DE102017201403A1 - Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber - Google Patents

Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
DE102017201403A1
DE102017201403A1 DE102017201403.2A DE102017201403A DE102017201403A1 DE 102017201403 A1 DE102017201403 A1 DE 102017201403A1 DE 102017201403 A DE102017201403 A DE 102017201403A DE 102017201403 A1 DE102017201403 A1 DE 102017201403A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image data
sensor assembly
cavity
data sensor
combustion chamber
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Withdrawn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
DE102017201403.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Paul Max Berlin
Hans-Gerd Brummel
Lars Hoefener
Rayk Lagodka
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 DE102017201403.2A priority Critical patent/DE102017201403A1/en
Priority to PCT/EP2018/050705 priority patent/WO2018137941A1/en
Publication of DE102017201403A1 publication Critical patent/DE102017201403A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2492—Arrangements for use in a hostile environment, e.g. a very hot, cold or radioactive environment
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/83—Testing, e.g. methods, components or tools therefor
    • 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
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/804—Optical devices
    • F05D2270/8041—Cameras
    • 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
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/806—Sonars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00019—Repairing or maintaining combustion chamber liners or subparts

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum (2), insbesondere von den umschließenden Hitzeschilden in Brennkammern, mit einer Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) zum Aufnehmen von Bilddaten eines zu untersuchenden Objekts in dem Hohlraum (2), einer Positionsdaten-Sensorikbaugruppe (4) zum Bestimmen einer Position der Vorrichtung, und mit einer Positionierungseinrichtung (5) zum Positionieren der Vorrichtung (1) in dem Hohlraum (2).The invention relates to a device (1) for accelerated inspection of a cavity (2), in particular of the enclosing heat shields in combustion chambers, with an image data sensor assembly (3) for capturing image data of an object to be examined in the cavity (2) Position data sensor assembly (4) for determining a position of the device, and with positioning means (5) for positioning the device (1) in the cavity (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum, insbesondere von den umschließenden Hitzeschilden in einer Brennkammer.The invention relates to a device for accelerated inspection of a cavity, in particular of the enclosing heat shields in a combustion chamber.

Bei einer Inspektion von Hohlräumen, wie z.B. von Ringbrennkammern von Gasturbinen, um den Status eines Hitzeschildes, z.B. bestehend aus Hitzeschildkacheln, ceramic heat shields (CHS) und/oder metallic heat shilds (MHS) zu bestimmen werden zur Befundaufnahme Fehler händisch mit Stiften markiert und vermessen. Nachfolgend wird dann eine Entscheidung über den Austausch des betreffenden Bauteils getroffen. Ferner erfolgt eine Protokollierung und gegebenenfalls Übertragung der Befundaufnahme in eine Datenbank.In an inspection of cavities, such as e.g. gas turbine ring combustors to provide the status of a heat shield, e.g. consisting of heat shield tiles, ceramic heat shields (CHS) and / or metallic heat shilds (MHS) are determined for finding errors by hand marked with pins and measured. Subsequently, a decision on the replacement of the component concerned is then made. Furthermore, a logging and, if necessary, transmission of the findings is done in a database.

Hierzu ist ein Betreten der Brennkammer durch einen Befundaufnehmer erforderlich, was eine Abkühlung auf eine Temperatur von mindestens 40°C in dem Hohlraum und ein Einstellen des Drehbetriebs eines Läufers erfordert. Dies führt zu erheblichen Stillstandszeiten. Ferner hängt die Beurteilung von dem jeweiligen Befundaufnehmer ab und weist daher einen subjektiven Charakter auf.For this purpose, entering the combustion chamber is required by a Befundaufnehmer, which requires a cooling to a temperature of at least 40 ° C in the cavity and adjusting the rotational operation of a rotor. This leads to significant downtime. Furthermore, the assessment depends on the respective patient and therefore has a subjective character.

Aufgabe der Erfindung ist es, Wege aufzuzeigen, wie die Stillstandszeit während einer Inspektion reduziert werden kann.The object of the invention is to show ways how the downtime during an inspection can be reduced.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum, insbesondere von den Hohlraum umschließenden Hitzeschilden in einer Brennkammer, mit einer Bilddaten-Sensorikbaugruppe zum Aufnehmen von Bilddaten eines zu untersuchenden Objekts in dem Hohlraum, einer Positionsdaten-Sensorikbaugruppe zum Bestimmen einer Position der Vorrichtung, und einer Positionierungseinrichtung zum Positionieren der Vorrichtung in dem Hohlraum.The object of the invention is achieved by a device for accelerated inspection of a cavity, in particular cavity enclosing heat shields in a combustion chamber, with an image data sensor assembly for receiving image data of an object to be examined in the cavity, a position data sensor assembly for determining a Position of the device, and a positioning device for positioning the device in the cavity.

