DE3821005A1

DE3821005A1 - Metall-keramik-verbundschaufel

Info

Publication number: DE3821005A1
Application number: DE3821005A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schneiderbanger; Werner Dr Huether
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1989-12-28
Also published as: DE3821005C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundschaufel nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Es ist bei Gasturbinentriebwerken allgemein bekannt, im Interesse hoher Prozeßtemperaturen, insbesondere hoher Turbineneintrittstemperaturen, z. B. luftgekühlte Leit- und Laufschaufeln an der Hochdruckturbine vorzusehen; die hierfür erforderliche Kühlluftentnahme aus einem Ver dichter bzw. am Ende eines Hochdruckverdichters, führt zu nicht unbe achtlichen Leistungseinbußen im Kreisprozeß des Triebwerks. Schon vorgeschlagene lastzyklenabhängig gesteuerte Kühlluftzufuhren, ver brauchsoptimal gestaltete Schaufelkühlluftgeometrien wie aber unter anderem auch die Auswahl hochlegierter temperaturbeständiger Schaufel werkstoffe verursachen einen vergleichsweise hohen Bau- und Kostenauf wand. Im allgemeinen kann insbesondere bei Strahltriebwerken für Flug zeuge wie aber auch bei neuzeitlichen stationären Hochleistungsgastur binenanlagen auf einen derartigen Aufwand nicht verzichtet werden, um hinsichtlich verlangter, stetig steigender Turbineneintrittstemperatu ren auf der sicheren Seite liegen zu wollen.

Im Rahmen der vorhergehenden Ausführungen ist es zum Beispiel aus der DE-AS 16 01 561 bekannt, eine metallische Turbinenschaufel in der Kombi nation aus Konvektions-, Aufprall- und Filmkühlung auszubilden, um extrem hohe Turbineneintrittstemperaturen möglichst ohne Abbrand- und Beschädigungsgefahren, insbesondere an der hochtemperaturbelasteten Nasen- wie aber auch Austrittskante, zu beherrschen. Bei derartigen oder vergleichbaren Schaufelkonzepten werden in jüngster Zeit hoch warmfeste Nickel- oder Kobalt-Basislegierungen eingesetzt, deren Ver halten durch gerichtete Erstarrung oder Vergießen als Einkristall zusätzlich verbessert werden kann. Da die Heißgastemperaturen oftmals über dem Schmelzpunkt dieser Werkstoffe liegen, sind die in Verbindung mit dem erwähnten bekannten Fall beispielhaft genannten Kühlmaßnahmen notwendig.

In dem Bemühen, Kühllufteinsparungen erzielen zu wollen, wurde schon die Möglichkeit erörtert, besondere Thermobarrieren aus einem kerami schen Material, z. B. an den Schaufeleintrittskanten, vorzusehen. Derzeit ist die Haltbarkeit dieser Barrieren gerade auf den extrem thermisch und mechanisch belasteten Schaufeleintrittskanten, also dort, wo die Notwendigkeit der Wärmeisolation am größten ist, noch unbefriedigend.

Ferner ist z. B. aus der DE-PS 31 10 096 eine Keramik-Metall-Verbund schaufel bekannt, bei der der tragende metallische, den Schaufelfuß enthaltende Kern von einem keramischen Schaufelmantel mit Abstand umhüllt werden soll. Insbesondere im Hinblick auf die Anwendung als Laufschaufel sollte mit dem bekannten Schaufelkonzept ein Kompromiß zwischen Heißgastemperaturbeherrschung (Keramikmantel) und Zentrifu galkraft-Festigkeitsbeherrschung (Kern) gefunden werden; als Folge seiner Sprödbrüchigkeit ist der keramische Werkstoff im allgemeinen nicht dazu geeignet, Spannungsspitzen durch plastische Deformationen abzubauen.

Ein Nachteil des bekannten Schaufelkonzepts besteht in der Verwendung eines verhältnismäßig großen Keramikteils (Mantel), was nicht nur die Gefahr verhältnismäßiger großer Wärmespannungen, sondern auch die Gefahr verhältnismäßig großer Schaufelschäden, insbesondere im Hin blick auf die Fliehkraftbelastungen, zur Folge haben dürfte; mit ande ren Worten dürfte also ein Schaufelmantelschaden kaum örtlich in Gren zen zu halten sein.

