DE3821005C2 - - Google Patents

Description

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

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

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

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

Ferner ist z. B. aus der DE-PS 31 10 096 eine Keramik-Metall-Verbund­ schaufel bekannt, bei der der tragende metallische, den Schaufelfuß enthaltende Kern von einem daran "frei dehnbar" angeordneten kera­ mischen Schaufelmantel mit Abstand umhüllt werden soll und ferner Kühlkanäle aufweisen kann. Insbesondere im Hinblick auf die Anwen­ dung als Laufschaufel sollte mit dem bekannten Schaufelkonzept ein Kompromiß zwischen Heißgastemperaturbeherrschung (Keramikmantel) und Zentrifugalkraft-Festigkeitsbeherrschung (Kern) gefunden werden; als Folge seiner Sprödbrüchigkeit ist der keramische Werkstoff im all­ gemeinen nicht dazu geeignet, Spannungsspitzen durch plastische Deformationen abzubauen.

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

Es wurde zwar schon die Möglichkeit untersucht, die gesamte Schaufel vollkeramisch ausbilden zu wollen. Auch dieser untersuchten Möglich­ keit wären durch die vorhandene Sprödbrüchigkeit der Keramik (mangelnde plastische Deformierbarkeit) sowie als Folge der im allge­ meinen mangelnden Duktilität des keramischen Werkstoffs äußerst enge Anwendungsgrenzen gesetzt. Auch in diesem schon untersuchten Fall dürfte also ein Schaufelschaden (Bruch) kaum örtlich in Grenzen zu halten sein.

Eine der eingangs genannten Gattung (Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zugrunde gelegte Turbinenschaufel ist aus der US-PS 32 15 511 bekannt. Dabei soll eine machanisch verkeilte und feste Verriegelung zwischen dem betreffenden keramischen Bauteil, z. B. an der Vorderkante, und dem metallischen Grundkörper vorgesehen sein; letzterer kann z. B. aus einer Superlegierung auf Nickel- oder Kobaltbasis gefertigt sein; das oder die betreffenden Keramikbauteile können z. B. aus Siliziumnitrid gefertig sein, um die Anforderungen an Erosions- und Temperaturbe­ ständigkeit, insbesondere an der Eintrittskante, zu erfüllen. Maßnah­ men zur örtlichen Begrenzung der Folgen eines Keramikbruches sowie einer leichten Auswechselbarkeit einer beschädigten Kantenstruktur sind dem bekannten Fall fremd.

Aus dem zur JP-Anmeldung Nr. 59-2 15 905 vorliegenden Abstrakt (M-372, April 17, 1985 Vol. 9/No. 87) ist es bekannt, die temperaturgefährdete Eintrittskante einer Schaufel in keramische Bauteilsegemente zu zer­ gliedern; jedes Segment soll im Wege einer keilförmigen Nut-Feder-Ver­ bindung am metallischen Grundkörper der Schaufel lösbar verankert werden; und zwar in einer Radialnut, zwischen einem spitzenseitig axial vorstehenden Endteil des Grundkörpers und einem vom vorn unteren Mantelende des Grundkörpers lösbaren Schraubenkopf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Turbinenschaufel nach der eingangs genannten Art (Oberbegriff des Patentanspruchs 1) anzuge­ ben, die unter Ausnutzung der Vorteile des an den angegebenen Stellen zu verwendenden keramischen Materials - wie Temperatur- und Erosionsbe­ ständigkeit - das aus einem eventuellen Keramikbruch resultierende Einsatzrisiko der betreffenden Schaufel örtlich in Grenzen halten und dabei zugleich reparaturfreundlich ausgebildet sein soll.

Die gestellte Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patent­ anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.

Im Falle eines Bruches oder einer örtlichen Beschädigung der be­ treffenden Keramik-Schaufelkante wird also sichergestellt, daß die betreffende Schaufel zumindest bis zum nächstmöglichen Wartungsinter­ vall noch einsatzbereit ist; im Falle genannten Schadens erfolgende Freilegung der örtlichen Enden der Kühlbohrungen ermöglicht eine ört­ liche Heißgasabschirmung und Kühlung des Schaufelgrundkörpers.

Es können ferner - unter Ausnutzung hoher Zugfestigkeit des metalli­ schen Werkstoffes (Legierung) einerseits und des hohen Schmelzpunktes der Keramik andererseits - die thermisch am höchsten beanspruchten Bereiche der Schaufel vor Überhitzung und Korrosion geschützt werden. Dabei kann in erster Linie die Schaufeleintrittskante, z. B. durch ein einziges massivkeramisches, auswechselbares Keramikbauteil mittels Schwalbenschwanzführung an der metallischen Schaufel (Grundkörper) gehalten werden.

