DE10158150B4

DE10158150B4 - Verfahren und Einrichtung zur Wärmebehandlung von Turbinenscheiben

Info

Publication number: DE10158150B4
Application number: DE2001158150
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr. Knippschild; Peter Dipl.-Ing. Janschek; Karl Schreiber
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: AU2002357488A1; DE10158150A1; WO2003046228A1

Abstract

Turbinenscheiben-Abkühlverfahren zur Abkühlung am Ende der Wärmebehandlung von Turbinenscheiben (4) für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen, im Bereich eines Wärmebehandlungsbades (1), in dem mindestens eine Turbinenscheibe (4) innerhalb des Wärmebehandlungsbades (1) auf einem Wärmebehandlungsrost (3) positioniert wird, der mit vorgebbarer Hubfrequenz zwischen 0,25 und 1,5 Hz axial alternierend innerhalb des umgebenden Kühlmediums (2) bewegbar ist, innerhalb des Bades (1) dergestalt in alternierende Relativbewegung (2',3') versetzt wird, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige und achsensymmetrische laminate Umströmung der Turbinenscheibe (4) durch das Kühlmedium (2) herbeigeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Turbinenscheiben-Abkühlverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Zur Herstellung und zur Erzeugung gewünschter Werkstückeigenschaften werden Turbinenscheiben (z.B. Scheiben in Turbomaschinen) vielfach einer Wärmebehandlung unterzogen.
Am Ende dieser Wärmebehandlung werden diese Turbinenscheiben zum Teil rasch abgekühlt, um die gewünschten Gefügeeigenschaften einzustellen. Dies geschieht üblicherweise in Wärmebehandlungsbädern, z.B. Öl- oder Wasserbädern. Gasblasenbildungen und Konvektion führen zu zum Teil unterschiedlichen, nicht kontrollierten Abkühlbedingungen, die zwangsläufig eine ebenso unkontrollierte Eigenspannungsverteilung innerhalb der Turbinenscheibe nach sich ziehen. Die betriebsrelevanten Gebrauchseigenschaften der Turbinenscheiben hängen jedoch stark von den Abkühleigenschaften ab, so dass eine bessere Kontrolle und insbesondere Reproduzierbarkeit erstrebenswert erscheint.
Turbinenscheiben unterliegen, bedingt durch ihre im Betriebszustand hohen Drehzahlen, sehr hohen tangentialen Zugspannungen, welche die maximale Leistung dieser Turbinenscheiben begrenzen. Infolge der Abkühlung werden im äußeren Scheibenkreisbereich dieser Turbinenscheiben- hohe tangentiale Druckeigenspannungen erzeugt, welche im zyklischen Belastungsfall die maximalen Zugspannungen deutlich herabsetzen (Absenkung der Mittelspannung) und damit die Lebensdauer erheblich verlängern. Diese Druckeigenspannungen stellen sich dadurch ungesteuert oder auch zufällig ein, dass die Bauteilwandstärken im genannten Bereich typischerweise geringer, als im inneren Bereich der Turbinenscheiben sind und damit einer höheren Abkühlgeschwindigkeit unterliegen.
Der sehr hohe Wärmeeintrag der über 1000°C warmen Turbinenscheiben in das Wärmebehandlungsbad macht üblicherweise einen Wärmeaustausch des Kühlmediums während des Abkühlvorgangs erforderlich. Dadurch werden Strömungen im Kühlmedium erzeugt, die die Abkühlrate an den angeströmten Bereichen der Turbinenscheiben erhöhen und damit weitere Asymmetrien der Einspannungen im Bauteil erzeugen. Dieses Eigenspannungsprofil stellt sich somit unkontrolliert ein, und zwar bedingt durch die unterschiedliche Bauteilgeometrie (Massenverteilung), Temperatur und Viskosität des Kühlmediums usw. Aufgrund der vorab genannten unkontrollierten Bedingungen können diese Eigenspannungen im Bereich des äußeren Scheibenkranzes der Turbinenscheiben um mehrere 100 MPa schwanken, was bis zu 30 % ihrer Werkstofffestigkeit entspricht, so dass definitiv nur die statistisch abgesicherten, minimalen Druckeigenspannungen als Lebensdaueransatz nutzbar sind.