Durch die Vorrichtung entfällt, dass ein Befundaufnehmer den Hohlraum bzw. die Brennkammer betreten muss. Daher ist es auch nicht erforderlich, auf ein Absinken der Temperatur auf 40-C zu warten. So werden die Stillstandszeiten reduziert und damit insgesamt eine schnellere Inspektion möglich. Ferner entfallen ein händisches Protokollieren der Inspektionsergebnisse sowie ein fehleranfähliges Übertragen von händischen Protokollnotizen in Datenbanken.By the device is omitted that a findings receiver must enter the cavity or the combustion chamber. Therefore, it is not necessary to wait for the temperature to drop to 40-C. This reduces downtimes and thus makes a faster inspection possible. Furthermore, there is no manual logging of the inspection results as well as erroneous transmission of manual log notes in databases.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen zumindest der Bilddaten-Sensorikbaugruppe auf. So kann die Betriebszuverlässigkeit der Bilddaten-Sensorikbaugruppe, insbesondere von Elektronikbausteinen der Bilddaten-Sensorikbaugruppe gesteigert werden. Hierzu kann eine zu kühlende Oberfläche oder zu kühlende Komponenten mit einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmedium beaufschlagt werden, um z.B. eine Kühlung durch Film- oder Effusionskühlung zu bewirken.According to one embodiment, the device has a cooling device for cooling at least the image data sensor assembly. Thus, the operational reliability of the image data sensor assembly, in particular of electronic components of the image data sensor assembly can be increased. For this purpose, a surface to be cooled or components to be cooled can be charged with a gaseous or liquid cooling medium, for example to obtain to effect cooling by film or effusion cooling.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung drahtgebunden ausgebildet. Dabei wird unter einer drahtgebunden Ausbildung verstanden, das über Zuleitungen die Vorrichtung mit Kühlmittel, wie z.B. Kühlluft, und/oder elektrischer Betriebsenergie versorgt wird, und/oder über eine Datenleitung Daten, wie Bild- und/oder Positionsdaten, aus dem Hohlraum geleitet werden. So wird in Hohlräumen mit zumindest teilweiser metallischer Wandung die Betriebszuverlässigkeit gesteigert.According to a further embodiment, the device is designed to be wired. This is understood to mean a wired embodiment, which via leads the device with coolant, such. Cooling air, and / or electrical operating power is supplied, and / or data, such as image and / or position data, are passed out of the cavity via a data line. Thus, in cavities with at least partial metallic wall operating reliability is increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bilddaten-Sensorikbaugruppe eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Objektes auf. Die Beleuchtungseinrichtung weist eine oder mehrere Lichtquellen, wie z.B. LEDs auf, die eine Auflicht-Dunkelfeldbeleuchtung bereitzustellen. So können z.B. Risse besonders einfach und zuverlässig erfasst werden.According to a further embodiment, the image data sensor assembly has an illumination device for illuminating the object. The illumination device comprises one or more light sources, such as e.g. LEDs that provide incident light darkfield illumination. Thus, e.g. Cracks are detected particularly easily and reliably.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bilddaten-Sensorikbaugruppe eine verstellbare Kameraeinrichtung auf. Z.B. kann die Kameraeinrichtung an einem dreh- und/oder schwenkbaren Arm befestigt sein. So kann ein gewünschter Bildabstand eingestellt werden.According to a further embodiment, the image data sensor assembly has an adjustable camera device. For example, the camera device can be attached to a rotatable and / or pivotable arm. Thus, a desired image distance can be adjusted.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bilddaten-Sensorikbaugruppe eine Kameraeinrichtung mit einer 2D Kamera und/oder einer Infrarot-Kamera und/oder einen 3D-Scanner und/oder ein 3D-Fotografie-System und/oder ein Ultraschallsystem auf. So können insbesondere Bilddaten erzeugt werden, die zusätzlich Informationen über eine räumliche Auflösung aufweisen.According to a further embodiment, the image data sensor assembly has a camera device with a 2D camera and / or an infrared camera and / or a 3D scanner and / or a 3D photography system and / or an ultrasound system. In particular, image data can be generated that additionally has information about a spatial resolution.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Positioniereinrichtung eine erste Befestigungseinrichtung und eine zweite Befestigungseinrichtung auf, zwischen den zumindest die Bilddaten-Sensorikbaugruppe verlagerbar angeordnet ist. Hierzu können Seilzugeinrichtungen oder Schienensysteme vorgesehen sein. So kann die Positioniereinrichtung einen besonders einfachen Aufbau aufweisen und in einer Haupterstreckungsrichtung des Hohlraums, wie zum Beispiel der Strömungsrichtung der die Brennkammer durchströmenden Gase.According to a further embodiment, the positioning device has a first fastening device and a second fastening device, between which at least the image data sensor assembly is displaceably arranged. For this purpose, cable pulling devices or rail systems can be provided. Thus, the positioning can have a particularly simple structure and in a main extension direction of the cavity, such as the flow direction of the gas flowing through the combustion chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Befestigungseinrichtung dazu ausgebildet, durch Eingriff mit einer Leitschaufel einer Turbine fixiert zu werden. Bei der Leitschaufel kann es sich um eine Turbinenleitschaufel handeln, z.B. um die erste Stufe. According to a further embodiment, the first fastening device is designed to be fixed by engagement with a guide vane of a turbine. The vane may be a turbine vane, eg, the first stage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Positioniereinrichtung zur schrittweisen Verlagerung der Vorrichtung ausgebildet. Hierzu können zwei Fortbewegungseinrichtungen vorgesehen sein, die abwechselnd verlagert werden, während die jeweils andere Fortbewegungseinrichtung ortsfest ist, z.B. aufgrund eines Eingriffs mit einem Abschnitt des Hohlraumes und sich in dem Hohlraum befindlicher Komponenten.According to a further embodiment, the positioning device is designed for stepwise displacement of the device. For this purpose, two locomotion means may be provided, which are alternately displaced while the other locomotion means is stationary, e.g. due to engagement with a portion of the cavity and components located in the cavity.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kühleinrichtung dazu ausgebildet, ein Kühlmedium durch ein porös ausgebildetes Gehäuse zu fördern. So kann eine besonders effektive Kühlung bewirkt werden, wobei das Kühlmedium, wie z.B. ein gasförmiges Kühlmedium, aus den Poren austritt und so das Umschließungsgehäuse der Bilddaten-Sensorikbaugruppe kühlt. Ferner kann das Umschließungsgehäuse eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, die an einem Objektiv der Bilddaten-Sensorikbaugruppe angeordnet sind und aus denen das Kühlmedium austritt um das Objektiv zu kühlen.According to a further embodiment, the cooling device is designed to convey a cooling medium through a porous housing. Thus, a particularly effective cooling can be effected, the cooling medium, such as e.g. a gaseous cooling medium exiting the pores and thus cooling the enclosure of the image data sensor assembly. Further, the enclosure housing may include one or more apertures disposed on an objective of the image data sensing assembly and from which the cooling medium exits to cool the objective.

