfen
aufweisen. Entsprechend komplementär dazu können die Leitschaufelaufnahmen mit einem
entsprechenden Außentellersitz und Zapfensitz ausgebildet sein. Eine der verstellbaren
Leitschaufeln und eine diese Leitschaufel aufnehmende Leitschaufelaufnahme bilden
eine Gleitpaarung und sind Gleitpartner. Eine solche als Gleitpaarung ausgebildete
Verbindung aus den Leitschaufeln und den Leitschaufelaufnahmen kann eine Gleitvorrichtung,
insbesondere eine Gleitbuchse und/oder Gleitbeschichtung umfassen. Dabei kann die
Gleitvorrichtung Teil eines oder beider Gleitpartner sein. Es können zumindest entweder
die Leitschaufeln oder zumindest die Leitschaufelaufnahmen oder beide Gleitpartner
die Gleitvorrichtung ganz oder zumindest teilweise umfassen. Das Innenringsegment
kann aus zumindest zwei in axialer Richtung aneinander anliegender Innenringsegmentabschnitte
(engl. "inner ring segment sections") gebildet sein. Sowohl der Wortlaut "axial geteilter
Innenring" als auch der Wortlaut "axial geteiltes Innenringsegment" umfassen auch
solche Ausführungsformen, die aufgrund der Teilung des Innenrings beziehungsweise
des Innenringsegments Anlageflächen aufweisen, die sich nicht in radialer Richtung
oder nur anteilig in radialer Richtung erstrecken. Bevorzugt kann die Reihe der Leitschaufelaufnahmen
entlang einer Umfangserstreckung des Innenringsegments zwischen einem ersten Ende
und einem zweiten Ende des Innenringsegments gleichmäßig verteilt angeordnet sein.
Insbesondere können alle Leitschaufelaufnahmen des Innenrings in Umfangsrichtung gleichmäßig
verteilt angeordnet sein.
[0015] Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger
bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie den abhängigen Ansprüchen.
[0016] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Reihe der Leitschaufelaufnahmen
genau zwei Führungsaufnahmen. Der Leitschaufelkranz bildet ein Aufhängungssystem,
wobei der Innenring an den Leitschaufeln aufgehangen ist. Durch Anordnung von genau
zwei Führungsaufnahmen ist das System der Leitschaufelaufhängung vollständig bestimmt,
was eine Entkrümmung vorteilhaft noch stärker reduziert. Alternativ oder ergänzend
kann vorgesehen sein, dass ein den Innenring aufweisender Leitschaufelkranz genau
zwei Führungsleitschaufeln aufweist, die passgenau in den für sie vorgesehenen Leitschaufelaufnahmen
angeordnet sind.
[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die zumindest eine
Führungsaufnahme in der Reihe benachbart zu zwei Spielaufnahmen angeordnet ist. Diese
Anordnung erlaubt die noch gezieltere Führung des Innenrings an den Leitschaufeln,
wobei gleichzeitig ein Spiel vorgesehen ist, welches die Materialdehnungen in vorbestimmter
und damit vorteilhaft weitestgehend unschädlicher Weise zulässt.
[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einer
zweiten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen und/oder an einer vorletzten
Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen eine Führungsaufnahme angeordnet ist.
Dadurch, dass zumindest eine Spielaufnahme in Umfangsrichtung außen in der Reihe der
Leitschaufelaufnahmen angeordnet ist, wird eine Entkrümmung vorteilhaft optimal reduziert.
[0019] Ferner kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen
sein, dass nur Führungsaufnahmen in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen einen Innentellersitz
für einen Innenteller der Führungsleitschaufeln aufweisen. Diese Konfiguration setzt
voraus, dass die Gruppe der Leitschaufeln zumindest eine Spielleitschaufel und zumindest
eine, von der zumindest einen Spielleitschaufel verschiedene Führungsleitschaufel
umfasst, und dass die zumindest eine Führungsleitschaufel zu der zumindest einen Spielleitschaufel
hinsichtlich einer Geometrie der Schaufelfüße verschieden ausgebildet ist, dass zumindest
ein Schaufelfuß der zumindest einen Führungsleitschaufel einen Innenteller aufweist.
Durch diese Ausgestaltung können die Leitschaufeln vorteilhaft enger zueinander angeordnet
werden, da die Leitschaufeln zueinander in Umfangsrichtung angewinkelt ein Leitgitter
bilden und der radial innen genutzte Raum der Leitschaufeln in dem Innenring den diesbezüglichen
limitierenden Faktor darstellt. Dadurch können vorteilhaft verbesserte Leitschaufelkranzgeometrien
geschaffen werden. Die hierin beschriebenen Innenteller, Schaufelzapfen und Außenteller
können sind im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei der Schaufelzapfen insbesondere
einen geringeren Zylinderdurchmesser als die Schaufelteller, das heißt der entsprechende
Innenteller und Außenteller, aufweisen kann.
