Aufgrund der zu erwartenden Dampfparameter zukünftiger Kraft- werke mit einer Dampf-oder Frischdampftemperatur von mehr als 600 ° C und einem Dampfdruck von mehr als 250 bar, werden bei einer Dampfturbine neben den Dampf führenden Rohrleitun- gen und Leitungsverbindungen auch an die Gehäuseteile ent- sprechend hohe Anforderungen gestellt. In einer Dampfturbine kann die Verbindungsstelle zwischen Gehäuseteilen, die einen Strömungskanal mit heißem unter hohem Druck stehendem Dampf begrenzen, geschweißt und somit unlösbar oder nach Art einer Flanschverbindung lösbar ausgeführt sein. Derartige Verbin- dungen sind auch zwischen Rohrleitungen und einem Dampfein- laßventil einer Dampfturbine sowie zwischen diesem und dem Turbinengehäuse vorgesehen. Während bekannte lösbare Verbin- dungen aufgrund der temperaturbedingt geringen verbleibenden Werkstoffkennwerten herkömmlicher Werkstoffe nur sehr be- grenzt einsetzbar sind, weisen Schweißverbindungen hinsicht- lich der Montierbarkeit und der Demontierbarkeit, insbesonde- re im Revisionsfall, erhebliche Nachteile auf.

Der Einsatz herkömmlicher Verbindungen, beispielsweise Rohr- oder Gehäuseverbindungen, nach Art einer flanschartigen Ver- schraubung, einer Verschraubung mittels Überwurfmutter oder einer Klammerverbindung ist bei hohen oder höchsten Dampfzu-

ständen aus unterschiedlichen Gründen problematisch. So setzt eine flanschartige Verschraubung die Verfügbarkeit eines Schraubenmaterials ausreichender Festigkeit voraus. Außerdem ist aufgrund des runden Schraubenquerschnitts nur ein be- grenzter Anteil der Flanschfläche, d. h. des im Bereich der Verbindungsstelle zwischen zwei Rohrleitungsteilen bzw. Ge- häuseteilen verfügbaren Platzes, zur Aufbringung von Zugkräf- ten nutzbar. Darüber hinaus erfordert die runde Aufstandsflä- che der Schraubenmutter einen Mindestabstand zu benachbarten Konstruktionselementen, so dass sich die minimalen Flanschau- ßenabmessungen durch die Außenabmessungen der Gehäuse und durch die Außenabmessungen der Aufstandsfläche ergeben. Der dadurch bedingte Abstand zwischen der Gehäuseaußenwand und der Mitte des Schraubenbolzens bewirkt ein verhältnismäßig hohes Flanschmoment, was insbesondere bei niedrigen verfügba- ren Werkstoffkennwerten einen erheblichen Nachteil darstellt.

Gleichzeitig wird der entlang der Flanschkontur verfügbare Gesamt-Schaftquerschnitt durch den Mindestabstand zwischen benachbarten Muttern begrenzt.

Geteilte Gehäuse, beispielsweise von Turbomaschinen, d. h. etwa von Gas-oder Dampfturbinen, werden derzeit in aller Re- gel durch Teilfugenschrauben verbunden. Durch die rotations- symmetrische Gestaltung der Schrauben und Muttern kann nur ein Teil der bereitstehenden Flanschfläche in die Herstellung der Verbindung einbezogen werden, also zur Bereitstellung ei- nes Zugquerschnitts einerseits (Schraubenschaft) und eines Druckquerschnittes andererseits (Mutternaufstandsfläche).

Ferner bedingt die runde Mutternaufstandsfläche einen ver- hältnismäßig großen Abstand zwischen Schraubenachse von be- nachbarten Konstruktionselementen, z. B. der Gehäuseaußenwand.

Dies bewirkt, insbesondere bei großen Gehäuseteilen, wie sie beispielsweise bei Dampfturbinen vorgesehen sind, erhebliche Flanschmomente, welche durch entsprechend massive Flanschge- staltung konstruktiv berücksichtigt werden müssen. Auch ist die Flanschbreite durch die runde Mutternaufstandsfläche bei einem gegebenen Schaftquerschnitt verhältnismäßig groß. Bei

geteilten Dampfturbinengehäusen tritt dieses Problem sowohl bei axial geteilten Gehäusen als auch bei horizontal geteil- ten Gehäusen auf, die über eine jeweilige horizontale bzw. vertikale Trenn-oder Teilungsfuge miteinander verbunden sind.

Bei Verbindungen von Leitungen oder Rohren. werden vielfach auch Überwurfmuttern eingesetzt. Bei dieser Verbindung stellt sich insbesondere am Übergang vom zylindrischen Bereich auf den axialen Anlagebereich eine Spannungskonzentration ein.

Bei temperaturbedingt niedrigen Werkstoffkennwerten ist be- züglich der Auslegung der Überwurfmutter eine Begrenzung der Kriechverformung in diesem Bereich zu berücksichtigen, was bei hohen Dampfzuständen zu verhältnismäßig großen und somit nur schwierig handhabbaren Bauteilen führt. Da ein Flansch nach dem Einlegen der Überwurfmutter an z. B. das zu verbin- dende Ventil oder Gehäuseteil angeschweißt werden muss, wird sowohl die Herstellung beim Schweißen entsprechend großer Wandstärken als auch die Baulänge der Verbindung negativ be- einflusst. Darüber hinaus ergibt sich bei hohen Temperaturen ein relativ großer, radialer oder axialer Platzbedarf. Bei geteilten Dampfturbinengehäusen, mit großen Gehäuseteilen, ist diese Variante der Flanschverbindung daher kaum einge- setzt.

Als weitere Lösung bei druck-und temperaturbeaufschlagten Turbinengehäusen, insbesondere bei Dampfturbinengehäusen, ist es bei großen Differenzdrücken zwischen der mit dem Druck be- hafteten Strömungsmedium beaufschlagten Innenwandung eines Gehäuseteils und der von dem Strömungskanal abgewandten Außenwandung des Gehäuseteils bekannt, sogenannte Schrumpf- ringe an dafür vorgesehenen Stellen auf die Außenwandung des Gehäuses aufzuschrumpfen. Dieses Konzept wurde beispielsweise bei relativ kompakten Hochdruckteilturbinen ausgeführt. Der- artige über den vollen Umfang der Turbine umlaufende Schrumpfringe besitzen jedoch eine große Masse und sind im Hinblick auf die Montage oder Demontage mit einem erheblichen

Handhabungsaufwand verbunden. Zudem benötigen sie radialen Bauraum, der sich insbesondere auch durch die erforderliche sukzessive axiale Montierbarkeit der Schrumpfringe ergibt.

Verhältnismäßig große radiale Abmessungen ergeben sich auch bei einer z. B. aus der DE 197 11 580 AI oder auch aus der DE 24 52 770 AI bekannten Klammerverbindung, bei der eine Anzahl von Verbindungselementen in Form von klauen-oder klammerar- tigen Ringsegmenten am Umfang der flanschartigen Verbindung angeordnet sind. Erstgenanntes Dokument bezieht sich dabei auf einen Schnellverschluss-Flansch in Leichtbauweise für den Einsatz im Überdruckbereich bis ca. 100 bar und geht dabei von einer herkömmlichen Flanschverbindung mit einer Anzahl von am Flanschumfang verteilt angeordneten Axialschrauben aus. Mit dieser Flanschverbindung sollen neben Rohrleitungen auch Apparate-und Maschinenteile mit hinreichender Festig- keit miteinander lösbar verbunden werden können. Hierzu sind radial nach außen stehende Flanschflächen vorgesehen, die ringartig und ohne Radialnuten ausgeführt sind. Die Flansch- verbindung wird hergestellt mittels einer Anzahl von jeweils ein Ringsegment bildenden Klammern oder Klauen mit C-förmigem Profil. Diese Klammern werden über die beiden Flanschflächen geführt um diese miteinander zu verspannen. Ein umlaufendes Spannband dient zusätzlich zur Erzeugung einer Haltekraft für die Klammern in Radialrichtung nach innen.

