DE10323132A1 - Adjustable guide vane for gas turbines, has adjustable turbine blade, made from fiber-reinforced synthetic material e.g. carbon fiber, with portions fixed in between parts of corresponding bearing journals - Google Patents

Adjustable guide vane for gas turbines, has adjustable turbine blade, made from fiber-reinforced synthetic material e.g. carbon fiber, with portions fixed in between parts of corresponding bearing journals Download PDF

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Abstract

An adjustable turbine blade (22), made from fiber-reinforced synthetic material e.g. carbon fiber, has portions fixed in between parts (25,26) of corresponding bearing journals (23,24). An independent claim is also included for a method in producing an adjustable guide vane.

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Leitschaufel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer verstellbaren Leitschaufel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The The invention relates to an adjustable guide vane according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for the production of an adjustable guide vane according to the generic term of claim 8.

Verstellbare Leitschaufeln werden in Verdichtern, insbesondere in Hochdruckverdichtern, moderner Gasturbinen, insbesondere moderner Flugzeugtriebwerke, eingesetzt, um den Verdichter optimal innerhalb seiner Betriebsgrenzen betreiben zu können.adjustable Guide vanes are used in compressors, especially in high pressure compressors, modern gas turbines, especially modern aircraft engines, used to optimize the compressor within its operating limits to be able to operate.

Aus der DE 42 37 031 C1 sind verstellbare Leitschaufeln sowie Verfahren zur Herstellung solcher Leitschaufeln bekannt. Die in der DE 42 37 031 C1 beschriebenen, verstellbaren Leitschaufeln verfügen über ein um eine Verstellachse verschwenkbares Schaufelblatt, einen Hebelarm und zwei Lagerzapfen, wobei diese Baugruppen zusammen als Leitschaufel einstückig ausgeführt sind. Die einstückig mit dem Schaufelblatt ausgeführten Lagerzapfen erstrecken sich koaxial zu der in Schaufellängsrichtung verlaufenden Verstellachse innerhalb von Lagerbuchsen, welche die Lagerzapfen jeweils konzentrisch umfassen. Die in diesem Stand der Technik beschriebenen, verstellbaren Leitschaufeln sind in Verbundbauweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) hergestellt.From the DE 42 37 031 C1 adjustable guide vanes and methods for producing such guide vanes are known. The in the DE 42 37 031 C1 The described, adjustable guide vanes have a bucket blade which can be pivoted about an adjustment axis, a lever arm and two bearing journals, these assemblies being designed in one piece as a guide vane. The bearing journals, which are made in one piece with the airfoil, extend coaxially to the adjustment axis running in the longitudinal direction of the vane within bearing bushes, which each encompass the bearing journals concentrically. The adjustable guide vanes described in this prior art are produced in a composite construction from carbon fiber reinforced plastic (CFRP).

Zur Herstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Leitschaufeln wird gemäß der DE 42 37 031 C1 so vorgegangen, dass CFK-Gewebe zugeschnitten wird und in der gewünschten Faserorientierung in eine Form eingelegt wird. Faserschichten der Lagerzapfen überlappen Faserschichten des Schaufelblatts schichtweise, wobei zur hilfsweisen Fixierung die Faserschichten des Schaufelblatts und die Faserschichten der Lagerzapfen von Hand miteinander vernäht werden. Im Falle von metallischen Lagerbuchsen werden diese auf die Faserstränge im Bereich der Lagerzapfen aufgeschoben und ebenfalls in die Form eingelegt. Im Falle einer Voll-Faserverbund-Bauweise sind die Lagerbuchsen ebenfalls aus Faserverbund einstückig mit der übrigen Leitschaufel ausgeführt.To manufacture the guide vanes known from the prior art, according to DE 42 37 031 C1 proceeded in such a way that CFRP fabric is cut and inserted in a shape in the desired fiber orientation. Fiber layers of the bearing pins overlap fiber layers of the airfoil in layers, the fiber layers of the airfoil and the fiber layers of the bearing pins being sewn together by hand for auxiliary fixing. In the case of metallic bearing bushes, they are pushed onto the fiber strands in the area of the bearing journal and also inserted into the mold. In the case of a full fiber composite construction, the bearing bushes are also made of fiber composite in one piece with the remaining guide vane.

Nach dem Stand der Technik verfügen die verstellbaren Leitschaufeln demnach über eine Bauweise, bei welcher der Lagerzapfen integraler Bestandteil des Schaufelblatts ist und zur Vorfixierung Fasern der Lagerzapfen mit Fasern des Schaufelblatts von Hand vernäht werden. Auf diese Art und Weise kann zwar eine ausreichende Festigkeit erzielt werden, die Herstellkosten solcher verstellbarer Leitschaufeln sind jedoch durch die erforderlichen Handarbeiten hoch. Auch lässt sich das Herstellverfahren derartiger Leitschaufeln bedingt durch die Handarbeiten nicht automatisieren.To state of the art the adjustable guide vanes therefore have a construction in which the bearing journal is an integral part of the airfoil and for pre-fixing fibers of the trunnion with fibers of the blade sewn by hand become. Sufficient strength can be achieved in this way are achieved, the manufacturing costs of such adjustable guide vanes however, are high due to the required handwork. Also can be the manufacturing process of such guide vanes due to the Do not automate needlework.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, eine neuartige verstellbare Leitschaufel sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben vorzuschlagen.Of these, starting from the present invention, the problem is based, a new type of adjustable guide vane and a manufacturing process to propose the same.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass die eingangs genannte verstellbare Leitschaufel durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.This Problem is solved by that the adjustable guide vane mentioned at the outset by the features of the characterizing part of claim 1 is developed.

Erfindungsgemäß ist der oder jede Lagerzapfen geteilt ausgebildet, und die Fasern des Schaufelblatts sind zwischen Teile der jeweiligen Lagerzapfen geführt und zwischen diesen fixiert.According to the or each trunnion is split, and the fibers of the airfoil are guided between parts of the respective journal and fixed between these.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der oder jede Lagerzapfen zweiteilig ausgebildet. Die Fasern des Schaufelblatts sind zwischen die beiden Teile des jeweiligen Lagerzapfens geklemmt und zusätzlich durch eine Klebverbindung in dieser Position gesichert.To An advantageous embodiment of the invention is the or each Bearing pin formed in two parts. The fibers of the airfoil are clamped between the two parts of the respective journal and additionally secured in this position by an adhesive connection.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 8 gekennzeichnet.The inventive method is characterized by the characteristics of the independent Claim 8 characterized.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.preferred Further developments of the invention result from the dependent subclaims and the description below.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:On embodiment The invention is, but is not limited to, the drawing explained in more detail. In the drawing shows:

1: eine verstellbare Leitschaufel nach dem Stand der Technik im Querschnitt; 1 : an adjustable guide vane according to the prior art in cross section;

2: eine weitere verstellbare Leitschaufel nach dem Stand der Technik im Querschnitt; und 2 : a further adjustable guide vane according to the prior art in cross section; and

3: eine erfindungsgemäße verstellbare Leitschaufel im Querschnitt. 3 : an adjustable guide vane according to the invention in cross section.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3 näher beschrieben. 1 und 2 zeigen verstellbare Leitschaufeln nach dem Stand der Technik, 3 zeigt eine erfindungsgemäße verstellbare Leitschaufel.The invention is described below with reference to FIG 1 to 3 described in more detail. 1 and 2 show adjustable guide vanes according to the prior art, 3 shows an adjustable guide vane according to the invention.

1 zeigt eine verstellbare Leitschaufel 10 nach dem Stand der Technik, die ein Schaufelblatt 11, einen Hebelarm 12 und zwei Lagerzapfen 13 und 14 umfasst. Das Schaufelblatt 11, der Hebel 12 und die Lagerzapfen 13 und 14 sind einstückig ausgeführt. Die beiden Lagerzapfen 13 und 14 sind von Lagerbuchsen 15 und 16 konzentrisch umfasst. Das Schaufelblatt 11 ist ein Verbund aus CFK-Gewebe und CFK-Faserbündeln, wobei das eine Schaufelblatthülle 17 bildende Gewebe die Faserbündel einschließt. Die Fasern der Lagerzapfen 13 und 14 sowie des Hebelarms 12 erstrecken sich in das Schaufelblatt 11 hinein und bilden so mit den Fasern des Schaufelblatts 11 einen festen Verbund. 1 shows an adjustable guide vane 10 according to the prior art, which is an airfoil 11 , a lever arm 12 and two trunnions 13 and 14 includes. The airfoil 11 , the lever 12 and the trunnions 13 and 14 are made in one piece. The two journals 13 and 14 are from bushings 15 and 16 includes concentrically. The airfoil 11 is a composite of CFRP fabric and CFRP fiber bundles, the one blade sheath 17 forming fabric that includes fiber bundles. The fibers of the trunnions 13 and 14 as well as the lever arm 12 extend into the airfoil 11 and form with the fibers of the airfoil 11 a firm bond.

