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Patent Searching and Data


Title:
HEAT SHIELD ASSEMBLY OF A COMBUSTION CHAMBER HAVING A DISK SPRING SET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/001696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heat shield assembly (01) of a combustion chamber, comprising a supporting structure (03) and heat shield elements (11) arranged on the supporting structure (03). For fastening, the supporting structure (03) has spring devices (06) fastened therein, into each of which a fastening bolt (18) can be screwed. In order to realize the pre-installation and the later removal of the spring elements (49) contained in the spring device, according to the invention, at a holding sleeve (21), a contact plate (32, 82) is removably fastened in the holding sleeve (21, 71) on the side facing the heat shield element (11) and a stationary securing plate (22) is arranged on the opposite side.

Inventors:
BUSE, Christoph (Auf'm Bruch 24, Essen, 45149, DE)
BÖTTCHER, Andreas (Goethestraße 3, Mettmann, 40822, DE)
HARTMANN, Manfred (Janshofstr. 186, Mülheim an der Ruhr, 45475, DE)
KLEINFELD, Jens (Nachbarsweg 173, Mülheim an der Ruhr, 45481, DE)
KLUGE, Andre (Hülstener Straße 83, Dülmen, 48249, DE)
LAPP, Patrick (Im Achterkastell 25, Berlin, 10315, DE)
TENRAHM, Thomas-Dieter (Auf der Brey 37, Dinslaken, 46535, DE)
Application Number:
EP2017/064069
Publication Date:
January 04, 2018
Filing Date:
June 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
F23M5/04; F23R3/00; F23R3/60
Domestic Patent References:
WO2015004642A12015-01-15
Foreign References:
EP1862740B12015-09-16
EP1862740B12015-09-16
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Claims:
Patentansprüche

1. Hitzeschildanordnung (Ol) einer Brennkammer, insbesondere einer Gasturbine, mit einer Tragstruktur (03) und mit zu- mindest einem auf der Tragstruktur (03) angeordneten Hitzeschildelement (11), welches (11) zumindest eine Aufnahmeboh¬ rung (16) aufweist, und mit einer Federvorrichtung (06,56), welche (06,56) eine in der Tragstruktur (03) befestigte Auf¬ nahmehülse (21,71) und eine zum Hitzeschildelement (11) wei- sende feststehende Anlageplatte (32,82) und eine vom Hitze¬ schildelement (11) wegweisende feststehende Sicherungsplatte (22,72) und eine zwischen Anlageplatte (32,82) und Siche¬ rungsplatte (22,72) axial bewegliche Druckplatte (42,92) und zumindest ein zwischen Anlageplatte (32,82) und Druckplatte (42,92) angeordnetes Federelement (49) umfasst, wobei die An¬ lageplatte (32,82) eine Durchgangsbohrung (36,86) und die Druckplatte (42,92) ein Befestigungsmittel (46,96) aufweist, und mit einem das Hitzeschildelement (11) und die Anlageplat¬ te (32,82) durchdringenden an der Druckplatte (42,92) angrei- fenden Befestigungsbolzen (18),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte (32,82) in der Aufnahmehülse (21,71) demontierbar befestigt ist. 2. Hitzeschildanordnung (01) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sicherungsplatte (22,72) integral an der Aufnahme¬ hülse (21,71) angeordnet ist. 3. Hitzeschildanordnung (01) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte (32,82) integral an einer Innenhülse (31,81) angeordnet ist, welche (31,81) in der Aufnahmehülse (21,71) demontierbar befestigt ist.

4. Hitzeschildanordnung (01) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Druckplatte (42,92) und/oder das Federelement (49) in der Innenhülse (31,81) angeordnet ist.

5. Hitzeschildanordnung (Ol) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte (32,82) und/oder die Innenhülse (31,81) in der Aufnahmehülse (21,71) eingeschraubt ist.

6. Hitzeschildanordnung (Ol) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte und/oder die Innenhülse in der Aufnah¬ mehülse mittels einer Bajonettverbindung befestigt ist. 7. Hitzeschildanordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte (32) bündig mit der Aufnahmehülse (21) abschließt .

8. Hitzeschildanordnung (01) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hitzeschildelement (11) an der Aufnahmehülse (21) und an der Anlageplatte (32) anliegt.

9. Hitzeschildanordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Druckplatte (42,92) einen Führungssteg (43,93) auf- weist, welcher (43,93) in einer inneren Führungsnut (33,83) in der Innenhülse (31,81) und/oder in einer äußeren Führungsnut (73) in der Aufnahmehülse (71) eingreift.