Es wurde zwar schon die Möglichkeit untersucht, die gesamte Schaufel vollkeramisch ausbilden zu wollen. Auch dieser untersuchten Möglich keit wären durch die vorhandene Sprödbrüchigkeit der Keramik (mangeln de plastische Verformbarkeit) sowie als Folge der im allgemeinen man gelnden Duktilität des keramischen Werkstoffs äußerst enge Anwen dungsgrenzen gesetzt. Auch in diesem schon untersuchten Fall dürfte also ein Schaufelschaden (Bruch) kaum örtlich in Grenzen zu halten sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für Gas turbinen geeignete Verbundschaufel unter gezielter Ausnutzung der Vorteile keramischen Materials - wie Temperatur- und Erosionsbestän digkeit - anzugeben; dem Einsatzrisiko aus möglichen Bruchgefahren des keramischen Werkstoffes sollen dabei praktisch keine Grenzen gesetzt sein.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Metall-Keramik-Verbundschaufel nach der eingangs angegebenen Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

Erfindungsgemäß können also - unter Ausnutzung hoher Zugfestigkeit des metallischen Werkstoffes (Legierung) einerseits und des hohen Schmelz punktes der Keramik andererseits - die thermisch am höchsten bean spruchten Bereiche des metallischen Schaufelteils durch Einpassung massiv keramischer Einsätze vor Überhitzung und Korrosion geschützt werden. Dabei kann in erster Linie die Schaufeleintrittskante als massivkeramischer, auswechselbarer Einsatz, z. B. mittels Schwal benschwanzführung, an der metallischen Schaufel (Grundkörper) gehalten werden.

Zur Verringerung der radial auftretenden Spannungen kann die Ein trittskante vorteilhaft aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sein. Dies gilt selbstverständlich auch in Verbindung mit der Möglichkeit, die betreffende Schaufelaustrittskante mehrsegmentig ausbilden zu können.

Als Werkstoffe kommen oxydische wie auch nichtoxydische Keramiken, welche eine möglichst hohe Festigkeit, hohe Thermowechselbeständig keit sowie eine gegebenenfalls dem Grundwerkstoff angepaßte Wärmedeh nung sowie schließlich eine möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit be sitzen, in Betracht.

Die hohe thermische Beständigkeit der Keramik läßt vergleichsweise hohe Eintrittskantentemperaturen zu.

Durch zusätzliche Verwendung von Wärmedämmschichten auf den betreffen den Schaufelblattflächen des metallischen Grundkörpers kann ferner das Gesamttemperaturniveau bei gleichem Kühlluftdurchsatz angehoben wer den. Damit erhöht sich die Triebwerkseffizienz.

Beispielsweise im Vergleich zu einer vollkeramischen Schaufel vermit telt die Erfindung eine höhere Sicherheit, da eine mögliche Beschädi gung der keramischen Eintritts- und/oder Austrittskante nicht zwangs läufig zum Ausfall der gesamten Schaufel führen muß.

Das geringere spezifische Gewicht der Keramik hält die Gewichtszunahme trotz der massiven Bauweise der Gesamtschaufel in Grenzen.

Vorteilhaft kann ferner die Eintritts- und/oder Austrittskante bei Beschädigung gänzlich oder teilweise leicht ausgewechselt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann ferner die Gesamtlebensdauer des metalli schen Grundkörpers vergleichsweise hoch veranschlagt werden, was Ko steneinsparungen zur Folge hat.

Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 14 verwiesen.

Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise weiter erläu tert; es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischer Eintrittskante, hier als einstückig auswechselbares Einsatzbauteil,

Fig. 2 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischer Eintrittskante als mehrstückig auswechselbares Einsatzbauteil,

Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischen Ein- und Aus trittskanten, jeweils als mehrstückige Einsatzbauteile ausge bildet,

Fig. 4 die perspektivische, überwiegend saugseitige Ansicht einer im Sinne der Fig. 2 ausgebildeten Schaufelvariante unter Verdeut lichung schaufelfußseitiger Einfüll- und Sicherungsmittel (stiftartig) der Einsatzbauteile am metallischen Grundkörper,

Fig. 5 eine verkleinerte Seitenansicht der Schaufel gemäß Fig. 4,

Fig. 6 die seitliche Ansicht der Schaufel gemäß Fig. 5, jedoch unter Verdeutlichung eines von gegenüber Fig. 4 und 5 abweichenden Sicherungsmittels (klammerartig),

