VERWENDUNG DERSELBEN

BESCHREIBUNG Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufschaufel für eine Strömungsmaschine.

Stand der Technik

Bei der Strömungsmaschine kann es sich bspw. um ein Strahltriebwerk handeln, z. B. um ein Mantelstromtriebwerk. Funktional gliedert sich die Strömungsmaschine in Verdichter, Brennkammer und Turbine. Etwa im Falle des Strahltriebwerks wird angesaugte Luft vom Verdichter komprimiert und in der nachgelagerten Brennkam mer mit hinzugemischtem Kerosin verbrannt. Das entstehende Heißgas, eine Mi schung aus Verbrennungsgas und Luft, durchströmt die nachgelagerte Turbine und wird dabei expandiert. Die Turbine ist in der Regel aus mehreren Stufen mit jeweils einem Stator (Leitschaufelkranz) und einem Rotor (Laufschaufelkranz) aufgebaut, die Rotoren werden von dem Heißgas angetrieben. In jeder Stufe wird dem Heißgas dabei anteilig innere Energie entzogen, die in eine Bewegung des jeweiligen Lauf schaufelkranzes und damit der Welle umgesetzt wird. Der vorliegende Gegenstand betrifft ein Laufschaufel zum Anordnen im Gaskanal der Strömungsmaschine. Die Laufschaufel kann im Allgemeinen auch im Verdichterbereich Anwendung finden, also im Verdichtergaskanal angeordnet werden; be vorzugt ist eine Anwendung im Turbinenbereich, wird sie also im Heißgaskanal plat ziert.

Darstellung der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Laufschaufel anzugeben.

Dies wird erfindungsgemäß mit der Laufschaufel gemäß Anspruch 1 gelöst. Deren Laufschaufelblatt ist zumindest abschnittsweise zur Saugseite hin geneigt. Diese

Bestätigungskopie Neigung ist dabei so eingestellt, dass im Betrieb ein Fliehkraft-Biegemoment, das die Fliehkraft infolge der Neigung auf das Laufschaufelblatt bewirkt, größer ist als ein Gaskraft-Biegemoment, das infolge der Umströmung des Laufschaufelblatts in dem Gaskanal auf das Laufschaufelblatt wirkt. Ein Gaskraft-Biegemoment wird also, ins- besondere zumindest abschnittsweise, überkompensiert. Vereinfacht gesprochen wird das Laufschaufelblatt im Betrieb fliehkraftgetrieben zu der Druckseite hin ge bogen. Bei Schaufelprofilen mit Wölbung erhöht dies saugseitig die Spannungen im Bereich der Profilsehnenmitten (Profilrücken), auf der Druckseite und an Ein- und Austrittskante nimmt sie hingegen ab. Durch die gezielte Vorspannung des Lauf- Schaufelblatts lässt sich somit im Betrieb die relative Spannung druckseitig und we gen der Wölbung auch an der Vorderkante verringern, was die Impact-Toleranz er höht, also die Widerstandsfähigkeit gegen (Fremd-)Partikeleinschlag. Aufgrund der Entlastung an der Vorderkante, weil das Laufschaufelblattmaterial dort im Betrieb weniger verspannt ist (die relative Spannung kann bspw. um bis zu 20 % reduziert sein), führt erst ein Impact höherer Energie zu einer kritischen Materialschädigung.

In einigen Ausfuhrungsformen ist die Neigung so eingestellt, dass im Betrieb die Fliehkraft-Biegemomente auf mindestens 50% der Laufschaufelblatthöhe und/oder zumindest von 50% bis 80%, insbesondere zumindest von 25% bis 95% der Lauf schaufelblatthöhe gemessen von radial innen nach außen, welche die Fliehkraft in- folge der Neigung an den jeweiligen Radialpositionen auf das Laufschaufelblatt be wirkt, jeweils größer sind als die Gaskraft-Biegemomente, welche infolge der Um strömung des Laufschaufelblatts in dem Gaskanal an den jeweiligen Radialpositio nen auf das Laufschaufelblatt wirken, insbesondere dabei jeweils mindestens das 1,25-fache der jeweiligen Gaskraft-Biegemomente ausmachen. Mögliche Obergren- zen können bspw. bei dem 3-, 2,5- bzw. 2-fachen liegen. Bevorzugte Ausführungs formen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrich- tungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen. Werden bspw. die Vorteile der Laufschaufel in einer bestimmten Anwendung be- schrieben, ist dies als eine Offenbarung sowohl der entsprechend ausgelegten Lauf schaufel als auch einer entsprechenden Verwendung zu lesen.

