DE112017007180T5

DE112017007180T5 - Kühlanordnung für eine turbinenanordnung

Info

Publication number: DE112017007180T5
Application number: DE112017007180.1T
Authority: DE
Inventors: Florian Hoefler; Thomas Fauner
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20210102466A1; CN110462166B; JP2020513083A; JP6976349B2; CN110462166A; WO2018186891A1; KR102376052B1; KR20190131106A; US11230930B2

Abstract

Eine Kühlanordnung umfasst einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querbank umfasst mehrere Stifte mit ersten Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegenden zweiten Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind. Die Querbank schließt auch eine Querstange ein, die die Stifte verbindet. Die Querstange erstreckt sich zwischen den Stiften, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.

Description

GEBIET
Der hierin beschriebene Gegenstand bezieht sich auf das Kühlen von Turbinenanordnungen.
HINTERGRUND
Die Turbinenanordnung wird beim Betrieb eines Triebwerks erhöhten Wärmebelastungen ausgesetzt. Um die Komponenten der Turbinenanordnung vor Überhitzung und Beschädigung zu schützen, kann Kühlflüssigkeit in und/oder auf die Turbinenanordnung geleitet werden. Die Bauteiltemperatur kann dann durch eine Kombination aus Auftreffen auf das Bauteil, Kühlstrom durch die Durchgänge im Bauteil und Filmkühlung mit dem Ziel gesteuert werden, die Lebensdauer der Bauteile und den Turbinenwirkungsgrad auszugleichen. Eine verbesserte Effizienz kann durch Erhöhung der Brenntemperatur, Reduzierung des Kühlstroms oder einer Kombination erreicht werden.
Insbesondere die hinteren Enden bekannter Turbinenschaufeln und/oder Leitschaufeln sowie die inneren und äußeren Seitenwände der Turbine können bei laufendem Motor schwer zu kühlen sein. Ein Problem bei der Kühlung der hinteren Enden von Turbinenschaufelblättern (z. B. Turbinenschaufeln oder Leitschaufeln) besteht in der unzureichenden Wärmeübertragung innerhalb des Schaufelblatts. Eine unzureichende Wärmeübertragung kann dazu führen, dass die durchschnittliche und/oder lokale Materialtemperatur der Turbinenschaufel oder Leitschaufel übermäßig hoch bleibt, wodurch sich die Lebensdauer der Teile unter ein akzeptables Niveau senken oder die Verwendung zusätzlicher Kühlflüssigkeit erforderlich sein kann. Daher kann ein verbessertes System verbesserte Wärmeübertragungsraten bereitstellen und dadurch die durchschnittliche und/oder lokale Oberflächentemperatur kritischer Abschnitte der Turbine reduzieren, einen effizienteren Betrieb des Triebwerks ermöglichen und/oder die Lebensdauer der Turbinenmaschine verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG
In einer Ausführungsform umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querbank umfasst mehrere Stifte mit ersten Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegenden zweiten Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind. Die Querbank schließt auch eine Querstange ein, die die Stifte verbindet. Die Querstange erstreckt sich zwischen den Stiften, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.
In einer Ausführungsform umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querbank umfasst mehrere Stifte mit ersten Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegenden zweiten Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind. Die Querbank schließt auch eine Querstange ein, die die Stifte verbindet, wobei die Querstange von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet ist und die Querstange von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet ist.
In einer Ausführungsform umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querverbindung umfasst mehrere Stifte, die in linearen Reihen angeordnet sind. Die Stifte weisen erste Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegende zweite Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, auf. Die Querbank schließt auch Querstangen ein, die die Stifte verbinden. Die Querstangen erstrecken sich zwischen den Stiften, sodass die erste Querstange der Querstangen ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist. Die Querstangen sind von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet, und die Querstangen sind von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet.
Figurenliste
Der vorliegende erfindungsgemäße Gegenstand wird beim Lesen der folgenden Beschreibung der nicht einschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:

1 eine Turbinenanordnung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
2A eine perspektivische Querschnittsansicht einer Kühlanordnung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
2B eine perspektivische Querschnittsansicht einer Kühlanordnung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
3 eine Querschnittsdraufsicht eines Schaufelblatts gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
4 eine perspektivische Querschnittsteilansicht einer Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
5A eine Draufsicht auf die Querbank von 4 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
5B eine Seitenansicht der Querbank von 4 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
6 ein Wärmeübertragungskoeffizientendiagramm gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
7A eine Draufsicht auf eine Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
7B eine Seitenansicht der Querbank von 7A gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
8A eine Draufsicht auf eine Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
8B eine Seitenansicht der Querbank von 8A gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
9A eine Draufsicht auf eine Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
9B eine Seitenansicht der Querbank von 9A gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
10A eine Draufsicht auf eine Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
10B eine Seitenansicht der Querbank von 10A gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
11A eine Draufsicht auf eine Querbank gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
11B eine Seitenansicht der Querbank von 11A gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; und
12 eine Verfahrensablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird im Einzelnen auf exemplarische Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Wenn immer möglich, beziehen sich die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Teile.
Eine oder mehrere Ausführungsformen des hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstands beziehen sich auf Systeme und Verfahren, die Innenseitenwände, Außenseitenwände und ein hinteres Ende eines Turbinenschaufelblatts effektiv innen kühlen. Turbinenanordnungen können Kühlräume einschließen, die Kühlflüssigkeiten durch Durchgänge und Schlitze des Schaufelblatts leiten, sowie innere und äußere Seitenwände, um das Schaufelblatt und die Seitenwände effektiv zu kühlen, wenn ein Triebwerk in Betrieb ist. Oft ist das hintere Ende des Schaufelblatts schwer zu kühlen. So kann beispielsweise Kühlflüssigkeit, die aus dem Kühlraum geleitet wird, bereits heiß sein, wenn die Flüssigkeit am hinteren Ende des Schaufelblatts ankommt. Darüber hinaus weist das hintere Ende eine relativ dünne Breite zwischen einer ersten Seite (z. B. einer Druckseite des Schaufelblatts) und einer zweiten Seite (z. B. einer Saugseite des Schaufelblatts) auf, die die Kühltechniken, die auf das hintere Ende angewendet werden können, begrenzt.
Eine oder mehrere technische Auswirkungen des hierin beschriebenen Gegenstands sind die einer Querbank. Eine Stiftbank mit Querstangen fördert die Vermischung des Kühlfluidstroms, erhöht die Strömungsgeschwindigkeiten in der Nähe der Innenwände des Schaufelblatts und erzeugt eine Strömungsungleichmäßigkeit mit einer Amplitude senkrecht zu den Innenwänden des Schaufelblatts. Dies führt zu verbesserten inneren Wärmeübertragungsraten am hinteren Ende des Schaufelblatts und einer verbesserten Kühlung, die die Lebensdauer der Teile verlängern und ungeplante Ausfälle im Vergleich zu Turbinenschaufeln ohne Stiftbänke mit Querstangen reduzieren kann.
1 veranschaulicht eine Turbinenanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform; Die Turbinenanordnung 10 schließt einen Einlass 16 ein, durch den Luft in Pfeilrichtung 50 in die Turbinenanordnung 10 eintritt. Die Luft strömt in Richtung 50 vom Einlass 16, durch einen Verdichter 18, durch eine Brennkammer 20 und durch eine Turbine 22 zu einem Auslass 24. Eine rotierende Welle 26 läuft durch und eine oder mehrere rotierenden Komponenten der Turbinenanordnung 10 und ist mit diesen gekoppelt.