10. Hitzeschildanordnung (01) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Führungssteg (93) bei Anlage der Druckplatte (92) an der Sicherungsplatte (72) außer Eingriff der inneren Führungsnut (83) ist.

11. Federvorrichtung (06,56) insbesondere zur Verwendung in einer Hitzeschildanordnung (01) nach einer der vorhergehenden Ansprüche, mit einer in der Tragstruktur (03) befestigbaren Aufnahmehülse (21,71) und mit einer zum Hitzeschildelement (11) weisenden feststehenden Anlageplatte (32,82) und mit ei¬ ner vom Hitzeschildelement (11) wegweisenden feststehenden Sicherungsplatte (22,72) und mit einer zwischen Anlageplatte (32,82) und Sicherungsplatte (22,72) axial bewegliche Druck¬ platte (42,92) und mit zumindest einem zwischen Anlageplatte (32,82) und Druckplatte (42,92) angeordnetes Federelement

(49), wobei die Anlageplatte (32,82) eine Durchgangsbohrung (36,86) und die Druckplatte (42,92) ein Befestigungsmittel (46, 96) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlageplatte (32,82) in der Aufnahmehülse (21,71) demontierbar befestigt ist.

12. Brennkammer mit einer Hitzeschildanordnung (01) nach einer der vorhergehenden Ansprüche.

13. Gasturbine mit einer Brennkammer nach Anspruch 12.

Description:
Beschreibung

Hitzeschildanordnung einer Brennkammer mit Tellerfederpaket Die Erfindung betrifft eine Hitzeschildanordnung einer Brennkammer einer Gasturbine, wobei die Brennkammer eine Trag ¬ struktur mit daran montierten Hitzeschildelementen aufweist. Zur Befestigung der Hitzeschildelemente ist hierbei in der Tragstruktur eine Mehrzahl von Federvorrichtungen zur elasti- sehen Befestigung der Hitzeschildelemente vorgesehen.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen zur Be ¬ festigung von Hitzeschildelementen an einer Tragstruktur einer Brennkammer bekannt. Aufgrund von auftretenden Wärmedeh- nungen sowie Vibrationen ist es zwingend notwendig, eine elastische Befestigung der Hitzeschildelemente in der Brenn ¬ kammer vorzusehen. Hierzu werden verschiedene Lösungen eingesetzt, wobei die Hitzeschildelemente entweder mit einer elas ¬ tischen Klammer befestigt werden oder mit einem federnd gela- gerten Befestigungsbolzen.

Zur einfachen Realisierung einer entsprechend elastischen Befestigung des Befestigungsbolzens werden in bekannter Weise in der Tragstruktur der Brennkammer an den einzelnen Befesti- gungsstellen Federpakete vorgesehen, die auf unterschiedliche Art und Weise an der Tragstruktur angeordnet sein können. In einfachster Weise werden auf der von dem Brennkammerinneren wegweisenden Rückseite eine Mehrzahl Tellerfedern, sowie eine Befestigungsmutter angeordnet. Zur Beschleunigung der Montage ist es weiterhin bekannt, die erforderlichen Tellerfedern zu einem Paket zusammenzufassen und hierbei in einer Hülse anzuordnen. Diese Hülse wird wiederum in der Tragstruktur befestigt. In einer ersten bekannten Ausführungsform wird hierbei eine zur Brennkammerrückseite offene Hülse eingesetzt, welche eine Mehrzahl von Tellerfedern enthält und auf der Rückseite eine Druckplatte als Mutter aufweist. Diese Druckplatte ist in Axialrichtung der Hülse beweglich und wird durch ein Sicherungselement gegen einen Verlust gesichert. Als nachteilig bei dieser Lösung hat sich herausgestellt, dass ein Ausbau des Tellerfederpakets unmittelbar aus der Tragstruktur vielfach erschwert ist. Eine Entnahme der Tel- lerfedern aus der Hülse erfordert die Zugänglichkeit auf der Rückseite der Tragstruktur. Diese ist jedoch je nach Lage an der Brennkammer nicht gegeben. Zur Lösung dieses Problems offenbart die EP 1 862 740 Bl ein Tellerfederpaket, bei dem ei ¬ ne zum Brennkammerinnern offene Hülse eingesetzt wird. Hier- bei bildet ein auf der Rückseite angeordneter Boden der Hülse das Sicherungselement gegen den Verlust der erforderlichen Druckplatte. Auf der Druckplatte befinden sich analog die Tellerfedern, wobei als Widerlager für die Tellerfedern eine Scheibe mit einem tragenden Außengewinde eingesetzt wird. Hierbei ist das Außengewinde übereinstimmend mit dem Außenge ¬ winde an der Hülse ausgeführt, so dass die Hülse sowie die Scheibe in eine entsprechende Gewindebohrung in der Trag ¬ struktur eingeschraubt werden kann. Hierdurch wird nachfolgend eine Demontage des Tellerfederpakets zum Brennkammerin- neren ermöglicht durch Abschrauben der Scheibe, wobei die Hülse in der Tragstruktur verbleibt.

