用于在热屏蔽元件中使用的密封件的制作方法

本发明涉及一种用于在燃烧室的热屏蔽元件中使用的密封件，借助于所述密封件应该防止冷却空气的不受控制的流动。

背景技术：

1、在燃烧室中、尤其在燃气轮机中通常使用热屏蔽元件。在此已知不仅由陶瓷材料而且由金属材料制成的热屏蔽元件。目的尤其是燃烧室的内侧配备有尽可能稳固然而可更换的构件。为了确保尽可能长的使用寿命，热屏蔽元件的冷却通常借助于冷却空气实现。冷却空气在此输送到热屏蔽元件的下侧，其中需要防止热屏蔽元件之间的不受控制的流动进入燃烧室中。

2、为了所述目的，在一些实施方式中使用密封件，所述密封件被插入到热屏蔽元件的下侧上的环绕的连接片上的槽中。密封件通常具有矩形的横截面，并且基本上在热屏蔽元件的长度或宽度上延伸。在此，为了密封提出，密封件安置在承载结构上，从而引起密封。

3、虽然利用已知的密封件可以引起承载结构上的热屏蔽元件的针对所述目的通常充分的可靠的密封，然而作为缺点已经示出：所需的冷却空气的流动有时减少太多。此外，已经证实为不利的是，两个相邻的热屏蔽元件之间的间隙没有供给有充足的冷却空气。

4、在此，一个简单的解决方案是部段地或完全省去密封件，并且改进热屏蔽元件与承载结构之间的配合。在间隙减小或者热屏蔽元件在承载结构上更好的贴靠的情况下，减少流动，然而实现充分的冷却。在不同的运行状态的情况下的热变形是有问题的，使得流动可能有时过大或过小。

5、为了解决所述问题，从现有技术中已知，使用密封件，并且在此在热屏蔽元件的环绕的连接片中引入孔，以确保冷却空气有针对性地流动到间隙中。

6、虽然已经存在用于具有密封件的热屏蔽元件的经证实的实施方式，然而目的是开发一个更成本有利的实施方式。

技术实现思路

1、所述目的通过根据权利要求1的特征的根据本发明的密封件来实现。在权利要求10中说明根据本发明的具有密封件的热屏蔽元件，在权利要求11中说明根据本发明的热屏蔽件。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

2、这种密封件首先用于在热屏蔽元件中使用。在此，热屏蔽元件具有朝向燃烧室的内部定向的热侧和朝向燃烧室的承载结构定向的相对置的冷侧。热屏蔽元件还具有在纵向方向上延伸的密封槽。在此，纵向方向是否与燃烧室的纵向轴线一致或相对于其横向延伸并不重要。密封件至少按照规定插入在密封槽中，并且对应地沿着纵向方向延伸，从而同样具有热侧和相对置的冷侧。密封件的处于热侧上的表面在下文中称为槽面。在相对置的冷侧上存在贴靠面。在从冷侧到热侧的方向上，相对置的侧面从贴靠面延伸直至槽面。

3、只要承载结构和安置的热屏蔽元件基本上是平坦的，则有时可以以简单的方式省去密封件并且不需要耗费的解决方案。因此，如果槽面以及相对置的贴靠面弯拱成形，则就可以有意义地使用本发明。

4、密封件还具有从一个端部直至相对置的端部的密封件长度。相对置的侧面的间距形成密封件宽度。从槽面直至贴靠面的间距在此根据沿着密封件长度的相应的位置限定密封件高度。

5、对于密封件，额定高度限定为从槽面到贴靠面的名义间距。在此需要的是，密封件高度尽可能对应于额定高度。如果在密封件长度的至少80％上，密封件高度与额定高度偏离不大于10％，则这被认为是适当的。

6、成本节省根据本发明通过如下方式实现：密封件设有留空部。所述留空部设置在冷侧上，并且沿着纵向方向延伸。在此，留空部从贴靠面开始朝向热侧的方向上进入到密封件中。对应地，留空部表示为两个侧面之间常规密封型廓的材料去除。为了确保通过留空部的必要的冷却空气流动，还提出，在冷侧上设置多个彼此间隔开的留空部。

7、由于留空部，密封件不能再在完全的密封件长度上安置在承载结构上。然而持续不变的是，在没有留空部的情况下会存在的面(即在整个密封件长度上在冷侧上的整个理论上的面)被理解为贴靠面。

8、为了能够通过留空部实现有利的效果，需要的是，留空部沿着纵向方向在密封件长度的至少0.1倍的长度上延伸。在将其各个长度相加的情况下，在此考虑存在的留空部。在此，然而留空部不应该太长地选择，使得所述留空部总共在密封件长度的最多40％上延伸。

9、通过留空部形成一定程度上不密封的密封件，由此消除将孔引入到热屏蔽元件中的必要性。目前，可以得到如下构思，密封件在冷侧上相对于承载结构不平坦且不匹配地成型。然而，这样就几乎不可能预测冷却空气流动。与此相对可行的是，利用留空部的有针对性的引入来设定期望的冷却空气流动。