Der Verdichter 18 und die Turbine 22 umfassen mehrere Schaufelblätter. Die Schaufelblätter können ein oder mehrere Schaufeln 30, 30' oder Leitschaufeln 36, 36' sein. Die Schaufeln 30, 30' sind axial versetzt zu den Leitschaufeln 36, 36' in Richtung 50. Die Leitschaufeln 36, 36' sind stationäre Komponenten und erstrecken sich von den äußeren Seitenwänden 52 der Turbine 22. Die Schaufeln 30, 30' erstrecken sich von den inneren Seitenwänden 54 der Turbine 22 und sind betriebsfähig mit der Welle 26 gekoppelt und drehen sich mit dieser.
2A veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsansicht einer Kühlanordnung gemäß einer Ausführungsform. Die Kühlanordnung 100 schließt einen Körper 102 der Turbinenanordnung 10 aus 1 ein. In der veranschaulichten Ausführungsform von 2A ist der Körper 102 ein Schaufelblatt der Turbinenanordnung. Zusätzlich oder alternativ kann der Körper 102 eine beliebige alternative Struktur sein. Das Schaufelblatt 102 kann eine Leitschaufel, eine Turbinenschaufel, eine rotierende Schaufel oder dergleichen sein, die in der Turbinenanordnung 10 verwendet wird. Das Schaufelblatt 102 weist eine Druckseite 114 und eine Saugseite 116 auf, die der Druckseite 114 gegenüberliegt. Die Druckseite 114 und die Saugseite 116 sind durch eine Vorderkante 118 und eine Hinterkante 120 verbunden, die der Vorderkante 118 gegenüberliegt. Die Druckseite 114 ist im Allgemeinen konkav geformt, und die Saugseite 116 ist im Allgemeinen konvex zwischen Vorder- und Hinterkante 118, 120. So bilden beispielsweise die im Allgemeinen konkave Druckseite 114 und die im Allgemeinen konvexe Saugseite 116 eine aerodynamische Oberfläche, über die das komprimierte Arbeitsfluid durch die Turbinenanordnung strömt.
Das Schaufelblatt 102 erstreckt sich über eine axiale Länge 126 zwischen der Vorderkante 118 und der Hinterkante 120. Das Schaufelblatt 102 erstreckt sich über eine radiale Länge 124 zwischen einem ersten Ende 144 und einem gegenüberliegenden zweiten Ende 146. So ist beispielsweise die axiale Länge 126 im Allgemeinen senkrecht zur radialen Länge 124. Das zweite Ende 146 ist nahe der Welle 26 der Turbinenanordnung 10 (von 1) in Bezug auf das erste Ende 144 entlang der radialen Länge 124 angeordnet.
Das Schaufelblatt weist ein vorderes Ende 128 und ein hinteres Ende 130 auf. Das vordere und hintere Ende 128, 130 erstreckt sich entlang der axialen Länge 126 des Schaufelblatts 102 zwischen der Vorderkante 118 und der Hinterkante 120. Die vordere Ende 128 erstreckt sich von der Vorderkante 118 bis zu einem Einlass 148 einer Querbank 106. Die hintere Ende 130 erstreckt sich vom Einlass 148 der Querbank 106 bis zur Hinterkante 120. Die Querbank 106 ist am hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ kann die Querbank 106 in einem oder mehreren von dem vorderen Ende 128 oder dem hinteren Ende 130 angeordnet sein.
Ein Kühlhohlraum 104 ist am vorderen Ende 128 des Schaufelblatts 102 angeordnet. Der Kühlhohlraum 104 ist innerhalb des Schaufelblatts 102 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Kühlhohlraum 104 als vollständig hohl dargestellt. Alternativ kann das Schaufelblatt 102 mehrere Kühlkanäle und/oder Serpentinen, Prallbleche und/oder Öffnungen oder dergleichen aus dem inneren Kühlhohlraum 104 außerhalb des Kühlhohlraums 104 einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das Schaufelblatt 102 ein oder mehrere Filmkühlungslöcher einschließen, die sich vom Inneren des Schaufelblatts 102 bis zum Äußeren des Schaufelblatts 102 entlang einer oder mehrerer der Druckseiten 114, der Saugseite 116, dem vorderen Ende 128 oder dem hinteren Ende 130 erstrecken, um eine Filmkühlung über die Innen- und Außenflächen des Schaufelblatts 102 zu gewährleisten.
Der Kühlhohlraum 104 ist fluidmäßig mit der Querbank 106 gekoppelt. Die Querbank 106 ist nahe der Hinterkante 120 relativ zum Kühlhohlraum 104 positioniert, damit der Kühlhohlraum 104 Kühlluft, die aus dem Kühlhohlraum 104 austritt, durch die Querbank 106 in Richtung der Hinterkante 120 und außerhalb des Schaufelblatts 102 leiten kann. Zum Beispiel leitet der Kühlhohlraum 104 mindestens einen Teil der Kühlluft, die aus dem Kühlhohlraum 104 austritt, in eine Richtung 101. Alternativ kann der Kühlhohlraum 104 Kühlfluid, Kühlmittel oder dergleichen in Richtung Querbank 106 leiten.
Die Querbank 106 schließt mehrere Stifte 108 ein. Die Stifte 108 weisen erste Enden 110 und zweite Enden 112 auf. Die ersten Enden 110 sind mit einer ersten Seiteninnenfläche 134 des Schaufelblatts 102 gekoppelt. So kann beispielsweise in der veranschaulichten Ausführungsform die erste Seiteninnenfläche 134 eine druckseitige Innenfläche des Schaufelblatts 102 sein. Die zweiten Enden 112 sind mit einer zweiten Seiteninnenfläche 136 des Schaufelblatts 102 gekoppelt. So kann beispielsweise in der veranschaulichten Ausführungsform die zweite Seiteninnenfläche 136 eine saugseitige Innenfläche des Schaufelblatts 102 sein. Die Stifte 108 sind innerhalb der Querbank 106 so positioniert, dass die Stifte instabile Strömungsmuster der Kühlluft erzeugen, die in Richtung 101 vom Kühlhohlraum 104 zur Hinterkante 120 strömt. So sind beispielsweise die Stifte 108 zwischen der ersten Seiteninnenfläche 134 und der zweiten Seiteninnenfläche 136 verlängert und im Allgemeinen senkrecht zur Richtung 101 der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum 104 ausgerichtet. Zusätzlich oder alternativ können die Stifte 108 im Allgemeinen nicht senkrecht zur Richtung 101 der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum 104 ausgerichtet sein. In der veranschaulichten Ausführungsform von 2A sind die Stifte 108 im Inneren des Schaufelblatts 102 zwischen dem ersten Ende 144 und dem zweiten Ende 146 entlang der radialen Länge 124 positioniert. Optional kann die Querbank 106 Stifte 108 aufweisen, die sich nicht vom ersten Ende 144 bis zum zweiten Ende 146 erstrecken. So können beispielsweise die Stifte 108 so positioniert werden, dass sich die Querbank 106 im Allgemeinen nur zur Hälfte der Länge der radialen Länge 124 erstreckt. Die Stifte 108 werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
Die Querbank 106 schließt auch Querstangen 122 ein, die sich mit den Stiften 108 verbinden. So erstreckt sich beispielsweise eine einzelne Querstange 122 zwischen zwei Stiften 108, sodass die Querstange 122 ein erstes Ende 140 aufweist, das mit einer Außenfläche eines ersten Stifts 108a1 gekoppelt ist, und die Querstange 122 ein gegenüberliegendes zweites Ende 142 aufweist, das mit einer Außenfläche eines anderen, zweiten Stiftes 108a2 gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Querstange 122 mit einer Innenfläche der ersten und zweiten Stifte 108a1, 108a2 gekoppelt werden. So kann sich beispielsweise die Querstange 122 von einer Position nahe oder im Wesentlichen nahe der Mitte des ersten Stifts 108a1 zu einer Position nahe oder im Wesentlichen nahe der Mitte des zweiten Stifts 108a2 erstrecken. Die Querstangen 122 sind innerhalb der Querbank 106 so positioniert, dass die Querstangen 122 instabile Strömungsmuster der Kühlluft erzeugen, die in Richtung 101 vom Kühlhohlraum 104 zur Hinterkante 120 strömt. So sind beispielsweise die Querstangen 122 zwischen den ersten und zweiten Stiften 108a1, 108a2 verlängert und im Allgemeinen senkrecht zu den ersten und zweiten Stiften 108a1, 108a2 und im Allgemeinen senkrecht zu der Richtung 101 der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum 104 ausgerichtet. Die Querstangen werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
In der veranschaulichten Ausführungsform von 2A schließt die Querbank 106 eine erste lineare Reihe A der Stifte 108a und der Querstangen 122a und eine zweite lineare Reihe B der zusätzlichen Stifte 108b und der zusätzlichen Querstangen 122b ein. Die erste und zweite Reihe sind als Spalten dargestellt, die sich entlang der radialen Länge 124 zwischen dem ersten und zweiten Ende 144, 146 erstrecken und zwischen dem Kühlhohlraum 104 und der Hinterkante 120 angeordnet sind. In der veranschaulichten Ausführungsform sind nur die erste und zweite Reihe vorhanden. Zusätzlich oder alternativ kann die Querbank 106 mehr als zwei oder weniger als zwei Reihen von Stiften und Querstangen einschließen.