Aus der DE 24 52 770 AI geht eine Rohrverbindung für hohe Druck-und Temperaturbelastung hervor. Die Rohrverbindung ist zur Führung eines gas-oder dampfförmigen Mediums hohen Dru- ckes und hoher Temperatur vorgesehen. Das Dokument offenbart, ausgehend von einer herkömmlichen Schraub-Flanschverbindung insgesamt vier Rohrklammern, die jeweils das Kreissegment ei- nes Quadranten eines im Querschnitt kreisförmigen Flansches umgreifen. Die klammerartigen Verbindungselemente sind unter- einander drehgelenkig verbunden, wobei zwei der vier Verbin- dungsklammern an aneinander zugewandten Enden jeweils einen Gewindeflansch zur Aufnahme einer tangential verlaufenden

Spindel aufweisen. Mittels dieser Spindel wird die Gesamtkon- figuration der gelenkig miteinander verbundenen Verbindungs- klemmen verspannt.

Bei einer Flanschverbindung, wie sie aus der DE 197 11 580 AI oder der DE 24 52 770 AI offenbart sind, besteht bei den Ver- bindungselementen zudem der Nachteil, dass diese zur Aufnahme der Zugkräfte eine nicht ausreichende Festigkeit aufweisen, zumal die Verbindungselemente infolge des radialen Umgriffs um die Flanschaußenseiten zusätzlich zu einer Zugspannung auch einer Biegebelastung ausgesetzt sind.

Auch ist eine gezielte Kühlung im Bereich. derartiger Verbin- dungen, seien es Rohrverbindungen oder Gehäuseverbindungen von Maschinenteilen, zwischen dem von der Rohrleitung dem Ge- häuse geführten Medium und der Flanschverbindung problema- tisch, da eine Flanschkühlung einen zusätzlichen radialen Ab- stand zwischen dem Flansch und dem Gehäuseteil für das Kühl- medium erfordert. Durch eine derartige Kühlung können außer- dem Wärmeverluste auftreten, die bei einer dampfführenden Leitung oder einem dampfführenden von einem Gehäuse begrenz- ten Strömungskanal zu einem Verlust an Arbeitsfähigkeit, also einem Energieverlust des geführten Mediums, z. B. des Heiß- dampfs, führen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Dampfturbine, insbesondere eine geteilte Dampfturbine, mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil, wobei die Gehäuseteile unter Bildung einer Trennfuge aneinan- der grenzen, eine Gehäuseverbindung anzugeben, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Dampf- turbine mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil, wobei die Gehäuseteile unter Bildung einer Trennfuge aneinander grenzen, und mit einer Anzahl von am Um- fang der Gehäuseteile verteilt angeordneten Zugelementen, die

jeweils die Trennfuge überbrücken, wobei Formelemente am Ge- häuse vorgesehen sind, zwischen denen die Zugelemente ange- ordnet sind, so dass durch eine durch die Zugelemente auf die Formelemente ausgeübte Kraft die Gehäuseteile zusammenpresst sind.

Die derart ausgestaltete Gehäuseverbindung einer Dampfturbi- ne, mit mehreren am Umfang der zu verbindenden Gehäuseteile vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordneten Zugelementen, gewährleistet, bei gleichzeitig hoher Festigkeit auch bei ei- ner hohen Temperatur und einem hohen Druck des in der Dampf- turbine geführten Heißdampf eine besonders kompakte Anord- nung der Zugelemente mit im Vergleich zu den bekannten Flanschverbindungen, insbesondere im Vergleich zu den bekann- ten Klammerverbindungen, besonders geringer radialer Ausdeh- nung. Darüber hinaus sind Spannungskonzentrationen infolge von Kraftumlenkungen deutlich reduziert. Ferner wird bei- spielsweise aufgrund einer vorzugsweise symmetrischen Anord- nung und insbesondere aufgrund der symmetrischen Gestaltung der Zug-und Formelemente, ein besonders vorteilhafter Kraft- ausgleich unter Vermeidung einer Biegebelastung im Zugschaft der Zugelemente erreicht. Mit der Gehäuseverbindung sind die Gehäuseteile der Dampfturbine entlang der Trennfuge sicher miteinander verbunden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Zugelement einen Zugschaft und endseitig des Zugschafts Formteile auf. Dabei erstrecken sich die Formteile beidseitig des Zugelements in einer Querrichtung und hintergreifen die Formelemente am der Kontaktfläche des jeweiligen Gehäuseteils abgewandten Ende.

Jedes Gehäuseteil weist hierbei eine Kontaktfläche oder einen Kontaktbereich auf. Durch die Verbindung der Gehäuseteile mittels der Zug-und Formelemente kommen die Gehäuseteile zu- mindest mit ihren Kontaktflächen in festen Kontakt. Die Kon- taktflächen bilden mithin Dichtflächen, die im Zusammenwirken mit den durch die Zugelemente ausgeübten Presskräfte die Ge-

häuseteile dicht zusammenpressen. Zusätzliche Dichtungsele- mente können fallweise vorgesehen werden.

Das Hintergreifen oder Übergreifen erfolgt dabei vorzugsweise formschlüssig, wobei die Querrichtung im Wesentlichen paral- lel zur Trennfuge verläuft. Bei einer horizontal geteilten Dampfturbine mit einer horizontalen Trennfuge entspricht die Querrichtung dann im Wesentlichen der in der Teilungsebene verlaufenden Umfangsrichtung der Gehäuseteile, und entspricht somit im Wesentlichen der Richtung in der die Trennfuge selbst verläuft. Bei axial geteilten Dampfturbinen mit einer in einer Ebene senkrecht zur Turbinenachse verlaufenden Trennfuge, entspricht die Querrichtung bezogen auf die Dampf- turbinenachse der Umfangsrichtung, und verläuft somit eben- falls im Wesentlichen parallel zur Trennfuge.

Vorteilhafterweise ist die Gehäuseverbindung der Dampfturbine neben der Verbindung von Gehäuseteilen auch für die Verbin- dung von Rohrleitungen, beispielsweise dampfführende Rohrlei- tungen einer Dampfturbine, einsetzbar.

Durch eine geeignete Ausformung der Formteile des oder jedes Zugelements und der Formelemente am jeweiligen Gehäuseteil kann innerhalb der Formschlussverbindung ein besonders güns- tiges Verhältnis zwischen Zugquerschnitt des Zugelements und den relevanten Wirkflächen eingestellt werden.

Bezüglich der Zugelemente und deren Formteilen sowie der Formelemente der Gehäuseteile ist eine Variante besonders vorteilhaft, bei der die Formelemente durch am jeweiligen Ge- häuseteil angesetzte oder angeformte und somit diskrete radi- ale Vorsprünge gebildet sind. Eine jeweilige radiale Richtung wird dabei (lokal) durch diejenige Richtung bestimmt, die in einer Ebene parallel zur Kontaktfläche senkrecht zur Trennfu- ge gehäuseauswärts oder gehäuseeinwärts orientiert ist. Die radialen Vorsprünge können auch durch Einbringen von Nuten in einen am Gehäuseteil angeformten Ringwulst hergestellt wer-

den. Bei dieser Variante sind die endseitig an den sich zwi- schen benachbarten Vorsprüngen in Längsrichtung erstreckenden Zugschaft des jeweiligen Zugelements vorzugsweise angeformten Formteile zweckmäßigerweise nach Art eines Hammerkopfes aus- gebildet. Diese bezüglich der Längsachse des Zugelements nach Art eines 1-Trägers spiegelsymmetrisch ausgebildeten Formtei- le, die somit beidseitig des Zugelements über dessen Schaft in Querrichtung hinausragen, hintergreifen die korrespondie- renden Formelemente des jeweiligen Gehäuseteils am der ent- sprechenden Gehäusemündung, welche die Kontaktfläche auf- weist, abgewandten Ende in Gehäuseumfangsrichtung, d. h. in Querrichtung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Dampfturbine weist je- des Gehäuseteil eine zu dessen Kontaktfläche hin zunehmende Gehäusewanddicke auf, während der Zugschaft des Zugelements auf der den zu verbindenden Gehäuseteilen zugewandten Seite ausgekehlt und somit tailliert oder konkav ausgebildet ist.

Bei beiden Ausführungsformen weist das Zugelement einen sich zwischen den Formteilen erstreckenden Zugschaft mit trapez- förmiger oder kreis. segmentartiger Querschnittsfläche auf. Die Querschnittsfläche kann jedoch auch ringsegmentartig, recht- eckig, nierenförmig oder sechseckig sein.

