DE102009051135A1 - Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating - Google Patents

Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating Download PDF

Info

Publication number
DE102009051135A1
DE102009051135A1 DE102009051135A DE102009051135A DE102009051135A1 DE 102009051135 A1 DE102009051135 A1 DE 102009051135A1 DE 102009051135 A DE102009051135 A DE 102009051135A DE 102009051135 A DE102009051135 A DE 102009051135A DE 102009051135 A1 DE102009051135 A1 DE 102009051135A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blade
rubber
highly elastic
coating
blading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009051135A
Other languages
German (de)
Inventor
Anett Berndt
Markus Mantei
Dr. Zeininger Heinrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102009051135A priority Critical patent/DE102009051135A1/en
Priority to EP10775773A priority patent/EP2494153A2/en
Priority to PCT/EP2010/066299 priority patent/WO2011051362A2/en
Publication of DE102009051135A1 publication Critical patent/DE102009051135A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/282—Selecting composite materials, e.g. blades with reinforcing filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/611—Coating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/70—Treatment or modification of materials
    • F05D2300/702—Reinforcement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

The blade (1) has a highly elastic elastomeric coating part (3) arranged on an upper blade surface of the blade. A metal coat part (4) is provided on the upper blade surface on the highly elastic elastomeric coating part, where the metal coat part is a flexible, thin, energy-absorbing metal coating, and is designed as a metal film. The blade is made of metal or fiber composite material. The metal film is thinner than the elastomeric coating. The metallic coating is titanium or steel and includes additional fraction of nitrate or silicon.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die Schaufel als Werkstoff Metall oder einen Faserverbundwerkstoff umfasst. Ferner betrifft die Erfindung eine Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, sowie ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die zumindest eine Schaufel als Werkstoff Metall oder Faserverbundwerkstoff umfasst.The present invention relates to a blade of a rotor blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the blade material comprises metal or a fiber composite material. Furthermore, the invention relates to a blading or Leitbeschaufelung, in particular the blading of a turbine stage of a turbine, and a method for producing at least one blade of a blade blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the at least one blade as material comprises metal or fiber composite material ,

Schaufeln der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine sind hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Insbesondere bei Dampfturbinen sind die Schaufeln, auch als Schaufelblätter bezeichnet, einer hohen Tropfenschlagserosionsbeanspruchung ausgesetzt. So wird beispielsweise die Lebensdauer der Beschaufelung, insbesondere der Endstufenlaufschaufeln, einer Kondensationsdampfturbine durch die Tropfenschlagserosionsbeanspruchung erheblich bestimmt. Durch die Tropfenschlagerosion wird selbst gehärteter Stahl abgetragen. Beim Einsatz von Faserverbundwerkstoffen mit einem angestrebten höheren Produkt aus Fläche mal Drehzahl steigt die Erosionsbelastung nochmals deutlich. Wassertropfen mit einer Größe von ca. 25–400 μm, insbesondere von ca. 100 μm, und einer Relativ Geschwindigkeit von über 650 m/s können dabei auf der Schaufeloberfläche auftreffen.Blades of the blading of a turbine stage of a turbine are exposed to high stresses. Particularly in steam turbines, the blades, also referred to as blades, are exposed to a high drop impact erosion stress. For example, the life of the blading, in particular the end stage blades, of a steam turbine condensation turbine is significantly determined by the drop impact erosion stress. The drop impact erosion removes even hardened steel. When using fiber composites with a higher target product of surface times speed, the erosion load again increases significantly. Water drops with a size of about 25-400 microns, in particular of about 100 microns, and a relative speed of about 650 m / s can impinge on the blade surface.

Schaufeln aus reinem Faserverbundwerkstoff werden jedoch schon bei geringeren Geschwindigkeiten der Wassertropfen in wenigen Minuten zerstört. Aber auch Schaufeln aus Metall, insbesondere aus Stahl oder Titan, werden durch die Tropfenschlagserosionsbeanspruchung nach einer gewissen Zeit beschädigt und damit unbrauchbar.Blades of pure fiber composite material are destroyed even at lower speeds of the water droplets in a few minutes. But even blades made of metal, especially steel or titanium, are damaged by the Tropfenschlagserosionsbeanspruchung after a certain time and thus unusable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung sowie eine Laufbeschaufelung oder eine Leitbeschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine bereitzustellen, die trotz einer hohen Beanspruchung, insbesondere einer Tropfenschlagserosionsbeanspruchung, beständig bleiben und eine hohe Lebensdauer aufweisen. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer derartigen Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, geschaffen werden.The invention has for its object to provide a blade of a blade blading or a Leitbeschaufelung and a blading or a Leitbeschaufelung a turbine stage of a turbine, despite a high stress, in particular a Tropfenschlagserosionsbeanspruchung, remain resistant and have a long life. Furthermore, a method for producing at least one such blade of a rotor blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine to be created.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, durch eine Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 11 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 12 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaufel beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung sowie dem Verfahren, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann.These objects are achieved according to the invention by a blade of a rotor blading or a Leitbeschaufelung with the features of independent claim 1, by a blading or Leitbeschaufelung, in particular the blading of a turbine stage of a turbine, having the features according to independent claim 11 and by a method for manufacturing at least a blade of a blade blading or a Leitbeschaufelung with the features according to independent claim 12 solved. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims and the description. In this case, features and details that are described in connection with the blade according to the invention, of course, also in connection with the blading according to the invention or Leitbeschaufelung and the method, and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention can always be taken reciprocally.

Die Aufgabe wird gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bei einer Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die Schaufel als Werkstoff Metall oder Faserverbundwerkstoff umfasst, und bei der zumindest bereichsweise an der Schaufeloberfläche der Schaufel wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung angeordnet ist, gelöst. Durch die zusätzlich an der Schaufeloberfläche angeordnete hochelastische Elastomerbeschichtung ist die Schaufel beständiger gegenüber äußeren Beanspruchungen, insbesondere gegenüber einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung. Durch die hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche kann die Lebendauer der Schaufel deutlich verlängert werden. Dadurch, dass die Schaufel wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche auf weist, weist die Schaufel vorteilhafterweise eine höhere Energieaufnahme auf. Die hochelastische Elastomerbeschichtung weist ferner eine hohe Zugfestigkeit auf. Eine derartig ausgebildete Schaufel einer Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere einer Turbinenstufe einer Turbine, ist durch einen geringen Materialabtrag bei einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung gekennzeichnet. Durch die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung erhält die Schaufel vorteilhafterweise ein hohes elastisches Relaxationsvermögen.The object is according to the first aspect of the invention in a blade blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the blade material as metal or fiber composite material, and at least partially on the blade surface of the blade at least one highly elastic elastomer coating is arranged, solved. By additionally arranged on the blade surface highly elastic elastomer coating, the blade is more resistant to external stresses, especially against a drop impact erosion stress. Due to the highly elastic elastomer coating on the blade surface, the life of the blade can be significantly extended. The fact that the blade has at least one highly elastic elastomer coating on the blade surface, the blade advantageously has a higher energy consumption. The highly elastic elastomer coating also has a high tensile strength. Such a trained blade of a blade blading or Leitbeschaufelung, in particular a turbine stage of a turbine is characterized by a low material removal in a drop impact erosion stress. Due to the at least one highly elastic elastomer coating, the blade advantageously receives a high elastic relaxation capacity.

Eine derartige, mit einer hochelastischen Elastomerbeschichtung versehene Schaufel, die als Grundwerkstoff einen Faser verbundwerkstoff aufweist, ist relativ leicht und kann des halb relativ groß ausgebildet sein. Die hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche verhindert eine übermäßige Beschädigung der Schaufel. Das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung kann sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, findet aber danach wieder in seine ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. D. h., die auftreffenden Wassertropfen verformen die Oberfläche der hochelastischen Elastomerbeschichtung der Schaufel allenfalls kurzfristig. Die hochelastische Elastomerbeschichtung nimmt aber aufgrund der Elastizität nach dem Aufschlag eines Wassertropfens wieder ihre Ausgangsform ein.Such, provided with a highly elastic elastomer coating blade, which has a fiber composite material as the base material is relatively light and can be made of semi relatively large. The highly elastic elastomeric coating on the blade surface prevents excessive damage to the blade. The elastomer of the highly elastic elastomer coating can be elastic under tensile and compressive load deform, but then returns to its original, undeformed form. In other words, the impinging drops of water deform the surface of the highly elastic elastomer coating of the blade at most in the short term. However, due to the elasticity after the impact of a drop of water, the highly elastic elastomer coating returns to its original shape.

Im Sinne der Erfindung kann die Schaufel Teil einer Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung einer Turbine, beispielsweise einer Gas- oder Dampfturbine, sein. Die Schaufel muss aber nicht zwangsläufig die Schaufel einer Turbine sein. So kann die Schaufel beispielsweise auch Teil eines Propellers eines Flugzeuges oder eines Hubschraubers bzw. die Schaufel einer Lüftungsbeschaufelung sein.For the purposes of the invention, the blade may be part of a rotor blading or guide blading of a turbine, for example a gas or steam turbine. The bucket does not necessarily have to be the blade of a turbine. For example, the blade may also be part of a propeller of an aircraft or a helicopter or the blade of a ventilation blading.

