DE1601550A1

DE1601550A1 - Kuehlbare Wand mit Porositaet

Info

Publication number: DE1601550A1
Application number: DE19671601550
Authority: DE
Inventors: Meginnis George Beecher; Bratkovich Nick Frank
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1966-02-09
Filing date: 1967-02-09
Publication date: 1971-06-24
Also published as: US3584972A; GB1226751A; DE1601550B2

Description

■J6Ö1550

DR. MÜLLER-BORg DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANlTZ

PATENTANWÄLTE

München, den.9. .Februar 1967 H/k -

GätOSRAL HOSOHS ΟΟΕΡΟΗΑΤΙΟΪϊ Detroit, Mich., USA

Blech mit geregelter Porosität

Die Erfindung betrifft ein Blech mit geregelter Brosität .sowie aus eiiiern solchen Blech hergestellte Metallteile, welche sehr hohen Temperaturen widerstehen können, wobei Durclr^stromungskühlung oder andere Eiählung angewandt wird, indem ein Kühlmittel durch von den Poren gebildete gewundene Wege strömt, wie das z. B. in der britischen Patentschrift 619*634 beschrieben ist.

Die Erfindung iob, z. B. auf Turbinenblätter oder Hochtemperabur-G-aBkanalv/andungen von Gasturbinentriebwerken anwendbar.

Durch die Erfindung Icönnen dünne poröse Bleche und Teile davon geformt; werden, xtfelcho wesentlich fester sind,

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- X-

ein verbesserten Fa^tigkeits-zu-G-ewichtsverhältiilö -haben und allgemein besser geeignet und zweckmäßiger hergestellt sind als bekannte i-iaterialien.

Während die He.uptanwendung der Erfindung bei Blechanord,-nungen mit einer fcstärke von Zehn- bis Fünfaifrtausend£fc;&l Zoll liegt, ist auch die Anwendung bei schwereren ochiuhten oder auf relativ große Anzahlen von dünnen Schichten anwendbar, die zusammengebaut sind, um !Metallkörper größerer Stärke zu bilden.

Die Erfindung wird in folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung besahrieben; in dieser zeigen:

strahl Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Turbineri-

triebwerkSj welche die einzelnen unter besonders hohen Temperaturen stehenden feile zeigen soll,

die Fig. 2, 3 und A- stark vergrößerte Ansichten eine-.* Metallschicht, wobei die Figuren 2 und 4 Ansichten der gegenüberliegenden Flächen n-ind und Figur 3 einem Querschnitt darstellt,

F.ig. 5 eine ähnliche Ansicht einer .Schicht von unterschiedlicher Gestalt,

Fig. 6 eine- ause-lnandergeaogeno axouofftebrische

vt¹ rp· co fs er te Ansicht eines Bl aches, das atts

.,.,1.fl.9 8;2-e/OÖ7B

drei »Schichten zusammengesetzt ist, die iron . denen der vorhergehenden .Figuren .verschieden . sind, , _; ■ ■'"-

Fig.? eine auseiiiandergezogeiie Ansicht eines Turbinenblattes,

Fig.8 eine ähnliche Ansicht des zusammengesetzten

Blattes, ;

die Fig.9, 10 und 1'. Br auf si clat en, welche die inhere, die Zwischen- bzw. die äußere Schicht eines Dx-eischiehtenbleehes zeigt, das insbesondere, für ein Turbinenblatt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, geeignet ist,

FIg. 12 einen vergrößerten Querschnitt der JQeitkante eines Blattes, das aus einem Blech nach den Fig. 9s 1-0- und 11 gebildet 1st, und

Flg.13 eine schematische Veranschaulichung einer weiteren Abwandlung einer Schichtenanordnung.