Der US-A 4,155,780 ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung einzelner Turbinenscheiben zu entnehmen, indem selbige innerhalb einer Wärmekapsel zur Isolierung ihrer inneren Bauteilbereiche plaziert werden. Die jeweilige Turbinenscheibe wird anschließend gleichmäßig auf 1200°F erhitzt und anschließend innerhalb eines Kühlmittels auf 200°F abgekühlt. Anschließend wird die Wärmekapsel entfernt und die Turbinenscheibe gleichmäßig weiter abgekühlt. Diese Maßnahme ist relativ problematisch in bestehende Wärmebehandlungseinrichtungen zu integrieren. Sie ist durch den umgebenden Kasten kompliziert handhabbar und führt zu außerordentlichen großen Spannungsunterschieden, die bis zum Bauteilboden führen können. Ferner ist die Abkühlgeschwindigkeit im Mittenbereich der Turbinenscheibe so gering, dass bei vielen Werkstoffen die erforderlichen Abkühlgeschwindigkeiten nicht erreicht werden. Der beschriebene Vorschlag erfordert eine Einzelbauteilbehandlung, was ebenfalls üblichen Abläufen bei der Wärmebehandlung widerspricht und damit den Gesamtablauf des Betriebes ungünstig beeinflußt.

Vorhandenes Festigkeitspotential von Werkstoffen kann nur teilweise genutzt werden, da durch unkontrollierte Eigenspannungsprofile Spannungsspitzen induziert werden, die die Bauteilbelastbarkeit herabsetzen. Radiale Eigenspannungsprofile stellen sich nach dem Stand der Technik ein, beeinflusst im wesentlichen durch die Bauteilgeometrie und deren Massenverteilung. Auch bei Turbinenscheiben, deren Anforderungsprofil keine Bereiche ausgeprägter Eigenspannungen erfordert, stellen sich unkontrolliert Eigenspannungszustände durch die im Anschluss an die Wärmebehandlung vorzunehmende Abkühlung ein – auch hier hervorgerufen durch unkontrollierte Konvektion und Gasblasenbildung durch Verdampfen des Kühlmediums. Radiale Eigenspannungsprofile bilden sich somit nicht den tatsächlich gewünschten Erfordernissen aus, vielmehr durch zufällige Konvektion und Bahnströmungen, die sich aus der Wärmeabfuhr aus dem Wärmebehandlungsbad ergeben.

Durch die bereits angesprochene Konvektion werden die Turbinenscheiben in der Regel nur einseitig, nämlich an der Unterseite bevorzugt abgekühlt, da infolge der Konvektion Kühlmedium nachströmt und mit zunehmender Verweildauer auf der Bauteiloberfläche zur Dampfblasenbildung neigt. Ebenfalls zufällig und nicht reproduzierbar sind Ort und Zeitpunkt der Gasblasenbildung.

Insbesondere sehr dickwandige Turbinenscheiben sind im Gefüge mangels ausreichender Wärmeabfuhr nicht mehr ausreichend schnell abzukühlen. Mit konventionellen Methoden sind neuartige Werkstoffe, wie z.B. Titanaluminide oder hochfeste Nickelbasiswerkstoffe nicht ausreichend rasch abkühlbar, so dass wesentliche durch die Werkstoffe an sich vorgegebene positive Materialeigenschaften nur unzureichend genutzt werden können.

Aus der DE 296 11 371 U1 ist eine Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall innerhalb eines Wärmebehandlungsvorganges bekannt, bei welcher ein mit einem Kühlmedium gefülltes Wärmebehandlungsbad vorgesehen ist. Weiterhin ist ein Wärmebehandlungsrost (Chargenträger) vorgesehen, welcher vertikal bewegbar ist, um die Werkstücke in das Wärmebehandlungsbad einzuführen. Als nachteilig ergibt sich bei dieser Vorrichtung, dass das Kühlmedium stark durchmischt wird, so dass die abzuschreckenden Werkstücke entsprechend angeströmt werden. Hierbei ergeben sich unkontrollierte Strömungsverhältnisse, die zu nichtsteuerbaren Wärmeübertragungen vom Werkstück auf das Kühlmedium führen. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Abkühlbedingungen, welche wiederum in unterschiedlichen Spannungen in den Werkstücken resultieren.