Die Lagerbuchsen der Leitschaufel 10 nach 1 sind metallisch ausgeführt. Gemäß 1 verfügen die Lagerbuchsen 15, 16 über einen zylindrischen Grundkörper, der einen flanschartigen Absatz 18 aufweist, wobei der flanschartige Absatz 18 eine senkrecht zur Verstellachse A orientierte Lagerfläche 19 bildet.The guide bush bearing bushes 10 to 1 are metallic. According to 1 have the bushings 15 . 16 over a cylindrical body that has a flange-like shoulder 18 has, the flange-like paragraph 18 a bearing surface oriented perpendicular to the adjustment axis A. 19 forms.

2 zeigt eine weitere Leitschaufel 20 nach dem Stand der Technik, die prinzipiell über einen ähnlichen Aufbau verfügt wie die Leitschaufel 10 nach 1. Daher werden für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet. Die Leitschaufel 20 der 2 unterscheidet sich von der Leitschaufel 10 der 1 dadurch, dass die Lagerbuchsen 15, 16 nicht metallisch ausgebildet sind, sondern ebenso wie die Lagerzapfen 13 und 14 aus CFK-Gewebe gebildet sind. Die Lagerbuchsen 15 und 16 sind in diesem Fall einstückig mit der übrigen Leitschaufel 20 ausgeführt und bilden so eine Voll-Faserverbund-Bauweise. 2 shows another vane 20 according to the state of the art, which in principle has a similar structure to the guide vane 10 to 1 , The same reference numbers are therefore used for the same modules. The guide vane 20 the 2 differs from the guide vane 10 the 1 in that the bearing bushes 15 . 16 are not made of metal, but just like the bearing pins 13 and 14 are made of CFRP fabric. The bearing bushes 15 and 16 are in this case in one piece with the remaining guide vane 20 executed and thus form a full fiber composite construction.

Zur Herstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Leitschaufeln 10, 20 (s. 1 und 2) wird CFK-Gewebe zugeschnitten und in eine der Skelettfläche des Schaufelblatts 11 geteilten Form mit der gewünschten Faserorientierung eingelegt, wobei die Faserschichten der Lagerzapfen 13 und 14 mit den Faserschichten des Schaufelblatts 11 sich schichtweise überlappen. Zur hilfsweisen Fixierung werden die Faserschichten des Schaufelblatts 11 und der Lagerzapfen 13 und 14 von Hand miteinander vernäht. Nach dem Stand der Technik sind demnach die Lagerzapfen 13 und 14 stets einstückig ausgeführt, mit den fasern des Schaufelblatts 11 verbunden und des weiteren ist ein Bearbeitungsschritt von Hand erforderlich.For the production of the guide vanes known from the prior art 10 . 20 (S. 1 and 2 ) CFRP fabric is cut and into one of the skeleton surface of the airfoil 11 split shape inserted with the desired fiber orientation, with the fiber layers of the trunnion 13 and 14 with the fiber layers of the airfoil 11 overlap in layers. The fiber layers of the airfoil are used for auxiliary fixation 11 and the bearing journal 13 and 14 sewn together by hand. According to the state of the art, the journals are accordingly 13 and 14 always made in one piece, with the fibers of the airfoil 11 connected and further a manual processing step is required.

3 zeigt eine verstellbare Leitschaufel 21 im Sinne der Erfindung im stark schematisierten Querschnitt. So verfügt auch die erfindungsgemäße Leitschaufel 21 gemäß 3 über ein verschwenkbares bzw. verstellbares Schaufelblatt 22, welches aus faserverstärktem Kunststoff (FVK), insbesondere aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), besteht. Gegenüberliegenden Enden des Schaufelblatts 22 ist jeweils wiederum ein Lagerzapfen 23, 24 zugeordnet. 3 shows an adjustable guide vane 21 in the sense of the invention in a highly schematic cross section. The guide vane according to the invention also has this 21 according to 3 via a swiveling or adjustable blade 22 , which consists of fiber-reinforced plastic (FRP), in particular of carbon fiber-reinforced plastic (CFRP). Opposite ends of the airfoil 22 is in turn a bearing journal 23 . 24 assigned.