Die hochelastische Elastomerbeschichtung kann die Schaufel vollständig umgeben. Beispielsweise kann die hochelastische Elastomerbeschichtung um die Schaufel gespannt oder auf die Schaufel aufgeschrumpft sein. D. h., die hochelastische Elastomerbeschichtung kann auf beiden Schaufelseiten vorgesehen sein. Alternativ kann die hochelastische Elastomerbeschichtung auf nur einer Seite der Schaufel angeordnet sein. Dabei ist die hochelastische Elastomerbeschichtung vorzugsweise auf der Seite der Schaufel angeordnet, die beim Betrieb der Schaufel bzw. der Beschaufelung dem Strom eines Mediums zugewandt ist.The highly elastic elastomer coating can completely surround the blade. For example, the highly elastic elastomeric coating may be stretched around the blade or shrunk onto the blade. That is, the highly elastic elastomeric coating may be provided on both sides of the blade. Alternatively, the highly elastic elastomeric coating may be disposed on only one side of the blade. In this case, the highly elastic elastomer coating is preferably arranged on the side of the blade, which faces the flow of a medium during operation of the blade or the blading.

Die Schaufel kann aus einem Metall, beispielsweise aus Stahl oder Titan, ausgebildet sein. Die hochelastische Elastomerbeschichtung ist zumindest bereichsweise an der Schaufeloberfläche, d. h. an dem Metall, angeordnet. Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann bei der Schaufel vorgesehen sein, dass die Schaufel aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist und dass der Faserverbundwerkstoff insbesondere ein kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoff ist. Eine Schaufel aus einem derartigen Grundwerkstoff, die zusätzlich wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung aufweist, ist besonders leicht und gleichzeitig stabil ausgebildet. Insbesondere kann eine Schaufel aus einem Faserverbundwerkstoff aufgrund des geringen Gewichtes größer ausgebildet werden, als eine Schaufel aus Metall. Ferner weist eine, aus einem kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoff ausgebildete Schaufel eine besonders hohe Zugfestigkeit und eine hohe Beständigkeit bei einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung auf.The blade can be made of a metal, for example of steel or titanium. The highly elastic elastomer coating is at least partially on the blade surface, d. H. on the metal, arranged. According to an expedient development of the invention, it can be provided in the blade that the blade is formed from a fiber composite material and that the fiber composite material is in particular a carbon fiber reinforced composite material. A blade of such a base material, which additionally has at least one highly elastic elastomer coating, is particularly lightweight and at the same time stably formed. In particular, a blade made of a fiber composite material due to the low weight can be made larger than a blade made of metal. Further, a blade formed of a carbon fiber reinforced composite material has a particularly high tensile strength and a high resistance to drop impact erosion stress.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann bei der Schaufel vorgesehen sein, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche mittels eines Klebstoffs oder einer Kombination aus einem Haftvermittler und einem Klebstoff auf- bzw. angeklebt ist. Durch das Ankleben der hochelastischen Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche der Schaufel kann eine sichere und feste Verbindung zwischen der hochelastischen Elastomerbeschichtung und der Schaufel geschaffen werden. Dabei kann die hochelastische Elastomerbeschichtung nur mittels eines Klebstoffes an der Schaufeloberfläche befestigt werden. Alternativ dazu kann die hochelastische Elastomerbeschichtung durch eine Kombination aus einem Klebstoff und einem Haftvermittler an der Schaufeloberfläche befestigt werden. Der Haftvermittler, auch als Primer bezeichnet, verbessert die Verklebungsfestigkeit insbesondere bei schlecht zu verklebenden Werkstoffen oder bei besonderen Beanspruchungen. So schafft der Haftvermittler bei schlecht verklebbaren Werkstoffen oder Oberflächen eine Haftbrücke zwischen dem Werkstoff, hier der Schaufeloberfläche, und dem Klebstoff. Der Haftvermittler ist insbesondere beim Ankleben der hochelastische Elastomerbeschichtung auf eine Schaufel aus Metall vorteilhaft. Die Kombination aus Haftkleber und Klebstoff verbessert die Haftung der hochelastischen Elastomerbeschichtung an der Schaufel oberfläche, insbesondere wenn diese einer Feuchtigkeits- und Temperaturbelastungen ausgesetzt wird. Vorteilhafterweise ist der Haftvermittler in sehr dünnen Schichten auf die Schaufeloberfläche aufgetragen, da er dann am wirksamsten ist. Haftvermittler sind über einen langen Zeitraum hinweg wirksam, so dass der Haftvermittlerauftrag und der Klebstoffauftrag auch zeitlich getrennt voneinander vorgenommen werden können. Das Ankleben der hochelastischen Elastomerbeschichtung auf eine aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildete Schaufel erfordert in der Regel keinen zusätzlichen Haftvermittler. Als Haftvermittler können beispielsweise andere Klebstoffe verwendet werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention may be provided in the blade that the highly elastic elastomer coating on the blade surface by means of an adhesive or a combination of a bonding agent and an adhesive is glued or glued. By adhering the highly elastic elastomeric coating to the blade surface of the blade, a secure and strong bond can be created between the highly resilient elastomeric coating and the blade. In this case, the highly elastic elastomer coating can be attached only by means of an adhesive to the blade surface. Alternatively, the highly resilient elastomeric coating may be secured to the blade surface by a combination of an adhesive and a primer. The adhesion promoter, also referred to as primer, improves the bond strength, in particular in the case of poorly adhering materials or under special stresses. Thus, the adhesion promoter creates a bond between the material, here the blade surface, and the adhesive in poorly bondable materials or surfaces. The adhesion promoter is particularly advantageous when adhering the highly elastic elastomer coating to a metal blade. The combination of pressure-sensitive adhesive and adhesive improves the adhesion of the highly elastic elastomeric coating to the blade surface, especially when exposed to moisture and temperature stress. Advantageously, the adhesion promoter is applied in very thin layers on the blade surface, since it is then most effective. Adhesion promoters are effective over a long period of time, so that the primer application and the adhesive application can also be performed separately from each other. Sticking the highly elastic elastomer coating on a formed of a fiber composite blade usually requires no additional adhesion promoter. As adhesion promoters, for example, other adhesives can be used.

Bevorzugt ist der Klebstoff ein Epoxidharz-Klebstoff oder ein Polyurethan-Klebstoff. So weisen Epoxidharz-Klebstoffe oder Polyurethan-Klebstoffe extrem hohe Klebfestigkeiten auf. Ferner sind derartige Klebstoffe elastisch und spannungsausgleichend. Ebenso sind derartige Klebstoffe extrem beständig gegenüber Schlag- oder Stoßbelastungen, so dass sie der Tropfenschlagerosionsbeanspruchung standhalten können. Epoxidharz-Klebstoffe sind in der Regel zweikomponentig, nämlich aus einem Epoxidharz und einem Härter aufgebaut. Ausgehärtete Klebstoffe auf Polyurethan- und Epoxidbasis weisen eine sehr hohe Festigkeit auf, so dass mit derartigen Klebstoffen hochelastische Elastomerbeschichtungen und Verbundfaserwerkstoffe sehr gut und medienstabil miteinander verbunden werden können. D. h., mit derartigen Klebstoffen können für Kautschuke, insbesondere für Polyurethan-Kautschuke, hohe Abzugskräfte erzielt werden. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten in der Turbine sind Klebkräfte von über 120 N/cm2 vorteilhaft. Daher ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung bei der Schaufel vorgesehen ist, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung mit einer Klebkraft von mehr als 120 N/cm2 an die Schaufel aufgeklebt bzw. angeklebt ist. Mit Klebstoffen auf Polyurethan- und Epoxidbasis sind Abzugskräfte von 50 N–130 N und teilweise mehr erzielbar.Preferably, the adhesive is an epoxy adhesive or a polyurethane adhesive. For example, epoxy adhesives or polyurethane adhesives have extremely high bond strengths. Furthermore, such adhesives are elastic and stress-balancing. Likewise, such adhesives are extremely resistant to impact or impact loads, so that they can withstand the drop impact erosion stress. Epoxy resin adhesives are usually two-component, namely composed of an epoxy resin and a hardener. Cured adhesives based on polyurethane and epoxide have a very high strength, so that with such adhesives highly elastic elastomer coatings and composite fiber materials can be very well connected and stable media. D. h., With such adhesives for rubbers, especially for polyurethane rubbers, high take-off forces can be achieved. Due to the high speeds in the turbine bond strengths of over 120 N / cm 2 are advantageous. Therefore, it is advantageous if according to another appropriate Further development of the invention is provided in the blade, that the highly elastic elastomer coating is glued or glued to the blade with an adhesive force of more than 120 N / cm 2 . With adhesives based on polyurethane and epoxy, withdrawal forces of 50 N-130 N and sometimes more can be achieved.