2A veranschaulicht ein Beispiel für eine Querbank 106, die in einem Schaufelblatt der Turbinenanordnung 10 angeordnet ist. Alternativ kann eine Querbank innerhalb der äußeren Seitenwand 52, der inneren Seitenwand 54 oder dergleichen der Turbinenanordnung 10 angeordnet sein (aus 1). So veranschaulicht beispielsweise 2B eine perspektivische Querschnittsansicht einer Kühlanordnung 200 mit einer Querbank 206, die innerhalb der inneren Seitenwand 54 der Turbinenanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist. Die Kühlanordnung 100 schließt einen Körper 202 der Turbinenanordnung 10 aus 1 ein. In der veranschaulichten Ausführungsform von 2B ist der Körper 202 eine innere Seitenwand 54 der Turbinenanordnung 10. Zusätzlich oder alternativ kann der Körper 202 eine beliebige alternative Struktur sein.
Die Querbank 206 schließt mehrere Stifte 208 ein. Die Stifte 208 weisen ersten Ende 210 und zweite Enden 212 auf (entsprechend den Stiften 108 mit den ersten und zweiten Enden 110, 112 von 2A). Die ersten Enden 210 sind mit einer ersten Seiteninnenfläche 234 der inneren Seitenwand 54 und die zweiten Enden 212 mit einer zweiten Seiteninnenfläche 236 der inneren Seitenwand 54 gekoppelt. So kann beispielsweise in der veranschaulichten Ausführungsform von 2B die erste Seiteninnenfläche 234 eine Innenwand der inneren Seitenwand 54 und die zweite Seiteninnenfläche 236 eine Außenwand der inneren Seitenwand 54 sein. So kann beispielsweise die Außenwand nahe der Welle 26 im Vergleich zur Innenwand angeordnet sein. Die Stifte 208 sind innerhalb der Querbank 206 so positioniert, dass die Stifte instabile Strömungsmuster der Kühlluft erzeugen, die in Richtung 201 von einem Kühlhohlraum 204 zu einer Endwand 252 der inneren Seitenwand 54 strömt.
Die Querbank 206 schließt auch Querstangen 222 ein, die sich mit den Stiften 208 verbinden. So erstreckt sich beispielsweise eine einzelne Querstange 222 zwischen zwei Stiften 208, sodass die Querstange 222 ein erstes Ende 240 aufweist, das mit einer Außenfläche eines ersten Stifts 208b1 gekoppelt ist, und die Querstange 222 ein gegenüberliegendes zweites Ende 242 aufweist, das mit einer Außenfläche eines anderen, zweiten Stiftes 108b2 gekoppelt ist. Die Querstangen 222 sind innerhalb der Querbank 206 so positioniert, dass die Querstangen 222 instabile Strömungsmuster der Kühlluft erzeugen, die in Richtung 201 innerhalb der inneren Seitenwand 54 vom Kühlhohlraum 204 zur Endwand 252 strömt.
Die 2A und 2B veranschaulichen zwei Beispiele für zwei verschiedene Körper einer Turbinenanordnung mit den Querbänken 106, 206. So ist beispielsweise der Körper 102 repräsentativ für das Schaufelblatt der Turbinenanordnung und der Körper 202 repräsentativ für die innere Seitenwand der Turbinenanordnung. Zusätzlich oder alternativ kann eine Querbank in jedem alternativen Gehäuse einer Turbinenanordnung angeordnet werden. So kann beispielsweise eine Querbank innerhalb der äußeren Seitenwand, innerhalb einer Ummantelung oder eines Gehäuses der Turbinenanordnung, innerhalb einer inneren und/oder äußeren Seitenwand des Verdichters oder dergleichen angeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf die Kühlanordnung 100 von 2A veranschaulicht 3 eine Querschnittsansicht des Schaufelblatts 102 von 2A gemäß einer Ausführungsform. Die in 3 veranschaulichte Querbank 106 schließt fünf lineare Reihen (A, B, C, D und E) mit den Stiften 108 (a-e) bzw. Querstangen (nicht veranschaulicht) ein. Alternativ kann die Querbank 106 weniger als fünf oder mehr als fünf Reihen von Stiften 108 und Querstangen einschließen. Die ersten Enden 110 der Stifte 108 sind mit der ersten Seiteninnenfläche 134 gekoppelt. Die zweiten Enden 112 der Stifte 108 sind mit der zweiten Seiteninnenfläche 136 gekoppelt. So können beispielsweise die Stifte 108 mit den Innenflächen 134, 136 des Schaufelblatts 102 durch eines oder mehrere von Schweißen, Gießen, Befestigen, Bearbeiten, Kleben oder dergleichen gekoppelt werden. Optional können die Stifte 108a der ersten Reihe A mit den Innenflächen 134, 136 nach einem Verfahren und die Stifte 108 einer oder mehrerer der zusätzlichen Reihen B, C, D oder E mit den Innenflächen nach einem gemeinsamen oder einzigartigen Verfahren gekoppelt werden.
4 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsansicht der Querbank 106 der Kühlanordnung 100. Die in 4 dargestellte Querbank 106 schließt sechs Reihen mit den Stiften 108 und den Querstangen 122 ein. Die Stifte 108 sind zwischen der ersten Seiteninnenfläche 134 und der zweiten Seiteninnenfläche 136 verlängert. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Stifte 108 im Allgemeinen zylindrisch mit einer im Allgemeinen kreisförmigen Querschnittsform. Zusätzlich oder alternativ können die Stifte 108 eine ovale, rechteckige, elliptische Querschnittsform oder dergleichen aufweisen. Die Stifte 108 der linearen Reihen A, B, C, D, E und F werden alle mit einer einheitlichen Querschnittsform und -größe veranschaulicht. Alternativ können ein oder mehrere Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E oder F eine einzigartige Querschnittsform und/oder -größe aufweisen. So können beispielsweise die Stifte 108 der Reihen A, D, E eine einheitliche Form und Größe aufweisen, die Stifte 108 der Reihen B, C und F können eine einheitliche Form und Größe aufweisen, die für die Form und/oder Größe der Stifte 108 der Reihen A, D, E oder einer beliebigen Kombination davon einzigartig ist.
In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F so positioniert, dass die Stifte 108 um einen Abstand 420 entlang der radialen Länge 124 beabstandet sind. So sind beispielsweise die Stifte 108a der ersten Reihe A um den Abstand 420a und die Stifte 108b der zweiten Reihe um den Abstand 420b beabstandet, der im Allgemeinen gleichmäßig zum Abstand 420a ist. Außerdem sind die Stifte der Reihen C, D, E und F durch die Abstände 420 voneinander beabstandet. Zusätzlich oder alternativ können die Stifte einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F um einen Abstand voneinander beabstandet sein, der größer als der Abstand 420 oder kleiner als der Abstand 420 ist. So können beispielsweise die Stifte 108f der Reihe F um einen Abstand größer als der Abstand 420 beabstandet sein, oder die Stifte 108c der Reihe C können um einen Abstand kleiner als der Abstand 420 oder dergleichen beabstandet sein. Die Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F können einen gleichmäßigen oder einzigartigen Abstand voneinander haben, wie die Stifte einer oder mehrerer der zusätzlichen Reihen A, B, C, D, E oder F. Zusätzlich oder alternativ können die Stifte 108a der Reihe A einen gleichmäßigen Abstand 420 oder einen einzigartigen Abstand 420 voneinander haben. Optional können die Stifte 108 eine gleichmäßige Wiederholungskonfiguration entlang der radialen Länge 124, eine zufällige Konfiguration entlang der radialen Länge 124 oder eine beliebige Kombination davon aufweisen.
Die Querstangen 122 sind verlängert und erstrecken sich zwischen den Außenflächen von zwei Stiften 108. So erstreckt sich beispielsweise die Querstange 122a zwischen einem ersten Stift 108a1 und einem zweiten Stift 108a2. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Querstangen 122 im Allgemeinen zylindrisch mit einer im Allgemeinen kreisförmigen Querschnittsform. Zusätzlich oder alternativ können die Querstangen 122 eine ovale, rechteckige, elliptische Querschnittsform oder dergleichen aufweisen. Die Querstangen 122 der Reihen A, B, C, D, E und F werden alle mit einer einheitlichen Querschnittsform und -größe veranschaulicht. Alternativ können ein oder mehrere Querstangen 122 einer oder mehrerer Reihen A, B, C, D, E oder F eine einzigartige Querschnittsform und/oder -größe aufweisen. So können beispielsweise die Querstangen 122 der Reihen A, D, E eine einheitliche Form und Größe aufweisen, die Querstangen 108 der Reihen B, C und F können eine einheitliche Form und Größe aufweisen, die für die Form und/oder Größe der Querstangen 122 der Reihen A, D, E oder einer beliebigen Kombination davon einzigartig ist.
Die ersten Enden 140 und die zweiten Enden 142 der Querstangen 122 sind mit den Außenflächen der Stifte 108 gekoppelt. So ist beispielsweise das erste Ende 140 der Querstange 122a mit der Außenfläche des ersten Stifts 108a1 gekoppelt. Das gegenüberliegende zweite Ende 142 der Querstange 122a ist mit der Außenfläche des zweiten Stifts 108a2 gekoppelt. Die Querstangen 122 können mit den Außenflächen des Schaufelblatts 108 durch eines oder mehrere von Schweißen, Gießen, Befestigen, Bearbeiten, Kleben oder dergleichen gekoppelt werden. Optional können die Querstangen 122a der ersten linearen Reihe A mit den Außenflächen der Stifte 108 nach einem Verfahren und die Querstangen 122 einer oder mehrerer der zusätzlichen Reihen B, C, D, E oder F mit der Außenfläche der Stifte 108 nach einem gemeinsamen oder einzigartigen Verfahren gekoppelt werden. In der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich eine einzige Querstange 122 zwischen zwei Stiften 108. Optional können sich eine oder mehrere Querstangen 122 zwischen zwei oder mehreren Stiften 108 erstrecken. So können sich beispielsweise eine erste Querstange und eine zweite Querstange zwischen den Stiften 108a1 und 108a2, eine erste Querstange zwischen den Stiften 108a1 und 108a2 und eine zweite Querstange zwischen den Stiften 108a1 und 108b1 oder dergleichen erstrecken.
Die Querstangen 122 sind von der ersten Seiteninnenfläche 134 um den Abstand 404 beabstandet. Zusätzlich sind die Querstangen 122 um den Abstand 402 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 beabstandet. In der veranschaulichten Ausführungsform von 4 sind die Abstände 402 und 404 im Allgemeinen einheitlich. Alternativ kann der Abstand 402 mehr oder weniger als der Abstand 404 betragen. So können beispielsweise die Querstangen 122 von der ersten Seiteninnenfläche 134 um den Abstand 404 getrennt werden, der größer ist als der Abstand 402, der die Querstangen 122 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 trennt. So können beispielsweise die Querstangen 122 näher an einer der ersten Seiteninnenflächen 134 oder der zweiten Seiteninnenfläche 136 angeordnet werden. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Querstangen 122 der Reihen A, B, C, D, E und F jeweils um im Allgemeinen gleichmäßige Abstände 402, 404 von den Innenflächen 134, 136 der ersten und zweiten Seite beabstandet. So sind beispielsweise die Querstangen 122 der Reihe A von den Innenflächen 134, 136 im Allgemeinen in den gleichen Abständen 402, 404 wie die Querstangen 122 der Reihe B beabstandet. Alternativ können die Querstangen 122 der Reihe A näher an der ersten Seiteninnenfläche 134 angeordnet werden als die Querstangen 122 der Reihe B oder dergleichen.
Die Querstangen 122 sind verlängert entlang einer Stangenebene 406. So sind beispielsweise die Querstangen 122 entlang der Stangenebene 406 in einer Richtung 416 zwischen dem ersten Ende 144 und dem zweiten Ende 146 entlang der radialen Länge 124 des Schaufelblatts 102 (aus 2A) verlängert. Zusätzlich oder alternativ können die Querstangen 122 entlang einer unterschiedlichen Stangenebene 406 verlängert sein. So können beispielsweise eine oder mehrere Querstangen 122 in einer Richtung verlängert werden, die im Allgemeinen um einen Winkelgrad G innerhalb einer Stiftebene 408 von der Stangenebene 406 versetzt ist. In der veranschaulichten Ausführungsform von 4 ist jede Querstange 122 in Richtung 416 innerhalb der Stangenebene 406 verlängert. Optional können eine oder mehrere Querstangen 122 innerhalb der Stangenebene 406 in eine andere Richtung verlängert werden. Die alternativen Ausführungsformen werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
Die Stifte 108 sind verlängert entlang der Stiftebene 408. Die Stiftebene 408 ist eine andere Ebene als die Stangenebene 406. Die Stifte 108 sind entlang der Stiftebene 408 in eine Richtung 418 zwischen der ersten Seiteninnenfläche 134 und der zweiten Seiteninnenfläche 136 verlängert. In der veranschaulichten Ausführungsform von 4 ist jeder Stift 108 in Richtung 418 innerhalb der Stiftebene 408 verlängert. Die Stiftebene 408 ist im Allgemeinen senkrecht zur Stangenebene 406. So sind beispielsweise die Stifte 122 in der Richtung 418 verlängert, die im Allgemeinen senkrecht zu den in der Richtung 416 verlängerten Querstangen 122 steht. Alternativ kann die Stiftebene 408 nicht senkrecht zur Stangenebene 406 sein. Optional können eine oder mehrere Stifte 108 innerhalb der Stiftebene 408 in eine andere Richtung verlängert werden. Die alternativen Ausführungsformen werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
5A veranschaulicht eine Draufsicht auf die Querbank 106 von 4 gemäß einer Ausführungsform. 5B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 106 von 4. Die Querbank 106 verlängert eine Querbanklänge 502. So erstreckt sich beispielsweise die Querbanklänge 502 im Allgemeinen in Richtung der axialen Länge 126 (von 4). Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 106 in Richtung 101. Die linearen Reihen A, B, C, D, E und F der Stifte 108 sind im Abstand 506 entlang der Querbanklänge 502 so angeordnet, dass die Stifte 108a der Reihe A im Abstand 506 zu den Stiften 108b der Reihe B angeordnet sind. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F im Abstand 506 gleichmäßig angeordnet. Optional kann einer oder mehrere der Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F in einem Abstand von mehr als oder weniger als der Abstand 506 beabstandet sein. So können beispielsweise die Stifte 108b der Reihe B näher an den Stifte 108c der Reihe C positioniert werden als die Stifte 108a der Reihe A.
Die Querbank 106 verlängert eine Querbankbreite 508. So erstreckt sich beispielsweise die Querbankbreite 508 im Allgemeinen in die Richtung der radialen Länge 124 (von 4). Die Stifte 108 sind axial versetzt zu den zusätzlichen Stiften 108 der Querbank 106 in Richtung des Kühlluftstroms 101 entlang der axialen Länge 126 des Schaufelblatts 102 (von 2A). So sind beispielsweise die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F in einem versetzten Abstand von 504 entlang der Querbankbreite 508 so positioniert, dass die Stifte 108f der Reihe F in einem Abstand von 504a von den Stiften 108e der Reihe E angeordnet sind. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F in einem einheitlichen Abstand von 504 versetzt angeordnet. Optional kann einer oder mehrere der Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F in einem versetzten Abstand von mehr als oder weniger als der versetzte Abstand 504 beabstandet sein. So kann beispielsweise der Stift 108f1 näher am Stift 108e1 positioniert werden als der Stift 108e2 entlang der Querbankbreite 508. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Stifte 108 so positioniert, dass die Stifte der linearen Reihen A, C und E (108a, 108c, 108e) axial entlang der Querbanklänge 502 ausgerichtet sind, die Stifte der Reihen B, D und F (108b, 108d, 108f) axial entlang der Querbanklänge 502 ausgerichtet sind und die Stifte der Reihen A, C und E axial von den Stifte der Reihen B, D und F versetzt sind. Zusätzlich oder alternativ können die Stifte 108 einer oder mehrere von axial ausgerichteten, axial versetzten oder einer beliebigen Kombination davon entlang der Querbanklänge 502 sein. So können beispielsweise die Stifte 108 eine sich wiederholende ausgerichtete und/oder versetzte Konfiguration entlang der axialen Länge 126, eine zufällig ausgerichtete und/oder versetzte Konfiguration entlang der axialen Länge 126 oder eine beliebige Kombination davon aufweisen.
Die Stifte 108 der Querbank 106 sind von den zusätzlichen Stiftsätzen in den gleichen linearen Reihen durch einen Abstand von 420 getrennt. So sind beispielsweise die Stifte 108a der ersten Reihe A so angeordnet, dass die Stifte 108a um einen Abstand 420a entlang der Querbankbreite 508 und die Stifte 108b der zweiten Reihe B um den Abstand 420b beabstandet sind, der im Allgemeinen gleich dem Abstand 420a ist. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F einen einzigartigen und/oder gemeinsamen Abstand größer oder kleiner als der Abstand 420 voneinander aufweisen.
Die Stifte 108 weisen eine im Allgemeinen kreisförmige erste Querschnittsform 510 mit einem ersten Bereich auf, der der ersten Querschnittsform 510 entspricht. Die Querstangen 122 weisen eine im Allgemeinen kreisförmige zweite Querschnittsform 522 mit einem zweiten Bereich auf, der der zweiten Querschnittsform 522 entspricht. Die erste Querschnittsform 510 der Stifte 108 unterscheidet sich von der zweiten Querschnittsform 522 der Querstangen. Der erste Bereich, der der ersten Querschnittsform 510 der Stifte 108 entspricht, ist größer als der zweite Bereich, der der zweiten Querschnittsform 522 der Querstangen 122 entspricht. So ist beispielsweise das Flächenverhältnis zwischen dem ersten Bereich (z. B. dem Bereich der Stifte) und dem zweiten Bereich (z. B. dem Bereich der Querstangen) mindestens eins. Optional kann das Flächenverhältnis zwischen dem ersten Bereich der Stifte und dem zweiten Bereich der Querstangen eine beliebige Zahl größer als 1 sein.
6 veranschaulicht ein Wärmeübertragungskoeffizientendiagramm für ein Schaufelblatt mit einer Querbank 106 (entsprechend dem Schaufelblatt 102 von 2A) und für ein Schaufelblatt mit einer herkömmlichen Stiftbank. Die horizontale Achse stellt einen zunehmenden Massenstrom der Kühlluft aus einem Kühlhohlraum (z. B. dem Kühlhohlraum 104) dar. Die vertikale Achse stellt steigende Werte des Wärmeübertragungskoeffizienten dar. Die Linie 602 stellt eine erste Reihe (z. B. Reihe A in 4) am hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 dar, die eine herkömmliche Stiftbank (z. B. eine Stiftbank ohne Querstangen 122) einschließt. Die Linie 604 stellt die erste lineare Reihe A (von 4) am hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 dar, das die Querbank 106 (z. B. die Querstangen 122) einschließt. Bei zunehmenden Massenströmen des Kühlfluids, das aus dem Kühlhohlraum austritt und durch das hintere Ende 130 des Schaufelblatts 102 geleitet wird, weist die Querverbindung 106 größere Wärmeübertragungskoeffizientenwerte auf als die herkömmliche Stiftbank (z. B. ohne Querstangen 122). Gleichermaßen stellt die Linie 612 eine alternative Reihe (z. B. Reihe F in 4) am hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 dar, das die herkömmliche Stiftbank (z. B. eine Stiftbank ohne Querstangen 122) einschließt. Die Linie 614 stellt die zusätzliche lineare Reihe F (von 4) am hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 dar, das die Querbank 106 einschließt (schließt z. B. die zusätzlichen Querstangen 122 ein). Bei zunehmenden Massenströmen des Kühlfluids, das aus dem Kühlhohlraum austritt und durch das hintere Ende 130 des Schaufelblatts 102 geleitet wird, weist die Querverbindung 106 größere Wärmeübertragungskoeffizientenwerte auf als die herkömmliche Stiftbank (z. B. ohne die Querstangen 122). In der ersten Reihe (z. B. Reihe A) und in der alternativen Reihe (z. B. Reihe F) weist die Querbank 106 verbesserte Wärmeübertragungskoeffizientenwerte bei steigenden Massenströmen im Vergleich zu der herkömmlichen Stiftbank ohne Querstangen 122 auf.
Die 7, 8, 9 und 10 veranschaulichen vier Beispiele von Querbänken gemäß vier Ausführungsformen. Die Ausführungsformen der 7, 8, 9 und 10 sollen illustrativ und nicht einschränkend sein. Alternative Ausführungsformen können verstanden werden, indem eine oder mehrere der Ausführungsformen der 7, 8, 9 und 10 oder eine beliebige Kombination davon kombiniert werden.
7A veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Querbank 706 gemäß einer Ausführungsform; 7B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 706. Die Querbank 706 verlängert die Querbanklänge 502. Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 706 in Richtung 101. Die Querbank 706 schließt Stifte 108 und Querstangen 122 ein. Die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F sind im Abstand 506 entlang der Querbanklänge 502 positioniert. Die Querbank 706 erweitert die Querbankbreite 508. Die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F sind im gleichmäßigen, versetzten Abstand 504 entlang der Querbankbreite 508 positioniert. Die Querstangen 122 erstrecken sich zwischen den Stiften 108 und sind innerhalb der Reihen B, D und F positioniert. Die Reihen A, C und E sind ohne Querstangen. Alternativ können weniger als drei Reihen oder mehr als drei Reihen Querstangen 122 in beliebiger Konfiguration (z. B. zufällig, gemustert oder dergleichen) einschließen. Die Querstangen 122 sind um den Abstand 404 von der ersten Seiteninnenfläche 134 und um den Abstand 402 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 beabstandet.