[0020] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung setzt voraus, dass die in
der Reihe der Leitschaufelaufnahmen angeordneten Schaufelfüße zumindest einen ersten,
einem Kernstromkanal des Flugtriebwerks zugewandten Außenteller und einen daran radial
innen gelegenen Schaufelzapfen aufweisen, und dass die Schaufelfüße jeweils mit einem,
an dem Schaufelzapfen radial innen angeordneten, dem Außenteller gegenüberliegenden
Innenteller ausgebildet sind. In der vorteilhaften Ausführungsform kann dann die zumindest
eine Führungsaufnahme von der zumindest einen Spielaufnahme hinsichtlich radialer
Spalte zwischen den Außentellern und/oder den Innentellern der aufzunehmenden Schaufelfüße
einerseits und den Leitschaufelaufnahmen andererseits, verschieden ausgebildet sein.
Durch die verschieden ausgebildeten radialen Spalte lassen sich die entlang der Umfangserstreckung
des Innenrings beziehungsweise des Innenringsegments auftretenden thermischen Verschiebungen
noch besser ausgleichen, da die Geometrien der unterschiedlichen Leitschaufelaufnahmen
an die herrschenden Temperaturen oder an in den Bauteilen auftretenden thermischen
Spannungen angepasst werden können.
[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die radialen Spalte
in den Führungsaufnahmen in Bezug auf eine radiale Größe und auf Fertigungstoleranzen
minimal ausgebildet, so dass die Führungsaufnahme und eine in ihr anzuordnende Führungsleitschaufel
in radialer Richtung passgenau zueinander ausgebildet sind. Dadurch wird vorteilhaft
ein in radialer Richtung passgenauer Lagersitz der verstellbaren Führungsschaufeln
an dem Innenring geschaffen, so dass eine Verschiebung des Innenring über die Führungsschaufeln
radial unmittelbar und direkt geführt ist. Dadurch wird das Entkrümmen (engl. "cording")
stark reduziert. Die übrigen Leitschaufeln sind in den Spielaufnahmen in radialer
Richtung vorteilhaft schwebend gelagert, so dass hierüber keine Radialkräfte übertragen
werden. Hierdurch lässt sich eine thermische Verformung des Innenrings weitestgehend
kompensieren.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Innenring in Umfangsrichtung
aus zumindest drei Innenringsegmenten, insbesondere aus zumindest vier Innenringsegmenten,
besonders bevorzugt aus zumindest fünf oder mehr Innenringsegmenten gebildet. Die
Innenringsegmente werden in Umfangsrichtung aneinandergereiht. Durch die Teilung des
Innenrings in Umfangsrichtung wird eine Verbiegung des Innenrings vorteilhaft verhindert.
Eine Entkrümmung und/oder anders geartete Verbiegung wird vorteilhaft besser reduziert.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
jedes Innenringsegment in der jeweiligen Reihe der Leitschaufelaufnahmen zwischen
fünf und zwölf Leitschaufelaufnahmen aufweist. Durch die geringe Anzahl an Leitschaufeln
lassen sich die Innenringsegmente leicht an den Leitschaufeln oder umgekehrt montieren.
Es sind auch mehr oder weniger Leitschaufelaufnahmen in einem Innenringsegment denkbar.
Die Innenringsegmente können auch unterschiedliche Anzahlen an Leitschaufelaufnahmen
aufweisen. Bevorzugt sind in jedem Innenringsegment zwischen sechs und elf Leitschaufelaufnahmen
vorgesehen. Besonders bevorzugt sind in jedem Innenringsegment zwischen acht und zehn
Leitschaufelaufnahmen vorgesehen.
[0024] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Innenring so weitergebildet,
dass der Innenring ferner einen aus mehreren Dichtungsträgersegmenten bestehenden
Dichtungsträger umfasst, dass der Dichtungsträger einen radial innen liegenden Anschlag
an einer oder mehrerer der Leitschaufelaufnahmen aus der Reihe der Leitschaufelaufnahmen
für die Schaufelfüße der Leitschaufeln bildet, und/oder dass jeweils umfangsseitige
Stirnseiten der Innenringsegmente und umfangsseitige Stirnseiten der Dichtungsträgersegmente
versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch werden unvorteilhafte Krümmungen weiter
reduziert und Dichtungsträger sowie Innenringsegment stützen sich vorteilhaft gegenseitig
gegen Verbiegung ab.