In Fig. 1 ist ein typisches Turbo strahltriebwerk schematisch dargestellt. Das Triebiierk umfaßt einen Axialkompressor 16, eine Verbrennungseinsätze 1? mit Übergangsquersehnitten aufweisende Verbreniiungseinrichtung und:eine Turbine 18. Die Turbine umfaßt Statorflügel 19 und Rotorblätter 21. Sine Welle 22 kuppelt die Turbine mit dem Kompressor. Kin Kanal 23 nimmt die Abgase aus der Turbine auf und ein Nachbrenner 25 kann in dem Abgaskanal ange- · ordnet sein. Ia einem derartigen Triebwerk sind die Ver-

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■ ■ . Γ ©ad'

brennungseinsätze und die ijbergmigsquerschnitte, die Türbinenflügel mit ihren. Ummantelungen, die Turb-iiienblätter und die Bauteile in dem Abgaskanal alle relativ hohen Temperaturen ausgesetzt, die gewöhnlich um 1200 bit; 1800 E liegen. Die Temperatur nimmt durch die Turbine hindurch fortschreitend ab, so daß die Verbrennungseiiisätze oder die Erst^Stufen-Turbiiiendüse der heißeste I¹ eil des Trieb-X'/erkes sind, die Erst-Stufen-Turbinenblätter befinden sich in einer fast ebenso heißen Umgebung wie die Düse und sind zusätzlich Zentrifugalspannungen unterworfen.

In den meisten Gasturbinen sind die heißen Teile der Verbrennungseinrichtung und des Abgaskanals aus Blech hergestellt. Die Bauteile, xirelche den Strömungsweg durch die Turbine bestimmen, wie die Flügel und Blätter, sind üblicherweise geschmiedet oder gegossen, aber sie können eine Verkleidungs- oder Stromlinienoberfläche besitzen, die durch gefoimtes Blech gebildet ist. Blech kann außerdem ohne innere Abstützung verwendet werden, wenn iteeignete otirnlagerungen vorgesehen sind.

Poröses Blech gemäß der Erfindung kann leicht sur Verwendung in' derartigen Gasturbinenbauteilen angepaßt werden. Jedoch muß das Material für die Blätter außerdem so. fest sein,daß es der Zentrifugalkraft und den (iaGbelnutuiigen widerstehen kann. Außerdem muß es genügend biegsam oder

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duktil sein, m die Bildung der Leitkanten-Radien zu gestatten.

Das poröse Blech kann z. B. eine äußere der hohen Temperatur ausgesetzte Schicht, eine Zwischenschicht "und eine Innenschicht aufweisen. Diese Schichten bestehen gewöhnlich aus ziemlich dünnem Blech von 5¹UHf- "bis ,Zwanzigtausendstel Zoll. Die Außenschicht hat zahlreiche kleine _; Löcher von einem Durchmesser, der annähernd gleich der Stärke der Schicht ist, wobei die Löcher mehr oder weniger gleichmäßig über die Oberfläche verteilt sind. Die innere Schicht kann ähnlich der äußeren Schicht seinj die Zwischenschicht hat ebenfalls Löcher oder Poren, die sich durch das Blech erstrecken; zusätzlich; ist ihre Oberfläche Je-*: doch so abgextfandelt, daß verteilte "Vorsprünge oder Bippen an der Oberfläche vorliegen, so daß geregelte Kanäle für die Luftströmung quer zu der Richtung durch die Schicht geschaffen sind* Alternativ können die Killen oder Vorsprünge auf der Innenfläche der Außenschicht vorliegen, oder die Außenfläche der inneren Schicht oder irgendeine andere Anordnung können derart ausgebildet sein, daß eine der beiden aneinanderstoßenden Flachen an jeder Zwischenfläche entlastet, ist oder daß beide entlastet sind, so daß

das Material

eine Querleitung von StrömungsmitteIlfdurch geschaffen ist. -.:.■". -:----

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Dies geht klarer aus der FIg. 6 hervor, in der die Auß'enschicht 29, die Zxtfischenschlcht JQ und die Innenschicht 3'1 dargestellt sind. In einer Ausführungsform ist die Schicht-29-fünf Tausendstel Zoll stärk, während die beiden anderen Schichten eine Stärke von zehn Tausendstel Zoll aufweisen. Die durchgehenden Löcher oder Poren 33, 34 und 35 in- der jeweiligen Schicht haben Durchmesser in der Größenordnung von fünf bis zehn Tausendstel Zoll. Die äußeren und inneren Schichten haben ebene Flächen. Die Zwischenschicht ist mit parallelen Rillen 37 auf ihrer Außenfläche und 38 auf ihrer Innenfläche versehen. Die Rillen auf jeder Fläche verlaufen im rechten Winkel zu denen der anderen Fläche. liie Löcher und Rillen in den SchichtenMmnen durch FotoaVtzung oder durch elektrochemische Bearbeitung gebildet v;erden. Die Killen 37 und 38 können bis zu einer Tiefe von sechs Tausendstel Zoll herausgeätzt werden, scjäaß sie ineinander einschneiden und die Poren 34- bilden. Ein zusammengesetztes Blech wird, aus den drei Schichten nach Fig. 6 dadurch hergestellt, daß die Schichten aneinandergelegt und miteinander verbunden werden. Die Schichten werden so gestapelt, daß die Poren 33₅ 3^ und 35 nicht miteinander ausgerichtet sind. Zum. Beispiel können die Löcher 35 etwa auf der Hälfte zwischen den Löchern 3^ liegen* während diese etwa auf dem halben- Weg zwischen den Lochern 33 angeordnet sind» Somit k an von der Innenfläche her au dem Blech gelieferte

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Luft durch die Locher 55» entlang der fiilleü 38, durch die Löcher 34, entlang der Billeii 37 und dux^?ch die Lör chex'. 33 hex^aus zu der Fläche-des Bleches fließen. Durchdie Hillen innerhalb des Materials und aus diesen, zahlreichen Poren fließende Luft kann das Material stark kühlen. Der Abstand zwischen-''den Poren in federn,Bleich kann in einem solchen Falle gewöhnlich zwischen unge-, fähr dreißig bis ungefähr fünfzig· !Eausendstel,'Zoll variieren. '-'- __ ' .■■.". ~ "y~ ■■■·-.-■ ^; " ■ .. :._.■..-.-"■.'■

Die Figuren 2, 3 "und 4 zeigen ein,e Form .der Schicht^ welche als günstig betrachtet wird. Diese.Figuren.ver- . anschaulichen; einen Typ eines Loch-Vorsprung-Musters, welches auch durch Verwendung der Fotoätz- öder chemischen Ütztechnik bei der Herstellung des Bleches erhalten werden kann. Ausgehend von einem Blech 59 geeigneter Btäx'ke wird das Iiaterial von einer Seite her. geätzt, uni Vertiefungen 4-'f zu bilden und von def anteenSeite,um. Vertiefungen 42 zu schafften, welche mit den Vertiefungen #1 ausgerichtet sind und mit diesen in .Verbindung stehen, um die Poren oder die durchgehenden Kanäle 4-3 zu bilden, die über die Schicht verteilt sind. Eine Oberfläche der Schicht ist zusätzlich geätzt, um eine Anzahl von eng benachbarten ■ -. kreisförmigen Vorsprühgen oder Stegen 4£ zu belassen, welche ein Hotz von Kanälen durch die Ausnehmungen; 46 ·: ■'.. zviisclien den Stegen bilden. j)er dargestelite Aufbau fcsan

BAD OfIlGfNAL

eine Gesamtstärke von zehn Tausendstel Zoll mit Stegen von sechs- bis neun-'Tausendstel Zoll Durchmesser und Poren von elf bis fünfzehn Tausendstel Zoll Oberflächendurchmesser im Abstand von ungefähr zweiunddreißig Tausendstel Zoll in dem besonderen Beispiel besitzen. Eine Schicht, wie sie in den Figuren 2 bis 4- dargestellt ist, könnte die Zwischenschicht oder eine Flächenschicht sein. Wenn es sich um eine der Flächenschichten handelt, würde die Fläche 4-0 nach außen weisen.

Wenn zwei Schichten mit Vorsprüngen wie 4-5 aufeinandergelegt werden, sind die Vorsprünge miteinander ausgerichtet, so daß irgendeine Kraft, die an das zusammengesetzte Blech beim Formen angelegt wird, direkt durch das feste Material - übertragen werden kann. Wie jedoch bei dem vorhergehenden Beispiel sind die Poren wie die Poren 4-3 in aufeinanderfolgenden Schichten versetzt. Die richtige Ausrichtung kann durch Registerlöcher in den Rändern der Sclicht" gewährleistet werden. . -

Ein weiteres nützliches Merkmal, welches auf das poröse Material angewandt werden kann, ist in Figur 5 dargestellt, welche eine Draufsicht einer Schicht der gleichen Art wie • in den Figuren 2 bis 4- dargestellt wiedergibt. Der Hauptunterschied liegt in einer gesteuerten willkürlichen Verteilung der Poren. Die Schicht 50 nach Figur 5 ist gemäß einem Netzmuster ausgelegt, von dem ein Quadrat, wie es

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.ι © U fr α α W

durch die Klammern A und.B angedeutet ist, oder eine andere Modularfläciie ι die Grundeinheit eines Sitters ist. Acht --. derartige Grundeinheiten, n'ämlich die Quadrate ~51_Λ sind in.der Figur dargestellt.. Jede Einheit 51 tragt sechs Heihen von Stegen "oder VorSprüngen 52 in jeder Richtung, wobei die Yorsprünge schachbrettartig angeordnet sind, so daß in diesem Falle achtzehn Stege in ",jeder Einheit vorliegen« Spalte 53 zwischen den Stegen sorgen für einen seitlichen oder quer verlaufenden Iiuftstrom. Die Poren oder durchgehenden Löcher, wie sie "bei 55> angedeutet sind, sind in Jeder Einheit nicht an derselben Stelle, sondern, sind stattdessen in einem beliebigen oder ungeregelten Muster angeordnet, so daß, während eine Pore für jede Einheit der Fläche vorhanden ist, diese Poren in jeder Einheit nicht an der gleichen Stelle liegen. Dieses geregelte willkürliche Muster weist -insofern ein interessantes' und nützliches Ergebnis auf_v als, wenn Schichten mit dem willkürlichen Mus'ter von Lochern aufeinandergelegt werden, es nun nicht mehr erforderlich ist, /die Schiohten sehr sorgfältig aufeinander auszuriehtö&v Hit dem. einheitlichen oder regelmäßigen Lochmiistej? nach, den Mg· 2 Ms Ψ konnte ein Fehler'bei der Ausrichtung u^t B(^aMf mi zur^ Folge haben j daß alle Poren in den verschiedeaaen Schichten miteinander ausgerichtet sind und somit gerade Iiöcher •.durch das zusamittengesetzte Blech hindurcii vorliegen. Auf diese Weise ware der Querfluß durch das: B£§cli/beseitigt, und die _;

f ö B 8 2 671 Ot $

Durchlässigkeit des Bleches wäre ebenfalls beträchtlich erhöht* Das Ergebnis wäre eine weniger wirksame Kühlung und ein beträchtlich größerer Verbrauch an Kühlmitteln, Bei den Schichten, in denen die Löcher innerhalb von .Regel-Einheitsflächen zufällig verteilt'sind, besteht keine Möglichkeit, daß mehr- als ein gelegentliches Paar von Löchern miteinander ausgerichtet wird. Somit ist das AusriGhtungsproblem nicht mehr akut. Es versteht sinh, daß die Einheitsfläche entsprechend einex Pore über die gesamte Fläche variieren kann oder daß die Große der Poren variieren kann, um die Durchlässigkeit in verschiedenen Bereichen zu ändern. Ein wichtiges Merkmal des porösen Materials ist seine Durchlässigkeit für die Strömung, welche als Gewicht der Luftströmung durch die Einheitsfläche des Bleches unter dem Einheitsdifferenzialdruck ausgedrückt werden kann. In jedem Falle ist es erwünscht, durch die gewundenen Kanäle des Bleches die genaue Menge an.Luft oder anderem Strömungsmittel strömen zu lassen, welche durch Ausströmung, (Ausdünstung) oder Filmeffekte die erforderliche Kühlwirkung schafft, Sa ist unerwünscht, «i* höhe Drücke zum Durchdrücken des Ströiiiungsmittels zu verwenden, und gewöhnlich wird in einer Gasturbine Luft mit dem Kampressorausgangsdruok verwendet, Abhängig von dem Druck am Äußeren des Blattes oder eines anderen gekühlten !Eeilss kann die Strömung zu dem Blatt dadurch geregelt werden, daß die Durchläsaigkeit irgendeiner Fläche des Bleches geregelt wird, welche eine

Funktion der Größen und Abstände der Poren in den Verschiedenen Schichten und der Ch^ Strömungskanäle parallel zu der Fläche des Bleches zwischen den Poren ist. Die Menge der Strömung für einen gegebenen Druck kann in weiten Grenzen dadurch verändert werden, daß diese Konstanten des Bleches geändert werden. Es ist außerdem relativ einfach, ein Blech mit veränderlicher Durchlässigkeit oder StrÖmungsCharakteristiken mit verschiedenen Bereichen herzustellen, um den verschiedenen Kühlungserfordernissen zu entsprechen. Bei einem ungekühlten Turbinenblatt sind ζ. B. die leitkante und die Druckseite des Blattes ganz heiß, während stie Saugseite beträchtlich kühler als die Druckseite ist.. Bei einer Turbine kann es z« B. erwünscht sein, einen größeren Iiuftstrom zur Kühlung der Blätter der ersten Stufe als für die der zweiten Stufe zu schaffen. Einige Bereiche eines Yerbrennungseinsatzes sind vielmehr erhitzt ale andere Bereiche. In vielen anderen* Fällen ist die Hb tweifiLgkeit für eine ffjflh-Ίimg abhängig von den Koordinaten des Punktes.

Eine Art der Anwendung eines durchlässigen Bleches gemäß der Erfindung auf ein "Porbinenblatt ist in den Figuren bis 8 Veranschaulicht, wobei Fig* 7>die beiden Teile des Blattes in auseinandejjgezogener Darstellung und Fig.-8 . , das vervollständigte Blatt zeigt. Das Blatt 56 umfaßt eine

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- 12 - . ■-■_.'

Wurzel 57» einen Schaft 58, eine Plattform 59 inicL einen Kern 61, der in eine Stirnkappe 62 mündet. Weiter umfaßt das Blatt eine Fläche 64-, welche aus einem Blech aus durchlässigem Material besteht, das zu einer geeigneten Strom- ■ !innenfläche mit einer Leitkante 65 und einer Hinterkante 66 geformt und gefaltet ist. Die Fläche kann elektronenstrahlgeschweißt oder sonstwie an dem Kern an den Rändern der Kappe 62, um den sich von der Plattform erstreckenden Vorsprung 67 und außerdem entlang der Rippen 68 des Kernes befestigt sein. Kühlluft kann zu dem Blatt durch eine Öffnung 69 in dem Schaft zugeführt werden, welche mit Öffnungen 70 verbunden ist, die Luft zu den Räumen zwischen dem Kern 61 und der Fläche zuführen» Diese Luft passiert dann durch die versetzten Poren und Querkanäle in der Fläche- und strömt von dem Blatt durch die Vielfachporen in der Außenschicht der Fläche.

Die Figuren 9 bis 12 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform, welche auf ein Turbinenblatt angewandt ist. Die Figuren 9* '10 und 11 zeigen jeweils die innere Schicht 75» die Zwischenschicht 76 und die Außenschicht 77· Die Innenschicht weist mit Abstand zueinander angeordnete Poren 78, die Zwischenschicht 76 Foren 79 und die Außenschicht Poren 81 auf. Der Porenabstand in den Schichten ist so gewählt, daß ein gewünschter Luftstronweg gegeben ist. Die Außenflächen beider Schichten 76 und 75 haben ein

Stegauster, welches ähnlich dem Muster &ex^v Stege. 4-5 nach. Fig. 2 oder 55 nach. Fig. 5 ist. Der Maßstab der Figuren. . : 9 und 10 gestattet es nicht, dieses Muster darzustellen^ :_■ ■ welches die Querkanäle zwischen den Schichten75 und 76 - ^; und zwischen den Schichten 76 und 77 schafft. Die Außen- ■ schicht 77 ist in eine äußere Zone und eine innere Zone entlang der^rGrenzlinie geteilt, die durch'die gestrichelten Linien G und, D in Figur 11 angedeutet ist. Die Poren 82 im unteren {Deil (dies ist der Teil der Blattfläche, der der ¥urzel am nächsten liegt, wenn das iBlatt hergestellb wird) sind wie dargestellt in einem größeren Abstand' voneinander angeordnet ,als _rdie Poren 81 im oberen Teil. Die Schichten 75, 76 und 77 sind miteinander verbunden und gefaltet, wie das in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist.

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Die sich ergebende Verkleidung kann auf eine Basis oder^?