Fig. 7 die Seitenansicht einer für ein Leitgitter geeigneten Leit schaufel mit äußerem und innerem Deckbandsegment unter Ver deutlichung von gegenüber Fig. 4 bis 6 abweichend ausgebilde tem Sicherungsmittel (Ring) für einen segmentierten, die Ein trittskante ausbildenden keramischen Einsatz,

Fig. 8 eine perspektivisch sowie quergeschnitten dargestellte Ansicht eines Schaufelabschnitts mit Kühlvorkehrungen, insbesondere im Hinblick auf einen möglichen Bruch einer hier z. B. einstücki gen keramischen Eintrittskante und

Fig. 9 einen quergeschnittenen Abschnitt einer Verbundschaufel mit unter Einschluß der Maßnahmen nach Fig. 8 zusätzlichen Kühl vorkehrungen des metallischen Grundkörpers der Schaufel.

Fig. 1 veranschaulicht eine Metall-Keramik-Verbundschaufel für ein Gasturbinentriebwerk, bei dem z. B. die Schaufeleintrittskante aus einem einstöckigen massiv-keramischen Bauteil 1 besteht, das an einem temperaturbeständigen metallischen Grundelement 2 der Schaufel deh nungskompensatorisch und auswechselbar verankert ist. Dabei ist das massiv-keramische Bauteil 1 mittels eines schwalbenschwanzförmigen Endes 3 in einer entsprechend angepaßt konturierten Ausnehmung 4 des metallischen Grundkörpers verankert. Beim Werkstoff des metallischen Grundelements 2 kann es sich um eine hochtemperaturbeständige und feste metallische Legierung handeln, beispielsweise um eine Nickel- oder Kobaltbasislegierung, die im Wege einer gerichteten Erstarrung (Einkristall) hergestellt wird.

Ohne zwecks Durchführung der Erfindung daran gebunden zu sein, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß der Werkstoff des massiv-keramischen Bauteils 1 etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Werkstoff des metallischen Grundelements aufweist.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten schwalbenschwanzförmigen Ausbil dung und Befestigungsweise des keramischen Bauteils 1 am metallischen Grundkörper 2 besteht im Rahmen der Erfindung ferner die Möglichkeit, hierfür eine hammerkopf- oder tannenbaumartig gestaltete Endab schnittsausbildung und Verankerung des keramischen Bauteils 1 am me tallischen Grundkörper 2 vorzusehen. Derartige hammerkopf- oder tannenbaumartig gestaltete Endabschnitte sind bekannt im Rahmen der Befestigungsweise von Schaufelfüßen am betreffenden Rotor von Strö mungsmaschinen.

Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, jegliche anderweitige geeignete Befestigungsweise, z. B. im Rahmen einer sogenannten "Nut-Feder-Verbindung" des keramischen Bauteils 1 am metallischen Grundkörper 2 vorzusehen.

Fig. 2 weicht von Fig. 1 dadurch ab, daß das eintrittskantenseitige keramische Bauteil in Segmente 5 zergliedert ist. Die Segmente 5 ih rerseits sind wiederum thermisch kompatibel mittels jeweiliger schwal benschwanzförmiger Enden 3 in einer korrespondierenden schwalben schwanzförmigen Ausnehmung 4 des metallischen Grundkörpers 2 veran kert. Die zuletzt beschriebene Ausbildung der keramischen Eintritts kante gilt ebenso in Verbindung mit Fig. 3.

Abweichend von Fig. 2 ist lediglich, daß die betreffende Hinterkante der Schaufel ebenfalls zusätzlich in der Form einzelner keramischer Segmente 6 ausgebildet ist, die jeweils mit schwalbenschwanzförmigen Endabschnitten 7 in einer korrespondierenden Ausnehmung des metalli schen Grundkörpers 2 verankert sind.