Bevorzugt ist ferner eine Schaufel, bei der das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung aus vulkanisiertem Kautschuk ausgebildet ist oder vulkanisierten Kautschuk umfasst. Dabei kann sowohl Naturkautschuk, als auch synthetischer Kautschuk vorgesehen sein. Eine aus Kautschuk ausgebildete bzw. eine Kautschuk umfassende hochelastische Elastomerbeschichtung ermöglicht eine hohe Energieaufnahme. Insbesondere ist eine Schaufel, die eine Kautschukbeschichtung aufweist, besonders zugfest und hoch elastisch.Also preferred is a blade in which the elastomer of the highly elastic elastomeric coating is formed of vulcanized rubber or comprises vulcanized rubber. In this case, both natural rubber, and synthetic rubber may be provided. A highly elastic elastomer coating formed of rubber or comprising a rubber enables a high energy absorption. In particular, a blade having a rubber coating is particularly tensile and highly elastic.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann bei der Schaufel vorgesehen sein, dass der Kautschuk der Elastomerbeschichtung ein Polyurethan, ein Ethylen-Propylen-Kautschuk, ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, ein Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Butyl-Kautschuk, ein Chloropren-Kautschuk, ein Epichlorhydrin-Kautschuk, ein Nitril-Kautschuk, ein hydrierter Nitril-Kautschuk, ein Polyacrylat-Kautschuk, ein Ethylen-Acrylat-Kautschuk, ein Fluor Kautschuk, ein Silikon-Kautschuk und/oder ein Fluorsilikon ist. Polyurethan-Kautschuk zeichnet sich durch eine hervorragende Zugfestigkeit, Reiß- und Verschleißfestigkeit aus. Ethylen-Propylen-Kautschuke und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke weisen unter anderem eine gute Wärme- und Oxidationsbeständigkeit, eine gute Ozon- und Witterungsbestandigkeit sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit auf. Insbesondere zeichnen sich derartige Kautschuke, insbesondere Nitril-Kautschuk (NBR) und hydrierter Nitril-Kautschuk (HNBR), durch eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine hohe Elastizität aus. Hydrierter Nitril-Kautschuk ist dabei bis zu einer Temperatur von 140–150°C temperaturbeständig, Nitrilkautschuk bis zu einer Temperatur von 110–120°C. Ferner sind Ethylen-Propylen-Kautschuke und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke hochflexibel und langlebig.According to a particularly advantageous embodiment of the invention may be provided in the blade that the rubber of the elastomer coating, a polyurethane, an ethylene-propylene rubber, an ethylene-propylene-diene rubber, a styrene-butadiene rubber, a butyl rubber, a chloroprene rubber, an epichlorohydrin rubber, a nitrile rubber, a hydrogenated nitrile rubber, a polyacrylate rubber, an ethylene-acrylate rubber, a fluorine rubber, a silicone rubber and / or a fluorosilicone. Polyurethane rubber is characterized by excellent tensile strength, tear and wear resistance. Ethylene-propylene rubbers and ethylene-propylene-diene rubbers have, inter alia, good heat and oxidation resistance, good ozone and weathering resistance, and good resistance to chemicals. In particular, such rubbers, in particular nitrile rubber (NBR) and hydrogenated nitrile rubber (HNBR), are distinguished by good moisture resistance and high elasticity. Hydrogenated nitrile rubber is temperature-resistant up to a temperature of 140-150 ° C, nitrile rubber up to a temperature of 110-120 ° C. Further, ethylene-propylene rubbers and ethylene-propylene-diene rubbers are highly flexible and durable.

Gemäß einer weiteren besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann bei der Schaufel vorgesehen sein, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung eine Rückprallelastizität von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30-%, aufweist und/oder eine Shore-Härte von wenigstens 60, vorzugsweise von wenigstens 70, aufweist und/oder eine Reißdehnung von 300% bis 1000%, insbesondere eine Reißdehnung von 800% bis 1000%, aufweist und/oder eine Reißfestigkeit von wenigstens 25 N/mm2, vorzugsweise von 40–50 N/mm2, aufweist und/oder einen Weiterreißwiderstand von 10–50 N/mm, vorzugsweise von 20–50 N/mm, aufweist.According to a further particularly expedient development of the invention, it may be provided in the blade that the elastomer of the highly elastic elastomer coating has a rebound resilience of at least 20%, preferably at least 30%, and / or a Shore hardness of at least 60, preferably at least 70 , and / or has an elongation at break of 300% to 1000%, in particular an elongation at break of 800% to 1000%, and / or a tensile strength of at least 25 N / mm 2 , preferably 40-50 N / mm 2 , and / or has a tear resistance of 10-50 N / mm, preferably 20-50 N / mm.

Durch die Auswahl eines Elastomers bzw. einer Elastomerbeschichtung mit derartigen Eigenschaften ist sichergestellt, dass die Elastizität der Schaufel über die gesamte Einsatzdauer erhalten bleibt. Nach dem Aufprall eines Wassertropfens kehren die gedehnten Molekülketten des Elastomers weitgehend in ihre Ausgangslage zurück. Insbesondere kommt es im Zusammenhang mit der Tropfenerosion daher auf eine hohe Rückprall-Elastizität an, durch die die Dämpfung gering und die innere Erwärmung bei dynamischen Belastungen entsprechend niedrig ist. Die Rückprall-E1astizität ist das Verhältnis der wiedergewonnenen Energie zur aufgewendeten Energie in %. Je größer die Elastizität, desto weniger Verformungsenergie wird in Wärme umgewandelt. Die Wärme, die nicht an die Umgebung abgegeben werden kann, würde das Gummimaterial während der dynamischen Belastung aufheizen. Daher ist eine Schaufel bevorzugt, dessen hochelastische Elastomerbeschichtung eine Rückprall-Elastizität von mehr als 20%, vorzugsweise von mehr als 30%, aufweist. Polyurethan-Kautschuke oder Ethylen-Propylen-Kautschuke bzw. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke verfügen über Rückprall-Elastizitäten im Bereich zwischen 35 bis 60% bzw. 40 bis 75%. Daher eignen sich derartige Kautschuke besonders als hochelastische Elastomerbeschichtung.By selecting an elastomer or an elastomer coating with such properties, it is ensured that the elasticity of the blade is maintained over the entire service life. After the impact of a water droplet, the stretched molecular chains of the elastomer largely return to their original position. In particular, it comes in connection with the drop erosion therefore on a high rebound elasticity, through which the damping is low and the internal heating at dynamic loads is correspondingly low. The rebound elasticity is the ratio of the recovered energy to the energy consumed in%. The greater the elasticity, the less deformation energy is converted into heat. The heat that can not be released to the environment would heat up the rubber material during dynamic loading. Therefore, a blade is preferred, the highly elastic elastomeric coating having a rebound resilience of more than 20%, preferably more than 30%. Polyurethane rubbers or ethylene-propylene rubbers or ethylene-propylene-diene rubbers have rebound elasticities in the range between 35 to 60% and 40 to 75%. Therefore, such rubbers are particularly suitable as a highly elastic elastomer coating.

Um den Widerstand gegen das Eindringen von Partikeln bzw. Wassertropfen zu erhöhen, ist es vorteilhaft, dass die an der Oberfläche der Schaufel angeordnete, insbesondere aufgeklebte hochelastische Elastomerbeschichtung eine Shore-Härte von größer 60, vorzugsweise von mehr als 70, aufweist. Je höher die Shore-Härte, desto größer ist die Härte des Elastomers bzw. des Kautschuks und umso geringer ist die Eindringtiefe der aufprallenden Wassertropfen. Bevorzugt sind insbesondere Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke mit einer Shore-Härte von bis zu 90.In order to increase the resistance against the penetration of particles or water droplets, it is advantageous for the highly elastic elastomer coating, which is disposed on the surface of the blade, to have a Shore hardness of greater than 60, preferably greater than 70. The higher the Shore hardness, the greater the hardness of the elastomer or the rubber and the lower the penetration depth of the impacting water droplets. Particularly preferred are ethylene-propylene-diene rubbers having a Shore hardness of up to 90.

Ferner ist bevorzugt, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung eine Reißdehnung von 300% bis 1000%, insbesondere eine Reißdehnung von 800% bis 1000%, aufweist. Polyurethan-Kautschuke oder Ethylen-Propylen-Kautschuke bzw. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke weisen eine Reißdehnung von 300–800% und mehr auf, wodurch diese besonders geeignet sind als Bestandteil der Elastomerbeschichtung der Schaufel. Derartige Elastomere zeichnen sich neben ihrer hohen Reißdehnung durch eine gute Reißfestigkeit aus. Die Reißfestigkeit der genannten Elastomere liegt bei wenigstens 25 N/mm2. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die eingesetzten Elastomere bzw. Kautschuke Reißfestigkeiten im Bereich von 40 bis 50 N/mm2 aufweisen.Furthermore, it is preferred that the elastomer of the highly elastic elastomer coating has an elongation at break of 300% to 1000%, in particular an elongation at break of 800% to 1000%. Polyurethane rubbers or ethylene-propylene rubbers or ethylene-propylene-diene rubbers have an elongation at break of 300-800% or more, whereby they are particularly suitable as part of the elastomer coating of the blade. Such elastomers are notable for their high elongation at break and good tear resistance. The tensile strength of said elastomers is at least 25 N / mm 2 . In particular, it is advantageous if the elastomers or rubbers used have tear strengths in the range from 40 to 50 N / mm 2 .

Bei einem Bombardement von Wassertropfen der Größe von ca. 100 μm auf die Schaufel bzw. auf die an der Oberfläche der Schaufel angeordnete hochelastische Elastomerbeschichtung, insbesondere bei einer Aufprallgeschwindigkeit der Wassertropfen von 490 m/s oder mehr, ist durch einer derartige hochelastische Elastomerbeschichtung sichergestellt, dass trotz der hohen dynamischen Belastungen keine Mikrorisse in der Elastomerbeschichtung bzw. der Schaufeloberfläche hervorgerufen werden und sich diese möglicherweise durch die Schallwellen beim Aufprall weiterer Wassertropfen weiter ausbreiten. Daher ist eine Schaufel bevorzugt, bei dem das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung einen Weiterreißwiderstand von 10–50 N/mm, vorzugsweise von 20–50 N/mm, aufweist. In a bombardment of water droplets of size of about 100 microns on the blade or on the surface of the blade arranged highly elastic elastomer coating, in particular at a collision velocity of the water droplets of 490 m / s or more, is ensured by such a highly elastic elastomer coating, that despite the high dynamic loads no microcracks in the elastomer coating or the blade surface are caused and they may propagate further through the sound waves upon impact of other drops of water. Therefore, a blade is preferred in which the elastomer of the highly elastic elastomer coating has a tear resistance of 10-50 N / mm, preferably 20-50 N / mm.