Eine weitere Vorrichtung zeigt die DE 30 28 901 C2 . Bei dieser Vorrichtung wird das Härtegut, welches sich in einem Elevator befindet, in das Kühlmedium abgesenkt. Während das Wärmegut in dem Kühlmedium verbleibt, wird das Kühlmedium einer starken Umwälzung unterzogen, um die Werkstücke abzukühlen. Auch hierbei ergeben sich unkontrollierte Wärmeübergänge mit den oben beschriebenen Folgen.

Aufgabe des Erfindungsgegenstandes ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung bereitzustellen, mit welchen eine Verbesserung des radialen Eigenspannungsprofiles und eine Vergleichmäßigung des tangentialen Eigenspannungsprofiles der zu behandelnden Turbinenscheiben, insbesondere aus hochwertigen Werkstoffen, wie Titanaluminiden oder Nickelbasiswerkstoffen sowie hochfeste Stähle herbeiführbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.

Hinsichtlich der Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die ebenfalls erfindungsgemäße Einrichtung sehen vor, dass durch Erzeugung gezielt einstellbarer Strömungsverhältnisse innerhalb des Wärmebehandlungsbades eine kontrollierte – bei rotationssymmetrischen Turbinenscheiben – axiale und symmetrische Umströmung der jeweiligen Turbinenscheibe ermöglicht wird. Die Erzeugung der genannten Strömungsverhältnisse kann einerseits durch gezielte Auf- und Abbewegung des das bzw. die Turbinenscheiben aufnehmenden Wärmebehandlungsrostes bzw. Erzeugung einer entsprechend gerichteten Strömungsbewegung durch die definierte Verwirbelung des Kühlmediums innerhalb des Wärmebehandlungsbades erzeugt werden. Darüber hinaus denkbar sind kombinierte Bewegungen, sowohl des Wärmebehandlungsrostes als auch des umgebenden Mediums. Durch den Erfindungsgegenstand wird eine bevorzugt bei rotationssymmetrischen Turbinenscheiben auftretende, ebenfalls rotationssymmetrische Umströmung der Turbinenscheiben, wie Turbinenscheiben für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen sichergestellt. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass infolge der alternierenden Relativbewegung der Turbinenscheiben zum bedarfsweise ruhenden Kühlmedium, unabhängig von Positioniergenauigkeit der Turbinenscheiben auf dem Wärmebehandlungsrost und damit auch in industrieller Prozessumgebung, bei jedem Bauteil für sich, die axialsymmetrische Umströmung von Ober- und Unterseite von selbst einstellt und damit auch in industrieller Arbeitsumgebung dieser Ablauf zu einer robusten und gut reproduzierbaren Abkühlung führt.

Die Badbewegung zum Wärmeaustausch des Kühlmediums findet unterhalb des Wärmebehandlungsrostes statt. Jeweils am oberen Hubende des Wärmebehandlungsrostes ist der größte Teil des Kühlmediums unterhalb des Wärmebehandlungsrostes vorgesehen, so dass ein sicherer Wärmeaustausch des Kühlmediums stattfinden kann, ohne jedoch die oben liegenden Turbinenscheiben durch unerwünschte Strömungen negativ zu beeinflussen. Die Gitterstruktur des Wärmebehandlungsrostes ist so vorzusehen, dass das Kühlmedium möglichst frei durchströmen kann und auf der Oberseite des Wärmebehandlungsrostes beruhigt und laminar austritt.

Vorteilhafterweise beinhaltet der Wärmebehandlungsrost mindestens drei Distanzbolzen zur Aufnahme jeweils einer, insbesondere rotationssymmetrischen Turbinenscheibe, wobei vorteilhafterweise mehrere Turbinenscheiben auf einem Wärmebehandlungsrost, horizontal zueinander ausgerichtet, vorgesehen werden können. Infolge eines vorgebbaren Abstandes der jeweiligen Turbinenscheibe vom Wärmebehandlungsrost von mindestens 2 mm kann sich auch von der Bauteilunterseite her eine gleichmäßige axialsymmetrische Strömung um das jeweilige Bauteil herum anlegen.

