DE3926706C2 - Schaufel/Schaufel-Schwingungsdämpfer - Google Patents
Schaufel/Schaufel-SchwingungsdämpferInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwingungsgedämpfte
Laufschaufel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Laufschaufel ist aus der DE-24 30 181 A1
bekannt.
Gasturbinentriebwerke haben üblicherweise mehrere Kränze
von gegenseitigen Umfangsabstand aufweisenden Laufschau
feln, die an einer Scheibe befestigt sind zur Drehung mit
derselben um die Scheibenachse. Diese Schaufeln gibt es
in einer Vielzahl unterschiedlicher Formen und Konfi
gurationen, im allgemeinen haben sie aber einen innersten
Fußteil, einen äußersten Schaufelblatteil und dazwischen
einen Plattformteil. Der Fußteil, der auch als Schwalben
schwanz bezeichnet wird, hat üblicherweise die Form oder
das Aussehen eines umgedrehten Tannenbaums und ist in einer
komplementär gestalteten Ausnehmung, welche in der Rotor
scheibe vorgesehen ist, verschiebbar aufgenommen. Die
Plattformteile trennen die Fuß- und Blatteile der Schaufeln
und bilden gemeinsam eine nach außen weisende Wand eines
ringförmigen Gasströmungsweges durch das Triebwerk. Die Schaufeln
erstrecken sich üblicherweise radial in den
Strömungsweg, um mit der durch diesen hindurchgehenden
Gasströmung in Wechselwirkung zu treten. Gleichzeitig
bilden diese Schaufeln jedoch einseitig eingespannte Teile,
welche Ermüdung aufgrund von Schwingungen ausgesetzt sind.
Dieses Problem ist besonders akut, da die Scheibe Drehzah
len haben kann, die von null bis 45000 U/min und darüber
hinaus reichen können.
Die Quelle und die Art dieser Schaufelschwingungen sind
schwierig zu verstehen, zu identifizieren und zu eliminie
ren. Diese Schwingungen können tatsächlich Funktionen von
vielen Variablen sein, von denen einige kontrollierbar
sind und andere nicht. Jedenfalls bestehen allgemein der
Bedarf und der Wunsch diese Schwingungen zu dämpfen, um
die Ermüdung der Schaufeln zu reduzieren, insbesondere bei
oder nahe Resonanzfrequenzen. Gleichzeitig gibt es auch
einen Bedarf an einer wirksamen Abdichtung des Zwischen
raums zwischen den Plattformteilen von benachbarten
Schaufeln, um die Gasströmung auf den ringförmigen Strö
mungsweg zu beschränken.
Verschiedene Typen von Schaufeldämpfern sind bekannt. Bei
spielsweise sind bei einem Mantelring-Dämpfer die distalen
Enden von benachbarten Teilen physisch miteinander
verbunden. Bei dieser Konstruktion ist zwar ein Schaufel/
Schaufel-Verbindungsteil in dem größten radialen Abstand
von der Rotorscheibenachse angeordnet und kann tatsächlich
einen effektiven Dämpfer bilden, es vergrößert jedoch
die Masse der Teile, trägt nicht zur Abdichtung des
Zwischenraums zwischen benachbarten Plattformteilen bei
und kann die Gasströmung in dem Strömungsweg stören.
Unter den Plattformen gelegene Dämpfer sind ebenfalls be
kannt. Diese Vorrichtungen haben im allgemeinen ein be
wegliches Teil, das betriebsmäßig zwischen der Rotorscheibe
und der Unterseite des Plattformteils einer Schaufel oder
der Plattformteile mehrerer Schaufeln angeordnet ist. Bei
der Drehung der Turbine wird dieses Teil mittels Zentri
fugalkraft radial nach außen in fluiddichte Berührung mit
den unteren Oberflächen von benachbarten Schaufeln gedrückt.
Diese Anordnungen können zwar für eine wirksame Ab
dichtung zwischen den benachbarten Plattformteilen sorgen
und in einigen Fällen einen wirksamen Schwingungsdämpfer
bilden, die Kontaktpunkte zwischen dem beweglichen Teil und
der Schaufel oder den Schaufeln befinden sich aber üblicher
weise an der Unterseite der Plattformteile.