[0025] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen verstellbare Leitschaufelkranz für
ein Flugtriebwerk, umfassend zumindest eine Gruppe von verstellbaren Leitschaufeln
mit Schaufelfüßen und einen die Schaufelfüße der verstellbaren Leitschaufeln aufnehmenden
axial geteilten Innenring, insbesondere einen der weiter oben beschriebenen axial
geteilten Innenringe, wobei der Innenring aus einer Mehrzahl von Innenringsegmenten
gebildet ist, und wobei zumindest eines, insbesondere jedes, der Mehrzahl von Innenringsegmenten
eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen zur Aufnahme der Schaufelfüße der zumindest einen
Gruppe der Leitschaufeln aufweist. Die Leitgitterstufe löst die Aufgabe dadurch, dass
die zumindest eine Gruppe der Leitschaufeln zumindest eine Führungsleitschaufel umfasst,
die zu den übrigen Leitschaufeln, insbesondere den Spielleitschaufeln, in der Gruppe
der Leitschaufeln hinsichtlich einer eine Verbindung zwischen den Leitschaufelaufnahmen
und den Schaufelfüßen bildenden Geometrie verschieden ausgebildet ist, und/oder dass
die Reihe der Leitschaufelaufnahmen zumindest eine Führungsaufnahme umfasst, die zu
den übrigen Leitschaufelaufnahmen, insbesondere den Spielaufnahmen, der Reihe der
Leitschaufelaufnahmen hinsichtlich der die Verbindung zwischen den Leitschaufelaufnahmen
und den Schaufelfüßen bildenden Geometrie verschieden ausgebildet ist.
[0026] Durch die unterschiedlichen Verbindungen der Leitschaufeln und Leitschaufelaufnahmen
kann der verstellbare Leitschaufelkranz auf die thermischen Bedingungen sehr gut reagieren,
verringert gegenüber einem aus der Stand der Technik bekannten Leitschaufelkranz die
Leckagen und verbessert so den Wirkungsgrad des Flugtriebwerks.
[0027] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des verstellbaren Leitschaufelkranzes
ist vorgesehen, dass jeweils eine der Leitschaufelaufnahmen und einer der Schaufelfüße
als Gleitpartner eine Gleitverbindung bilden und dass zumindest einer der Gleitpartner
eine Gleitvorrichtung, insbesondere eine Buchse oder eine Beschichtung, aufweist.
Eine Gleitvorrichtung, insbesondere eine Buchse oder Beschichtung, verbessert die
Gleiteigenschaften der Gleitpartner weiter und verringert so einerseits die Abnutzung,
so dass die Lebensdauer steigt, und verringert andererseits die Leckage, da geringere
Toleranzen eingehalten werden können. Buchsen können in geteilter Ausführung vorgesehen
sein. Die Buchsen können axial geteilt sein und bei der Montage zusammen mit den Innenringsegmentabschnitten
an den Schaufelfüßen angeordnet werden. Sie können auch gemeinsamen mit den Leitschaufeln
vorgesehen sein, wobei dann die Innenringsegmentabschnitte um die Buchsen angeordnet
werden.
[0028] In dem Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Gleitvorrichtung als Teil der Leitschaufel
oder der Leitschaufelaufnahme angesehen, und kann dementsprechend auch einen Teil
des Passsitzes oder den gesamten Passsitz der Führungsleitschaufel in der Führungsaufnahme
oder einen Teil des Passsitzes oder den gesamten Passsitz der Führungsaufnahme um
oder in der Führungsleitschaufel bilden.
[0029] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Leitschaufelkranzes weisen die
Führungsaufnahmen jeweils einen nach innen ragenden Kragflansch auf, der zwischen
einem Innenteller und einem Außenteller der in der jeweiligen Führungsaufnahme angeordneten
Führungsleitschaufel in radialer Richtung angeordnet ist und ein minimales Spiel und/oder
minimale radiale Spalte zwischen dem Kragflansch einerseits und dem Innenteller und
dem Außenteller andererseits, insbesondere passgenau, ausgebildet ist. Es kann vorgesehen
sein, dass nur die Führungsaufnahmen einen passgenauen Kragflansch zwischen dem Innenteller
und dem Außenteller aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass auch die Spielleitschaufeln
einen Kragflansch aufweisen, der zwischen einem Innenteller und einem Außenteller
der in der jeweiligen Spielaufnahme angeordneten Spielleitschaufel in radialer Richtung
angeordnet ist, wobei ein Spiel und/oder Spalte zwischen dem Kragflansch der Spielaufnahme
einerseits und dem Innenteller und dem Außenteller der entsprechenden Spielleitschaufel
andererseits ausgebildet ist.
[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Leitschaufelkranzes ist vorgesehen,
dass die zumindest eine Gruppe der Leitschaufeln zumindest zwei Führungsleitschaufeln
umfasst, und/oder dass in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen zumindest zwei Spielleitschaufeln
benachbart zu der zumindest einen Führungsleitschaufel angeordnet sind und/oder dass
an einer zweiten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen und/oder an einer vorletzten
Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen eine Führungsleitschaufel angeordnet
ist. Durch die spezifische Ausgestaltung der hier vorgeschlagenen Kombinationen aus
Leitschaufeln und Leitschaufelaufnahmen können die thermischen Dehnungen des Leitschaufelkranzes
vorteilhaft verringert und/oder kompensiert werden. Ferner kann der Innenring besser
an den Leitschaufeln in radialer Richtung geführt werden, so dass eine Entkrümmung
der Innenringsegmente vorteilhaft verringert wird.