In einigen Ausführungsformen ist die Neigung des Laufschaufelblatts zur Saugseite derart ausgelegt, dass die Spannung in den Ein- und/oder Austrittkanten auf mindes- tens 50% der Laufschaufelblatthöhe und/oder zumindest von 50% bis 80%, insbesondere zumindest von 25% bis 95% der Laufschaufelblatthöhe gemessen von radial innen nach außen um mindestens 30%, vorzugsweise um mindestens 50%, insbeson dere um mindestens 70% gegenüber der Fliehkraftmittelspannung auf der jeweiligen Radialposition des Laufschaufelblatts abgesenkt ist. Dabei handelt es sich um eine vergleichsweise starke Reduktion gegenüber einem herkömmlichen Spannungsausgleich mit einer möglicherweise bereichsweisen ge ringen Absenkung, wie sie beispielsweise zu Zwecken der Kriechlebensdaueropti mierung verwendet wird. Mit einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kön nen dabei lokale Spannungsüberhöhungen und ggf. eine reduzierte Kriechlebensdau- er einhergehen, z.B. an den Schaufelrücken (Sehnenmittenbereiche), dort insbeson dere an der Schaufelblattnabe. Dies wird üblicherweise vermieden, kann aber unter be-stimmten Bedingungen toleriert und damit bewusst in Kauf genommen werden, bspw. bei kriechbeständigen Hochtemperaturwerkstoffen. Indem also die Spannung gezielt und lokal an der Eintrittskante durch ein im Betrieb signifikant unkompen- siertes Fliehkraft-Biegemoment aufgrund einer entsprechenden Neigung und Profil gestaltung abgesenkt wird, kann die Robustheit bzw. Impact-Toleranz wesentlich verbessert werden.

Eine Spannungsabsenkung an der Eintrittskante wirkt sich besonders positiv auf die Robustheit aus und ist besonders bevorzugt. In einigen Ausführungsformen ist die Spannungsabsenkung an der Eintrittskante größer, insbesondere um mindestens 10% oder 20% als an der Austrittskante.

Das Laufschaufelblatt ist zumindest abschnittsweise gegenüber einer radialen Linie verkippt bzw. ausgelenkt, und zwar zur Saugseite hin. Beispielsweise ist es tangenti al, also in Umlaufrichtung, und/oder axial, also in Axialrichtung geneigt. Axial be- trachtet ist das Laufschaufelblatt zumindest abschnittsweise gegenüber einer radialen Linie verkippt bzw. ausgelenkt, und zwar zur Saugseite hin. Generell beziehen sich die Angaben„axial“,„radial“ und„umlaufend“, sowie die zugehörigen Richtungen, auf die Drehachse, um welche die Laufschaufel im Betrieb rotiert und die typischer- weise mit einer Längsachse der Strömungsmaschine zusammenfallt. Infolge der „Neigung“ kann eine Fädelachse bzw. -kurve, welche die Flächenschwerpunkte der Profilschnitte (Tangentialschnitte) auf unterschiedlichen Radialpositionen miteinan der verbindet, gegenüber der Fliehkraftachse bzw. Radialrichtung geneigt sein. Der Schwerpunkt des Laufschaufelblatts liegt damit nicht auf der Fliehkraftachse, was eine Rückstellkraft erzeugt, nämlich das Fliehkraft-Biegemoment. Dieses wird so eingestellt, dass die Gaskraft bzw. das Gaskraft-Biegemoment überkompensiert wird.

Der Gasdruck bzw. die Gaskraft, die im Betrieb auf das Laufschaufelblatt wirkt, ergibt sich aufgrund der Profilierung des Laufschaufelblatts infolge der Umströmung im Gaskanal. Das umströmende Gas, also das Heißgas im Falle der bevorzugten Turbinenanwendung, bewirkt auf das Laufschaufelblatt ein Biegemoment zur Saugseite hin. Da das Laufschaufelblatt zumindest abschnittsweise zur Saugseite hin ge neigt ist, ergibt sich infolge der Rotation ein Fliehkraftvektor in Richtung Druckseite, also das dem Gaskraft-Biegemoment entgegengesetzte Fliehkraft-Biegemoment.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Neigung so eingestellt, dass das Fliehkraft- Biegemoment mindestens das 1,25-fache, vorzugsweise das 1,5-fache des Gaskraft- Biegemoments ausmacht. Mögliche Obergrenzen können bspw. bei dem 3-, 2,5- bzw. 2-fachen liegen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Laufschaufelblatt in einem radial mittleren Abschnitt stärker zu der Saugseite geneigt als in einem radial inneren Ab- schnitt. Der radial mittlere Abschnitt kann bspw. zwischen 20 % und 60 % der von radial innen nach außen genommenen Laufschaufelblatthöhe liegen, der radial innere Abschnitt entsprechend zwischen 0 % und 20 %. Die Wahrscheinlichkeit für einen Impact kann radial innen geringer sein, weswegen das Laufschaufelblatt dort weniger oder auch gar nicht geneigt sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Laufschaufelblatt in einem radial mittleren Abschnitt stärker geneigt als in einem radial äußeren Abschnitt. Ersterer kann bspw. zwischen 20 % und 60 % der Laufschaufelblatthöhe liegen (siehe vorne), der radial äußere Abschnitt entsprechend zwischen 60 % und 100 %. Radial außen kann das Laufschaufelblatt auch gar nicht geneigt sein. Zusammengefasst kann ein Verlauf der Neigung derart bevorzugt sein, dass diese von radial innen nach radial außen abschnittsweise zunimmt, in dem radial mittleren Abschnitt ein Maximum erreicht und anschließend nach radial außen wieder abnimmt.

In einer alternativen Ausführungsform ist Verlauf der Neigung derart, dass diese in dem radial inneren Abschnitt von radial innen nach radial außen zunimmt, in dem radial mittleren Abschnitt ein Maximum erreicht und sich anschließend in dem radial äußeren Abschnitt nach radial außen konstant fortsetzt oder mit einer Abweichung von maximal 10% vom Maximum fortsetzt.

In bevorzugter Ausgestaltung hat das Laufschaufelblatt über zumindest einen Ab schnitt der Laufschaufelblatthöhe eine nach radial außen abnehmende Profilfläche, bspw. über mindestens 60 %, 70 %, 80 % bzw. 90 % der Laufschaufelblatthöhe, besonders bevorzugt über die gesamte Laufschaufelblatthöhe (100 %). Die Profilfläche wird jeweils in einem Tangentialschnitt betrachtet. Aufgrund der Abnahme nach radial außen wird die Randlast verringert, also vereinfacht gesprochen die Masse, die nach außen zieht. Dies kann bspw. eine vorteilhafte Verteilung der Mittelspannung bzw. des Widerstandsmoments über die Laufschaufelblatthöhe ergeben, was die Bruch- bzw. Impactfestigkeit weiter erhöhen kann (insbesondere im Nabenbereich). Es lässt sich mitunter auch gezielt ein radialer Spannungsverlauf im Schaufeiprofil einstellen. Im Allgemeinen ließe sich die nach radial außen abnehmende Profilfläche auch allein über eine abnehmende Profildicke erreichen. In bevorzugter Ausgestaltung nimmt die Sehnenlänge nach radial außen ab, was für sich oder in Kombination mit einer abnehmenden Profildicke den gewünschten Profilflächenverlauf ergeben kann. Bevorzugt ist ein Verlauf der Sehnenlänge S derart, dass die Sehnenlänge Si radial in- nen um mindestens 10 %, 20 % bzw. 30 % länger als die Sehnenlänge Sa radial au- ßen ist (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Mögliche Obergrenzen können bspw. bei höchstens 50 % bzw. 40 % liegen.

Eine bereichsweise Aufdickung des Profils kann generell, auch unabhängig von dem vorstehend geschilderten Profilflächenverlauf, von Interesse sein. Das Profil kann bspw. in den radial äußeren 20 % der Schaufelblatthöhe aufgedickt sein, was hin sichtlich der Profilfläche bevorzugt durch die abnehmende Sehnenlänge überkom pensiert wird. Ferner ist eine Aufdickung speziell im Bereich der Vorderkante mög lich, bspw. zwischen 0 % und 5 % bzw. zwischen 0 % und 10 % der von stromauf nach stromab genommenen Sehnenlänge. Durch eine solche bewusste Abweichung von einer aerodynamisch eigentlich optimaleren dünnen Profilform kann erhöhten Impactraten, also einer lokal höheren Auftreffwahrscheinlichkeit von Partikeln Rechnung getragen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Außendeckband der Laufschaufel mit nur einem einzigen Dichtfin ausgeführt. Dieser Dichtfin, auch als Dichtspitze bezeichnet, kann im Betrieb mit einer nach radial innen gewandten Dichtstruktur

