DE3235230A1 - Gasturbinenschaufel mit metallkern und keramikblatt - Google Patents

Description

• Gasturbinenschaufel mit Metallkern
• und Keramikblatt Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenschaufel mit einem mit einer Laufscheibe verbundenen metallischen Kern und einem diesen Kern mit Abstand umhüllenden Profilblatt aus Keramik. Solche Verbundschaufeln sind gegenüber reinen Metallschaufeln bei höheren Temperaturen verwendbar und weisen erhöhte Erosionsfestigkeit auf.
• Beim Betrieb solcher Schaufeln kommt es immer wieder vor, daß durch Feststoffteile etwa in Form von Koksstücken, die sich aus der Brennkammer ablösen und auf die Beschaufelung auftreffen, ein Keramikprofilblatt bricht und die wegfliegenden Keramikstücke zu ernsten Folgeschäden führen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Gasturbinenschaufel zu schaffen, bei der die Gefahr von Folgeschäden beim Bruch des Keramikblattes weitgehend ausgeschlossen ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß, wie für ein Metallkeramikbauteil an sich bekannt, zwischen Metallkern und Keramikhülle ein Metallfilz eingesetzt ist, der jeweils an den Grenzflächen mit dem Metall und mit der Keramik, vorzugsweise durch Löten unlösbar verbunden ist.
• Zwar ist es aus der DE-OS 30 14 645 bekannt, bei einem Metallkeramikbauteil zwischen Keramik und Metall einen Metallfilz einzusetzen, der mit dem Metall und dem Keramik vorzugsweise durch Löten unlösbar verbunden ist.
• Bei dem vorbekannten, vorzugsweise rotationssymmetrischen Bauteil soll durch diesen Aufbau jedoch das Problem der unterschiedlichen Wärmedehnung zwischen Keramik und Metall gelöst werden. Einen Hinweis auf die Verwendung eines solchen Aufbaues für eine Gasturbinenschaufel gibt die vorveröffentlichte Druckschrift nicht.
• Der Hauptvorteil einer erfindungsgemäß aufgebauten Gasturbinenschaufel liegt darin, daß beim Bruch des Keramikprofil blattes etwa durch Aufschlag eines Fremdkörpers keine großen Bruchstücke davonfliegen können, da durch die unlösbare Verbindung mit dem Metallfilz die Bruchstücke am Metall kern gehalten werden.
• In der beigefügten Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Gasturbinenschaufel im Querschnitt dargestellt. Diese Gasturbinenschaufel besteht aus einem Metallkern 1 mit Tannenbaumfuß Ii und einer zentralen Kühlluftbohrung 12.
• Den Metall kern 1 umgibt allseitig ein Metallfilz 2, an den sich nach außen ein Keramikprofilblatt 3 anschließt.
• Der Metallfilz 2 ist mit dem Metall kern 1 und dem Keramikprofilblatt 3 durch Lötung unlösbar verbunden. Diese Verbindung kann eine weitere Sicherung des Keramikprofilblattes am Metallkern überflüssig machen, wie es aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel hervorgeht. Dadurch ergibt sich eine beträchtliche Herstellungsvereinfachung für Metallkeramikverbundschaufeln, da aufwendige Verbindungstechniken zwischen Keramikblatt und Metallkern entfallen. Bevorzugt verwendete Keramikmaterialien sowie Material für den Metallfilz sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1Gasturbinenschaufel mit einem mit einer Laufscheibe verbundenen metallischen Kern und einem diesen Kern mit Abstand umhüllenden Profilblatt aus Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß, wie für ein Metall keramikbauteil an sich bekannt, zwischen Metall kern (1) und Keramikhülle (3) ein Metallfilz (2) eingesetzt ist, der jeweils an den Grenzflächen mit dem Metall und mit der Keramik, vorzugsweise durch Löten, unlösbar verbunden ist.
2. 2. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1, > dadurch gekennzeichnet, daß als Keramikmaterial Siliziumnitrid, Siliziumkarbid, vorzugsweise drucklos gesintertes Siliziumkarbid verwendet wird.
3. 3. Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für den Metallfilz hochwarmfeste Nickelbasislegierungen, wie z. B. IN lOOR, Udimet 700R und IN 718R verwendet werden.