Vorzugsweise sind die Formelemente durch radiale Ausnehmungen in der Wandung des Gehäuses gebildet, wobei hierfür das je- weilige Gehäuseteil entsprechend dickwandig ausgeführt ist.

Vorteilhafterweise sind die Formelemente durch radiale Aus- nehmungen am jeweiligen Gehäuseteil gebildet. Dies ist her- stellungstechnisch besonders einfach und kostengünstig, weil hierdurch, insbesondere bei einer einstückigen Ausführung, keine zusätzlichen separaten Formelemente an die Gehäuseteile angebracht werden müssen. Die Formelemente können auf diese Weise durch einfache materialabtragende Bearbeitungsverfah- ren, z. B. durch Abdrehen oder Fräsen, von der Gehäusewandung hergestellt werden. Die Zugelemente, deren Formteile form- schlüssig in diese Ausnehmungen eingebracht werden, sind bei

dieser Variante endseitig vorteilhafterweise nach Art eines einfachen oder doppelten Hammerfußes oder eines Tannenbaumfu- ßes, wie dieser bei Turbinenschaufeln üblich ist, ausgebil- det. Auch sind weitere Fügeverbindungsarten denkbar, bei- spielsweise eine Sägezahn-, eine Haken-oder eine Schwalben- schwanzverbindung. Das jeweilige Formteil des Zugelements weist dann eine entsprechende Anzahl von in Längsrichtung hintereinander liegenden und in der Ausnehmung parallel in Eingriff befindlichen Teilzweigen mit an die Kontur der Aus- nehmung angepasster Außenkontur auf, wobei die Teilzweige wiederum in Querrichtung ragen, d. h. sich in diese Richtung erstrecken. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieser Variante ist ein Tannenbaumkopf am jeweiligen Ende des Zug- elements.

Das Zugelement ist vorzugsweise nach Art eines Zugankers vor- gespannt. Dadurch wird ein Abheben der Gehäuseteile voneinan- der etwa infolge einer Druckbeaufschlagung und/oder Tempera- turbeaufschlagung eines von den Gehäuseteilen mittelbar oder unmittelbar begrenzten Strömungskanals, sicher und dauerhaft verhindert. Dies wird sowohl bei einem instationären Zustand, z. B. Anfahren bzw. Abfahren, als auch beim stationären Be- trieb der Anlage, z. B. einer Dampfturbinenanlage, gewährleis- tet. Zum Toleranzausgleich und zum Ausgleichen von betriebs- bedingten Längungen der Zugelemente sind vorzugsweise zwi- schen den sich gegenüberliegenden Wirkflächen der Formteile einerseits und der Formelemente andererseits zumindest an ei- nem Ende des Zugelements Beilagen vorgesehen. Dabei kann die oder jede Beilage auf Übermaß gefertigt sein. Auch kann al- ternativ oder zusätzlich zwischen den Gehäuseteilen ein Dichtelement, insbesondere ein rückfederndes Dichtelement, vorgesehen sein. Das Dichtelement kann hierbei in einer ent- sprechenden Nut in der Kontaktfläche eines Gehäuseteils ein- gebracht sein. Auch können die sich gegenüberliegenden Wirk- flächen derart zueinander geneigt ausgebildet sein, dass die Beilage in die zwischen den zueinander beabstandeten Wirkflä- chen gebildete Nut quasi selbständig hineingezogen wird, und

hierdurch eine sichere Verspannung des Zugelements einerseits sowie einer Verliersicherung des Zugelements andererseits ge- währleistet. Die Ausbildung einer geneigten oder steigenden Wirkfläche am Formelement eines Gehäuseteils und/oder am kor- respondierenden Formteil eines Zugelements hat zudem den Vor- teil, dass das Formteil des Zugelements bei der Montage in der gewünschten Position gehalten wird. Das Spannen des Zug- elements erfolgt hierbei vorzugsweise mittels einer hydrauli- schen Vorrichtung oder durch thermische Längung des Zugele- ments. Das Zugelement entfaltet seine Wirkung somit nach dem Zugankerprinzip.

Zur Vermeidung von (lokalen) Spannungskonzentrationen infolge von Kerbwirkungen am sich zwischen den Formteilen erstrecken- den Zugschaft des Zugelements weist dieses an dessen den Ge- häuseteilen zugewandten Anlageflächen, insbesondere in der Einbaurichtung, vorzugsweise sowohl im Bereich der Formteile als auch entlang des Zugschaftes abgerundete Flächenkanten auf. Diese Flächenkanten sind als entsprechende Rundungen mit geeignet gewähltem Radius ausgestaltet. Alternativ zu den Rundungen können auch Fasen mit geeignet gewählten Abmessun- gen ausführt werden. Entsprechend weist auch das oder jedes Formelement am Übergang zum der Kontaktfläche zugewandten En- de eines Gehäuseteils abgerundete Flächenecken mit einer der Kantenrundungen des Zugelements entsprechenden Verrundung mit einem bestimmten Rundungsradius oder einer Radienkombination auf. Dadurch sind einerseits Kerbwirkungen begünstigende scharfkantige Flächenkanten innerhalb der Verbindung vermie- den. Andererseits ist durch eine Abrundung oder Fase der Flä- chenkanten und-ecken aneinander angepassten Radien eine be- sonders dichte Anlage des jeweiligen Zugelements am Gehäuse- teil möglich. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine sowohl hinsichtlich der Kerbwirkung als auch des Formschlusses ange- passte Verbindung von Formteil und Zugelement bereitgestellt.

Auch kann, wo dies aus Kühlungserfordernissen gewünscht ist, das oder jedes nach dem Zugankerprinzip arbeitende Zugelement mit einem definierten radialen Spalt zum Gehäuseteil

beabstandet angeordnet sein. Dadurch ist die Wärmeeinleitung von innerhalb des Gehäuses, respektive der Gehäuseteile, ge- führten Heißdampfes über ein Gehäuseteil in den Zuganker deutlich vermindert. Aufgrund der Wärmeübergangswiderstände zwischen dem Heißdampf und dem Zugelement ist hier, sofern eine. Kühlung des Zugelements erfolgt, nur eine vergleichswei- se geringe Wärmemenge abzuführen. Dies resultiert vorteil- hafterweise in einer nur sehr geringen Temperaturabsenkung des Heißdampf innerhalb des Dampfturbinengehäuse im Betrieb der Dampfturbine.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbeson- dere darin, dass durch eine Gehäuseverbindung mittels Zugele- menten, die mit entsprechenden Formelementen an den Gehäuse- teilen formschlüssig verbunden sind, eine besonders günstige Aufteilung der verfügbaren Umfangsfläche, insbesondere Ver- bindungs-oder Kontaktfläche, der Gehäuseteile bei gleichzei- tig besonders effizienter Flächenausnutzung erzielt wird.

Darüber hinaus treten durch gezielte Anpassung der radialen Erstreckung der Flanschverbindung und der vorteilhaften Auf- teilung der verfügbaren Fläche besonders geringe Verformungen der Zugelemente sowie der den Kontaktflächen zugewandten En- den der Gehäuseteile und somit nur geringe mechanische Span- nungen innerhalb der Gehäuseverbindung auf. Dadurch, dass die Zugelemente in den durch die Vorsprünge bzw. durch die Aus- nehmungen gebildeten radialen Flanschnuten oder Radialnuten einliegen, liegen die Zugelemente an der von den Formelemen- ten radial überragen Gehäuseaußenwand eines Gehäuseteils praktisch unmittelbar an. Dies hat zur Folge, dass eine ge- ringstmögliche radiale Ausdehnung der Verbindung erreicht ist. Das hier vorgestellte Konzept der Verbindung von Gehäu- seteilen von geteilten Dampfturbinen ist prinzipiell auch an- wendbar auf die Verbindung von dampfführenden, druckbeauf- schlagten Rohrleitungen oder Rohrleitungsabschnitten, die ei- ner Dampfturbine zugeordnet oder mit dieser verbunden sind.