Gemäß der eingangs genannten DE-24 30 181 A1 bilden jeweils
zwei Plattformen eine sich radial verjüngende Nut, in die
ein Dichtungskörper eingesetzt werden kann. Damit dieser
Dichtungskörper nicht aus seiner Nut herausfallen kann, ist
wenigstens ein Vorsprung auf einer der Oberflächen des
Schaufelfusses ausgebildet. Dadurch ist die Montage, Halte
rung und Fixierung des bekannten Dichtungskörpers schwie
rig, und sobald eine Schaufel fehlt, hat der Dichtungs
körper keine Halterung mehr.
Weiterhin beschreibt die CH-PS 342 795 einen Turbinenrotor,
bei dem in einer Ausnehmung von einem Schaufelschaft ein
Dichtungs- und Dämpfungsteil angeordnet ist, das aus einem
radial zusammendrückbaren Bolzen besteht, der beispiels
weise aus zusammengerollten, elastischen Blechen gebildet
sein kann und in den extra ausgebildeten Ausnehmungen im
Schaufelschaft angeordnet ist. Die Dicht- und Dämpfungs
wirkung entsteht dabei durch eine Federkraft der Bleche,
die im Laufe der Zeit erlahmen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Laufschaufel der ein
gangs genannten Art so auszugestalten, daß ein einfach
aufgebautes Schwingungsdämpfungs- und Dichtungsteil leicht
und sicher zwischen zwei benachbarten Laufschaufeln ange
bracht werden kann, ohne an der Rotorscheibe spezielle
Bearbeitungen zu erfordern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen beansprucht.
Die Erfindung und durch sie erzielbare Vorteile werden nun
anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungs
beispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Aus
führungsform einer verbesserten Lauf
schaufel nach der Erfindung, die einen
Schaufelblatt-, einen Plattform und einen
Fußteil sowie ein U-förmiges
Teil in auseinandergezogener Darstellung
bezüglich einer geneigten Ausnehmung
zeigt, welche sich von der Vorderfläche
des Plattformteils aus in denselben er
streckt,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilseitenansicht der
Vorderfläche des Plattformteils, welche
die geneigte, das U-förmige Teil aufnehmen
de Ausnehmung zeigt,
Fig. 3 das U-förmige Teil in Draufsicht,
Fig. 4 eine schematische Ansicht, welche zwei
benachbarte Schaufeln, die an einer
Rotorscheibe befestigt sind, und das U-
förmige Teil der linken Schaufel zeigt, welches
tief in der Ausnehmung angeordnet ist,
wenn der Rotor in Ruhe ist, und
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der in
Fig. 4, welche aber das Dämpfungsteil
zeigt, nachdem es sich bei ausreichender
Drehzahl der Rotorscheibe in der ge
neigten Ausnehmung zentrifugal nach außen
bewegt und sich an die Hinterfläche der
benachbarten Schaufel angelegt hat.
In Fig. 1 ist eine verbesserte Laufschaufel gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung insgesamt mit
10 bezeichnet. Die Schaufel 10 hat, wie dargestellt, einen
oberen Schaufelblatteil 11, einen unteren Fuß- oder
Schwalbenschwanzteil 13 und dazwischen einen Plattformteil
12.
Üblicherweise sind mehrere derartige
Laufschaufeln 10 an einer Rotorscheibe, von welcher ein
Teil in den Fig. 4 und 5 dargestellt und insgesamt mit
14 bezeichnet ist, auf dem Umfang im Abstand befestigt.
Die Blatteile 11 dieser Schaufeln erstrecken
sich radial nach außen in einen ringförmigen Strömungsweg
(nicht dargestellt), der zwischen nach außen weisenden,
zylindrisch in Segmente geteilten Oberflächen 15 der Platt
formteile 12 und einer nach innen weisenden Oberfläche
(nicht dargestellt) eines Mantelringes gebildet ist. Der
Rotor ist drehbar um eine horizontale Achse (nicht dar
gestellt) gelagert, so daß die Blatteile 11 in diesem ring
förmigen Strömungsweg gedreht werden. In der dargestellten
Ausführungsform der Erfindung, welche deren Anwendung
bei einer Turbine zeigt, drehen sich die Schaufeln 10 in
der Richtung eines Pfeils ω aufgrund einer Gasströmung
durch den Gasströmungsweg. Die sich drehende Scheibe/Schau
fel-Rotorbaugruppe, die in den Fig. 4 und 5 insgesamt
mit 16 bezeichnet ist, entnimmt daher der Gasströmung Ener
gie, welche in eine Drehung der Rotorbaugruppe 16 umgewandelt
wird.
Der Blatteil 11 hat eine aufrechte, nach vorn weisende,
abgerundete Vorderkante 17, welche der Gasströmung zuge
wandt ist, eine nach hinten weisende Hinterkante 18, eine
konkave Druckfläche 19 und eine konvexe Saug
fläche 20 auf der Rückseite des Blatt
teils. Der Blatteil 11 ist gemäß der Darstellung hohl,
damit eine Kühlgasströmung durch ihn hindurchgeleitet
werden kann. Es ist jedoch klar, daß die besondere Form
oder Konfiguration des Blatteils 11 für ein grundsätzliches
Verständnis der verbesserten Schaufel unkritisch ist und
ohne weiteres geändert oder modifiziert werden kann.
Der Fußteil 13 hat, wie dargestellt, die Form oder das
Aussehen eines umgedrehten "Tannenbaums" und ist in eine
komplementär geformte, axial angeordnete Ausnehmung ver
schiebbar einsetzbar, welche in der Rotorscheibe vorgesehen
ist. Auch hier wiederum sind der Fußteil 13 und seine be
triebsmäßige Verbindung mit der Rotorscheibe 14 in den
Fig. 4 und 5 schematisch gezeigt und können leicht geändert
oder modifiziert werden.
Der Plattformteil 12 wird nun ausführlicher beschrieben.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 hat der Platt
formteil 12 einen im wesentlichen rechteckigen Umriß oder
sieht insgesamt rechteckig aus, wenn er in Draufsicht be
trachtet wird, und wird durch eine gekrümmte, abgerundete
vordere und hintere Oberfläche 21 bzw. 22 sowie durch eine
sich radial erstreckende vordere und hintere Seitenfläche
23 bzw. 24 begrenzt. Die gesamte Schaufel ist vorzugsweise
ein einstückig hergestelltes, gegossenes und maschinell
bearbeitetes Teil. Daher erstreckt sich der Blatteil 11
von der oberen Fläche 15 des Plattformteils aus als ein
freitragendes oder einseitig eingespanntes Teil radial nach
außen. Bekanntlich erfährt das Blatteil 11, wenn es
einer Gasströmung ausgesetzt wird, sowohl Biege-
als auch Torsionsspannungen.
Bei Betrachtung in der Seitenansicht (Fig. 2) hat der
Plattformteil 12 eine nach oben weisende, etwas abgerundete,
zylindrisch geteilte Oberfläche 25, eine nach vorn weisen
de Ringsegmentfläche 26, die nach außen weisende, etwas
abgerundete, zylindrisch geteilte Oberfläche 15, an welche
sich die hintere Oberfläche 22 anschließt, eine nach
unten weisende, etwas abgerundete, zylindrisch geteilte
Oberfläche 28, welche sich von der hinteren Oberfläche 22
aus nach vorn erstreckt, eine nach hinten weisende Ring
segmentfläche 29, eine nach innen weisende Oberfläche 30,
eine nach vorn weisende Oberfläche 31, eine gekrümmte
Oberfläche 32, welche sich von dieser aus aufwärts und
nach vorn erstreckt, eine gekrümmte Seitenfläche 33, die
sich von dem Fußteil 13 aus nach oben erstreckt und an die
sich eine untere Kante 34 der vorderen Oberfläche 23 an
schließt, eine gekrümmte Oberfläche 35 und eine nach hin
ten weisende Oberfläche 36, eine nach innen weisende
Oberfläche 38 und eine nach unten und nach vorn weisende,
zylindrisch geteilte Oberfläche 39, welche sich von da
aus nach vorn fortsetzt, um an den unteren Rand der vor
deren Oberfläche 21 anzuschließen. Alle soeben beschriebe
nen rotationssymmetrischen Flächen werden um die Achse der
Rotorscheibe erzeugt.
Zwei mit Querabstand voneinander angeordnete, einander
zugewandte, U-förmige, schlitzartige Ausnehmungen 40, 41
sind radial innen in dem Plattformteil 12 von dessen
vorderer Oberfläche 23 aus spanabhebend hergestellt,
um das Dämpfungsteil 42 verschiebbar aufzunehmen.
Jede dieser schlitzartigen Ausnehmungen 40, 41 ist längs einer y-Achse (Fig. 4 und
5) langgestreckt, die in der bevorzugten Ausführungsform
gegen die vordere Oberfläche 23 und gegen eine Längs- oder
radiale Achse 27 der Schaufel 10 unter einem eingeschlos
senen spitzen Winkel ϕ von etwa 26° geneigt ist. Dieser
Winkel kann verändert werden, um ihn unterschiedlichen
Schaufel- und Dämpferkonfigurationen anzupassen. In einigen
Fällen kann der Winkel nur 10-15° betragen, wogegen er in
anderen Fällen in der Größenordnung von 60° liegen kann,
was alles von dem Mindestausmaß an Dämpfung abhängig ist,
welches notwendig ist, um Schwingungen der Schaufel 10
auf akzeptable Triebwerksbetriebswerte zu reduzieren. Der
besondere Winkel wird empirisch, analytisch oder empirisch
und analytisch für jede Schaufelform bestimmt, um die
Dämpfungswirksamkeit zu maximieren, und dürfte eine Funk
tion der Masse, der Form und der Abmessungen des Blatt
teils 11, der Drehzahl des Rotors, der Frequenz der
Schaufel 10, der Masse des Dämpfungsteils 42 und der Rei
bung, möglicherweise unter anderem, sein.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 kann das Dämpfungsteil 42
einfach ein U-förmig gebogenes Drahtteil sein, das einen
zentralen, stabartigen Teil 43 und zwei nach innen gebogene,
parallele Endteile 44 am Rand hat. Die Endteile 44 am Rand
sind in die vordere und die hintere Ausnehmung 40, 41,
welche gegenseitigen Abstand haben, gemäß der Darstellung
in den Fig. 4 und 5 verschiebbar einführbar, so daß sich
das Teil innerhalb dieser Ausnehmungen frei verschieben
kann. Darüber hinaus ist die Mündung jeder Ausnehmung mit
der gegenüberliegenden hinteren Oberfläche der benachbarten
Schaufel ausrichtbar, wenn diese Schaufeln an der Rotor
scheibe 14 befestigt sind. Wenn die Rotorscheibe 14 in Ruhe
ist, kann sich daher das Dämpfungsteil 42, welches jeder
Schaufel 10 zugeordnet ist, in eine schwerkraftmäßig
stabile Position bewegen. Zum Beispiel sind die Schaufeln,
die in Fig. 4 gezeigt sind, in der Nähe der oberen
Totpunktsposition der Rotorscheibe 14 dargestellt, wobei
die linke Schaufel mit 10 und die benachbarte rechte
Schaufel mit 10' bezeichnet ist. Diese beiden Schaufeln 10, 10'
sind baulich miteinander identisch, und der hochgesetzte
Strich derselben Bezugszahl, die zum Bezeichnen der linken
Schaufel benutzt wird, wird wieder benutzt, um den ent
sprechenden Teil, das entsprechende Teil oder die ent
sprechende Oberfläche der benachbarten, rechten Schaufel
zu bezeichnen. Der einzige Unterschied ist, daß das
Dämpfungsteil bei der rechten Schaufel 10' weggelassen
worden ist, um die hintere Ausnehmung 41' im Querschnitt
sichtbar zu machen. Das Dämpfungsteil 42 kann sich also
hinab bis zum Grund seiner zugeordneten Ausnehmungen ver
schieben. Andererseits kann das Dämpfungsteil der diame
tral entgegengesetzten Schaufel (nicht dargestellt) sich
in seiner zugeordneten Ausnehmung frei nach außen bis in
eine Anlage gegen die gegenüberliegende hintere Oberfläche
seiner benachbarten Schaufel verschieben. Diese freie
Verschiebebewegung der Dämpfungsteile relativ zu ihren
zugeordneten Ausnehmungen wird durch die Tatsache er
leichtert, daß die Dämpfungsteile die Ausnehmungswände
im wesentlichen mit Linienkontakt berühren, im Gegensatz
zu einem Flächenkontakt. Das minimiert die Reibungs
kräfte, welche sonst freie Verschiebebewegung der
Dämpfungsteile in ihren zugeordneten Ausnehmungen behin
dern könnten.
Fig. 5 zeigt die Situation, wenn sich der Rotor mit einer aus
reichend hohen Drehzahl dreht, so daß die Zentrifugalkraft,
welche auf das relativbewegliche Dämpfungsteil 42 ein
wirkt, dieses auf dem Weg nach außen bewegt, der durch
seine zugeordneten Ausnehmungen 40, 41 festgelegt ist,
um es gegen die gegenüberliegende Oberfläche (d. h. die
hintere Oberfläche 24') der benachbarten rechten Schaufel
10' zu drücken. Diese Zentrifugalkraft wird eine radiale
Kraft auf das Dämpfungsteil 42 ausüben. Diese radiale
Kraft kann in Komponenten zerlegt werden, die parallel
bzw. rechtwinkelig zu der Schlitzachse y-y sind. Die
rechtwinkelige Komponente wird das Dämpfungsteil 42
zwingen, sich nach außen gegen eine nach innen weisende
Außenwand 45 der Ausnehmung zu bewegen. Die am Rand ge
legenen Endteile des Dämpfungsteils 42 berühren jedoch,
wie oben dargelegt, die Schlitzwand mit Linien- und
nicht mit Flächenkontakt. Diese rechtwinkelige Kraft
komponente wird sich daher nicht auf eine große Fläche
auswirken. Die parallele Kraftkomponente wird das
Dämpfungsteil zwingen, sich längs der Ausnehmung nach
außen zu bewegen, so daß sein stabartiger zentraler Teil
43 gegen die hintere Oberfläche 24' der benachbarten
Schaufel gedrückt wird, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
Dieser zentrale Teil des Dämpfungsteils ist vorzugsweise
in der Länge im wesentlichen gleich der axialen über
lappten Länge der vorderen Fläche 23 und der dieser zuge
wandten hinteren Fläche 24', so daß der zentrale Teil
die gegenüberliegende Oberfläche 24' der benachbarten
Schaufel mit Linienkontakt berühren und den Zwischenraum
zwischen diesen Flächen im wesentlichen abdichten wird,
wenn die Rotorscheibe mit hoher Drehzahl umläuft. Diese axiale Länge,
welche diejenigen Teile der Oberflächen 23, 24 repräsen
tiert, welche einander zugewandt sind, sollte so groß wie
möglich sein, um soviel wie möglich von dem axialen
Zwischenraum zwischen benachbarten Plattformen 12, 12' ab
zudichten. Selbstverständlich ist der Durchmesser des
zentralen Teils 43 größer als der Abstand zwischen den
einander zugewandten Oberflächen 23, 24' der benachbarten
Schaufeln, um eine wirksame Abdichtung durch eine vollstän
dige Blockierung des Umfangszwischenraums zwischen den
einander gegenüberliegenden Oberflächen 23, 24' zu ge
währleisten.