Zur Verringerung der radial auftretenden Spannungen wirkt sich die kantenseitige Anordnung von mehreren Keramikbauteilen (Bauteilsegmente, z. B. an der Eintrittskante) vorteilhaft aus. Dies gilt selbstverständlich auch in Verbindung mit der Möglichkeit, die betreffende Schaufelaustrittskante entsprechend ausbilden zu können.

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

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

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

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

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

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

Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung nach Patentan­ spruch 1 wird auf die Merkmale der Patentansprüche 2 bis 7 verwiesen.

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

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischer Eintrittskante, als einstückigem auswechselbaren Keramikbauteil,

Fig. 2 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischer Eintrittskante, die aus mehreren auswechselbaren keramischen Bauteilsegmenten zusammengesetzt ist,

Fig. 3 die perspektivische Ansicht einer Verbundschaufel, bestehend aus metallischem Grundkörper mit keramischen Ein- und Aus­ trittskanten, jeweils von mehreren keramischen Bauteil­ segmenten augebildet,

Fig. 4 die perspektivische, überwiegend saugseitige Ansicht einer im Sinne der Fig. 2 ausgebildeten Schaufelvariante unter Ver­ deutlichung schaufelfußseitiger Einfüll- und Sicherungsmittel (stiftartig) der keramischen Bauteiteilsegmente am metalli­ schen Grundkörper,

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

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

Fig. 7 die Seitenansicht einer für ein Leitgitter geeeigneten Leit­ schaufel mit äußerem und innerem Deckbandsegment unter Ver­ deutlichung von gegenüber Fig. 4 bis 6 abweichend ausgebilde­ tem Sicherungsmittel (Ring) für eine aus mehreren keramischen Bauteilsegmenten bestehende Eintrittskante,

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

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

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

Ohne zwecks Durchführung der Erfindung daran gebunden zu sein, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß der Werkstoff des Keramikbauteils 1 etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Werkstoff des metallischen Grundkörpers 2 aufweist.

Anstelle der in Fig. 1 dargestellten schwalbenschwanzförmigen Ausbil­ dung und Befestigungsweise des Keramikbauteils 1 am metallischen Grundkörper 2 besteht ferner die Möglichkeit, hierfür eine hammerkopf- oder tannenbaumartig gestaltete Endabschnittsausbildung und Veranke­ rung des Keramikbauteils 1 am metallischen Grundkörper 2 vorzusehen. Derartige hammerkopf- oder tannenbaumartig gestaltete Endabschnitte sind bekannt im Rahmen der Befestigungsweise von Schaufelfüßen am betreffenden Rotor von Strömungsmaschinen.

Es besteht die Möglichkeit, jegliche anderweitige geeignete Befesti­ gungsweise, z. B. im Rahmen einer sogenannten "Nut-Feder-Verbindung" des Keramikbauteils 1 am metallischen Grundkörper 2 vorzusehen.

Fig. 2 weicht von Fig. 1 dadurch ab, daß die Eintrittskante in mehrere keramische Bauteilsegmente 5 zergliedert ist. Die Segmente 5 ihrer­ seits sind wiederum thermisch kompatibel mittels jeweiliger schwal­ benschwanzförmiger Endabschnitte 3 in einer korrespondierenden schwal­ benschwanzförmigen Ausnehmung 4 des metallischen Grundkörpers 2 veran­ kert. Die zuletzt beschriebene Ausbildung der keramischen Eintritts­ kante gilt ebenso in Verbindung mit Fig. 3.

Abweichend von Fig. 2 ist lediglich, daß die betreffende Hinterkante der Schaufel ebenfalls zusätzlich in der Form mehrerer keramischer Bauteilsegmente 6 ausgebildet ist, die jeweils mit schwalbenschwanz­ förmigen Endabschnitten 7 in einer korrespondierenden Ausnehmung 4 des metallischen Grundkörpers 2 verankert sind.