Fig. 4 veranschaulicht eine Turbinenlaufschaufel, die gemäß Fig. 2 wiederum aus dem metallischen Grundkörper 2 und den eintrittskanten seitig daran verankerten keramischen Segmenten 5 besteht. Zusätzlich weist diese Laufschaufel nach Fig. 4 ein kopfseitiges Deckbandseg ment 7, einen Schaufelfuß 8 sowie eine mit Schaufelfuß 8 und Grundkör per 2 in Verbindung stehende Schaufelfußplatte 9 auf. Dabei ist davon auszugehen, daß sich die betreffende schwalbenschwanzförmige Ausneh mung 4 (Fig. 1) hier also zwischen dem kopfseitigen Deckbandsegment 7 und der unteren Schaufelfußplatte 9 erstreckt. Aus Fig. 4 ist deutlich eine an der Schaufelfußplatte 9 angeordnete, mittels eines Stifts 11 verriegelbare Einfüllöffnung 10 für die betreffenden Segmente 5 er kennbar. Der Stift 11 ist über eine Bohrung 12 in der Fußplatte 9 fest verankert, um so ein Herausrutschen der in die Ausnehmung 4 eingefüll ten Segmente 5 zu verhindern. Dieser Stift 11 kann vergleichsweise leicht von außen mittels eines geeigneten Werkzeugs entfernt werden. Entgegen der Darstellung nach Fig. 4 könnte selbstverständlich die Einfüllöffnung nebst beispielsweise stiftartigem Sicherungsmittel auch in bzw. am kopfseitigen Deckbandsegment 7 angeordnet werden, so daß für diesen Fall die betreffende Schaufelfußplatte 9 als in sich ge schlossenes Bauteil zu verstehen wäre.

Fig. 5 kennzeichnet die entsprechende, hier jedoch verkleinert, wie dergegebene seitliche Ansicht der in Fig. 4 schon gezeigten und be schriebenen Schaufelkonfiguration. Fig. 5 weicht von Fig. 4 grund sätzlich lediglich dadurch ab, daß die betreffende Ausnehmung 4 (Fig. 1) schaufelkopfseitig, d. h. also unmittelbar vor dem kopfseiti gen Deckbandsegment 7 an einer sockelartigen Erhebung 13 des betref fenden metallischen Grundkörpers 2 endet.

Für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 gelten grundsätzlich die gleichen Merkmale und Kriterien nach den zuvor beschriebenen und ge zeichneten Fig. 4 und 5, wobei in Fig. 6 lediglich anstelle des in Fig. 4 vorgesehenen Sicherungsstiftes 11 ein klammerartiges Siche rungselement 14 vorgesehen ist, welches einerseits die Schaufelfuß platte unten hakenartig umgreift und im übrigen am oberen Ende, also an der Oberfläche der Fußplatte 9, so ausgebildet und geführt ist, daß sie ein Herausrutschen der keramischen Segmente 5 aus der betreffen den Einfüllöffnung 10 (Fig. 4) verhindert.

Fig. 7 kennzeichnet die Anwendung der Erfindung bei einem axial durchströmten Eintrittsleitgitter einer Hochdruckturbine eines Gastur binentriebwerks. Dabei bestehen die jeweiligen Leitschaufeln wiederum aus dem betreffenden metallischen Grundkörper 2 mit den hier bei spielsweise eintrittskantenseitg über die Ausnehmung 4 an dem Grund körper verankerten keramischen Segmenten 5, beispielsweise in Ent sprechung zur Ausführungsform nach Fig. 5. Jede Leitschaufel weist dabei ein äußeres Deckbandsegment 15 und ein inneres Deckbandseg ment 16 auf. Aus Fig. 7 erkennt man ferner, daß die betreffende Aus nehmung 4 am unteren Ende der Schaufel an einer sockelartigen Erhe bung 13 endet, die vom betreffenden metallischen Grundkörper 2 ausge bildet wird. Die genannten keramischen Segmente bzw. Einsatzbauteile können im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine hier nicht weiter dargestellte obere Einfüllöffnung im oberen Deckbandsegment 15 in die Ausnehmung 4 eingesetzt werden. Die betreffende Einfüllöffnung wäre sinngemäß in Entsprechung zu Fig. 4 mit 10 bezeichnet, auszubilden. Dabei ist in Abweichung von Fig. 4 und Fig. 6 das betreffende Siche rungselement in Fig. 7 als ein umlaufender Sicherungsring 17 ausgebil det.