ITnterlage montiert werden, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, ödet auf Qedex^ anderen geeigneten .Unterlage. Beim Anbringen der V<rkleidung wird das sich quer über die Basis des Streifens erstreckende undurchlöcherte Ba:sisteil 83 verviendet,^^ um liie Halberung: zur Anbringung.der.,Blattverkleidung 2iu verschweißen oder sonstwie zu befestigen. Somit ist die Blattvetkleidung mit Bereichen verschiedener Porosität versehen, und· zwar in. diesem^ Falle durch die ' Veränderimg des Porenabstandes« Bine Veränderurig der Ützung zwischen den Poren führt zu einex* größeren DurcihläsDigkeit fur den Querstrom und könnte ebenso die ICühlwix^vkung verandern. '

109826/0071 original insp£Gted

Ein weiteres Merkmal der Anordnung nach, den J'ig. 9 bis. 12 besteht-in der besonderen Ausbildung der Leitkante, um eine Filinkühlung durch, einen großen Lüfte tr oia iron der Leitkante des Blattes· zu schaffen. In diesem Zusammenhang haben die Schichten 75 und 76 durchgehende Schlitze 86 und 87 in einer Heihe in einer Mulde 88 oder 89 entlang des Ortes der Faltung zur Bildung der fführungskante verteilt. Die ψ Außenschicht 77 ist mit drei Reihen von sehr kleinen Löchern 91 im gleichen Bereich versehen. Wenn die drei Schichten miteinander verbunden werden, liegen die kleinen Löcher 88 über den relativ breiten Schlitzen 86 ixnd 87 und den Mulden 88 und 89. Somit wird zu der Innenseite des Blattes gelieferte. Luft durch die beiden inneren Schichten und aus den kleinen Löchern 88 in der Leitkante der Außenschicht der Blattverkleidung strömen. Diese Luft .wird über die Fläche des Blattes durch das bewegte Strömungsmittel nach hinten getragen^ um eine Luftschicht für B'ilinkühlung des Blatteα. zu bilden. Zusätzlich strömt zum Inneren des. -Blattes gelieferte Luft durch Kanäle 79, um Stege 92 auf _Γ; der Innenschlcht 75 > durch Poren 79» um Stege 93 an der Außenfläche der Schicht ^6 und durch Poren 81 In der Außen-' schicht "P7\ V . .

Der Aufbau an der Leitkante, wie er eben beschrieben., wurde, iab ebenfalls von dem Standpunkt aus vorte#ilhafb, daß relabiv klβlntf Leibkantenradien geformt werden können, oiine eine schädlichö Verzerrung imd Versehließung dar Poren

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und Kanäle.

Eine weitere Ausbildung des permeablen Bleohes./ist in Figur 13 dargestellt. Hier ist die äußere Schicht dargestellt bei 101, die Zwischenschicht bei 102 und die Innenschicht bei I03. Das*Material ist ausgelegt auf der B sis von Ilodularquadraten wie 105, und die ittzung des Metalls ist innerhalb der Modularflachen im allgemeinen willkürlich in dem Sinne, wie das mit Bezug auf Fig. 5 besehrieben wurde. In diesem Falle hat die Außenschicht jedoch Poren 10? in ihrer Außenfläche und Rillen 108 in der Innenfläche, welche mit den Poren ausgerichtet sind. Die Zwischenschicht 102 besitzt Rillen 109 in ihrer Außenfläche und diese zur Bildung von Poren 112 schneidende Rillen 111 in ihrer Innenfläche. Wie ersichtlich werden wird, ist die Schicht 102 somit ähnlich der Schicht 30 nach Figur 6, ausgenommen die Moduläranordnung mit willkürlicher Iiage der Rillen innerhalb der Modularf lachen. Die innere Schicht 103 ist mit Rillen 113 auf ihrer Außenfläche versehen, welche durch Poren 114- von der Innenfläche der Schicht versorgt werden. Die. Rillen 108 und sind in einer Richtung orientiert, während die Rillen und 113 quer zu diesen verlaufen. Die Orte aller Rillen tmd Löcher sind willkürlich verteilt. Die Rillenlänge, Abstand und Modulabmessung werden so gewählt, daß der Schnitt der Rillen gewährleistet ist.

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Das poröse Material ist zur Kühlung durch Flüssigkeiten Oder für andere Zwecke verwendbar, bei denen ein für Flüssigkeiten durchlässiges Material benötigt wird, obwohl bisher die Hauptbetonung auf die Anwendung bei der Luftkühlung gelegt wurde. Auch die beschriebenen Ausführungen sind' auf Metalle anwendbar , welche nicht von Haus aus hochtemperaturbeständig sind; die Hauptbetonung wurde . jedoch auf die Erhöhung des Temperaturbereiches von hochtemperaturbeständigen Metallen gelegt anstatt auf die Angleichung des Temperaturbereiches solcher Metalle und von Metallen mit geringeren Schmelzpunkten.

