Modulare Turbinenschaufel mit Plattform

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel (10) umfassend ein Schaufelblatt (12) und eine dazu modulare Plattform (13), welche entlang einer Längsachse (11) der Turbinenschaufel (10) aufeinanderfolgen. Um dabei eine modulare Turbinenschaufel (10) anzugeben, welche einerseits besonders einfach und simpel in der Konstruktion ist und andererseits eine besonders zuverlässige, langlebige sowie dauerhafte Verbindung der einzelnen Bestandteile untereinander gewährleistet, wird vorgeschlagen, dass das Schaufelblatt (12) einen Fortsatz (26) und die Plattform (17) ein äußeres Plattformteil (15) und ein zumindest zweiteiliges - in radialem Bezug auf die Längsachse (11) - inneres Plattformteil (13) umfasst, die an dem Fortsatz (26) des Schaufelblatts (12) seitlich anliegen und wobei das äußere Plattformteil (15) als ein den äußeren Rand des inneren Plattformteils (13) umgreifender endloser Plattformrahmen (18) ausgebildet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel mit einer Plattform und einem Schaufelblatt, welche entlang einer Längsachse der Turbinenschaufel unmittelbar aufeinander folgen.

[0002] Turbinenschaufeln und Verfahren zum Herstellen von Turbinenschaufel sind aus dem umfangreich vorhandenen Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise bekannt. Beispielsweise werden Turbinenschaufeln für Gasturbinen häufig in einem Gießverfahren hergestellt. Beim Gießen werden gleichzeitig Schaufelfuß, Plattform und Schaufelblatt aus dem Gießmaterial geformt, so dass derartige Turbinenschaufeln einstückig sind. Anschließend werden die dem Heißgas der Turbine ausgesetzten Flächen noch mit einer Korrosionsschutzschicht und einer Wärmeschutzschicht versehen, um die Lebensdauer der Turbinenschaufel zu erhöhen. Die gegossenen Turbinenschaufeln sind zumeist auch hohl ausgebildet, damit im Inneren ein Mittel zur Kühlung des Schaufelmaterials strömen kann. Turbinenschaufeln von Dampfmaschinen werden zumeist aus dem Vollen gefräst oder sind geschmiedet.

[0003] Die in stationären Turbomaschinen eingesetzten Turbinenschaufeln unterliegen beim Betrieb der Turbomaschine einer Vielzahl von Belastungen, die die Turbinenschaufeln sowohl in vorhersehbarer als auch in nicht vorhersehbarer Art und Weise altern und abnutzen lassen.

[0004] Im Detail treten sowohl niederzyklische als auch höherzyklische Ermüdungsbelastungen sowie auch thermo-mechanische Belastungen auf. Auch sind Turbinenschaufeln vor Oxidation und vor Kriechen zu schützen. Die vorgenannten Belastungen betreffen insbesondere die dem Heißgas oder Heißdampf unmittelbar ausgesetzten Oberflächen und Bestandteile der Turbinenschaufeln. Befestigungsseitig sind Turbinenschaufeln zudem noch sogenannten "Auflagerbelastungen" und "Reibbelastungen" ausgesetzt. Im Lichte dieser unterschiedlichen Belastungen und Anforderungen muss das Material von einstückigen Turbinenschaufeln so gewählt sein, dass nach Möglichkeit eine Vielzahl, wenn nicht sogar alle Belastungen vom Material aufgenommen werden, ohne dass eine vorzeitige Alterung oder ein vorzeitiges Lebensdauerende der Turbinenschaufel erreicht wird. Hinsichtlich der thermischen Belastung und hinsichtlich der Korrosionsbelastung ist es beispielsweise bekannt, Turbinenschaufeln von Gasturbinen mit einem Schichtsystem auszustatten, welches deren Material sowohl vor Korrosion als auch vor einem überhöhten Wärmeeintrag schützt.

[0005] Dennoch können in verschiedenen Bereichen der Turbinenschaufel Verschleißerscheinungen wie Risse auftreten, die den Betrieb der Turbomaschine gefährden. Aus diesem Grund ist es bekannt, Turbinenschaufeln nach einer vorbestimmten Einsatzzeit auf derartige Defekte hin zu überprüfen und bei Vorliegen eines derartigen Befundes die betroffenen Turbinenschaufeln auszutauschen oder wieder aufzubereiten.