Es liegt nun im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass die Lagerzapfen 23 und 24 geteilt, nämlich zweigeteilt, ausgeführt sind. Jeder der Lagerzapfen 23 und 24 besteht demnach aus einem ersten Teil 25 und einem zweiten Teil 26.It is now within the meaning of the present invention that the bearing journals 23 and 24 divided, namely divided into two, are executed. Each of the trunnions 23 and 24 consists of a first part 25 and a second part 26 ,

Die Fasern des Schaufelblatts 22 sind zwischen die beiden Teile 25 und 26 der Lagerzapfen 23 und 24 geführt und zwischen diesen beiden Teilen 25 und 26 fixiert. Hierzu sind die Faser des Schaufelblatts 22 im Bereich der Lagerzapfen 23 und 24 gegenüber dem Verlauf innerhalb des Schaufelblatts 22 um etwa 90° umgelenkt. Der Abschnitt der Umlenkung der Fasern ist in 3 mit den Bezugsziffern 27 und 28 beziffert. Die umgelenkten Fasern sind derart zwischen den beiden Teilen 25 und 26 der Lagerzapfen 23 und 24 geführt, dass die umgelenkten Fasern zwischen den beiden Teilen 25 und 26 der beiden Lagerzapfen 23 und 24 angeordnet sind und die beiden Teile 25 und 26 der jeweiligen Lagerzapfen 23 bzw. 24 über eine Schraubverbindung oder eine Klemmverbindung derart miteinander verbunden sind, dass die Fasern letztendlich zwischen den beiden Teilen 25 und 26 fixiert sind. Im Ausführungsbeispiel der 3 sind das erste Teil 25 und das zweite Teil 26 der beiden Lagerzapfen 23 und 24 über eine Schraubverbindung miteinander verbindbar. Sowohl bei einer Schraubverbindung als auch bei einer Klemmverbindung der beiden Teile 25 und 26 werden die Fasern zwischen den beiden Teilen 25 und 26 der Lagerzapfen 23 bzw. 24 eingeklemmt. Die Verbindung der umgelenkten Fasern mit den beiden Teilen 25 und 26 der Lagerzapfen 23 und 24 wird zusätzlich durch eine Klebverbindung zwischen den Fasern und den beiden Teilen 25, 26 gesichert. Hierdurch wird sichergestellt, dass keine Mikrobewegungen der Fasern stattfinden können.The fibers of the airfoil 22 are between the two parts 25 and 26 the bearing journal 23 and 24 performed and between these two parts 25 and 26 fixed. For this purpose, the fiber of the airfoil 22 in the area of the journal 23 and 24 compared to the course within the airfoil 22 deflected by about 90 °. The section of the deflection of the fibers is in 3 with the reference numbers 27 and 28 quantified. The deflected fibers are between the two parts 25 and 26 the bearing journal 23 and 24 led that the redirected fibers between the two parts 25 and 26 of the two journals 23 and 24 are arranged and the two parts 25 and 26 the respective bearing journal 23 respectively. 24 are connected to each other via a screw connection or a clamp connection in such a way that the fibers ultimately between the two parts 25 and 26 are fixed. In the embodiment of the 3 are the first part 25 and the second part 26 of the two journals 23 and 24 Can be connected to each other via a screw connection. Both with a screw connection and with a clamp connection of the two parts 25 and 26 the fibers between the two parts 25 and 26 the bearing journal 23 respectively. 24 trapped. The connection of the deflected fibers with the two parts 25 and 26 the bearing journal 23 and 24 is additionally achieved by an adhesive bond between the fibers and the two parts 25 . 26 secured. This ensures that no micro-movements of the fibers can take place.