Ferner gehören zur Erfindung eine derartige Vorrichtung mit einer Steuereinheit zum Steuern der Vorrichtung, eine derartige Steuereinheit sowie ein Computerprogrammprodukt für eine derartige Steuereinheit.Furthermore, the invention includes such a device with a control unit for controlling the device, such a control unit and a computer program product for such a control unit.

Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung erläutert.

  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Inspektion von Hohlräumen.
  • 2 zeigt beispielhaft eine Gasturbine in einem Längsteilschnitt.
  • 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel oder Leitschaufel einer Strömungsmaschine.
  • 4 zeigt eine Brennkammer einer Gasturbine.
In the following, a preferred embodiment of the device according to the invention will be explained with reference to the accompanying schematic drawing.
  • 1 shows a schematic representation of an embodiment of an apparatus for inspection of cavities.
  • 2 shows an example of a gas turbine in a longitudinal section.
  • 3 shows a perspective view of a blade or vane of a turbomachine.
  • 4 shows a combustion chamber of a gas turbine.

Dargestellt ist ein Hohlraum 2, bei dem es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Brennkammer, wie z.B. eine Ringbrennkammer, einer Gasturbine, handelt.Shown is a cavity 2 , which in the present embodiment is a combustion chamber, such as an annular combustion chamber, a gas turbine, is.

Innenseitig weist der Hohlraum 2 einen Hitzeschild auf, der z.B. aus Hitzeschildkacheln, ceramic heat shields (CHS) und/oder metallic heat shilds (MHS) besteht.Inside, the cavity has 2 a heat shield consisting of eg heat shield tiles, ceramic heat shields (CHS) and / or metallic heat shilds (MHS).

Um eine Inspektion des Hitzeschildes im Hohlraum 2 zu ermöglichen ist eine Vorrichtung 1 zur Inspektion des Hohlraums 2 vorgesehen.For an inspection of the heat shield in the cavity 2 to enable is a device 1 for inspection of the cavity 2 intended.

Die Vorrichtung 1 weist eine Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 zum Aufnehmen von Bilddaten eines zu untersuchenden Objekts in dem Hohlraum, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Hitzeschildkacheln, eine Positionsdaten-Sensorikbaugruppe 4 zum Bestimmen einer Position der Vorrichtung 1 und eine Positionierungseinrichtung 5 zum Positionieren der Vorrichtung 1 in dem Hohlraum 2 auf.The device 1 has an image data sensor assembly 3 for capturing image data of an object to be examined in the cavity, in the present embodiment heat shield tiles, a position data sensor assembly 4 for determining a position of the device 1 and a positioning device 5 for positioning the device 1 in the cavity 2 on.

Ferner kann die Vorrichtung 1 eine Kühleinrichtung zum Kühlen zumindest der Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 aufweisen. Z.B. kühlt die Kühleinrichtung Oberflächen oder zu kühlende Komponenten, wie z.B. Elektronikbausteine der Bilddaten-Sensorik-baugruppe. Hierzu verwendet im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kühleinrichtung ein gasförmiges Kühlmedium. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Kühlmedium auch flüssig sein.Furthermore, the device 1 a cooling device for cooling at least the image data sensor assembly 3 exhibit. For example, the cooling device cools surfaces or components to be cooled, such as electronic components of the image data sensor module. For this purpose, in the present embodiment, the cooling device uses a gaseous cooling medium. Notwithstanding the present embodiment, the cooling medium may also be liquid.

Ein Gehäuse, wie z.B. ein Umschließungsgehäuse der Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 ist zumindest abschnittsweise porös ausgebildet, so dass ein gasförmiges Kühlmedium aus den Poren austreten kann und so das Umschließungsgehäuse und damit auch die Bilddaten-Sensorik-Baugruppe kühlt. Des Weiteren weist das Umschließungsgehäuse im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine oder mehrere Öffnungen auf, die an einem Objektiv der Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 angeordnet sind. Auch aus diesen Öffnungen tritt das Kühlmedium aus und kühlt so das Objektiv.A housing, such as a containment housing of the image data sensor assembly 3 is at least partially porous, so that a gaseous cooling medium can escape from the pores and so the enclosure housing and thus also the image data sensor assembly cools. Furthermore, in the present exemplary embodiment, the enclosing housing has one or more openings which are attached to an objective of the image data sensor assembly 3 are arranged. Also from these openings, the cooling medium exits and cools the lens.

Die Vorrichtung 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel drahtgebunden ausgebildet. Somit versorgt eine Versorgungsleitung 8 die Vorrichtung 1 mit dem gasförmigen Kühlmittel und elektrischer Betriebsenergie. Der Versorgungsleitung 8 ist eine Datenleitung 9 zugeordnet, mit der Daten, wie Bild- und/oder Positionsdaten, aus dem Hohlraum 1 geleitet werden können, um sie weiter zu verarbeiten, wie dies später noch erläutert wird.The device 1 is formed in the present embodiment by wire. Thus, a supply line 8 supplies the device 1 with the gaseous coolant and electrical operating energy. The supply line 8th is a data line 9 associated with the data, such as image and / or position data, from the cavity 1 can be routed to process them further, as will be explained later.

Die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 ist dazu ausgebildet, einen Bilddatensatz bereitzustellen. Hierzu kann die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 eine Kameraeinrichtung mit wahlweise einer konventionellen 2D Kamera, einer Infrarot-Kamera, einen 3D-Scanner oder ein 3D-Fotografie-System oder auch Kombinationen daraus aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 auch ein bildgebendes Ultraschallsystem aufweisen. Die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 weist dabei eine an einem Arm dreh- und/oder schwenkbare Kameraeinrichtung auf. So kann die Position der Kameraeinrichtung unabhängig von der Position des Vorrichtung 1 verändert werden, um einen gewünschten Bildabstand einzustellen.The image data sensor assembly 3 is designed to provide an image data set. For this purpose, the image data sensor assembly 3 a camera device with either a conventional 2D camera, an infrared camera, a 3D scanner or a 3D photography system or combinations thereof. Alternatively or additionally, the image data sensor assembly 3 also have an imaging ultrasound system. The image data sensor assembly 3 has a rotatable and / or pivotable on one arm camera device. Thus, the position of the camera device can be independent of the position of the device 1 be changed to set a desired image distance.

Ferner weist die Bilddaten-Sensorikbaugruppe eine Beleuchtungseinrichtung mit einer oder mehreren Lichtquellen auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Auflicht-Dunkelfeldbeleuchtung bereitstellend ausgebildet ist. Furthermore, the image data sensor assembly has an illumination device with one or more light sources, which in the present exemplary embodiment is designed to provide reflected-light dark-field illumination.

Die Positioniereinrichtung weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste Befestigungseinrichtung 6 und eine zweite Befestigungseinrichtung 7 auf, zwischen den die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 durch einen Seilzug entlang einer Haupterstreckungsrichtung des Hohlraums 2 verlagerbar ist. Dabei erstreckt sich die Haupterstreckungsrichtung des Hohlraumes 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Strömungsrichtung eines Gases, dass den als Brennkammer ausgebildeten Hohlraum 2 durchströmt.In the present exemplary embodiment, the positioning device has a first fastening device 6 and a second fastening device 7 on, between the image data sensor assembly 3 by a cable along a main direction of extension of the cavity 2 is relocatable. In this case, the main extension direction of the cavity extends 2 in the present embodiment in a flow direction of a gas that the combustion chamber formed as a cavity 2 flows through.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Befestigungseinrichtung 6 dazu ausgebildet, durch Eingriff mit einer Leitschaufel einer Turbine fixiert zu werden. Z.B. kann hierzu die erste Befestigungseinrichtung 6 radförmig ausgebildet sein, wobei zum Fixieren an der Turbine die erste Befestigungseinrichtung 6 in die Leitschaufel eines ersten Kranzes eingreift.In the present embodiment, the first fastening device 6 adapted to be fixed by engagement with a guide vane of a turbine. For example, this may be the first fastening device 6 be formed radförmig, wherein for fixing to the turbine, the first fastening means 6 engages the vane of a first wreath.

Die zweite Befestigungseinrichtung 7 ist brennerseitig angeordnet und weist eine Mehrzahl von Laufrollen 10, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Laufrollen 10, auf. Die zweite Befestigungseinrichtung 7 stellt eine axiale Spannung zur ersten Befestigungseinrichtung 6 bereit und bewirkt auch eine horizontale Positionierung. Die Laufrollen 10 sind dabei mit einem Mindestabstand voneinander beabstandet angeordnet, der größer als eine Kantenlänge der Hitzeschildkacheln ist. So wird sichergestellt, dass von den Laufrollen 10 keine Hitzeschildkacheln verdeckt werden, wenn mit der Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 Bilddaten aufgenommen werden.The second fastening device 7 is arranged on the burner side and has a plurality of rollers 10 , In the present embodiment, four rollers 10 , on. The second fastening device 7 provides an axial tension to the first fastening device 6 ready and also causes a horizontal positioning. The rollers 10 are spaced apart with a minimum distance, which is greater than an edge length of the heat shield tiles. This will ensure that from the casters 10 no heat shield tiles are obscured when using the image data sensor assembly 3 Image data is recorded.

Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Positioniereinrichtung 5 zur schrittweisen Verlagerung der Vorrichtung 1 ausgebildet sein. Hierzu können zwei Fortbewegungseinrichtungen vorgesehen sein, die abwechselnd verlagert werden, während die jeweils andere Fortbewegungseinrichtung ortsfest ist, z.B. aufgrund eines Eingriffs mit einem Abschnitt des Hohlraumes und sich in dem Hohlraum befindlicher Komponenten. Somit durchwandert die Vorrichtung schrittweise den Hohlraum 2.Notwithstanding the present embodiment, the positioning 5 for the stepwise displacement of the device 1 be educated. For this purpose, two locomotion means may be provided, which are alternately displaced, while the respective other locomotion device is stationary, for example due to an engagement with a portion of the cavity and in the cavity befindlicher components. Thus, the device progressively traverses the cavity 2 ,

Im Betrieb wird die Vorrichtung 1 von einer Steuereinheit 11 gesteuert, die hierzu Hard- und/oder Softwarekomponenten aufweist. Die Steuereinheit 11 kann sich dabei außerhalb des Hohlraumes 2 befinden und ist ▪ er die Versorgungsleitung 7 und/oder Datenleitung 8 mit der Vorrichtung 1 verbunden.In operation, the device becomes 1 from a control unit 11 controlled, which has this hardware and / or software components. The control unit 11 can be outside the cavity 2 are and are ▪ the supply line 7 and / or data line 8th with the device 1 connected.

Die Steuereinheit 11 ist dazu ausgebildet, die Vorrichtung 1 durch den Hohlraum 2 zu manövrieren und zugleich zu gewährleisten, dass die Bilddaten-Sensorikbaugruppe 3 unter einem bevorzugten Winkel Bilddaten aufnimmt. Die Steuereinheit 11 ist dabei dazu ausgebildet, die Vorrichtung 1 autonom zu steuern. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 1 auch manuell durch den Hohlraum 2 gesteuert werden kann.The control unit 11 is designed to the device 1 through the cavity 2 to maneuver while ensuring that the image data sensor assembly 3 record image data at a preferred angle. The control unit 11 is designed to the device 1 to control autonomously. Alternatively or additionally, it may be provided that the device 1 also manually through the cavity 2 can be controlled.