[0006] Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik modulare Turbinenschaufeln bekannt, bei denen Schaufelblatt und Plattform separat hergestellte Bauteile sind, die mit Hilfe unterschiedlichster Konstruktionen oder Fügeverbindungen zu einer Turbinenschaufel zusammengesetzt sind.

[0007] Deren Nachteile können beispielsweise in einer im Vergleich zu einer monolithischen Turbinenschaufel kurzen Lebensdauer liegen, welche aufgrund von nur bedingt zuverlässigen Konstruktionen bzw. Verbindungen der einzelnen Bestandteile auftreten. Ebenso sind modulare Turbinenschaufeln häufig in der Konstruktion und Fertigung sehr aufwändig.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer modularen Turbinenschaufel, welche in einer besonders einfachen und dennoch äußerst zuverlässigen Art und Weise konstruiert und zusammengefügt ist.

[0009] Die auf die Turbinenschaufel gerichtete Aufgabe wird mit einer solchen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0010] Erfindungsgemäß umfasst die Turbinenschaufel zumindest eine Plattform und ein Schaufelblatt, welche entlang einer Längsachse der Turbinenschaufel - entsprechend der Radialrichtung einer Turbomaschine - unmittelbar aufeinanderfolgen, wobei das Schaufelblatt in Längsrichtung einen Fortsatz und die Plattform - in radialem Bezug auf die Längsachse - ein äußeres Plattformteil und ein zumindest zweiteiliges inneres Plattformteil umfasst, wobei das innere Plattformteil an dem Fortsatz des Schaufelblatts seitlich anliegt und das äußere Plattformteil als ein den äußeren Rand des inneren Plattformteils umgreifender endloser Plattformrahmen ausgebildet ist. Die Hauptbestandteile des inneren Plattformteils sind hier jeweils als Plattformelement bezeichnet.

[0011] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass separat hergestellte Plattformelemente einer Turbinenschaufel in besonders einfacher Art und Weise an einem separat hergestellten Schaufelblatt befestigt werden können, wenn diese seitlich an einer endseitigen Verlängerung des Schaufelblatts, einem sogenannten Fortsatz, angelegt werden und die beiden Plattformelemente mit Hilfe einer Klammer an den Fortsatz des Schaufelblatts angepresst werden. Beispielsweise kann am Fortsatz des Schaufelblatts saugseitig ein erstes Plattformelement und druckseitig ein zweites Plattformelement angeordnet sein. Die Klammer ist als ein endlos umlaufender Plattformrahmen ausgestaltet. Durch die ringförmige - endlose - Gestalt des Plattformrahmens kann dieser im Schrumpfsitz die Plattformelemente umklammern, so dass eine weitere Sicherung des Plattformrahmens gegen einen etwaigen Verlust nicht mehr zwingend erforderlich ist.

[0012] Der Fortsatz des Schaufelblatts ist über eine Stufe gegenüber der druckseitigen und saugseitigen Schaufelblattfläche zurückgesetzt, so dass eine in Bezug auf die Längsachse der Turbinenschaufel parallele Verschiebung der an der Stufe anliegenden Plattformelemente nicht möglich ist.

[0013] Der Plattformrahmen kann im Querschnitt unterschiedliche Formen aufweisen. Bevorzugt sind jedoch derartige Formen, die einen Formschluss mit dem Rand des inneren Plattformteils herbeiführen. Beispielweise kann die Querschnittform rautenförmig oder C-förmig ausgebildet sein. Der Rand des inneren Plattformteils ist dabei stets korrespondierend zur Querschnittsform ausgeführt.

[0014] Besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel ist, dass insbesondere auch zwei unterschiedliche Materialien für die Plattformelemente, das Schaufelblatt und für den Plattformrahmen verwendet werden können. So kann zusätzlich auf die unterschiedlichen lokalen Belastungen Rücksicht genommen werden, was ggf. zu einer verlängerten Lebensdauer der Turbinenschaufel führt.