[0031] Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Flugtriebwerk mit einem verstellbaren
Leitschaufelkranz, insbesondere mit einem wie oben beschriebenen verstellbaren Leitschaufelkranz,
und/oder mit einem wie oben beschriebenen, axial geteilten Innenring.
[0032] Die Erfindung wird bezüglich der nachfolgenden Zeichnungen anhand einiger bevorzugter
Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt einen Meridianschnitts eines Flugtriebwerks mit einem ersten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Leitschaufelkranzes mit einem erfindungsgemäßen Innenring
- Fig. 2
- zeigt einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Leitschaufelkranzes mit einem erfindungsgemäßen Innenring
- Fig. 3
- zeigt einen Querschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Innenrings
- Fig. 4a
- zeigt einen Meridianschnitt einer Führungsverbindung eines vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Leitschaufelkranzes mit einem erfindungsgemäßen Innenring
- Fig. 4b
- zeigt einen Meridianschnitt einer Spielverbindung des vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Leitschaufelkranzes mit einem erfindungsgemäßen Innenring
[0033] In Fig. 1 ist ein Flugtriebwerk 1 in einem Meridianschnitt schematisch dargestellt.
Das Flugtriebwerk 1 weist einen Triebwerkseinlauf 1a auf, aus dem heraus stromabwärts
ein Nebenstromkanal 1b und einen Kernstromkanal 1c angeströmt werden. Der Nebenstromkanal
1b dient der Schuberzeugung, der Kernstromkanal 1c dient hauptsächlich der Energieerzeugung
für die Komponenten des Flugtriebwerks 1 und von Kabinensystemen eines Flugzeugs.
In dem Kernstromkanal 1c sind der Reihe nach die Hauptkomponenten des Flugtriebwerks
1 angeordnet, nämlich ein Verdichter 2, eine Brennkammer 3 und eine Turbine 4. Das
Flugtriebwerk 1 weist ein den Triebwerkseinlauf 1a sowie den Nebenstromkanal 1b umgebendes
Außengehäuse 6 und ein den Nebenstromkanal 1b und den Kernstromkanal 1c separierendes
Zwischengehäuse 7 auf. In dem Triebwerkseinlass 1a ist ein Fan 5 zum Ansaugen und
ersten Verdichten von Luft vorgesehen. Der Fan 5, der Verdichter 2 sowie die Turbine
4 sind mittels zumindest einer um eine Triebwerksdrehachse 8a drehende Welle 8 mechanisch
gekoppelt, wobei der Fan 5 und gegebenenfalls auch (nicht dargestellte) vordere Niederdruckverdichterstufen
von der schneller laufenden Turbine 4 durch ein Getriebe 9 entkoppelt sein können.
Ein Teil der von dem Fan angesaugten und verdichteten Luft strömt in den Kernstromkanal
1c, wo sie von dem Verdichter 2 stark verdichtet wird, um in der Brennkammer 3 mit
Brennstoff vermischt und gezündet zu werden und schließlich in der Turbine 4 zum Antrieb
der zumindest einen Welle 8 zu expandieren.
[0034] Das Flugtriebwerk 1 und dessen Komponenten werden in einem wellenfesten Zylinderkoordinatensystem
umfassend eine Axialrichtung Ax, eine Radialrichtung R, und eine Umfangsrichtung U
beschrieben.
[0035] In Fig. 1 sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Leitschaufelkranzes
2a, 4a mit jeweils einer Gruppe von Leitschaufeln 20, 20' und einem erfindungsgemäßen
Innenring 10 dargestellt. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist als Verdichterleitkranz
2a in dem Verdichter 2, ein zweites Ausführungsbeispiel als ein Turbinenleitkranz
4a in der Turbine 4 ausgebildet. Es versteht sich, dass sich die Gruppe von Leitschaufeln
20, 20' und die Innenringe 10 des Verdichterleitkranzes 2a und des Turbinenleitkranzes
4a voneinander unterscheiden. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand
eines als Verdichterleitkranz 2a ausgebildeten Leitschaufelkranzes 2a, 4a näher beschrieben.
[0036] In Fig. 2 und Fig. 3 ist das erste Ausführungsbeispiel eines Leitschaufelkranzes
2a in einem Querschnitt durch den Leitschaufelkranz 2a schematisch dargestellt und
wird anhand der folgenden Beschreibung näher erläutert. Der Leitschaufelkranz 2a umfasst
einen Innenring 10 und eine Gruppe von Leitschaufeln 20, 20'. In Fig. 2 ist lediglich
ein hinterer Innenringsegmentabschnitt 13 eines einzelnen Innenringsegments 11 des
Innenrings 10 gezeigt ist. Der Innenring 10 besteht aus einer Mehrzahl an Innenringsegmenten
11, die in Umfangsrichtung U aneinandergereiht sind. Das dargestellte Innenringsegment
11 weist eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen 15, 15' auf, in der die Gruppe der Leitschaufeln
20, 20' mit ihren Schaufelfüßen 21, 21' aufgenommen sind und jeweils eine Gleitverbindung
eingehen, wobei die Leitschaufeln 20, 20' in den Leitschaufelaufnahmen 15, 15' schwenkbar
und damit verstellbar angeordnet sind.
