DE19940556B4

DE19940556B4 - Device for cooling guide vanes or rotor blades in a gas turbine

Info

Publication number: DE19940556B4
Application number: DE19940556A
Authority: DE
Inventors: Herbert Brandl; Dr. Weigand Bernhard
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: Ansaldo Energia Switzerland AG
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: DE19940556A1

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Kühlen von Leit- oder Laufschaufeln im Bereich ihres Schaufelschaftes innerhalb einer Gasturbine, der jeweils einen flächigen Abschnitt senkrecht zur radialen Erstreckung der Schaufel vorsieht und das Schaufelblatt vom Schaufelfuß trennt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen zwei benachbarten Leit- oder Laufschaufeln ein flächiges Zwischenstück im Bereich der Schaufelschafte einbringbar ist, mit einer Oberfläche, die sich seitlich weitgehend bündig an die flächigen Abschnitte der benachbarten Leit- oder Laufschaufeln anschließt und eine räumliche und weitgehend gasdichte Abtrennung zwischen dem, den Schaufelblättern zugewandten sowie dem, den Schaufelblättern abgewandten Bereich innerhalb der Gasturbine bewirkt.A device is described for cooling guide vanes or rotor blades in the region of their blade shaft within a gas turbine, which in each case provides a flat section perpendicular to the radial extent of the blade and separates the blade from the blade root. The invention is characterized in that a flat intermediate piece can be introduced between two adjacent guide vanes or rotor blades in the region of the blade shafts, with a surface that is laterally largely flush with the flat sections of the adjacent guide or rotor blades and a spatial and largely causes gas-tight separation between the area facing the blades and the area facing away from the blades within the gas turbine.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Leit- oder Laufschaufeln im Bereich ihres Schaufelschaftes innerhalb einer Gasturbine, der jeweils einen flächigen Abschnitt senkrecht zur radialen Erstreckung der Schaufel vorsieht und das Schaufelblatt vom Schaufelfuss trennt, wodurch der Heissgaspfad im Inneren der Gasturbine rotorseitig begrenzt wird.The invention relates to a device for cooling vanes or blades in the region of their blade shank within a gas turbine, each of which provides a flat portion perpendicular to the radial extent of the blade and separates the blade from the blade root, whereby the hot gas path inside the gas turbine rotorseitig limits becomes.

Stand der TechnikState of the art

Laufschaufeln, wie auch Leitschaufeln für den Einsatz in Gasturbinen weisen in den Strömungskanal der Gasturbine hineinragende Schaufeiblätter auf, die üblicherweise in ihrem Schaftbereich einen flächigen Abschnitt, die so genannte Schaufelptattform oder Basisplatte vorsehen, an der sich, dem Schaufelblatt abgewandt, der Schaufelfuss zur Befestigung in einer entsprechenden Gegenkontur innerhalb des Statorgehäuses, sofern es sich um eine Leitschaufel handelt, oder innerhalb der Rotoranordnung, sofern es sich um eine Laufschaufel handelt, anschliesst. Ebenso wie die Schaufeiblätter unterliegen die Oberflächen der einzelnen Plattformen einer sehr hohen thermischen Belastung, da sie den Strömungskanal, durch den heisse Verbrennungsgase strömen, wenigstens teilweise unmittelbar begrenzen. Da sie neben der sehr hohen thermischen Belastung auch überaus hohen mechanischen Beanspruchungen unterliegen, die durch die unmittelbare, feste Anlenkung der zum Teil weit über die Plattformen erhabenen Schaufelblätter herrühren, kommt es oft zu Materialschäden, die sich in Brüchen oder Spaltbildungen innerhalb der Plattformen auswirken. Aufgrund der, für eine direkte Kühlung ungünstig liegende Bereich des Schaufelschaftes werden die Plattformen grösstenteils nicht oder nur unzureichend gekühlt, wodurch sich ungleichmässige Temperaturverteilungen innerhalb des Schaufelschaftes ausbilden, die verstärkt zu den erwähnten Materialbrüchen führen. Bisherige Bemühungen, den Schaufelschaftbereich um die Schaufelplattform herum zu kühlen, waren stets mit sehr komplexen Kühlvorkehrungen verbunden, die ein Höchstmass an konstruktiven Anstrengungen bedürfen, die überdies mit hohen Kosten verbunden sind.Blades, as well as vanes for use in gas turbines have in the flow channel of the gas turbine in projecting blade blades, which usually provide in their shank area a flat portion, the so-called Schaufelptattform or base plate, facing away from the blade, the blade root for mounting in a corresponding mating contour within the stator housing, if it is a guide vane, or within the rotor assembly, if it is a blade, followed. Like the blade blades, the surfaces of the individual platforms are subject to a very high thermal load because they at least partially immediately limit the flow channel through which hot combustion gases flow. Since, in addition to the very high thermal load, they are also subject to extremely high mechanical stresses, which result from the direct, fixed articulation of the blades, which are sometimes raised far above the platforms, material damage often results, which results in fractures or fissures within the platforms. Due to the, for a direct cooling unfavorable lying region of the blade shank, the platforms are largely not or insufficiently cooled, which forms uneven temperature distributions within the blade shank, which leads to the aforementioned material fractures reinforced. Previous efforts to cool the vane shank area around the vane platform have always involved very complex cooling provisions which require the highest level of design effort, which is also associated with high costs.