In der Ausführungsform mit einer zur Rückseite offenen Hülse besteht das Problem, dass das Tellerfederpaket nicht ohne weiteres bei Bedarf modifiziert werden kann. In der alterna ¬ tiven Ausführungsform mit der zum Brennkammerinneren offenen Hülse besteht das Problem, dass dieses Tellerfederpaket nicht vormontiert unmittelbar in die Tragstruktur eingeschraubt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Befestigungsanordnung zur Verfügung zu stellen, mit der eine einfache Befestigung der Hitzeschildelemente an der Tragstruktur erfolgen kann und zudem bei Bedarf ein Austausch der Feder- elemente möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Aus ¬ führungsform nach Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfin- dungsgemäße Federvorrichtung als wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Hitzeschildanordnung ist im Anspruch 11 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche .

Vorliegend betrachtet wird die Hitzeschildanordnung einer Brennkammer, wobei die Ausführungsform der gattungsgemäßen Hitzeschildanordnung sich insbesondere zur Verwendung bei einer Gasturbine eignet. Erforderlich sind hierbei eine Trag- struktur sowie eine Mehrzahl auf der Tragstruktur angeordneten Hitzeschildelemente. Hierbei sind die Hitzeschildelemente auf der zum Brennkammerinneren weisenden Seite der Tragstruktur montiert. Die Art der Befestigung der Mehrzahl der Hitzeschildelemente kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Gat- tungsgemäß wird zumindest ein Hitzeschildelement mit einem

Befestigungsbolzen an einer Federvorrichtung montiert. Hierzu weist die Tragstruktur eine Durchgangsbohrung auf, in der die Federvorrichtung befestigt ist. Die Art der Befestigung der Federvorrichtung in der Durchgangsbohrung der Tragstruktur ist hierbei zunächst unerheblich.

Die gattungsgemäße Federvorrichtung zur Verwendung bei der Hitzeschildanordnung weist eine in der Tragstruktur befestigte bzw. darin befestigbare Aufnahmehülse auf. Weiterhin er- forderlich ist eine relativ zur Aufnahmehülse fest stehende

Anlageplatte, welche auf der zum Hitzeschildelement weisenden Seite der Federvorrichtung angeordnet ist. Auf gegenüberlie ¬ gender Seite, d. h. auf einer vom Hitzeschild weg weisenden Rückseite der Federvorrichtung befindet sich eine relativ zur Aufnahmehülse feststehende Sicherungsplatte. Insofern bildet die Aufnahmehülse zusammen mit der Anlageplatte und gegen ¬ überliegend der Sicherungsplatte einen Aufnahmeraum zur An ¬ ordnung zumindest eines Federelements. Weiterhin befindet sich zwischen der Anlageplatte und der Sicherungsplatte eine axial in Richtung der Mittelachse der Federvorrichtung bewegliche Druckplatte. Das zumindest eine Federelement ist hier ¬ bei zwischen der Druckplatte und der Anlageplatte angeordnet. Naheliegend ist es ebenso möglich, mehrere Federelemente zwi- sehen der Anlageplatte und der Druckplatte anzuordnen. Zur Verwendung der Federvorrichtung zur Befestigung eines Hitzeschildelements an der Tragstruktur weist die Anlageplatte ei ¬ ne Durchgangsbohrung zur Aufnahme (Durchstecken) eines Befes- tigungsbolzens auf. In naheliegender Weise ist somit die

Durchgangsbohrung zumindest geringfügig größer als der Durchmesser des Befestigungsbolzens. Demgegenüber befindet sich in der Druckplatte ein Befestigungsmittel zur Verbindung des Be ¬ festigungsbolzens mit der Druckplatte.