Ferner ist die Steuereinheit 11 dazu ausgebildet, die erfassten Bilddaten auszuwerten, um z.B. zu bestimmen, ob eine der Hitzeschildkacheln beschädigt ist, z.B. durch Graustufenauswertung. Ferner kann die Steuereinheit 11 dazu ausgebildet sein, in die Bilddaten Marker einzusetzen bzw. hinzuzufügen, um die Schäden kenntlich zu machen. Des Weiteren kann die Steuereinheit 11 dazu ausgebildet sein, die derart veränderten Bilddaten auszuwerten, um z.B. die Flächenausdehnung der Beschädigung zu vermessen. Schließlich kann die Steuereinheit 11 noch eine Schnittstelle aufweisen, um Bilddaten übertragen zu können, um so eine Ferndiagnose zu ermöglichen.Further, the control unit 11 designed to evaluate the captured image data to determine, for example, whether one of the heat shield tiles is damaged, eg, by grayscale evaluation. Furthermore, the control unit 11 be designed to insert or add markers in the image data to identify the damage. Furthermore, the control unit 11 be designed to evaluate the thus modified image data, for example, to measure the surface area of the damage. Finally, the control unit 11 may still have an interface in order to be able to transmit image data so as to enable a remote diagnosis.

Die 2 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt.The 2 shows an example of a gas turbine 100 in a longitudinal section.

Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotationsachse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird.The gas turbine 100 has inside about a rotation axis 102 rotatably mounted rotor 103 with a wave 101 on, which is also referred to as a turbine runner.

Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.Along the rotor 103 follow each other an intake housing 104, a compressor 105 , for example, a toroidal combustion chamber 110 , in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107 , a turbine 108 and the exhaust case 109 ,

Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Turbine 108.The ring combustion chamber 110 communicates with an example annular hot gas channel 111 , There, for example, form four successive turbine stages 112 the turbine 108 ,

Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125.Every turbine stage 112 is formed for example of two blade rings. As seen in the flow direction of a working medium 113 follows in the hot gas channel 111 a guide vane 115 one of blades 120 formed series 125 ,

Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind.The vanes 130 are doing on an inner housing 138 a stator 143 attached, whereas the blades 120 a row 125 for example by means of a turbine disk 133 on the rotor 103 are attached.

An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt).On the rotor 103 coupled is a generator or a working machine (not shown).

Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 bereitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 geführt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brennkammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 entspannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine. During operation of the gas turbine 100 from the compressor 105 through the intake housing 104 air 135 sucked and compressed. The at the turbine end of the compressor 105 provided compressed air becomes the burners 107 guided and mixed there with a fuel. The mixture is then added to form the working medium 113 in the combustion chamber 110 burned. From there, the working medium 113 flows along the hot gas channel 111 past the vanes 130 and the blades 120 , On the blades 120 the working medium relaxes 113 impulsively transmitting, so that the blades 120 the rotor 103 drive and this the machine coupled to him.

Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unterliegen während des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch belastet.The hot working medium 113 exposed components are subject during operation of the gas turbine 100 thermal loads. The vanes 130 and blades 120 in the flow direction of the working medium 113 seen first turbine stage 112 Be next to the ring combustion chamber 110 lining heat shield elements most thermally stressed.

Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden.To withstand the prevailing temperatures, they can be cooled by means of a coolant.

Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin (SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur).Likewise, substrates of the components may have a directional structure, i. they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).

Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinenschaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superlegierungen verwendet.As material for the components, in particular for the turbine blade 120 . 130 and components of the combustion chamber 110 For example, iron, nickel or cobalt based superalloys are used.

Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 B1 , EP 1 306 454 , EP 1 319 729 A1 , WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.Such superalloys are for example from EP 1 204 776 B1 . EP 1 306 454 . EP 1 319 729 A1 . WO 99/67435 or WO 00/44949 known.

Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium, Scandium (Sc) und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden bzw. Hafnium). Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 B1 , EP 0 786 017 B1 , EP 0 412 397 B1 oder EP 1 306 454 A1 .Likewise, the blades can 120 . 130 Coating against corrosion (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon, scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium). Such alloys are known from the EP 0 486 489 B1 . EP 0 786 017 B1 . EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1 ,

Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.

Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.By suitable coating methods, e.g. Electron beam evaporation (EB-PVD) produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.

Die Leitschaufel 130 weist einen dem Innengehäuse 138 der Turbine 108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht dargestellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegenden Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor 103 zugewandt und an einem Befestigungsring 140 des Stators 143 festgelegt.The vane 130 has a the inner housing 138 the turbine 108 facing Leitschaufelfuß (not shown here) and the Leitschaufelfuß opposite vane head on. The vane head is the rotor 103 facing and on a mounting ring 140 of the stator 143 established.

Die 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel 120 oder Leitschaufel 130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse 121 erstreckt.The 3 shows in perspective view a blade 120 or vane 130 a turbomachine, moving along a longitudinal axis 121 extends.

Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein.The turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for power generation, a steam turbine or a compressor.

Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Längsachse 121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf.The shovel 120 . 130 points along the longitudinal axis 121 consecutively a mounting area 400 , an adjoining paddle platform 403 as well as an airfoil 406 and a shovel tip 415 on.

Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufelspitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht dargestellt).As a guide vane 130 can the shovel 130 at her blade tip 415 have another platform (not shown).

Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt).In the attachment area 400 is a shovel foot 183 formed, for fixing the blades 120 . 130 on a shaft or disc (not shown).

Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwalbenschwanzfuß sind möglich.The blade foot 183 is designed for example as a hammer head. Other designs as Christmas tree or Schwalbenschwanzfuß are possible.

Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schaufelblatt 406 vorbeiströmt, eine Anströmkante 409 und eine Abströmkante 412 auf.The shovel 120 . 130 indicates a medium attached to the airfoil 406 flowed past, a leading edge 409 and a trailing edge 412 on.

Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise massive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet.With conventional blades 120 . 130 be in all areas 400 . 403 . 406 the shovel 120 . 130 For example, massive metallic materials, in particular superalloys used.

Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 B1 , EP 1 306 454 , EP 1 319 729 A1 , WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.Such superalloys are for example from EP 1 204 776 B1 . EP 1 306 454 . EP 1 319 729 A1 . WO 99/67435 or WO 00/44949 known.

Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus gefertigt sein.The shovel 120 . 130 can be determined by a casting process, also by directional solidification, be made by a forging process, by a milling process or combinations thereof.

Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastungen ausgesetzt sind.Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.

Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.The production of such monocrystalline workpieces takes place e.g. by directed solidification from the melt. These are casting processes in which the liquid metallic alloy is transformed into a monocrystalline structure, i. to the single-crystal workpiece, or directionally solidified.

Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprachgebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück besteht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwendigerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbilden, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen.Here, dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, i.e., grains that run the full length of the workpiece and here, in common usage, are referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, i. the whole workpiece consists of a single crystal. In these processes, it is necessary to avoid the transition to globulitic (polycrystalline) solidification, since non-directional growth necessarily forms transverse and longitudinal grain boundaries which negate the good properties of the directionally solidified or monocrystalline component.

Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Richtung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures).The term generally refers to directionally solidified microstructures, which means both single crystals that have no grain boundaries or at most small angle grain boundaries, and stem crystal structures that have probably longitudinal grain boundaries but no transverse grain boundaries. These second-mentioned crystalline structures are also known as directionally solidified structures.

Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der EP 0 892 090 A1 bekannt.Such methods are known from U.S. Patent 6,024,792 and the EP 0 892 090 A1 known.

Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf)). Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 B1 , EP 0 786 017 B1 , EP 0 412 397 B1 oder EP 1 306 454 A1 .Likewise, the blades can 120 . 130 Have coatings against corrosion or oxidation, for. M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare ones Earth, or hafnium (Hf)). Such alloys are known from the EP 0 486 489 B1 . EP 0 786 017 B1 . EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1 ,

Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dichte.The density is preferably 95% of the theoretical density.

Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer).A protective aluminum oxide layer (TGO = thermal grown oxide layer) is formed on the MCrAlX layer (as an intermediate layer or as the outermost layer).

Vorzugsweise weist die Schichtzusammensetzung Co-30Ni-28Cr-8A1-0,6Y-0,7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0,6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al-0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-11Al-0,4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr-10Al-0,4Y-1,5Re.Preferably, the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8A1-0.6Y-0.7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0.6Y. In addition to these cobalt-based protective coatings, nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-11Al-0.4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10Al-0.4Y-1 are also preferably used , 5RE.

Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht.On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, which is preferably the outermost layer, and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide. The thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer.

Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.By suitable coating methods, e.g. Electron beam evaporation (EB-PVD) produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.

Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die MCrAlX-Schicht.Other coating methods are conceivable, e.g. atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The thermal barrier coating may have porous, micro- or macro-cracked grains for better thermal shock resistance. The thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the MCrAlX layer.

Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Bauteile 120, 130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse im Bauteil 120, 130 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung des Bauteils 120, 130 und ein erneuter Einsatz des Bauteils 120, 130.Refurbishment means that components 120, 130 may have to be freed of protective layers after use (eg by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. Optionally, cracks in the component also become 120 . 130 repaired. Thereafter, a re-coating of the component takes place 120 . 130 and a renewed use of the component 120 . 130 ,

Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher 418 (gestrichelt angedeutet) auf.The shovel 120 . 130 can be hollow or solid. When the shovel 120 . 130 If it is to be cooled, it is hollow and may still have film cooling holes 418 (indicated by dashed lines).

Die 4 zeigt eine Brennkammer 110 einer Gasturbine. Die Brennkammer 110 ist beispielsweise als so genannte Ringbrennkammer ausgestaltet, bei der eine Vielzahl von in Umfangsrichtung um eine Rotationsachse 102 herum angeordneten Brennern 107 in einen gemeinsamen Brennkammerraum 154 münden, die Flammen 156 erzeugen. Dazu ist die Brennkammer 110 in ihrer Gesamtheit als ringförmige Struktur ausgestaltet, die um die Rotationsachse 102 herum positioniert ist.The 4 shows a combustion chamber 110 a gas turbine. The combustion chamber 110 is configured for example as a so-called annular combustion chamber, in which a plurality of circumferentially about an axis of rotation 102 arranged around burners 107 in a common combustion chamber space 154 open, the flames 156 produce. This is the combustion chamber 110 in their entirety designed as an annular structure, around the axis of rotation 102 is positioned around.

Zur Erzielung eines vergleichsweise hohen Wirkungsgrades ist die Brennkammer 110 für eine vergleichsweise hohe Temperatur des Arbeitsmediums M von etwa 1000°C bis 1600°C ausgelegt. Um auch bei diesen, für die Materialien ungünstigen Betriebsparametern eine vergleichsweise lange Betriebsdauer zu ermöglichen, ist die Brennkammerwand 153 auf ihrer dem Arbeitsmedium M zugewandten Seite mit einer aus Hitzeschildelementen 155 gebildeten Innenauskleidung versehen. To achieve a comparatively high efficiency, the combustion chamber 110 designed for a relatively high temperature of the working medium M of about 1000 ° C to 1600 ° C. In order to allow a comparatively long service life even with these, for the materials unfavorable operating parameters, is the combustion chamber wall 153 provided on its side facing the working medium M side with an inner lining formed from heat shield elements 155.

Jedes Hitzeschildelement 155 aus einer Legierung ist arbeitsmediumsseitig mit einer besonders hitzebeständigen Schutzschicht (MCrAlX-Schicht und/oder keramische Beschichtung) ausgestattet oder ist aus hochtemperaturbeständigem Material (massive keramische Steine) gefertigt.Each heat shield element 155 Made of an alloy working medium side is equipped with a particularly heat-resistant protective layer (MCrAlX layer and / or ceramic coating) or is made of high temperature resistant material (solid ceramic stones).

Diese Schutzschichten können ähnlich der Turbinenschaufeln sein, also bedeutet beispielsweise MCrAlX: M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni), X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf). Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 B1 , EP 0 786 017 B1 , EP 0 412 397 B1 oder EP 1 306 454 A1 .These protective layers may be similar to the turbine blades, so for example MCrAlX means: M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf). Such alloys are known from the EP 0 486 489 B1 . EP 0 786 017 B1 . EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1 ,

Auf der MCrAlX kann noch eine beispielsweise keramische Wärmedämmschicht vorhanden sein und besteht beispielsweise aus ZrO2, Y2O3-ZrO2, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.On the MCrAlX, for example, a ceramic thermal barrier coating may be present and consists for example of ZrO 2 , Y 2 O 3 -ZrO 2 , ie it is not, partially or completely stabilized by yttria and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.

Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronenstrahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.By suitable coating methods, e.g. Electron beam evaporation (EB-PVD) produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.

Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphärisches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärmedämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Körner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen.Other coating methods are conceivable, e.g. atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The thermal barrier coating may have porous, micro- or macro-cracked grains for better thermal shock resistance.

Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Hitzeschildelemente 155 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse in dem Hitzeschildelement 155 repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung der Hitzeschildelemente 155 und ein erneuter Einsatz der Hitzeschildelemente 155.Refurbishment means that heat shield elements 155 If necessary, they must be freed of protective coatings after use (eg by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. Optionally, cracks in the heat shield element also become 155 repaired. This is followed by a recoating of the heat shield elements 155 and a renewed use of the heat shield elements 155 ,

Aufgrund der hohen Temperaturen im Inneren der Brennkammer 110 kann zudem für die Hitzeschildelemente 155 bzw. für deren Halteelemente ein Kühlsystem vorgesehen sein. Die Hitzeschildelemente 155 sind dann beispielsweise hohl und weisen ggf. noch in den Brennkammerraum 154 mündende Kühllöcher (nicht dargestellt) auf.Due to the high temperatures inside the combustion chamber 110 can also for the heat shield elements 155 or for the holding elements may be provided a cooling system. The heat shield elements 155 are then hollow, for example, and possibly still in the combustion chamber space 154 opening cooling holes (not shown).

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1204776 B1 [0046, 0059]EP 1204776 B1 [0046, 0059]
  • EP 1306454 [0046, 0059]EP 1306454 [0046, 0059]
  • EP 1319729 A1 [0046, 0059]EP 1319729 A1 [0046, 0059]
  • WO 9967435 [0046, 0059]WO 9967435 [0046, 0059]
  • WO 0044949 [0046, 0059]WO 0044949 [0046, 0059]
  • EP 0486489 B1 [0047, 0066, 0078]EP 0486489 B1 [0047, 0066, 0078]
  • EP 0786017 B1 [0047, 0066, 0078]EP 0786017 B1 [0047, 0066, 0078]
  • EP 0412397 B1 [0047, 0066, 0078]EP 0412397 B1 [0047, 0066, 0078]
  • EP 1306454 A1 [0047, 0066, 0078]EP 1306454 A1 [0047, 0066, 0078]
  • US 6024792 [0065]US 6024792 [0065]
  • EP 0892090 A1 [0065]EP 0892090 A1 [0065]

Claims (13)

Vorrichtung (1) zur beschleunigten Inspektion von einem Hohlraum (2), insbesondere von umschließenden Hitzeschilden in einer Brennkammer, mit einer Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) zum Aufnehmen von Bilddaten eines zu untersuchenden Objekts in dem Hohlraum, einer Positionsdaten-Sensorikbaugruppe (4) zum Bestimmen einer Position der Vorrichtung (1), und mit einer Positionierungseinrichtung (5) zum Positionieren der Vorrichtung (1) in dem Hohlraum (2).Apparatus (1) for accelerated inspection of a cavity (2), in particular enclosing heat shields in a combustion chamber, with an image data sensor assembly (3) for receiving image data of an object to be examined in the cavity, a position data sensor assembly (4) for Determining a position of the device (1), and with a positioning device (5) for positioning the device (1) in the cavity (2). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (1) eine Kühleinrichtung zum Kühlen zumindest der Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) aufweist.Device (1) according to Claim 1 wherein the device (1) comprises a cooling device for cooling at least the image data sensor assembly (3). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (1) drahtgebunden ausgebildet ist.Device (1) according to Claim 1 or 2 , wherein the device (1) is formed wired. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Objektes aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 . 2 or 3 wherein the image data sensor assembly (3) comprises a lighting device for illuminating the object. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) eine verstellbare Kameraeinrichtung aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 to 4 wherein the image data sensor assembly (3) comprises an adjustable camera device. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bilddaten-Sensorikbaugruppe (3) eine Kameraeinrichtung mit einer 2D Kamera und/oder einer Infarot-Kamera und/oder einen 3D-Scanner und/oder ein 3D-Fotografie-System und/oder ein Ultrasschallsystem aufweist.Device (1) according to one of Claims 1 to 5 wherein the image data sensor assembly (3) comprises a camera device with a 2D camera and / or an infrared camera and / or a 3D scanner and / or a 3D photography system and / or an ultrasound system. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Positioniereinrichtung (5) eine erste Befestigungseinrichtung (6) und eine zweite Befestigungseinrichtung (7) aufweist, zwischen den zumindest die Bilddaten-Sensorbaugruppe (3) verlagerbar angeordnet ist.Device (1) according to one of Claims 1 to 6 in which the positioning device (5) has a first fastening device (6) and a second fastening device (7), between which at least the image data sensor assembly (3) is displaceably arranged. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die erste Befestigungseinrichtung (6) dazu ausgebildet ist, durch Eingriff mit einer Leitschaufel einer Turbine fixiert zu werden.Device (1) according to Claim 7 wherein the first attachment means (6) is adapted to be fixed by engagement with a turbine blade. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Positioniereinrichtung (5) zur schrittweisen Verlagerung der Vorrichtung (1) ausgebildet ist.Device (1) according to one of Claims 1 to 8th , wherein the positioning device (5) for stepwise displacement of the device (1) is formed. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Kühleinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Kühlmedium durch ein porös ausgebildetes Gehäuse zu fördern.Device (1) according to one of Claims 2 to 9 wherein the cooling device is designed to convey a cooling medium through a porous housing. Vorrichtung (1) mit einer Steuereinheit (11) zum Steuern der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Device (1) with a control unit (11) for controlling the device (1) according to one of Claims 1 to 10 , Steuereinheit (11) zum Steuern der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Control unit (11) for controlling the device (1) according to one of Claims 1 to 10 , Computerprogrammprodukt für eine Steuereinheit (11) nach Anspruch 12.Computer program product for a control unit (11) according to Claim 12 ,
DE102017201403.2A 2017-01-30 2017-01-30 Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber Withdrawn DE102017201403A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201403.2A DE102017201403A1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber
PCT/EP2018/050705 WO2018137941A1 (en) 2017-01-30 2018-01-12 Apparatus for the accelerated inspection of a hollow chamber, in particular of heat shields in a combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201403.2A DE102017201403A1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017201403A1 true DE102017201403A1 (en) 2018-08-02

