EP2501901A1 - Turbinen- oder verdichterschaufel - Google Patents

Turbinen- oder verdichterschaufel

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EP2501901A1
EP2501901A1 EP10782578A EP10782578A EP2501901A1 EP 2501901 A1 EP2501901 A1 EP 2501901A1 EP 10782578 A EP10782578 A EP 10782578A EP 10782578 A EP10782578 A EP 10782578A EP 2501901 A1 EP2501901 A1 EP 2501901A1
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EP
European Patent Office
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blade
rotor
groove
carrier
holders
Prior art date
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EP10782578A
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English (en)
French (fr)
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EP2501901B1 (de
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Francois Benkler
Marco Link
Torsten Matthias
Marc Mittelbach
Marion Morthorst
Michael Rollmann
Horst Saathoff
Hubertus Michael Wigger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to EP10782578.8A priority patent/EP2501901B1/de
Publication of EP2501901A1 publication Critical patent/EP2501901A1/de
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Publication of EP2501901B1 publication Critical patent/EP2501901B1/de
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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
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced

Definitions

  • the invention relates to a blade of a turbine or a compressor.
  • a blade of a turbomachine normally comprises on the one hand an aerodynamically curved blade and on the other hand a blade root which serves to anchor the blade in a corresponding groove of a rotor.
  • the rotor equipped with blades is referred to below as a rotor.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the rotor blade is composed of a plurality of fibrous layers which form a common loop at its foot-side end. There are two of these loops for forming the blade root
  • Rotor disk is provided a long slotted bolt whose bolt elements extend through the respective loop.
  • the bolt head and a screw on the bolt end screw nut firmly clamp the blade in an axial groove of the rotor.
  • the fibrous layers are pressed against the supporting flanks of the retaining groove due to the action of centrifugal force. Due to the However, in the layers occurring compressive stresses, the rotor blade is only limited shelf life.
  • a rotor blade for gas turbines is known from US Pat. No. 2,992,975, which has a cylindrical, stiff core at the foot, around which a plurality of woven layers made of threads are looped. The situation will also change
  • Airfoil formed. To attach the rotor blade in a holding metal plates are provided on the core, which bear against the flanks of the retaining groove. Between the two metallic plates, a plastic filler material is provided to fill the space between the outermost layer and the retaining groove contour.
  • the invention has for its object to provide an at least partially made of fiber-reinforced plastic, in particular CFRP, manufactured blade for a turbine or a compressor, which is particularly durable, i. is durable. It is another object of the invention to provide a
  • the blade comprises, in addition to an aerodynamically curved blade, a blade root with an elongate or pin-shaped support, which is manufactured in a preferred embodiment from metal. Furthermore, the blade root comprises at least two
  • Brackets on the carrier - at least in its radial direction - are fixed in position. Each bracket is for
  • the airfoil is essentially made of layered scrim webs of fiber-reinforced plastic, in particular CFRP, which (essentially between the holders) is guided around the carrier.
  • CFRP fiber-reinforced plastic
  • the two webs projecting beyond the carrier are connected to each other in a planar manner to form a blade surface.
  • the part of the airfoil which is led around the carrier forms a retaining loop for suspending the airfoil on the carrier.
  • it is preferably provided initially to use the scrim for shaping the airfoil (that is, the airfoil surface and the airfoil)
  • the scrims may also be applied around the wearer to form and shape the adjoining airfoil.
  • this lies with its blade root, i. with the retaining loop of the blade and the carrier therein arranged in the groove of the rotor, while the airfoil substantially protrudes - with respect to the rotor - radially out of the groove.
  • fiber-reinforced plastic is much more resistant to tensile loads than to compressive or shear loads
  • the blade and in particular its attachment area in the form of the blade root is therefore particularly resistant to long-lived operating conditions.
  • fiber-reinforced plastic in particular CFRP
  • CFRP fiber-reinforced plastic
  • the blades of such blades can also be larger than blade blades of metallic blades, with the same blade root. This also allows an increase in the mass flow.
  • the individual mounts of the blade root are for
  • flank parts are preferably provided, which are each attached to the two side edges of each of the holders, with which the respective holder projects beyond the blade. Accordingly, the two flank parts are preferably diametrically opposite with respect to the carrier.
  • the attachment of the flank parts again takes place in such a way that they do not touch the scrim web, at least in the region in which the grips protrude beyond the airfoil. As a result, the unwanted compressive stresses in the scrim passes safely avoided.
  • trapezoidal brackets are the
  • each of the holders in the region of the carrier protrudes on both sides beyond this at least substantially at right angles to the longitudinal extension of the blade.
  • the supports in the region of the suspension of the airfoil extend on both sides beyond the scrim web, so that the scrim, at least in the local area, does not come into contact with the corresponding side surfaces of the groove (the groove flanks). Consequently, under centrifugal force, the blade mainly abuts only on the brackets on the groove flanks and not on the scrim, so that only the brackets experience compressive stresses. This avoids compressive stresses in the foot-side jaw regions, which could occur due to the centrifugal force effect, if the foot-side scrim would touch the groove flanks.
  • each of the brackets also protrudes on the intended radially inner (facing away from the blade surface) side of the blade beyond the blade, so that the scrim web is suspended without contact in the groove bottom of the rotor groove.
  • the blade root comprises two holders, in particular attached at the end of the carrier, and at least one third holder, which is fixed in position on the carrier spaced apart in the longitudinal direction of the carrier for each of the two end-mounted holders.
  • these additionally provided brackets are evenly distributed over the length of the carrier.
  • the airfoil is expediently made of a plurality of scrim-webs, which are each suspended between two brackets on the carrier and thus fix the position of the central brackets in the longitudinal direction of the carrier.
  • Carrier ends arranged mounting position of the brackets can be useful.
  • each of the holders is provided with a passage corresponding to the cross section of the carrier, through which the carrier is inserted in each case substantially fit.
  • the carrier with the brackets ver ⁇ welded.
  • the flank parts are each positively or materially - preferably plugged or welded - connected to the brackets.
  • the support is preferably round or substantially triangular in cross-section.
  • an isosceles triangle in particular with rounded edges, is preferred, wherein the edge enclosed by the two legs in particular faces approximately the blade surface of the blade leaf.
  • the support is provided on its surface with a sliding layer, in particular with a layer of polytetrafluoroethylene.
  • a sliding layer in particular with a layer of polytetrafluoroethylene.
  • the clutch is formed in an advantageous embodiment of the invention substantially unidirectional, wherein it has a main fiber direction, which is aligned substantially along an operational centrifugal force direction.
  • the blade is thus particularly stable against the resulting tensile forces.
  • the scrim is reinforced in the region of the blade root or in the region of the carrier by a three-dimensional interweaving of the fibers.
  • the airfoil at least in the region of its blade surface, see, comparable to its surface with a Erosi ⁇ onsschutz für, in particular of a particle composite or a surface coated with a hard material metal foil.
  • This layer advantageously also improves the resistance of the blade to the ingress of water.
  • the rotor comprises a rotor, in which at least one groove is introduced and at least one of the previously registered loading, the inventive blades. The blade is fixed in position with its blade root in the groove.
  • each of the grooves provided in the rotor is advantageously made comparatively small.
  • the entire runner is advantageously particularly light.
  • the blade root to the blade can be made disproportionately large, if the blade according to the invention in a turbocharged Renishawt a purely made of metal or stainless steel blade to replace.
  • the groove and the brackets are matched to one another such that the brackets are respectively supported on the side surfaces of the groove.
  • the brackets essentially fill the groove cross-section in an expedient manner.
  • both the brackets and the groove are formed in cross-section substantially trapezoidal
  • the supports of the blade are congruent to each other, wherein the groove has a uniform width and shape over its length.
  • this includes a plurality of each substantially axially aligned, evenly distributed over the circumference grooves, in particular in each groove in each case a blade used and there is fixed in position.
  • a circumferential groove is introduced into the rotor of the turbine or compressor rotor, wherein a multiplicity of blades are accommodated in a row in this groove and fixed there.
  • FIG 1 in a cross section of a first embodiment ei ⁇ nes turbine rotor having a turbine blade comprising an airfoil and a blade root
  • FIG 2 is a schematic exploded view of the
  • FIG 3 in illustration according to FIG 2, the blade root according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a turbine rotor 1 in a slightly schematized sectional representation.
  • the turbine rotor 1 comprises a rotor 2 made of stainless steel, in which a multiplicity of axial grooves 3 are uniformly distributed over the circumference.
  • a section of the rotor 2 is shown in the region of a single axial groove 3.
  • each axial groove 3 is designed substantially as a so-called dovetail groove.
  • a turbine blade 4 is received.
  • the turbine blade 4 comprises an airfoil 5 (shown only partially here), as well as a blade root 6, which serves for anchoring the turbine blade 4 in the axial groove 3.
  • the airfoil 5 is made of several superimposed
  • the webs 7 are folded in such a way-preferably approximately in the middle-that in the area of the folds which result during folding.
  • the fold 8 a retaining loop 9 is formed.
  • the web ends 10 lie flat against each other, being “baked” under shaping to form a blade surface 11 of the blade 5.
  • the blade surface 11 protrudes approximately radially out of the axial groove 3 of the rotor 2.
  • a major fiber direction of the CFRP sheeting is oriented approximately along the tracks 7 so that each carbon fiber 12 of the CFRP sheeting is oriented substantially parallel to the longitudinal sectional surface of the airfoil 5 (substantially also each forming a loop).
  • the blade root 6 comprises on the one hand as a carrier an elongated metal core 20, which rests in the retaining loop 9 for suspending the blade 5.
  • the structure of the blade root 6 is explained in more detail with reference to a three-dimensional exploded view of FIG 2. It can be seen that the metal core 20 is formed by a round rod made of stainless steel.
  • the surface 21 of the metal core 20 may be provided with a sliding layer 22, for example made of PTFE. At its two ends 23, 24 is the
  • Metal core 20 each connected to a holder 25.
  • the two brackets 25 are essentially formed by congruent, isosceles, trapezoidal steel plates, which are corresponding to the dovetail-shaped axial groove 3 inserted into this.
  • Each holder 25 has approximately in its center of area a circular passage 26, in which the metal core ⁇ 20 is inserted substantially accurately, the Brackets 25 projecting approximately at right angles to the metal core 20 over this.
  • each flank part 30 is essentially formed by a rectangular , elongated steel plate.
  • Each flank part 30 has on a side surface 31 a bulge 32, which extends in each case over the entire length of the corresponding flank part 30.
  • the bulges 32 are each formed complementary to the recesses 28, so that the flank parts 30 with the bulges 32 in the recesses 28 are fixable in position.
  • each flank part 30 furthermore has a slightly angled longitudinal edge 33.
  • each flank part 30 is dimensioned such that the straight part of the side surface 31 has a width b which corresponds approximately to the leg length L of the brackets 25.
  • the flank members 30 are mounted on both sides of two legs 27 of the two brackets 25, preferably welded.
  • the edge parts 30 are arranged approximately flush with the long trapezoid side 35, the angled edge 33 protruding beyond the legs 27 on the short trapezoid side 36 in each case.
  • the protruding edges 33 essentially serve to hold the blade 5 in the tangential direction in the assembled state.
  • a mean width B (FIG. 2) of each of the holders 25 is dimensioned sufficiently large that it is in the region of the metal core 20 or the retaining loop 9, substantially at right angles to the blade surface 14 on both sides of the blade 5, so in particular in each case via the scrim webs 7,
  • the blade 5 therefore aligns with the centrifugal force F, as a result of which the blade 5 is almost exclusively under tensile load, against which the CFRP clutch is particularly resistant, in particular because of the favorable main fiber direction.
  • the two flank parts 30 are welded to the rotor 2 in the axial groove 3.
  • the blade root 6 according to a second embodiment of the turbine rotor 1 or the turbine blade 4 is shown.
  • the second embodiment substantially corresponds to the first embodiment.
  • the blade root 6 has a third holder 25 here for more favorable load transfer, which is arranged approximately centrally in the longitudinal direction of the metal core 20.
  • This middle bracket 25 is constructed analogously to the end-side brackets 25, wherein the metal core 20 is inserted through the passage 26 therethrough.
  • the airfoil 5 is formed here by two-part webs 7. In the region of the holding loops 9, the webs 7 are each arranged in the longitudinal direction of the metal core 20 between the holders 25, wherein they additionally Suspension of the blade 5 also serve for axial fixation of the middle bracket 25.

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Abstract

Eine zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere CFK, gefertigte Schaufel für eine Turbine oder einen Verdichter wird angegeben, welche unter Betriebsbedingungen besonders beständig ist. Danach umfasst die Schaufel (4) ein Schaufelblatt (5), sowie einen Schaufelfuß (6). Das Schaufelblatt (5) ist im Wesentlichen aus einer gefalteten Gelege-Bahn (7) aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt, bei der im Bereich des Falzes (8) eine Halteschlaufe (9) gebildet ist und bei der aus den auf einanderliegenden Bahnenden (10) eine Schaufelfläche (11) geformt ist. Der Schaufelfuß umfasst einen länglichen Träger (20), sowie mindestens zwei vorzugsweise beidendseitig jeweils lagefixiert mit diesem verbundene Halterungen (25) zur Verankerung der Schaufel (4) in einer korrespondierenden Nut (3) eines Läufers (2). Das Schaufelblatt (5) ist mittels der Halteschlaufe (9) an dem Träger (20) aufgehängt.

Description

Beschreibung
Turbinen- oder Verdichterschaufel
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaufel einer Turbine oder eines Verdichters.
Eine Schaufel einer Turbomaschine umfasst normalerweise einerseits ein aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt sowie andererseits einen Schaufelfuß, der zur Verankerung der Schaufel in einer korrespondierenden Nut eines Rotors dient. Der mit Schaufeln bestückte Rotor wird im Folgenden als Läufer bezeichnet.
Als vergleichsweise neuartiger Werkstoff zur Fertigung von Schaufeln wird derzeit auch kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) in Betracht gezogen. Die Fertigung aus CFK bedingt z.B. vorteilhafterweise ein geringeres Gewicht der Schaufel. Nachteiligerweise ist CFK jedoch gegenüber
Druckbelastung vergleichsweise wenig stabil. Solche Druckbeanspruchungen entstehen an einer Schaufel z.B. im Bereich des Schaufelfußes innerhalb der Nut durch Einwirkung einer rotationsbedingten Fliehkraft.
Hierzu ist beispielsweise aus der US 4,037,990 eine aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigte Rotorschaufel einer
Turbomaschine bekannt. Die Rotorschaufel setzt sich aus einer Vielzahl von faserartigen Lagen zusammen, die an ihrem fußseitigen Ende eine gemeinsame Schlaufe bilden. Dabei sind zwei dieser Schlaufen zur Bildung des Schaufelfußes
vorgesehen. Zur Befestigung der Rotorschaufel in einer
Rotorscheibe ist ein längst geschlitzter Bolzen vorgesehen, dessen Bolzenelemente sich durch die jeweilige Schlaufe erstrecken. Der Bolzenkopf und eine auf dem Bolzenende aufschraubbare Schraubenmutter verspannen die Schaufel fest in einer Axialnut des Rotors. Im Betrieb der Turbomaschine werden aufgrund der Fliehkrafteinwirkung die faserartigen Lagen an die Tragflanken der Haltenut gepresst. Aufgrund der dabei in den Lagen auftretenden Druckspannungen ist die Rotorschaufel jedoch nur begrenzt haltbar. Ferner ist aus der US 2,92 9,755 eine Laufschaufei für Gasturbinen bekannt, die fußseitig einen zylinderförmigen, steifen Kern aufweist, um den schlaufenartig eine Vielzahl von aus Fäden gefertigte gewebte Lagen gelegt sind. Aus den Lagen wird auch das
Schaufelblatt gebildet. Zur Befestigung der Laufschaufei in einer Haltenut sind am Kern metallische Platten vorgesehen, die an den Flanken der Haltenut anliegen. Zwischen den beiden metallischen Platten ist ein Füllmaterial aus Plastik vorgesehen, um den Freiraum zwischen der äußersten Lage und der Haltenutkontur auszufüllen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere CFK, gefertigte Schaufel für eine Turbine oder einen Verdichter anzugeben, welche besonders beständig, d.h. langlebig ist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen unter
Betriebsbedingungen besonders beständigen Läufer mit im Wesentlichen aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Schaufeln anzugeben.
Bezüglich der Schaufel wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach umfasst die Schaufel neben einem aerodynamisch gekrümmten Schaufelblatt einen Schaufelfuß mit einem länglichen bzw. stiftförmigen Träger, der in bevorzugter Ausgestaltung aus Metall gefertigt ist. Weiterhin umfasst der Schaufelfuß mindestens zwei
Halterungen, wobei diese vorzugsweise plattenförmigen
Halterungen am Träger - zumindest in dessen Radialrichtung - lagefixiert verbunden sind. Jede Halterung ist zur
Verankerung der Schaufel in einer korrespondierenden
hammerförmigen oder tannenbaumförmigen Nut eines Rotors ausgebildet und kann an deren Seitenwänden anliegen.
Das Schaufelblatt ist im Wesentlichen aus übereinanderge- schichteten Gelege-Bahnen aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere CFK, gefertigt, welche (im Wesentlichen zwischen den Halterungen) um den Träger herumgeführt ist. Dabei sind die beiden jeweils jenseits des Trägers überstehenden Bahnen¬ den zur Bildung einer Schaufelfläche flächig miteinander verbunden. Der Teil des Schaufelblattes, der um den Träger he- rumgeführt ist, bildet eine Halteschlaufe zur Aufhängung des Schaufelblatts an dem Träger. Fertigungstechnisch ist dabei bevorzugt vorgesehen, zunächst das Gelege zur Formgebung des Schaufelblatts (also der Schaufelfläche und der
Halteschlaufe) zu fertigen, und das so gefertigte
Schaufelblatt anschließend auf den Träger aufzuziehen.
Alternativ dazu können selbstverständlich die Gelege auch um den Träger herum angebracht werden zur Bildung und Formung des sich daran anschließenden Schaufelblatts. In bestimmungsgemäßer Montagesituation der Schaufel liegt diese mit ihrem Schaufelfuß, d.h. mit der Halteschlaufe des Schaufelblatts samt des darin angeordneten Trägers in der Nut des Rotors ein, während deren Schaufelblatt im Wesentlichen - in Bezug auf den Rotor - radial aus der Nut herausragt.
Da das Schaufelblatt mittels der Halteschlaufe an dem Träger aufgehängt ist, werden auf die Schaufel einwirkende, rotationsbedingte Fliehkräfte im Wesentlichen über den Träger aufgenommen. Eine direkte Kraftübertragung zwischen dem Schau- felblatt und der Rotornut findet nicht, oder nur in vergleichsweise geringem Umfang statt. Daher steht das Schaufelblatt bzw. dessen Gelege größtenteils unter Zugspannung.
Da faserverstärkter Kunststoff gegenüber Zugbelastungen um ein Vielfaches resistenter ist als gegenüber Druck- oder Scherbelastungen, ist die Schaufel und insbesondere deren Befestigungsbereich in Form des Schaufelfußes somit gegenüber Betriebsbedingungen besonders beständig und langlebig. Vorteilhafterweise eröffnet die Verwendung von faserverstärktem Kunststoff, insbesondere CFK, zur Herstellung des Schau¬ felblatts generell die Möglichkeit, ein aerodynamisch besonders günstiges Schaufelblatt zu konstruieren. Dies trägt somit zu einem reduzierten Energieeinsatz, der wiederum vorteilhafterweise mit einer reduzierten C02-Entwicklung einhergeht, bei. Aufgrund des geringeren Gewichts des faserverstärkten Kunststoffs können die Schaufelblätter derartiger Schaufeln auch größer sein als Schaufelblätter metallischer Schaufeln, bei gleichgroßem Schaufelfuß. Dies ermöglicht auch eine Erhöhung des Massenstroms.
Die einzelnen Halterungen des Schaufelfußes sind zur
Stabilisierung desselben durch mindestens ein Flankenteil miteinander verbunden, wobei dieses im Wesentlichen parallel zu dem Träger ausgerichtet ist.
Vorzugsweise sind dabei zwei Flankenteile vorgesehen, die je- weils an den beiden Seitenrändern jeder der Halterungen angebracht sind, mit denen die jeweilige Halterung über das Schaufelblatt hinausragt. Dementsprechend liegen sich die beiden Flankenteile bezüglich des Trägers bevorzugt diametral gegenüber. Insbesondere erfolgt die Anbringung der Flanken- teile dabei wiederum derart, dass diese die Gelege-Bahn, zumindest in dem Bereich, in dem die Halterungen über das Schaufelblatt hinausragen, nicht berühren. Hierdurch werden die ungewünschten Druckspannungen in den Gelege-Bahnen sicher vermieden. Bei trapezförmigen Halterungen sind die
Flankenteile bevorzugt an den beiden Schenkeln des Trapezes befestigt, so dass der Kraftfluss vollständig über die
Flankenteile erfolgt. Dies verringert die endseitige
Belastung der Haltenut enorm und vergleichmäßigt so die Belastung in der Rotorscheibe aufgrund der durch die
Flankenteile wesentlich vergrößerten Anlageflächen. Folglich können die zwischen zwei benachbarten Haltenuten angeordneten Klauen verkleinert werden, wodurch eine kompakte
platzsparende Anordnung von Haltenuten im Rotor möglich ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragt jede der Halterungen im Bereich des Trägers zumindest im Wesentlichen rechtwinklig zur Längserstreckung des Schaufelblatts beidseitig über dieses hinaus. Mit anderen Worten ra- gen in solchen Konfigurationen die Halterungen im Bereich der Aufhängung des Schaufelblatts zu beiden Seiten über die Gelege-Bahn hinaus, so dass das Gelege zumindest in dem dortigen Bereich nicht mit den entsprechenden Seitenflächen der Nut (den Nutflanken) in Berührung kommt. Folglich liegt unter Fliehkraft die Schaufel hauptsächlich nur über die Halterungen an den Nutflanken an und nicht über das Gelege, so dass nur die Halterungen Druckspannungen erfahren. Dies vermeidet Druckspannungen in den fußseitigen Gelegebereichen, welche aufgrund der Fliehkrafteinwirkung auftreten könnten, wenn das fußseitige Gelege die Nutflanken berühren würde.
Zweckmäßigerweise ragt jede der Halterungen auch auf der bestimmungsgemäß radial innenliegenden (von der Schaufelfläche abgewandten) Seite der Schaufel über das Schaufelblatt hinaus, so dass die Gelege-Bahn auch im Nutgrund der Rotornut berührungsfrei aufgehängt ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schaufelfuß zwei insbesondere endseitig des Trägers angebrachte Halterungen, sowie mindestens eine dritte Halterung, wobei diese in Längsrichtung des Trägers zu jeder der beiden endseitig angebrachten Halterungen beabstandet an dem Träger lagefixiert ist. Vorzugsweise sind diese zusätzlich vorge- sehenen Halterungen über die Länge des Trägers gleichmäßig verteilt. Bei dieser Ausführungsform ist das Schaufelblatt zweckmäßigerweise aus mehreren Gelege-Bahnen gefertigt, die jeweils zwischen zwei Halterungen an dem Träger aufgehängt sind und somit die mittleren Halterungen in Längsrichtung des Trägers lagefixieren. Prinzipiell werden die beiden
Befestigungspositionen der Halterungen am länglichen Träger abhängig vom Schwerpunkt der Schaufel gewählt, so dass auch eine nicht endseitige, aber dennoch im Bereich der
Trägerenden angeordnete Befestigungsposition der Halterungen sinnvoll sein kann.
Vorzugsweise ist jede der Halterungen mit einer mit dem Querschnitt des Trägers korrespondierenden Durchführung versehen, durch die der Träger jeweils im Wesentlichen passgenau gesteckt ist. Optional ist der Träger mit den Halterungen ver¬ schweißt . Zweckmäßigerweise sind die Flankenteile jeweils formschlüssig oder stoffschlüssig - bevorzugt gesteckt bzw. geschweißt - mit den Halterungen verbunden.
Der Träger ist bevorzugt im Querschnitt rund oder im Wesent- liehen dreieckig geformt. Bei einer Dreiecksform ist ein gleichschenkliges Dreieck, insbesondere mit abgerundeten Kanten, bevorzugt, wobei die von den beiden Schenkeln eingeschlossene Kante insbesondere in etwa der Schaufelfläche des Schaufelblatts zugewandet ist.
Vorzugsweise ist der Träger an seiner Oberfläche mit einer Gleitschicht, insbesondere mit einer Schicht aus Polytetra- fluorethylen, versehen. Hierdurch kann, falls nötig, die innerste Gelegebahn relativ zum Träger gleiten.
Das Gelege ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung im Wesentlichen unidirektional ausgebildet, wobei es eine Hauptfaserrichtung aufweist, die im Wesentlichen entlang einer betriebsbedingten Fliehkraftrichtung ausgerichtet ist. Das Schaufelblatt wird hierdurch besonders stabil gegenüber den entstehenden Zugkräften. Zusätzlich oder alternativ ist das Gelege im Bereich des Schaufelfußes bzw. im Bereich des Trägers durch eine dreidimensionale Verflechtung der Fasern verstärkt .
Zweckmäßigerweise ist das Schaufelblatt, zumindest im Bereich seiner Schaufelfläche, an seiner Oberfläche mit einer Erosi¬ onsschutzschicht, insbesondere aus einem Teilchenverbund oder aus einer mit einem Hartstoff beschichteten Metallfolie, ver- sehen. Diese Schicht verbessert vorteilhafterweise auch die Beständigkeit der Schaufel gegen das Eindringen von Wasser. Bezüglich des Läufers wird oben genannte Aufgabe erfindungs¬ gemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 12. Danach umfasst der Läufer einen Rotor, in welchen mindestens eine Nut eingebracht ist sowie mindestens eine der zuvor be- schriebenen, erfindungsgemäßen Schaufeln. Die Schaufel liegt mit ihrem Schaufelfuß lagefixiert in der Nut ein.
Durch das vergleichsweise geringe Gewicht der im Wesentlichen aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Schaufeln, ist jede der vorgesehenen Nuten im Rotor vorteilhafterweise vergleichsweise klein ausgeführt. Zudem ist der gesamte Läufer vorteilhafterweise besonders leicht. Selbstverständlich kann der Schaufelfuß auch zum Schaufelblatt unverhältnismäßig groß ausgeführt werden, wenn die erfindungsgemäße Schaufel in einer betriebsbeanspruchten Turbomaschine eine rein aus Metall oder Edelstahl gefertigte Schaufel ersetzen soll.
Bevorzugt sind die Nut und die Halterungen derart aufeinander abgestimmt, dass sich die Halterungen jeweils an den Seiten- flächen der Nut abstützen. Insbesondere füllen die Halterungen den Nutquerschnitt in zweckmäßiger Ausführung im Wesentlichen aus.
Bevorzugt sind sowohl die Halterungen als auch die Nut im Querschnitt im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet
(„Schwalbenschwanznut"). Andere Querschnittsformen, z.B. eine „Tannenbaumform" oder Halbrundformen, sind für Halterungen und Nutquerschnittskonturen auch möglich. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Halterungen der Schaufel kongruent zueinander ausgebildet, wobei die Nut eine über ihre Länge einheitliche Breite und Form aufweist . In bevorzugter Ausgestaltung des Läufers umfasst dieser eine Vielzahl von jeweils im Wesentlichen axial ausgerichteten, gleichmäßig über den Umfang verteilten Nuten, wobei insbesondere in jeder Nut jeweils eine Schaufel eingesetzt und dort lagefixiert ist. In einer Alternative dazu ist in den Rotor des Turbinen- oder Verdichter-Läufers eine Umfangsnut eingebracht, wobei eine Vielzahl von Schaufeln aneinandergereiht in dieser Nut aufgenommen sind, und dort fixiert sind.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: FIG 1 in einem Querschnitt eine erste Ausführungsform ei¬ nes Turbinenläufers mit einer Turbinenschaufel, umfassend ein Schaufelblatt sowie einen Schaufelfuß, FIG 2 in einer schematischen Explosionsdarstellung den
Schaufelfuß gemäß der ersten Ausführungsform, und FIG 3 in Darstellung gemäß FIG 2 den Schaufelfuß gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt in einer leicht schematisierten Schnitt-Darstellung einen Turbinenläufer 1. Der Turbinenläufer 1 umfasst einen Rotor 2 aus Edelstahl, in welchen gleichmäßig über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Axialnuten 3 eingebracht sind. In FIG 1 ist nur ein Ausschnitt des Rotors 2 im Bereich einer einzigen Axialnut 3 dargestellt. In der hier dargestellten ersten Ausführungsform ist jede Axialnut 3 im Wesentlichen als sogenannte Schwalbenschwanznut ausgeführt. In der Axialnut 3 ist eine Turbinenschaufel 4 aufgenommen.
Die Turbinenschaufel 4 umfasst ein Schaufelblatt 5 (hier nur teilweise dargestellt) , sowie einen Schaufelfuß 6, der zur Verankerung der Turbinenschaufel 4 in der Axialnut 3 dient. Das Schaufelblatt 5 ist aus mehreren übereinandergelegten
Bahnen 7 aus überwiegend unidirektionalem CFK-Gelege gefer¬ tigt. Die Bahnen 7 sind dabei derart - vorzugsweise in etwa mittig - gefaltet, dass im Bereich des beim Falten entstehen- den Falzes 8 eine Halteschlaufe 9 gebildet ist. Jenseits dieser Halteschlaufe 9 (in der Darstellung oben) liegen die Bahnenden 10 flächig aufeinander, wobei sie unter Formgebung zu einer Schaufelfläche 11 des Schaufelblatts 5 „verbacken" sind. Die Schaufelfläche 11 ragt in etwa radial aus der Axialnut 3 des Rotors 2 heraus.
Eine Hauptfaserrichtung des CFK-Geleges ist in etwa entlang der Bahnen 7 orientiert, so dass jede Kohlenstofffaser 12 des CFK-Geleges im Wesentlichen parallel zur Längsschnittsfläche des Schaufelblatts 5 (im Wesentlichen ebenfalls jeweils unter Bildung einer Schlaufe) ausgerichtet ist.
An seiner - im hier dargestellten Fertigungszustand - außen- seifigen Oberfläche 13 ist das Schaufelblatt 5 mit einer Erosionsschutzschicht 14 überzogen. Alternativ dazu ist die Erosionsschutzschicht 14 nur im Bereich der Schaufelfläche 11 vorgesehen . Der Schaufelfuß 6 umfasst zum Einen als Träger einen länglichen Metallkern 20, der zur Aufhängung des Schaufelblatts 5 in dessen Halteschlaufe 9 einliegt. Der Aufbau des Schaufelfußes 6 ist anhand einer dreidimensionalen Explosionsdarstellung desselben in FIG 2 genauer erläutert. Hieraus wird ersichtlich, dass der Metallkern 20 durch einen runden Stab aus Edelstahl gebildet ist. Die Oberfläche 21 des Metallkerns 20 kann mit einer Gleitschicht 22, beispielsweise aus PTFE, versehen sein. An seinen beiden Enden 23, 24 ist der
Metallkern 20 jeweils mit einer Halterung 25 verbunden. Die beiden Halterungen 25 sind im Wesentlichen durch kongruente, gleichschenklige, trapezförmige Stahlplatten gebildet, die korrespondierend mit der schwalbenschwanzförmigen Axialnut 3 in diese einführbar sind. Jede Halterung 25 weist in etwa in ihrem Flächenmittelpunkt eine kreisförmige Durchführung 26 auf, in welche der Metall¬ kern 20 im Wesentlichen passgenau eingesteckt ist, wobei die Halterungen 25 in etwa rechtwinklig zum Metallkern 20 über diesen hinausragen.
An den beiden Schenkeln 27 jeder Halterung 25 ist jeweils eine randseitige Ausnehmung 28 in diese eingebracht. Diese Ausnehmungen 28 dienen zur Fixierung von zwei Flankenteilen 30, mit denen die beiden Halterungen 25 im Montagezustand jeweils an den Schenkeln 27 verbunden sind. Jedes Flankenteil 30 ist im Wesentlichen durch eine recht¬ eckige, längliche Stahlplatte gebildet. Jedes Flankenteil 30 weist auf einer Seitenfläche 31 eine Ausbuchtung 32 auf, die sich jeweils über die gesamte Länge des entsprechenden Flankenteils 30 erstreckt. Die Ausbuchtungen 32 sind dabei je- weils komplementär zu den Ausnehmungen 28 ausgeformt, so dass die Flankenteile 30 mit den Ausbuchtungen 32 in den Ausnehmungen 28 lagefixierbar sind.
