DE2832830A1

DE2832830A1 - Honigwabenaufbau fuer gasturbinentriebwerke

Info

Publication number: DE2832830A1
Application number: DE19782832830
Authority: DE
Inventors: Roy Else
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1978-07-26
Publication date: 1979-02-01
Also published as: IT7825619A0; FR2400430A1; JPS5425989A; IT1097210B

Description

Patentanwälte Di pi.-1 ng. C u rt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

2832330 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

ο Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 26. Juli 1978

Unser Zeichen: l6 323 -

Anmelder: Rolls-Royce Limited

65 Buckingham Gate
London SWlE 6AT
England

Bezeichnung: Honigwabenaufbau für

Gasturbinentriebwerke

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Honigwabenaufbau und insbesondere auf einen Aufbau dieser Art, der in Verbindung mit Gasturbinenstrahltriebwerken zur Auskleidung der Strömungskanäle benutzbar ist.

Es ist bekannt, Honigwabenaufbauten für zahlreiche Anwendungszwecke zu benutzen, bei denen gewichtsmäßig leichte Bauteile benotigt werden, und ein solcher Honigwabenaufbau erweist sich insbesondere bei Gasturbinentriebwerken als nützlich sowohl zur Iärmverminderung und für Dichtzwecke.

Honigwabenaufbauten werden gewöhnlich aus mehreren Metallstreifen hergestellt, die in Wellenform vorgefertigt und dann miteinander an ihren benachbarten flächen durch Punktschweißung verbunden werden, um den Eonigwabenzellenaufbau zu bilden. Der Honigwabenaufbau wird dann durch Verlötung an einem metallischen Trägerblatt festgelegt.

Der Hauptnachteil derartiger Honigwabenaufbauten besteht darin, daß wahrend des Lötverfahrens das Lötmittel zwischen den benachbarten Streifen, die den Wabenaufbau bilden, infolge von Kapillarwirkung hochzusteigen trachtet. Dies führt zu harten Stellen des Lötmittels in der Sähe der Oberfläche des Aufbaus, die dem Trägerblech gegenüberliegt.

Wenn ein solcher Aufbau in einem Gasturbinenstrahltriebwerk benutzt wird, berührt ein sich drehender Bauteil, beispielsweise ein Turbinenrotor, unter gewußten

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Betriebsbedingungen den Honigwabenaufbau oder reibt an diesem entlang. Die relativ harten Abschnitte, die von dem Lötmittel herrühren und in der Nähe der Oberfläche des Honigwabenaufbaus liegen, bedingen daher für die berührenden Teile des benachbarten rotierenden Aufbaus eine unnötig hohe Abnutzung·

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Honigwabenaufbau zu schaffen, der die genannten Hackt eile vermeidet und gewährleistet, daß kein Lötmittel in der Nähe der freiliegenden Oberfläche aushärten kann.

Gemäß der Erfindung weist der Honigwabenaufbau die folgenden Bestandteile auf: eine Vielzahl von Streifen, von denen jeder so gestaltet ist, daß er Zellen innerhalb des Honigwabenaufbaus bildet; Abschnitte der Streifen, die benachbarte Oberflächen der fertigen Honigwabenzellen bilden, besitzen einander berührende aneinanderstoßende Abschnitte, an denen sie miteinander verbunden sind, und sie besitzen außerdem nicht aneinanderstoßende Abschnitte, die zwischen sich einen Zwischenraum definieren*, die miteinander verbundenen Streifen, die den Honigwäbenaufbau bilden, sind auf einer gemeinsamen !Trägerplatte festgelegt.

Die aneinanderstoßenden Flächen der Streifen, die die Honigwabenzellen bilden, können durch Fressen ausgeformt sein und die voneinander distanzierten Abschnitte der Streifen können an jedem Rand liegen, der der Trägerplatte gegenüberliegt.

Statt dessen können die mit Abstand gegenüberliegenden

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■benachbarten Flächen im Mittelabschnitt der Streifen untergebracht sein. Vorzugsweise sind die Streifen aus Metallblech hergestellt und durch Schweißung miteinander verbunden»

Außerdem ist zweckmäßigerweise die !Trägerplatte aus Metall und sie ist mit den Streifen durch Verlötung oder durch ein geeignetes Klebmittel verbunden.