[0015] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Turbinenschaufel ist die höhere Präzision hinsichtlich der äußeren Abmaße der Plattform, da diese beim Herstellen des Plattformrahmens sich einfacher herbeiführen lassen als beim Gießen einer rein monolithischen Turbinenschaufel.

[0016] Zum dauerhaften Verbinden des Plattformrahmens mit den Plattformelementen sind unterschiedliche Verfahren einsetzbar. Da der Plattformrahmen als endloser Rahmen ausgestaltet ist, bietet sich vorzugsweise das Aufschrumpfen des Plattformrahmens auf den umlaufenden Rand des inneren Plattformteils an. Vor dem Aufschrumpfen kann der Plattformrahmen erhitzt und/oder die Plattformelemente abgekühlt werden. Nach dem Zusammensetzen von Plattformrahmen und Plattformelementen und einer sich anschließenden Temperaturangleichung sitzt der Plattformrahmen dann fest an dem umlaufenden Rand des inneren Plattformteils. Auch Löten und Schweißen - punktuell als auch entlang der Verbindungslinie vom Rand des inneren Plattformteils und Plattformrahmen - sind möglich.

[0017] Von besonderem Vorteil ist diejenige Weiterbildung, bei der am freien Endes des Fortsatzes des Schaufelblatts ein Kragen ausgebildet ist, durch welchen in Verbindung mit der Stufe eine in Umfangsrichtung des Profils des Schaufelblatts endlose Nut bereitstellt ist, in der die Plattformelemente des inneren Plattformteils formschlüssig eingesetzt sind. Die Plattformelemente weisen dann fortsatznah eine Wanddicke auf, die im Wesentlichen der Nutbreite entspricht.

[0018] Das Besondere an der vorgeschlagenen Turbinenschaufel ist, dass die Plattformelemente mittels einer Bewegung senkrecht zur Längsachse an den Fortsatz angelegt werden und deren Sicherungselement gegen eine Zurückbewegung in Form des Plattformrahmens mit einer Bewegung quer dazu - also parallel zur Längsachse - den Plattformelementen übergestülpt wird. Danach ist lediglich sicherzustellen, dass allein der Plattformrahmen gegen Lösen gesichert ist. Eine Verschiebung der Plattform umfassend die Plattformelemente und den Plattformrahmen parallel zur Längsachse ist aufgrund der Stufe zwischen dem eigentlichen Schaufelblatt und dem Fortsatz sowie dem Kragen am Fortsatz ebenso blockiert.

[0019] Zweckmäßigerweise umfasst das innere Plattformteil zwei Plattformelemente, es können aber auch mehr Plattformelemente vorgesehen sein.

[0020] Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Materialien für die unterschiedlichen Bestandteile der Turbinenschaufel. Somit können beispielsweise das Schaufelblatt und die Plattformelemente aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, welche auf die jeweiligen lokalen Anforderungen und Belastungen, wie sie einleitend beschrieben worden sind, abgestimmt sind. Auch der Plattformrahmen kann aus einem für seine Zwecke am meisten geeigneten Material gefertigt sein. Somit können unterschiedliche Legierungen und Gussmaterialien innerhalb einer Turbinenschaufel verwendet werden.

[0021] Die Turbinenschaufel kann sowohl an ihrem ersten Schaufelblattende als auch an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende eine voranbeschriebene Plattform mit einem inneren Plattformteil mit mehreren Plattformelementen sowie einem äußeren Plattformteil gebildet aus einem Plattformrahmen ausgestattet sein. In diesem Fall weist das Schaufelblatt beidendseitig jeweils einen voranbeschriebenen Fortsatz auf.

[0022] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung können die mehreren Plattformelemente untereinander und/oder ein Plattformelement, mehrere Plattformelemente oder alle Plattformelemente mit dem Schaufelblatt über Bolzen miteinander gekoppelt sein. Beispielsweise, wenn lediglich zwei Plattformelemente vorgesehen sind, die den Fortsatz des Schaufelblatts umgreifen, können beide Plattformelemente einander gegenüberliegende, fluchtende Bohrungen aufweisen, in denen ein Bolzen eingesetzt ist. Dies verbessert die mechanische Kopplung zwischen den beiden Plattformelementen und erhöht die Festigkeit der aus einzelnen Bestandteilen zusammengesetzten Turbinenschaufel.

