DE1062496B

DE1062496B - Schaufel fuer Stroemungsmaschinen, insbesondere Leitschaufel fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE1062496B
Application number: DED27194A
Authority: DE
Inventors: Hans Gassmann; Dr-Ing Eugen Neher
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-01-14
Filing date: 1958-01-14
Publication date: 1959-07-30

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung· betrifft Schaufeln für Strömungsmaschinen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind und die aus einem metallischen Kern mit keramischem, mehrteilig ausgeführtem Mantel bestehen. Der Erfindung liegt die besondere Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufel für Gasturbinen zu schaffen, welche die dort herrschenden hohen Temperaturen aushält, ohne zu vierbrennen. Diese Leitschaufel soll außerdem korrosionsfest und billig herstellbar sein.

Die Erfindung geht weiterhin auf die Aufgabe zurück, insbesondere die Leitschaufeln in Gasturbinen gegen plötzliche Temperaturänderungen, d. h. gegen sogenannte Wärmeschocks unempfindlich zu machen.

Es ist bekannt, die Schaufeln für Gasturbinen aus keramischen Werkstoffen herzustellen. Es ist außerdem bekannt, derartige Schaufeln aus keramischem Werkstoff mit einer oder mehreren Aussparungen, in welche metallische Stützeinlagen eingreifen, zu fertigen. Auch hat man bereits eine mehrteilige Ausführung für den keramischen Schaufelkörper vorzuschlagen.

Die bekannten Schaufeln haben den Nachteil, daß sie trotz einer metallischen Stützeinlage nicht bruchfest sind. Außerdem weisen sie gegen plötzliche Temperaturänderungen keine genügende Haltbarkeit auf.

Durch die Erfindung werden die vorgenannten Nachteile vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß der keramische Körper der Schaufel aus einzelnen, auf den metallischen Kern aufgefädelten Scheiben besteht. Die Berührungsflächen der Seiheiben können hierbei quer zur Längsrichtung des Schaufelkörpers verlaufen, oder die Schaufel kann in Längsrichtung geteilt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der keramische Schaufelkörper quergeteilt ist. Der metallische Kern wird vorzugsweise aus hochwarmfestem Stahl hergestellt. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Keramikschaufel durch die innere Stütze weitgehend gegen Zerbrechen gesichert. Die Stützeinlage wird bei quergeteiltem Schaufelkörper zweckmäßig der Schaufelform angepaßt und etwa in Form eines Kreisbogenteiles ausgebildet.

Die soeben näher gekennzeichnete mehrteilige Ausführung des keramischen Schaufelkörpers hat insbesondere den Vorteil, daß derartige Schaufeln gegen plötzliche Temperaturänderungen, sogenannte Wärmeschocks, besonders unempfindlich sind.

In der Zeichnung ist eine Ausfuhrungsform der neuen Schaufel beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leitschaufel einer Gasturbine und Fig. 2 eine Seitenansicht der Schaufel nach Fig. 1.

Die Leitschaufel 1 besitzt im mittleren Teil eine Stützeinlage 2, die aus hochwarmfestem, legiertem Stahl hergestellt ist. Dieser mittlere Teil stellt den Schaufel für Strömungsmaschinen,
insbesondere Leitschaufel für Gasturbinen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Hans Gassmann, Altbach (Kr. Eßlingen/Neckar),

und Dr.-Ing. Eugen Neher, Stuttgart-Obertürkheim,

sind als Erfinder genannt worden

Kern der Schaufel dar. Er besitzt die Form eines Kreisbogenteiles und ist von dem keramischen Schaufelkörper 3 umgeben.

Die Fig. 2 zeigt, daß der keramische Schaufelkörper aus einer Anzahl Scheiben 4 besteht, die übereinandergeschichtet sind und durch die metallische Stützeinlage 2 zusammengehalten werden. Diese Scheiben stoßen an quer zur Längsrichtung der Schaufel verlaufenden Fugen 5 aneinander, die in Fig. 2 deutlich erkennbar sind. Im Gegensatz dazu besteht die mittlere Stützeinlage 2 der Schaufel aus einem zusammenhängenden metallischen Körper.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaufel für Strömungsmaschinen, die hohen Temperaturen ausgesetzt ist, insbesondere Leitschaufel für Gasturbinen, die aus einem metallischen Kern mit keramischem, mehrteilig ausgeführtem Mantel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Körper der Schaufel aus einzelnen, auf den metallischen Kern aufgefädelten Scheiben besteht.

2. Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen der Scheiben quer zur Längsrichtung des Schaufelkörpers verlaufen.

3. Schaufel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel in Längsrichtung geteilt ist.

4. Schaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine etwa in

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Form eines Kreisbogenteils ausgebildete Stützeinlage, die von einer größeren Anzahl einzelner, einander ähnlicher keramischer Scheiben, die den Schaufelkörper bilden, umschlossen ist.

5. Schaufel nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die im Innern des Schaufelkörpers "als Kern vorhandene Stützeinlage aus hochwarmfestem Stahl besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 332 489, 171 210; deutsche Patentanmeldung S 9222 Ia/46 f (bekanntgemacht 20: 12. 1951);

schweizerische Patentschrift Nr. 265 293; britische Patentschrift Nr. 660007; USA.-Patentscihrift Nr. 2 497 041; Archiv für Metallkunde, 1948, Nr. 5, S. 152.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen