DEP0049441DA - Laufschaufel für Kreiselradmaschinen, insbesondere Abgasturbinen, aus keramischen Massen - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Augsburg-äürnherg A₀G_o> A u g s b u r g _s

Stadtbachstrasse 7

Laufschaufel für Kreiselradmaschinen, .insbesondere Abgasturbine^, aus Iter-amisehen lassen»

Die Erfindung betrifft eine Laufschaufel für Ereiselradiaaschinen, insbesondere Gasturbinen,, aus keramischen E as sen« Die keramische Schaufel ist -geeignet die Vvärmewirtachaftliehkeit von Brennkraftanlagen, s* 3* /ib gasturbinen wesentlich zn verbessern, ohne daß wegen der erhöhten .Betriebstemperatur fcomplisierte Verfahren zur'Bauteilkühlung notvirendig werden. Auch ihr geringer Preis fällt bei der Herstellung ins Gewicht. Sie ist allerdings abgesehen von der ebenso notwendigen Unempfindlichkeit gegen Temper at urwechs el bei den üblichen Anforderungen hinsichtlich Schnell* Läufigiceit» Bchluclrverniögen us?;» auch mechanisch sehr hoch beansprucht. Die Schaufelformen lassen sich jedoch nicht so vereinfachen _s wie es der keramische werkstoff an sich wünschen würde, und die .Spannungen, die als i'olge der notwendigen Formen beim Brennen und Schwinden entstehen, verlangen unbedingt Maßnahmen aur Yerbesserung der G-estaltfestigkeit« Bei der Befestigung im Radkörper aus .Stahl (unter Beachtung der Gesichtspunkte für einen temperatur*- unabhängigen Formschluß trots der verschiedenen Ausdehnungen) haben sich etwa axial verlaufende keilförmige Hüten bewährt, in denen die entsprechend ausgebildeten Schwalbenschwanz-Schaufelfüsse sit~ sen. Die Terwirklichung einer wirksamen Gasführung "besw. Umlenkung im .Schaufelgitter führt jedoch au verhältnismassig breiten Schaufelblättern5 damit am fladkranz für die öchaufelfüsse zwischen den Hüten noch genügend festigkeit bleibt» Diese breiten Schaufelblätter mit ihren start gewölbten teilweise 'sogar verwundenen Oberflächen stehen aber in einem großen Gegensats zu den gerad-

_· - Ο. -en

linig verlaufenden Schauf elfüssen, die in aie-Keilnuten des fi&d— icranses eingreifen«·. Große Teile des Schaufelblattes steilen über .dem'Grundriss des' Schaufelfusses über und ergeben bezüglich der mechanischen Gestaltfestigkeit besonders ungünstige keramische Gebilde.

Zur Verbesserung der Festigkeit der'keramischen". .Schaufeln wird erfindungsgemäss die Schaufel in ihrer Breite . unterteilt und die Schäuf eifüsse für die ΐ eil stücke weisen in Ablehnung an die mittlere ITeigung der Skelettlini.e dieser Teilstüafce eine, verschiedene Neigung aur ümfangsrichtung des RadkörperB auf« Das Blatt des einzelnen Schaufslteiles -wird dadurch schmäler. Die entstehenden Teil.stücke des Profils werden in sich gleichmäßiger und weniger gekrümmt und.' ihnen können die zugeifirigen Gußstücke mit ihrer ebenen Keilfqrm besser angepaßt werden. Der dadurch gesicherte möglichst allmähliche Hebergang vom Blatt zum Fußteil\ gleichgültig ob die Schaufel, durch Gießen oder ..'Pressen entsteht,, ist günstig fur eine hotte Gestaltfestigkeit-_? weil dann die vom Brennen und Schwinden herrührenden Vorspannungen im/Bauteil kleider v/erden. Die flachere Krümmung bewirkt auch kleinere Vorspannungen an der U.ebergangssteile sum Fuß,-neben einer höheren ProfilmaB« -haltung* Die I'eilprofile laseeii sich ohne besondere kostspielige Bearbeitung so aneinander anschli©saen₃ daß Sprünge in. der Proi'il-'kriimmung wegfallen_o' Auch dea^s Versats zwischen den Teilprofilen kann so gewählt-werden., daß keine wesentliche lIMichtheit zwischen Bauch— und. Hack en seite des Blattes entsteht. Schließlich 'wird auch der Auftrieb des Profils wegen des Abklingens der Uebsrgeschwindigkeiten am.Ende der Rückenkontur des dicken lintrittsteiles nicht ■wesentlich, beeinträchtigt, da eine Energiezufuhr durch eine even— tiiell vorhandene 'Teilfuge sum Wirbeige biet am Schwah'zrücken stattfladet.