[0037] Die Schaufelfüße 20, 20' sämtlicher Leitschaufeln der Gruppe der Leitschaufeln 20,
20' sind mit einem Außenteller 22, 22' ausgebildet, der zusammen mit einer Außenfläche
des Innenringsegments 11 einen Teil eines Innengehäuses des Kernstromkanals 1c bildet.
Um die Außenteller 22, 22' aufnehmen zu können weisen die Leitschaufelaufnahmen 15,
15' jeweils einen Außentellersitz 15a, 15a` auf, der komplementär zu dem Außenteller
22, 22' ausgebildet ist. An dem jeweiligen Außenteller 22, 22` ist ein Schaufelzapfen
23, 23' radial innen liegend angeordnet, wobei der Schaufelzapfen 23, 23' einen geringeren
Durchmesser aufweist als der jeweilige Außenteller 22, 22'. Die Leitschaufelaufnahmen
15, 15' weisen entsprechende Außentellersitze 15a, 15a' und Zapfensitze 15b, 15b'
auf, die mit den Schaufelfüßen 21, 21', insbesondere den Außentellern 22, 22' und
den Schaufelzapfen 23, 23' als Gleitpartner eine Gleitverbindung bilden. Die möglichen
Verbindungsflächen der Gleitpartner sind mit einer Gleitbeschichtung als Gleitvorrichtung
ausgebildet, um die Reib- und Gleiteigenschaften der Gleitpartner zu verbessern.
[0038] In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Arten Leitschaufeln und zwei Arten
Leitschaufelaufnahmen gezeigt, nämlich Spielleitschaufeln 20 und Führungsleitschaufeln
20' sowie dazu entsprechende Spielaufnahmen 15 und Führungsaufnahmen 15' in dem Innenring
10. Die Spielleitschaufeln 20 sind in den Spielaufnahmen 15 schwebend gelagert, das
heißt eine geringe radiale Bewegung der Spielleitschaufeln 20 ist möglich. Dadurch
kann der Innenring 10 Dehnungen und Verschiebungen aufgrund hoher Temperaturen in
einem Betriebszustand des Flugtriebwerks 1 sehr gut ausgleichen. Im Unterschied zu
den Spielleitschaufeln 20 weisen die Führungsleitschaufeln 20' in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel an ihren Schaufelfüßen 21' zusätzlich radial innen einen Innenteller
24' auf, der in einem komplementär ausgebildeten Innentellersitz 15c' der Führungsaufnahme
15' angeordnet ist. Das heißt, dass nur Führungsaufnahmen 15' einen Innentellersitz
15c` für einen Innenteller 24` der Führungsleitschaufeln 20' aufweisen. Diese Konstruktionsweise
hat zusätzlich den Vorteil, dass die Innenringsegmente 11 im inneren radialen Bereich
stabiler ausgebildet sind und die Leitschaufeln innen näher aneinander angeordnet
werden können. Der Außentellersitz 15a' und der Innentellersitz 15c' begrenzen einen
zwischen den Tellersitzen angeordneten Zapfensitz 15b`, der als Innenflansch zwischen
den Tellern vorragt und mit den Tellern 22', 24' der Führungsleitschaufel 20' radiale
Spalte 16', 17' bildet, die in Bezug auf ihre radiale Größe und Toleranzen minimal
ausgebildet ist, so dass eine radiale Bewegung der Führungsschaufel 20' in der Führungsaufnahme
15' im Gegensatz zu den schwebend aufgenommenen Spielleitschaufeln 20 in den Spielaufnahmen
15 kaum möglich ist. Bei einer radialen Längenänderung der Leitschaufeln, insbesondere
der Führungsleitschaufeln, oder bei Dehnungen in dem als Außengehäuse des Kernstromkanals
1c dienenden Zwischengehäuses 7, führen die Führungsleitschaufeln 20' den Innenring
10 in Wirkverbindung mit den Führungsaufnahmen 15' unmittelbar. Das Innenringsegment
11 weist somit in radialer Richtung einen festen Sitz auf und wird in radialer Richtung
an den Führungsleitschaufeln 20' geführt.
[0039] Wie in Fig. 3 gezeigt, sind in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen 15, 15' genau
zwei Führungsaufnahmen 15', nämlich an zweiter Stelle und (nicht gezeigt) an vorletzter
Stelle der Reihe angeordnet. Benachbart zu den beiden Führungsaufnahmen 15' sind in
der Reihe der Leitschaufelaufnahmen 15, 15' jeweils Spielaufnahmen 15 angeordnet.