Der zwischen den benachbarten Flächen der Streifen vorgesehene Zwischenraum x-iird genügend br®it gemacht, um zu verhindern, daß geschmolzenes Lotmittel oder Klebmittel zwischen den benachbarten Flächen durch Kapillarwirkung aufsteigt»

Der Honigwabenaufbau gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Herstellung von Bauteilen eines Gasturbinenstrahltriebwerks geeignet.

Nachstehend xverden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben« In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Honigwabenaufbaus gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung, betrachtet in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer ζΐ/eiten Ausführungsform der Erfindung in Richtung des Pfeiles A gemäß Fig. 1 betrachtet,

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Fig. 4 in größerem Maßstab eine perspektivische Teilansicht des Honigwabenaufbaus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Aufbaus gemäß Fig. 4, in Eichtung des Pfeiles B betrachtet.

Der Honigwabenaufbau 10 besteht aus einer Vielzahl von Metallstreifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. Jeder der Streifen wird durch Walzen gewellt, um die Gestalt einer Vielzahl von Honigwabenzellenhälften zu erhalten. Während des Walzens werden auch die aneinanderstoßenden Flächen 13a, 13b, 13c, 13d usw. gebildet. Zur Vereinfachung der Herstellung haben die aneinanderstoßenden Flächen die Form kontinuierlicher Vorsprünge, die entlang der lange der Streifen ausgewalzt sind. Nur die Abschnitte der aneinanderstoßenden Flächen, die auf den Teilen der Streifen sitzen, die einen Abschnitt der Fläche benachbarter Streifen bei 14a, 14b, 14c, 14d usw. berühren, wird gewöhnlich benutzt.

Nachdem die Streifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. in die Gestalt durch Formgebung ausgewalzt sind, werden sie zusammengestellt, um die Honigwabenzellen zu bilden, und dann werden sie durch Punktschweißung dort verbunden, wo die benachbarten Streifen einander an ihren Berührungsflächen 13a, 13b, 13c, 13d usw. berühren.

Nach der Verschweißung wird der Honigwabenaufbau durch Verlötung an einer metallischen Trägerplatte 15 festgelegt. Dies geschieht einfach dadurch, daß das Lötmaterial zwischen den Honigwabenaufbau und die Trägerplatte gefügt

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wird und indem dann eine Wärmebehandlung des Aufbaus in einem Ofen derart vorgenommen wird, daß die Streifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. an der Trägerplatte verlötet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 fließt das Lotmittel nicht zwischen den Streifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. nach oben, weil ein relativ großer Zwischenraum zwischen den Streifen durch die aneinanderstoßenden Flächen 13a, 13b, 13c, 13d usw. gebildet wird. Es ist klar, daß die Größe des Zwischenraumes so gewählt werden muß, daß geschmolzenes Lötmittel nicht zwischen den Streifen infolge Kapillarwirkung aufsteigen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3fig. 3 sind die Zwischenräume zwischen den Flächen der Streifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. an jenem Band der Streifen vorgesehen, der der Trägerplatte entgegengesetzt liegt. In diesem Fall kann Lötmittel zwischen einem beträchtlichen Abschnitt der Streifen 12a, 12b, 12c, 12d usw. infolge Kapillarwirkung aufsteigen, Jedoch ist das aufsteigende Lötmittel daran gehindert, jene Fläche des Honigwabenaufbaus zu erreichen, die an der Oberfläche liegt, weil an dieser Stelle wiederum ein Zwischenraum vorhanden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die aneinanderstoßenden Flächen 13a, 13b, 13c, 13d usw. an beiden Bändern des Streifens vorhanden, aber in diesem Fall wird einfach durch Walzen eine Vertiefung über die Länge des Streifens eingeformt. In diesem Fall kann geschmolzenes Lötmittel nur etwa bis zur Hälfte der Streifenwand infolge Kapillarwirkung fließen. Eine weitere Strömung wird dann infolge des Zwischenraumes zwischen den Vertiefungen