Was die Herstellung des zusammengesetzten Bleches betrifft, können verschiedene Techniken und Verfahren verwendet werden. Die Anwendbakeit und die Brauchbarkeit derartiger Verfahren und die BinZelheiten des verwendeten Verfahrens werden sich notwendigerweise mit der Art des Materials, welches verwendet "wird, andern und sind außerdem bis zu einem gewissen Ausmaß der Auswahl durch den Fachmann überlassen* Die Bearbeitung des Blechmaterials zur Schaffung der feinen Poren, Stege,Rillen oder sonstigen. Elemente des Oberfläcliötireliefs wird am zufriedenstellendsten dadurch ausgeführt, daß die Fotoatz-Bearbeitungstechnik angewandt wird, bei der das rohe Blechmaterial gereinigt, durch ein geeignetes Muster maskiert (gewöhnlich durch

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fotographische Techniken) und schließlich chemisch oder elektrochemisch geätzt wird, um das Oberflächenrelief zu bilden.

Die Verbindung oder Bindung der Schichten in die Lamellenform kann durch irgendeine geeignete Lötungstechnik, Plattierungstechnik oder Diffusions-Verbindungs-Technik,_ welche geeignet für das besondere Material ist_r ausgeführt werden. Bei den Hochtemperatur-Legierungen, an denen gearbeitet wurde, wurden Diffusionabindungs-Verfahren ala am meisten geeignet gefunden. Nach der Reinigung wurden die Bleche leicht nickelplattiert und dann in einem Vakuum oder in einer geregelten Atmosphäre Hitze und Druck ausge-jsetzt in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien, uiJLd zwar fÜ2| eine geeignete Zeit, umi eine Diffusionsbindung

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zwischen¹ den Schichten zu erzeugen. In diesem Zusammenhang tendieren die Stege auf der Oberfläche dazu, die Diffusionsbindung durch Schaffung von Kernbildungspunkten zu unterstützen« ■'. · ' .

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Is kann zweckmäßig sein, einige Beispiele für Hochtempera-

turlegierungen anzugeben, welche als geeignet für die

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Wendung'bei der Formung des porösen Materials für Betrieb

bei extrem hohen Temperaturen beftraahtet werden. Derartige ' - , Legierungen mit ihren richtigen 'Proatuitnueammensetzungen "γ werden in der folgenden Tabelle angegeben:

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Bei Bleoheij aus fiene 41₁ Hastellpj X und Waspaloy wurde

gefunden j <|aJä sie genügend Duktili^ät zeigen, um /bei $url3iiienfliigeln und -blättern verwendet zu werden, und daß sie de^ formung widerstehen, ohne ernsthafte Auswirkungen auf \die Porosität des Bleches. Es ist natürlich möglich, die Schichten vor d©r Bindung zu formen und danach in geeigneter Weise aneinander zu binden oder das

."-■"." ebene Bieoli zu verbinden und dann au formen*

Ein im allgemeinen rohrförmiger Körper, wie ein zylindrischer Veibiennungseinsatz oder eine Flügelummantelung,

Jcenn as, B>

aus einem einzigen Metallstück mit einer geeigneten £ceijm Oberflache und einem perforierten Körper

■■■ "'. - " "' '-■ - "^:■ ■ ■" ■ - - - " gebildet werden_r weloher auf sich selbst zurückgerollt

■' ί'- "■■■■- "..-■-■■■".■'■■-. i-"^:

wird, um iaiiirere Schichten aus dem gleichen durchgehönden ^!

- ■■'■'ί- ■■■■■ '■■'·■' r

Qtüolfi 6.88 Ketallmaterials zu bildet, I

Eö ist nicht erforderliöla, 4sß die verschiedenen Schichten tines Vielschiahiieiiaateriala dit gleiche 2usammensetaung

ORIÖINAL INSPECTED

haben. Wenn sie jedoch, nicht aus der gleichen Zusammensetzung- sind, sollten sie aus Metallen mit miteinander verträglichen thermischen Ausdehnungseigenscliaften bestehen und geeignet sein, miteinander verbunden zn werden.