Hochelastische Elastomerbeschichtungen mit derartigen Materialeigenschaften schützen die Schaufel und verhindern die Erosion der Schaufel bzw. den Abtrag von Teilen der Schaufel bei einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung. Schaufeln, insbesondere Schaufeln aus einem Faserverbundwerkstoff, bei denen eine derartig ausgebildete, hochelastische Elastomerbeschichtung versehen ist, sind besonders erosionsbeständig und langlebig.Highly elastic elastomeric coatings with such material properties protect the blade and prevent the erosion of the blade or the removal of parts of the blade in a drop impact erosion stress. Blades, in particular blades made of a fiber composite material, in which such a highly elastic elastomeric coating is provided, are particularly resistant to erosion and durable.

Die hochelastische Elastomerbeschichtung ist vorzugsweise als Folie ausgebildet. D. h., besonders bevorzugt ist daher eine Schaufel, bei der die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung in Form einer hochelastischen Elastomerfolie an der Schaufeloberfläche angeordnet bzw. aufgeklebt ist. Die Folie kann überall gleich dick sein, um gleiche Materialeigenschaften über den gesamten Bereich der Schaufel zu realisieren. Die Elastomerfolie kann aber auch an bestimmten Stellen dicker sein, als an anderen Stellen. So kann die Elastomerfolie bei besonders tropfenerosionsbeanspruchten Bereichen der Schaufel eine etwas andere Materialeigenschaft oder eine größere Dicke aufweisen, als weniger stark tropfenerosionsbeanspruchte Bereiche der Schaufel.The highly elastic elastomer coating is preferably formed as a film. D. h., Particularly preferred is therefore a blade in which the at least one highly elastic elastomer coating is arranged or glued in the form of a highly elastic elastomeric film on the blade surface. The film can be the same thickness everywhere to realize the same material properties over the entire range of the blade. But the elastomeric film may also be thicker at certain points, as in other places. For example, in the case of regions of the blade that are particularly subject to drop erosion, the elastomeric film may have a slightly different material property or a greater thickness than regions of the blade which are less susceptible to drop erosion.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann bei der Schaufel vorgesehen sein, dass an der Außenseite der hochelastischen Elastomerbeschichtung eine abriebfeste, glatte Polyethylenschicht (Polyethylen = PE) an bzw. aufgeklebt ist. D. h., auf der hochelastischen Elastomerbeschichtung, insbesondere der Kautschukbeschichtung, ist zusätzlich eine besonders abriebfeste, glatte PE-Folie als Außenschutz angeordnet. Die abriebfeste, glatte Polyethylenschicht ist vorzugsweise durch einen Klebstoff oder eine Kombination aus einem Klebstoff und einem Haftvermittler an der hochelastischen Elastomerbeschichtung aufgeklebt. Durch die Verbindung der abriebfesten, glatten Polyethylenschicht und der hochelastischen Elastomerbeschichtung kann eine hohe Abriebfestigkeit mit einer hohen Elastizität kombiniert werden. Derartig ausgebildete Schaufeln sind besonders langlebig und weisen neben einer hohen Abriebfestigkeit sehr gute Dämpfungseigenschaften auf.According to another expedient development of the invention, it can be provided with the blade that an abrasion-resistant, smooth polyethylene layer (polyethylene = PE) is glued or glued to the outside of the highly elastic elastomer coating. D. h., On the highly elastic elastomer coating, in particular the rubber coating, in addition a particularly abrasion-resistant, smooth PE film is arranged as external protection. The abrasion-resistant, smooth polyethylene layer is preferably adhered to the highly elastic elastomer coating by an adhesive or a combination of an adhesive and an adhesion promoter. By combining the abrasion-resistant, smooth polyethylene layer and the highly elastic elastomer coating high abrasion resistance can be combined with a high elasticity. Such trained blades are particularly durable and have in addition to a high abrasion resistance very good damping properties.

Die Lebensdauer von derartig ausgebildeten Schaufeln, insbesondere von Endstufenlaufschaufeln einer Kondensationsdampfturbine, kann trotz Tropfenschlagserosionsbeanspruchung deutlich verlängert werden. Die Endstufenlaufschaufel einer Dampfturbine können mit einer hochelastischen, Elastomerbeschichtung versehen werden. Derartige Endstufenlaufschaufeln weisen eine hohe Energieaufnahme und eine hohe Zugfestigkeit auf. Ferner weisen derartige Endstufenlaufschaufeln einen geringen Materialabtrag bei einer Tropfenschlagserosionsbeanspruchung auf. Dies ist unter anderem durch das hohe elastische Relaxationsvermögen und die geringe Dämpfung der hochelastischen Elastomerbeschichtung der Endstufenlaufschaufel bedingt.The life of such trained blades, in particular end stage blades of a steam turbine condensation, can be significantly extended despite Tropfenschlagserosionsbeanspruchung. The output stage bucket of a steam turbine can be provided with a highly elastic, elastomer coating. Such power stage blades have high energy consumption and high tensile strength. Furthermore, such end stage blades have a low material removal in a drop impact erosion stress. Among other things, this is due to the high elastic relaxation capacity and the low damping of the highly elastic elastomer coating of the end stage rotor blade.

Gemäß eines zweiten Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, gelöst, die dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbeschaufelung oder die Leitbeschaufelung eine Vielzahl von Schaufeln umfasst, die nach zumindest einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet sind. Eine Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, bei der die Schaufeln der Laufbeschaufelung oder der Leitbeschaufelung als Werkstoff Metall oder einen Faserverbundwerkstoff umfassen und bei denen zumindest bereichsweise an der Schaufeloberfläche der Schaufel wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung angeordnet, insbesondere angeklebt, ist, sind besonders langlebig. Derartige Laufbeschaufelungen oder Leitbeschaufelungen weisen aufgrund der zusätzlichen hochelastischen Elastomerbeschichtung eine hohe Tropfenschlagerosionsbeständigkeit auf und sind besonders zugfest. Die Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung weist ferner ein hohes elastisches Relaxationsvermögen auf.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a rotor blading or blading, in particular the blading of a turbine stage of a turbine, characterized in that the blading or the blading comprises a plurality of blades, which according to at least one embodiment according to the first aspect of the invention are formed. A rotor blading or guide blading, in particular the blading of a turbine stage of a turbine, in which the blades of the rotor blading or the Leitbeschaufelung comprise metal or a fiber composite material and at least at least partially arranged on the blade surface of the blade at least one highly elastic elastomeric coating, in particular glued, are particularly durable. Such Laufbeschaufelungen or Leitgeschaufelungen have due to the additional highly elastic elastomer coating on a high drop impact erosion resistance and are particularly tensile. The running blading or guide blading also has a high elastic relaxation capacity.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung zumindest einer Schaufel einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die zumindest eine Schaufel als Werkstoff Metall oder Faserverbundwerkstoff umfasst, gelöst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Schaufeloberfläche der Schaufel wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung angeordnet oder dass an der Schaufeloberfläche der Schaufel wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung mittels eines Klebstoffes aufgeklebt wird. Die hochelastische Elastomerbeschichtung kann beispielsweise um die Schaufel gespannt werden. Alternativ dazu kann die Elastomerbeschichtung auf die Schaufel aufgeschrumpft werden. Besonders bevorzugt wird die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung mittels eines Klebstoffes auf die Schaufeloberfläche der Schaufel aufgeklebt.According to the third aspect of the invention, the object is achieved by a method for producing at least one blade of a rotor blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the at least one blade as material metal or fiber composite material, dissolved, the method characterized in that at least one highly elastic elastomer coating is arranged on the blade surface of the blade or that at least one highly elastic elastomer coating is glued to the blade surface of the blade by means of an adhesive. The highly elastic Elastomer coating can be stretched around the blade, for example. Alternatively, the elastomeric coating can be shrunk onto the blade. Particularly preferably, the at least one highly elastic elastomer coating is adhesively bonded to the blade surface of the blade by means of an adhesive.

Durch die zusätzlich an der Schaufeloberfläche angeordnete, insbesondere aufgeklebte, hochelastische Elastomerbeschichtung ist die Schaufel beständiger gegenüber äußeren Beanspruchungen, insbesondere gegenüber einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung. Die hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche verlängert die Lebendauer der Schaufel deutlich, da sie unter anderem durch die hochelastische Elastomerbeschichtung eine höhere Energieaufnahmemöglichkeit aufweist. Die hochelastische Elastomerbeschichtung weist eine hohe Zugfestigkeit auf. Eine derartig ausgebildete Schaufel einer Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere einer Turbinenstufe einer Turbine, ist durch einen geringen Materialabtrag bei einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung gekennzeichnet. Durch die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung erhält die Schaufel vorteilhafterweise ein hohes elastisches Relaxationsvermögen. Die hochelastische Elastomerbeschichtung zeichnet sich durch eine geringe Dämpfung aus, während die Schaufel an sich eine hohe Dämpfung aufweist.By additionally arranged on the blade surface, in particular glued, highly elastic elastomer coating, the blade is more resistant to external stresses, especially against a drop impact erosion stress. The highly elastic elastomer coating on the blade surface significantly extends the service life of the blade, as it has a higher energy absorption capacity due, among other things, to the highly elastic elastomer coating. The highly elastic elastomer coating has a high tensile strength. Such a trained blade of a blade blading or Leitbeschaufelung, in particular a turbine stage of a turbine is characterized by a low material removal in a drop impact erosion stress. Due to the at least one highly elastic elastomer coating, the blade advantageously receives a high elastic relaxation capacity. The highly elastic elastomer coating is characterized by a low attenuation, while the blade itself has a high attenuation.

Die hochelastische Elastomerbeschichtung dient zum Schutz der Schaufeloberfläche und verhindert eine übermäßige Beschädigung der Schaufeloberfläche. Das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung kann sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, findet aber immer wieder in seine ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. D. h., die auftreffenden Wassertropfen verformen die Oberfläche der hochelastischen Elastomerbeschichtung der Schaufel allenfalls kurzfristig. Aufgrund der Elastizität der hochelastischen Elastomerbeschichtung nimmt diese im Anschluss an einen Aufschlag eines Wassertropfens wieder ihre Ausgangsform ein.The highly elastic elastomer coating serves to protect the blade surface and prevents excessive damage to the blade surface. The elastomer of the highly elastic elastomer coating can deform elastically under tensile and compressive load, but always returns to its original, undeformed shape. In other words, the impinging drops of water deform the surface of the highly elastic elastomer coating of the blade at most in the short term. Due to the elasticity of the highly elastic elastomer coating, this assumes its initial shape again following an impact of a water droplet.

Besonders zweckmäßig ist bei der Erfindung, wenn die hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche an- bzw. aufgeklebt wird, insbesondere mittels eines Klebstoffs oder einer Kombination aus einem Haftvermittler und einem Klebstoff aufgeklebt wird. Durch das Aufkleben der hochelastische Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche der Schaufel kann eine sichere und feste Verbindung zwischen der hochelastischen Elastomerbeschichtung und der Schaufeloberfläche geschaffen werden. Bevorzugt kann die hochelastische Elastomerbeschichtung mittels eines Klebstoffes an der Schaufeloberfläche einer aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildeten Schaufel befestigt werden. Alternativ dazu kann die hochelastische Elastomerbeschichtung durch eine Kombination aus einem Klebstoff und einem Haftvermittler an der Schaufeloberfläche befestigt werden. Dabei wird vorzugsweise zuerst der Haftvermittler auf die Schaufeloberfläche aufgebracht und anschließend der Klebstoff. Durch den Haftvermittler wird die Verklebungsfestigkeit verbessert. So schafft der Haftvermittler bei schlecht verklebbaren Werkstoffen oder Oberflächen, wie bei Metallen, eine Haftbrücke zwischen der Schaufeloberfläche und dem Klebstoff. Daher ist der Haftvermittler insbesondere beim Ankleben der hochelastische Elastomerbeschichtung auf eine Schaufel aus Metall vorteilhaft. Die Kombination aus Haftkleber und Klebstoff verbessert die Haftung der hochelastischen Elastomerbeschichtung an der Schaufeloberfläche, insbesondere wenn diese einer Feuchtigkeits- und Temperaturbelastungen ausgesetzt wird. Bevorzugt wird der Haftvermittler in sehr dünnen Schichten auf die Schaufeloberfläche aufgetragen, da er dann am wirksamsten ist. Der Haftvermittler kann über einen langen Zeitraum hin weg wirksam sein, sodass der Haftvermittlerauftrag und der Klebstoffauftrag auch zeitlich getrennt voneinander vorgenommen werden können.It is particularly useful in the invention, when the highly elastic elastomer coating on the blade surface is glued or glued, in particular by means of an adhesive or a combination of a bonding agent and an adhesive is adhered. By adhering the highly elastic elastomeric coating to the blade surface of the blade, a secure and strong bond can be created between the highly resilient elastomeric coating and the blade surface. Preferably, the highly elastic elastomeric coating may be secured by means of an adhesive to the blade surface of a blade formed of a fiber composite material. Alternatively, the highly resilient elastomeric coating may be secured to the blade surface by a combination of an adhesive and a primer. In this case, it is preferable to first apply the adhesion promoter to the blade surface and then the adhesive. The adhesion promoter improves the bond strength. Thus, the adhesion promoter creates a bond between the blade surface and the adhesive in poorly bondable materials or surfaces, such as metals. Therefore, the bonding agent is particularly advantageous when adhering the highly elastic elastomeric coating to a metal blade. The combination of pressure-sensitive adhesive and adhesive improves the adhesion of the highly elastic elastomeric coating to the blade surface, especially when exposed to moisture and temperature stress. Preferably, the adhesion promoter is applied in very thin layers on the blade surface, since it is then most effective. The adhesion promoter can be effective for a long period of time away, so that the adhesion promoter order and the adhesive application can also be made separated in time.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung mittels eines Polyurethan-Klebstoffes oder eines Epoxidharz-Klebstoffes auf die Schaufeloberfläche der zumindest einen Schaufel aufgeklebt wird. Ein Klebstoff auf Polyurethan-Basis oder Epoxidharz-Basis ermöglicht eine besonders sichere und feste Verbindung zwischen der hochelastischen Elastomerbeschichtung und der Schaufeloberfläche der Schaufel, da sowohl Polyurethan-Klebstoff, als auch Epoxidharz-Klebstoff extrem hohe Klebfestigkeiten aufweisen. Derartige Klebstoffe sind elastisch und spannungsausgleichend. Ebenso sind derartige Klebstoffe extrem beständig gegenüber Schlag- oder Stoßbelastungen, so dass sie der Tropfenschlagerosionsbeanspruchung standhalten können. Polyurethan-Klebstoffe oder Epoxidharz-Klebstoffe sind in der Regel zweikomponentig, nämlich aus einem Grundklebstoff und einem Härter aufgebaut. Mit derartigen Klebstoffen können hochelastische Elastomerbeschichtungen und Metalloberflächen und insbesondere Schaufeloberflächen aus Verbundfaserwerkstoffen sehr gut und medienstabil miteinander verbunden werden. D. h., mit derartigen Klebstoffen können insbesondere für Kautschuke, insbesondere für Polyurethan-Kautschuke, hohe Abzugskräfte erzielt werden. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten in einer Turbine ist es vorteilhaft, die hochelastische Elastomerbeschichtung mit einer Klebkraft von mehr als 120 N/cm2 auf die Schaufeloberfläche aufzukleben. Mit Klebstoffen auf Polyurethan- und Epoxidbasis sind Abzugskräfte von 50 N–130 N und teilweise mehr erzielbar. Nach dem Aufkleben der hochelastischen Elastomerbeschichtung auf die Schaufeloberfläche kann diese nur noch mechanisch unter erheblichen Kraftaufwand wieder von der Schaufeloberfläche gelöst werden.According to a particularly expedient further development of the invention, it can be provided in the method that the at least one highly elastic elastomer coating is adhesively bonded to the blade surface of the at least one blade by means of a polyurethane adhesive or an epoxy resin adhesive. A polyurethane-based or epoxy-based adhesive provides a particularly secure and strong bond between the highly resilient elastomeric coating and the blade surface of the blade as both polyurethane adhesive and epoxy adhesive have extremely high bond strengths. Such adhesives are elastic and stress-compensating. Likewise, such adhesives are extremely resistant to impact or impact loads, so that they can withstand the drop impact erosion stress. Polyurethane adhesives or epoxy adhesives are usually composed of two components, namely composed of a base adhesive and a hardener. With such adhesives, highly elastic elastomeric coatings and metal surfaces, and in particular blade surfaces made of composite fiber materials, can be bonded to each other very well and in a media-stable manner. D. h., With such adhesives, especially for rubbers, especially for polyurethane rubbers, high withdrawal forces can be achieved. Due to the high speeds in a turbine, it is advantageous to stick the highly elastic elastomer coating with an adhesive force of more than 120 N / cm 2 on the blade surface. With adhesives based on polyurethane and epoxide, withdrawal forces of 50 N 130 N and partly more achievable. After sticking the highly elastic elastomer coating on the blade surface, this can be solved only mechanically under considerable effort again from the blade surface.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass eine abriebfeste, glatte Polyethylenschicht außen auf die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung aufgeklebt wird. Die abriebfeste, glatte Polyethylenschicht wird vorzugsweise durch einen Klebstoff oder eine Kombination aus einem Klebstoff und einem Haftvermittler an der Schaufeloberfläche aufgeklebt. D. h., auf die hochelastische Elastomerbeschichtung, insbesondere die Kautschukbeschichtung, wird zusätzlich eine besonders abriebfeste, glatte PE-Folie als Außenschutz aufgeklebt. Durch die Verbindung der abriebfesten, glatten Polyethylenschicht und der hochelastischen Elastomerbeschichtung kann eine hohe Abriebfestigkeit mit einer hohen Elastizität kombiniert werden. Derartig ausgebildete Schaufeln sind besonders langlebig und weisen neben einer hohen Abriebfestigkeit sehr gute Dämpfungseigenschaften auf.According to a further expedient development of the invention, it may be provided in the method that an abrasion-resistant, smooth polyethylene layer is adhered to the outside of the at least one highly elastic elastomer coating. The abrasion-resistant, smooth polyethylene layer is preferably adhered to the blade surface by an adhesive or a combination of an adhesive and a primer. D. h., On the highly elastic elastomer coating, in particular the rubber coating, in addition a particularly abrasion-resistant, smooth PE film is glued as external protection. By combining the abrasion-resistant, smooth polyethylene layer and the highly elastic elastomer coating high abrasion resistance can be combined with a high elasticity. Such trained blades are particularly durable and have in addition to a high abrasion resistance very good damping properties.

Die Lebensdauer von derartig ausgebildeten Schaufeln, insbesondere von Endstufenlaufschaufeln einer Kondensationsdampfturbine, kann trotz Tropfenschlagserosionsbeanspruchung deutlich verlängert werden. Derartige Endstufenlaufschaufeln weisen eine hohe Energieaufnahme und eine hohe Zugfestigkeit auf. Ferner weisen derartige Endstufenlaufschaufeln einen geringen, vorzugsweise keinen, Materialabtrag bei einer Tropfenschlagserosionsbeanspruchung auf. Dies ist unter anderem durch das hohe elastische Relaxationsvermögen und die geringe Dämpfung der der hochelastischen Elastomerbeschichtung bedingt.The life of such trained blades, in particular end stage blades of a steam turbine condensation, can be significantly extended despite Tropfenschlagserosionsbeanspruchung. Such power stage blades have high energy consumption and high tensile strength. Furthermore, such end stage blades have little, preferably no, material removal in a drop impact erosion stress. This is partly due to the high elastic relaxation capacity and the low attenuation of the highly elastic elastomer coating.

Bevorzugt wird die hochelastische Elastomerbeschichtung als eine hochelastische Kautschukbeschichtung auf die Schaufeloberfläche aufgeklebt. Vorzugsweise ist die hochelastische Elastomerbeschichtung aus einem Polyurethan, einem Ethylen-Propylen-Kautschuk oder einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ausgebildet. Durch das Aufkleben derartig ausgebildeter Elastomerbeschichtungen wird die Schaufel elastisch und langlebig.Preferably, the highly elastic elastomeric coating is adhered to the blade surface as a highly elastic rubber coating. Preferably, the highly elastic elastomeric coating is formed of a polyurethane, an ethylene-propylene rubber or an ethylene-propylene-diene rubber. By gluing such trained elastomeric coatings, the blade is elastic and durable.

Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung eine Rückprallelastizität von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, und/oder eine Shore-Härte von wenigstens 60, vorzugsweise von wenigstens 70, und/oder dass eine Reißdehnung von 300% bis 1000%, insbesondere eine Reißdehnung von 800% bis 1000%, und/oder eine Reißfestigkeit von wenigstens 25 N/mm2, vorzugsweise von 40–50 N/mm2, und/oder einen Weiterreißwiderstand von 10–50 N/mm, vorzugsweise von 20–50 N/mm, aufweist. Die Vorzüge einer derartig ausgebildeten, hochelastischen Elastomerbeschichtung sind bereits ausführlich zu dem ersten Aspekt der Erfindung aufgeführt. Durch die Auswahl eines Elastomers bzw. einer Elastomerbeschichtung mit derartigen Eigenschaften ist sichergestellt, dass die Elastizität der Schaufel über die gesamte Einsatzdauer erhalten bleibt. Hochelastische Elastomerbeschichtung mit einer Shore-Härte 60 oder mehr erhöhen den Widerstand gegen das Eindringen von Partikeln bzw. Wassertropfen.Also preferred is a method which is characterized in that the elastomer of the highly elastic elastomer coating has a rebound resilience of at least 20%, preferably at least 30%, and / or a Shore hardness of at least 60, preferably at least 70, and / or Elongation at break of 300% to 1000%, in particular an elongation at break of 800% to 1000%, and / or a tensile strength of at least 25 N / mm 2 , preferably 40-50 N / mm 2 , and / or a tear resistance of 10-50 N / mm, preferably 20-50 N / mm. The advantages of such a highly elastic elastomeric coating are already detailed in the first aspect of the invention. By selecting an elastomer or an elastomer coating with such properties, it is ensured that the elasticity of the blade is maintained over the entire service life. Highly elastic elastomer coating with a Shore hardness of 60 or more increase the resistance to the ingress of particles or water droplets.

Dabei ist bei der Auswahl des Elastomers sicherzustellen, dass die Elastizität über die gesamte Einsatzdauer erhalten bleibt. Nach dem Impakt der Wassertropfen kehren die gedehnten Molekülketten der hochelastischen Elastomerbeschichtung weitgehend in ihre Ausgangslage zurück. Dabei weist die hochelastische Elastomerbeschichtung insbesondere eine hohe Rückprall-Elastizität auf, durch die die Dämpfung gering und die innere Erwärmung der hochelastischen Elastomerbeschichtung bei dynamischen Belastungen entsprechend niedrig ist. Um den Widerstand gegen das Eindringen von Partikeln bzw. Wassertropfen ferner zu erhöhen, werden Materialien mit Shore-Härten von größer 60, vorzugsweise vom mehr als 70, eingesetzt. Die hochelastische Elastomerbeschichtung zeichnet sich vorzugsweise durch eine hohe Reißdehnung bei gleichzeitig guter Reißfestigkeit aus. Um den gewaltigen Bombardement von Wassertropfen der Größe von bis zu ca. 400 μm und einer Geschwindigkeit von bis über 490 m/s zu trotzen, ist vorzugsweise ferner sichergestellt, dass der Weiterreißwiderstand der hochelastischen Elastomerbeschichtung in einem Bereich von 20–50 N/mm liegt. Hierdurch kann verhindert werden, dass Mikrorisse in der hochelastischen Elastomerbeschichtung hervorgerufen werden. Elastomerbeschichtungen mit diesen Materialeigenschaften verhindern beispielsweise die Erosion von Turbinenschaufeln aus Metallen oder Faserverbundsystemen bzw. -werkstoffen. Die Langzeit- und Erosionsbeständigkeit von Turbinenschaufeln und Rotoren, speziell von faserverstärkten Turbinenschaufeln, kann durch eine derartige zusätzliche Elastomerbeschichtung erhöht werden.When selecting the elastomer, it must be ensured that the elasticity is maintained over the entire service life. After the impact of the water droplets, the stretched molecular chains of the highly elastic elastomer coating largely return to their original position. In this case, the highly elastic elastomer coating in particular has a high rebound elasticity, by which the damping is low and the internal heating of the highly elastic elastomer coating under dynamic loads is correspondingly low. In order to further increase the resistance against the penetration of particles or water droplets, materials with Shore hardnesses of greater than 60, preferably more than 70, are used. The highly elastic elastomer coating is preferably characterized by a high elongation at break with good tear strength. To defy the massive bombardment of water droplets of size of up to about 400 microns and a speed of up to about 490 m / s, it is preferably further ensured that the tear resistance of the highly elastic elastomer coating is in a range of 20-50 N / mm , This can prevent microcracks from being caused in the highly elastic elastomer coating. Elastomer coatings with these material properties prevent, for example, the erosion of turbine blades made of metals or fiber composite systems or materials. The long-term and erosion resistance of turbine blades and rotors, especially fiber reinforced turbine blades, can be increased by such an additional elastomeric coating.

Bei der Verbindung zwischen zumindest einer hochelastischen Elastomerbeschichtung und der Schaufeloberfläche mittels einer Klebetechnik sind insbesondere zwei Ausführungsformen bevorzugt:

  • a) Schaufel aus Metall + Klebstoff und ggf. Haftvermittler + hochelastische Elastomerbeschichtung
  • b) Schaufel aus Faserverbundwerkstoff + Klebstoff + hochelastische Elastomerbeschichtung
In the connection between at least one highly elastic elastomer coating and the blade surface by means of an adhesive technique, two embodiments are particularly preferred:
  • a) blade made of metal + adhesive and, if necessary, adhesion promoter + highly elastic elastomer coating
  • b) fiber composite blade + adhesive + highly elastic elastomer coating

Insbesondere PU-Kautschuke können durch Klebstoff relativ gut und medienstabil miteinander verbunden werden. Als Klebstoffe eignen sich besonders Klebstoffe auf PU- und Epoxidbasis. Mit diesen Klebstoffen können insbesondere für Elastomerbeschichtungen aus PU-Kautschuk hohe Abzugskräfte erzielt werden.PU rubbers, in particular, can bond together relatively well with adhesive and with good media stability get connected. As adhesives are particularly suitable adhesives based on PU and epoxy. High release forces can be achieved with these adhesives, in particular for elastomer coatings made of PU rubber.

In einer besonderen Ausführungsform der Schaufel kann vorgesehen sein, dass zusätzlich auf der Außenseite der hochelastischen Elastomerbeschichtung eine Schutzhülle aus Stahl, Titan, Peek oder Keramik angeordnet, insbesondere aufgeklebt oder angeklebt, ist bzw. wird. Diese Schutzhülle kann beispielsweise aus Titan ausgebildet sein und eine variable Dicke zwischen 0,1 und 5 mm aufweisen.In a particular embodiment of the blade can be provided that in addition to the outside of the highly elastic elastomer coating arranged a protective cover made of steel, titanium, peek or ceramic, in particular glued or glued, is or will. This protective cover may for example be formed of titanium and have a variable thickness between 0.1 and 5 mm.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:The invention and its developments and advantages thereof are explained in more detail with reference to drawings. Each show schematically:

1 eine perspektivische Ansicht auf eine schematische Darstellung einer Schaufel, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist; 1 a perspective view of a schematic representation of a blade, which is designed according to the inventive design principle;

2 eine Querschnittansicht auf eine schematische Darstellung einer Schaufel, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist; 2 a cross-sectional view of a schematic representation of a blade, which is designed according to the inventive design principle;

3 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Schaufeloberfläche einer Schaufel ohne hochelastische Elastomerbeschichtung; 3 a schematic representation of a section of a blade surface of a blade without highly elastic elastomer coating;

4 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Schaufeloberfläche einer Schaufel mit hochelastischer Elastomerbeschichtung; 4 a schematic representation of a section of a blade surface of a blade with highly elastic elastomer coating;

5 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Schaufeloberfläche einer Schaufel mit hochelastischer Elastomerbeschichtung und zusätzlicher Polyethylenschicht. 5 a schematic representation of a section of a blade surface of a blade with highly elastic elastomer coating and additional polyethylene layer.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 und 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of action are in the 1 and 5 each provided with the same reference numerals.

In der 1 ist eine perspektivische Ansicht auf eine schematische Darstellung einer Schaufel 1, die nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, gezeigt. Die Schaufel 1 bzw. der Grundkörper 2 der Schaufel 1 ist aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, oder aus ausgebildet. An der Schaufeloberfläche 3 ist eine hochelastische Elastomerbeschichtung 4 angeordnet, insbesondere aufgeklebt.In the 1 is a perspective view of a schematic representation of a blade 1 , which is designed according to the construction principle according to the invention, shown. The shovel 1 or the main body 2 the shovel 1 is made of a composite material, in particular of a carbon fiber reinforced plastic, or formed from. At the blade surface 3 is a highly elastic elastomer coating 4 arranged, in particular glued.