Dies führt dazu, dass die Verbindung des Innenrings zu einem Außengehäuse, das heißt
dem Zwischengehäuse 7 des Kernstromkanals 1c, statisch bestimmt ist. Dadurch wird
eine unbestimmte, insbesondere überbestimmte Führung des Innenringsegments 11 an den
Leitschaufeln 20, 20' vorteilhaft vermieden.
[0040] Das Innenringsegment 11 erstreckt sich über einen Winkel α, der in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel 90° beträgt, so dass sich der Innenring 10 aus vier Innenringsegmenten
11 zusammensetzt. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Innenringsegmente 11 über
einen anderen Winkel erstrecken, beispielsweise über 120° oder 60°. Entsprechend kann
die Anzahl der Innenringsegmente variiert werden. Die Innenringsegmente 11 weisen
jeweils eine Reihe von acht Leitschaufelaufnahmen 15, 15' auf. Dementsprechend umfasst
die Gruppe der Leitschaufeln 20, 20' ebenfalls acht Leitschaufeln 20, 20'.
[0041] Fig. 4a und Fig. 4b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Leitschaufelkranzes 2a. Dabei ist in Fig. 4a ein erster Meridianschnitt durch eine
Führungsleitschaufel 20' und Führungsaufnahme 15' und in Fig. 4b ein zweiter Meridianschnitt
durch eine Spielleitschaufel 20 und eine Spielaufnahme 15 in schematischer Darstellung
gezeigt. Der Innenring 10 wird aus einer Mehrzahl von Innenringsegmenten 11 gebildet,
die aus einem in axialer Richtung Ax vorderen Innenringsegmentabschnitt 12 und einem
hinteren Segmentabschnitt 13 gebildet sind. Die Segmentabschnitte 12, 13 liegen in
axialer Richtung Ax aneinander an und werden über Schrauben oder Bolzen aneinander
befestigt.
[0042] Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel weisen auch die Spielleitschaufeln
20 einen Innenteller 24 auf. Dies hat den Vorteil, dass auch die radiale Bewegung
der Spielleitschaufeln 20 in den Spielaufnahmen 15 begrenzt ist.
[0043] Zur Ausbildung der Gleitverbindung umfassen die Schaufelfüße 21, 21' jeweils als
Buchsen 30, 30' ausgebildete Gleitvorrichtungen 30, 30', die zwischen den Schaufelfüßen
21, 21' und den Leitschaufelaufnahmen 15, 15' angeordnet sind. An den Schaufelfüßen
21' der Führungsleitschaufeln 20' weisen die Buchsen 30' Führungsflansche 31' auf,
die in radialer Richtung R zwischen den Außentellern 22' und dem Innenflansch 15d`
sowie dem Innenflansch 15d` und dem Innenteller 24' passgenau angeordnet sind. Dadurch
kann die Führungsleitschaufel 20' gut in der Führungsaufnahme 15' verschwenken, da
aufgrund der Buchse 30' geringere Reibung auftritt, gleichzeitig ist aber auch eine
radiale relative Bewegung zwischen der Führungsaufnahme 15' und der Führungsleitschaufel
20' weitestgehend verhindert, so dass der Innenring 10 in radialer Richtung R von
den Führungsleitschaufeln 20' unmittelbar bewegt werden kann.
[0044] Die Buchsen 30 zwischen den Spielaufnahmen 15 und den Spielleitschaufeln 20 weisen
hingegen keine Führungsflansche auf und sind in radialer Richtung R etwas kürzer ausgebildet,
so dass geringe Spalte 16, 17 zwischen der Buchse 30 und den Schaufeltellern 22, 24
der Spielleitschaufel 20 ausgebildet sind. Die Spalte 16, 17 dienen als Radialspiel
zwischen den Schaufeltellern 22, 24 und einem inneren Kragflansch 15d, so dass sich
die Spielleitschaufeln 20 trotz der Schaufelteller 22, 24 radial in der Spielaufnahme
15 bewegen können.
[0045] Ferner ist in dem dritten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Innenring 10 einen
aus mehreren Dichtungsträgersegmenten 14a bestehenden Dichtungsträger 14 aufweist,
der radial innen und axial zwischen den beiden Innenringsegmentabschnitten 12, 13
eingeschoben ist, und der einen radial innen liegenden Anschlag 14b an den Leitschaufelaufnahmen
15, 15' für die Schaufelfüße 21, 21' der Leitschaufeln 20, 20' bildet. An dem Dichtungsträger
14 sind radial innen Einlaufbeläge 14c zur Bildung einer Dichtung mit einem oder mehreren
in die Einlaufbeläge 14c einlaufenden Dichtfins (nicht gezeigt) eines radial innen
rotierenden Rotors (nicht gezeigt) ausgebildet oder befestigt.