Family

ID=61094422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017201403.2A Withdrawn DE102017201403A1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017201403A1 (en)
WO (1) WO2018137941A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020043374A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Inspection method and inspection vehicle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0486489B1 (en) 1989-08-10 1994-11-02 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature-resistant, corrosion-resistant coating, in particular for components of gas turbines
EP0412397B1 (en) 1989-08-10 1998-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium-containing protective coating with high corrosion and oxidation resistance
EP0892090A1 (en) 1997-02-24 1999-01-20 Sulzer Innotec Ag Method for manufacturing single crystal structures
EP0786017B1 (en) 1994-10-14 1999-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Protective layer for protecting parts against corrosion, oxidation and excessive thermal stresses, as well as process for producing the same
WO1999067435A1 (en) 1998-06-23 1999-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength
US6024792A (en) 1997-02-24 2000-02-15 Sulzer Innotec Ag Method for producing monocrystalline structures
WO2000044949A1 (en) 1999-01-28 2000-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Nickel base superalloy with good machinability
EP1306454A1 (en) 2001-10-24 2003-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium containing protective coating protecting a product against corrosion and oxidation at high temperatures
EP1319729A1 (en) 2001-12-13 2003-06-18 Siemens Aktiengesellschaft High temperature resistant part, made of single-crystal or polycrystalline nickel-base superalloy
EP1204776B1 (en) 1999-07-29 2004-06-02 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature part and method for producing the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5164826A (en) * 1991-08-19 1992-11-17 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for visual inspection of the internal structure of apparatus through internal passages
US5203646A (en) * 1992-02-06 1993-04-20 Cornell Research Foundation, Inc. Cable crawling underwater inspection and cleaning robot
DE19924607A1 (en) * 1999-05-28 2000-11-30 Siemens Ag Inspection device for an annular combustion chamber of a gas turbine and method for inspecting an annular combustion chamber of a gas turbine
US9154743B2 (en) * 2012-01-31 2015-10-06 Siemens Energy, Inc. System and method for optical inspection of off-line industrial gas turbines and other power generation machinery while in turning gear mode

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0486489B1 (en) 1989-08-10 1994-11-02 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature-resistant, corrosion-resistant coating, in particular for components of gas turbines
EP0412397B1 (en) 1989-08-10 1998-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium-containing protective coating with high corrosion and oxidation resistance
EP0786017B1 (en) 1994-10-14 1999-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Protective layer for protecting parts against corrosion, oxidation and excessive thermal stresses, as well as process for producing the same
EP0892090A1 (en) 1997-02-24 1999-01-20 Sulzer Innotec Ag Method for manufacturing single crystal structures
US6024792A (en) 1997-02-24 2000-02-15 Sulzer Innotec Ag Method for producing monocrystalline structures
WO1999067435A1 (en) 1998-06-23 1999-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength
WO2000044949A1 (en) 1999-01-28 2000-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Nickel base superalloy with good machinability
EP1204776B1 (en) 1999-07-29 2004-06-02 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature part and method for producing the same
EP1306454A1 (en) 2001-10-24 2003-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium containing protective coating protecting a product against corrosion and oxidation at high temperatures
EP1319729A1 (en) 2001-12-13 2003-06-18 Siemens Aktiengesellschaft High temperature resistant part, made of single-crystal or polycrystalline nickel-base superalloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020043374A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Inspection method and inspection vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018137941A1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2589925A1 (en) 3D surface internal inspection system by means of 2D exposures and method
EP2314987A1 (en) Surface analysis and device for detecting closed holes
EP2569594B1 (en) Surface analysis and device for detecting closed holes and device for opening them again
EP2330230A1 (en) Masking material, masking device, method for masking a substrate and method for coating a substrate
EP2312267A1 (en) Device and method for measuring thickness of coating with laser triangulation
EP2373824B1 (en) Method for coating a component with film cooling holes and component
EP2186594A1 (en) Method of and device for pre-heating during welding using a second laser beam
WO2010089183A1 (en) Turbine component having easily removable protective layer, set of turbine components, a turbine and a method for protecting a turbine component
EP2224039A1 (en) Coating with thermal and non-thermal coating method
DE102008016170A1 (en) Component with overlapping welds and a method of manufacture
EP2312122A1 (en) Reference determination for calculating the position of blocked holes, device and machining device
EP2584067A1 (en) Component with graphene and method for producing components with graphene
DE102017201403A1 (en) Apparatus for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shields in a combustion chamber
EP2365106A1 (en) Ceramic thermal insulating layer system with modified adhesive layer
EP2138258A1 (en) Method for welding with a multi-layer temperature profile
EP1978790B1 (en) Device and method for coating a component and adjustment device
DE102017209878A1 (en) Device for accelerated inspection of a cavity, in particular of heat shield elements in a combustion chamber
DE102016218317A1 (en) Hot gas component and method for joining hot gas component segments
WO2016055325A1 (en) Monitoring and control of a coating process on the basis of a heat distribution on the workpiece
DE102008015913A1 (en) Apparatus for welding with a process chamber and a welding process
EP2100689A1 (en) Flow control device and method
EP2558245B1 (en) Solder containing germanium, component with a solder and a soldering method
EP2581563A1 (en) Method and device for channel measurement
DE102013225917A1 (en) Method and device for reopening holes in a component after a coating process
EP2385214A1 (en) Method for determining the position of obstructed holes, device and machining device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee