Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine gekühlte Gasturbinenschaufel mit einem Deckband,
in dem ein Kühlkanalsystem vorgesehen ist, das radial zur Gasturbinenschaufel mit
einer Deckplatte abgeschlossen ist.
Stand der Technik
[0002] Im Bestreben der Wirkungsgradsteigerung von Strömungskraftmaschinen, insbesondere
von Gasturbinenanlagen, spielt die Erreichbarkeit möglichst hoher Verbrennungstemperaturen
eine besonders wichtige Rolle, zumal hierdurch der thermische Wirkungsgrad des Verbrennungsprozesses
direkt optimierbar ist. Hohe Verbrennungstemperaturen haben jedoch zur Folge, dass
die den beim Verbrennungsprozess entstehenden Heissgasen ausgesetzten Gasturbinenkomponenten
überaus hohen thermischen Materialbelastungen unterliegen. Letztere bilden zugleich
auch die derzeit herrschenden technischen Grenzen für eine mögliche weitere Erhöhung
der Verbrennungstemperaturen, zumal die innerhalb der Brennkammer erzielbaren Temperaturen
weit über den thermischen Belastungsgrenzen jener Materialien liegen, aus denen die
im Heisskanal der Gasturbine befindlichen Gasturbinenkomponenten bestehen, allen voran
die Gasturbinenschaufeln.
[0003] Um die thermischen Belastungsgrenzen der im Heissgaskanal befindlichen Anlagenkomponenten
trotz bestehenden materialbestimmten Maximaltemperaturen dennoch steigern zu können,
werden die hitzeexponierten Anlagenkomponenten durch Vorsehen entsprechender Kühlkanalsysteme
durch gezielte Zufuhr von Kühlluft aktiv gekühlt.
[0004] Wie bereits vorstehend erwähnt, erfordern aufgrund der thermisch starken Belastung
die der in Strömungsrichtung der Brennkammer nachgeordneten Gasturbinenschaufeln höchst
effektive Kühlmaßnahmen um die für einen Dauerbetrieb erforderlichen, materialbedingten
Grenztemperaturen innerhalb der Schaufelanordnungen nicht zu überschreiten.
[0005] In an sich bekannter Weise bestehen Gasturbinenschaufeln, gleichgültig ob es sich
um Leit- oder Laufschaufeln handelt, üblicherweise aus einem Schaufelfuß und einem
Schaufelblatt, das zumeist radial von einem Deckband überragt ist. Das im Inneren
einer Gasturbinenschaufel vorgesehene Kühlsystem besteht in aller Regel aus einer
Vielzahl einzelner Kühlkanäle, die sich von Seiten des Schaufelfußes radial durch
die gesamte Turbinenschaufel bis hin zum Deckband erstrecken. Innerhalb des Deckbandes
sind Kühlkanalbereiche vorgesehen, in denen zur Kühlluftab- und umlenkung Strömungsleitstrukturen
vorgesehen sind, um die Kühlwirkung innerhalb des Deckbandes zu verbessern.
[0006] Aus Gründen, die sich aus dem Gussverfahren bei der Schaufelherstellung ergeben,
weist eine als Halbfertigprodukt nach dem Gussverfahren und Entfernen des unter anderem
die Kühlkanäle erzeugenden Gusskerns, vorliegende Turbinenschaufel insbesondere im
Bereich des Deckbandes große Öffnungen auf, die zwar ein nachträgliches Einfügen vorstehend
genannter Strömungsleitstrukturen, beispielsweise einer Prall- Kühlplatte, erlaube,
die es jedoch gilt, gasdicht abzudichten. Hierzu dient eine weitgehend an die Öffnungskontur
angepasste Verschlussplatte oder sogenannte Deckplatte, die üblicherweise mit dem
Deckband der Gasturbinenschaufel mittels Hochtemperaturlöten verbunden wird.
[0007] In Fig. 2a bis 2c ist eine an sich bekannte Verbindung zwischen einer Deckplatte
6 und dem Deckband 2 einer Turbinenschaufel dargestellt. In Fig. 2a ist eine perspektivische
Darstellung einer Turbinenschaufel mit einem Schaufelblatt 1 und einem Deckband 2
gezeigt. Das Deckband 2 weist zwei jeweils mit einer Nutkontur 3 ausgebildete Seitenkanten
4 und 5 auf, entlang derer eine Deckplatte 6 formschlüssig eingeschoben ist. Der Querschnitt
entlang der Schnittlinie S1 ist in Fig. 2b dargestellt. Die Nutkontur 3 überdeckt
teilweise die in das Deckband 2 eingeschobene Deckplatte 5, die neben dem Formschluss
zwischen Nutkontur 3 und der Deckplatte 6 durch eine Lötverbindung 7 fixiert ist.
Aus der Querschnittsdarstellung gemäß der Fig. 2b sind die zwischen der Deckplatte
6 und dem Deckband 2 eingeschlossenen Kühlkanäle K zu entnehmen, durch die Kühlluft
durch das nicht im weiteren dargestellte Kühlsystem innerhalb der Gasturbinenschaufel
geleitet wird.
[0008] Kommt es entlang der form- und stoffschlüssigen Fügeverbindung entlang der Seitenkanten
4 und 5 zu einem Bruch innerhalb der Lötverbindung 7, so kann sich die Deckplatte
6 längs der Seitenkante 4 aufgrund des bestehenden Formschlusses vom Deckband 2 nicht
lösen. Anders sieht es jedoch längs der in Fig. 2a vorderen und hinteren Seitenkanten
8 und 9 aus, deren zugehöriger Schnitt längs der Schnittlinie S2 in Fig. 2c dargestellt
ist. Längs der Seitenkanten 8 und 9 ist die Deckplatte 6 lediglich über eine Lötverbindung
7 im Wege einer metallurgischen Verbindung mit dem Deckband 2 verfügt. Es besteht
in diesem Fall kein zusätzlicher Formschluss. Treten jedoch im Bereich dieser Fügeverbindung
aufgrund der hohen thermischen Belastungen sowie mechanischen Deformationen, die sich
im Betrieb einer Gasturbine ergeben, Risse innerhalb der Lötverbindung 7 auf, so kommt
es unvermeidbar zu lokalen Ablösungen zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2,
die schließlich zum Totalverlust der Deckplatte 6 führen. Ein derartiger Deckplattenverlust
führt jedoch zu einem katastrophalen Schaden innerhalb der Gasturbinenanlage, durch
den die Anlage stillgelegt werden muss, um umfangreiche Instandsetzungsmaßnahmen durchführen
zu können.
Darstellung der Erfindung
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gekühlte Gasturbinenschaufel mit einem
Deckband, in dem ein Kühlkanalsystem vorgesehen ist, das radial zur Gasturbinenschaufel
mit einer Deckplatte abgeschlossen ist, derart auszubilden, dass die Deckplatte mit
dem Deckband in einer sicheren Weise verfügt ist und bei der der vorstehend genannte
Totalverlust der Deckplatte ausgeschlossen werden kann. Ferner gilt es Leckageverluste
bei auftretenden Rissen in der Fügeverbindung zwischen der Deckplatte und dem Deckband
entscheidend zu minimieren. Die zu treffenden Maßnahmen sollen dabei einen nur geringen
konstruktiven Aufwand erfordern, durch den die Herstellungskosten von gekühlten Gasturbinenschaufeln
nicht oder nur unwesentlich verteuert werden.
[0010] Die der Aufgabe zugrundeliegende Lösung ist im Anspruch 1 angegeben. Die den Erfindungsgedanken
vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
[0011] Erfindungsgemäß ist eine gekühlte Gasturbinenschaufel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 derart ausgebildet, dass die Deckplatte einen Umfangsrand aufweist, längs dessen
gesamten Erstreckung die Deckplatte mit dem Deckband der Gasturbinenschaufel eine
durchgehende Formverbindung oder eine Vielzahl lokal begrenzter Formverbindungen eingeht.
[0012] Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik gemäß der in Fig. 2a dargestellten
Gasturbinenschaufel, die lediglich an zwei gegenüberliegenden Seitenkanten aufgrund
der dort vorhandenen Aufnahmenut eine Formverbindung zwischen der Deckplatte und dem
Deckband gewährleistet, gilt es auch längs der anderen beiden Seitenkanten entsprechende
Formschlussverbindungen vorzusehen, so dass die Deckplatte möglichst entlang ihres
gesamten Umfangsrandes mit dem Deckband einer Gasturbinenschaufel eine Formschlussverbindung
eingeht.
[0013] Konstruktions- und montagebedingt kann diesem Erfordernis durch die an sich bekannte
Gasturbinenschaufel gemäß Fig. 2a nicht entsprochen werden, zumal die Deckplatte zur
Montage seitlich längs zu den Seitenkanten 4 und 5 in die Aufnahmenut 3 eingeschoben
wird. Ein mögliches, nachträgliches Anbringen entsprechender nutförmig ausgebildeter
Längsleisten längs der Seitenkanten 8 und 9 an dem in Fig. 2a dargestellten Deckbands
2 würde den Gesamtaufwand in der Herstellung der Gasturbine entscheidend erhöhen,
zudem stellen die für das Anbringen derartig möglicher Seitenleisten erforderlichen
Lötnähte weitere mechanische "Sollbruchstellen" dar.
[0014] Demgegenüber sieht ein erfindungsgemäß ausgebildetes Deckband ein an die Form und
Größe des Umfangsrandes der Deckplatte angepasste Aufnahmekontur im Sinne eines Kastenrahmens
vor, in die die Deckplatte radialwärts vollständig eingefügt werden kann. Die Aufnahmekontur
weist vorzugsweise einen stufenförmigen Querschnitt auf, vergleichbar dem eines Bilderrahmens,
in dem ein Bild rückseitig eingefügt werden kann. Der stufenförmige Querschnitt der
Aufnahmekontur weist hierbei eine radial- oder schräg radialwärts erste und eine axialwärts
orientierte zweite Stufenfläche, die sogenannte Auflagefläche auf, auf der die Deckplatte
mit ihrem gesamten Umfangsrand ablegbar ist. Die Richtungsangaben radial- bzw. axialwärts
beziehen sich auf übliche Richtungsangaben, die in Verbindung mit einer axialdurchströmten
Rotoranordnung innerhalb einer Gasturbinenanlage üblicherweise verwendet werden.
[0015] Zwischen dem Umfangsrand der in die Aufnahmekontur eingesetzten Deckplatte und der
radial- oder schräg radialwärts orientierten ersten Stufenfläche ist ein Zwischenspalt
vorgesehen, in den ein Fügemittel, vorzugsweise Lötmaterial, einbringbar ist. Vorzugsweise
ist das Lötmaterial derart gewählt, dass das Lötmaterial nach erfolgtem Löt- und/oder
Wärmebehandlungsprozess keine oder nur eine geringe Duktilität aufweist, also spröde
ist.
[0016] Durch die dem Lötmaterial innewohnende Sprödigkeit treten bereits zu Beginn der ersten
Inbetriebnahme der Gasturbinenschaufeln aufgrund thermisch bedingter Deformationen
Risse innerhalb der Lötnaht auf, die sich als "zickzack"-förmig verlaufende Bruchlinien
bzw. -flächen ausbilden und die Lötnaht vollständig durchsetzen. Erstaunlicherweise
sind es gerade diese sich ausbildenden Bruchflächen, die einen sicheren Formschluss
garantieren und überdies zu einer biegespannungsfreien Lötverbindung zwischen Deckplatte
und Deckband beitragen.
[0017] Zwar stellt der sich innerhalb der Lötnaht ausbildende Haar-Riss grundsätzlich eine
Kühlluftleckage dar, durch den Kühlluft aus dem von der Deckplatte begrenzten Kühlluftsystem
innerhalb der Gasturbinenschaufel nach außen entweichen kann, doch ist dieser Kühlluftverlust
verschwindend klein und fällt nicht weiter ins Gewicht. Zudem bilden sich an den Oberflächen
des Risses innerhalb der Lötnaht Oxidationsschichten aus, die einerseits den Rissspalt
zu reduzieren vermögen und darüber hinaus für einen spielfreien Sitz der Deckplatte
innerhalb der durch die Lötnaht vorgegebenen Formschlussverbindung trotz vorherrschender
großer Vibrationen während des Betriebes der Gasturbine sorgen.
[0018] Auf weitere Einzelheiten bezüglich der vorstehend beschriebenen Formschlussverbindung,
die auf einer Rissbildung innerhalb der die Deckplatte vollständig umgebenden Lötnaht
basiert, ist der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf die nachstehenden Ausführungsbeispiele
zu entnehmen.
[0019] Alternativ zu einer Lötnaht und eines sich darin ausbildenden Haar-Risses zur Schaffung
eines spiel- und biegespannungsfreien Sitzes der Deckplatte innerhalb des Deckbandes,
eignet sich erfindungsgemäß auch ein mechanisches Haltemittel, das sowohl eine Wirkverbindung
mit dem Deckband als auch der Deckplatte eingeht.
[0020] In einer einfachen Ausführungsform sieht die hierzu die erste, vorzugsweise radial
orientierte Stufenfläche der Aufnahmekontur innerhalb des Deckbandes eine umlaufende
Befestigungsnut vor, in die zumindest hälftig die Aussenkontur eines Sprengringes
eingreifen kann, der die Deckplatte in geeigneter Form umgibt. Ein Einfügen der Deckplatte
in die Aufnahmekontur des Deckbandes erfolgt durch mechanisches Zusammenschnüren des
Sprengringes, der sich nach entsprechendem Verfügen innerhalb der Befestigungsnut
im Deckband auszuspreizen vermag und somit eine Formschlussverbindung zwischen Deckband
und Deckplatte gewährleistet. Alternativ zur Verwendung eines Sprengringes können
auch stangenförmig ausgebildete Haltemittel zur Schaffung einer Formschlussverbindung
zwischen Deckplatte und Deckband verwendet werden, indem diese durch geeignete Bohrungen
innerhalb der Deckplatte und dem Deckband eingefügt werden. Die stangenartig ausgebildeten
Haltemittel können tangential oder radial verlaufend zwischen Deckplatte und Deckband
in entsprechenden Befestigungsöffnungen eingeschoben werden. Zwar wird auf diese Weise
die Deckplatte längs ihres gesamten Umfangsrandes nicht durch eine durchgehende Formschlussverbindung
mit dem Deckband verfügt, wie es bei einer umlaufenden Lötverbindung der Fall ist,
doch wird auch auf diese Weise für einen sicheren Sitz der Deckplatte auf in dem Deckband
gesorgt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0021] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch
beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1a
- perspektivische Draufsicht auf ein Deckband mit eingesetzter Deckplatte,
- Fig. 1 b
- Querschnitt durch die Aufnahmekontur eines Deckbandes mit eingefügter Deckplatte,
- Fig. 2a,b,c
- Darstellungen einer bekannte Deckplatte-DeckbandVerbindung (Stand der Technik),
- Fig. 3a, b
- Darstellungen zur Rissbildung innerhalb der Lötnaht,
- Fig. 4a bis c
- Formschlussverbindung mittels Einsatzteil,
- Fig. 5 a,b,c
- Darstellung alternativer Fügegeometrien,
- Fig. 6
- Darstellung von Formschlussverbindungen mittels mechanischem Haltemittel.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
[0022] Fig. 1a zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine Gasturbinenschaufel mit einem
Deckband 2, das an seiner radialwärts orientierten Oberseite eine rechteckförmige
Ausnehmung 10 vorsieht, in die die Deckplatte 6 radialwärts von oben vollständig eingefügt
ist. Zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2 ist eine Lötnaht 7 eingebracht,
die die Umfangskontur der Deckplatte 6 vollständig umgibt.
[0023] In Fig.1b ist ein Querschnitt durch eine beliebige Stelle quer zur Aufnahmekontur
innerhalb des Deckbandes 2 gezeigt. Die Aufnahmekontur des Deckbandes 2 weist eine
erste schräg radialwärts gerichtete erste Stufenfläche 11 sowie eine axialwärts orientierte
zweite Stufenfläche, die sogenannte Auflagefläche 12 auf. Die Stufentiefe der Aufnahmekontur
ist vorzugsweise gerade so gewählt, dass die Oberfläche der Deckplatte 6 bündig mit
der Oberfläche des Deckbandes 2 abschließt. Zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband
2 ist zum Einfügen der Deckplatte 6 ein Zwischenspalt 13 vorgesehen, der zumindest
so groß gewählt ist, dass ein einfaches Einfügen der Deckplatte 6 in die Aufnahmekontur
des Deckbandes 2, aufgrund eines vorhandenen Einbauspiels 16 möglich ist. Der sich
zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2 befindliche Zwischenspalt 13 wird nachfolgend
mit Lötmaterial 14 vollständig ausgefüllt und verlötet, wobei das Lötmaterial 14 eine
möglichst geringe Duktilität bzw. hohe Sprödhärte nach erfolgtem Lötvorgang aufweist.
[0024] Wird eine derart ausgebildete Gasturbinenschaufel in Betrieb genommen, so bilden
sich aufgrund der bestehenden Sprödigkeit und vorherrschenden Vibrationen Risse längs
der Lötnaht 7 aus. Fig. 3a zeigt einen derartigen Riss 15, der sich aus zwei Zick-Zack-förmig
verlaufenden, sich unmittelbar gegenüberliegenden Bruchflächen zusammensetzt. Da der
Rissverlauf einen statistischen Verlauf annimmt und somit längs der Bruchflächen Bruchflächenabschnitte
aufweist, die schräg zur Radialrichtung der Gasturbinenschaufel und somit zu den an
der Gasturbinenschaufel angreifenden Zentrifugalkräften geneigt sind, trägt eine innige
Verzahnung zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband längs der Lötnaht dazu bei,
dass sich die Deckplatte 6 vom Deckband 2 nicht ablösen kann. Darüberhinaus erlaubt
die lose vielzackige Formschlussverbindung einen biegespannungsfreien Sitz der Deckplatte
6 innerhalb des Deckbandes, wodurch die Deckplatte 6 geringeren mechanischen Verspannungen
sowie auch Vibrationen ausgesetzt ist.
[0025] Fig. 3b zeigt eine Fügevariante unter Verwendung eines zusätzlichen Verschlussstreifens
16, der beidseitig durch zwei Lötnähte 7, 7' verlötet ist. Der Verschlussstreifen
16 ist aus einem Hochtemperatur-beständigen Material gefertigt, das über eine weit
höhere Duktilität verfügt, als das Lätmaterial selbst, so dass der Verschlussstreifen
16 zu einer Schwingungsdämpfung der Deckplatte 6 innerhalb des Deckbandes 2 beiträgt.
[0026] In Fig. 4a ist der Einsetzvorgang der Deckplatte 6 in die Aufnahmekontur des Deckbandes
2 dargestellt. Ein zwischen dem Deckband 2 und der Deckplatte 6 vorhandenes Einbauspiel
16 sorgt für ein ungehindertes radiales Einsetzen der Deckplatte 6 in das Deckband
2. In Fig. 4b ist das Einfügen eines Verschlussstückes 16 dargestellt, das als Formteil
einstückig in den Zwischenspalt 13 eingefügt wird. Das Verschlussstück 16 verfügt
über eine ausreichend hohe Duktilität sowie Hochtemperaturbeständigkeit, so dass es
in der Lage ist, die zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2 auftretenden Kräfte
schadlos zu übertragen. In Fig. 4c ist ein Kräfteverlauf zwischen der Deckplatte 6,
dem Verschlussstück 17 und dem Deckband 2 dargestellt. Aufgrund der schräg zur Radialrichtung
orientierten Spaltlängserstreckung wirken die mit Pfeilen in Fig. 4c dargestellten
Kraftvektoren derart auf das Verschlussstück 16 ein, so dass das Verschlussstück 17
die Deckplatte 6 daran hindert, sich radial aus dem Deckband 2 zu lösen.
[0027] In Fig. 5a, b und c sind verschiedene Ausführungsbeispiele für Formschlussverbindungen
zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2 dargestellt. In Fig. 5a ist ein radialwärts
gerichteter Spalt zwischen Deckband 2 und Deckplatte 6 mit Lotmaterial aufgefüllt.
Fig. 5b zeigt einen schräg radialwärts geneigten Lötspalt. In Fig. 5c ist der Zwischenspalt
zwischen Deckplatte 6 und Deckband 2 radialwärts ausgebildet und lediglich im oberen
Bereich ist eine keilförmig ausgebildete Lötverbindung 7 eingebracht. Hierbei überragt
das Deckband 2 die Deckplatte 6 ein wenig, so dass sich ein dreieickförmiger Lötkeil
7 zwischen Deckband 2 und Deckplatte 6 ausbilden kann. Untersuchungen haben gezeigt,
dass sich bei einer derart keilförmig ausgebildeten Lötverbindung 7 ein Rissverlauf
einstellt, der in etwa 45° bezogen zur Radialrichtung verläuft und somit zu einer
stabilen Formschlussverbindung zwischen der Deckplatte 6 und dem Deckband 2 führt.
[0028] Allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen mit Lötnaht, innerhalb der sich
eine Rissbildung einstellt, ist gemeinsam, dass die Formschlussverbindung auf der
innigen Verzahnung der sich zickzack-förmig ausbildenden Risslinie basiert.
[0029] Alternativ oder in Kombination zur vorstehend genannten Fügeverbindung kann die Verwendung
eines mechanischen Haltemittels zwischen Deckplatte und Deckband zu einer langzeitstabilen
und sicheren Formschlussverbindung beitragen. Fig. 6 zeigt hierzu einen entsprechenden
Verbindungsquerschnitt zwischen Deckplatte 6 und Deckband 2. Zwischen dem Deckband
2 und der Deckplatte 6 ist ein Sprengring 18 eingebracht, der beidseitig teilweise
in den Umfangsrand der Deckplatte 6 sowie in das Deckband 2 hineinragt. Alternativ
zur Verwendung eines Sprengringes 18 können stangenförmig ausgebildete Formkörper
vorgesehen werden, die durch seitliche Montageöffnungen innerhalb des Deckbandes sowie
der Deckplatte einbringbar sind.
Bezugszeichenliste
[0030]
- 1
- Schaufelblatt
- 2
- Deckband
- 3
- Nutkontur
- 4,5
- Seitenkanten des Deckbandes
- 6
- Deckplatte
- 7
- Lötmaterial
- 8,9
- Seitenkanten des Deckbandes
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Erste Stufenfläche
- 12
- Zweite Stufenfläche
- 13
- Zwischenspalt
- 14
- Lömaterial
- 15
- Riss
- 16
- Einbauspiel
- 17
- Verschlusselement
- 18
- Mechanisches Haltemittel
- K
- Kühlkanäle
1. Gekühlte Gasturbinenschaufel mit einem Deckband (2), in dem ein Kühlkanalsystem (K)
vorgesehen ist, das radial zur Gasturbinenschaufel mit einer Deckplatte (6) abgeschlossen
ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (6) einen Umfangsrand aufweist, längs dessen gesamter Erstreckung
die Deckplatte (6) mit dem Deckband (2) eine durchgehende Formverbindung oder eine
Vielzahl lokal begrenzter Formverbindungen eingeht.
2. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl lokal begrenzter Formverbindungen gleichmäßig längs des Umfangsrandes
verteilt sind.
3. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Deckband (6) eine nach Form und Größe des Umfangsrandes der Deckplatte (2) angepaßte
Aufnahmekontur aufweist, mit einem stufenförmigen Querschnitt, der eine radial- oder
schräg radialwärts erste (11) und eine axialwärts orientierte zweite Stufenfläche
(12), die sogenannte Auflagefläche, vorsieht und in die die Deckplatte (6) radialwärts
auf die Auflagefläche aufsetzbar ist, und
dass im Bereich zwischen der ersten Stufenfläche (11) und dem Umfangsrand der Deckplatte
(6) ein Haltemittel eingebracht ist, das die Formverbindung gewährleistet.
4. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Stufenfläche (11) und der in die Aufnahmekontur eingesetzten
Deckplatte (6) ein Zwischenspalt (13) vorgesehen ist.
5. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufenfläche (11) und der Umfangsrand geradlinig ausgebildet sind und der
Zwischenspalt (13) eine weitgehend konstante Spaltbreite aufweist, und
dass der Zwischenspalt (13) radial oder schräg-radial zur Gasturbinenschaufellängsrichtung
orientiert ist.
6. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel ein Fügemittel ist, das im Bereich zwischen der ersten Stufenfläche
(11) und dem Umfangsrand der Deckplatte (6) eingebracht ist und eine innige Fügeverbindung
jeweils mit der ersten Stufenfläche (11) und dem Umfangsrand eingeht, und
dass innerhalb des Fügemittels längs der Erstreckung beider Fügeverbindungen wenigstens
eine das Fügemittel vollständig durchsetzende Bruchfläche (15) vorgesehen ist mit
schräg zur Radialrichtung verlaufenden Bruchflächenabschnitten.
7. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass Fügemittel ein Lötmaterial (7) ist, das über keine oder nur geringe Duktiliät verfügt.
8. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufenfläche (11) derart bemessen ist, dass sie die in die Aufnahmekontur
eingesetzte Deckplatte (6) überragt,
dass das Fügemittel zumindest oberhalb der Deckplatte (6) zwischen der Deckplatte
(6) und der die Deckplatte (6) überragenden ersten Stufenfläche (11) vorgesehen ist,
und dass die Bruchfläche (15) schräg radial das Fügemittel durchsetzt.
9. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchfläche (15) im Winkelbereich von etwa 45° bezogen auf die Deckplatte (6)
verläuft.
10. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsrand der Deckplatte (6) eine längs des Umfangsrandes verlaufende Befestigungskontur
aufweist, in die ein mechanisches Haltemittel (18) einbringbar ist, und
dass längs der ersten Stufenfläche (11) eine zur Befestigungskontur der Deckplatte
(6) korrespondierende Befestigungskontur vorgesehen ist, in die im verfügten Zustand
der Deckplatte (6) innerhalb der Aufnahmekontur das mechanische Haltemittel (18) kraftschlüssig
einmündet.
11. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Haltemittel (18) eine Art Sprengring ist, der innerhalb der Befestigungskontur
der Deckplatte (6) vorgesehen ist.
12. Gekühlte Gasturbinenschaufel nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Haltemittel (18) aus einer Anzahl stangenförmig ausgebildeter Formkörper
besteht, die durch seitliche Montageöffnungen innerhalb des Deckbandes zwischen Umfangsrand
der Deckplatte und erster Stufenfläche in die Befestigungskontur einbringbar sind.