[0046] In Umfangsrichtung weisen die Dichtungsträger eine annähernd gleiche Umfangserstreckung
auf wie die Innenringsegmente, sind allerdings in Umfangsrichtung versetzt zu diesen
angeordnet, so dass jeweils umfangsseitige Stirnseiten der Innenringsegmente 11 und
umfangsseitige Stirnseiten der Dichtungsträgersegmente 14a versetzt zueinander angeordnet
sind.
Bezugszeichenliste
[0047]
- 1
- Flugtriebwerk
- 1a
- Triebwerkseinlauf
- 1b
- Nebenstromkanal
- 1c
- Kernstromkanal
- 2
- Verdichter
- 2a
- Leitschaufelkranz des Verdichters, Verdichterleitkranz
- 3
- Brennkammer
- 4
- Turbine
- 4a
- Leitschaufelkranz der Turbine, Turbinenleitkranz
- 5
- Fan
- 6
- Triebwerksaußengehäuse
- 7
- Zwischengehäuse
- 8
- Welle(n)
- 8a
- Triebwerksdrehachse
- 9
- Getriebe
- 10
- Innenring
- 11
- Innenringsegment
- 12
- Vorderer Innenringsegmentabschnitt
- 13
- Hinterer Innenringsegmentabschnitt
- 14
- Dichtungsträger
- 14a
- Dichtungsträgersegmente
- 14b
- Einlaufdichtung
- 14c
- Anschlag
- 15
- Leitschaufelaufnahme
- 15'
- Führungsaufnahme
- 15a, 15a'
- Außentellersitz
- 15b, 15b'
- Zapfensitz
- 15c, 15c'
- Innentellersitz
- 15d, 15d'
- Kragflansch
- 16
- radialer Spalt
- 16'
- radialer Spalt (passgenau)
- 17
- radialer Spalt
- 17'
- radialer Spalt (passgenau)
- 18'
- Kragflansch (passgenau)
- 20
- Leitschaufel, insbesondere Verdichterleitschaufel
- 20'
- Führungsleitschaufel
- 21, 21'
- Schaufelfuß
- 22, 22'
- Außenteller
- 23, 23'
- Schaufelzapfen
- 24, 24'
- Innenteller
- 30, 30'
- Buchse/Beschichtung
- 31'
- Führungsflansch
- 40
- Innere Luftdichtung
- Ax
- Axialrichtung
- R
- Radialrichtung
- U
- Umfangsrichtung
- α
- Winkel
1. Axial geteiltes Innenringsegment (11) für einen verstellbaren Leitschaufelkranz (2a,
4a) eines Flugtriebwerks (1), wobei der Leitschaufelkranz (2a, 4a) eine Gruppe von
verstellbaren Leitschaufeln (20, 20') aufweist, und wobei die Leitschaufeln (20, 20')
jeweils einen Schaufelfuß (21, 21') aufweisen,
wobei das Innenringsegment (11) zur Aufnahme der Schaufelfüße (21, 21') der Gruppe
von verstellbaren Leitschaufeln (20, 20') eine Reihe von Leitschaufelaufnahmen (15,
15') aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') zumindest eine Spielaufnahme (15) und
zumindest eine, von der zumindest einen Spielaufnahme (15) verschiedene Führungsaufnahme
(15') umfasst, und
dass die zumindest eine Führungsaufnahme (15') zu der zumindest einen Spielaufnahme (15)
hinsichtlich einer Geometrie zur Aufnahme der Schaufelfüße (21, 21') verschieden ausgebildet
ist.
2. Innenringsegment (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') genau zwei Führungsaufnahmen (15')
umfasst.
3. Innenringsegment (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Führungsaufnahme (15') in der Reihe benachbart zu zwei Spielaufnahmen
(15) angeordnet ist.
4. Innenringsegment (11) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass an einer zweiten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') und/oder
an einer vorletzten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') eine Führungsaufnahme
(15') angeordnet ist.
5. Axial geteilter Innenring umfassend eine Mehrzahl in Axialrichtung geteilter und in
Umfangsrichtung aneinandergereihter Innenringsegmente nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenring (10) in Umfangsrichtung (U) aus zumindest drei Innenringsegmenten (11),
insbesondere aus zumindest vier Innenringsegmenten (11), besonders bevorzugt aus zumindest
fünf oder mehr Innenringsegmenten (11) gebildet ist.
6. Axial geteilter Innenring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Innenringsegment (11) in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') zwischen
fünf und zwölf Leitschaufelaufnahmen (15, 15') aufweist.
7. Axial geteilter Innenring nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenring (10) ferner einen aus mehreren Dichtungsträgersegmenten (14a) bestehenden
Dichtungsträger (14) umfasst,
dass der Dichtungsträger (14) einen radial innen liegenden Anschlag an einer oder mehrerer
der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') aus der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15')
für die Schaufelfüße (21, 21') der Leitschaufeln (20, 20') bildet, und/oder
dass jeweils umfangsseitige Stirnseiten der Innenringsegmente (11) und umfangsseitige
Stirnseiten der Dichtungsträgersegmente (14a) versetzt zueinander angeordnet sind.
8. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) für ein Flugtriebwerk (1), umfassend zumindest
eine Gruppe von verstellbaren Leitschaufeln (20, 20') mit Schaufelfüßen (21, 21')
und einen die Schaufelfüße (21, 21') der zumindest einen Gruppe der verstellbaren
Leitschaufeln (20, 20') aufnehmenden axial geteilten Innenring (10), insbesondere
einen axial geteilten Innenring (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Innenring
(10) aus einer Mehrzahl von Innenringsegmenten (11) gebildet ist, wobei zumindest
eines, insbesondere jedes, der Mehrzahl von Innenringsegmenten (11) eine Reihe von
Leitschaufelaufnahmen (15, 15') zur Aufnahme der Schaufelfüße (21, 21') der zumindest
einen Gruppe der Leitschaufeln (20, 20') aufweist, wobei die Gruppe der Leitschaufeln
(20, 20') zumindest eine Spielleitschaufel (20) und zumindest eine, von der zumindest
einen Spielleitschaufel (20) verschiedene Führungsleitschaufel (20') umfasst, wobei
die zumindest eine Führungsleitschaufel (20') zu der zumindest einen Spielleitschaufel
(20) hinsichtlich einer Geometrie der Schaufelfüße (21, 21') verschieden ausgebildet
ist, und wobei der Schaufelfuß (21') der zumindest einen Führungsleitschaufel (20')
einen Innenteller (24`) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass nur Führungsaufnahmen (15') in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') einen
Innentellersitz (15c') für einen Innenteller (24') der Führungsleitschaufeln (20')
aufweisen.
9. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach Anspruch 8, wobei die in der Reihe der
Leitschaufelaufnahmen (15, 15') angeordneten Schaufelfüße (21, 21') zumindest einen
ersten, einem Kernstromkanal (1b) des Flugtriebwerks (1) zugewandten Außenteller (22,
22') und einen daran radial innen gelegenen Schaufelzapfen (23, 23') aufweisen, und
wobei die Schaufelfüße (21, 21') jeweils mit einem, an dem Schaufelzapfen (23, 23')
radial innen angeordneten, dem Außenteller (22, 22') gegenüberliegenden Innenteller
(24, 24') ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Führungsaufnahme (15') zu der zumindest einen Spielaufnahme (15)
hinsichtlich radialer Spalte (16, 17, 16', 17') zwischen dem Außentellern (22, 22')
und/oder den Innentellern (24, 24') der aufzunehmenden Schaufelfüße (21') einerseits
und den Leitschaufelaufnahmen (15, 15') andererseits, verschieden ausgebildet ist.
10. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die radialen Spalte (16', 17') in der zumindest einen Führungsaufnahme (15') in Bezug
auf eine radiale Erstreckung und in Bezug auf Fertigungstoleranzen minimal ausgebildet
sind, so dass die zumindest eine Führungsaufnahme (15') und eine in ihr anzuordnende
Führungsleitschaufel (20') in radialer Richtung passgenau zueinander ausgebildet sind.
11. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass jeweils eine der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') und einer der Schaufelfüße (21,
21') als Gleitpartner eine Gleitverbindung bilden und dass zumindest einer der Gleitpartner
eine Gleitvorrichtung (30, 30'), insbesondere eine Buchse oder eine Beschichtung,
aufweist.
12. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsaufnahmen (15') jeweils einen nach innen ragenden Kragflansch (15d')
aufweisen, der zwischen einem Innenteller (22') und einem Außenteller (24') der in
der jeweiligen Führungsaufnahme (15') angeordneten Führungsleitschaufel (20') in radialer
Richtung (R), insbesondere passgenau, ausgebildet ist und dass ein minimales Spiel
und/oder minimale Spalte (16', 17') zwischen dem Kragflansch (15d`) einerseits und
dem Außenteller (22') und dem Innenteller (24`) andererseits ausgebildet ist.
13. Verstellbarer Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gruppe der Leitschaufeln (20, 20') zumindest zwei Führungsleitschaufeln (20')
umfasst, und/oder in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen (15, 15') zumindest zwei
Spielleitschaufeln (20) benachbart zu der zumindest einen Führungsleitschaufel (20`)angeordnet
sind und/oder dass an einer zweiten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen
(15, 15') und/oder an einer vorletzten Stelle in der Reihe der Leitschaufelaufnahmen
(15, 15') eine Führungsleitschaufel (20') angeordnet ist.
14. Flugtriebwerk (1) mit einem Leitschaufelkranz (2a, 4a) nach den Ansprüchen 8 bis 13,
einem Innenring nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und/oder mit einem Innenringsegment
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.