EP4170132A1 - Schaufel für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung einer schaufel, wobei die schaufel eine schaufelspitze mit einer anstreifschicht aufweist - Google Patents

Schaufel für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung einer schaufel, wobei die schaufel eine schaufelspitze mit einer anstreifschicht aufweist Download PDF

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EP4170132A1
EP4170132A1 EP21203824.4A EP21203824A EP4170132A1 EP 4170132 A1 EP4170132 A1 EP 4170132A1 EP 21203824 A EP21203824 A EP 21203824A EP 4170132 A1 EP4170132 A1 EP 4170132A1
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EP
European Patent Office
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blade
abradable layer
abradable
layer
notches
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21203824.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Barnikel
Bertold Lübbe
Norbert Sürken
Hannes Teuber
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 Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Priority to US18/700,812 priority patent/US20240426223A1/en
Priority to CN202280070605.0A priority patent/CN118140037A/zh
Priority to PCT/EP2022/075072 priority patent/WO2023066566A1/de
Priority to KR1020247016429A priority patent/KR20240090470A/ko
Priority to EP22777616.8A priority patent/EP4388180B1/de
Priority to JP2024521149A priority patent/JP7714794B2/ja
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
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    • F05D2300/228—Nitrides
    • F05D2300/2282—Nitrides of boron

Definitions

  • the invention relates to a blade for a turbomachine, the blade being formed along a radial direction and having a blade tip and a blade cross-sectional profile with a pressure side and a suction side, the blade having a blade tip surface which is opposite an inner wall of the housing during operation, the blade tip surface having a has abradable layer.
  • the invention relates to a method for producing an abradable layer.
  • turbomachines for treating and processing flowing, liquid and/or gaseous media
  • gaps between moving and stationary components often have to be sealed against the flowing medium.
  • Examples of a turbomachine are steam turbines, gas turbines, compressors, etc.
  • the principle of the change in swirl is used to convert the internal energy of a working fluid into the mechanical energy of a rotating component. So that the working fluid cannot leave the process, the flow-guiding components are usually closed, resulting in an internal flow.
  • the radial gaps must be as small as possible to reduce losses and as large as necessary from the point of view of integrity.
  • the radial gap between a rotor blade tip of a blade in a turbomachine and the opposite housing is designed in such a way that bridging of the radial gap is avoided in every operating case that can be reasonably assumed.
  • turbomachines such. B. in steam turbines
  • free-standing low-pressure blades are used primarily in the low-pressure range. Due to the design, such turbomachines have a comparatively large radial gap between the blade tip and the housing. So that the losses do not become too great, it is known to arrange abrasive layers on the housing opposite the blade tip. When the blade tip touches the housing, only the abrasive layer is slightly removed, which creates a comparatively small radial gap.
  • the radial clearances are minimized primarily by passive design measures, taking into account the fundamentals of mechanics (radial elongation of the blade under the influence of centrifugal force and temperature).
  • cylindrical blades are used, for example, which minimize the effects of differential axial expansion.
  • (hydro)mechanical devices for influencing the axial position of the rotor are used on rotors for conically cut blades.
  • the active solutions include the "Retractable Sealing Segments", which only close once the flow has developed and reduce the radial play at nominal speed.
  • spring constructions allow the housing geometry to expand in the circumferential direction.
  • the semi-passive "resilient sealing segments” work in a similar way, in which spring constructions allow the housing geometry to expand in the radial direction.
  • Passive solutions include built-in/add-on parts and components that are tolerant of rubbing, as well as abrasive coatings.
  • honeycomb seal segments which have anisotropic rubbing properties and can be embedded in the housing wall, promise a remedy.
  • the problem here in practical use is that the resulting hollow structures can fill with solid particles that are present in the working medium and then lose their positive anisotropic properties.
  • the object of the invention is to specify a blade for a turbomachine that can be used in a turbomachine and results in low gap losses during operation.
  • a blade for a turbomachine the blade being formed along a radial direction and having a blade tip and a blade cross-sectional profile with a pressure side and a suction side, the blade having a blade tip surface which is opposite an inner wall of the housing during operation, the The blade tip surface has an abradable layer, the abradable layer being formed in such a way that the abradable layer is removed during operation when it comes into contact with the inner wall of the casing.
  • the invention thus takes the path of applying an abradable layer to the blade tip.
  • the abradable layer is designed in such a way that if the abradable layer comes into contact with the housing, the abradable layer is abrasive or abradable, i.e. the radial gap is optimized by removing material from the abradable layer.
  • the individual pieces of material that are created by the abrasive effect and remain in the turbomachine during operation are designed in such a way that they do not cause any damage in the turbomachine.
  • the individual pieces of material are comparatively small, which is achieved by the design of the abradable layer according to the invention.
  • the solution according to the invention is a new approach, since previously the inner wall of the housing was designed with an abrasive layer if required because residual ovality in the housing contour can be compensated for at low cost.
  • coating the blade has advantages in the following situation: If there are variances in the radial length of the blades and/or the ovality of the housing, only the layer of the longest blade is abraded in the event of rubbing. The gaps of the remaining blades remain unchanged.
  • the abradable layer is provided with a lubricant.
  • the lubricant has abrasive properties. This means that when the abradable layer comes into contact with an inner wall of the housing, material is removed from the abradable layer, with the material properties of the abradable layer being such that the individual pieces of material are small enough to minimize the risk of damage from a piece of material that has been removed flying around.
  • the lubricant includes graphite and/or hexagonal boron nitride.
  • Graphite and/or hexagonal boron nitride in particular have material properties that are ideal for use as an abrasive layer or as a component of abrasive layers in a turbomachine.
  • the crystal structure and bonding forces in graphite and/or hexagonal boron nitride are such that material removal of the abradable layer can occur, with the individual removed pieces of material being sufficiently small.
  • the blade cross-section profile can be described with a skeleton line, wherein the abradable layer is positioned along the mean line.
  • the blade has a leading edge and a trailing edge, the abradable layer being arranged from the leading edge to the trailing edge.
  • the abradable layer has an abradable layer surface, with notches being arranged on the abradable layer surface.
  • the notches act like a predetermined breaking point and lead to the removal of a piece of material up to a notch, which can thus be referred to in other words as a limit up to which the abradable layer can flake off.
  • the abradable layer is segmented normal to the mean line of the blade tip profile. This limits any chipping, partial loss or abrasion.
  • the segmentation can be produced either by machining or during the coating process itself.
  • the notches are formed substantially perpendicular to the mean line.
  • the notches are advantageously formed at equidistant distances from one another.
  • the abradable layer is designed to be continuous from the pressure side to the suction side.
  • the abradable layer is formed in such a way that rubbing against an inner wall of the housing during operation leads to the abrasion of the abradable layer, with the result that a contact surface is created by abrasion, the contact surface becoming wider towards the blade root as a result of further output in the radial direction.
  • the abradable layer is advantageously formed on the blade tip surface in such a way that the abradable layer represents a tip at an obtuse angle when viewed in cross section.
  • the abradable layer is aimed at the inner wall of the housing like a blunt point. If the abradable layer rubs against the inner wall of the housing, the tip is removed first. With increasing contact, the contact surface becomes wider and wider.
  • the abradable layer has a slot which is arranged in such a way that the abradable layer can be removed to a measurable length L of the slot leads and over the length L a height of the layer can be determined.
  • This slit thus provides an indicator that can be used to easily find out how far the abradable layer has been removed or how thick the abradable layer is.
  • the slit can be introduced both over the entire width of the abradable layer and over part of the width of the abradable layer.
  • the slot is machined from the edge on the blade surface of the suction or pressure side to the tip.
  • a slit length in the plane can be measured in the top view of the abradable layer, with which the thickness of the abradable layer can be calculated via geometric properties and trigonometric considerations.
  • the slits can take over the function of the notches and also serve as predetermined breaking points. Thus, fragment sizes can be limited by the slits.
  • the object directed towards the method is achieved by a method for producing a rubbing layer on a blade surface, the rubbing layer being applied to the blade tip by means of a thermal spray coating process, such as APS or HVOF, the rubbing layer being coated with a lubricant such as graphite and / or hexagonal boron nitride is provided.
  • a thermal spray coating process such as APS or HVOF
  • a polymer is added to the abradable layer to create a porous structure of the abradable layer.
  • a first heat treatment is carried out, in which the blade is hardened, the abradable layer being applied after the first heat treatment, with a second heat treatment being carried out at one temperature after the abradable layer has been applied wherein the blade is stress relieved at a temperature such that the polymer in the sprayed abradable layer melts, thereby creating a porous structure in the abradable layer.
  • notches are applied to the abradable layer, which are arranged along the skeleton line, the notches being produced during the coating process or after the coating process using a machining process such as milling.
  • a blade 1 can be seen in a perspective view.
  • the blade 1 has a blade root 2 which is suitable for fastening in a rotor (not shown).
  • the blade root 2 here has a so-called fir tree root shape.
  • Such blades 1 can in turbomachines such. B. steam turbines, gas turbines or compressors are used.
  • the blade 1 is along a radial direction 3 and has a blade tip 4 and a blade profile with a pressure side 5 and a suction side 6 .
  • the blade 1 has blade cross-sectional profiles of different design along the radial direction 3 .
  • the figure 2 shows the blade tip 4 of the blade 1 in an enlarged representation.
  • the blade tip 4 has a blade tip surface 7 which, during operation, is opposite an inner wall of the housing (not shown).
  • the blade tip surface 7 is inclined at an angle with respect to the radial direction 3, the blade tip surface 7 thereby being formed essentially parallel to the housing inner wall.
  • An abradable layer 8 is arranged on the blade tip surface 7 .
  • the abradable layer 8 is applied to the blade tip surface 7 essentially to further improve the gap losses.
  • the abradable layer 8 is designed as an abrasive wearing layer, in which the risk of damage is minimized in the event of contact with the inner housing.
  • the abradable layer 8 is thus designed in such a way that, during operation, the abradable layer 8 is eroded when it comes into contact with the inner wall of the housing.
  • the abradable layer 8 is made of a lubricant.
  • the lubricant includes graphite and/or hexagonal boron nitride.
  • the abradable layer 8 is made porous. This means that a comparatively large number of small cavities are formed in the abradable layer 8 .
  • the cavities that create porosity in the abradable layer 8 are made as described below.
  • a method for producing the abradable layer 8 on a blade surface 7 is carried out.
  • the abradable layer 8 is applied to the blade tip surface 7 by means of a thermal spray coating process such as APS or HVOF, the abradable layer 8 being provided with a lubricant such as graphite and/or hexagonal boron nitride.
  • a polymer is added to the abradable layer 8 to produce the porous structure of the abradable layer 8 .
  • a first heat treatment is carried out, during which the blade 1 is hardened.
  • the abradable layer 8 is applied, and after the abradable layer 8 has been applied, a second heat treatment is carried out at a temperature at which the blade 1 is stress-relieved.
  • the temperature is selected in such a way that the polymer in the abradable layer 8 sprayed on melts. This creates small cavities in the abradable layer 8 which ultimately lead to a porous structure of the abradable layer 8 .
  • the blade 1 can be made of steel, titanium or composite materials.
  • the figure 4 shows a view of the blade tip 4 in the direction of the leading edge 9.
  • the blade cross-sectional profile of the blade 1 can be described with a skeleton line, which is common practice in the construction of turbomachines.
  • the abradable layer 8 is thereby along the arranged skeleton line. In a first embodiment, the abradable layer 8 therefore covers the entire blade tip surface 7.
  • the blade 1 also has a leading edge 9 and a trailing edge 10, the abradable layer 8 being arranged from the leading edge 9 to the trailing edge 10 in the first embodiment.
  • the entire blade 1 does not have to be formed with the abradable layer 8, but only an area in front of the trailing edge 10.
  • the abradable 8 has an abradable surface 11, with the abradable surface 11 having notches 12 thereon.
  • the notches 12 are applied to the abradable layer surface 11 in such a way that, during operation, a bursting away of the abradable layer 8 only results in a segment 13 arranged between two notches 12 bursting away.
  • the notches 12 can thus be regarded as predetermined breaking points at the locations of which the abradable layer 8 is intended to break in the event that operating conditions occur which result in the abradable layer 8 being subjected to material-removing conditions.
  • the notches 12 are formed substantially perpendicularly to the skeleton line, which reduces the manufacturing effort. Furthermore, the notches 12 are arranged at equidistant intervals along the mean line.
  • the notches 12 are produced during the coating process or after the coating process using a machining process such as milling.
  • the abradable layer 8 is formed continuously from the pressure side 5 to the suction side 6 .
  • the abradable layer 8 is formed in such a way that rubbing against an inner wall of the housing during operation leads to the abrasion of the abradable layer 8, with the result that a contact surface (not shown) is created by abrasion, the contact surface being further driven in the radial direction 3 towards the blade root 2 becomes wider.
  • the abradable layer 8 is formed on the blade tip surface 7 in such a way that the abradable layer 8, seen in cross section, represents a tip 14 at an obtuse angle.
  • the abradable layer 8 is provided with an abrasion indicator 15 .
  • the abradable layer 8 has a slit 16 which is arranged in such a way that a removal of the abradable layer 8 leads to a measurable length L of the slit and via the length L a height of the abradable layer 8 can be determined.
  • the slot 16 is introduced from the edge on the pressure side 5 to the tip 14, which is shown in FIG figure 3 is shown.
  • FIG figure 2 A side view of the abrasion indicator 15 can be seen.
  • the abradable layer 8 can be removed, so that the contact surface in the figure 2 is shown with a line 17, is getting wider.
  • This dash is 17 arranged essentially parallel to the blade tip surface 7 .
  • a measurable slit 16 of length L is visible.
  • a height H of the abradable layer 8 can thus be determined by simple trigonometric geometry considerations. It is therefore possible, so to speak, to deduce the state of the abradable layer 8 merely by looking at the length L of the slot 16 .
  • the curved blade tips 4 are preferably used in low-pressure final stage blades in low-pressure steam turbines.
  • the peripheral speed of the blade tip 4 can be at values greater than Mach 1. This enables use in the aerodynamic range of subsonic, transonic and supersonic flows.
  • a blade 1 can be varied within a row of blades in a turbomachine.
  • the blade 1 is used in a wet steam flow.
  • the invention can be combined with a non-contact blade vibration measurement system since the distance between the blade tip 4 and the sensor can be minimized by the abradable layer 8 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaufel (1) für eine Strömungsmaschine, wobei die Schaufel (1) entlang einer Radialrichtung (3) ausgebildet ist und eine Schaufelspitze (4) sowie ein Schaufelquerschnittsprofil mit einer Druck- (5) und einer Saugseite (6) aufweist, wobei die Schaufel (1) eine Schaufelspitzenoberfläche (7) aufweist, die im Betrieb einer Gehäuseinnenwand gegenüberliegt, wobei die Schaufelspitzenoberfläche (7) eine Anstreifschicht (8) aufweist, wobei die Anstreifschicht (8) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb bei einem Kontakt mit der Gehäuseinnenwand eine Abtragung der Anstreifschicht (8) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaufel für eine Strömungsmaschine, wobei die Schaufel entlang einer Radialrichtung ausgebildet ist und eine Schaufelspitze sowie ein Schaufelquerschnittsprofil mit einer Druck- und einer Saugseite aufweist, wobei die Schaufel eine Schaufelspitzenoberfläche aufweist, die im Betrieb einer Gehäuseinnenwand gegenüberliegt, wobei die Schaufelspitzenoberfläche eine Anstreifschicht aufweist.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Anstreifschicht.
  • In Strömungsmaschinen zur Be- und Verarbeitung von strömenden, flüssigen und/oder gasförmigen Medien sind häufig Spalte zwischen beweglichen und ruhenden Bauteilen gegen das strömende Medium abzudichten. Beispiele für eine Strömungsmaschine sind Dampfturbinen, Gasturbinen, Verdichter, usw.
  • In Dampfturbinen wird ein Spalt zwischen einem Rotor und einem diesen umgebenden Gehäuse abgedichtet, um dem Dampf einen Weg vorbei an Schaufelkränzen zu versperren. Die Qualität dieser Dichtungen hat erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad dieser Strömungsmaschinen.
  • In einer Strömungsmaschine wird das Prinzip der Dralländerung zur Wandlung innerer Energie eines Arbeitsfluides in mechanische/r Energie eines rotierenden Bauteiles ausgenutzt. Damit das Arbeitsfluid den Prozess nicht verlassen kann, sind die strömungsführenden Bauteile in der Regel geschlossen, so dass sich eine Innenströmung ergibt.
  • Um ein störungsfreies Drehen einer Strömungsmaschinenkomponente in einer strömungsführenden Geometrie zu ermöglichen, sind Radialspalte zwischen stehenden und rotierenden Komponenten zwingend erforderlich.
  • Die Radialspalte müssen dabei zur Verlustreduzierung so klein wie möglich und aus Integritätssicht so groß wie nötig ausgeführt werden.
  • Im Allgemeinen wird der Radialspalt zwischen einer Rotorschaufelspitze einer Schaufel in einer Strömungsmaschine und dem gegenüberliegenden Gehäuse so ausgeführt, dass eine Überbrückung des Radialspaltes in jedem sinnvoll anzunehmenden Betriebsfall vermieden wird.
  • In einer Niederdruckdampfturbine als Ausführungsform einer Strömungsmaschine kommt das Problem der Tropfenschlagerosion hinzu. Hierbei enden die Expansionen in diesen Strömungsmaschinen häufig in einem Zweiphasengebiet des Wasserdampfes, was zu hohen Erosionsbelastungen der rotierenden sowie der angrenzenden stationären Komponenten führt.
  • In Strömungsmaschinen, wie z. B. bei Dampfturbinen, werden vor allem im Niederdruckbereich freistehende Niederdruckschaufeln verwendet. Konstruktiv bedingt weisen solche Strömungsmaschinen einen vergleichsweise großen Radialspalt zwischen der Schaufelspitze und dem Gehäuse auf. Damit die Verluste dennoch nicht zu groß werden, ist es bekannt, an dem der Schaufelspitze gegenüberliegenden Gehäuse abrasive Schichten anzuordnen. Bei Berührung zwischen der Schaufelspitze und dem Gehäuse wird lediglich die abrasive Schicht leicht abgetragen, wodurch ein vergleichsweise geringer Radialspalt erzeugt wird.
  • Grundsätzlich werden die Radialspiele unter Beachtung der Grundlagen der Mechanik (radiale Längung der Schaufel unter Fliehkraft- und Temperatureinfluss) in erster Linie durch passive konstruktive Maßnahmen minimiert. Neben der Minimierung von Gehäuseovalisierungen und Wellenschwingungen kommen z.B. zylindrisch abgelängte Schaufeln zum Einsatz, welche axiale Differenzdehnungseinflüsse minimieren.
  • Auf der aktiven Seite kommen bei Rotoren für konisch abgelängte Schaufeln (hydro-) mechanische Vorrichtungen zur Axialpositionsbeeinflussung des Rotors zum Einsatz.
  • In Gehäusen findet man sowohl aktive als auch semi-passive und passive Lösungen zur Radialspielbeeinflussung.
  • Zu den aktiven Lösungen zählen die "Retractabel Sealing Segements", die erst bei ausgebildeter Strömung schließen und das Radialspiel bei Nenndrehzahl reduzieren. Im Überbrückungsfall lassen Federkonstruktionen in Umfangsrichtung ein Aufweiten der Gehäusegeometrie zu.
  • Ähnlich funktionieren die semi-passiven "Federnden Dichtsegmente", bei denen Federkonstruktionen in Radialrichtung ein Aufweiten der Gehäusegeometrie zulassen.
  • Zu den passiven Lösungen zählen anstreiftolerante Ein-/Anbauteile und Komponenten sowie abrasive Beschichtungen.
  • Auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite findet man häufig anstreiftolerante abrasive Beschichtungen.
  • In tropfenbeladenen Strömungen versagen diese Funktionsbeschichtungen jedoch, da sie funktionsgemäß keine hohen mechanischen Kräfte, wie z. B. verursacht durch Tropfenschlagerosion, ertragen können.
  • Abhilfe versprechen sogenannte Honeycomb-Seal-Segments, welche anisotrope Anstreifeigenschaften aufweisen und in die Gehäusewand eingelassen werden können. Problematisch ist hier im praktischen Einsatz, dass sich die entstehenden Hohlstrukturen mit Feststoffpartikeln, welche im Arbeitsmedium vorhanden sind, füllen können und dann ihre positiven anisotropen Eigenschaften verlieren.
  • Gelegentlich finden sich auch bei freistehenden Laufschaufeln auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite dichtspitzenartige Konstruktionen, welche ebenfalls die Aufgabe einer Spaltverlustreduktion haben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaufel für eine Strömungsmaschine anzugeben, die in einer Strömungsmaschine eingesetzt werden kann und im Betrieb zu geringen Spaltverlusten führt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schaufel für eine Strömungsmaschine, wobei die Schaufel entlang einer Radialrichtung ausgebildet ist und eine Schaufelspitze sowie ein Schaufelquerschnittsprofil mit einer Druck- und einer Saugseite aufweist, wobei die Schaufel eine Schaufelspitzenoberfläche aufweist, die im Betrieb einer Gehäuseinnenwand gegenüberliegt, wobei die Schaufelspitzenoberfläche eine Anstreifschicht aufweist, wobei die Anstreifschicht derart ausgebildet ist, dass im Betrieb bei einem Kontakt mit der Gehäuseinnenwand eine Abtragung der Anstreifschicht erfolgt.
  • Mit der Erfindung wird somit der Weg eingeschlagen, eine Anstreifschicht auf die Schaufelspitze aufzutragen. Dabei ist die Anstreifschicht derart ausgebildet, dass im Falle einer Berührung der Anstreifschicht mit dem Gehäuse derart ist, dass die Anstreifschicht abrasiv oder abradierbar ist, d.h. dass durch Materialabtragung der Anstreifschicht der Radialspalt optimiert wird.
  • Die einzelnen Materialstücke, die durch die abrasive Wirkung entstehen und im Betrieb in der Strömungsmaschine verbleiben, sind so gestaltet, dass diese keine Schäden in der Strömungsmaschine hervorrufen. Dazu sind die einzelnen Materialstücke vergleichsweise klein, was durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anstreifschicht gelingt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist ein neuer Weg, da bisher die Gehäuseinnenwand bei Bedarf mit einer abrasiven Schicht ausgebildet wurde, da hier Rest-Ovalitäten der Gehäusekontur bei niedrigen Kosten ausgeglichen werden können.
  • Im Vergleich zu einer Beschichtung des stationären Teils hat die Beschichtung der Schaufel in folgender Situation Vorteile: Bei auftretenden Varianzen in der radialen Länge der Schaufeln und/oder Ovalität des Gehäuses wird im Anstreiffall nur die Schicht der längsten Schaufel abrasiv abgetragen. Die Spalte der übrigen Schaufeln bleiben unverändert.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • So wird in einer ersten vorteilhaften Weiterbildung die Anstreifschicht mit einem Schmierstoff versehen.
  • Der Schmierstoff weist hierbei abrasive Eigenschaften auf. Das bedeutet, dass bei einer Berührung der Anstreifschicht mit einer Gehäuseinnenwand es zu einer Materialabtragung der Anstreifschicht kommt, wobei die Materialeigenschaft der Anstreifschicht derart ist, dass die einzelnen Materialstücke genügend klein sind, so dass die Gefahr eines Schadens durch ein umherfliegendes abgetragenes Materialstück minimiert ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Schmierstoff Graphit und / oder hexagonales Bornitrid.
  • Gerade Graphit und / oder hexagonales Bornitrid weisen Materialeigenschaften auf, die für die Anwendung als abrasive Schicht bzw. als Bestandteil abrasiver Schichten in einer Strömungsmaschine ideal sind. Die Kristallstruktur und Bindungskräfte in Graphit und / oder hexagonalem Bornitrid sind derart, dass es zu einer Materialabtragung der Anstreifschicht kommen kann, bei der die einzelnen abgetragenen Materialstücke hinreichend klein sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Schaufelquerschnittsprofil mit einer Skelettlinie beschreibbar, wobei die Anstreifschicht entlang der Skelettlinie angeordnet ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Schaufel eine Anströmkante und eine Abströmkante auf, wobei die Anstreifschicht von der Anströmkante bis zur Abströmkante angeordnet ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Skelettlinie eine Länge D auf und die Anstreifschicht ist nur in einem Bereich vor der Abströmkante angeordnet, wobei gilt: d = (0,4 bis 0,9) x D, wobei d die Länge der Anstreifschicht entlang der Skelettlinie bis zur Abströmkante ist.
  • Mit dieser vorteilhaften Weiterbildung wird somit vorgeschlagen, nicht die gesamte Schaufelblattoberfläche mit der Anstreifschicht zu versehen, sondern im Grunde lediglich nur den Bereich vor der Abströmkante.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Anstreifschicht eine Anstreifschichtoberfläche auf, wobei auf der Anstreifschichtoberfläche Kerben angeordnet sind.
  • Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass bei der Materialabtragung durch die Berührung mit der Gehäuseinnenwand die einzelnen abgetragenen Materialstücke nicht zu groß werden. Die Kerben wirken im Grunde wie eine Sollbruchstelle und führen zu einer Abtragung eines Materialstückes bis zu einer Kerbe, die dadurch mit anderen Worten als Grenze bezeichnet werden kann, bis zu der ein Abplatzen der Anstreifschicht möglich ist.
  • Die Anstreifschicht wird mit anderen Worten normal zur Skelettlinie des Schaufelspitzenprofiles segmentiert. Dadurch werden etwaige Abplatzungen, Teilverluste oder Abtragungen begrenzt. Die Segmentierung lässt sich dabei sowohl spanend herstellen als auch schon während des Beschichtungsprozesses selbst herstellen.
  • Vorteilhafterweise sind die Kerben im Wesentlichen senkrecht zur Skelettlinie ausgebildet.
  • Ebenso sind die Kerben in vorteilhafter Weise in äquidistanten Abständen zueinander ausgebildet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Anstreifschicht von der Druckseite bis zur Saugseite durchgängig ausgebildet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Anstreifschicht derart ausgebildet ist, dass ein im Betrieb auftretendes Anstreifen mit einer Gehäuseinnenwand zu einem Abtragen der Anstreifschicht führt, wobei dadurch eine durch Abtragung entstandene Kontaktfläche entsteht, wobei die Kontaktfläche durch weiteren Abtrieb in Radialrichtung zum Schaufelfuß hin breiter wird.
  • Mit dieser Maßnahme wird ein Anfangsvorgang ermöglicht, bei dem sich die Anstreifschicht quasi einreibt. Das bedeutet, dass eine Kontaktfläche zwischen Anstreifschicht und Gehäuseinnenwand bei weiteren Kontakten zwischen Anstreifschicht und Gehäuseinnenwand immer größer wird.
  • Dazu wird vorteilhafterweise die Anstreifschicht derart auf der Schaufelspitzenoberfläche ausgebildet, dass die Anstreifschicht im Querschnitt gesehen, eine Spitze unter einem stumpfen Winkel darstellt.
  • Mit anderen Worten, die Anstreifschicht ist wie eine stumpfe Spitze auf die Gehäuseinnenwand gerichtet. Im Falle eines Anstreifens der Anstreifschicht an der Gehäuseinnenwand wird zunächst die Spitze abgetragen. Bei einem zunehmenden Kontakt wird dabei die Kontaktfläche immer breiter.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Anstreifschicht einen Schlitz auf, der derart angeordnet ist, dass ein Abtragen der Anstreifschicht zu einer messbaren Länge L des Schlitzes führt und über die Länge L eine Höhe der Schicht ermittelbar ist.
  • Mit diesem Schlitz ist somit ein Indikator gegeben, mit dem leicht herausgefunden werden kann, wie weit die Anstreifschicht abgetragen wurde, bzw. wie dick die Anstreifschicht ist.
  • Der Schlitz kann sowohl über die gesamte Breite der Anstreifschicht als auch über einen Teil der Breite der Anstreifschicht eingebracht werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung werden mehrere Schlitze pro Schaufel in die Anstreifschicht angeordnet.
  • Der Schlitz wird dabei von der Kante an der Schaufeloberfläche der Saug- oder Druckseite bis zur Spitze eingearbeitet. Wenn im Betrieb die Spitze abgetragen wird, ist bei der Draufsicht auf die Anstreifschicht eine Schlitzlänge in der Ebene messbar, mit der über geometrische Eigenschaften und trigonometrischen Überlegungen die Dicke der Anstreifschicht berechnet werden kann.
  • Die Schlitze können die Funktion der Kerben übernehmen und ebenfalls als Sollbruchstelle dienen. Somit können die Bruchstückgrößen durch die Schlitze begrenzt werden.
  • Die auf das Verfahren hin gerichtete Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Anstreifschicht auf einer Schaufeloberfläche, wobei die Anstreifschicht mittels eines thermischen Spritzbeschichtungsverfahren, wie z.B. APS oder HVOF auf die Schaufelspitze aufgebracht wird, wobei die Anstreifschicht mit einem Schmierstoff, wie z.B. Graphit und / oder hexagonales Bornitrid versehen wird.
  • Vorteilhafterweise wird ein Polymer der Anstreifschicht zur Erzeugung einer porösen Struktur der Anstreifschicht hinzugegeben.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird vor der Aufbringung der Anstreifschicht auf die Schaufel eine erste Wärmebehandlung durchgeführt, bei der die Schaufel gehärtet wird, wobei nach der ersten Wärmebehandlung die Anstreifschicht aufgebracht wird, wobei nach der Aufbringung der Anstreifschicht eine zweite Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der die Schaufel spannungsarmgeglüht wird, wobei die Temperatur derart gewählt ist, dass das Polymer in der aufgespritzten Anstreifschicht schmilzt und dadurch eine poröse Struktur der Anstreifschicht hervorruft.
  • Mit diesem vorteilhaften Verfahren wird erreicht, dass das Polymer bei der zweiten Wärmebehandlung schmilzt und aus der Anstreifschicht entfernt wird, wodurch in einer einfachen und kostengünstigen Variante die Anstreifschicht eine poröse Struktur erhält.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung werden auf die Anstreifschicht Kerben aufgebracht, die entlang der Skelettlinie angeordnet werden, wobei die Kerben während des Beschichtungsprozesses oder nach dem Beschichtungsprozess mit einem spanenden Verfahren, wie z.B. Fräsen hergestellt werden.
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbeispiele nicht maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der in der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.
  • Darin zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Turbinenschaufel,
    Figur 2
    eine vergrößerte Darstellung eines Details der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel,
    Figur 3
    eine Draufsicht auf eine Schaufeloberfläche der erfindungsgemäßen Schaufel
    Figur 4
    eine Draufsicht auf eine Schaufeloberfläche der erfindungsgemäßen Schaufel
    Figur 5
    eine schematische Darstellung der Schaufelspitze der erfindungsgemäßen Schaufel
    Figur 6
    eine schematische Darstellung eines Details der erfindungsgemäßen Schaufel
  • In der Figur 1 ist eine Schaufel 1 in perspektivischer Darstellung zu sehen. Die Schaufel 1 weist einen Schaufelfuß 2 auf, der zum Befestigen in einem nicht dargestellten Rotor geeignet ist. Der Schaufelfuß 2 weist hierbei eine so genannte Tannenbaumfußform auf. Es sind noch weitere Ausführungsformen für den Schaufelfuß 2 bekannt, wie z. B. Steck- und Reiterfüße, Lavalfuß, Hakenfuß- oder T-Fuß-Ausführungen. Solche Schaufeln 1 können in Strömungsmaschinen, wie z. B. Dampfturbinen, Gasturbinen oder Verdichtern eingesetzt werden. Die Schaufel 1 ist entlang einer Radialrichtung 3 ausgebildet und weist eine Schaufelspitze 4 sowie ein Schaufelprofil mit einer Druckseite 5 und einer Saugseite 6 auf.
  • Die Schaufel 1 weist entlang der Radialrichtung 3 unterschiedlich ausgebildete Schaufelquerschnittsprofile auf.
  • Die Figur 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung die Schaufelspitze 4 der Schaufel 1. Dabei weist die Schaufelspitze 4 eine Schaufelspitzenoberfläche 7, die im Betrieb einer Gehäuseinnenwand (nicht dargestellt) gegenüberliegt.
  • Die Schaufelspitzenoberfläche 7 ist unter einem Winkel gegenüber der Radialrichtung 3 geneigt, wobei die Schaufelspitzenoberflächen 7 dadurch im Wesentlichen parallel zur Gehäuseinnenwand ausgebildet ist.
  • Auf der Schaufelspitzenoberfläche 7 ist eine Anstreifschicht 8 angeordnet. Die Anstreifschicht 8 ist hierbei im Wesentlichen zur weiteren Verbesserung der Spaltverluste auf der Schaufelspitzenoberfläche 7 aufgebracht. Dabei ist die Anstreifschicht 8 als eine abrasive Verschleißschicht ausgebildet, bei der bei einem Kontakt mit dem Innengehäuse die Gefahr eines Schadens minimiert ist. Die Anstreifschicht 8 ist somit derart ausgebildet, dass im Betrieb bei einem Kontakt mit der Gehäuseinnenwand eine Abtragung der Anstreifschicht 8 erfolgt.
  • Um eine Abtragung der Anstreifschicht 8 zu ermöglichen, ist die Anstreifschicht 8 aus einem Schmierstoff hergestellt. Dabei umfasst der Schmierstoff Graphit und / oder hexagonales Bornitrid.
  • Um die abrasive Eigenschaft der Anstreifschicht 8 zu verbessern und um eine Abtragung der Anstreifschicht 8 zu ermöglichen, ist die Anstreifschicht 8 porös ausgebildet. Das bedeutet, dass in der Anstreifschicht 8 vergleichsweise viele kleine Hohlräume ausgebildet sind.
  • Die Hohlräume, durch die eine Porosität der Anstreifschicht 8 entsteht, werden wie nachfolgend beschrieben hergestellt.
  • In einem ersten Schritt wird ein Verfahren zur Herstellung der Anstreifschicht 8 auf eine Schaufeloberfläche 7 durchgeführt. Dabei wird die Anstreifschicht 8 mittels eines thermischen Spritzbeschichtungsverfahren, wie z.B. APS oder HVOF auf die Schaufelspitzenoberfläche 7 aufgebracht, wobei die Anstreifschicht 8 mit einem Schmierstoff, wie z.B. Graphit und / oder hexagonales Bornitrid versehen wird.
  • Des Weiteren wird ein Polymer der Anstreifschicht 8 zur Erzeugung der porösen Struktur der Anstreifschicht 8 hinzugegeben.
  • In einem nächsten Schritt wird vor der Aufbringung der Anstreifschicht 8 eine erst Wärmebehandlung durchgeführt, bei der die Schaufel 1 gehärtet wird.
  • Nach der ersten Wärmebehandlung wird die Anstreifschicht 8 aufgebracht, wobei nach der Aufbringung der Anstreifschicht 8 eine zweite Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der die Schaufel 1 spannungsarmgeglüht wird. Die Temperatur wird dabei derart gewählt, dass das Polymer in der aufgespritzten Anstreifschicht 8 schmilzt. Dadurch entstehen in der Anstreifschicht 8 kleine Hohlräume, die schließlich zu einer porösen Struktur der Anstreifschicht 8 führen.
  • Die Schaufel 1 kann aus Stahl, Titan oder auch Verbundwerkstoffen hergestellt sein.
  • Die Figur 4 zeigt eine Ansicht der Schaufelspitze 4 in Richtung Anströmkante 9.
  • Das Schaufelquerschnittsprofil der Schaufel 1 ist mit einer Skelettlinie beschreibbar, was im Strömungsmaschinenbau gängige Praxis ist. Die Anstreifschicht 8 wird dabei entlang der Skelettlinie angeordnet. In einer ersten Ausführungsform bedeckt die Anstreifschicht 8 demnach die gesamte Schaufelspitzenoberfläche 7.
  • Die Schaufel 1 weist des Weiteren eine Anströmkante 9 und eine Abströmkante 10 auf, wobei die Anstreifschicht 8 von der Anströmkante 9 bis zur Abströmkante 10 in der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform beträgt die Länge der Skelettlinie D, wobei die Anstreifschicht 8 lediglich in einem Bereich vor der Abströmkante 10 angeordnet ist, wobei gilt: d = (0,4 bis 0,9) x D, wobei d die Länge der Anstreifschicht 8 entlang der Skelettlinie bis zur Abströmkante 10 ist.
  • Somit muss in dieser alternativen Ausführungsform nicht die ganze Schaufel 1 mit der Anstreifschicht 8 ausgebildet werden, sondern lediglich ein Bereich vor der Abströmkante 10.
  • Die Anstreifschicht 8 weist eine Anstreifschichtoberfläche 11 auf, wobei auf der Anstreifschichtoberfläche 11 Kerben 12 angeordnet sind.
  • Die Kerben 12 werden hierbei auf der Anstreifschichtoberfläche 11 derart angebracht, dass im Betrieb ein Wegplatzen der Anstreifschicht 8 nur zu einem Wegplatzen eines zwischen zwei Kerben 12 angeordnetem Segmentes 13 führt. Die Kerben 12 können demnach als Sollbruchstellen betrachtet werden, an deren Stellen ein Brechen der Anstreifschicht 8 beabsichtigt ist, für den Fall, dass Betriebsbedingungen vorkommen, die dazu führen, dass die Anstreifschicht 8 materialabtragenden Bedingungen unterliegt.
  • Die Kerben 12 sind hierbei im Wesentlichen senkrecht zur Skelettlinie ausgebildet, was den Fertigungsaufwand verringert. Des Weiteren sind die Kerben 12 in äquidistanten Abständen entlang der Skelettlinie angeordnet.
  • Die Kerben 12 werden während des Beschichtungsprozesses oder nach dem Beschichtungsprozess mit einem spanenden Verfahren, wie z.B. Fräsen, hergestellt.
  • Bei der Herstellung der Anstreifschicht 8 auf die Schaufelspitzenoberfläche 7 wird die Anstreifschicht 8 von der Druckseite 5 bis zur Saugseite 6 durchgängig ausgebildet.
  • Die Anstreifschicht 8 ist derart ausgebildet, dass ein im Betrieb auftretendes Anstreifen mit einer Gehäuseinnenwand zu einem Abtragen der Anstreifschicht 8 führt, wobei dadurch eine durch Abtragung entstandene Kontaktfläche (nicht dargestellt) entsteht, wobei die Kontaktfläche durch weiteren Abtrieb in Radialrichtung 3 zum Schaufelfuß 2 hin breiter wird.
  • Dazu ist die Anstreifschicht 8 derart auf der Schaufelspitzenoberfläche 7 ausgebildet, dass die Anstreifschicht 8 im Querschnitt gesehen, eine Spitze 14 unter einem stumpfen Winkel darstellt.
  • Um den Zustand der Anstreifschicht 8 ermitteln zu können, wird die Anstreifschicht 8 mit einem Abrasionsindikator 15 ausgebildet. Dazu weist die Anstreifschicht 8 einen Schlitz 16 auf, der derart angeordnet ist, dass ein Abtragen der Anstreifschicht 8 zu einer messbaren Länge L des Schlitzes führt und über die Länge L eine Höhe der Anstreifschicht 8 ermittelbar ist.
  • Der Schlitz 16 wird hierzu von der Kante an der Druckseite 5 bis zur Spitze 14 eingebracht, was in der Figur 3 dargestellt ist. In der Figur 2 ist eine seitliche Darstellung des Abrasionsindikators 15 zu sehen.
  • Im Betrieb kann die Anstreifschicht 8 abgetragen werden, so dass die Kontaktfläche, die in der Figur 2 mit einem Strich 17 dargestellt ist, immer breiter wird. Dieser Strich 17 ist im Wesentlichen parallel zur Schaufelspitzenoberfläche 7 angeordnet.
  • In diesem Zustand ist ein messbarer Schlitz 16 der Länge L sichtbar. Durch die Bestimmung von L kann somit durch einfache trigonometrische Geometrieüberlegungen eine Höhe H der Anstreifschicht 8 ermittelt werden. Daher ist sozusagen mit bloßem Blick auf die Länge L des Schlitzes 16 möglich, auf den Zustand der Anstreifschicht 8 zu schließen.
  • In den Figuren 5 und 6 wird der Abrasionsindikator 15 in schematischer Weise näher dargestellt, wobei die Figur 6 eine Schnittdarstellung der Figur 5 entlang der Linie 17 zeigt.
  • Bevorzugter Weise kommen die gekrümmten Schaufelspitzen 4 in Niederdruck-Endstufenschaufeln in Niederdruckdampfturbinen zum Einsatz. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufelspitze 4 kann hierbei bei Werten von größer Mach 1 liegen. Dadurch ist ein Einsatz im aerodynamischen Bereich subsonischer, transonischer und supersonischer Strömungen möglich.
  • Die obigen Merkmale einer Schaufel 1 können innerhalb einer Schaufelreihe in einer Strömungsmaschine variiert werden.
  • Die Schaufel 1 wird in einer Nassdampfströmung eingesetzt.
  • Außerdem können die obigen Merkmale von Schaufelreihe zu Schaufelreihe und von Turbinenflut zu Turbinenflut in Abhängigkeit der Maschinenkonstruktion und der betrieblichen Anforderungen variiert werden.
  • Die Erfindung lässt sich mit einem berührungslosen Schaufelschwingungsmesssystem kombinieren, da der Abstand der Schaufelspitze 4 vom Messgeber durch die Anstreifschicht 8 minimiert werden kann.

Claims (17)

  1. Schaufel (1) für eine Strömungsmaschine,
    wobei die Schaufel (1) entlang einer Radialrichtung (3) ausgebildet ist und eine Schaufelspitze (4) sowie ein Schaufelquerschnittsprofil mit einer Druck- (5) und einer Saugseite (6) aufweist,
    wobei die Schaufel (1) eine Schaufelspitzenoberfläche (7) aufweist, die im Betrieb einer Gehäuseinnenwand gegenüberliegt,
    wobei die Schaufelspitzenoberfläche (7) eine Anstreifschicht (8) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anstreifschicht (8) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb bei einem Kontakt mit der Gehäuseinnenwand eine Abtragung der Anstreifschicht (8) erfolgt.
  2. Schaufel (1) nach Anspruch 1,
    wobei die Anstreifschicht (8) mit einem Schmierstoff versehen ist.
  3. Schaufel (1) nach Anspruch 2,
    wobei der Schmierstoff Graphit und / oder hexagonales Bornitrid umfasst.
  4. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaufelquerschnittsprofil mit einer Skelettlinie beschreibbar ist, wobei die Anstreifschicht (8) entlang der Skelettlinie angeordnet ist.
  5. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaufel (1) eine Anströmkante (9) und eine Abströmkante (10) aufweist, wobei die Anstreifschicht (8) von der Anströmkante (9) bis zur Abströmkante (10) angeordnet ist.
  6. Schaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei die Länge der Skelettlinie D beträgt und die Anstreifschicht (8) nur in einem Bereich vor der Abströmkante (10) angeordnet ist, wobei gilt: d = (0,4 bis 0,9) x D, wobei d die Länge der Anstreifschicht (8) entlang der Skelettlinie bis zur Abströmkante (10) ist.
  7. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anstreifschicht (8) eine Anstreifschichtoberfläche (11) aufweist, wobei auf der Anstreifschichtoberfläche (11) Kerben (12) angeordnet sind.
  8. Schaufel (1) nach Anspruch 7,
    wobei die Kerben (12) im Wesentlichen senkrecht zur Skelettlinie ausgebildet sind.
  9. Schaufel (1) nach Anspruch 7,
    wobei die Abstände der Kerben (12) zueinander äquidistant ist.
  10. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anstreifschicht (8) von der Druckseite (5) bis zur Saugseite (6) durchgängig ausgebildet ist.
  11. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anstreifschicht (8) derart ausgebildet ist, dass ein im Betrieb auftretendes Anstreifen mit einer Gehäuseinnenwand zu einem Abtragen der Anstreifschicht (8) führt, wobei dadurch eine durch Abtragung entstandene Kontaktfläche entsteht, wobei die Kontaktfläche durch weiteren Abtrieb in Radialrichtung (3) zum Schaufelfuß (2) hin breiter wird.
  12. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anstreifschicht (8) derart auf der Schaufelspitzenoberfläche (7) ausgebildet ist, dass die Anstreifschicht (8) im Querschnitt gesehen einen Spitze (14) unter einem stumpfen Winkel darstellt.
  13. Schaufel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anstreifschicht (8) einen Schlitz (16) aufweist, der derart angeordnet ist, dass ein Abtragen der Anstreifschicht (8) zu einer messbaren Länge L des Schlitzes (16) führt und über die die Länge L eine Höhe der Anstreifschicht (8) ermittelbar ist.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Anstreifschicht (8) auf eine Schaufelspitzenoberfläche (7),
    wobei die Anstreifschicht (8) mittels eines thermischen Spritzbeschichtungsverfahren, wie z.B. APS oder HVOF auf die Schaufelspitzenoberfläche (7) aufgebracht wird, wobei die Anstreifschicht (8) mit einem Schmierstoff, wie z.B. Graphit und / oder hexagonales Bornitrid versehen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    wobei ein Polymer der Anstreifschicht (8) zur Erzeugung einer porösen Struktur der Anstreifschicht (8) hinzugegeben wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
    wobei die Schaufel (1) vor der Aufbringung der Anstreifschicht (8) einer ersten Wärmebehandlung durchgeführt wird, bei der die Schaufel (1) gehärtet wird, wobei nach der ersten Wärmebehandlung die Anstreifschicht (8) aufgebracht wird, wobei nach der Aufbringung der Anstreifschicht (8) eine zweite Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der die Schaufel (1) spannungsarmgeglüht wird, wobei die Temperatur derart gewählt ist, dass das Polymer in der aufgespritzten Anstreifschicht (8) schmilzt und dadurch eine poröse Struktur der Anstreifschicht (8) hervorruft.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
    wobei auf die Anstreifschicht (8) Kerben (12) aufgebracht werden, die entlang der Skelettlinie angeordnet werden, wobei die Kerben (12) während des Beschichtungsprozesses oder nach dem Beschichtungsprozess mit einem spanenden Verfahren, wie z.B. Fräsen hergestellt werden.
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