Um ein möglichst gleichmässiges Temperaturprofil innerhalb der Schaufelplattform zu erzielen wird die Oberflächen der in der Regel rechteckförmig ausgebildeten Plattform so klein wie nur möglich gehalten. Zusätzlich werden die Nase und die Abrisskante im Wurzelbereich des Schaufelblattes derart relativ zur rechteckförmigen Plattform angeordnet, dass sich Nase und Abrisskante in zwei gegenüberliegenden Ecken der Plattform befinden. Durch diese Anordnung kann die Plattform verhältnismässig einfach mit nur geringem Aufwand und geringem Bedarf an Kühlluft gekühlt werden.In order to achieve the most uniform temperature profile within the blade platform, the surfaces of the generally rectangular-shaped platform is kept as small as possible. In addition, the nose and the spoiler lip in the root region of the airfoil are positioned relative to the rectangular platform such that the nose and spoiler lip are in two opposite corners of the platform. By this arrangement, the platform can be relatively easily cooled with little effort and low demand for cooling air.

Diese Massnahme, der nur kleinflächigen Ausbildung der Plattform läuft jedoch der konstruktiven Forderung entgegen, die zwischen zwei in einer Schaufelreihe unmittelbar benachbarten Schaufeln vorhandenen Zwischenspalte, die sich zwischen zwei gegenüberstehenden Plattformen ausbilden, so gering wie nur möglich zu halten. Dies zum einen, da sich die in einer Schaufelreihe nebeneinander angeordneten Schaufeln durch unmittelbare gegenseitige Berührung über entsprechende Verbindungskanten ihrer Plattformen mechanisch stabilisieren, wodurch auf diese Weise Vibrationserscheinungen weitgehend unterdrückt werden können; zum anderen bewirkt das unmittelbare Aneinandergrenzen zweier benachbarter Plattformen eine Raumtrennung, die den Raumbereich des Strömungskanals, durch den die heissen Verbrennungsgase strömen, von einem sich unterhalb der Plattformen ausbildenden Zwischenraum abgrenzt, der sich zwischen zwei benachbarten Schaufelfüssen erstreckt und der mit Kühlluft gespeist werden kann.However, this measure, the small-area design of the platform runs counter to the constructive demand to keep as small as possible between two existing in a row of blades blade immediately adjacent intermediate gaps that form between two opposing platforms. This on the one hand, since the blades arranged side by side in a row of blades mechanically stabilize by direct mutual contact via corresponding connecting edges of their platforms, whereby vibration phenomena can be largely suppressed in this way; on the other hand, the immediate juxtaposition of two adjacent platforms causes a separation of the space defining the space region of the flow channel through which the hot combustion gases flow from a gap forming below the platforms, which extends between two adjacent blade roots and which can be supplied with cooling air.

Ein weiteres Problem, das mit der Ausbildung grossflächiger Plattformen verbunden ist, ist ihre schwierige und sehr aufwendige Herstellung im Rahmen von Giessverfahren unter Verwendung von gerichtet erstarrenden Materialien oder Einkristallmaterialien. Durch die Schwierigkeit dieses Herstellverfahrens sind zudem nur sehr geringe Fertigungsraten beim Giessen zu erzielen, wodurch wiederum der Kostenaufwand stark zu Buche schlägt.Another problem associated with the formation of large-area platforms is their difficult and very expensive manufacture in the context of casting processes using directionally solidifying materials or single-crystal materials. Due to the difficulty of this manufacturing process also only very low production rates in casting can be achieved, which in turn beats the cost to a great extent.

In der DE 37 00 213 A1 ist ein Mantelring für die Spaltspielsteuerung einer Turbinenrotorschaufel beschrieben. Dieser Mantelring für Gasturbinen ist konzentrisch um den Umfang einer Reihe von Schaufeln auf dem Umfang eines Turbinenrades angeordnet, um eine vorbestimmte kleine Abdichtung und einen kleinen Betriebsspalt zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Ring auszubilden. Dieser Mantelring umfasst Ringsegmente, die zwischen Schaufelplattformen axial benachbarter Leitschaufeln angeordnet sind.In the DE 37 00 213 A1 a shroud ring for the gap clearance control of a turbine rotor blade is described. This gas turbine shroud ring is concentrically disposed about the circumference of a row of vanes on the periphery of a turbine wheel to form a predetermined small seal and a small operating gap between the tips of the turbine blades and the ring. This shell ring comprises ring segments which are arranged between blade platforms axially adjacent vanes.

Die DE 9 71 297 B offenbart einen Ganzmetall-Mehrscheibenläufer für Gasturbinen mit Innenkühlung durch einen in den Läufer eingeführten Kühlluftstrom. Zwischen axial benachbarten Schaufeln – im gezeigten Fall gem. 4 sind dies Laufschaufeln 42, 42', 42'' – sind jeweils Zwischenstücke eingebracht, die eine die Strömung begrenzende Wand bilden. Auf der, der Strömung abgewandten Seite der Zwischenstücke wird Kühlluft zwecks Kühlung der Turbinenräder und der Schaufelfüsse zugeführt.The DE 9 71 297 B discloses a full metal multi-disc rotor for gas turbines with internal cooling by a cooling air flow introduced into the rotor. Between axially adjacent blades - in the case shown in acc. 4 These are blades 42 . 42 ' . 42 '' - Each intermediate pieces are introduced, which form a wall bounding the flow. On the side of the intermediate pieces facing away from the flow, cooling air is supplied for the purpose of cooling the turbine wheels and the blade feet.

Die Druckschrift US 5,281,097 A zeigt ein Dämpfungselement zum Einbau in eine Laufschaufelreihe in Form einer dünnen Metallfolie bzw. Metallplatte (typische Stärken zwischen 0,3 und 1 mm bzw. unter 2,54 mm, siehe Spalte 3, Zeilen 48–51). Das Dämpfungselement wird durch die während des Betriebs auftretenden Zentrifugalkräfte radial innenliegend gegen die Schaufelplattformen gedrückt und verhindert somit, dass Heissgase in den Zwischenraum zwischen den Schaufelfüssen gelangen. Durch abgewinkelte Bereiche an den axialen Enden des Dämpfungselementes wird ein Einströmen von Heissgasen aus axialer Richtung in den radial aussen liegenden Zwischenraum verhindert. Zusätzlich weist das Dämpfungselement nach dieser Druckschrift Löcher auf, durch die Kühlluft an die Unterseiten der Schaufelplattformen gelangt. Durch an den Unterseiten der Schaufelplattformen vorgesehene kanalartige Strukturen, wird die Kühlluft verteilt und bewirkt eine Kühlung der thermisch beanspruchten Schaufelplattformen. Bei Stillstand des Rotors wird das Dämpfungselement durch zapfenartige Elemente 27 in ihrer Arbeitslage gehalten. In der Druckschrift lassen sich aber keinerlei Hinweise auffinden, nach der die Grösse der Schaufelplattformen auf ein Minimalmass reduziert ist und ein Zwischenstück zwischen die Schaufelschäfte benachbarter Schaufeln eingefügt wird. Von daher eine Schwingungsdämpfung im Bereich der Fügestellen nicht möglich. The publication US 5,281,097 A shows a damping element for installation in a blade row in the form of a thin metal foil or metal plate (typical thicknesses between 0.3 and 1 mm or less than 2.54 mm, see column 3, lines 48-51). The damping element is pressed by the centrifugal forces occurring during operation radially inwardly against the blade platforms and thus prevents hot gases from entering the space between the blade roots. By angled regions at the axial ends of the damping element, an inflow of hot gases from the axial direction is prevented in the radially outer space. In addition, the damping element according to this document on holes, passes through the cooling air to the undersides of the blade platforms. By provided on the undersides of the blade platforms channel-like structures, the cooling air is distributed and causes cooling of the thermally stressed paddle platforms. At standstill of the rotor, the damping element by pin-like elements 27 kept in their working position. In the document, however, can find any evidence that the size of the blade platforms is reduced to a minimum and an intermediate piece between the blade shafts of adjacent blades is inserted. Therefore, a vibration damping in the joints not possible.

Die Druckschrift EP 0 357 984 B1 zeigt eine Anordnung zur Kühlung eines Innendeckbandrings einer ersten Leitschaufelreihe mittels Filmkühlung. Hierzu wird zwischen den fast aneinandergrenzenden Innendeckbandteilen ein Dichtelement eingebracht, das jedoch über gezielt vorgesehene Aussparungen in der Dichtstruktur einen bestimmten Luftstrom zu den dem Heissgas ausgesetzten Oberflächen der angrenzenden Innendeckbänder ermöglicht. Die Kühlluft wird aus einem durch eine radiale Sperre 16 um den Innenbandring gebildeten Deckbandhohlraum 24 zur Verfügung gestellt, der mit Druckluft versorgt wird. Bei der Anordnung gemäss dieser Druckschrift erfolgt die räumliche Abtrennung zwischen dem, den Schaufelblättern zugewandten so wie dem, den Schaufelblättern abgewandten Bereich der Gasturbine durch die fast aneinandergrenzenden Innendeckbandteile 12 (Spalte 4, Zeilen 29–33).The publication EP 0 357 984 B1 shows an arrangement for cooling a Innenendeckbandrings a first row of guide vanes by means of film cooling. For this purpose, a sealing element is introduced between the almost contiguous Innenendeckbandteilen, however, which allows specifically provided recesses in the sealing structure a certain air flow to the hot gas exposed surfaces of the adjacent Innenendeckbänder. The cooling air is released from a through a radial barrier 16 around the inner band ring formed shroud cavity 24 provided with compressed air. In the arrangement according to this document, the spatial separation between the, facing the blades as well as the, the blades away from the blade area of the gas turbine takes place through the almost contiguous Innenendeckbandteile 12 (Column 4, lines 29-33).

Die Druckschrift US 4 465 284 A schliesslich zeigt eine Vorrichtung zum Reduzieren der Temperatur am Übergang eines einteiligen Rahmens, wobei dadurch dessen thermische Belastung reduziert wird. Im Wesentlichen wird in dieser Druckschrift weitgehend auf die Technik gemäss den vorangehenden Druckschriften abgestellt, mit den dort auftretenden und dargelegten Nachteilen.The publication US 4,465,284 A Finally, a device for reducing the temperature at the transition of a one-piece frame, whereby its thermal load is reduced. Essentially, this publication is largely based on the technique according to the preceding documents, with the disadvantages occurring there and explained.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung legt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kühlen von Leit- oder Laufschaufeln im Bereich ihres Schaufelschaftes innerhalb einer Gasturbine, der jeweils einen flächigen Abschnitt, die so genannte Schaufelplattform, senkrecht zur radialen Erstreckung der Schaufel vorsieht und das Schaufelblatt vom Schaufelfuss trennt, derart auszubilden, dass zum einen die mit der hohen Temperaturbelastung verbundene Gefahr von Materialbruch und Materialermüdung weitgehend ausgeschlossen werden kann und ferner eine gezielte Kühlung der Schaufelptattform ohne die Notwendigkeit aufwendiger konstruktiver Massnahmen möglich ist. Möglicherweise auftretende, mechanische Vibrationen während des Betriebes der Gasturbine sollen durch die erfindungsgemässe Massnahme unterdrückt und weitgehend ausgeschlossen werden.The invention has for its object, a device for cooling guide vanes or blades in the region of their blade shank within a gas turbine, each of which a flat portion, the so-called blade platform, perpendicular to the radial extent of the blade and separates the blade from the blade root, so form, that on the one hand the risk of material failure and fatigue associated with the high temperature load can be largely excluded and also a targeted cooling of the blade platform without the need for complex constructive measures is possible. Possibly occurring, mechanical vibrations during operation of the gas turbine to be suppressed by the inventive measure and largely excluded.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Massnahmen sind in den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.The solution of the problem underlying the invention is specified in claim 1. The concept of the invention advantageously further education measures can be found in the dependent claims and the description and the drawings.

Erfindungsgemäss wird die Vorrichtung zum Kühlen von Leit- oder Laufschaufeln im Bereich ihres Schaufelschaftes innerhalb einer Gasturbine, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart ausgebildet, dass zwischen zwei in einer Schaufelreihe benachbarten Leit- oder Laufschaufeln ein flächiges Zwischenstück im Bereich der Schaufelschafte einbringbar ist, das eine vorzugsweise glatt ausgebildete Oberfläche aufweist, die sich seitlich, weitgehend bündig an die flächigen Abschnitte der benachbarten Leit- oder Laufschaufeln anschliesst und eine räumlich und weitgehend gasdichte Abtrennung zwischen dem, den Schaufeiblättern zugewandten, sowie dem, den Schaufelblättern abgewandten Bereich innerhalb der Gasturbine bewirkt.According to the invention, the device for cooling guide vanes or rotor blades in the region of their blade shank within a gas turbine, according to the preamble of claim 1, is designed in such a way that a planar intermediate piece in the region of the blade shafts can be introduced between two guide vanes or blades adjacent in a row of blades has a preferably smooth surface formed, which adjoins laterally, largely flush to the planar portions of the adjacent guide vanes and blades and a spatially and largely gas-tight separation between that, the blade blades facing, as well as, the blade leaves remote area within the gas turbine causes.