Als Montagehilfe und zur Fixierung von axial hintereinander angeordneten Rohrleitungsabschnitten, die es zu verbinden

gilt, werden vorzugsweise zusätzliche Spannringe eingesetzt, die die über den Umfang einer Rohrleitung angeordneten Zug- elemente umfassen und infolge der dadurch bedingten radial einwärts gerichteten Kraft sicher in deren Position halten.

Die Dampfturbine mit der Gehäuseverbindung zum Verbinden von Gehäuseteilen eignet sich sowohl zur Verbindung von axial ge- teilten Gehäusen oder Gehäuseteilen als auch mit horizontal oder vertikal geteilten Gehäusen oder Gehäuseteilen. Diese können über die Zugelemente in analoger Weise verbunden wer- den. Gerade bei einer Dampfturbine kommt insbesondere der Vorteil zum tragen, dass die Zugelemente einen sehr geringen radialen Platzbedarf besitzen. Sie können in entsprechender Ausgestaltung zusammen mit Verbindungselementen für eine Längsteilfuge (Schrauben oder Zugelemente) vorteilhaft auch an sogenannten Kreuzteilfugen eingesetzt werden. Letztere können unter Verwendung von herkömmlichen Verbindungen nur sehr schwierig mit ausreichender Dichtwirkung, insbesondere Druck-und Temperaturfestigkeit bei hohen Dampfzuständen, hergestellt werden. Hier schafft das hier vorgestellte Ver- bindungskonzept für Gehäuse Abhilfe.

Vorzugsweise sind die Zugelemente durch eine geeignete Ver- liersicherung, beispielsweise durch Stifte, Schrauben oder Bügel, gegen Verlieren und/oder Auswandern aus den Formele- menten der Gehäuseteile gesichert. Dabei ist vorteilhaft eine Gestaltung der Anlageflächen und der Beilagen dergestalt, dass die gewünschte Position der formschlüssig miteinander verbundenen Bauteile sich unter der Vorspannkraft und der Be- triebskraft quasi selbsttätig einstellt. Relevante Winkel werden dazu so ausgestaltet, dass immer eine radial einwärts wirkende, einrückende Kraft resultiert, welche die Zugelemen- te, respektive die Beilagen, radial einwärts in die korres- pondierenden Formteile hereindrückt.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist das Zugelement eine Heizbohrung auf. Durch Beaufschlagung der Heizbohrung mit ei-

nem heißen Medium kann das Zugelement dadurch gelängt werden, was für einen Vorspannvorgang besonders dienlich ist. Im Ein- bauzustand kann die Heizbohrung zudem auch als Kühlbohrung zur Kühlung des Zugelements im Betrieb der Dampfturbine ver- wendet werden.

Bevorzugt ist das Zugelement sowohl in dessen Längsrichtung als auch in dessen Querrichtung symmetrisch ausgebildet.

Hierdurch ist eine besonders günstige und gleichmäßige Kräf- teverteilung des Zugelements im Montagezustand, d. h. bei der Verbindung der Gehäuseteile der Dampfturbine, erreicht. Zudem ist die bezüglich zweier Achsen symmetrische Ausgestaltung des Zugelements fertigungstechnisch aus Rohlingen mit einfa- cher Geometrie, beispielsweise entsprechend vorgeformte me- tallische Rohlinge, herstellbar. Weiter bevorzugt ist dabei das Zugelement an die Gehäusekontur der Gehäuseteile ange- passt. Die Gehäuseteile der Dampfturbine weisen hierbei übli- cherweise zumindest lokal eine kreisförmige oder elliptische Kontur auf.

Gleichermaßen vorteilhaft kann die Gehäuseverbindung in einer alternativen und entsprechend angepassten Modifikation für die Verbindung von Rohrleitungen zum Einsatz kommen, wobei die Rohrleitungen beispielsweise dampfführend und einer Dampfturbine zugeordnet oder an diese angeschlossen sind.

Gleiches trifft auch für den Einsatz der Gehäuseverbindung für die Verbindung von Rohrleitungen zu, die z. B. einer Dampfturbine zugeordnet oder an diese angeschlossen sind.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen teilweise sche- matisch und vereinfacht : FIG 1 in einer perspektivischen Darstellung eine Rohr- verbindung mit einer Anzahl von am Rohrumfang ver- teilt angeordneten Zugelementen,

FIG 2 einen Ausschnitt entlang der Linie II-II gemäß FIG 1 mit einer Beilage zwischen einem Zugelement und einem Formelement der Rohrverbindung, FIG 3 im Querschnitt einen Kreisausschnitt III-III der Rohrverbindung gemäß FIG 1, FIG 4 in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform eines Zugelements, FIG 5 in perspektivischer Darstellung die Rohrenden der Leitungsabschnitte mit als radiale Vorsprünge aus- gebildeten Formelementen, FIG 6 im Längsschnitt ein Rohrende mit Formelementen ge- mäß FIG 4 und einer modifizierten Ausgestaltung des Zugelements, FIG 7 eine alternative Ausgestaltung einer Rohr-oder Gehäuseverbindung mit einer Ausnehmung und mit ei- nem Zugelement mit tannenbaumförmigem Formteil, FIG 8 in einem Halbschnitt einen Ausschnitt einer Dampf- turbine mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil, FIG 9 eine Ansicht (Draufsicht) des in FIG 8 gezeigten Ausschnitts eine Dampfturbine entlange einer ver- tikalen Achse, FIG 10 eine Ansicht (Seitenansicht) des in FIG 8 gezeig- ten Ausschnitts einer Dampfturbine entlang einer horizontalen Achse, FIG 11 eine gegenüber FIG 8 modifizierte Ausgestaltung der Gehäuseverbindung der Gehäuseteile,

FIG 12 eine Gehäuseverbindung für eine Dampfturbine mit axial geteilten Gehäuseteilen, FIG 13 eine Gehäuseverbindung für ein mehrfach geteiltes Dampfturbinengehäuse am Beispiel einer Kreuzteil- fugenverbindung, FIG 14 eine vereinfachte Ansicht des in FIG 13 gezeigten Dampfturbinengehäuses entlang der Schnittlinie XIV-XIV, FIG 15,16 in perspektivischer Darstellung jeweils eine al- ternative Ausgestaltung des in FIG 4 gezeigten Zugelements.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

FIG 1 zeigt eine Rohrverbindung 1 im Bereich der Rohrenden 2, 3 von zwei nur ausschnittsweise dargestellten und im Betrieb beispielsweise heißen und unter hohem Druck stehenden Heiß- dampf D führenden Leitungsabschnitten oder Rohrstücken 4 bzw.

5, die nachfolgend als Rohrleitung bezeichnet sind. Die Rohr- leitung kann dabei einer nicht dargestellten, weiter unten näher spezifizierten Dampfturbine zugeordnet oder mit dieser verbunden sein. Der Heißdampf D weist beispielsweise eine Temperatur von mehr als 600 °C und einen Druck von mehr als 250 bar und somit einen hohen Dampfzustand auf, wie er bei zukünftigen Kraftwerken (beispielsweise Dampfkraftwerke oder kombinierte Gas-und Dampfkraftwerke) zur Erzeugung elektri- scher Energie zu erwarten ist. Die Rohr-oder Leitungsverbin- dung 1 weist eine Anzahl von am Umfang der Rohrenden 2,3 verteilt angeordnete Zugelemente 6 auf, die mit an den Rohr- enden 2,3 angeformten Formelementen 7 bzw. 8 formschlüssig verbunden sind. Die vorzugsweise sowohl in Längsrichtung L als auch in Querrichtung Q symmetrisch ausgebildeten Zugele- mente 6 liegen im Montageendzustand in Rohrlängsrichtung L und überdecken dabei die Teilfuge 9 zwischen den Rohrenden 2,

3, d. h. zwischen deren in der FIG 1 nicht sichtbaren Kon- taktflächen, zumindest annähernd gleichermaßen. Dazu weist jedes Zugelement 6 endseitig jeweils ein im Ausführungsbei- spiel hammerkopfartiges Formteil 6a, 6b auf, zwischen denen sich einstückig mit diesen ein Zugschaft 6c erstreckt. Der Zugschaft 6c des Zugelements 6 erstreckt sich in Rohrlängs- richtung L zwischen in Rohrumfangsrichtung benachbarten Form- elementpaaren 7,8 der Rohrenden 2,3. Er liegt dort vorzugs- weise fast genau in der durch die Formelemente 7,8 gebilde- ten Nut mit seiner Anlagefläche 11 direkt an der Außenseite der Rohrwand 10, d. h. an deren korrespondierenden Anlageflä- che 11' (vgl. FIG 5) an. Dies ist in FIG 3 in einer Schnitt- darstellung entlang der Schnittlinie III-III gemäß FIG 1 ver- anschaulicht.