Zusammenwirken, die relativ zum Gehäuse ruht. Der Dichtfin kann in die Dichtstruk tur, bspw. eine Honigwabenstruktur, ein Stück weit einlaufen, was dann insgesamt eine gute Abdichtung in Axial- bzw. Radialrichtung ergeben kann. Im Hinblick auf die Dichtwirkung kann die Beschränkung auf einen einzigen Dichtfin einen gewissen Nachteil bedeuten, die damit einhergehende Gewichtsreduktion kann jedoch auf grund der verringerten Randlast von Vorteil sein, vgl. die vorstehenden Anmerkun gen. Zur Illustration, wird das Gewicht des Außendeckbands bspw. auf höchstens 7 g pro Laufschaufel verringert, kann sich damit bspw. in allen Profilschnitten des Schaufelprofils eine statische Mittelspannung von höchstens 150 MPa einstellen las- sen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Laufschaufelblatt aus einem hochtemperaturfesten Werkstoff vorgesehen. Bei diesem kann es sich insbesondere um Titanaluminid handeln, z. B. um TNM.„Hochtemperaturfest“ kann bspw. eine Eignung für Temperaturen bis mindestens 700 °C oder sogar 800 °C meinen, wobei eine solche Hochtemperaturfestigkeit i.d.R. mit einer geringeren Duktilität einher- geht. Diese ergibt eine höhere Impactanfälligkeit, welcher mit der bzw. den vorlie gend beschriebenen Maßnahmen begegnet wird. Dabei sind auch Modifikationen der Mikrostruktur möglich, um die Duktilität des spröden Werkstoffs zu erhöhen. Insbe sondere kann eine intermetallische Titanaluminid-Legierung verwendet werden, die als Hauptbestandteile mit den größten Atomprozentanteilen Titan und Aluminium enthält und die intermetallische Phasen, insbesondere a-TbAl und/oder g-TΐA1, um fasst. Zusammen können Ti und Al einen Anteil von über 90 at.% aufweisen. Dabei kann der Anteil von Al in einem Bereich von 42 at.% bis 48 at.% liegen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform wird eine Legierungszusammensetzung verwendet mit 45-48 at.% Al, 5-7 at.% Nb, 0,3-0, 7 at.% W, 0-0,3 at.% Si und dem Rest Ti sowie unvermeidbare Verunreinigungen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsform eine Legierungszusammenset zung verwendet mit 42-45 at.% Al, 3, 7-4, 2 at.% Nb, 0,8- 1,2 at.% Mo, 0,05-0,15 at.% B und dem Rest Ti sowie unvermeidbare Verunreinigungen. Das Laufschaufelblatt, vorzugsweise die Laufschaufel insgesamt, kann bspw. durch Gießen, Schmieden und/oder generative Fertigung sowie Endkonturfräsen hergestellt werden (insbesondere aus dem hochtemperaturfesten Werkstoff). Zusätzlich zu dem Laufschaufelblatt und dem bereits erwähnten Außendeckband kann die Laufschaufel bspw. einen Laufschaufelfuß aufweisen, der in einer Rotorscheibe montiert werden kann. Die Laufschaufel kann auch mit einer weiteren oder mehreren Laufschaufeln zu einem integralen Mehrfachsegment zusammengefasst sein, ebenso kann sie Teil eines Blisk sein {Blade Integrated Disk).

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist das Laufschaufelblatt zumindest an der Vorderkante mit einer Beschichtung versehen. Die Beschichtung kann lokal die Vor- derkante und gegebenenfalls die Hinterkante bedecken, das Laufschaufelblatt kann aber auch vollständig beschichtet sein (Vollpanzerung).

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Beschichtung als Mehrschichtsystem ausge- führt, also aus mindestens zwei aufeinandergelegten Schichten aufgebaut. Vorteilhaft kann die Kombination einer spröden und einer duktilen Schicht sein, wobei bevorzugt das duktile Material innen und das spröde Material darauf angeordnet wird. Das spröde Material kann bei einem Einschlag zerspringen, was einen Teil der Impac tenergie verbraucht. Mit dem duktilen Material darunter, das vorzugsweise direkt auf das Laufschaufelblatt aufgebracht ist, kann einem Risswachstum in den Schaufelwerkstoff hinein vorgebeugt werden (die Risskeime liegen im spröden Material). In bevorzugter Ausgestaltung ist das spröde Material ein keramischer Werkstoff und/oder ist das duktile Material ein metallischer Werkstoff.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Laufschaufel für einen schnelllaufenden Rotor, insbesondere einer schnelllaufenden Turbine, z.B. Niederdruckturbine, ausgelegt.