Zur Bildung einer Federvorrichtung, welche sowohl vorteilhaft vormontiert in der Tragstruktur einbaubar ist, als auch ebenso einen nachträglichen Austausch des Federelements ermöglicht, ist die Anlageplatte erfindungsgemäß in der Aufnahme- hülse demontierbar befestigt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Anlageplatte in der Aufnahmehülse wird eine Vormontage der Federvorrichtung zum Einbau in die Tragstruktur geschaffen. Hingegen muss beim bekannten Stand der Technik die Anlageplatte nachfolgend der Aufnahmehülse in die Tragstruktur eingebaut werden, so dass eine unmittelbare Vormontage des Federpakets nicht möglich ist. Vielmehr können allenfalls in loser Weise die Elemente zusammengepackt werden. Erfindungsgemäß kann nunmehr jedoch die Federvorrichtung in einer Vormontage vormontiert werden, so dass am Montageort in der Tragstruktur eine schnelle Mon ¬ tage ermöglicht wird. Weiterhin ermöglicht die erfindungsge ¬ mäße Ausführungsform eine nachträgliche Demontage des Feder ¬ elements, als dass die Aufnahmehülse analog der bekannten Ausführungsform demontierbar ist.

Wie die Befestigung der Aufnahmehülse in der Tragstruktur erfolgt ist zunächst unerheblich, wobei dieses beispielsweise durch Schweißen, Löten oder Kleben erfolgen kann. Ebenso ist es möglich, eine Bajonettverbindung zur Montage der Federvorrichtung einzusetzen. Besonders vorteilhaft zur sicheren und zugleich einfachen Befestigung der Federvorrichtung in der Tragstruktur, insbesondere bei Berücksichtigung der auftre- tenden Temperaturen, ist es, wenn die Aufnahmehülse ein Außengewinde aufweist, welches in ein Innengewinde der Durch ¬ gangsbohrung eingeschraubt wird. Zur Sicherung gegen ein nachträgliches Lösen im Betrieb der Gasturbine ist es mög- lieh, das Gewinde von der Brennkammerinnenseite oder von der Rückseite zu Verstemmen, so dass ein unbeabsichtigtes Losdre ¬ hen faktisch verhindert wird.

Die Ausführungsform der Sicherungsplatte ist zunächst uner- heblich, sofern sichergestellt wird, dass die Sicherungsplat ¬ te ein Verlust der Druckplatte im vormonierten Zustand ver ¬ hindert. Insofern ist es lediglich erforderlich, dass die Sicherungsplatte die im vormontierten Zustand auftretenden Fe ¬ derkräfte aufnimmt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei je- doch, wenn die Sicherungsplatte integral an der Aufnahmehülse angeordnet ist. Insofern bildet die Aufnahmehülse mit der Si ¬ cherungsplatte ein zum Brennkammerinneren offenen Topf.

Die Sicherungsplatte dient lediglich zur Sicherung der Druck- platte innerhalb der Aufnahmehülse. Insofern kann diese eine vielfältige Gestalt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Sicherungsplatte analog der Anlageplatte ei ¬ ne Durchgangsbohrung aufweist. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Befestigungsbolzen beim Einschrauben in die Feder- Vorrichtung rückseitig aus der Federvorrichtung austreten kann und insofern ein hinreichender Bauraum zum Einschrauben vorhanden ist.

Wie die Anlageplatte ausgeführt wird, ist zunächst unerheb- lieh, sofern zumindest im vormontierten Zustand der Federvorrichtung die hierbei auftretenden Federkräfte abgefangen werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn sichergestellt wird, dass bei Verwendung der Federvorrichtung und der hierbei erhöhten Federkräfte diese Federkräfte über die Anlage- platte und über die Aufnahmehülse auf die Tragstruktur über ¬ tragen werden können. Diesbezüglich ist es unerheblich, wenn regulär vorgesehen wird, dass das Hitzeschildelement unmit ¬ telbar an der Anlageplatte und/oder der Aufnahmehülse auf- liegt und insofern ein Teil der Federkräfte zumindest unmit ¬ telbar auf das Hitzeschildelement übertragen wird.

Zur Befestigung der Anlageplatte in der Aufnahmehülse wird die Anlageplatte in besonders vorteilhafter Weise als integ ¬ raler Bestandteil einer Innenhülse gebildet. Infolgedessen wird zur Befestigung der Anlageplatte in der Aufnahmehülse folglich die Innenhülse in der Aufnahmehülse demontierbar be ¬ festigt .

Hierbei ist die Innenhülse in besonders vorteilhafter Weise derartig ausgeführt, dass das Federelement bzw. bei Vorhan ¬ densein mehrere Federelemente diese in der Innenhülse ange ¬ ordnet ist/sind.

Weiterhin ist in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen, dass zumindest in dem Zustand des befestigten Hitzeschild ¬ elements ebenso die Druckplatte zumindest abschnittsweise in ¬ nerhalb der Innenhülse angeordnet ist.