Das brückenartig ausgebildete Zwischenstück, das gezielt zwischen zwei benachbarten Schaufeln jeweils in ihren Schaufelschaftbereichen eingebracht ist, bewirkt zum einen, einen direkten mechanischen Kontakt zu beiden Schaufeln, wodurch das Zwischenstück für eine mechanische Stabilisierung, beider in einer Schaufelreihe angeordneter Schaufeln beiträgt, und zum anderen für eine räumliche Abtrennung des Strömungskanals von einem, sich zwischen den Schaufelfüssen ausbildenden Zwischenraum, der gezielt mit Kühlluft gespeist werden kann.The bridge-like intermediate piece, which is introduced specifically between two adjacent blades in each case in their blade shank areas, on the one hand, causes a direct mechanical contact with the two blades, whereby the intermediate piece contributes to a mechanical stabilization, both arranged in a row of blades blades, and on the other a spatial separation of the flow channel of a, between the blade roots forming gap, which can be selectively fed with cooling air.

Das brückenartig ausgebildete Zwischenstück weist hierzu zwei Verbindungskanten auf, entlang denen, das Zwischenstück mit zwei benachbarten Schaufelschaften verbunden werden kann. Die Verbindung zwischen dem Zwischenstück und dem Schaufelschaft sollte zum einen möglichst gasdicht und zum anderen lagestabil aus gebildet sein, um den vorstehend genannten Anforderungen zu entsprechen. Hierzu weisen die Verbindungskanten des Zwischenstückes eine speziell ausgebildete Verbindungskontur auf, die in eine, entsprechend gegenkonturierte Aufnehmung inner halb jedes Schaufelschaftes axial fügbar ist. Grundsätzlich kann die Verbindungskontur am Zwischenstück beliebig ausgebildet sein, so lange sie eine formschlüssige Verbindung mit der entsprechenden Gegenkontur innerhalb des Schaufelschaftes gewährleistet. Bevorzugte Konturformen der Verbindungskontur ist eine keilförmige, schwalbenschwanzartige, Steg- oder zapfenartige Ausgestaltung der Verbindungskontur.For this purpose, the bridge-like intermediate piece has two connecting edges along which the intermediate piece can be connected to two adjacent blade shafts. The connection between the intermediate piece and the Shovel shank should be as gas-tight as possible and on the other hand stable formed from, to meet the above requirements. For this purpose, the connecting edges of the intermediate piece on a specially designed connection contour, which is axially fügbar in a, according counter-contoured Aufnehmung inner half of each blade shank. In principle, the connection contour can be formed as desired on the intermediate piece, as long as it ensures a form-fitting connection with the corresponding counter-contour within the blade shank. Preferred contour shapes of the connection contour is a wedge-shaped, dovetailed, web or pin-like configuration of the connection contour.

Um den Grad der Gasdichtheit zu verbessern, ist zwischen dem Zwischenstück und dem Schaufelschaft der jeweils benachbarten Schaufeln wenigstens ein elastisches Dichtungselement vorgesehen, das sich orthogonal zu dem, zwischen dem Zwischenstück und dem Schaufelschaft verlaufenden Zwischenspalt erstreckt. Das elastische Dichtungselement ist zum einen aus einem Material hoher Temperaturbeständigkeit und zum anderen mit einer ausreichenden Materialdicke ausgebildet, so dass das Dichtungselement zugleich eine schwingungsdämpfende Wirkung auf die aneinandergrenzenden Anlagenkomponenten, das heisst Schaufelschacht und Zwischenstück, ausübt. Das Zwischenstück weist vorzugsweise eine, zwischen den benachbarten Schaufelschäften axiale Erstreckung auf, die grösser ist als ihre Dicke, d. h. ihre radiale Erstreckung. Ein derart geformtes Zwischenstück kann verhältnismässig einfach und sicher gekühlt werden, indem Kühlluft durch den Zwischenraum der von beiden Schaufelfüssen eingegrenzt ist, zugeführt wird.In order to improve the degree of gas-tightness, at least one elastic sealing element is provided between the intermediate piece and the blade shank of the respective adjacent blades, which extends orthogonal to the intermediate gap extending between the intermediate piece and the blade shank. The elastic sealing element is formed, on the one hand, from a material of high temperature resistance and, on the other hand, with a sufficient material thickness, so that the sealing element at the same time exerts a vibration-damping effect on the adjoining plant components, that is to say the shovel shaft and intermediate piece. The intermediate piece preferably has an axial extension, which is greater than its thickness, between the adjacent blade stems. H. its radial extent. Such a molded intermediate piece can be relatively easily and safely cooled by cooling air is supplied through the gap which is bounded by two blade roots.

Im Falle zweier benachbarter Laufschaufeln, die in ein und derselben Laufschaufelreihe angebracht sind, wird zur Kühlung des Schaufelschaftbereiches Kühlluft von Seiten der Rotorachse zugeführt, die radialseitig vor einem ungehinderten Einströmen in den Strämungskanal der Gasturbine durch das brückenartige Zwischenstück gehindert wird. Die Kühlung des Zwischenstücks erfolgt somit von der Unterseite, so dass sich ein weitgehend homogenes Temperaturfeld innerhalb des Zwischenstücks sowohl axial, wie auch entlang des Umfangsrandes der Schaufelreihe ausbildet. Ein hoher Temperaturgradient bildet sich lediglich radial innerhalb des Zwischenstückes aus, der maximal dem Temperatursprung zwischen der Kühllufttemperatur von der Unterseite her und der Temperatur der Verbrennungsgase innerhalb des Strömungskanals der Gasturbine entspricht.In the case of two adjacent blades, which are mounted in one and the same blade row, cooling air from the rotor axis is supplied to cool the blade shank region, which is prevented from flowing unimpeded in the flow channel of the gas turbine by the bridge-like intermediate piece on the radial side. The cooling of the intermediate piece thus takes place from the underside, so that a substantially homogeneous temperature field within the intermediate piece forms both axially, as well as along the peripheral edge of the blade row. A high temperature gradient forms only radially within the intermediate piece, which corresponds at most to the temperature jump between the cooling air temperature from the underside and the temperature of the combustion gases within the flow channel of the gas turbine.

Aufgrund der sich einstellenden Temperaturbedingungen innerhalb des brückenartig ausgebildeten Zwischenstückes ist somit weniger Kühlluft erforderlich, als es mit bis her bekannten Kühlvorkehrungen der Fall ist, um die geforderte Lebensdauer zu er reichen.Due to the adjusting temperature conditions within the bridge-like intermediate piece thus less cooling air is required, as is the case with heretofore known cooling arrangements in order to reach the required service life.

Auch ist es möglich eine gezielte Schwingungsdämpfung von Leitschaufeln zu bewirken, indem Federelemente mit dem Zwischenstück in Wirkverbindung treten, die an der Unterseite des Zwischenstückes, das heisst dem gekühlten Bereich vorgesehen sind. Die so entstehenden Anpresskräfte bewirken im Betrieb Reibungskräfte, wenn die Leitschaufeln schwingen, wobei die Reibungskräfte die Leitschaufelschwingungen dämpfen.It is also possible to effect a targeted vibration damping of vanes by spring elements with the intermediate piece in operative connection, which are provided on the underside of the intermediate piece, that is, the cooled area. The resulting contact forces cause frictional forces during operation as the vanes vibrate, with the frictional forces dampening the vane vibrations.

Durch das Einbringen von Zwischenstücken in den Zwischenbereich zweier benachbarter Schaufelschafte können die Plattformen jeder einzelnen Schaufel so klein wie nur konstruktiv möglich ausgebildet werden, so dass die Gussausbringrate für gerichtet erstarrte oder einkristalline Materialien wesentlich erhöht werden kannBy introducing intermediate pieces into the intermediate region of two adjacent blade shafts, the platforms of each individual blade can be designed to be as small as possible, so that the casting discharge rate for directionally solidified or monocrystalline materials can be substantially increased

Andererseits kann das Material, aus dem die brückenartigen Zwischenstücke gefertigt werden, aus günstigen und einfach zu giessenden Materialgruppen gewählt werden, wodurch die Herstellung der Schaufelkomponenten für eine Gasturbine hinsichtlich ihrer Fertigungsrate und Herstellungskosten optimiert werden kann. Besondere Beachtung bedarf es jedoch bei der Auswahl der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhalten der eingesetzten Materialien, was bei den Überlegungen zur Ausgestaltung und Formgebung des Zwischenstückes sowie dessen Verbindungskonturen zu berücksichtigen ist.On the other hand, the material from which the bridge-type spacers are made can be selected from inexpensive and easy-to-pour material groups, whereby the manufacture of the blade components for a gas turbine can be optimized in terms of manufacturing rate and manufacturing cost. However, special attention is needed in the selection of the different thermal expansion behavior of the materials used, which is to be considered in the considerations of the design and shape of the intermediate piece and its connection contours.