Als„schnelllaufend“ werden dabei Werte von An ² von mindestens 2000 m ² /s ² be trachtet, in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt mindestens

2500 m ² /s ² , 3000 m ² /s ² , 3500 m ² /s ² , 4000 m ² /s ² , 4500 m ² /s ² bzw. 5000 m ² /s ² (mögli che Obergrenzen können bspw. bei höchstens 9000 m ² /s ² , 7000 m ² /s ² bzw.

6000 m ² /s ² liegen). Bei einer konventionellen, nicht für einen schnelllaufenden Be trieb ausgelegten Laufschaufel kann An ² bspw. rund 1800 m ² /s ² betragen. Generell ergibt sich An ² über die Ringraumfläche, insbesondere am Austritt, multipliziert mit der Drehzahl im ADP-Bereich im Quadrat. Der Aerodynamic Design Point (ADP) ergibt sich unter Cruise Bedingung auf Reiseflughöhe, er zeichnet sich durch ideale Anströmbedingungen und den besten Wirkungsgrad und damit geringsten Verbrauch aus. Bezieht man sich alternativ auf die Umlaufgeschwindigkeit an der Schaufelspit ze (radial außen), so kann diese bei einer konventionellen Laufschaufel bspw. bis höchstens 220 m/s reichen, bei einer schnelllaufenden Laufschaufel hingegen mehr als 300 m/s oder sogar 400 m/s betragen. Die Erfindung betrifft auch ein Turbinenmodul für ein Flugtriebwerk, insbesondere ein Geared-Turbo-Fan- Triebwerk, mit einer vorliegend offenbarten Laufschaufel. Dabei kann das Turbinenmodul insbesondere für einen„schnelllaufenden“ Betrieb der Laufschaufel ausgelegt sein, vgl. die Angaben im vorherigen Absatz. Aufgrund der Kopplung über das Getriebe kann das Turbinenmodul im Betrieb schneller als der Fan des Flugtriebwerks drehen (schnell laufend). Bevorzugt handelt es sich bei dem Turbinenmodul um ein Niederdruckturbinenmodul.

Das Turbinenmodul kann bevorzugt so ausgelegt sein, dass das Außendeckband der Laufschaufel im Betrieb mit einem Kühlfluid gekühlt wird, das nicht durch die Lauf- schaufei selbst geführt wird. Das Kühlfluid, bspw. Kompressorluft, kann bspw. durch eine der Laufschaufel vorgelagerte Leitschaufel von radial innen nach radial außen geführt und so an das Außendeckband der Laufschaufel gebracht werden. Die mit der Außendeckbandkühlung einhergehende Temperaturverringerung kann bspw. dahin gehend von Vorteil sein, dass ein mögliches Deckbandkriechen bzw. Schaufelprofil- kriechen reduziert werden kann. Dies kann umgekehrt den Spielraum bei einer Modi fikation der Mikrostruktur des Schaufelwerkstoffs vergrößern, also trotz der hoch temperaturfesten Auslegung ein Material mit etwas erhöhter Duktilität erlauben. Ge nerell kann eine Kombination der vorliegend geschilderten Maßnahmen insofern von Vorteil sein, als sie in Summe eine kritische Impactenergie über das praxisrelevante Anforderungsprofil heben können.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer vorliegend offenbarten Laufschau fel oder eines Turbinenmoduls, wobei die Laufschaufel mit einem An ² von mindes tens 2000 m/s rotiert, es wird auf die vorstehenden Angaben verwiesen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.

Im Einzelnen zeigt

Figur 1 schematisch ein Mantelstromtriebwerk in einem Axialschnitt; Figur 2 schematisch eine Laufschaufel des Triebwerks gemäß Figur 1 in einer

Seitenansicht; Figur 3 die Laufschaufel gemäß Figur 2 in einer Axialansicht.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Strömungsmaschine l in schematischer Ansicht, konkret ein Man telstromtriebwerk. Die Strömungsmaschine 1 gliedert sich funktional in Verdichter la, Brennkammer lb und Turbine lc, letztere weist ein Flochdruckturbinenmodul lca und ein nachgelagertes schnelllaufendes Turbinenmodul leb, insbesondere Nie derdruckturbinenmodul, welches den Fan antreibt und im Betrieb schneller als der Fan dreht, auf. Dabei sind sowohl der Verdichter la als auch die Turbine lc jeweils aus mehreren Stufen aufgebaut, jede Stufe setzt sich aus einem Leit- und einem Laufschaufelkranz zusammen. Bezogen auf die Umströmung im Gaskanal 2 ist je Stufe der Laufschaufel- dem Leitschaufelkranz nachgelagert. Im Betrieb rotieren die Laufschaufeln um die Längsachse 3.