8A veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Querbank 806 gemäß einer Ausführungsform; 8B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 806. Die Querbank 806 verlängert die Querbanklänge 502 und die Querbankbreite 508. Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 806 in Richtung 101. Die Querbank 806 schließt mehrere Stifte 108 und mehrere Querstangen 822 ein. Die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F sind im Abstand von 506 entlang der Querbanklänge 502 und im gleichmäßigen versetzten Abstand 504 entlang der Querbankbreite 508 positioniert. Die Querstangen 822 erstrecken sich zwischen den Stiften 108 in zwei verschiedenen Reihen. So erstreckt sich beispielsweise die Querstange 822d zwischen dem Stift 108d der Reihe D und dem Stift 108e der Reihe E. Ebenso erstreckt sich die Querstange 822e zwischen dem Stift 108e der Reihe E und dem Stift 108f1 der Reihe F. Optional kann sich die Querstange 822e zwischen dem Stift 108e der Reihe E und dem Stift 108f2 der Reihe F erstrecken. In der veranschaulichten Ausführungsform erstrecken sich die Querstangen 822 der Querbank 806 zwischen den Stiften in einem sich wiederholenden Muster. Optional können sich die Querstangen 822 zwischen Stiften mit zwei oder mehr Reihen in beliebiger Konfiguration (z. B. zufällig, gemustert oder dergleichen) erstrecken.
9A veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Querbank 906 gemäß einer Ausführungsform; 9B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 906. Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 906 in Richtung 101. Die Querbank 906 schließt mehrere Stifte 108 innerhalb der Reihen A, B, C, D, E und F, mehrere Querstangen 122 innerhalb der Reihen A, C und E und mehrere Querstangen 922 innerhalb der Reihen B, D und F ein. Die Stifte 108 weisen eine im Allgemeinen kreisförmige erste Querschnittsform 510 und einen ersten Bereich, der der ersten Querschnittsform 510 entspricht, auf. Die Querstangen 122 weisen eine im Allgemeinen kreisförmige zweite Querschnittsform 522 und einen zweiten Bereich auf, der der zweiten Querschnittsform 522 entspricht. Die Querstangen 922 weisen eine im Allgemeinen kreisförmige dritte Querschnittsform 908 und einen dritten Bereich auf, der der dritten Querschnittsform 908 entspricht. Der dritte Bereich, der der dritten Querschnittsform 908 der Querstangen 922 entspricht, ist größer als der zweite Bereich, der der zweiten Querschnittsform 522 der Querstangen 122 entspricht. Zusätzlich ist der dritte Bereich, der den Querstangen 922 entspricht, kleiner als der erste Bereich, der der ersten Querschnittsform 510 der Stifte 108 entspricht. So weisen beispielsweise die Querstangen 922 einen Bereich auf, der größer ist als der Bereich der Querstangen 122, aber kleiner als der Bereich der Stifte 108. Optional können eine oder mehrere Reihen A, B, C, D, E oder F eine oder mehrere Querstangen 922 und eine oder mehrere Querstangen 122 aufweisen. Optional können die Querstangen 922 und 122 zwischen den Stiften 108 in beliebiger Kombination positioniert werden.
10A veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Querbank 1006 gemäß einer Ausführungsform; 10B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 1006. Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 1006 in Richtung 101. Die Querbank 1006 schließt mehrere Stifte 108 und mehrere Querstangen 122, 1022a und 1022b ein. Die Querstangen 122 erstrecken sich zwischen den Polen 108 in den Reihen A, C und E. Die Querstangen 1022a, 1022b erstrecken sich zwischen den Stiften 108 in den Reihen B, D und F. Die Querbank 1006 erweitert die Querbankbreite 508. Die Stifte 108 der Reihen A, B, C, D, E und F sind in einem versetzten Abstand von 1004a, 1004b entlang der Querbankbreite 508 positioniert, wobei der Abstand 1004a größer als der Abstand 1004b ist. So ist beispielsweise der Stift 108f1 um den Abstand 1004a vom Stift 108e1 beabstandet, und der Stift 108e1 ist um den Abstand 1004b vom Stift 108f2 beabstandet, sodass der 108e1 näher am Stift 108f2 positioniert ist als der Stift 108f1 entlang der Querbankbreite 508. Optional kann einer oder mehrere der Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F von einem oder mehreren versetzten Abständen, die größer oder kleiner als der versetzte Abstand 1004a oder größer oder kleiner als der versetzte Abstand 1004b sind, beabstandet sein.
Die Querbank 1006 verlängert die Querbanklänge 502. Die Stifte 108 sind entlang der Querbanklänge 502 im Abstand von 1016a, 1016b angeordnet, wobei der Abstand 1016a kleiner als der Abstand 1016b ist. So sind beispielsweise die Stifte 108a der Reihe A im Abstand von 1016a von den Stiften 108b der Reihe B und die Stifte 108b der Reihe B im Abstand von 1016b von den Stiften 108c der Reihe C entlang der Querbanklänge 502 angeordnet, sodass die Stifte 108b der Reihe B näher an den Stiften 108a der Reihe A positioniert sind als die Stifte 108c der Reihe C. Optional kann einer oder mehrere der Stifte 108 einer oder mehrerer der Reihen A, B, C, D, E oder F in einem Abstand voneinander angeordnet sein, der größer oder kleiner ist als der Abstand 1016a oder ein Abstand größer oder kleiner als der Abstand 1016b.
Die Querstangen 1022a sind von der ersten Seiteninnenfläche 134 um den Abstand 1044 beabstandet. Zusätzlich sind die Querstangen 1022a von der zweiten Seiteninnenfläche 136 um einen Abstand 1042 beabstandet, der kleiner als der Abstand 1044 ist. So sind beispielsweise die Querstangen 1022a näher an der zweiten Seiteninnenfläche 136 als die erste Seiteninnenfläche 134 angeordnet. Zusätzlich sind die Querstangen 1022b um einen Abstand von der ersten Seiteninnenfläche 134 und die Querstangen 1022b um einen Abstand 1054 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 um einen Abstand 1052 beabstandet, der größer als der Abstand 1054 ist. So sind beispielsweise die Querstangen 1022b näher an der ersten Seiteninnenfläche 134 als an der zweiten Seiteninnenfläche 136 angeordnet. Optional kann das erste Ende 140 einer oder mehrerer der Querstangen 1022a, 1022b mit einem ersten an einer Position gekoppelt werden, die näher an der zweiten Seiteninnenfläche 136 liegt, und das zweite Ende 142 mit einem zweiten Stift an einer Position, die näher an der ersten Seiteninnenfläche 134 liegt. So können sich beispielsweise die Querstangen 1022a im Allgemeinen senkrecht zwischen den Stiften 108b1, 108b2 oder nicht senkrecht zwischen den Stiften 108b1, 108b2 erstrecken.
11A veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Querbank 1106 gemäß einer Ausführungsform; 11B veranschaulicht eine Seitenansicht der Querbank 1106. Die Querbank 1106 verlängert die Querbanklänge 502 und die Querbankbreite 508. Der Kühlhohlraum 104 (von 2A) leitet Kühlluft durch die Querbank 1106 in Richtung 101. Die Querbank 1106 schließt mehrere Stifte 108 und mehrere Querstangen 1122 innerhalb der Reihen A, B, C, D, E und F ein. Die Stifte 108 sind im Abstand von 506 entlang der Querbanklänge 502 positioniert und in dem gleichmäßigen versetzten Abstand 504 entlang der Querbankbreite 508 positioniert.