[0023] Des Weiteren können die Plattformelemente parallel zur Längsachse erstreckende Durchgangslöcher und/oder Sacklöcher aufweisen, in denen Bolzen eingesetzt sind, die auch in sich durch den Kragen des Fortsatzes erstreckende Öffnungen sitzen. Eine derartige Verbolzung von Fortsatz des Schaufelblatts mit den Plattformelementen verhindert auch ohne das Vorhandensein des Plattformrahmens das Lösen der Plattformelemente vom Schaufelblatt. Neben einem erleichterten Zusammenbau erhöht auch diese Maßnahme die Festigkeit der Turbinenschaufel sowie die Betriebssicherheit der Turbinenschaufel für den unwahrscheinlichen Fall, dass der Plattformrahmen ein- oder gar aufreißt.

[0024] Um eine Verschiebung des Plattformrahmens vom inneren Plattformteil zu verhindern, können das innere Plattformteil und das äußere Plattformteil über eine Nut- und Federverbindung koppelt sein.

[0025] Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung liegt der Plattformrahmen flächig an dem inneren Plattformteil an, wobei die Kontaktfläche zumindest teilweise mit der Längsachse einen Winkel einschließt, welcher größer als 0° und kleiner als 90° ist. Eine derartige Anordnung verhindert zumindest in einer Richtung eine Parallelverschiebung des Plattformrahmens entlang der Längsachse, was insbesondere bei der Verwendung der Erfindung an Turbinenlaufschaufeln von Vorteil ist. In diesem Fall wird die während des Betriebs der Turbomaschine auf den Plattformrahmen einwirkende Fliehkraft auch durch Formschluss aufgrund der in Bezug auf die Längsachse geneigten Kontaktfläche in das innere Plattformteil übertragen. Dies verhindert zuverlässig den Verlust des Plattformrahmens aufgrund der Fliehkraft.

[0026] Vorzugsweise beträgt der Winkel eine Größe zwischen 15° und 35°, beispielsweise liegt der Winkel bei 20°.

[0027] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Plattformrahmen an zumindest einer seitlich nach außen weisenden Fläche einen Schlitz zur Aufnahme eines Dichtelements auf. Eine derartige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass bei Verschleiß von im Plattformrand vorhandenen Schlitzen aufgrund der darin sitzenden blechförmigen Dichtelemente mit der nunmehr bereitgestellten Erfindung eine einfache und zuverlässige Möglichkeit besteht, auch derartige betriebsbeanspruchte Turbinenschaufeln wieder aufzuarbeiten. Zudem lassen sich derartige Schlitze kostengünstiger herstellen als bei rein monolithischen Turbinenschaufeln.

[0028] Zweckmäßigerweise kann die Turbinenschaufel sowohl als Leitschaufel oder als Laufschaufel ausgebildet sein.

[0029] Damit die Turbinenschaufel mit dem inneren Plattformteil und dem äußeren Plattformteil in Form des das innere Plattformteil umgreifenden endlosen Plattformrahmens auch bei Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden kann, ist es von Vorteil, wenn das innere Plattformteil und der Plattformrahmen in einem Beschichtungsvorgang beschichtet werden. Somit kann eine nahtlose Schutzschicht auf beide Plattformteile aufgebracht werden.

[0030] Die voranbeschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand der Figurenbeschreibung weiter erläutert. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels.

[0031] Es zeigen:

FIG 1

eine Turbinenschaufel in einer Art Explosions-Darstellung umfassend ein Schaufelblatt mit einem Fortsatz, ein zweiteiliges inneres Plattformteil und ein äußeres Plattformteil,

FIG 2

im Querschnitt die Turbinenschaufel nach FIG 1 im zusammengesetzten Zustand,

FIG 3

in perspektivischer Darstellung die Draufsicht auf die Turbinenschaufel aus FIG 2 und

FIG 4

die Turbinenschaufel aus FIG 1 mit einer kopfseitig angeordneten modularen Plattform.

[0032] In allen Figuren sind identische Merkmale mit identischen Bezugszeichen versehen.

[0033] In FIG 1 ist ein Teil einer Turbinenschaufel 10 nach Art einer Explosionszeichnung dargestellt. Die Turbinenschaufel 10 ist modular ausgestaltet und umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel somit als separat hergestellte Bestandteile ein Schaufelblatt 12, zwei Plattformelemente 14, 16 sowie einen Plattformrahmen 18 und mehrere diese miteinander verbindende Bolzen 20. Des Weiteren umfasst die Turbinenschaufel 10 eine virtuelle Längsachse 11.

[0034] Das Schaufelblatt 12 ist aerodynamisch gekrümmt und weist nach bekannter Manier eine Druckseite 22 sowie eine Saugseite 24 auf. Die Druckseite 22 und die Saugseite 24 verbinden sich an einer Vorderkante 23 und an einer Hinterkante 25. Im bestimmungsgemäßen Einsatz innerhalb einer Turbomaschine strömt ein Arbeitsmedium von der Vorderkante 23 zur Hinterkante 25.

[0035] An dem in FIG 1 dargestellten oberen Ende des Schaufelblatts 12 ist ein Fortsatz 26 vorgesehen, welcher einstückig mit dem Profil des Schaufelblatts 12 ausgebildet ist. Seitlich ist der Fortsatz 26 in analoger Weise zu der Druckseite 22 und der Saugseite 24 aerodynamisch gekrümmt. Jedoch ist der Fortsatz 26 von seinen Profilabmaßen wesentlich kleiner ausgebildet als das von den Schaufelblattwänden 22, 24 vorgegebene Profil des Schaufelblatts 12, so dass der Fortsatz sich über eine Stufe 28 an das Schaufelblatt 12 anschließt. Der Fortsatz 26 umfasst an seinem freien Ende 30 einen Kragen 32. Dieser Kragen 32 erstreckt sich quer zur Längsachse 11 und entlang des gesamten Umlaufs des Profils, wodurch er mit der Stufe 28 eine umlaufende Nut 34 bildet.

[0036] Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Kragen 32 des Fortsatzes 26 sowohl saugseitig als auch druckseitig jeweils drei Durchgangslöcher 36 vorgesehen, die in einer der Seitenwände der Nut 34 münden. Seitlich des Fortsatzes 26 sind zwei Plattformelemente 14, 16 angesiedelt, wobei auch eine größere Anzahl an Plattformelementen vorgesehen sein kann.

[0037] Die Plattformelemente 14, 16 weisen eine Plattformmaterialstärke auf, die im Wesentlichen der Breite der Nut 34 entspricht. Die Plattformelemente 14, 16 weisen stromauf der Vorderkante 23 bzw. stromab der Hinterkante 25 jeweils ein oder mehrere Sacklöcher 38 auf, in denen teilweise Bolzen 20 eingesetzt sind. Die Orientierung der Sacklöcher 38 ist einerseits senkrecht zur Längsachse 11 und andererseits so gewählt, dass bei eingesetzten Bolzen die beiden Plattformelemente 14, 16 aufeinander zugeschoben werden können, bis beide Plattformelemente 14, 16 in der Nut 34 sitzend am Fortsatz 26 anliegen. Zudem weisen die Plattformelemente 14, 16 an ihrer dem Arbeitsmedium abgewandten Seite, nachfolgend Rückseite 40 genannt, Sacklöcher 42 auf, welche, nachdem die Plattformelemente 14, 16 in der Nut 34 sitzen, mit den betreffenden Durchgangslöchern 36 des Kragens 32 fluchten. Sonach können stiftartige Bolzen in die einander fluchtenden Löcher 36, 42 eingeschoben werden, wodurch die Plattformelemente 14, 16 erstmalig mit dem Schaufelblatt 12 fest verbunden sind.

[0038] Anschließend wird der Plattformrahmen 18 parallel zur Längsachse 11 der Turbinenschaufel 10 verschoben, bis dieser die beiden Plattformelemente 14, 16 umklammert. Ein Schrumpfsitz des Plattformrahmens 18 ist dabei bevorzugt. Mit der Umklammerung werden die beiden Plattformelemente 14, 16 zum einen fest aneinander gepresst und zum anderen in die Nut 34 eingepresst, so dass sich diese aufgrund des dann entstandenen Formschlusses nicht mehr längs der Längsachse 11 verschieben können. Die beiden Plattformelemente 14, 16 bilden dann ein inneres Plattformteil 13 der Turbinenschaufel 10 und der Plattformrahmen 18 ein äußeres Plattformteil 15 der Turbinenschaufel 10. Inneres Plattformteil 13 und äußeres Plattformteil 15 bilden die Plattform 17 (FIG 2).