Zur Befestigung der Innenhülse in der Aufnahmehülse stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. In einer sowohl einfachen als auch vorteilhaften Ausführungsform wird die Anlageplatte oder bei einer Ausführung der Anlageplatte als in- tegraler Bestandteil einer Innenhülse, die Innenhülse in der Aufnahmehülse eingeschraubt. Folglich weist die Anlageplatte bzw. die Innenhülse ein Außengewinde und demgegenüber die Aufnahmehülse ein Innengewinde auf. Anstelle der Verwendung einer Gewindeverbindung ist es ebenso möglich eine Bajonettverbindung zwischen der Anlageplatte bzw. der Innenhülse und er Aufnahmehülse vorzusehen. Bei Ver ¬ wendung einer Bajonettverbindung ist vorteilhaft die Bajonettverbindung unter Berücksichtigung der Federkräfte des Fe- derelements derartig auszulegen, dass die Anlageplatte bzw. die Innenhülse bei einer auf der Sicherungsplatte aufliegen ¬ den Druckplatte montiert werden kann. Durch die nachfolgend bei Verwendung der Federvorrichtung auftretenden erhöhten Fe- derkräfte wird die Bajonettverbindung zwischen der Anlageplatte bzw. der Innenhülse und der Aufnahmehülse gegen ein ungewolltes Lösen gesichert. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die zum Brennkammerinneren weisende Oberseite der Anlageplatte bündig mit der Auf ¬ nahmehülse abschließt. Somit wird eine zum Hitzeschildelement ebene Oberseite gebildet. Dieses erleichtert die Auslegung als auch ebenso den Einbau in der Tragstruktur.

In besonders vorteilhafter Weise wird bei Befestigung des Hitzeschildelements an der Tragstruktur eine Anlage des Hit ¬ zeschildelements an einer zum Brennkammerinneren weisenden Oberseite der Aufnahmehülse als auch an einer entsprechend zur Brennkammerinnenseite weisenden Oberseite der Anlageplat ¬ te vorgesehen. Insbesondere bei Verwendung einer Schraubverbindung zwischen der Anlageplatte bzw. der Innenhülse und der Aufnahmehülse führt die gemeinsame Anlage sowohl an der Anla ¬ geplatte als auch der der Aufnahmehülse am Hitzeschildelement zur Verhinderung eines relativen Losdrehens der Anlageplatte relativ zur Aufnahmehülse.

Die Befestigung des Befestigungsbolzens an der Druckplatte zur Befestigung des Hitzeschildelements an der Tragstruktur kann ebenso vielfältig erfolgen, wobei beispielsweise eine Bajonettverbindung eingesetzt werden kann. In sowohl einfacher als auch ebenso vorteilhafter Weise wird der Befesti ¬ gungsbolzen mittels eines Gewindes in der Druckplatte befes ¬ tigt. Entsprechend stellt sich der Befestigungsbolzen als Schraube und die Druckplatte als Mutter dar.

Zur Verhinderung eines Mitdrehens der Druckplatte bei Anbrin ¬ gung des Befestigungsbolzens ist es vorteilhaft, wenn die Ro ¬ tation um die Längsachse der Federvorrichtung durch zumindest einen an der Druckplatte vorhandenen Führungssteg verhindert wird, wobei der Führungssteg in einer Führungsnut geführt wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in der Innenhülse eine innere Führungsnut vorhanden ist, in der der Führungs- Steg geführt wird. Alternativ oder ergänzend kann ebenso vor ¬ gesehen sein, dass in der Aufnahmehülse eine äußere Führungs ¬ nut vorhanden ist. Es ist naheliegend, dass grundsätzlich die Verwendung eines einzelnen Führungsstegs hinreichend ist, je- doch insbesondere zur Verhinderung eines Verkantens die Ver ¬ wendung von zwei oder einer Mehrzahl von Führungsstegen und entsprechender Führungsnuten sich als vorteilhaft darstellt. Weiterhin ist es naheliegend, dass die Anordnung vertauscht werden kann, so dass an der Innenhülse und/oder der Aufnahme- hülse ein Führungssteg angeordnet wird und hierzu entspre ¬ chend die Druckplatte eine Führungsnut aufweist.