Wie in FIG 3 anhand der Formelemente 8 des Rohrendes 3 veran- schaulicht und aus FIG 5 ersichtlich, sind die Formelemente 7,8 in Form von radialen Vorsprüngen an die Rohraußenwand 10 des jeweiligen Rohrendes 2 bzw. 3 angeformt. Alternativ kann auch ein Ringwulst an die Rohrenden 2,3 angeformt sein, in den die Zugelemente 6 aufnehmende Nuten eingearbeitet sind.

Durch die direkte Anlage der Zugelemente 6 an der Rohraußen- wand 10 ist eine besonders günstige Platzausnutzung am Rohr- umfang mit geringer radialer Ausdehnung der Rohrverbindung 1 mit der Folge besonders geringer Hebelarme erreicht. Auch ist ersichtlich, dass das Verhältnis zwischen den Zugquerschnit- ten Fz der Zugelemente 6 und der Pressungsflächen Fp der Formelemente 7,8 und der mit diesen korrespondierenden wirk- samen Pressungsflächen F'p (FIG 4) der Zugelemente 6 hin- sichtlich der Werkstoffgrenzwerte in einfacher Weise anpass- bar, insbesondere optimierbar, ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Zugelements 6 ist in FIG 4 dargestellt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Zugele- ments 6 sind in FIG 15 und 16 dargestellt. Hierbei sind die Zugquerschnittsfläche Fz und die Pressungsfläche F'p zur Ver- anschaulichung schraffiert dargestellt. Das Zugelement 6

(FIG 4) entspricht im Querschnitt, insbesondere bei der An- wendung zur Rohrleitungsverbindung oder zur Gehäuseverbindung von geteilten Dampfturbinengehäusen, einem Segment eines Kreisrings oder Vielecks. Die Flächenkanten 13 im Bereich der Anlagefläche 11 des Zugschaftes 6c sind mit einer Verrundung R, insbesondere einer Fase, versehen. Entsprechend sind auch die sich an diese Flächenkanten 13 anschließenden Flächenkan- ten 14,15 der Formteile 6a bzw. 6b im Bereich der Anlageflä- che 11 abgerundet, so dass durch diese Verrundungen 13 bis 15 insgesamt eine besonders kerbgünstige Ausgestaltung gegeben ist. Die Höhe H1 und H2 der Formteile 6a bzw. 6b ist im Hin- blick auf hinreichend niedrige mechanische Spannungen, d. h. aus einer Kraft quer zum Formteil 6a, 6b resultierende Biege- und Schubspannungen, gewählt.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Zugelemente 6 und der mit diesen innerhalb des Formschlusses korrespondierenden Formelemente 7,8 der Rohrenden 2 bzw. 3 besteht insbesondere darin, dass die Kraftübertragung sehr nahe am Rohraußendurch- messer und damit an der Rohraußenwand 10 erfolgt. Dadurch ist der radial verfügbare Raum besonders günstig ausgenutzt. Eine derart kompakte Bauweise einer Rohrverbindung 1 wirkt sich vor allem bei den bei hohen Temperaturen vorliegenden niedri- gen Werkstoffkennwerten vorteilhaft aus. Insgesamt kann somit ein im Vergleich zu einer herkömmlichen Flanschverbindung er- heblich größerer Zugquerschnitt Fz realisiert werden. Die Verbindung weist zudem einen günstigen insgesamt zur Kraft- übertragung nutzbaren Querschnitt Fz + Fp auf. Dabei kann das Verhältnis der Pressungsflächen Fp, F'p-und damit der Form- schlussflächen-zu den Zugquerschnitten Fz-und damit zum Zugbereich-der Zugelemente 6 derart gewählt werden, dass die jeweiligen Beanspruchungsgrenzwerte der für das Zugele- ment 6 und die Rohrenden 2,3 verwendeten Werkstoffe in be- sonders hohem Maße effizient genutzt werden können. Durch Analyse der spezifischen Randbedingungen bei Gehäuseverbin- dungen, insbesondere bei Dampfturbinen mit einem axial, ver- tikal oder horizontal geteilten Gehäuse, kann das Zugelement

6 in entsprechender Anpassung zur Verbindung von Gehäusetei- len von Dampfturbinen zum Einsatz kommen. Dieser Aspekt der Erfindung wird weiter unten anhand der entsprechenden Ausfüh- rungsbeispiele (FIG 8 bis 16) ausführlich diskutiert.

Die Anordnung und Ausgestaltung der Formelemente 7,8 an den Rohrenden 2,3 der Rohrleitung 4,5 sind in FIG 5 darge- stellt, die die Rohrenden 2,3 mit den daran angeformten Vor- sprüngen oder Formelementen 7 bzw. 8 ohne Zugelemente 6 zeigt. Im übergangsbereich zwischen den Formelementen 7,8 und dem Außenmantel 11'des jeweiligen Rohrendes 2 bzw. 3 sind die Flächenecken 13'bis 15'mit einer entsprechenden Verrundung R, insbesondere einer Fase, versehen. Die Höhe H3 der Formelemente 7,8 ist im Hinblick auf eine hinreichend niedrige mechanische Spannung festgelegt.

Aus der im Wesentlichen von dem in der Rohrleitung 4,5 herr- schenden Innendruck abhängigen, wirkenden axialen Verbin- dungskraft einerseits und den zulässigen Pressungen und Zug- spannungen andererseits ist die radiale Erstreckung und damit die Breite B, B (siehe FIG 4) der Formelemente 7,8 bzw. der Zugelemente 6 bestimmt. Die biegebeanspruchten Vorsprünge oder Formelemente 7,8 und die Formteile 6a, 6b der Zugele- mente 6 können durch Wahl der jeweiligen Höhe H3 bzw. H1, H2 derart gestaltet werden, dass Biege-und Schubspannungen so- wie entsprechende Verformungen ausreichend niedrig sind. Die beidseitige, bevorzugt symmetrische Anordnung der Formteile 6a, 6b am Zugelement 6 vermeidet unerwünschte Biegungen im Zugbereich, d. h. im Bereich des Zugschaftes 6c. Dies ent- spricht dem Konstruktionsprinzip des Kraftausgleiches. Durch diese Verbindungsvorrichtung oder Rohrverbindung 1, die in besonders vorteilhafter und entsprechend angepasster Ausge- staltung auch auf die Verbindung geteilter Dampfturbinenge- häuse anwendbar ist, mit einer symmetrischen Anordnung der Formelemente 7,8 und Formteile 6a, 6b ist sicher gewährleis- tet, dass Spannungskonzentrationen durch eine gezielte Kraft- umlenkung wesentlich reduziert und zugleich ein Bereich mit

lediglich einer Zugbeanspruchung ohne jegliche Biegung ge- schaffen ist. Die Masse eines Zugelements 6 ist hierbei deut- lich kleiner als die Masse einer entsprechenden Überwurfmut- ter, wie sie aus herkömmlichen Rohrverbindungen oder auch Flanschverbindungen bekannt ist.

Die Zugelemente 6 sind vorzugsweise vorgespannt, so dass ein Abheben der Rohrenden 2,3 voneinander infolge einer Druckbe- aufschlagung verhindert ist. Ein Ausgleich von Toleranzen der Bauteile und unvermeidlicher Längungen der Zugelemente 6 bei Wiederverwendung nach langer Betriebzeit unter hohen Tempera- turen erfolgt vorteilhafterweise durch Beilagen 16 (siehe z. B. FIG 1 und FIG 2). Die Herstellung der Beilage 16 erfolgt dabei unter Berücksichtigung der tatsächlichen Abmessungen der Bauteile, d. h. insbesondere unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen den Anlageflächen 17,17 und der Formele- mente 7 bzw. 8 (siehe FIG 5) der Rohrenden 2,3 einerseits sowie dem Abstand zwischen den Formteilen 6a, 6b der Zugele- mente 6 andererseits. Anhand dieser Abmessungen, d. h. der doppelten Höhe H3 sowie der Länge 1 des Zugschaftes 6c (FIG 4), wird eine erforderliche Beilagendicke d ermittelt und ei- ne entsprechende Beilage 16 hergestellt. Die Beilage 16 gleicht Toleranzen und beim bisherigen Betrieb infolge hoher Temperaturen auftretende Kriechverformungen aus, und bewirkt zusätzlich eine Vorspannung der als Zuganker wirkenden Zug- elemente 6. Diese Ausgestaltung wird beispielsweise dadurch realisiert, dass die Beilage 16 mit Übermaß gefertigt ist.