Fig. 8 greift zunächst auf die Merkmale des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 zurück, wonach am betreffenden metallischen Grundkörper ein trittskantenseitig ein einzelnes massiv-keramisches Bauelement 1 aus gebildet und mittels eines schwalbenschwanzförmigen Endes an diesem metallischen Grundkörper verankert ist. Selbstverständlich könnte in Fig. 8 anstelle des einzelnen massiv-keramischen Bauelements 1 auch ein in Segmente 5 zergliedertes Bauelement aus Keramik vorgesehen werden, ähnlich der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3. Im übrigen ist Fig. 8 dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Grund körper 2 der Schaufel mindestens einen an eine Kühlluftzufuhr ange schlossenen Hohlraum 18 ausbildet, an den in Richtung auf das massiv-keramische Bauteil 1 auslaufende Kühlluftbohrungen 19, 20 an geschlossen sind; die genannten Kühlluftbohrungen 19 bzw. 20 sollen im Falle einer örtlichen Beschädigung oder im Falle eines örtlichen Weg brechens des keramischen Bauteils 1 teilweise oder gänzlich freigelegt werden können. Im genannten Gefahrensfall wird also sichergestellt, daß die örtlich freigelegten Kühlluftbohrungen 19 bzw. 20 eine sichere Heißgasabschirmung an denjenigen Stellen ausbilden, an denen Keramik teile gebrochen sind.

Zusätzlich zu Fig. 8 und den dort besprochenen Maßnahmen beinhaltet Fig. 9 eine Erfindungsvariante mit hocheffizienter Kühlung des metal lischen Grundkörpers 2 bzw. metallischen Schaufelkörpers. Dabei bein haltet die Schaufel nach Fig. 9 - von links nach rechts gesehen - sich im wesentlichen über die gesamte Schaufelblatthöhe erstreckende Kanäle 18, 21 und 22. Dabei werden die Kanäle 21 und 22 beispielsweise von der Schaufelfußseite aus mittels aus dem Verdichter abgezweigter Kühlluft beaufschlagt. Die Kanäle 18 und 21 bilden eine leistungsfähi ge Konvektionskühlung aus, indem deren Innenwandungen zwecks Erhöhung der Wärmeübergangsfläche mit einzelnen Erhebungen 23 bzw. 24 versehen sind. An dem hinteren Kanal 22 der Schaufel sind über die gesamte Schaufelhöhe sich in gegenseitigen Abständen erstreckende feine Kühl luftbohrungen angeschlossen, und zwar die Bohrungen 25, die an der Schaufelhinterkante in den Abgas- bzw. Heißgasstrom münden (Pfeil F). Auf diese Weise kann unter anderem die hochtemperaturbelastete Schau felhinterkante intensiv konvektiv gekühlt werden. Aus Fig. 9 erkennt man ferner, daß die Kanäle 18 und 21 über verhältnismäßig kleine Durchtrittsbohrungen 26 miteinander in Verbindung stehen. Diese Bohrungen 26 sind ebenfalls in Richtung der Schaufelhöhe übereinander gestaffelt angeordnet, um eine Prallströmung der von Kanal 21 in Kanal 18 abfließenden Kühlluft zu gewährleisten.

Die betreffende nasenkantenseitige Prallströmung der Kühlluft ist durch die Pfeile P gekennzeichnet. Gemäß Pfeilen G bzw. G′ kann ent lang des betreffenden metallischen Schaufelmantels (metallischer Grundkörper 2) durch Tangentialausblasung eine Filmkühlung entlang der Schaufelsaug- bzw. Schaufeldruckseite vorgesehen sein. Für die genann te Filmkühlung sind ebenfalls über die Schaufelhöhe radial gestaffelt angeordnete Ausblasebohrungen 27, 28 bzw. 29, 30 vorgesehen.

In den Zeichnungen nicht weiter dargestellt, können erfindungsgemäß ferner auf den betreffenden druck- und saugseitigen Schaufelblattflä chen des metallischen Grundkörpers Wärmedämmschichten aufgebracht werden. In Kombination mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann somit ein Betrieb der erfindungsgemäßen Verbundschaufel bei vergleichsweise hoher Heißgastemperatur erfolgen, ohne den Kühlluftdurchsatz gegenüber konventionellen rein metallischen Lösungen merklich anheben zu müssen.