Eine besonders vorteilhafte Methode zur Verhinderung eines Losdrehens bzw. einer Relativbewegung der Innenhülse relativ zur Aufnahmehülse - unabhängig von Verwendung einer Bajonettverbindung oder einer Schraublösung - wird geschaffen, wenn die Druckplatte mittels eine Führungsstegs sowohl an der Auf ¬ nahmehülse als auch an der Innenhülse geführt wird, hierbei jedoch die Führung an der Innenhülse erst bei Befestigung ei- nes Befestigungsbolzens und Heranziehen der Druckplatte an die Anlageplatte wirksam wird. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Innenhülse zumindest um die Stärke der Druckplatte kürzer ausgeführt wird als es die Tiefe der Aufnahmehülse ermög ¬ licht. Insofern wird bei Auflage der Druckplatte auf der Si- cherungsplatte ein freies Drehen der Innenhülse relativ zur

Aufnahmehülse ermöglicht. Wird nunmehr jedoch die Druckplatte beispielsweise bei der Befestigung eines Hitzeschildelements gegen die Federkraft in Richtung der Anlageplatte verschoben erfolgt der Eingriff des Führungsstegs neben der Führung an einer äußeren Führungsnut der Aufnahmehülse ebenso im Folgen ¬ den ein Eingriff in eine innere Führungsnut der Innenhülse. Hierdurch wird nicht nur ein Mitdrehen der Druckplatte verhindert, sondern ebenso eine relative Rotation der Innenhülse relativ zur Aufnahmehülse.

Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Hitzeschildanordnung ist eine neuartige erfindungsgemäße Federvorrichtung wie zuvor beschrieben. Diese ermöglicht insbesondere die Ver- wendung bei einer Brennkammer einer Gasturbine, bei der betriebsbedingt hohe thermische Dehnungen auftreten als auch ebenso eine sichere Befestigung bei Vibrationen gewährleistet sein muss .

Die erfindungsgemäße Hitzeschildanordnung ermöglicht weiter ¬ hin die Realisierung einer erfindungsgemäßen Brennkammer durch Verwendung einer entsprechenden Hitzeschildanordnung mit einer erfindungsgemäßen Federvorrichtung.

Weiterhin führt dieses infolgedessen zu einer neuartigen erfindungsgemäßen Gasturbine durch Verwendung einer entsprechend erfindungsgemäßen Brennkammer. In den nachfolgenden Figuren wird ausschnittsweise ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Hitzeschildanordnung sowie zwei Beispiele für erfindungsgemäße Federvorrichtungen skiz ¬ ziert. Es zeigen: FIG 1 einen Abschnitt der beispielhaften Hitzeschildanordnung im Bereich der Federvorrichtung;

FIG 2 eine Ansicht zur FIG 1 unter Weglassung der Federvorrichtung;

FIG 3 die Federvorrichtung zur FIG 1;

FIG 4 eine Explosionsansicht zur FIG 3; FIG 5 eine alternative Ausführungsform für eine Federvorrichtung analog der Ansicht von FIG 3;

FIG 6 eine Explosionsansicht zur FIG 5. Die FIG 1 zeigt lediglich einen kleinen Ausschnitt einer bei ¬ spielhaften Hitzeschildanordnung 01 im Bereich einer beispielhaften erfindungsgemäßen Federvorrichtung 06. Hierzu skizziert FIG 2 nochmal die Elemente der Hitzeschildanordnung 01 unter Weglassung der Federvorrichtung 06. Zu erkennen ist zunächst einmal die Tragstruktur 03, in der 03 sich eine Auf ¬ nahmebohrung 04 befindet, wobei es sich in diesem Fall bei der Aufnahmebohrung 04 um eine Durchgangsbohrung mit Innenge- winde 05 handelt. Auf der zum Brennkammerinneren weisenden Oberseite 07 ist ein Hitzeschildelement 11 angeordnet, wel ¬ ches 11 mittels eines Befestigungsbolzens 18 an der Federvor ¬ richtung 06 und somit an der Tragstruktur 03 befestigt ist. Hierzu weist das Hitzeschildelement einen Befestigungssockel 15 auf, in dem sich eine Durchgangsbohrung 16 zur Aufnahme des Befestigungsbolzens 18 befindet.

Das Hitzeschildelement 11 weist hierbei eine zum Brennkammer ¬ inneren weisende Heißseite 12 sowie eine zur Tragstruktur 03 weisende Kaltseite 13 auf. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein metallisches Hitzeschildelement 11 skizziert, welches 11 einen sich von der Kaltseite 13 zur Oberseite 07 der Trag ¬ struktur 03 erstreckenden Befestigungssockel 15 aufweist. Da ¬ bei ist vorgesehen, dass der Befestigungssockel 15 auf der Federvorrichtung 06 aufliegt. Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es dabei unerheblich, wie das Hitzeschildelement 11 im Folgenden ausgeführt wird und insofern ob das Hitzeschildelement 11 einen umlaufenden sich von der Kaltseite 13 zur Tragstruktur 03 erstreckenden Rand aufweist, welcher mit Spalt zur Oberseite der Tragstruktur 03 gebildet sein kann oder wahlweise auf der Tragstruktur 03 zum liegen kommt .