Bedarfsweise können im Bereich des Wärmebehandlungsrostes und/oder der Turbinenscheiben Strömungsbleche vorgesehen werden. Durch gezielte Anordnung in definierten radialen Abständen zu den Turbinenscheiben kann eine definierte Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit sowie des Wärmeüberganges und damit der Abkühlgeschwindigkeit realisiert werden, da bei steigender Strömungsgeschwindigkeit auf der Bauteiloberfläche auch die Abkühlgeschwindigkeit steigt.

Mit dem Erfindungsgegenstand werden gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile erzielt:

– Erhöhte Zuverlässigkeit durch Prozessreproduzierbarkeit, insbesondere für sogenannte kritische Turbinenscheiben, wie Turbinenscheiben für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen, insbesondere aus Titanaluminiden oder Nickelbasiswerkstoffen sowie hochfesten Stählen.
– Gewichtsreduzierung der Turbinenscheiben, da eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Festigkeitspotentials gegeben ist.
– Kostengünstiger infolge der höheren Lebensdauer, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Turbinenscheiben für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen.
– Höhere Temperaturen im Bereich des äußeren Scheibenkranzes, insbesondere von Turbinenscheiben für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen, da Spannungen optimiert in kühlere Bereiche der Scheiben geleitet werden können.
– Verbessertes Gefüge durch erhöhte Abkühlgeschwindigkeit.
– Gute Integrierbarkeit in bereits bestehende Wärmebehandlungsanlagen.

Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Es zeigen:
1 und 2 Wärmebehandlungsbäder, beinhaltend jeweils einen Wärmebehandlungsrost einmal mit und einmal ohne Strömungsbleche.
Die 1 und 2 zeigen jeweils Wärmebehandlungsbäder 1, in denen ein in diesem Beispiel durch Öl gebildetes Kühlmedium 2 vorgesehen ist. Innerhalb des Wärmebehandlungsbades 1 ist ein Wärmebehandlungsrost 3 positioniert, der zur Aufnahme von Turbinenscheiben 4 aus einer Ti-Al-Legierung für fliegende Gasturbinen bolzenartig ausgebildete Abstandselemente 5 beinhaltet. Dargestellt ist lediglich eine einzelne Turbinenscheibe 4, beinhaltend einen dünneren Außenbereich 4' sowie einen dickeren Innenbereich 4'', wobei der Wärmebehandlungsrost 3 auch für vier oder sechs Turbinenscheiben 4 geeignet ist. Die Spitzen der Abstandselemente 5 sind im Wesentlichen am äußeren Rand des Außenbereiches 4' der Turbinenscheibe 4 angeordnet. Erfindungsgemäß ist der Wärmebehandlungsrost 3 relativ zum umgebenden Kühlmedium 2 heb- und. senkbar 3' vorgesehen, wobei bedarfsweise auch eine rotatorische Dreh- und/oder Schwenkbewegung 2' des Wärmebehandlungsrostes 3 innerhalb des umgebenden Kühlmediums herbeigeführt werden kann. Ebenfalls denkbar ist, ergänzend, oder für sich gesehen, dem umgebenden Kühlmedium, beispielsweise durch Bedüsung oder Leitelemente 6 eine im wesentlichen vertikal gerichtete Strömungskomponente aufzuzwingen, durch welche ähnliche Effekte, wie beim alternierenden Heben und Senken 3' des Wärmebehandlungsrostes 3, erzeugt werden können. Ebenfalls denkbar ist eine Kombination der genannten Relativbewegungen 2',3', was der Fachmann in Abhängigkeit vom jeweiligen abzukühlenden Bauteil 4 in entsprechender Weise vorsehen wird.
Wie in 2 angedeutet, können bedarfsweise Strömungsbleche 6 im inneren sowie äußeren Bereich der Turbinenscheiben 4 vorgesehen werden, durch welche insbesondere in den dicker ausgebildeten Bereichen 4'' der Turbinenscheibe 4 bevorzugte Strömungsverhältnisse des umgebenden Kühlmediums erzeugt werden können.
In diesen Beispielen ist – wie bereits angesprochen – lediglich eine einzelne Turbinenscheibe 4 dargestellt, wobei jedoch auf gebräuchlichen Wärmebehandlungsrosten 3 mehrere Turbinenscheiben 4, horizontal zueinander ausgerichtet, nebeneinander angeordnet werden können, so dass jede einzelne Turbinenscheibe 4 ohne komplizierte Haltevorrichtungen allein infolge der zyklischen Hubbewegung 3' des Wärmebehandlungsrostes 3 symmetrisch umströmt werden kann. Die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile werden durch den Erfindungsgegenstand überwunden, wobei zusätzlich durch den mit dem Erfindungsgegenstand vorgeschlagenen Abkühlprozess eine Einflussnahme auf das radiale Eigenspannungsprofil genommen werden kann. Zur Erlangung der gewünschten mechanischen Werkstoffeigenschaften können gegenüber dem Stand der Technik wesentlich höhere Abkühlraten als mit herkömmlichen Wärmebehandlungsanlagen erreicht werden. Bevorzugt können durch den Erfindungsgegenstand auch neuere Werkstoffklassen, wie z.B. Titanaluminiden bzw. Nickelbasiswerkstoffen sowie hochfesten Stählen, entsprechend Rechnung getragen werden.
In den aufgezeigten Beispielen sollen folgende Annahmen getroffen werden:

– Turbinenscheibe bestehend aus (in Atom-%) 45 % Al, 8 % Nb, 0,2 % C, Rest Ti
– Wärmebehandlungstemperatur vor der Abkühlung 1360°C
– Hubweg des Wärmebehandlungsrostes 1000 mm
– Hubfrequenz 0,5 Hz
– Abstand Turbinenscheibe/Wärmebehandlungsrost 60 mm
– Kühlmedium Öl
– 30 % erhöhte Abkühlgeschwindigkeit gegenüber ungesteuerter Abkühlung

Die Turbinenscheiben werden vor der Abkühlung im Wärmebehandlungsbad bei einer α-Temperatur von 1360°C lösungsgeglüht und sollen erfindungsgemäß im Öl als Kühlmedium enthaltenden Wärmebehandlungsbad rasch abkühlt werden. Die Turbinenscheiben werden hierbei auf dem bereits angesprochenen Wärmebehandlungsrost mit Abstand zu selbigem positioniert. Der Wärmebehandlungsrost wird anschließend unter alternierender Hub- und Senkbewegung in das Öl eingebracht, wobei die bereits angesprochenen Anströmverhältnisse an den einzelnen Turbinenscheiben erzeugt werden.
Die Streuung der tangentialen Eigenspannungen konnte gegenüber dem Stand der Technik um 150 MPa oder 75 % verbessert werden. Soll bei Turbinenscheiben nicht nur die Gleichmäßigkeit der tangentialen Eigenspannungsprofile verbessert sondern auch die Abkühlrate erhöht werden, so wird der Fachmann eine bedarfsweise erhöhte Hubfrequenz und/oder Hubbewegung auswählen.
Der Wärmeübergang im laminaren Strömungsbereich der Turbinenscheiben 4 zum Kühlmedium 2 steigt hierbei näherungsweise mit dem Exponenten 0,5 zur Strömungsgeschwindigkeit, so dass der Wärmeübergang und damit die Abkühlrate durch Amplitude und Frequenz des Wärmebehandlungsrostes 3 variabel einstellbar ist. Durch Anordnung möglicher Strömungsbleche 6 kann die Abkühlrate örtlich definiert an der Turbinenscheibe 4 vorteilhaft beeinflusst werden.
Durch die in den 1 und 2 dargestellten Pfeile 2' sind die erzeugbaren Strömungsverhältnisse innerhalb des Wärmebehandlungsbades 1 dargestellt, wobei der Durchtritt des umgebenden Kühlmediums 2 in vertikaler Richtung durch die Ausnehmungen 7 des Wärmebehandlungsrostes 3 erzeugbar ist.
Mit dem Erfindungsgegenstand können insbesondere rotationssymmetrische Schmiedeteile, wie Turbinenscheiben für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen im Hinblick auf ihre radialen Eigenspannungsprofile verbessert und im Hinblick auf ihre tangentialen Eigenspannungsprofile vergleichmäßigt werden, und zwar durch die bereits beschriebene vertikale alternierende Relativbewegung der Turbinenscheiben 4 zum umgebenden Kühlmedium 2 in axialer Bauteilrichtung. Durch diese Maßnahme werden die Turbinenscheiben 4 gleichmäßig achsensymmetrisch umströmt und bei entsprechender Ausbildung der Wärmebehandlungsgitterroste 3 (7) können die Turbinenscheiben 4 in Achsrichtung laminar angeströmt werden.