Auch können die sich gegenüberliegenden Wirk-oder Pressflä- chen Fp, F'p derart zueinander geneigt ausgebildet sein, dass die Beilage 16 in die zwischen den zueinander beabstandeten Wirkflächen Fp, F'p gebildete Kammer 12 quasi hineingezogen wird. Dies ist in FIG 2, welche einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II gemäß FIG 1 darstellt, illustriert. Dabei sind die Neigungswinkel al und a2 der Press-oder Wirkflächen Fp bzw. F'p übertrieben dargestellt. Die Ausbildung einer ge- neigten oder steigenden Wirkfläche Fp, F'p am Formelement 8

und/oder am Formteil 6b hat weiterhin den Vorteil, dass das Formteil 6b des Zugelements 6 bei der Montage in Position gehalten wird. Die Winkel al 1 und 0. 2 sollten gemäß der Bezie- hung al < a2 < 90 ° gewählt werden.

Nachdem die Zugelemente 6 zwischen die Formelemente 7,8 ein- gelegt und an einem Ende, zweckmäßigerweise am Oberende, die entsprechenden Formteilen 6a in Kontakt mit den Formelementen 7 gebracht und dort gegebenenfalls fixiert worden sind, wer- den die Zugelemente 6 thermisch oder hydraulisch gelängt.

Diese Längung erfolgt, bis das Übermaß der Beilagen 16 über- wunden ist und diese eingelegt werden können. Zur thermischen Längung ist eine Heizbohrung 18 vorgesehen, die das jeweilige Zugelement 6 in Längsrichtung L durchsetzt (FIG 4,15,16).

Nach Aufhebung der Längung, üblicherweise infolge. Abkühlung, sind die Zugelemente 6 gespannt. Ein Lösen der Verbindung 1 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Die Anwendung dieses Ver- bindungskonzepts, wie bisher gezeigt zum Verbinden von Rohr- leitungen, kann in vorteilhafter Ausgestaltung und entspre- chender Modifikation auch gezielt auf die Verbindung von Ge- häuseteilen geteilter Turbinen, insbesondere Dampfturbinen, angewandt werden. Dies wird anhand der FIG 8 bis FIG 16 wei- ter unten näher erläutert.

Ein Beispiel für die Anordnung einer rückfedernden Dichtung 19 ist in FIG 6 dargestellt. Die rückfedernde Dichtung 19 kann eventuelle Verformungen der Verbindungspartner, d. h. der Rohrenden 2,3 und der Zugelemente 6, ausgleichen. Wäh- rend der Montage wird üblicherweise ein oberer und ein unte- rer Spannring 20 bzw. 21 um die Verbindung 1, d. h. um die Anordnung der Zugelemente 6 herum gelegt, so dass diese zu- mindest während der Montage fixiert sind (FIG 1). Diese Aus- gestaltung ist insbesondere bei Rohrverbindungen vorteilhaft.

Die Zugelemente 6 können auch gekühlt werden. Eine Kühlung der Zugelemente 6 kann aufgrund der nur indirekten Wärmelei- tung von heißem Dampf D zu den Zugelementen 6 auf einfache

Weise, beispielsweise durch Kühlrippen oder durch axiale Kühlbohrungen, erfolgen. Aufgrund der Wärmeübergangswider- stände zwischen dem in der Rohrleitung 4,5 geführten Medium D, z. B. eines Heißdampfes D, und den Zugelementen 6, ist nur eine entsprechend geringe Temperaturabsenkung des Mediums D in der Rohrleitung 4,5 erfolgt. Zur Kühlung können die Zug- elemente 6 mit einem wohl definierten radialen Spalt 22 (vgl.

FIG 1) zur Rohrleitung 4,5 ausgeführt sein, um die Wärmelei- tung zusätzlich zu vermindern.

Die Abrundung der Flächenkanten 13 bis 15 des Zugelements 6 und der mit diesen korrespondierenden Flächenecken 13'bis 15'am Rohraußenmantel 10 ist insbesondere bei geringen verbleibenden Werkstoffkennwerten im Hinblick auf eine kerb- günstige Gestaltung der Verbindungspartner 6 und 7,8 von er- heblichem Vorteil. Die Vorspannung kann im Betrieb bei Bedarf durch gezielte Wärmeführung eingestellt werden, z. B. durch eine permanente Temperaturdifferenz zwischen den Zugelementen 6 und den Rohrenden 2,3. Eventuelle Unterschiede in der thermischen Ausdehnung bei Verwendung unterschiedlicher Werk- stoffe für die Zugelemente 6 einerseits, und für die Rohren- den 2,3 andererseits, können durch Temperaturführung, d. h. durch gezielte Kühlung oder Beheizung, oder auch durch Beila- gen 16 mit entsprechend hohen Temperaturausdehnungskoeffi- zienten, zumindest teilweise ausgeglichen werden.

FIG 6 zeigt eine Variante der Rohrverbindung 1 gemäß FIG 1 mit einer zur Teilfuge 9 und mit einer zur Kontaktfläche 23 des jeweiligen Rohrendes 2,3 hin zunehmenden, ungestörten Rohrwanddicke w. Dies ermöglicht eine besonders günstige Übertragung der in die Formelemente 7,.. 8 eingeleiteten Last.

In die Kontaktfläche 23 ist eine Ringnut 24 zur Aufnahme ei- ner rückfedernden Dichtung 19 eingeformt. In analoger Weise ist diese Dichtkonfiguration mit einer Dichtung 19, die ins- besondere rückfedernd ausgestaltet ist, auf eine dichte Ver- bindung von einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäu-

seteil einer Dampfturbine möglich (vgl. etwa FIG 8 und Dis- kussion hierzu).

Der Zugschaft 6c des Zugelements 6 ist-wie in der linken Figurenhälfte der FIG 6 durch eine strichlinierte Kontur dar- gestellt-auf seiner den Formelementen 7 zugewandten Seite ausgekehlt, und weist somit in diesem Bereich eine konkave Anlagefläche 11 auf. Das Zugelement 6 weist durch diese Aus- gestaltung auf der Höhe der Kontaktfläche 23 des Rohrendes 2 einen zumindest teilweise kerbfreien Bereich auf, an den sich in Richtung des jeweiligen Formteils 6a bzw. 6b ein Bereich mit vergrößertem Querschnitt zur Kerbspannungsreduzierung an- schließt. Diese konstruktive Ausgestaltung hat den großen Vorteil, dass im Bereich der Kraftumlenkung, nämlich im Be- reich zwischen den Formteilen 6a, 6b und dem Zugschaft 6c zwischen den Formelementen 7,8 und den Rohrenden 2 bzw. 3, Hohlquerschnitte bereitgestellt sind, die eine besonders ge- ringe Spannazngskonzentration an diesen Orten bewirken. Somit ist eine hinsichtlich Kerbwirkungen besonders günstige Ge- staltung realisiert.