[0039] Um ein Lösen des Plattformrahmens 18 von den beiden Plattformelementen 14, 16 zu verhindern, ist an beiden Längskanten 41 des inneren Plattformteils 13 und an beiden Längsstreben 46 des Plattformrahmens 18 jeweils eine Nut- und Federverbindung ausgebildet sein. In FIG 1 ist an einer Innenseite der Längsstrebe 46 eine dazugehörige Feder 48 dargestellt und an der Längskante des Plattformelements 14 eine dazugehörige Nut 50. Selbst verständlich kann auch oder anstelle dessen an den Querkanten bzw. Querstreben jeweils eine Nut- und Federverbindung vorgesehen sein.

[0040] An der Rückseite 40 der Plattformelemente 14, 16 ist sowohl anströmseitig als auch abströmseitig eine bzw. mehrere Verhakungen 52 vorgesehen, um die Turbinenschaufel 10 in einen Turbinenleitschaufelträger einzuschieben und daran zu befestigen. Demnach ist die in FIG 1 dargestellte Turbinenschaufel 10 als Leitschaufel ausgebildet.

[0041] Sofern die Turbinenschaufel 10 als Laufschaufel ausgebildet ist, sind die zur Befestigung vorgesehenen Mittel der Turbinenschaufel 10 vorzugsweise monolithisch am Fortsatz 26 ausgebildet, so dass das als Schaufelfuß bezeichnete Mittel dann einstückig mit dem Fortsatz 26 und dem Schaufelblatt 12 verbunden ist. Eine umlaufende Nut 34 für die Plattformelemente 14, 16 ist auf jeden Fall auch bei der Laufschaufel vorgesehen.

[0042] FIG 2 zeigt schematisch eine teilperspektivische Schnittdarstellung der Turbinenschaufel 10 gemäß FIG 1 im montierten Endzustand. Jedoch sind in FIG 2 weder die im Kragen 32 angeordneten Löcher noch die darin sitzenden Bolzen dargestellt. Dagegen ist die Aufteilung des inneren Plattformteils 13 in das druckseitige Plattformelement 14 und das saugseitige Plattformelement 16 gemäß der perspektivischen Darstellung in FIG 3 erkennbar.

[0043] Bei den in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Turbinenschaufeln ist die - in ihrer Betriebslage innerhalb einer axialen Turbomaschine - radial außen und somit fußseitig am Schaufelblatt 12 angesiedelte Plattform 17 erfindungsgemäß ausgestaltet. Dagegen zeigt FIG 4 die Turbinenschaufel 10 mit ihrem kopfseitigen Ende 55, welches in analoger Art und Weise zum fußseitigen Ende eine modulare Plattform 17 umfassend zwei Plattformelemente 14, 16 sowie den Plattformrahmen 18 aufweisen kann. Hier unterscheidet sich das kopfseitige Ende 55 vom fußseitigen Ende lediglich hinsichtlich der dem Arbeitsmedium abgewandten Seite der Plattform 17. Gewöhnlicher Weise sind bei Turbinenleitschaufeln 10, welche in stationären Gasturbinen verwendet werden, am kopfseitigen Ende 55 sogenannte U-Ringe angebracht, welche die in einem Ring angeordneten Leitschaufeln kopfseitig miteinander koppeln und verbinden. Zusätzlich ist in FIG 4 ein Schlitz 54 an einer seitlichen nach außen weisenden Fläche 53 des Plattformrahmens 18 gezeigt. Der Schlitz 54 dient zur Aufnahme von blechförmigen Dichtelementen, welche zwischen einander benachbarten Leitschaufeln zur Abdichtung des zwischen ihnen vorhandenen Spalts vorgesehen sein kann.