Die ersten Enden 140 der Querstangen 1122 sind um den Abstand 1142 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 beabstandet. Zusätzlich sind die zweiten Enden 142 der Querstangen 1122 um den Abstand 1152 von der zweiten Seiteninnenfläche 136 beabstandet. So sind beispielsweise die Querstangen 1122 um einen Abstand 1120 von der Außenfläche der Stifte 108 winklig versetzt. Die ersten Enden 140 der Querstangen 1122 sind näher an der ersten Seiteninnenfläche 134 als an der zweiten Seiteninnenfläche 136 positioniert. Zusätzlich sind die zweiten Enden 142 der Querstangen 1122 näher an der zweiten Seiteninnenfläche 136 als an der ersten Seiteninnenfläche 134 angeordnet. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Querstangen 1122b1 und 1122b2 um den einheitlichen Abstand 1120 von der Außenfläche der Stifte 108b winklig versetzt. Optional können eine oder mehrere der Querstangen 1122 von der Außenfläche eines oder mehrerer Stifte 108 um einen Abstand größer oder kleiner als den Abstand 1120 winklig versetzt sein. So können beispielsweise die Querstangen 1122b um den Abstand 1120 und die Querstangen 1122d um einen größeren Abstand als den Abstand 1120 winklig versetzt sein.
12 veranschaulicht ein Verfahrensablaufdiagramm für den Betrieb einer Kühlanordnung (z. B. der Kühlanordnung 100), die zum Kühlen eines Schaufelblatts (z. B. des Schaufelblatts 102) einer Turbinenanordnung gemäß einer Ausführungsform betrieben wird. Bei 1202 ist ein Kühlhohlraum (z. B. der Kühlhohlraum 104) durch eine Querbank (z. B. die Querbank 106) mit einer Außenseite des Schaufelblatts 102 fluidmäßig gekoppelt. So kann beispielsweise die Querstange 106 ein Durchgang zwischen dem Kühlhohlraum 104 und einer Hinterkante 120 an einem hinteren Ende 130 des Schaufelblatts 102 sein. Bei 1204 ist die Querbank 106 mit einem oder mehreren Stiften 108 so angeordnet, dass die Stifte verlängert sind und sich zwischen den ersten Enden 110 erstrecken, die mit einer ersten Seiteninnenfläche 134 des Schaufelblatts 102 und den zweiten Enden 112, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche 136 des Schaufelblatts 102 gekoppelt sind. So können beispielsweise die Stifte 108 in linearen Reihen (z. B. Reihen A, B, C, D, E, F) mit einem oder mehreren Stiften 108 in einer oder mehreren linearen Reihen angeordnet sein.
Bei 1206 sind eine oder mehrere Querstangen 122 positioniert, die die Stifte 108 verbinden. Die Querstangen 122 weisen erste Enden 140, die mit einer Außenfläche eines ersten Stifts 108 koppeln, und gegenüberliegende zweite Enden 142, die mit einer Außenfläche eines zweiten Stifts 108 koppeln, auf So können beispielsweise die Querstangen 122 zwei Stifte 108 innerhalb einer ersten Reihe verbinden, einen Stift in einer ersten Reihe mit einem Stift in einer zweiten Reihe verbinden oder dergleichen.
Bei 1208 wird die Kühlluft durch die Querbank 106 aus dem Kühlhohlraum 104 in Richtung 101 außerhalb des Schaufelblatts 102 geleitet. So strömt beispielsweise mindestens ein Teil der Kühlluft (z. B. Luft, Fluid, Kühlmittel oder dergleichen) aus dem Kühlhohlraum 104 durch die Querbank 106, um die Stifte 108 und die Querstangen 122 herum, zur Außenseite des hinteren Endes 130 des Schaufelblatts 102.
In einer Ausführungsform des hierin beschriebenen Gegenstands umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querbank umfasst mehrere Stifte mit ersten Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegenden zweiten Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind. Die Querbank schließt auch eine Querstange ein, die die Stifte verbindet. Die Querstange erstreckt sich zwischen den Stiften, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.
Optional sind die Querstange entlang einer Stangenebene und die Stifte entlang einer anderen Stiftebene verlängert. Optional wird die Querstange entlang einer Richtung verlängert, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der die Stifte verlängert sind.
Optional ist der Kühlhohlraum so geformt, dass die Kühlluft in eine Richtung strömt, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der die Stifte verlängert sind.
Optional ist der Körper ein Schaufelblatt der Turbinenanordnung, und die Querbank ist an einem hinteren Ende des Schaufelblatts angeordnet.
Optional ist die Querstange von der ersten Seiteninnenfläche des Körpers beabstandet. Optional ist die Querstange von der zweiten Seiteninnenfläche des Körpers beabstandet.
Optional sind die Stifte in einer ersten linearen Reihe angeordnet und die Querstange schließt Stifte ein, die in einer oder mehreren zusätzlichen Reihen angeordnet sind. Optional umfasst die Kühlanordnung ferner eine oder mehrere zusätzliche Querstangen, die die zusätzlichen Stifte verbinden.
Optional umfasst die Querbank ferner zusätzliche mehrere Stifte und eine oder mehrere zusätzliche Querstangen, wobei die eine oder mehreren zusätzlichen Querstangen die zusätzlichen Stifte verbinden.
Optional weisen die Stifte eine erste Querschnittsform mit einem ersten Bereich auf, und die Querstange weist eine zweite Querschnittsform mit einem zweiten Bereich auf. Optional ist der erste Bereich größer als der zweite Bereich, sodass die Querbank ein Flächenverhältnis zwischen den Stiften und der Querstange von mindestens eins aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform des hierin beschriebenen Gegenstands umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querbank umfasst mehrere Stifte mit ersten Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegenden zweiten Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind. Die Querbank schließt auch eine Querstange ein, die die Stifte verbindet, wobei die Querstange von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet ist und die Querstange von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet ist.
Optional erstreckt sich die Querstange zwischen den Stiften, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.
Optional ist der Körper ein Schaufelblatt der Turbinenanordnung, und die Querbank ist an einem hinteren Ende des Schaufelblatts angeordnet.
Optional sind die Stifte in einer ersten linearen Reihe angeordnet und die Querstange schließt zusätzliche Stifte ein, die in einer oder mehreren zusätzlichen linearen Reihen angeordnet sind. Optional umfasst die Kühlanordnung ferner eine oder mehrere zusätzliche Querstangen, die die zusätzlichen Stifte verbinden.
Optional umfasst die Querbank ferner zusätzliche mehrere Stifte und eine oder mehrere zusätzliche Querstangen, wobei die eine oder mehreren zusätzlichen Querstangen die zusätzlichen Stifte verbinden.
Optional weisen die Stifte eine erste Querschnittsform mit einem ersten Bereich auf, und die Querstange weist eine zweite Querschnittsform mit einem zweiten Bereich auf, wobei der erste Bereich größer ist als der zweite Bereich, sodass die Querbank ein Flächenverhältnis zwischen den Stiften und der Querstange von mindestens eins aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform des hierin beschriebenen Gegenstands umfasst eine Kühlanordnung einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist. Der Kühlhohlraum ist konfiguriert, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten. Die Kühlanordnung besteht aus einer Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet. Die Querverbindung umfasst mehrere Stifte, die in linearen Reihen angeordnet sind. Die Stifte weisen erste Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegende zweite Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, auf. Die Querbank schließt auch Querstangen ein, die die Stifte verbinden. Die Querstangen erstrecken sich zwischen den Stiften, sodass die erste Querstange der Querstangen ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist. Die Querstangen sind von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet, und die Querstangen sind von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet.