Bei den Wärmedämmschichten kann es sich z. B. um CeO₂ (Ceriumoxid) oder Y₂O₃ (Ytriumoxid) oder CaO (Cadmiumoxid) oder MgO (Magnesiumoxid) oder ZrO₂ (Zirkonoxid) - voll oder teilstabilisiert - oder um geeig nete Hochtemperaturemaillen handeln.

Claims

1. Metall-Keramik-Verbundschaufel für Strömungsmaschinen, insbesonde re Gasturbinentriebwerke, dadurch gekennzeichnet, daß die Schau feleintritts- und/oder Austrittskante aus mindestens einem massiv-keramischen Bauteil (1) besteht, das an einem temperaturbe ständigen metallischen Grundelement (2) der Schaufel dehnungskom pensatorisch und auswechselbar verankert ist.

2. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des massiv-keramischen Bauteils etwa den gleichen Wär meausdehnungskoeffizienten wie der Werkstoff des metallischen Grundelements aufweist.

3. Verbundschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Bauteil aus einem oxydischen oder nichtoxydi schen ingenieurkeramischen Werkstoff hoher Festigkeit, hoher Ther mowechselbeständigkeit und geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist.

4. Verbundschaufel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Bauteil aus Siliziumkarbid (SiC) oder Siliziumnitrid (Si₃N₄) oder Bornitrid (BN) oder Zirkonoxyd (ZrO₂, teilweise oder ganz stabilisiert) oder Aluminiumtitanat (Al₂TiO₃) oder Alumi niumoxyd (Al₂O₃) gefertigt ist.

5. Verbundschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Grundelement aus einem Nickel-Kobalt-Stahl mit niedri gem Wärmeausdehnungskoeffizienten gefertigt ist.

6. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das massiv-keramische Bauteil (1) mit tels eines schwalbenschwanz- oder hammerkopf- oder tannenbaumartig gestalteten Endabschnitts (3) oder dergleichen an einer korrespon dierenden Ausnehmung (4) des Grundelements (2) verankert ist.

7. Verbundschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das massiv-keramische Bauteil und das Grundelement der Schaufel durch eine Nut-Feder-Verbindung aneinandergehalten sind.

8. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das massiv-keramische Bauteil in Seg mente (5) zergliedert ist.

9. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) der Schaufel min destens einen an eine Kühlluftzufuhr angeschlossenen Hohlraum (18) ausbildet, an den in Richtung auf das massiv-keramische Bau teil (1) auslaufende Kühlluftbohrungen (19, 20) angeschlossen sind, die im Falle einer örtlichen Beschädigung oder im Falle eines örtlichen Wegbrechens des keramischen Bauteils (1) teilweise oder gänzlich freigelegt sind.

10. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem betreffenden Endabschnitt (3) des oder der keramischen Bauteile (5) für die Halterung korrespondierende Ausnehmung (4) im metallischen Grundkörper (2) an einem fuß- oder kopfseitigen Platten- bzw. Deckbandsegment (16; 7) oder an einem sockelartigen Endteil (13) des Grundkörpers (2) endet und am übrigen Ende der Schaufel eine verriegelbare Ein füllöffnung (10) des oder der keramischen Bauteile (5) ausbildet.

11. Verbundschaufel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Ausnehmung (4) im Grundkörper (2) korrespondierende Ein füllöffnung (10) in einer Schaufelfußplatte (9) oder in einem kopfseitigen Deckbandsegment (15) der Schaufel enthalten ist, wobei das keramische Bauteil bzw. die Segmente (5) durch Stiftmittel (11) oder einen Sicherungsring (17) oder durch ein klammerartiges Sicherungselement (14) gegen ein Herausrutschen an der bzw. im Bereich der Einfüllöffnung (10) gesichert sind.

12. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) ein hocheffizien tes, mittels aus dem Verdichter des Triebwerks entnommener Luft, beaufschlagtes Kühlsystem aufweist, insbesondere in der Kombina tion aus einer Konvektions-, Aufprall- und Filmkühlung.

13. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Verwendung als Turbinenleit- oder Lauf schaufel eines Axialleit- oder Laufgitters.

14. Verbundschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die druck- und/oder saugseitigen Schaufelaußenflächen des metallischen Grundbauteils Wärmedämm schichten, z. B. aus CeO₂, Y₂O₃, CaO, MgO, HfO₂, voll- oder teil stabilisiertem ZrO₂ oder Hochtemperaturemaillen aufgebracht sind.