Ein Vorteil der verbesserten Dämpferanordnung gegenüber
den bekannten, unter der Plattform vorgesehenen Dämpfern
besteht darin, daß der verbesserte Dämpfer die gegenüber
liegende Seitenfläche 24' der benachbarten Schaufel 10'
zwangsläufig berührt, und zwar an einer Stelle, die radial
außen weiter entfernt von den Kontaktpunkten der bekannten,
unter den Plattformen gelegenen Dämpfer ist, was mehr
Reaktion auf Schwingungen hat, die
deshalb durch das Teil 42 wirksamer gedämpft werden. Mit
dieser Anordnung kann eine wirksame Dämpfung erzielt wer
den, ohne daß die Masse des Dämpfungsteils übermäßig ver
größert wird. Diese Schaufel/Schaufel-Reibungssteuerung
aufgrund dieser zwangsläufigen oder forcierten Berührung
dämpft die Schwingungen von wenigstens einer der und
vielleicht von beiden Schaufeln.
Gleichzeitig erfordert die verbesserte Schaufelkonstruktion
keine spezielle maschinelle Bearbeitung der Rotorscheibe
selbst, denn die Ausnehmung wird statt dessen direkt in der
Schaufel gebildet. Die Schaufeloberfläche 33 hat in der
Mitte ihrer Abmessung von vorn nach hinten eine Krümmung nach
außen, um eine minimale Wanddicke für innere Kühlkanäle
in dem Fußteil 13 der Schaufel zuzulassen. Der Dämpfer kann
daher nicht rückwärts eingebaut werden, weil die freien
Enden des Dämpfers nach außen vorstehen und nicht das
Einbauen der benachbarten Schaufel in die Rotorscheibe
gestatten würden. Darüber hinaus ist der Dämpfer mit der zu
geordneten Schaufel entfernbar. Die Konstruktionsmateria
lien werden als unkritisch angesehen und können in Ab
hängigkeit von den erwarteten Betriebsbedingungen ohne
weiteres ausgewählt werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß
das Dämpfungsteil einen verdickten Teil der benachbarten
Schaufel berührt (d. h. die Plattform 12 der Hinterfläche
24), was die Freßwirkung an der benachbarten Schaufel
aufgrund der Scheuerwirkung zwischen denselben reduziert.
Das aus Draht geformte, U-förmige Dämpfungsteil ist
billig herstellbar, leicht ein- und ausbaubar und kann,
da die nach innen gebogenen Endteile 44 am Rand in den
Schlitzen 40, 41 gehalten werden, in bezug auf die gegen
überliegende Oberfläche der benachbarten Schaufel winkel
mäßig nicht fehlausgerichtet werden.
Bei Bedarf könnten sich die Ausnehmungen in die Schaufel
von deren hinterer Oberfläche aus erstrecken, und das
Dämpfungsteil, sei es U-förmig oder andersförmig, könnte
so angeordnet werden, daß es sich längs einer Wand dieser
Ausnehmung nach außen bewegt, um die gegenüberliegende
vordere Oberfläche der benachbarten Schaufel zu erfas
sen. Ob sich die Ausnehmungen in die Schaufel von deren
Vorder- oder deren Hinterfläche aus erstrecken, ist des
halb weitgehend eine Frage der physischen Konfiguration
der Schaufel und der Fertigungszweckmäßigkeit. Bei
spielshalber sind in der dargstellten Ausführungsform
die Ausnehmungen 40, 41 in den Vorderflächen 23 angeordnet,
um ein Unterschneiden des Schaufelblattes 11 zu
vermeiden oder zu reduzieren, um so eine Spannungskonzen
tration zu reduzieren.