Aus der oben beschriebenen Konstruktion der erfindungsgemäßen Leitschaufel 21 folgt demnach, dass die Fasern des Schaufelblatts 22 sich in den Bereich der zweiteilig ausgebildeten Lagerzapfen 23 und 24 hineinerstrecken und innerhalb des Bereiches der Lagerzapfen 23 und 24 umgelenkt sind. Die umgelenkten Fasern werden einerseits mit den beiden Teilen 25 und 26 der Lagerzapfen 23 bzw. 24 verklebt und andererseits durch Verschrauben der beiden Teile 25 und 26 in den Lagerzapfen 23 und 24 eingeklemmt. Hierdurch wird eine sichere Verbindung zwischen den Fasern des Schaufelblatts 22 und den Lagerzapfen 23 bzw. 24 und damit eine gute Festigkeit gewährleistet.From the construction of the guide vane according to the invention described above 21 consequently follows that the fibers of the airfoil 22 in the area of the two-part bearing journal 23 and 24 stretch in and within the area of the trunnion 23 and 24 are redirected. The redirected fibers are on the one hand with the two parts 25 and 26 the bearing journal 23 respectively. 24 glued and on the other hand by screwing the two parts 25 and 26 in the bearing journal 23 and 24 trapped. This creates a secure connection between the fibers of the airfoil 22 and the bearing journal 23 respectively. 24 and thus ensures good strength.

Die beiden Teile 25 und 26 der Lagerzapfen 23 und 24 können metallisch ausgeführt sein. In diesem Fall ist vorzugsweise an einem der beiden Teile 25 bzw. 26 der Lagerzapfen 23 bzw. 24 ein Metallfilz vorgesehen, um die Fixierung der Fasern innerhalb der Lagerzapfen zu verbessern. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die beiden Teile 25 und 26 der Lagerzapfen 23 bzw. 24 aus Kunststoff, insbesondere aus Kurzfaserspritzguss, herzustellen. In diesem Fall ist vorzugsweise an einem der beiden Teile 25 bzw. 26 der Lagerzapfen 23 und 24 ein Mittel vorgesehen, um eine formschlüssige Verbindung bzw. Fixierung der Fasern zu gewährleisten. Diese Mittel können zum Beispiel als Häkchen ausgeführt sein.The two parts 25 and 26 the bearing journal 23 and 24 can be metallic. In this case it is preferably on one of the two parts 25 respectively. 26 the bearing journal 23 respectively. 24 a metal felt is provided to improve the fixation of the fibers within the trunnion. Alternatively, however, it is also possible to use the two parts 25 and 26 the pivot 23 respectively. 24 made of plastic, especially short fiber injection molding. In this case it is preferably on one of the two parts 25 respectively. 26 the bearing journal 23 and 24 a means is provided to ensure a positive connection or fixation of the fibers. These means can, for example, be in the form of a tick.

Wie 3 entnommen werden kann, verfügen die Lagerzapfen 23 und 24 über einen Grundkörper mit einem flanschartigen Absatz 29. Daraus folgt, dass die Lagerzapfen 23 und 24 die Funktion der nach dem Stand der Technik als separate Elemente ausgeführten Lagerbolzen übernehmen können.How 3 can be removed, the bearing journals 23 and 24 over a base body with a flange-like heel 29 , It follows that the bearing journal 23 and 24 can take over the function of the bearing pins designed as separate elements according to the prior art.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Leitschaufel 21 gemäß 3 wird so vorgegangen, dass Fasergewebe, insbesondere CFK-Gewebe, welches als Faserbündel und/oder Faserschläuche vorliegen kann, zugeschnitten wird. Darauffolgend wird das zugeschnittene Fasergewebe mit den geteilt ausgebildeten Lagerzapfen derart verbunden. Hierzu werden die Fasern im Bereich der Lagerzapfen umgelenkt, mit den beiden Teilen 25, 26 der Lagerzapfen durch Kleben verbunden und zwischen den beiden Teilen der Lagerzapfen fixiert, indem die beiden Teile miteinander verschraubt werden. Anschließend wird das Fasergewebe zusammen mit den Lagerzapfen in eine Form eingelegt. Wird die Leitschaufel 21 nach dem sogenannten RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding) hergestellt, so wird anschließend ein Harz in die Form mit dem in der Form angeordneten Vorformling unter Hitze und Druck eingespritzt und ausgehärtet. Anschließend kann die fertige Leitschaufel 21 aus der Form entnommen werden. Gegebenenfalls kann die Leitschaufel 21 dann einer Nacharbeitung unterzogen werden.For the production of the guide vane according to the invention 21 according to 3 the procedure is such that fiber fabric, in particular CFRP fabric, which can be present as a fiber bundle and / or fiber hoses, is cut. The cut fiber fabric is then connected in this way to the split bearing journals. For this purpose, the fibers are deflected in the area of the bearing journals with the two parts 25 . 26 the bearing journal is glued and fixed between the two parts of the bearing journal by screwing the two parts together. The fiber fabric is then placed in a mold together with the bearing journal. Will the guide vane 21 produced by the so-called RTM process (Resin Transfer Molding), then a resin is injected into the mold with the preform arranged in the mold under heat and pressure and cured. Then the finished guide vane 21 can be removed from the mold. If necessary, the guide vane 21 then undergo rework.

