DE1950731A1 - Stromlinienfoermige Schaufel fuer Stroemungsmaschinen - Google Patents
Stromlinienfoermige Schaufel fuer StroemungsmaschinenInfo
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- DE1950731A1 DE1950731A1 DE19691950731 DE1950731A DE1950731A1 DE 1950731 A1 DE1950731 A1 DE 1950731A1 DE 19691950731 DE19691950731 DE 19691950731 DE 1950731 A DE1950731 A DE 1950731A DE 1950731 A1 DE1950731 A1 DE 1950731A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/282—Selecting composite materials, e.g. blades with reinforcing filaments
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Description
8 Mü: chön 2
. ROLLS-ROYCE LIMITED Derby, Derbyshire, Grossbritannien
Stromlinienförmige Schaufel für Strömungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine stromlinienförmige Schaufel ftfr eine
Strömungsmaschine, wie z.B. fUr ein Gasturbinentriebwerk, wobei
mindestens ein Teil der Schaufel aus Schichtungen aufgebaut ist, von denen mindestens eine durch Fasern verstärkt ist.
Der in der folgenden Beschreibung verwendete Ausdruck "Schaufel"
umfasst auch im weiteren Sinne stromlinienförmige Leitschaufeln und Streben.
Die oder jede faserverstärkte Schichtung kann aus faserverstärktem
Epoxyd- oder anderem Kunstharz bestehen; alternativerweise kann jede faserverstärkte Schicht aus einer aus verdichteten, metallbeschichteten
Fasern gefertigten Schicht bestehen.
Die oder jede faserverstärkte Schicht kann mit kohlenstoffhaltigen
Fasern verstärkt sein, welche beispielsweise aus Polyakrylnitril bestehen.
Andere Schichtungen können aus Metall, z.B. Titan oder Stahl bestehen. Mindestens eine dieser metallischen Schicht kann
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gelocht sein oder aus einem Drahtgewebe bestehen.
Vorzugsweise ist eine Metallschichtung oder -Schicht an der Peripherie der Vorderkante der Schaufel angeordnet.
Die Anordnung kann derart sein, dass nur ein bestimmter Teil oder bestimmte Teile der Schaufel aus diesen Schichtungen aufgebaut
sind.
Die Schaufel kann mindestens einen Kanal enthalten, durch welchen ein Wärmeaustauschmittel slröitöofier kann auch hohl sein, um ihr
Gewicht zu verringern.
Die Erfindung umfasst auch ein mit derartigen Schaufeln ausgestatter.c ρ
Gasturbinentriebwerk.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden,
beispielsweisen Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung herv-jr«.
Es zeigt:·
Fig. 1 einen teilweisen schematischen Querschnitt eines mit erfindungsgemässen
Schaufeln ausgestatteten Gasturbinentriebwerks,
Fig. 2 einen Abbruch einer erfindungsgemässen Schaufel entlang der
Linie 2-2 in Fig. 1 und die Vorderkante dieser Schaufel,
Fig. 3 einen Aufriss der Schaufel nach Fig. 2 in abgebrochener Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk 10, umfassend in
richtung einen Verdichter 11, eine Brennkammer 12 und eine Turbine 13, wobei die Turbinenabgase durch eine Abgasleitung an die Aucsenluft
abgegeben werden.
Der Verdichter 11 ist zum grossen Teil aus Kunststoffen hergestellt
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und hat fiotorschaufeln 15, die, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist,
mindestens teilweise aus abwechselnd angeordneten Schichten bestehen, deren Dicke ungefähr 0,102 mm betrögt. Es ist jedoch nicht
wesentlich, dass diese abwechselnd angeordneten Schichten 16, 17 -
dieselbe Dicke haben. Die Schichten 16 bestehen aus Metall, z.B.
aus rostfreies Stahl oder aus einer Titanlegierung. Bie Schichten
17 sind aus einem Epoxyd- oder anderen Kunstharz gefertigt, welches
durch kohlenstoffhaltige Faser verstärkt ist, die beispielsweise
durch pyrolyse aus Polyakrylnitril hergestellt sind.
Die Metallschichten 16 können gelocht sein oder aus einem Drahtgewebe
bestenen, sodaes das verstärkte Kunstharzmaterial der Schichten 17
in die LBcher oder Zwischenräume der Schichten 16 eintreten kann
und die Schichten 16 und 1? zusammengebondert werden.
Wie su ersehen ist, sind die Schichten 16, 17 so angeordnet, dass in
der Schaufel äShlrXume 20, 21 gebildet werden. Erwlinschtenfalls
kttnnen diese HohlrXume 20, 21 als Durchflusskanäle flir ein Warmeaus-
tauschaediua benUtzt werden. Alternativerweise können sie mit einem
weiteren, faserverstärkten Kunstharz gefüllt sein.