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Claims

Pate-atansprüche

.1· Blech mit gerggelter I\>roait8t, dadurch g e k ο η η ε ο i ο h η ο t , daß βο wenigstens awei netallsahichten (29, 30, 3 V 3?i|5· G) aufweist, die in Fläche-iin-Fläche- hozlefoxxag aneinander liegen und miteinander an Jeder iSwischenflüchö SKischcm banachbarton nchichfc©n verbiindc-n sind, doü ^eda rkihiüht mit Boren (35* 34, 35t ^i-S- G) von go~ 2^egeltor Qrößo ν©Γ3<ώαη ist, die sich durch die Schicht erstrecken und über die Fläche der Schicht verteilt tiiuct, daß die Boren von benachbarten Bchichton nicht miteinander auögorichtot sind und daß wenigstens eine dor beiden Cchiühtflftchen an jeder Zwiochonfläche mit eiiiom überflächonreliof (5?) voraohen ist, wolcheo Kanäle loit einer vorbeetiusaten arüöenordnnng bildet, die die Poren in don Schichten, welche an dieser Zwiochenfläche aneinondar-* otoßiin, aitoinandor vorbind on·

2· Gnsturbinenblatt oder Hochtenjperntur-OaalüMial-Wandung ein« α GasturblnentrlebworkQ, dadurch g β k e η η β β i c h no t , daß es aus einem Blech mit geregelter nach Anspruch Ί hergestellt lot.

3· Gaaturbinonblatt mit einer Blattverkleidung_t die gefaltet ist, um einen hohlen iitromlinicnkörper «u bilden, und die an einea Kern befestigt ist, dadurch g e k e u η -

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mit;, geöiöuo^ia&r ^jrositat &aah Jiitsprttöh 1

Ääsiprßche· I₁ 2 ociifr- 5r

z £· χ ά Ji as t , <|aä das (37 j ^ig· £3) gebildeti IsS₁, dls sick Im

,Ajo0rdnU£ig Äach einsa 4ö^. Aasp3™iibÄe 1, 2 oder 3» g α It e & η ζ -s i 0 Ii 21 e t; , άύΜ atm

Fig. 2 fels ■■*) göbildet ißt, diej auf

6· Ai-iardntaagnaoii eiaem der ■■ Jtaßpuüche 1,'2. oder· 3> S e. k 0 » a a e i ι k a- δ ϊ , daß di© Foren la liuster angaordnet sind.

. Iluater yöä gasijouerter Ä

»ich JLa vuracklüdenen 2ou©» döö Blattos

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9· Aiioi\Lnuug üuoit ikiiii^EribJk S, 2 öder ;>» dadurch g £ keaaaetcliaet » daß das Blech vJ?ig· &) e (29), aiii© äwisc&ei*· (>u/ "und eine iimei^ : ciii;;lit (i'.-;<

Anordnung aach iujspntßii 9-» dadurch g » i; ö ü jjx - ζ ö i ü h ils fc » da^ die ^vfiacjoansciiiclit; - ^i#u) *ülioii 2ö> ti'ligfc, öle sicli iJä allgeiaeiiiea parallel -;u©x* au öi^vstreiiktja ujai itiliau (3?> auf aluex; fläclißi ia allsam-aiiis^ iSsiitoiecjJiu si* deiiaa (ils^ aui" dox* ande ren

% ö i ti h n ö t , daß die idU<3ü Iti dar Fläche willkürlich vörtiuilw

12. Aiiu£ä2iUQg nach ioispruuh 3* dadurch g e ii Je e n a £> «j 1 α Ii a ti ti , da» Kixiiält (&b, i>V, i? , tig. <^ iiöOäiitiifiiiea direkt daroh die LeitkaiitSö net ainen Ausgaog für illiiküiiluagsluft zu

1:5. jUAUi\liiiu-4j 2iaoh ,uixiprucii 3, dudurxüi g ü k t> n η SüiuUuut. , daü dör Auiijau duü Blucoitü mi Läiy£eftt& vtxiiudurt let im, 3?, ^i* ^g- Sbis >Ο daa Salbon Λ&Β Bluoheo ohiifc wühadeu iiir die ροϊ"ϋοοη ÄH au

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