Alternativ zum oben genannten RTM-Verfahren kann auch ein induktives Schmelzschweißen unter Verwendung langfaserverstärkter Thermoplaste zum Einsatz kommen.alternative Inductive fusion welding can also be used for the above-mentioned RTM process Use of long fiber reinforced Thermoplastics are used.

Die erfindungsgemäße Leitschaufel sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Leitschaufel verfügen über den Vorteil, dass zeitaufwendige und kostenintensive Handbearbeitungsschritte stark reduziert werden können. Das mühsame Vernähen der Fasern der Lagerzapfen mit den Fasern des Schaufelblatts kann entfallen. Hierdurch ergeben sich erhebliche Zeit- und Kostenvorteile bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Leitschaufel. Durch das Einklemmen der Fasern im Bereich der Lagerzapfen werden die Fasern optimal vor sogenannter Delamination geschützt. Hierdurch ist es möglich, das volle Festigkeitspotential der Fasern auszunutzen. Die Festigkeit kann demnach gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten verstellbaren Leitschaufeln verbessert werden.The guide vane according to the invention and the method according to the invention to manufacture the vane have the advantage of being time consuming and costly manual processing steps are greatly reduced can. The tedious stitch the fibers of the trunnion with the fibers of the airfoil omitted. This results in considerable time and cost advantages in the manufacture of the guide vane according to the invention. By the The fibers become jammed in the area of the bearing journal optimally protected against so-called delamination. This makes it possible to exploit the full strength potential of the fibers. The firmness can therefore face adjustable guide vanes known from the prior art be improved.

1010
Leitschaufelvane
1111
Schaufelblattairfoil
1212
Hebelarmlever arm
1313
Lagerzapfenpivot
1414
Lagerzapfenpivot
1515
Lagerbolzenbearing bolt
1616
Lagerbolzenbearing bolt
1717
Schaufeloberflächeblade surface
1818
Absatzparagraph
1919
Lagerflächestorage area
2020
Leitschaufelvane
2121
Leitschaufelvane
2222
Schaufelblattairfoil
2323
Lagerzapfenpivot
2424
Lagerzapfenpivot
2525
erstes Teilfirst part
2626
zweites Teilsecond part
2727
Abschnittsection
2828
Abschnittsection
2929
Absatzparagraph

Claims (10)