10、密封件优选地由金属材料构成。因此，可以在保持弹性特性的情况下在热屏蔽元件上实现使用目的中的必要的耐热性以及耐久性。

11、如果密封件具有恒定的密封件宽度，则实现密封件的成本有利的制造，以及密封件在密封槽中的有利适配。因此，两个侧面彼此平行地延伸。

12、只要在俯视图的情况下密封槽在冷侧上直线式延伸，那么有利的是，两个侧面实施成平坦的。

13、还有利的是，所述留空部总共在密封件长度的至少20％上延伸。与此相对有利的是，留空部的相加的长度为密封件长度的至多0.3倍。

14、为了实现通过留空部的期望的冷却空气流动，有利的是，留空部具有从贴靠面测量的、在同一部位处为密封件高度的至少0.05倍的深度。特别有利的是，留空部的深度为密封件高度的至少10％。

15、与此相对，为了确保真正的密封效果以及密封的持久稳定性有利的是，深度为密封件高度的最大40％。在此特别有利的是，留空部的深度分别为密封件高度的至多0.2倍。

16、此外，然而同样有利的是，在至少一个端部部段处、特别优选地在两个相对置的端部部段处，密封件高度朝向相应的端部减小。在此，在密封件的端部处，密封件高度优选地小于额定高度的50％。对应于贴靠面在承载结构上的提出的贴靠在此还有利的是，密封件高度在热侧上的降低通过槽面对应地接近贴靠面引起。在此可以提出，密封件高度的变化阶梯状地或通过斜面引起。然而有利的是，从大致的额定高度到密封件的端部处的降低的高度的弧形的延伸。

17、为了在考虑到热负载的情况下使密封件以贴靠面在承载结构上的期望的贴靠尽可能准确地配合到密封槽中，还有利的是，在至少一个端部部段处、特别有利地在两个端部部段处，与相应的端部间隔开地在热侧上设置有突出部。在此，在热侧上能够实现限定的贴靠的相对小的突出部是足够的。因此有利的是，突出部具有如下高度：相对于相邻的槽面至少为额定高度的0.01倍、即额定高度的1％，最大为额定高度的0.1倍、即额定高度的10％。由此，可以在均匀成型的密封槽的情况下，借助于突出部引起有针对性的、从而限定的安置。

18、在另一实施方式中，有利地在与端部间隔开的端部部段处，在热侧上设置有凹部。在此，凹部具有额定高度的至少5％和最多20％的深度。可以使用凹部，以便引起密封件在纵向方向上的固定。在同一端部部段处存在突出部的情况下，凹部优选地处于端部与突出部之间。

19、本发明的构思还引起根据本发明的热屏蔽元件的实现。所述热屏蔽元件具有这种——如上已经描述的——热侧和相对置的冷侧。在此，沿着纵向方向延伸有朝向冷侧敞开的密封槽。在密封槽中设置有密封件，所述密封件在热侧上具有槽面，并且在冷侧上具有贴靠面。

20、在此需要的是，安装在热屏蔽元件上的密封件在室温下——在安装在承载结构上之前——仅在两个相对置的端部部段处安置在密封槽的槽底上，其中与此相对，在端部部段之间的区域中，在槽面与槽底之间存在自由空间。由此，在端部部段的区域中创建从贴靠面直至热屏蔽元件的热面的限定的间距，其中在端部部段之间的区域中从贴靠面直至热面的间距可以由于槽面与槽底之间的按照规定存在的自由空间而在安装在承载结构上的情况下适配。

21、根据本发明，热屏蔽元件的密封件具有多个彼此间隔开的留空部。在此，留空部沿着纵向方向延伸，并且从贴靠面开始——与之前描述的实施方案类似。

22、在此特别有利的是，根据本发明的密封件在如上所述的实施方案中使用。

23、至少特别有利的是，热屏蔽元件的密封件在两个相对置的端部部段处在热侧上分别具有突出部，并且利用所述突出部——并且优选地仅利用所述突出部——安置在密封槽的槽底上。

24、利用根据本发明的热屏蔽元件，如前所述的那样，根据本发明的热屏蔽件的形成成为可能。在此，热屏蔽件包括承载结构，在所述承载结构上安装有多个热屏蔽元件，其中相应的密封件的贴靠面安置在承载结构上。在留空部的长度上由此产生自由冷却空气横截面。

25、可以有利地引起相应的密封件的贴靠面在承载结构上的完全贴靠，其方式为：密封件在安装热屏蔽元件的情况下弹性地变形。在此，具有贴靠面的密封件成型为，使得与安装之前的无应力的情况相比，在端部部段之间的区域中，槽面与槽底之间的间距通过安装而减小。由此可以有利地确保期望的冷却空气流可以通过留空部流过，而不出现明显的额外泄漏。

26、为了调节冷却空气流，还有利的是，在安装状态下，在没有密封件的热屏蔽元件与承载结构之间至少在留空部的区域中存在间隙。这确保沿着热屏蔽元件下方通过留空部的自由横截面。