Eine alternative Ausgestaltung der Rohrverbindung 1 zeigt FIG 7 anhand eines Ausschnitts eines der Rohrenden 2,3. Dort sind die Formelemente 7', 8'durch radiale Ausnehmungen 7', 8'am jeweiligen Rohrende 2,3 gebildet, wobei hier lediglich z. B. das in der Ausnehmung 7'des Rohrendes 2 eingesetzte Formteil 6a'des Zugelements 6'dargestellt ist. Das Zugele- ment 6'ist auch bei dieser Ausgestaltung symmetrisch ausge- bildet. Die Formteile 6a', 6b'des jeweiligen Zugelements 6' weisen eine Anzahl von in einer Längsrichtung L, insbesondere in Rohrlängsrichtung, hintereinander liegenden und in der Ausnehmung 7', 8'parallel in Eingriff befindlichen Teilzwei- gen 25 auf. Die Teilzweige 25 der Ausnehmung 7'erstrecken sich dabei nutförmig entlang einer Querrichtung Q. Im gezeig- ten Ausführungsbeispiel sind die Formteile 6a'6b'nach Art eines Tannenbaumfußes ausgeformt, wie dieser häufig bei Schaufelfüßen von Turbinenschaufeln (Tannenbaumfuß-Verbin-

dung) Anwendung findet. Es sind auch andere geometrische Formgebungen denkbar, wobei in jedem Fall die Außenkontur des jeweiligen Formteils 6a', 6b'an die Innenkontur der Ausneh- mung 7'bzw. 8'angepasst ist, um einen möglichst guten Form- schluss zu erzielen, so dass durch eine durch das Zugelement 6'auf das Formelement 7'ausgeübte Kraft die zu verbindenden Teile, beispielsweise Rohrenden 2,3 der Rohrverbindung 1 oder auch Gehäuseteile einer mehrteiligen Dampfturbine (siehe z. B. FIG 13), fest zusammengepresst sind.

FIG 8 zeigt in einem Halbschnitt einen Ausschnitt einer Dampfturbine 30 mit einem ersten Gehäuseteil 32 und mit einem zweiten Gehäuseteil 34. Die Gehäuseteile 32,34 grenzen unter Bildung einer Trennfuge 9 aneinander an, wobei die Trennfuge 9 als horizontale Trennfuge 40 ausgebildet ist. Am Umfang der Gehäuseteile 32,34 ist ein Zugelement 6 vorgesehen, welches die Trennfuge 40 überbrückt. An den Gehäuseteilen Gehäuse 32, 34 sind Formelemente 7,8 vorgesehen, zwischen denen das Zug- element 6 angeordnet ist, so dass durch eine durch das Zug- element 6 auf die Formelemente 7,8 ausgeübte Kraft die Ge- häuseteile 32,34 zusammengepresst sind. Durch die Kraftwir- kung des Zugelements 6 kommen die Gehäuseteile 32,34 über ihre jeweilige Kontaktfläche 23 in Kontakt miteinander. Da- durch wird eine sichere und gegenüber Druck und Temperaturbe- lastung beständige Gehäuseverbindung für die Dampfturbine 30 bereitgestellt.

In FIG 8 ist die Gehäuseverbindung für die Dampfturbine 30 dergestalt, dass ein Flanschüberstand 44 vorgesehen ist, wel- cher von der Gehäusewand 34 abgewandt radial auswärts gerich- tet ist. Der Flanschüberstand 44 ist durch radiale Vorsprünge am jeweiligen Gehäuseteil 32,34 gebildet, wobei der Flansch- überstand 44 das Formelement 8 des ersten Gehäuseteils 32 so- wie das Formelement 7 des zweiten Gehäuseteils 34 umfasst.

Eine Verlagerungssicherung 46 für das Zugelement 6 ist ent- lang einer vertikalen Achse VER unterhalb des Formelements 8 vorgesehen, um die Zugelemente 6 gegen ein Verlieren und/oder

Auswandern aus den Formelementen 7,8 der Gehäuseteile 32,34 zu sichern. Die Verlagerungssicherung 46 kann beispielsweise durch Stifte, Schrauben oder Bügel ausgestaltet sein, und bildet eine besonders vorteilhafte Variante. Zusätzlich ist zum Toleranzausgleich und zum Ausgleichen von betriebsbeding- ten Längungen des Zugelements 6 zwischen dem Formelement 8 des Gehäuseteils 32 und dem Zugelement 6 eine Beilage 16 vor- gesehen. Dabei kann die Beilage 16 auf Übermaß gefertigt sein. Auch kann alternativ oder zusätzlich zwischen den Ge- häuseteilen 32,34 ein Dichtelement vorgesehen sein, bei- spielsweise ein rückfederndes Dichtelement, welches in eine entsprechende-in der Figur 8 aus Ubersichtsgründen nicht dargestellte-Nut in der Kontaktfläche eines der Gehäusetei- le 32,34 eingebracht ist. Die Wirkungsweise eines derartigen Dichtelements ist dabei in entsprechend angepasster Weise zu dem in FIG 6 diskutierten Ausführungsbeispiel für eine Rohr- verbindung.

FIG 9 zeigt eine Ansicht (Draufsicht) des in FIG 8 gezeigten Ausschnitts einer Dampfturbine 30 entlang der vertikalen Ach- se VER, sowie FIG 10 eine entsprechende Ansicht entlang einer horizontalen Achse HOR. Von der Gehäusewand 48 abgewandt sind radiale Flanschüberstände 44 gebildet, welche zumindest teil- weise die Formelemente 7 umfassen. Zwischen zwei entlang der horizontalen Trennfuge 40 zueinander beabstandet angeordneten benachbarten Paaren von Formelementen 7,8 ist jeweils ein Zugelement 6 angeordnet. Durch die alternierende Anordnung von Zugelementen 6 und Formelementen 7,8 ergeben sich die durch entsprechend ausgeführte Schraffuren dargestellten Wir- kungsflächen, die Pressfläche Fp und die Zugquerschnittfläche Fz. Wie aus FIG 10 ersichtlich erfolgt die Anordnung der Zug- elemente 6 dergestalt, dass sich die Formteile 6a, 6b beid- seitig des Zugelements 6 in einer Querrichtung Q erstrecken und das Formelement 7,8 am der Kontaktfläche 23 des jeweili- gen Gehäuseteils 32,34 abgewandten Ende hintergreifen.

Eine derart ausgestaltete Gehäuseverbindung einer Dampfturbi- ne 30, mit einer Anzahl am Umfang der zu verbindenden Gehäu- seteile 32,34 verteilt angeordneten Zugelementen 6, gewähr- leistet, bei gleichzeitig hoher Festigkeit auch bei einer ho- hen Temperatur und bei einem hohen Druck eines in der Dampf- turbine 30 geführten Heißdampf eine besonders kompakte An- ordnung der Zugelemente 6 mit im Vergleich zu den bekannten Flanschverbindungen, insbesondere im Vergleich zu den bekann- ten Klammerverbindungen, besonders geringer radiale Ausdeh- nung. Hierbei wird ein besonders vorteilhafter Kraftausgleich unter Vermeidung einer Biegebelastung der Zugelemente 6, vor allem im Bereich des Zugschafts 6c, sicher verhindert.

Eine gegenüber FIG 8 modifizierte Ausgestaltung der Gehäuse- verbindung einer Dampfturbine 30 mit einem ersten Gehäuseteil 32 und einem zweiten Gehäuseteil 34 ist in FIG 11 darge- stellt. Das Zugelement 6 weist im Bereich der Formteile 6a, 6b eine Anpassung 50 auf. Die Anpassung 50 ist hierbei auf der von der Gehäusewand 48 abgewandten Seite des Zugelements 6 gebildet. Der Flanschüberstand 44 ist gegenüber der in FIG 8 gezeigten Ausgestaltung in seinen radialen Dimensionen deutlich reduziert. Diese Ausgestaltung ist bei beschränktem radialen Bauraum besonders vorteilhaft. Beschränkter radialer Bauraum ist beispielsweise bei Dampfturbinen 30 zu berück- sichtigen, bei denen die Gehäuseteile 32,34 als Innengehäuse dienen, die von einem radial beabstandet zu dem Innengehäuse angeordneten Außengehäuse umgeben sind. Durch die Anpassung 50, die am Zugelement 6 vorgenommen ist, ist eine Anpassung an die Gehäusekontur der Gehäusewand 48 erzielt, wodurch der Verbrauch von Bauraum gegenüber dem Ausführungsbeispiel der FIG 8 zusätzlich vermindert ist. Zur Kühlung des Zugelements 6 ist dieses mit einem definierten radialen Spalt 22 von der Gehäusewand 48 beabstandet. Hierdurch wird ein Kühlrippenef- fekt erzielt und die Wärmeleitung vermindert.