Verstellbare Leitschaufel für Gasturbinen, insbesondere für Flugzeugtriebwerke, mit einem verschwenkbaren bzw. verstellbaren Schaufelblatt (22) aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, und mit mindestens einem Lagerzapfen (23, 24), dadurch gekennzeichnet, dass der oder jede Lagerzapfen (23, 24) geteilt ausgebildet ist, und dass Fasern des Schaufelblatts (22) zwischen Teile (25, 26) des oder jeden Lagerzapfens (23, 24) geführt und zwischen diesen fixiert sind.Adjustable guide blade for gas turbines, in particular for aircraft engines, with a pivotable or adjustable blade ( 22 ) made of fiber-reinforced plastic, in particular made of carbon fiber-reinforced plastic, and with at least one bearing journal ( 23 . 24 ), characterized in that the or each bearing journal ( 23 . 24 ) is divided, and that fibers of the airfoil ( 22 ) between parts ( 25 . 26 ) of or each bearing journal ( 23 . 24 ) are guided and fixed between them. Leitschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jede Lagerzapfen (23, 24) zweiteilig ausgebildet ist, wobei die beiden Teile (25, 26) über eine Schraubverbindung oder eine Klemmverbindung miteinander verbindbar sind.Guide vane according to claim 1, characterized in that the or each bearing journal ( 23 . 24 ) is formed in two parts, the two parts ( 25 . 26 ) can be connected to each other via a screw connection or a clamp connection. Leitschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Schaufelblatts (22) zwischen die Teile (25, 26) geklemmt und zusätzlich durch eine Klebverbindung in dieser Position gesichert sind.Guide vane according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers of the airfoil ( 22 ) between the parts ( 25 . 26 ) are clamped and additionally secured in this position by an adhesive connection. Leitschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (25, 26) des oder jeden Lagerzapfens (23, 24) metallisch ausgebildet sind.Guide vane according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the two parts ( 25 . 26 ) of or each bearing journal ( 23 . 24 ) are metallic. Leitschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Fasern des Schaufelblatts (22) an einer entsprechenden Kontaktfläche des oder jeden metallischen Teils ein Metallfilz vorgesehen ist.Guide vane according to claim 4, characterized in that for fixing the fibers of the airfoil ( 22 ) a metal felt is provided on a corresponding contact surface of the or each metallic part. Leitschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (25, 26) des oder jeden Lagerzapfens (24, 25) aus Kunststoff, insbesondere aus Kurzfaserspritzguss, ausgebildet sind.Guide vane according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the two parts ( 25 . 26 ) of or each bearing journal ( 24 . 25 ) are made of plastic, in particular of short fiber injection molding. Leitschaufel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Fasern des Schaufelblatts (22) an einer entsprechenden Kontaktfläche des oder jeden Teils ein Haken oder dergleichen zur formschlüssigen Fixierung der Fasern vorgesehen sind.Guide vane according to claim 6, characterized in that for fixing the fibers of the airfoil ( 22 ) a hook or the like is provided on a corresponding contact surface of the or each part for positive locking of the fibers. Verfahren zur Herstellung einer verstellbaren Leitschaufel, mit einem verschwenkbaren bzw. verstellbaren Schaufelblatt (22) aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, und mit mindestens einem Lagerzapfen (23, 24), dadurch gekennzeichnet, dass: a) Fasergewebe, insbesondere Faserbündel und/oder Faserschläuche, zugeschnitten wird, b) das Fasergewebe mit geteilt ausgebildeten Lagerzapfen derart verbunden wird, dass Fasern des Schaufelblatts (22) zwischen Teile (25, 26) des jeweiligen Lagerzapfen (23, 24) geführt und von diesen fixiert werden, c) anschließend das Fasergewebe zusammen mit den Lagerzapfen in einer Form angeordnet wird, wobei in die Form ein Harz oder dergleichen einbracht und ausgehärtet wird, d) die Leitschaufel (21) der Form entnommen wird.Method for producing an adjustable guide vane, with a pivotable or adjustable blade ( 22 ) made of fiber-reinforced plastic, in particular made of carbon fiber-reinforced plastic, and with at least one bearing journal ( 23 . 24 ), characterized in that: a) fiber fabric, in particular fiber bundles and / or fiber tubes, is cut, b) the fiber fabric is connected to split bearing journals in such a way that fibers of the airfoil ( 22 ) between parts ( 25 . 26 ) of the respective bearing journal ( 23 . 24 ) guided and fixed by them, c) the fiber fabric is then arranged in a mold together with the bearing pins, a resin or the like being introduced into the mold and hardened, d) the guide vane ( 21 ) is taken from the mold. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Fasern mit den Lagerzapfen die Fasern des Schaufelblatts (22) zwischen die Teile (25, 26) der Lagerzapfen (23, 24) geklemmt und zusätzlich durch eine Klebverbindung in dieser Position gesichert werden.A method according to claim 8, characterized in that for connecting the fibers to the bearing pins, the fibers of the airfoil ( 22 ) between the parts ( 25 . 26 ) the bearing journal ( 23 . 24 ) clamped and additionally secured in this position by an adhesive connection. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (25, 26) der Lagerzapfen (23, 24) miteinander verschraubt oder verklemmt werden.A method according to claim 9, characterized in that the two parts ( 25 . 26 ) the bearing journal ( 23 . 24 ) are screwed together or jammed.
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