Wie hierin gebraucht, soll ein Element oder ein Schritt das bzw. der im Singular angegeben und dem ein „ein“ oder „eine“ vorangestellt ist, so verstanden werden, dass die Mehrzahl dieser Elemente oder Schritte nicht ausgeschlossen ist, solange ein solcher Ausschluss nicht explizit angegeben ist. Darüber hinaus sind Verweise auf „eine Ausführungsform“ des aktuell beschriebenen Gegenstands nicht so zu interpretieren, dass das Vorhandensein weiterer Ausführungsformen ausgeschlossen wird, die die angegebenen Merkmale ebenfalls beinhalten. Überdies können Ausführungsbeispiele, die ein Element oder eine Vielzahl von Elementen mit einer bestimmten Eigenschaft „umfassen“ oder „haben“ auch weitere solche Elemente enthalten, die nicht diese Eigenschaft haben, solange nicht explizit etwas anderes gesagt ist.
Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht beschränkend sein soll. Zum Beispiel können die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele (und/oder Aspekte davon) in gegenseitiger Kombination verwendet werden. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezifische Situation oder ein spezifisches Material an die Lehren des Gegenstands anzupassen, ohne dessen Schutzumfang zu verlassen. Obwohl die hierin beschrieben Dimensionen und Arten von Material dazu bestimmt sind, die Eigenschaften des Gegenstands zu bestimmen, sind diese keinesfalls beschränkend, sondern beispielhafte Ausführungsformen. Viele andere Ausführungsformen ergeben sich für die Fachleute bei der Durchsicht der vorstehenden Beschreibung. Der Schutzumfang des Gegenstands soll daher unter Bezug auf die beiliegenden Patentansprüche zusammen mit dem gesamten Spektrum von Äquivalenten bestimmt werden, das von den Patentansprüchen umfasst ist. In den beiliegenden Ansprüchen werden die Ausdrücke „einschließlich“ und „in denen“ als die einfachen, deutschen Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „umfassend“ und „wobei“ verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe „erster/erste“, „zweiter/ zweite“ und „dritter/dritte“ usw. in den folgenden Ansprüchen nur als Kennzeichnungen verwendet und sollen keine numerischen Notwendigkeiten ihrer Objekte vorgeben. Ferner sind die Beschränkungen der folgenden Ansprüche nicht im Format „Mittel für eine Funktion“ beschrieben und sollen nicht gemäß 35 U.S.C. § 112, Abschnitt sechs ausgelegt werden, solange eine solche Anspruchsbeschränkung nicht ausdrücklich den Begriff „Mittel für“, gefolgt von einer Angabe der Funktion ohne jede weitere Struktur verwendet.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um mehrere Ausführungsformen des hierin dargelegten Gegenstands, einschließlich des besten Modus, offenzulegen, und um es auch einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands zu praktizieren, einschließlich der Herstellung und Verwendung der Vorrichtungen oder Systeme und der Durchführung der Verfahren. Der patentierbare Schutzumfang der Erfindung wird hierin durch die Ansprüche beschrieben und kann weitere Beispiele umfassen, die dem Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche liegen, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.

Claims

Kühlanordnung umfassend: einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist, wobei der Kühlhohlraum konfiguriert ist, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten; und eine Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet, wobei die Querbank mehrere Stifte umfasst, die erste Enden aufweisen, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegende zweite Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, wobei die Querbank auch eine Querstange einschließt, die die Stifte verbinden, wobei sich die Querstange zwischen den Stiften erstreckt, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Querstange entlang einer Stangenebene und die Stifte entlang einer anderen Stiftebene verlängert sind.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Querstange entlang einer Richtung verlängert ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der die Stifte verlängert sind.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei der Kühlhohlraum so geformt ist, dass die Kühlluft in eine Richtung strömt, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der die Stifte verlängert sind.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei der Körper ein Schaufelblatt der Turbinenanordnung ist und die Querbank an einem hinteren Ende des Schaufelblatts angeordnet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Querstange von der ersten Seiteninnenfläche des Körpers beabstandet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Querstange von der zweiten Seiteninnenfläche des Körpers beabstandet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Stifte in einer ersten linearen Reihe angeordnet sind und die Querstange zusätzliche Stifte einschließt, die in einer oder mehreren zusätzlichen linearen Reihen angeordnet sind.
Kühlanordnung nach Anspruch 8, ferner umfassend ein oder mehrere weitere Querstangen, die die zusätzlichen Stifte verbinden.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Querbank ferner zusätzliche mehrere Stifte und eine oder mehrere zusätzliche Querstangen umfasst, wobei die eine oder mehreren zusätzlichen Querstangen die zusätzlichen Stifte verbinden.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei die Stifte eine erste Querschnittsform mit einem ersten Bereich aufweisen und die Querstange eine zweite Querschnittsform mit einem zweiten Bereich aufweisen.
Kühlanordnung nach Anspruch 11, wobei der erste Bereich größer ist als der zweite Bereich, sodass die Querbank ein Flächenverhältnis zwischen den Stiften und der Querstange von mindestens eins aufweist.
Kühlanordnung umfassend: einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist, wobei der Kühlhohlraum konfiguriert ist, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten; und eine Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet, wobei die Querbank mehrere Stifte umfasst, die erste Enden aufweisen, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegende zweite Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, wobei die Querbank auch eine Querstange einschließt, die die Stifte verbindet, wobei die Querstange von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet ist und die Querstange von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 13, wobei sich die Querstange optional zwischen den Stiften erstreckt, sodass die Querstange ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist.
Kühlanordnung nach Anspruch 1, wobei der Körper ein Schaufelblatt der Turbinenanordnung ist und die Querbank an einem hinteren Ende des Schaufelblatts angeordnet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 13, wobei die Stifte in einer ersten linearen Reihe angeordnet sind und die Querstange zusätzliche Stifte einschließt, die in einer oder mehreren zusätzlichen linearen Reihen angeordnet sind.
Kühlanordnung nach Anspruch 16, ferner umfassend ein oder mehrere weitere Querstangen, die die zusätzlichen Stifte verbinden.
Kühlanordnung nach Anspruch 13, wobei die Querbank ferner zusätzliche mehrere Stifte und eine oder mehrere zusätzliche Querstangen umfasst, wobei die eine oder mehreren zusätzlichen Querstangen die zusätzlichen Stifte verbinden.
Kühlanordnung nach Anspruch 13, wobei die Stifte eine erste Querschnittsform mit einem ersten Bereich aufweisen und die Querstange eine zweite Querschnittsform mit einem zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich größer ist als der zweite Bereich, sodass die Querbank ein Flächenverhältnis zwischen den Stiften und der Querstange von mindestens eins aufweist.
Kühlanordnung umfassend: einen Kühlhohlraum, der innerhalb einer Turbinenanordnung angeordnet ist, wobei der Kühlhohlraum konfiguriert ist, um Kühlluft in einen Körper der Turbinenanordnung zu leiten; und eine Querbank, die fluidmäßig mit dem Kühlhohlraum gekoppelt und so positioniert ist, dass sie mindestens einen Teil der Kühlluft aus dem Kühlhohlraum und außerhalb des Körpers leitet, wobei die Querbank mehrere Stifte umfasst, die in linearen Reihen angeordnet sind, die Stifte erste Enden, die mit einer ersten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, und gegenüberliegende zweite Enden, die mit einer zweiten Seiteninnenfläche des Körpers gekoppelt sind, aufweisen, wobei die Querbank auch Querstangen einschließt, die die Stifte verbinden, wobei sich die Querstangen zwischen den Stiften erstrecken, sodass die erste Querstange der Querstangen ein erstes Ende, das mit einer Außenfläche eines ersten Stiftes der Stifte gekoppelt ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende, das mit einer Außenfläche eines zweiten Stiftes der Stifte verbunden ist, aufweist, wobei die Querstangen von der ersten Seiteninnenfläche beabstandet sind und die Querstangen von der zweiten Seiteninnenfläche beabstandet sind.