Jedes Flankenteil 30 weist weiterhin einen leicht abgewinkel- ten längsseitigen Rand 33 auf. Dabei ist jedes Flankenteil 30 derart dimensioniert, dass der gerade Teil der Seitenfläche 31 eine Breite b aufweist, die in etwa der Schenkellänge L der Halterungen 25 entspricht. Im Montagezustand sind die Flankenteile 30 jeweils beidendseitig an zwei Schenkeln 27 der zwei Halterungen 25 angebracht, vorzugsweise verschweißt. Jeweils mit einem dem Rand 33 gegenüberliegenden Seitenrand 34 sind die Flankenteile 30 in etwa bündig mit der langen Trapezseite 35 angeordnet, wobei der abgewinkelte Rand 33 jeweils an der kurzen Trapezseite 36 über die Schenkel 27 hinausragt.
Aus FIG 1 wird ersichtlich, dass die überstehenden Ränder 33 im Wesentlichen dazu dienen, das Schaufelblatt 5 im Montagezustand in Tangentialrichtung zu haltern.
Aus FIG 1 wird weiterhin ersichtlich, dass eine mittlere Breite B (FIG 2) jeder der Halterungen 25 ausreichend groß dimensioniert ist, dass diese im Bereich des Metallkerns 20 bzw. der Halteschlaufe 9, im Wesentlichen rechtwinklig zur Schaufelfläche 14 beidseitig über das Schaufelblatt 5, also insbesondere jeweils auch über die Gelege-Bahnen 7,
hinausragt .
Hierdurch liegt insbesondere radial auf Höhe des Metallkerns 20 bzw. der Halteschlaufe 9, keine Berührung zwischen den Flankenteilen 30 und den CFK-Gelege-Bahnen 7 vor. Somit entsteht in diesem Bereich auch unter Einwirkung einer im Betrieb des Turbinenläufers 1 entstehenden (radial zum Rotor wirkenden) Fliehkraft F keine für das CFK-Gelege nachteilige Druckbelastung .
Im Betrieb richtet sich das Schaufelblatt 5 daher entlang der Fliehkraft F aus, wodurch das Schaufelblatt 5 nahezu ausschließlich unter Zugbelastung steht, gegenüber der das CFK- Gelege, insbesondere auch aufgrund der günstigen Hauptfaserrichtung, besonders resistent ist. In der hier dargestellten Ausführungsform sind die beiden Flankenteile 30 in der Axialnut 3 mit dem Rotor 2 verschweißt .
In FIG 3 ist der Schaufelfuß 6 gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform des Turbinenläufers 1 bzw. der Turbinenschaufel 4 gezeigt. Die zweite Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. Im Unterschied dazu weist der Schaufelfuß 6 hier zum günstigeren Lastabtrag eine dritte Halterung 25 auf, die in Längsrichtung des Metallkerns 20 in etwa mittig angeordnet ist. Diese mittlere Halterung 25 ist analog zu den endseitigen Halterungen 25 aufgebaut, wobei der Metallkern 20 durch die Durchführung 26 hindurch gesteckt ist . Das Schaufelblatt 5 ist hier durch zweigeteilte Bahnen 7 gebildet. Im Bereich der Halteschlaufen 9 sind die Bahnen 7 jeweils in Längsrichtung des Metallkerns 20 zwischen den Halterungen 25 angeordnet, wobei sie zusätzlich zur Auf- hängung des Schaufelblatts 5 auch zur axialen Fixierung der mittleren Halterung 25 dienen.
Eine Ausführungsform mit vier oder mehr Halterungen 25 ist auch denkbar.

Claims

Schaufel (4) für eine Turbine oder einen Verdichter, umfassend ein Schaufelblatt (5) sowie einen Schaufelfuß (6),
- wobei das Schaufelblatt (5) im Wesentlichen aus einer gefalteten Gelege-Bahn (7) aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt ist, bei dem im Bereich des Falzes
(8) eine Halteschlaufe (9) gebildet ist, und bei dem aus den aufeinanderliegenden Bahnenden (10) eine
Schaufelfläche (11) geformt ist,
- wobei der Schaufelfuß (6) einen länglichen Träger (20), sowie mindestens zwei jeweils lagefixiert mit diesem verbundene Halterungen (25) zur Verankerung der Schaufel (4) in einer korrespondierenden Nut (3) eines Turbinenläufers (1) umfasst, und
- wobei das Schaufelblatt (5) mittels der Halteschlaufe
(9) an dem Träger (20) aufgehängt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einzelnen Halterungen (25) zur Stabilisierung durch mindestens ein Flankenteil (30) miteinander verbunden sind, und wobei dieses im Wesentlichen parallel zu dem Träger (20) ausgerichtet ist.
Schaufel (4) nach Anspruch 1, wobei jede der Halterungen (25) im Bereich des Trägers (20) zumindest im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des Schaufelblatts (5) beidseitig über dieses hinausragt.
Schaufel (4) nach Anspruch 1 oder 2 mit mindestens einer dritten Halterung (25) zur Verankerung in einer korrespondierenden Nut (3), die in Längsrichtung des Trägers (20) zu jeder der beiden, insbesondere endseitig ange¬ brachten, Halterungen (25) beabstandet an dem Träger (20) lagefixiert ist.