In der 2 ist eine Querschnittansicht auf eine schematische Darstellung einer Schaufel 1, die nachdem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist, gezeigt. Die hochelastische Elastomerbeschichtung 4, insbesondere die hochelastische Kautschukschicht, umgibt die Schaufel 1, d. h. den aus Metall oder einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Grundkörper 2 der Schaufel 1, vollständig. Hierdurch ist die Schaufel 1 besonders geschützt. Eine in den 1 und 2 dargestellte Schaufel, an deren Schaufeloberfläche 3 zusätzlich eine hochelastische Elastomerbeschichtung 4 vorgesehen ist, kann einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung dauerhaft standhalten. Die hochelastische Elastomerbeschichtung 4 weist eine hohe Energieaufnahmekapazität und eine hohe Zugfestigkeit auf. Der Materialabtrag bei einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung ist nicht gegeben, allenfalls sehr gering. Vorteilhaft dabei sind das hohe elastische Relaxationsvermögen der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 sowie deren geringe Dämpfung.In the 2 is a cross-sectional view of a schematic representation of a blade 1 , which is formed according to the construction principle according to the invention, shown. The highly elastic elastomer coating 4 , in particular the highly elastic rubber layer, surrounds the blade 1 ie the basic body consisting of metal or a fiber composite material 2 the shovel 1 , Completely. This is the blade 1 specially protected. One in the 1 and 2 illustrated blade on the blade surface 3 In addition, a highly elastic elastomer coating 4 is provided, can withstand a drop impact erosion stress permanently. The highly elastic elastomer coating 4 has a high energy absorption capacity and a high tensile strength. The material removal at a drop impact erosion stress is not given, at most very low. The advantage here is the high elastic relaxation capacity of the highly elastic elastomer coating 4 as well as their low attenuation.

In der 3 ist ein Ausschnitt einer Schaufeloberfläche 3 einer Schaufel 1 ohne hochelastische Elastomerbeschichtung 4 schematisch dargestellt. In der 4 ist ein Ausschnitt einer Schaufeloberfläche 3 einer Schaufel 1 mit einer hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 schematisch dargestellt. Die hochelastische Elastomerbeschichtung 4 ist vorzugsweise durch einen Klebstoff auf Epoxidbasis oder Polyurethan-Basis auf der Schaufeloberfläche 3 der Schaufel 1 an- bzw. aufgeklebt. Ist der Grundkörper 2 der Schaufel 1 aus Metall ausgebildet, so ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich zu dem Klebstoff ein Haftvermittler zum Befestigen der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 an der Schaufeloberfläche 3 der Schaufel verwendet wird. Ist der Grundkörper 2 der Schaufel 1 aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff, ausgebildet, so reicht in der Regel ein Klebstoff auf Epoxidbasis oder Polyurethan-Basis aus, um die hochelastische Elastomerbeschichtung 4 an der Schaufeloberfläche 3 der Schaufel 1 sicher und dauerhaft fest anzukleben.In the 3 is a section of a blade surface 3 a shovel 1 without highly elastic elastomer coating 4 shown schematically. In the 4 is a section of a blade surface 3 a shovel 1 with a highly elastic elastomer coating 4 shown schematically. The highly elastic elastomer coating 4 is preferably by an epoxy-based or polyurethane-based adhesive on the blade surface 3 the shovel 1 attached or glued on. Is the basic body 2 the shovel 1 formed of metal, it is advantageous if, in addition to the adhesive, a bonding agent for securing the highly elastic elastomer coating 4 on the blade surface 3 the shovel is used. Is the basic body 2 the shovel 1 formed of a fiber composite material, in particular of a carbon fiber reinforced plastic, so usually ranges from an epoxy-based or polyurethane-based adhesive to the highly elastic elastomer coating 4 on the blade surface 3 the shovel 1 secure and permanently stuck.

In der 5 ist eine weitere Ausführungsvariante der Schaufel 1 dargestellt. In dieser Ausführungsvariante der Schaufel 1 ist zusätzlich an der Außenseite der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 eine abriebfeste, glatte Polyethylenschicht 5 angeordnet, insbesondere aufgeklebt. D. h., auf der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4, insbesondere der Kautschukbeschichtung, ist zusätzlich eine besonders abriebfeste, glatte Polyethylen-Folie als Außenschutz angeordnet. Die abriebfeste, glatte Polyethylenschicht ist vorzugsweise durch einen Klebstoff oder eine Kombination aus einem Klebstoff und einem Haftvermittler an der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 aufgeklebt. Durch die Verbindung der abriebfesten, glatten Polyethylenschicht 5 und der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 kann eine hohe Abriebfestigkeit mit einer hohen Elastizität kombiniert werden. Derartig ausgebildete Schaufeln sind besonders langlebig und weisen neben einer hohen Abriebfestigkeit sehr gute Dämpfungseigenschaften auf.In the 5 is another embodiment of the blade 1 shown. In this embodiment of the blade 1 is also on the outside of the highly elastic elastomer coating 4 an abrasion-resistant, smooth polyethylene layer 5 arranged, in particular glued. That is, on the highly elastic elastomer coating 4 , in particular the rubber coating, a particularly abrasion-resistant, smooth polyethylene film is additionally arranged as external protection. The abrasion-resistant, smooth polyethylene layer is preferably by an adhesive or a combination of an adhesive and a primer on the highly elastic elastomer coating 4 glued. By combining the abrasion-resistant, smooth polyethylene layer 5 and the highly elastic elastomer coating 4 For example, high abrasion resistance can be combined with high elasticity. Such trained blades are particularly durable and have in addition to a high abrasion resistance very good damping properties.

Alternativ zu der abriebfesten, glatten Polyethylenschicht 5 kann auch eine Schutzhülle aus Stahl, Titan, Peek oder Keramik auf der Außenseite der hochelastischen Elastomerbeschichtung 4 angeordnet, insbesondere aufgeklebt, sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Grundkörper 2 der Schaufel 1 aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist. Hierdurch kann die Schaufel 1 leicht und relativ groß ausgebildet werden und ist gleichzeitig sehr gut gegenüber einer Tropfenschlagerosionsbeanspruchung geschützt. Diese Schutzhülle kann beispielsweise eine Dicke zwischen 0,1 und 5 mm aufweisen.Alternatively to the abrasion-resistant, smooth polyethylene layer 5 can also be a protective cover made of steel, titanium, peek or ceramic on the outside of the highly elastic elastomer coating 4 arranged, in particular glued be. This is particularly advantageous if the main body 2 the shovel 1 is formed of a fiber composite material. This allows the blade 1 be formed easily and relatively large and is also very well protected against a drop impact erosion stress. This protective cover may for example have a thickness between 0.1 and 5 mm.

Claims (18)