Zur Kühlung des Befestigungsbolzens 18 weist dieser 18 einen von der Rückseite zum Brennkammerinneren verlaufenden Kühlluftkanal 19 auf. Hierdurch wird verhindert, dass der Befes ¬ tigungsbolzen 18 vorzeitig aufgrund hoher thermischer Belastung ermüdet. Die Federvorrichtung 06 weist, wie in FIG 3 und 4 skizziert, eine Aufnahmehülse 21 auf, welche 21 in diesem Fall mit einem Außengewinde 24 zum Einschrauben in die Aufnahmebohrung 04 der Tragstruktur 03 ausgeführt ist. Die Aufnahmehülse 21 bil- det integral auf der vom Hitzeschildelement 11 wegweisenden Rückseite die Sicherungsplatte 22, so dass sich die Aufnahme ¬ hülse 21 in Art eines zum Hitzeschildelement 11 offenen Top ¬ fes darstellt. Zur Ermöglichung eines Einschraubens des Be- festigungsbolzens 18 ist weiterhin die Sicherungsplatte 22 mit einer Durchgangsbohrung 26 versehen. Zur Befestigung der Anlageplatte 32 bzw. der Innenhülse 31 ist vorgesehen, dass die Aufnahmehülse 21 weiterhin auf der Innenseite ein Innen ¬ gewinde 25 aufweist. In der Aufnahmehülse 21 ist entsprechend die Innenhülse 31 eingeschraubt, wobei in diesem Ausführungs ¬ beispiel vorgesehen ist, dass die Oberseite 07 der Aufnahme ¬ hülse 21 bündig mit der Oberseite 07 der Innenhülse 31 ab ¬ schließt . Die Innenhülse 31 bildet integral die Anlageplatte 32, wobei weiterhin die Anlageplatte 32 die Durchgangsbohrung 36 zur Aufnahme des Befestigungsbolzens 18 aufweist. Im Inneren weist die Innenhülse 31 sich in Axialrichtung der Federvorrichtung 06 erstreckende Führungsnuten 33 auf. Das Federele- ment 49 zur Realisierung der Federvorrichtung wird in diesem Ausführungsbeispiel exemplarisch von einer Druckfeder 49 gebildet. Es ist offensichtlich, dass in Abhängigkeit von den erforderlichen Federkräften ebenso ein Tellerfederpaket eingesetzt werden kann.

Zwischen dem Federelement 49 und der Sicherungsplatte 22 be ¬ findet sich die Druckplatte 42. Diese 42 ist hierbei inner ¬ halb der Federvorrichtung 06 axial beweglich, wobei in Richtung des Hitzeschildelements 11 die Federkraft des Federele- ments 49 entgegenwirkt und gegenüberliegend der Weg durch die Sicherungsplatte 22 begrenzt wird. Die Druckplatte 42 ist hierbei in Art einer Mutter mit einer Gewindebohrung 46 ausgeführt, wobei sich am Umfang angeordnet gegenüber liegend zwei Führungsstege 43 aus einer Kreisscheibe heraus erstre- cken. Die Führungsstege 43 greifen mit geringem Spiel in die inneren Führungsnuten 33 der Innenhülse 31 ein. Es ist leicht zu erkennen, dass die Federvorrichtung 06 vormontiert zusammengefügt werden kann, so dass ein entsprechend vorgespanntes Federpaket zur Verfügung steht. Weiterhin ist offensichtlich, wie bei Fixierung der Aufnahmehülse 21 in der Tragstruktur 03 dennoch eine Demontage des Federelements 49 möglich ist, in dem die Innenhülse 31 aus der Aufnahmehülse 21 herausgeschraubt wird.

Zur Ermöglichung einer Verschraubung der Innenhülse 31 bzw. der Anlageplatte 32 in der Aufnahmehülse 21 wird vorteilhaft ¬ erweise ein Angriffsmittel in der Anlageplatte 32 bzw. der Innenhülse 31 auf der Oberseite 07 zur Verfügung gestellt. Ob dieses hierbei die Anlageplatte 32 durchdringt ist hierbei unerheblich, sofern ein taugliches Werkzeug zur Montage der Anlageplatte bzw. der Innenhülse angebracht werden kann. Als Angriffsmittel können beispielsweise radiär symmetrisch ange ¬ ordnete Bohrungen oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenso kann hierzu die Durchgangsbohrung 36 als Sechskant ausgeführt werden .