Claims (10)
1. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel zum Befestigen an
einer Rotorscheibe (14) mit Umfangsabstand von einer be
nachbarten Laufschaufel (10'), wobei jede Laufschaufel
(10, 10') einen Schaufelblatteil (11), einen Plattformteil
(12) und einen Fußteil (13) aufweist und der Plattformteil
(12) eine erste seitliche Oberfläche (23) hat, die mit Ab
stand von einer gegenüberliegenden seitlichen Oberfläche
(24') der benachbarten Laufschaufel (10') angeordnet ist,
wobei in dem Spalt zwischen den benachbarten Laufschaufeln
(10, 10') ein Dämpfungsteil (42) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Plattformteil (12) eine ge
krümmte Fläche (33) aufweist, die sich zwischen dem Fußteil
(13) und der ersten seitlichen Oberfläche (23) erstreckt
und die in Querrichtung nach außen gekrümmt ist,
zwei schlitzartige Ausnehmungen (40, 41) mit Längsabstand
zur Rotorachse hin angeordnet sind, die sich von der ersten
seitlichen Oberfläche (23) schräg nach innen in Richtung
auf den Fußteil (13) erstrecken, und
das Dämpfungsteil (42) ein U-förmiges Teil mit einem stab
artigen Mittelabschnitt (43) und nach innen gebogenen End
teilen (44) ist, die für eine relative Gleitbewegung in den
Ausnehmungen (40, 41) angeordnet sind, bei der sich der Mit
telabschnitt (43) des Dämpfungsteil (42) entlang der durch
die Ausnehmungen (40, 41) festgelegten Bahn in Richtung auf
die gekrümmte Fläche (33) und von dieser weg bewegen kann,
wobei das Dämpfungsteil (42) bei niedriger Drehzahl der
Rotorscheibe (14) sich relativ zu dem Plattformteil (12) in
eine Stellung bewegen kann, in der es sich nicht über die
erste seitliche Oberfläche (23) hinaus in Richtung auf die
gegenüberliegende Schaufelfläche (24') erstreckt, und bei
einer Rotation der Rotorscheibe (14) mit einer ausreichen
den hohen Drehzahl die Zentrifugalkraft das Dämpfungsteil
(42) entlang der festgelegten Bahn nach aussen in Anlage
mit der gegenüberliegenden Schaufelfläche (24') drückt.
2. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Dämpfungsteil
(42) relativ zu der gekrümmten Fläche (33) so bemessen ist,
daß, wenn das Dämpfungsteil (42) umgekehrt bzw. rückwärts
in die Ausnehmung (40, 41) eingesetzt ist und sein Mittel
abschnitt (43) die gekrümmte Fläche (33) berührt, die
Endteile (44) über die erste seitliche Oberfläche (23)
hinaus in Richtung auf die gegenüberliegende Schaufelfläche
(24') vorstehen.
3. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsteil (42) aus
einem Stück Draht gebildet ist.
4. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Mittel
abschnittes (43) des Dämpfungsteils (42) größer ist als der
Abstand zwischen der ersten seitlichen Oberfläche (23) der
einen Laufschaufel (10) und der gegenüberliegenden Ober
fläche (24') der benachbarten Laufschaufel (10').
5. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittel
abschnitt (43) des Dämpfungsteils (42) eine Länge hat, die
im wesentlichen gleich einer Überlappungslänge der ersten
seitlichen Oberfläche (23) der einen Laufschaufel (10) und
der gegenüberliegenden seitlichen Oberfläche (24') der
benachbarten Laufschaufel (10') ist.
6. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse
(y) der Ausnehmungen (40, 41) unter einem eingeschlossenen
spitzen Winkel (Φ) von etwa 26° gegen die Längsachse (27)
der Laufschaufel (10) geneigt ist.
7. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
nehmungen (40, 41) jeweils eine äußere Wand (45) haben, die
das Dämpfungsteil (42) im wesentlichen mit Linienkontakt
berührt, wenn sich die Rotorscheibe (14) mit der aus
reichenden hohen Drehzahl dreht.
8. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs
teil (42) die gegenüberliegende seitliche Oberfläche (24')
der benachbarten Laufschaufel (10') im wesentlichen mit
Linienkontakt berührt, wenn sich die Rotorscheibe (14) mit
der ausreichenden hohen Drehzahl dreht.
9. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der An
sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungs
teil (42) den Zwischenraum zwischen der ersten seitlichen
Oberfläche (23) der einen Laufschaufel (10) und der gegen
überliegenden Laufschaufel (10') im wesentlichen abdichtet,
wenn sich die Rotorscheibe (14) mit der ausreichenden hohen
Drehzahl dreht.
10. Schwingungsgedämpfte Laufschaufel nach einem der An
sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
seitliche Oberfläche (23) und die gegenüberliegende seit
liche Oberfläche (24') der Laufschaufeln (10, 10') jeweils
in einer im wesentlichen radialen Ebene angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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