Claims

Turbinenscheiben-Abkühlverfahren zur Abkühlung am Ende der Wärmebehandlung von Turbinenscheiben (4) für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen, im Bereich eines Wärmebehandlungsbades (1), in dem mindestens eine Turbinenscheibe (4) innerhalb des Wärmebehandlungsbades (1) auf einem Wärmebehandlungsrost (3) positioniert wird, der mit vorgebbarer Hubfrequenz zwischen 0,25 und 1,5 Hz axial alternierend innerhalb des umgebenden Kühlmediums (2) bewegbar ist, innerhalb des Bades (1) dergestalt in alternierende Relativbewegung (2',3') versetzt wird, dass eine im Wesentlichen gleichmäßige und achsensymmetrische laminate Umströmung der Turbinenscheibe (4) durch das Kühlmedium (2) herbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Wärmebehandlungsbades (1) und/oder im Bereich des Wärmebehandlungsrostes (3) Leitelemente (6) zur Strömungsumlenkung des die Turbinenscheiben (4) bzw. den Wärmebehandlungsrost (3) umgebenden Kühlmediums (2) vorgesehen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Wärmebehandlungsrost (3) dergestalt ausgebildet bzw innerhalb des Wärmebehandlungsbades (1) angeordnet wird, dass eine in ihrer Achsrichtung laminare Anströmung der Turbinenscheiben (4) durch das Kühlmedium (2) herbeigeführt wird.
Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung zur Abkühlung innerhalb der Wärmebehandlung von Turbinenscheiben (4) für Fluggasturbinen oder stationäre Gasturbinen, beinhaltend mindestens einen innerhalb eines Wärmebehandlungsbades (1) vorgesehenen Wärmebehandlungsrost (3) zur Aufnahme mindestens einer Turbinenscheibe (4), wobei eine alternierende Bewegung (2',3') zwischen dem Wärmebehandlungsrost (3), respektive der Turbinenscheibe (4) und dem umgebenden Kühlmedium (2) herbeiführbar ist, wobei der Wärmebehandlungsrost (3) zur Positionierung des oder der Turbinenscheibe (4) Aufnahmeelemente (5) beinhaltet, deren Länge so zu wählen ist, dass der Abstand zwischen Wärmebehandlungsrost (3) und der Turbinenscheibe (4) mindestens 2 mm beträgt, so dass das Kühlmedium ungehindert durch den Wärmebehandlungsrost strömen kann.
Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmebehandlungsrost (3) relativ zum umgebenden Kühlmedium (2) alternierend heb- und senkbar (3') ausgebildet ist.
Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung des Wärmebehandlungsrostes (3) in Amplitude und Frequenz den jeweils vorgebbaren Anforderungen, wie Gefügeeigenschaften oder dergleichen, der Turbinenscheibe (4) anpassbar sind.
Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen einzelnen Wärmebehandlungsrost (3) zur gleichzeitigen horizontal zueinander ausgerichteten Aufnahme mehrerer rotationssymmetrischer Turbinenscheiben (4).
Turbinenscheiben-Abkühleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Wärmebehandlungsrostes (3) und/oder der Turbinenscheibe (4) Strömungselemente (6) vorgesehen sind.