In den Figuren 5 und 6 wird ein alternatives Ausführungsbei ¬ spiel dargestellt, bei dem in besonders vorteilhafter Weise bei Verwendung der Federvorrichtung 56 eine Fixierung der Innenhülse 81 relativ zur Aufnahmehülse 71 erfolgt. Hierzu ist zunächst einmal die Aufnahmehülse 71 analog dem vorherigen Ausführungsbeispiel ausgeführt und bildet insofern integral die vom Hitzeschildelement weg weisende Sicherungsplatte 72. Diese 72 weist ebenso übereinstimmend eine Durchgangsbohrung 76 auf. Am Außenumfang befindet sich ebenso übereinstimmend ein Außengewinde 74 zum Einschrauben in das Innengewinde 05 der Aufnahmebohrung 04 der Tragstruktur 03. Wiederum ist eine Befestigung der Innenhülse 81 in der Aufnahmehülse 71 mittels einer Schraubverbindung vorgesehen, so dass entsprechend analog die Aufnahmehülse 71 ein Innengewinde 75 und die Innen- hülse 81 ein Außengewinde 84 aufweist. Die Innenhülse 81 bil ¬ det wiederum integral die Anlageplatte 82 mit einer Durch ¬ gangsbohrung 86. Ebenso weist die Innenhülse 81 gegenüberlie ¬ gend zwei innere Führungsnuten 83 auf, wobei im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel sich das Innengewinde ledig ¬ lich bis zur Führungsnut 83 erstreckt. Die Kürzung des Gewin ¬ des ist nicht zwingend, sondern vielmehr ist es in dieser Ausführung notwendig, dass die Führungsnut 83 sich radial durch die Wandung der Innenhülse 81 erstreckt. Analog dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist wiederum in der Innenhülse 81 das Federelement 99 angeordnet, welches 99 auf der zum Hitzeschildelement 11 weisenden Seite entsprechend an der An ¬ lageplatte 82 anliegt und gegenüberliegend an einer Druck- platte 92, dessen 92 Bewegung innerhalb der Federvorrichtung 56 durch die Sicherungsplatte 72 begrenzt wird. Die Druck ¬ platte 92 weist hierzu übereinstimmend zu vorherigem Ausfüh ¬ rungsbeispiel eine Gewindebohrung 96 zur Anbringung des Befestigungsbolzens 18 auf.

Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist nunmehr jedoch vorgesehen, dass die Innenhülse 81 um die Material ¬ stärke der Druckplatte 92 gegenüber der Tiefe der Aufnahme ¬ hülse 71 gekürzt ist. Weiterhin weist die Aufnahmehülse 71 an seinem unteren Ende gegenüberliegend jeweils äußere Führungs ¬ nuten 72 auf, wobei hierzu die Druckplatte 92 gegenüberlie ¬ gend verlängerte Führungsstege 93 besitzt. Die Führungsstege 93 greifen unabhängig vom Vorhandensein der Innenhülse 81 in die äußeren Führungsnuten 73 ein. Insofern wird unabhängig von der Innenhülse 81 ein Verdrehen der Druckplatte 92 rela ¬ tiv zur Aufnahmehülse 71 verhindert. Aufgrund der gekürzten Innenhülse ist ein Drehen der Innenhülse 81 relativ zur Auf ¬ nahmehülse 71 unabhängig von der Verdrehsicherung der Druckplatte 91 möglich. Wird im Folgenden die Federvorrichtung 56 verwendet und durch den Befestigungsbolzen 18 eine Verschie ¬ bung der Druckplatte 92 gegen die Federkraft des Federele ¬ ments 99 bewirkt, führen die inneren Führungsnuten 83 in der Innenhülse 81 zu einer Verdrehsicherung der Druckplatte 92 relativ zur Innenhülse 81. Aufgrund der bereits vorhandenen Drehsicherung der Druckplatte 92 relativ zur Aufnahmehülse 71 aufgrund der äußeren Führungsnuten 73 ist eine Verdrehung der Innenhülse 81 relativ zur Aufnahmehülse 71 gegeben. Insbesondere bei der vorteilhaften Verdrehsicherung ist es nicht erforderlich, dass die Oberseite 07 der Anlageplatte 82 mit der Oberseite 07 der Aufnahmehülse 71 übereinstimmt, d.h. ein Versatz ist diesbezüglich unerheblich.