Eine Gehäuseverbindung für eine Dampfturbine 30 mit axial ge- teilten Gehäuseteilen 32,34 ist in FIG 12 gezeigt. Entlang

einer Turbinenachse 52 ist ein erstes Gehäuseteil 32 und axi- al nachgeordnet ein zweites Gehäuseteil 34, über eine Teilfu- ge 9 aneinander grenzend, angeordnet. Die Trennfuge 9 ist hierbei als axiale Trennfuge 42 ausgestaltet. An den Gehäuse- teilen 32,-34 sind Formelemente 7,8 durch radiale Ausnehmun- gen am jeweiligen Gehäuseteil 32,34 gebildet. Zwischen den Formelementen 7,8 sind Zugelemente 6 angeordnet. Hierbei ist die Ausgestaltung derart, dass jedes der Zugelemente 6 voll- ständig in die jeweilige radiale Ausnehmung eingelassen ist, wobei das Zugelement 6 über eine Beilage 16 vorgespannt ist, so dass die Gehäuseteile 32,34 durch die auf die Formelemen- te 7,8 ausgeübte Kraft fest zusammengepresst sind. Zur Län- gung der Zugelemente 6 vor dem Einbau wird ein heißes Medium, z. B. Verbrennungsgase oder heißer Dampf, über eine jeweilige Heizbohrung 18 in dem Zugelement 6 dem Zugelement 6 zuge- führt. Im Montageendzustand sind in diesem Ausführungsbei- spiel die Zugelemente 6 in den Gehäuseteilen 32,34 voll in- tegriert. Durch entsprechende Anpassung der Zugelemente 6 an die Kontur der Gehäuseteile 32,34, die im Wesentlichen lokal zylindrisch um die Turbinenachse 52 vorliegt, ist eine beson- ders günstige Ausnutzung des verfügbaren Bauraumes erreicht.

Bei axial geteilten Dampfturbinen 30 fällt hierbei die Längs- richtung L des Zugelements 6 im Wesentlichen parallel zur Turbinenachse 52 aus, und die Querrichtung Q lokal parallel zur Umfangsrichtung der Gehäuseteile 32,34 der Dampfturbine 30.

In FIG 13 ist eine Gehäuseverbindung für eine Dampfturbine 30 gezeigt, wobei die Dampfturbine 30 ein mehrfach geteiltes Dampfturbinengehäuse aufweist. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine sogenannte Kreuzteilfugenverbindung, wobei Gehäuseteile 36a, 36b, 38a, 38b entlang einer horizontalen Trennfuge 40 und entlang einer, senkrecht zur horizontalen Trennfuge 40 angeordneten, axialen Trennfuge 42 aneinander grenzen. Ein erstes Gehäuseteil 32 weist hierbei ein oberes Gehäuseteil 36a sowie ein daran angrenzendes unteres Gehäuse- teil 38a auf. Ein zweites Gehäuseteil 34, welches entlang der

Turbinenachse 52 an das erste Gehäuseteil 32 angrenzend nach- geordnet ist, weist analog ein oberes Gehäuseteil 36b und ein unteres Gehäuseteil 38b auf. Die oberen Gehäuseteile 36a, 36b sind mit den entsprechenden unteren Gehäuseteilen 38a, 38b über eine jeweilige herkömmliche Schraubverbindung 54 mitein- ander verbunden. Die axiale Verbindung der so zusammengesetz- ten Gehäuseteile 32,34 erfolgt mittels eines Zugelements 6 in analoger Weise wie bereits für FIG 12 diskutiert. Als al- ternative Ausgestaltung des Formelements 7 mit dem Zugelement 6 ist in gestrichelter Darstellung ein Formelement 7'am Ge- häuseteil 32 gezeigt, wobei das Formelement 7'gegenüber dem Formelement 7 eine größere axiale Abmessung aufweist. In ent- sprechender Weise ist in diesem Fall die axiale Dimension des Zugelements 6 anzupassen und auszugestalten. In dieser Alter- native fällt somit der Zugschaft 6c des Zugelements 6 ent- sprechend länger aus, wodurch die axiale Längung des Zugel- ments 6 vor dem Einbau bei gleichem Kraftaufwand entsprechend vergrößert wird.

In vorteilhafter Weise wird dabei die Höhe H1 des Formteils 6a derart vergrößert, dass sich eine reduzierte Biegespannung einstellt. Bei dieser Konfiguration ist allerdings der Nach- teil eines Verzichts auf die Montierbarkeit bei bereits in- stallierter Verschraubung 54 abzuwägen. In jedem Fall werden mit der in FIG 13 gezeigten Gehäuseanordnung die Vorteile ei- ner Schraubverbindung 54 mit den Vorteilen einer Gehäusever- bindung mittels Zugelementen 6 und Formelementen 7,8 effi- zient miteinander kombiniert. Es ist auch möglich, für die horizontale Teilfugenverbindung der oberen Gehäuseteile 36a, 36b mit den entsprechenden unteren Gehäuseteilen 38a, 38b e- benfalls Zugelemente 6 vorzusehen. Zur Illustration der be- sonders platzsparenden und voll integrierten Anordnung der Zugelemente 6 zur Verbindung der Gehäuseteile 32,34, zeigt FIG 14 eine vereinfachte Ansicht des in FIG 13 gezeigten Aus- schnitts eines Gehäuses einer Dampfturbine 30 entlang der Schnittlinie XIV-XIV. Hierbei ist eine Anpassung 50 der Kon- tur des Zugelements 6 auf der von der Gehäusewand 48 abgewan-

deten Seite des Zugelements 6 an die Kontur des Gehäuseteils 32 vorgenommen. Die radialen Abmessungen des Gehäuseteils 32 werden durch die voll integrierte Anordnung des Zugelements nur sehr geringfügig, im Idealfall überhaupt nicht, vergrö- ßert. Bei beschränktem äußeren Bauraum ist diese Ausgestal- tung von erheblichem Vorteil.

In FIG 15 und 16 ist in perspektivischer Darstellung jeweils eine alternative Ausgestaltung des in FIG 4 gezeigten Zugele- ments 6 dargestellt. Die bereits im Zusammenhang mit der FIG 4 diskutierten Merkmale und Vorteile haben in analoger Weise auch für die beiden Varianten von FIG 15 und 16 Gültigkeit.

In FIG 15 ist im Vergleich mit der FIG 4 zusätzlich zu den Verrundungen der Flächenkanten 15 auch die angrenzenden Flä- chenkanten 15a, i5b mit einer entsprechenden Verrundung R ausgeführt. Die angrenzenden Flächenkanten 15a, 15b bilden dabei die Begrenzungskanten der Formteile 6a, 6b entlang der Querachse Q des Zugelements 6. Beim Einsatz in Ausfräsungen oder sonstigen durch Materialabtrag hergestellten Ausnehmun- gen am Gehäuse einer Dampfturbine 30, sind diese zusätzlichen Verrundungen R der angrenzenden Flächenkanten 15a, 15b beson- ders vorteilhaft, weil hierdurch eine kerbgünstige Konfigura- tion im Montageendzustand des Zugelements 6 erzielt ist.

Eine weitere alternative Ausgestaltung des Zugelements 6 mit einer Anpassung 50 ist in FIG 16 illustriert. Die Anpassung 50 ist hierbei an der der Anlagefläche 11 gegenüberliegenden Seite des Zugelements 6 im Bereich der Formteile 6a, 6b vor- gesehen. Die Anpassung 50 erfolgt hierbei jeweils an die ent- sprechende Gehäusekontur des mehrteiligen Dampfturbinengehäu- ses, wobei das Zugelement 6 in einer Einbaurichtung 56, die im Wesentlichen normal zur Anlagefläche 11 gerichtet ist, zwischen jeweilige Formelemente 7,8 (vgl. etwa FIG 13) unter Zug zur Verbindung der Gehäuseteile 32,34 eingesetzt wird.

Die wirksame Zugquerschnittsfläche F'p ist dabei beanspru- chungsgerecht ausgestaltet, und weist in vorliegendem Bei- spiel eine keilförmige oder trapezförmige Geometrie auf. Die

Formelemente 7,8 der Gehäuseteile 32,34 sind dementspre- chend mit korrespondierender Geometrie, beispielsweise keil- förmig oder trapezförmig, auszubilden, um möglichst gute An- passung an die jeweilige Beanspruchung der Gehäuseverbindung zu erzielen.