Schaufel (1) einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die Schaufel (1) als Werkstoff Metall oder Faserverbundwerkstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bereichsweise an der Schaufeloberfläche (3) der Schaufel (1) wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) angeordnet ist.Shovel ( 1 ) of a rotor blading or a Leitbeschaufelung, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the blade ( 1 ) comprises as material metal or fiber composite material, characterized in that at least partially on the blade surface ( 3 ) of the blade ( 1 ) at least one highly elastic elastomeric coating ( 4 ) is arranged. Schaufel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff der Schaufel (1) ein kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoff ist.Shovel ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fiber composite material of the blade ( 1 ) is a carbon fiber reinforced composite. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung (4) an der Schaufeloberfläche (3) mittels eines Klebstoffs oder einer Kombination aus einem Haftvermittler und einem Klebstoff aufgeklebt ist.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the highly elastic elastomer coating ( 4 ) on the blade surface ( 3 ) is adhered by means of an adhesive or a combination of a primer and an adhesive. Schaufel (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Epoxidharz-Klebstoff oder ein Polyurethan-Klebstoff ist.Shovel ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the adhesive is an epoxy adhesive or a polyurethane adhesive. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung (4) mit einer Klebkraft von mehr als 120 N/cm2 an der Schaufel (1) aufgeklebt ist.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the highly elastic elastomer coating ( 4 ) with an adhesive force of more than 120 N / cm 2 on the blade ( 1 ) is glued. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung (4) aus vulkanisiertem Kautschuk ausgebildet ist oder vulkanisierten Kautschuk umfasst.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the elastomer of the highly elastic elastomer coating ( 4 ) is formed of vulcanized rubber or comprises vulcanized rubber. Schaufel (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschuk ein Polyurethan, ein Ethylen-Propylen-Kautschuk, ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, ein Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Butyl-Kautschuk, ein Chloropren-Kautschuk, ein Epichlorhydrin-Kautschuk, ein Nitril-Kautschuk, ein hydrierter Nitril-Kautschuk, ein Polyacrylat-Kautschuk, ein Ethylen-Acrylat-Kautschuk, ein Fluor-Kautschuk, ein Silikon-Kautschuk und/oder ein Fluorsilikon ist.Shovel ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the rubber is a polyurethane, an ethylene-propylene rubber, an ethylene-propylene-diene rubber, a styrene-butadiene rubber, a butyl rubber, a chloroprene rubber, an epichlorohydrin Rubber, a nitrile rubber, a hydrogenated nitrile rubber, a polyacrylate rubber, an ethylene-acrylate rubber, a fluorine rubber, a silicone rubber and / or a fluorosilicone is. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung (4) eine Rückprallelastizität von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, aufweist und/oder eine Shore-Härte von wenigstens 60, vorzugsweise von wenigstens 70, aufweist und/oder eine Reißdehnung von 300% bis 1000%, insbesondere eine Reißdehnung von, 800% bis 1000%, aufweist und/oder eine Reißfestigkeit von wenigstens 25 N/mm2, vorzugsweise von 40–50 N/mm2, aufweist und/oder einen Weiterreißwiderstand von 10–50 N/mm, vorzugsweise von 20–50 N/mm, aufweist.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the elastomer of the highly elastic elastomer coating ( 4 ) has a resilience of at least 20%, preferably at least 30%, and / or has a Shore hardness of at least 60, preferably of at least 70, and / or an elongation at break of 300% to 1000%, in particular an elongation at break of 800% to 1000%, and / or has a tensile strength of at least 25 N / mm 2 , preferably 40-50 N / mm 2 , and / or a tear resistance of 10-50 N / mm, preferably 20-50 N / mm , having. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung (4) als Folie ausgebildet ist.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the highly elastic elastomer coating ( 4 ) is formed as a film. Schaufel (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der hochelastischen Elastomerbeschichtung (4) eine abriebfeste, glatte Polyethylenschicht aufgeklebt ist.Shovel ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that on the outside of the highly elastic elastomer coating ( 4 ) an abrasion-resistant, smooth polyethylene layer is adhered. Laufbeschaufelung oder Leitbeschaufelung, insbesondere der Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbeschaufelung oder die Leitbeschaufelung eine Vielzahl von Schaufeln (1) umfasst, die nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet sind.Blade blading or blading, in particular the blading of a turbine stage of a turbine, characterized in that the blading or the blading comprise a plurality of blades ( 1 ) formed according to at least one of the preceding claims 1 to 10. Verfahren zur Herstellung zumindest einer Schaufel (1) einer Laufbeschaufelung oder einer Leitbeschaufelung, insbesondere einer Beschaufelung einer Turbinenstufe einer Turbine, wobei die zumindest eine Schaufel (1) als Werkstoff Metall oder Faserverbundwerkstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaufeloberfläche (3) der Schaufel (1) wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) angeordnet oder dass an der Schaufeloberfläche (3) der Schaufel (1) wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) mittels eines Klebstoffes aufgeklebt wird.Method for producing at least one blade ( 1 ) of a rotor blading or a guide blading, in particular a blading of a turbine stage of a turbine, wherein the at least one blade ( 1 ) comprises as material metal or fiber composite material, characterized in that on the blade surface ( 3 ) of the blade ( 1 ) at least one highly elastic elastomeric coating ( 4 ) or at the blade surface ( 3 ) of the blade ( 1 ) at least one highly elastic elastomeric coating ( 4 ) is glued by means of an adhesive. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) mittels eines Polyurethan-Klebstoffes oder eines Epoxidharz-Klebstoffes auf die Schaufeloberfläche (3) der zumindest einen Schaufel (1) aufgeklebt wird.A method according to claim 12, characterized in that the at least one highly elastic elastomer coating ( 4 ) by means of a polyurethane adhesive or an epoxy resin Adhesive on the blade surface ( 3 ) of the at least one blade ( 1 ) is glued. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Klebstoff ein Haftvermittler verwendet wird.A method according to claim 12 or 13, characterized in that in addition to the adhesive, a bonding agent is used. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) mit einer Klebkraft von mehr als 120 N/cm2 auf die Schaufeloberfläche (3) aufgeklebt wird.Method according to at least one of the preceding claims 12 to 14, characterized in that the at least one highly elastic elastomer coating ( 4 ) with an adhesive force of more than 120 N / cm 2 on the blade surface ( 3 ) is glued. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine abriebfeste, glatte Polyethylenschicht (5) außen auf die wenigstens eine hochelastische Elastomerbeschichtung (4) aufgeklebt wird.Method according to at least one of the preceding claims 12 to 15, characterized in that an abrasion-resistant, smooth polyethylene layer ( 5 ) on the outside of the at least one highly elastic elastomer coating ( 4 ) is glued. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die hochelastische Elastomerbeschichtung (4) aus einem Polyurethan, einem Ethylen-Propylen-Kautschuk, einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, einem Styrol-Butadien-Kautschuk, einem Butyl-Kautschuk, einem Chloropren-Kautschuk, einem Epichlorhydrin-Kautschuk, einem Nitril-Kautschuk, einem hydrierten Nitril-Kautschuk, einem Polyacrylat-Kautschuk, einem Ethylen-Acrylat-Kautschuk, einem Fluor-Kautschuk, einem Silikon-Kautschuk und/oder einem Fluorsilikon ausgebildet ist.Method according to at least one of claims 12 to 16, characterized in that the highly elastic elastomer coating ( 4 ) of a polyurethane, an ethylene-propylene rubber, an ethylene-propylene-diene rubber, a styrene-butadiene rubber, a butyl rubber, a chloroprene rubber, an epichlorohydrin rubber, a nitrile rubber, a hydrogenated one Nitrile rubber, a polyacrylate rubber, an ethylene-acrylate rubber, a fluorine rubber, a silicone rubber and / or a fluorosilicone is formed. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer der hochelastischen Elastomerbeschichtung (4) eine Rückprallelastizität von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, und/oder eine Shore-Härte von wenigstens 60, vorzugsweise von wenigstens 70, und/oder dass eine Reißdehnung von 300% bis 1000%, insbesondere eine Reißdehnung von 800%, bis 1000%, und/oder eine Reißfestigkeit von wenigstens 25 N/mm2, vorzugsweise von 40–50 N/mm2, und/oder einen Weiterreißwiderstand von 10–50 N/mm, vorzugsweise von 20–50 N/mm, aufweist.Method according to at least one of claims 12 to 17, characterized in that the elastomer of the highly elastic elastomer coating ( 4 ) a resilience of at least 20%, preferably at least 30%, and / or a Shore hardness of at least 60, preferably of at least 70, and / or that an elongation at break of 300% to 1000%, in particular an elongation at break of 800%, to 1000%, and / or a tear strength of at least 25 N / mm 2 , preferably 40-50 N / mm 2 , and / or a tear resistance of 10-50 N / mm, preferably from 20-50 N / mm.
DE102009051135A 2009-10-28 2009-10-28 Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating Withdrawn DE102009051135A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009051135A DE102009051135A1 (en) 2009-10-28 2009-10-28 Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating
EP10775773A EP2494153A2 (en) 2009-10-28 2010-10-28 Turbine blade of a turbine stage of a steam turbine and rotor blading or guide blading of a turbine stage of a steam turbine
PCT/EP2010/066299 WO2011051362A2 (en) 2009-10-28 2010-10-28 Turbine blade of a turbine stage of a steam turbine and rotor blading or guide blading of a turbine stage of a steam turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009051135A DE102009051135A1 (en) 2009-10-28 2009-10-28 Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009051135A1 true DE102009051135A1 (en) 2011-09-15

Family

ID=44507633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009051135A Withdrawn DE102009051135A1 (en) 2009-10-28 2009-10-28 Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009051135A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012213596A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Blade, blade blading, or blade blading of a turbine, and method of making at least one blade of a turbine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030129061A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-10 General Electric Company Multi-component hybrid turbine blade
US20090074586A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Snecma Damping device for composite blade
DE102008055502A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030129061A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-10 General Electric Company Multi-component hybrid turbine blade
US20090074586A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Snecma Damping device for composite blade
DE102008055502A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-25 General Electric Company Wetting resistant materials and articles made therewith

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012213596A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Siemens Aktiengesellschaft Blade, blade blading, or blade blading of a turbine, and method of making at least one blade of a turbine
EP2692992A3 (en) * 2012-08-01 2017-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Fiber reinforced composite rotor or stator turbine blade and corresponding method for producing a turbine blade

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2419272B1 (en) Composite components and heat-curing resins and elastomers
EP3365166B2 (en) Multilayer composite component
EP1939402A2 (en) Composite fan blade for a gas turbine engine
DE202011110556U1 (en) Running floor for an armored vehicle, armored vehicle with such a running floor
EP2189625A1 (en) Hybrid component for a gas-turbine engine
WO2011051362A2 (en) Turbine blade of a turbine stage of a steam turbine and rotor blading or guide blading of a turbine stage of a steam turbine
DE102008061573A1 (en) Turbine blade with coating
DE102016101428A1 (en) Nose cone for a fan of an aircraft engine
DE112018002819B4 (en) Composite airfoil and method of making a composite airfoil
WO2009068225A1 (en) Coating arrangement
DE102009051135A1 (en) Turbine blade for e.g. rotor blading of turbine output stage in steam turbine, has metal coat part provided on upper blade surface on elastic elastomeric coating part, where metal coat part is flexible, thin, energy-absorbing metal coating
DE102011077804A1 (en) Shovel for a thermal turbomachine
DE102009056533A1 (en) Fuselage component
WO2015124760A1 (en) A method of manufacturing a turbine blade and a tubine blade
EP2692992A2 (en) Fiber reinforced composite rotor or stator turbine blade and corresponding method for producing a turbine blade
DE102015220672A1 (en) Multilayer composite component
WO2012113623A1 (en) Turbine blade and method for producing a turbine blade
DE102016213206A1 (en) Multilayer composite component
DE202019104102U1 (en) Motor vehicle with a plastic safety disc, and retrofit kit
DE10256778A1 (en) Oscillation dampers for damping vibrations produced by blades in turbines or compressors are arranged between neighboring blades or a rotor and are made from a light rigid non-metallic material
DE102010004663A1 (en) Turbine blade for use in low-pressure stage of steam turbine, has fiber composite material, where fiber composite material has area that is coated with protective layer
DE102007022143B4 (en) Process for producing a sandwich structure for use as armor against ballistic projectiles, in particular hollow charges
DE102016220621A1 (en) Composite laminate for an aircraft or spacecraft
EP0274461A2 (en) Wall element and method of producing it.
EP2890851B1 (en) Adhesive connection for large composite components

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140501