Figur 2 zeigt eine Laufschaufel 20 in einer schematischen Seitenansicht, und zwar eine Laufschaufel 20 eines Laufschaufelkranzes der Turbine lc, konkret des Turbi nenmoduls leb. Die Laufschaufel weist einen vorliegend nicht weiter im Einzelnen relevanten Schaufelfuß 21 und radial außerhalb davon eine Innenplattform 22 auf. Von der Innenplattform 22 erstreckt sich das Schaufelblatt 23 nach radial außen. Am radial äußeren Ende des Schaufelblatts 23 ist ein Außendeckband 24 angeordnet, das genau einen Dichtfin 24.1 aufweist. Dies ist hinsichtlich des Gewichts und damit der Randlast von Vorteil, vgl. die Beschreibungseinleitung im Einzelnen. Das Schaufelblatt 23 weist bezogen auf die Umströmung im Heißgaskanal eine Vor derkante 23a, eine Hinterkante 23b, sowie zwei jeweils die Vorder- 23a und die Hin terkante 23b miteinander verbindende Seitenflächen 23c, d auf. Eine der Seitenflä chen 23c, d bildet die Saugseite der Laufschaufel 20, die andere die Druckseite. An der Vorderkante 23a ist die Laufschaufel 20 zum Schutz vor Impactschäden mit einer Beschichtung 25 versehen, die aus einer metallischen Schicht und einer darauf angeordneten keramischen Schicht aufgebaut ist (die Schichten sind nicht im Einzelnen dargestellt). Aus der Darstellung gemäß Figur 2 ist ferner ersichtlich, dass die sche- matisch gezeigte Sehnenlänge 26 und damit die Profilfläche 27 nach radial außen abnimmt, was ebenfalls die Randlast verringert.

Figur 3 zeigt das Laufschaufelblatt 23 schematisch in einer Axialansicht, welche die Neigung des Laufschaufelblatts 23 veranschaulicht. In der Darstellung links des Laufschaufelblatts 23 ist dessen Saugseite 41, rechts davon die Druckseite 42. Das Laufschaufelblatt 23 ist zu der Saugseite 41 hin geneigt, und zwar speziell in einem radial mittleren Abschnitt 45.1 der Laufschaufelblatthöhe 45. In dem radial inneren Abschnitt 45.2 und dem radial äußeren Abschnitt 45.3 ist die Neigung geringer, das Laufschaufelblatt 23 kann auch gänzlich ohne Neigung in die Nabe bzw. das Gehäu- se laufen.

Die Neigung zur Saugseite 41 ist dabei so eingestellt, dass das auf das Laufschaufel blatt 23 im Betrieb wirkende Fliehkraft-Biegemoment 46 größer ist als das Gaskraft- Biegemoment 47. Infolgedessen wird das Laufschaufelblatt 23 zu der Druckseite 42 hin gebogen, was die Belastung dort und damit die Impactanfälligkeit an der Vorder- kante 23a verringert, vgl. auch die Beschreibungseinleitung.

BEZUGSZEICHENLISTE

Strömungsmaschine 1

Verdichter la

Brennkammer 1 b Turbine lc

Turbinenmodul lca

Turbinenmodul (schnei Häufend) leb

Gaskanal 2

Längsachse 3 Laufschaufel 20

Schaufelfuß 21

Innenplattform 22

Schaufelblatt 23

Vorderkante 23 a Hinterkante 23b

Seitenflächen 23c, d

Außendeckband 24

Dichtfin 24.1

Beschichtung 25 Sehnenlänge 26

Profilfläche 27

Saugseite 41

Druckseite 42

Laufschaufelblatthöhe 45 mittlerer Abschnitt 45.1 innerer Abschnitt 45.2 äußerer Abschnitt 45.3

Fliehkraft-Biegemoment 46

Gaskraft- Biegemoment 47