[0044] Insgesamt betrifft die Erfindung eine Turbinenschaufel 10 umfassend ein Schaufelblatt 12 und eine dazu modulare Plattform 17, welche entlang einer Längsachse 11 der Turbinenschaufel 10 aufeinanderfolgen. Um dabei eine modulare Turbinenschaufel 10 anzugeben, welche einerseits besonders einfach und simpel in der Konstruktion ist und andererseits eine besonders zuverlässige, langlebige sowie dauerhafte Verbindung der einzelnen Bestandteile untereinander gewährleistet, wird vorgeschlagen, dass das Schaufelblatt 12 einen Fortsatz 26 und die Plattform 17 ein äußeres Plattformteil 15 und ein zumindest zweiteiliges - in radialem Bezug auf die Längsachse 11 - inneres Plattformteil 13 umfasst, die an dem Fortsatz 26 des Schaufelblatts 12 seitlich anliegen und wobei das äußere Plattformteil 15 als ein den äußeren Rand des inneren Plattformteils 13 umgreifender endloser Plattformrahmen 18 ausgebildet ist.

Ansprüche

1. Turbinenschaufel (10) mit einer Plattform (17) und einem Schaufelblatt (12), welche entlang einer Längsachse (11) der Turbinenschaufel (10) aufeinander folgen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaufelblatt (12) in Längsrichtung einen Fortsatz (26) und
die Plattform (17) - in radialem Bezug auf die Längsachse (11) - ein äußeres Plattformteil (15) und ein inneres Plattformteil (13) mit zumindest zwei Plattformelementen (14, 16) umfasst, welche Plattformelemente (14, 16) an dem Fortsatz (26) des Schaufelblatts (12) seitlich anliegen und wobei das äußere Plattformteil (15) als ein den äußeren Rand des inneren Plattformteils (13) umgreifender endloser Plattformrahmen (18) ausgebildet ist.

2. Turbinenschaufel (10) nach Anspruch 1,
bei der der Plattformrahmen (18), das innere Plattformteil (13) und das Schaufelblatt (12) mit dem Fortsatz (26) als voneinander separat hergestellte Bestandteile ausgebildet sind.

3. Turbinenschaufel (10) nach Anspruch 1 oder 2,
bei der das innere Plattformteil (13) zwei, drei oder vier Plattformelemente (14, 16) umfasst.

4. Turbinenschaufel (10) nach Anspruch 3,
bei der die Plattformelemente (14, 16) - in Bezug auf die Längsachse (11) - formschlüssig mit dem Schaufelblatt (12) verbunden sind.

5. Turbinenschaufel (10) nach Anspruch 3 oder 4,
bei der die mehreren Plattformelemente (14, 16) untereinander und/oder ein Plattformelement (14, 16), mehrere Plattformelemente (14, 16) oder alle Plattformelemente(14, 16) mit dem Schaufelblatt (12) über in Löchern sitzenden Bolzen (20) miteinander gekoppelt sind.

6. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
welche beidendseitig am Schaufelblatt (12) eine entsprechende Plattform (17) aufweist.

7. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der das innere Plattformteil (13) und der Plattformrahmen (18) zumindest eine Nut- und Federverbindung aufweist.

8. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der der Plattformrahmen (18) flächig an dem inneren Plattformteil (13) seitlich anliegt und die Anlagefläche zumindest teilweise mit der Längsachse einen Winkel einschließt, welcher größer als 0° und kleiner als 90° ist.

9. Turbinenschaufel (10) nach Anspruch 8,
bei der der Winkel eine Größe zwischen 10° und 35° aufweist.

10. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der der Plattformrahmen (18) an zumindest einer nach außen weisenden Fläche (53) einen Schlitz (54) zur Aufnahme eines Dichtelements aufweist.

11. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei der der Plattformrahmen (18) auf dem inneren Plattformteil (13) aufgeschrumpft ist und/oder mit diesem verlötet und/oder verschweißt ist.

12. Turbinenschaufel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ausgebildet als Turbinenleitschaufel, wobei deren Befestigungsmittel an zumindest einem der Plattformelemente (14, 16) jeweils monolithisch angeordnet ist.

13. Turbinenschaufel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ausgebildet als Turbinenlaufschaufel, wobei deren Befestigungsmittel an dem Fortsatz (26) des Schaufelblatts (12) monolithisch angeordnet ist.

Zeichnung