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei das Flankenteil (30) formschlüssig oder
Stoffschlüssig mit den Halterungen (25) verbunden ist Schaufel (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit zwei Flankenteilen (30), die jeweils an den Seiten¬ rändern (27) der beiden über das Schaufelblatt (5) hinausragenden Bereiche der Halterungen (25) angebracht sind .
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Träger (20) im Querschnitt rund oder im Wesentlichen dreieckig geformt ist.
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger (20) aus Metall gefertigt ist.
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Träger (20) an seiner Oberfläche (21) mit einer Gleitschicht (22) versehen ist.
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gelege (7) im Wesentlichen unidirektional ausgebildet ist, und wobei die Hauptfaserrichtung des Geleges weitestgehend entlang einer betriebsbedingten Fliehkraftrichtung ausgerichtet ist.
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Schaufelblatt (5) zumindest teilweise an seiner Oberfläche (13) mit einer Erosionsschutzschicht (14) versehen ist .
Schaufel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei der faserverstärkte Kunststoff als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ausgebildet ist.
Läufer (1) mit einem Rotor (2), in welchen mindestens eine Nut (3) eingebracht ist, sowie mit mindestens einer Schaufel (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schaufelfuß (6) der Schaufel (4) in der Nut (3) ein¬ liegt, und wobei dieser in der Nut (3) lagefixiert, mit dem Rotor (2) verbunden, ist.
13. Läufer (1) nach Anspruch 12, wobei sich die Halterungen (25) und/oder sich die Flankenteile (30) an den
Seitenflächen der Nut (3) abstützen.
14. Läufer (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Halterungen (25) im Wesentlichen den Nutquerschnitt ausfüllen.
15. Läufer (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei sowohl die Nut (3), als auch die Halterungen (25) im We¬ sentlichen trapezförmig ausgebildet sind.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110206522A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Ioannis Alvanos Rotating airfoil fabrication utilizing cmc
US10024177B2 (en) 2012-05-15 2018-07-17 United Technologies Corporation Detachable fan blade platform and method of repairing same
JP5901833B2 (ja) * 2013-02-13 2016-04-13 株式会社Ihi ファンブレードの製造方法および製造装置
JP6121740B2 (ja) * 2013-02-13 2017-04-26 株式会社Ihi ファンブレードの製造方法および製造装置
DE202013010937U1 (de) * 2013-11-30 2015-03-02 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Rotorscheibe sowie Rotor für eine Vakuumpumpe
US9938930B2 (en) * 2015-05-11 2018-04-10 United Technologies Corporation Composite wear pad for exhaust nozzle
US10227880B2 (en) * 2015-11-10 2019-03-12 General Electric Company Turbine blade attachment mechanism
US10443409B2 (en) * 2016-10-28 2019-10-15 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Turbine blade with ceramic matrix composite material construction
US10577939B2 (en) * 2016-11-01 2020-03-03 Rolls-Royce Corporation Turbine blade with three-dimensional CMC construction elements
JP6778147B2 (ja) * 2017-05-31 2020-10-28 三菱重工業株式会社 複合材料翼及び複合材料翼の製造方法
GB201803802D0 (en) 2018-03-09 2018-04-25 Rolls Royce Plc Composite fan blade and manufacturing method thereof
GB201808939D0 (en) * 2018-05-31 2018-07-18 Rolls Royce Plc Composite fan blade root
JP7236337B2 (ja) * 2019-06-19 2023-03-09 三菱重工業株式会社 複合材翼及び複合材翼の成形方法
CN110454233A (zh) * 2019-08-08 2019-11-15 中国长江动力集团有限公司 一种汽轮机修身叶片及其构成的动叶片组

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB787500A (en) * 1955-05-12 1957-12-11 Rolls Royce Improvements relating to axial flow compressor blading and methods of manufacture thereof
US2929755A (en) * 1958-07-24 1960-03-22 Orenda Engines Ltd Plastic blades for gas turbine engines
US3737250A (en) * 1971-06-16 1973-06-05 Us Navy Fiber blade attachment
US4047840A (en) * 1975-05-29 1977-09-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Impact absorbing blade mounts for variable pitch blades
US4037990A (en) * 1976-06-01 1977-07-26 General Electric Company Composite turbomachinery rotor
SU922324A1 (ru) * 1980-09-09 1982-04-23 Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Им.Октябрьской Революции" Рабочее колесо осевого вентил тора
DE3826378A1 (de) * 1988-08-03 1990-02-08 Mtu Muenchen Gmbh Fasertechnische propellerschaufeln
FR2685732B1 (fr) * 1991-12-31 1994-02-25 Snecma Aube de turbomachine en materiau composite.
US5240377A (en) * 1992-02-25 1993-08-31 Williams International Corporation Composite fan blade
FR2700362B1 (fr) * 1993-01-14 1995-02-10 Snecma Rotor de turbomachine à attaches d'aubes par broches.
US6857856B2 (en) * 2002-09-27 2005-02-22 Florida Turbine Technologies, Inc. Tailored attachment mechanism for composite airfoils
DE10326719A1 (de) * 2003-06-06 2004-12-23 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verdichterschaufelfuß für Triebwerksschaufeln von Flugzeugtriebwerken
EP1788197A1 (de) * 2005-11-21 2007-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufel für eine Dampfturbine
US8206118B2 (en) * 2008-01-04 2012-06-26 United Technologies Corporation Airfoil attachment
GB0815475D0 (en) * 2008-08-27 2008-10-01 Rolls Royce Plc A blade

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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