Fig. 4 veranschaulicht eine Turbinenlaufschaufel, die gemäß Fig. 2 wiederum aus dem metallischen Grundkörper 2 und den eintritts­ kantenseitig daran verankerten keramischen Bauteilsegmenten 5 besteht. Zusätzlich weist diese Laufschaufel nach Fig. 4 ein kopfseitiges Deckbandsegment 7, einen Schaufelfuß 8 sowie eine mit Schaufelfuß 8 und Grundkörper 2 in Verbindung stehende Schaufelfußplatte 9 auf. Dabei ist davon auszugehen, daß sich die betreffende schwalben­ schwanzförmige Ausnehmung 4 (Fig. 1) hier also zwischen dem kopf­ seitigen Deckbandsegment 7 und der unteren Schaufelfußplatte 9 er­ streckt. Aus Fig. 4 ist deutlich eine an der Schaufelfußplatte 9 ange­ ordnete, mittels eines Stifts 11 verriegelbare Einfüllöffnung 10 für die betreffenden Segmente 5 erkennbar. Der Stift 11 ist über eine Bohrung 12 in der Fußplatte 9 fest verankert, um so ein Herausrutschen der in die Ausnehmung 4 eingefüllten Bauteilsegmente 5 zu verhindern. Dieser Stift 11 kann vergleichsweise leicht von außen mittels eines geeigneten Werkzeugs entfernt werden. Entgegen der Darstellung nach Fig. 4 könnte selbstverständlich die Einfüllöffnung nebst bei­ spielsweise stiftartigem Sicherungsmittel auch in bzw. am kopfseitigen Deckbandsegment 7 angeordnet werden, so daß für diesen Fall die be­ treffende Schaufelfußplatte 9 als in sich geschlossenes Bauteil zu verstehen wäre.

Fig. 5 weicht von Fig. 4 grundsätzlich lediglich dadurch ab, daß die betreffende Ausnehmung 4 (Fig. 1) schaufelkopfseitig, d. h. also un­ mittelbar vor dem kopfseitigen Deckbandsegment 7 an einer soc­ kelartigen Erhebung 13 des betreffenden metallischen Grundkörpers 2 endet.

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

Fig. 7 kennzeichnet die Anwendung bei einem axial durchströmten Ein­ trittsleitgitter einer Hochdruckturbine eines Gasturbinentriebwerks. Dabei bestehen die jeweiligen Leitschaufeln wiederum aus dem be­ treffenden metallischen Grundkörper 2 mit den hier beispielsweise die Eintrittskante ausbildenden Bauteilsegmenten, die über die Ausnehmung 4 am Grundkörper 2 verankert sind. Jede Leitschaufel weist dabei ein kopfseitiges Deckbandsegment 15 und ein fußseitiges Deckbandsegment 16 auf. Aus Fig. 7 erkennt man ferner, daß die betreffende Ausnehmung 4 am unteren Ende der Schaufel an einer sockelartigen Erhebung 13 endet, die vom betreffenden metallischen Grundkörper 2 ausgebildet wird. Die genannten keramischen Bauteilsegmente 5 bzw. Einsatzbauteile können im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine hier nicht weiter darge­ stellte obere Einfüllöffnung im kopfseitigen Deckbandsegment 15 in die Ausnehmung 4 eingesetzt werden. Die betreffende Einfüllöffnung wäre sinngemäß, in Entsprechung zu Fig. 4 mit 10 bezeichnet, auszubilden. Dabei ist in Abweichung von Fig. 4 und Fig. 6 das betreffende Siche­ rungselement in Fig. 7 als ein umlaufender Sicherungsring 17 ausge­ bildet.

Fig. 8 greift zunächst auf die Merkmale des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 zurück, wonach am betreffenden metallischen Grundkörper 2 die Eintrittskante als ein einzelnes massives Keramikbauelement 1 ausge­ bildet und mittels eines schwalbenschwanzförmigen Endabschnitts 3 am metallischen Grundkörper 2 verankert ist. Selbstverständlich könnte in Fig. 8 anstelle eines einzigen massiven Keramikbauteils 1 auch eine aus mehreren keramischen Bauteilsegmenten 5 bestehende Eintrittskante vorgesehen werden, ähnlich der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3. Im übrigen ist Fig. 8 dadurch gekennzeichnet, daß der metalli­ sche Grundkörper 2 der Schaufel mindestens einen an eine Kühlluftzu­ fuhr angeschlossenen Hohlraum 18 ausbildet, an den in Richtung auf das Keramikbauteil 1 derartig auslaufende Kühlluftbohrungen 19, 20 ange­ schlossen sind, daß sie erst im Falle einer örtlichen Beschädigung oder im Falle eines örtlichen Wegbrechens des Keramikbauteils 1 teil­ weise oder gänzlich freigelegt werden können. Im genannten Gefahren­ fall wird also sichergestellt, daß die örtlich freigelegten Kühlluft­ bohrungen 19 bzw. 20 eine sichere Heißgasabschirmung an denjenigen Stellen ausbilden, an denen Keramikteile gebrochen sind.

Zusätzlich zu Fig. 8 und den dort besprochenen Maßnahmen beinhaltet Fig. 9 eine Variante mit hocheffizienter Kühlung des metallischen Grundkörpers 2 der Schaufel. Dabei beinhaltet die Schaufel nach Fig. 9 - von links nach rechts gesehen - sich im wesentlichen über die ge­ samte Schaufelblatthöhe erstreckende Kanäle 18, 21 und 22. Dabei wer­ den die Kanäle 21 und 22 beispielsweise von der Schaufelfußseite aus mittels aus dem Verdichter abgezweigter Kühlluft beaufschlagt. Die Kanäle 18 und 21 bilden eine leistungsfähige Konvektionskühlung aus, indem deren Innenwandungen zwecks Erhöhung der Wärmeübergangsfläche mit einzelnen Erhebungen 23 bzw. 24 versehen sind. An dem hinteren Kanal 22 der Schaufel sind über die gesamte Schaufelhöhe sich in ge­ genseitigen Abständen erstreckende feine Kühlluftbohrungen angeschlossen, und zwar die Bohrungen 25, die an der Schaufelhinter­ kante in den Abgas- bzw. Heißgasstrom münden (Pfeil F). Auf diese Weise kann unter anderem die hochtemperaturbelastete Schaufelhinter­ kante intensiv konvektiv gekühlt werden. Aus Fig. 9 erkennt man fer­ ner, daß die Kanäle 18 und 21 über verhältnismäßig kleine Durchtritts­ bohrungen 26 miteinander in Verbindung stehen. Diese Bohrungen 26 sind ebenfalls in Richtung der Schaufelhöhe übereinander gestaffelt ange­ ordnet, um eine Prallströmung der von Kanal 21 in Kanal 18 abfließen­ den Kühlluft zu gewährleisten.

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

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

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

Claims (7)

1. Turbinenschaufel eines Axialleit- oder Laufgitters eines Gastur­ binentriebwerkes, die als Metall-Keramik-Verbundschaufel an der Vorder- und/oder Hinterkante aus mindestens einem Keramikbauteil (1) besteht, das mit einem Endabschnitt (3) an einer korres­ pondierenden Ausnehmung (4) eines temperaturbeständigen metalli­ schen Grundkörpers (2) der Schaufel verankert ist, der wenigstens einen mit einem Kühlmittel versorgten Hohlraum (18) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die gesamte Vorder- und/oder Hinterkante von mindestens einem lösbar am Grundkörper (2) verankerten Keramikbauteil (1) ausge­ bildet ist,
• - an den mit Kühlluft versorgten Hohlraum (18), in Richtung auf das Keramikbauteil (1) derartig auslaufende Kühlluftbohrungen (19, 20) angeschlossen sind, daß sie erst im Falle einer örtli­ chen Beschädigung oder eines örtlichen Wegbrechens des Keramik­ bauteils (1) teilweise oder gänzlich freigelegt sind.

2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikbauteil (1) aus aus Siliziumkarbid (SiC) oder Bornitrid (BN) oder Zirkonoxyd (ZrO₂, teilweise oder ganz stabilisiert) oder Aluminiumtitanat (Al₂TiO₃) oder Aluminiumoxyd (Al₂O₃) gefertigt ist.

3. Turbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (3) des Keramikbauteils (1) schwalben­ schwanzartig oder hammerkopf- oder tannenbaumartig gestaltet ist.

4. Turbinenschaufel nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Endabschnitt (3) eines einzigen Kera­ mikbauteils (1) oder mehrerer keramischer Bauteilsegmente (5) korres­ pondierende Ausnehmung (4) an einem fuß- oder kopfseitigen Platten- bzw. Deckbandsegment (16; 7) endet und am übrigen Ende der Schaufel eine verriegelbare Einfüllöffnung (10) für das einzige Keramikbauteil (1) oder für die Bauteilsegmente (5) ausbildet.

5. Turbinenschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4) mit einer von außen zugänglichen Einfüllöffnung (10) durch eine Schaufelfußplatte (9) oder durch ein kopfseitiges Deckbandsegment (15) der Schaufel hindurchgeführt ist, wobei ein einziges Keramikbauteil (1) oder mehrere keramische Bauteilsegmente (5) durch Stifte (11) oder einen Sicherungsring (17) oder durch ein klammerartiges Sicherungselement (14) gegen ein Herausrutschen an der Schaufel gesichert sind.

6. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) in der Kombination aus einer Konvektions-, Aufprall- und Filmkühlung ausgebildet und gekühlt ist.

7. Turbinenschaufel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die druck- und/oder saugseitigen Außenflächen des metallischen Schaufelgrundkörpers Wärme­ dämmschichten, z. B. aus CeO₂, Y₂O₃, CaO, MgO, HfO₂, voll- oder teilstabilisiertem ZrO₂ oder Hochtemperaturemaillen aufgebracht sind.