In der Zeichnung ist In scliematischer Weise die Teilung dar Schaufel entsprechend der Erfindung an einem iL rungsbeispiel erläutert und zivar' zeigen

Abbfr 1 eine radiale Ansicht einer geteilten .Schaufel ffi.it der Schnittlinie .A'·* B

iibb_B 2 eine ""'Drauf sieht . auf den Hadlcrana mit einer ge teilten Schaufei

Claims (1)

1. iibb«, 5 @in# Ureufsieht auf den K&dfcrana eilt ©lß@r ungeteilt®» «iehuafel tötspreehend der bisherigen aus~ führung·

   öl» in d$r *bb, 1 angegebtas 3eh»ittlinl© a - S

   durch Schaufelblatt und *-£uS verlauft sweo&aa&esig©!? i?@lse sieht eben* at nd@rn ist wie die «ibb. 2 »eigtj versetzt (Linie x)„ Da das Prcfil der wchstufsl in der lüMh® d@§ Fußes (Abb, 2) au© ^iiie® dlcitieo (iintrittateil 1 adt 9ln«r i*rcflleltt«llinle vcs praktisch Verlauf omd $tn©a däimen bch«anst@Il Z ©it ©ia©r sur tung si@silleh g©a@igt#ß i^Jrtf Uraltetellinie C ^ 6 ) besteht ₉

   al₉ a2 unterhalb
   w#r<iöß_e JStaouders aißäi'ing;ii©h aeigt sich dei? Verteil

   nach d©r srfisdangg wsmi ^a» sieh ein«a durchlauf®balto ®ia@r mittler®» Heigusg au» Uaifangaricutuiig ©atspr®~ cn©ad Abb, 3 dagegenhalte Ss 8lad dcrt aowchl am 4iekeß Eintritteteil d#s Profiles als auch a® düanen .achwaiistell fjc@i übarhüiigeiide iad@n 5 üöd 4 des ochaufelblsttes vcrijandea_? di© beaaspruchungstaäßlg schlecht au werter* eiM_s durch @ntat@h@£id® BrenaspaanußäeR auch f©atisä£eits©i.ßlg benachteiligt ©lad tua4 als urerspringtBd^ ΐβϋβ laicht b@sehädigt w«2*&®n können·

   ^crhaudaiiasiin vca grööer®© f^afcigkeltaaässig ikiknn b und 6 d©s Seilf u$se® und dar kleina ü®x· i<adkÖpfe fallt bei der bi@h#rlg®zi Ausführung auf« gteeigtsr Jb&g© dersslbtß zur ^xlalriehtusgi d· h. bei s*ig@{a ^ueraohAitt gibt die Breite (l®r©@lböii aenks?@oht aur d@r iieilfläch© etwa tin M«iB der Feseigkeit ₈ da die schräg ab-

   Enden er#g@n Fehlens der StUtsflachöß nur beschränkt wirksam

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   txtis k@r&föiach#n U®sB®n₉ dadurch g@k®nns©.lehnet„ dsB in iiir©r Breit® unt@rt©ilt ist und di® ücfeauftlfüsat für l'oilatück® in «ülebauag an dl® aittl«r@ ίί©igung der iik©l<attliaia feilstüok® versehi©d@n© Heigungtn aur liafaßigsrichtung am Ba& aufweisen, wc>b©l dia »eigungsriehtunisö einen d#r fclsisasr al® 180 Orad