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im Hittelteil der Streifen verhindert. Dieses Ausführungsbeispiel ergibt einen besonderen Vorteil insofern, als die aneinanderstoßenden Flächen im gleichen Abstand von der Mittellinie des Streifens liegen, so daß der Streifen sehr einfach gewalzt werden kann. Bei den anderen Ausführungsbeispielen, wo die aneinanderstoßenden Flächen versetzt sind, kann der Streifen während des Walzvorgangs einer Verdrillungswirkung ausgesetzt werden·

Ein weiterer Vorteil kann auch im Hinblick auf die Fig. 3 und 5erreicht werden, und zwar insofern, als herkömmliche Prüftechniken angewandt werden können. Beispielsweise kann ein Versuch durchgeführt werden, um zu gewährleisten, daß sämtliche Streifen durch das Lötmittel am Tragerblech festgelegt sind. Dies kann einfach dadurch bewerkstelligt werden, daß die Honigwabenzellen mit Paraffin gefüllt werden. Wenn das flüssige Paraffin von einer Zelle nach der anderen übertritt, dann zeigt dies, daß der betreffende Streifen oder die betreffenden Streifen nicht am Trägerblech festgelegt sind. Dies ist allerdings bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 nicht möglich, weil hier ein Leckstrom infolge des Zwischenraumes zwischen den jeweiligen Hönigwabenzellen und dem Trägerblech auftreten kann.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. C u rt Wal Iach

Dipl.-Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

2832830 Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

_Datum: 26_O Juli 1978 "

Unser Zeichen: 16 323

P at ent anspräche

> Honigwabenaufbau, bestehend aus mehreren Streifen, die so gestaltet sind, daß sie Zellen des Honigwabenaufbaus bilden,

dadurch gekennzeichnet , daß jene Abschnitte der Streifen (12a, 12b, 12c usw.), die die benachbarten !lachen der fertigen Honigwabenzellen bilden, aneinanderstoßende Flächen (13a* 13b, 13c usw.) besitzen, mit denen sie miteinander verbunden sind, und daß nicht aneinanderstoßende Bereiche (14a, 14b, 14c usw.) vorgesehen sind, die einen Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Flächen definieren, und daß die Streifen (12a, 12b, 12c usw.), die den Honigwabenaufbau bilden, auf einem gemeinsamen Trägerblech (15) befestigt sind.
2. Honigwabenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Flächen (13a, 13b, 13c usw.) an benachbarten Flächen der Streifen (12a, 12b, 12c usw.) vorgesehen sind, die die fertigen Honigwabenzellen bilden, und durch Pressen hergestellt sind.

8098 85/1047 original inspect*=*
3· Honigwabenaufbau nach. Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Placken (13a, 13b, 13c usw_o) auf benachbarten Streifen (-12a, 12b, 12c usw.) an Jenem Rand des Streifens angeordnet sind, der dam Trägerblech (15) gegenüberliegt_β
4. Honigwabenaufbau nach, den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßenden Flächen (13a, 13b5 13c USWo) auf benachbarten Flächen der Streifen (12a, 12b, 12c usw_e) in der Mitte zwischen den Händern der Streifen angeordnet sind (Figo 5)°
5β Honigwabenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Streifen (12a, 12b, 12c usWq) aus Metallblech bestehen und durch Schweißen miteinander verbunden sind«
6· Honigifabenaufbau nach Anspruch 1_S dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (I5) metallisch und mit den Streifen (12a, 12b, 12c usw_o) durch Verlötung oder durch ein Klebmittel verbunden ist₀
7. Honigifabenaufbau nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den benachbarten Flächen der Streifen (12a, 12b, 12c usw.) genügend groß ist, um eine Strömung geschmolzenen Lot= mittels oder des Klebemittels zwischen benachbarten Flächen durch kapillarwirkung zu verhindern«,
8. Honigwabenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Anwendung findet als Auskleidung der Strömungskanäle eines Gasturbinen-Strahltriebwerks ·

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