Wie weiter in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, besteht die
Kusserste Schicht aus einer metallischen Schicht 16, die sich Über
die Vorderkante 22 der Schaufel erstreckt, jedoch deren Hinterkante
23 frei lSsst. Die Festigkeit der Schaufel gegen Schlag, z.B.
Segen, Schautz oder Vögel, ist grosser als wenn die Schaufel
gSnslich aus einem faserverstärktem Material geformt wäre.
Wie durch die gestrichtelten Linien in Fig. 3 angedeutet ist, er
strecken sich die aufeinander folgenden Metallschichtungen 16 über
jeweils kürzere axiale ibstSnde von der Vorderkante 22, wobei sich
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.die äusserste Metallschicht am weitesten erstreckt. Der Teil Zk
der Schaufel an deren Hinterkante 23 besteht daher ausschlieeslich
aus faserverstärktem Kunstharz (oder aus verdichteten Schichtungen 17).
ErwUnschtenfalls kann mindestens die äussersto Metallschicht 16 aus
einem Metallband oder MetallbSndern geformt sein, die diagonal Über
die Schaufel 15 gewickelt werden, z.B. in Schichten, deren Ba'nder
sich in verschiedenen Richtungen erstrecken. Auch die Schichten können aus Bändern geformt sein.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schaufel 15 mit einer
aussen liegenden Metallschicht an ihrer Vorderkante 22 zu versehen oder die äussere Schicht dadurch herzustellen, dass cine Anzahl von
Metallschichtungen 16 verdichtet werden.
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Claims (1)
- PatentansprUc h οI·j Stromlinienförmige Schaufel für eine Strömungsmaschine, dadurch gekennzwichnet, dass mindestens ein Teil der Schaufel aus Schichtungen (16,17) aufgebaut ist, von-denen mindestens eine (17) durch Fasern verstärkt ist«2» Schaufel nach Anspruch 1, daduich gekennaeochnet, dass die oderjede faserverstärkte Schicht aus faserverstärktem'Epoxyd- oder anderen Kunstharz besteht.3· Schaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daso die oder jede faserverstärkte Schicht (17) mit kohlenstoffhaltigen Fasern verstärkt ist.km Schaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Polyakrylnitril bestehen.5· Schaufel nach einem der vorangehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet. dass alternative Schichten (16) aus Metall bestehen.6. Schaufel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten (16) aus Titan oder Stahl bestehen.7. Schaufel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch.gekennzeichnet, dass mindestens eine der metallischen Schichten (16) gelocht ist oder aus einem Drahtgewebe besteht.8. Schaufel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallschichtung oder -Schicht (16) an der" Peripherie der Vorderkante der Schaufel (22) angeordnet ist.00983 57 1243^, Schaufdl nach finem d«r vorangehenden AneprUohe, tfadurch gekennz iichäet j data, aür ein \je*timmter Teil oder bestimmte Teile der Ä<?kaufel aus $en Sehicntuftgen aufgebaut sind.1Ö» Schaufel nach tinem der vorangehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet φ daa$ die Sehaufel mindestens einen Ka»Ml enthält, durch welchen ein Wtirineauatauechmittel atr'dmen kann.009835/ 12A3
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB4868568 | 1968-10-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1950731A1 true DE1950731A1 (de) | 1970-08-27 |
Family
ID=10449548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691950731 Pending DE1950731A1 (de) | 1968-10-14 | 1969-10-08 | Stromlinienfoermige Schaufel fuer Stroemungsmaschinen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1950731A1 (de) |
| FR (1) | FR2020641A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006052278A2 (en) | 2004-04-22 | 2006-05-18 | Siemens Power Generation, Inc. | Ceramic matrix composite airfoil trailing edge arrangement |
-
1969
- 1969-10-08 DE DE19691950731 patent/DE1950731A1/de active Pending
- 1969-10-13 FR FR6934977A patent/FR2020641A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006052278A2 (en) | 2004-04-22 | 2006-05-18 | Siemens Power Generation, Inc. | Ceramic matrix composite airfoil trailing edge arrangement |
| EP1768893A2 (de) * | 2004-04-22 | 2007-04-04 | Siemens Power Generation, Inc. | Keramikmatrix-verbundwerkstoff für tragflügelhinterkante |
| EP1768893A4 (de) * | 2004-04-22 | 2010-09-29 | Siemens Power Generation Inc | Keramikmatrix-verbundwerkstoff für tragflügelhinterkante |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2020641A1 (en) | 1970-07-17 |
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