Durch die gezielte Kühlung des brückenartigen Zwischenstückes durch Kühlluftzufuhr an dessen Unterseite ist auch eine effektive Kühlung des unteren Bereiches der Schaufelblätter und möglich, die den heissen Verbrennungsgasen unmittelbar ausgesetzt sind. Um den Kühleffekt noch weiter zu steigern sind innerhalb des Zwischenstückes Durchgangskanäle vorgesehen, durch die Kühlluft an die Oberseite der Plattform sowie auch den damit unmittelbar verbundenen Schaufelblattbereichen gerichtet wird. Alternativ oder in Kombination zu den, in das brückenartige Zwischen-stück eingebrachten Durchgangskanälen kann der unmittelbare Fügebereich zwischen dem Zwischenstück und den Schaufelschaftbereichen gezielt „undicht” ausgeführt werden, wodurch Kühlluft durch die Fügeverbindung von der Unterseite des Zwischenstückes an die Oberseite, das heisst in den Strömungskanal der Gasturbine gelangen kann und dort, wie vorstehend beschrieben, die Oberfläche der Plattform sowie die daran angrenzenden Bereiche der Schaufelblätter gezielt zu kühlen.By the targeted cooling of the bridge-like intermediate piece by cooling air supply to the underside and an effective cooling of the lower portion of the airfoils and is possible, which are directly exposed to the hot combustion gases. In order to increase the cooling effect even further through channels are provided within the intermediate piece, is directed by the cooling air to the top of the platform as well as the thus directly connected blade airfoils. Alternatively, or in combination with, introduced into the bridge-like intermediate piece passageways of the immediate joining region between the intermediate piece and the blade shank areas targeted "leaky" running, whereby cooling air through the joint connection from the bottom of the intermediate piece to the top, that is in the Can flow channel of the gas turbine and there, as described above, to cool the surface of the platform and the adjoining areas of the airfoils targeted.

Kurze Beschreibung der Erfindung Brief description of the invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described by way of example without limitation of the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawing. Show it:

1 schematisierter Querschnitt durch die Schaufelschaftbereiche zweier benachbarter Schaufeln mit Zwischenstück, 1 schematic cross section through the blade shank areas of two adjacent blades with intermediate piece,

2 schematisierter Querschnitt durch den Schaufelschaftbereich zweier benachbarter Leitschaufeln mit Zwischenstück, 2 schematic cross section through the blade shank area of two adjacent guide vanes with intermediate piece,

3 schematische Draufsicht auf zwei Schaufeln mit Zwischenstück, 3 schematic plan view of two blades with intermediate piece,

4a, b detaillierte Querschnittsdarstellungen durch den Fügebereich zwischen Schaufelschaft und Zwischenstück, 4a , b detailed cross-sectional views through the joining region between the blade shank and intermediate piece,

5a–d Darstellung unterschiedlicher innerer Strukturen des brückenartig aus gebildeten Zwischenstückes sowie 5a -D representation of different internal structures of the bridge-like formed intermediate piece as well

6a, b Zwischenstück mit rippenartiger Versteifung sowie eingebrachter Ausnehmungen innerhalb der Verbindungskanten. 6a , b Intermediate piece with rib-like reinforcement as well as inserted recesses within the connecting edges.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to carry out the invention, industrial usability

In 1 ist ein axialer Querschnitt durch zwei in einer Laufschaufeireihe angeordneter Laufschaufeln mit Laufschaufelblätter 1, 2 dargestellt. Die Laufschaufelblätter 1, 2 erheben sich radialwärts von jeweils einer Plattform 3, 4 in den mit heissen Verbrennungsgasen durchströmten Strömungskanal 5 einer Gasturbine. Die Plattform 3, 4 jeder einzelnen Laufschaufel trennt das Schaufelblatt 1, 2 von dem Schaufelblattfuss 6, 7. Die zwei in einer Laufschaufelreihe benachbarten Laufschaufelfüsse 6, 7 schliessen einen Zwischenraum 8 ein, der sich radialwärts bis zu einem brückenartig ausgebildeten Zwischenstück 9 erstreckt. Das Zwischenstück 9 weist eine eben ausgebildete Oberfläche 10 auf, die bündig, das heisst in der gleichen Ebene, zu den Plattformen 3, 4 angeordnet ist. Ferner verfügt das Zwischenstück 9 zwei gegenüberliegende Verbindungskanten 11, 12, die gemäss Ausführungsbeispiel 1 über eine keilförmige Verbindungskontur verfügen. Die keilförmige Verbindungskontur weist eine schräge Flanke 13 auf, die über einen entsprechenden Übergangsbereich 14 mit der eben ausgebildeten Unterseite 15 verbunden ist. Entsprechend der Verbindungskonturen des Zwischenstücks 9 weisen die Schaufelfüsse 6, 7 Gegenkonturen 16, 17 auf, in die die Verbindungskontur des Zwischenstücks 9 vorzugsweise formschlüssig hineinragen.In 1 is an axial cross section through two arranged in a row of blades blades with blades 1 . 2 shown. The blades 1 . 2 rise radially from one platform each 3 . 4 in the flow channel through which hot combustion gases flow 5 a gas turbine. The platform 3 . 4 every single blade separates the blade 1 . 2 from the blade root 6 . 7 , The two blade feet adjacent in a blade row 6 . 7 close a gap 8th a, the radially up to a bridge-like intermediate piece 9 extends. The intermediate piece 9 has a flat surface 10 on, the flush, that is in the same plane, to the platforms 3 . 4 is arranged. Furthermore, the intermediate piece has 9 two opposite connecting edges 11 . 12 , according to the embodiment 1 have a wedge-shaped connection contour. The wedge-shaped connection contour has a sloping flank 13 on, which has a corresponding transitional area 14 with the newly trained base 15 connected is. According to the connecting contours of the intermediate piece 9 have the shovel feet 6 . 7 against contours 16 . 17 on, in which the connecting contour of the intermediate piece 9 preferably protrude positively.

Zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Zwischenstück 9 und den Schaufelblattfüssen 6, 7 ist quer zu den Fügestellen 18, 19 je ein elastisches Dichtungselement 20 vorgesehen, das für eine gasdichte Abdichtung des Zwischenraumes 8 von dem Strömungskanal 5 sorgt.In addition to the positive connection between the intermediate piece 9 and the blade airfoils 6 . 7 is transverse to the joints 18 . 19 each an elastic sealing element 20 provided for a gas-tight seal of the interspace 8th from the flow channel 5 provides.

Zu Kühlzwecken wird in den Zwischenraum 8 Kühlluft eingespeist, die von der Unterseite 15 das Zwischenstück 9 zu kühlen vermag und deren Kühlwirkung durch die Fügestellen 18, 19 auf die unmittelbar angrenzenden Bereiche des Schaufelblattfusses 6, 7 bzw. der Schaufelblätter 1, 2 übertragen wird. Mit dieser Kühlmassnahme kann der Kühlaufwand für die Plattformen 3, 4 erheblich reduziert werden. Ferner können die Plattformen auf diese Weise effektiver gekühlt werden und unterliegen nunmehr einer deutlich reduzierten Materialbeanspruchung durch thermische Belastung aufgrund der heissen Verbrennungsgase, wodurch die Gefahr von Spalt-, oder Rissbildungen erheblich herabgesetzt wird.For cooling purposes is in the interspace 8th Cooling air fed from the bottom 15 the intermediate piece 9 to cool and their cooling effect through the joints 18 . 19 on the immediately adjacent areas of the blade leaf foot 6 . 7 or the blades 1 . 2 is transmitted. With this cooling measure, the cooling effort for the platforms 3 . 4 be significantly reduced. Furthermore, the platforms can be cooled more effectively in this way and are now subject to a significantly reduced material stress due to thermal stress due to the hot combustion gases, whereby the risk of splitting or cracking is significantly reduced.

In 2 ist eine alternative Ausführungsform des Zwischenstücks 9 dargestellt, das zwischen den Schaufelfüssen 6, 7 eingebracht ist. Das Zwischenstück 9 weist die Verbindungskanten 11, 12 auf, die jeweils über eine Rille 21 verfügen, in die ein stegartiger Fortsatz 22 des Schaufelfusses formschlüssig hineinragt. Nur aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung sind in den 1, 2 die Verbindungskanten des Zwischenstücks 9 leicht beabstandet von den Verbindungskonturen des Schaufelfusses gezeichnet.In 2 is an alternative embodiment of the intermediate piece 9 shown between the blades feet 6 . 7 is introduced. The intermediate piece 9 has the connection edges 11 . 12 on, each over a groove 21 in which a web-like extension 22 of the blade root protrudes positively. Only for the sake of clarity are in the 1 . 2 the connecting edges of the intermediate piece 9 drawn slightly spaced from the connecting contours of the blade root.

Die Darstellungen der 1 und 2 zeigen jeweils den axialen Querschnitt durch den Schaufelschaftbereich zweier, in einer Laufschaufelreihe benachbart angeordneter Laufschaufeln. Um das Zwischenstück 9 zwischen den beiden in einer Rotoranordnung integrierten Schaufelblättern zu integrieren, ist dieses axiatwärts, d. h. senkrecht zu der in den 1 und 2 dargestellten Zeichenebene einzufügen. Eine entsprechende Entnahme des Zwischenstücks 9 ist ebenso axialwärts möglich. Eine axiale Befestigung des Zwischenstückes 9 zwischen den benachbarten Laufschaufeln kann einerseits mit einer einseitig, radial über die Verbindungskonturen erhabenen Abdeckplatte erreicht werden, und andererseits über einen in Umfangsrichtung der Laufschaufelreihe den Schaufelfuss und das Zwischenstück gemeinsam durchsetzenden Sicherungsstift gewährleistet werden (nicht dargestellt).The representations of the 1 and 2 each show the axial cross-section through the blade shank region of two rotor blades arranged adjacent to one another in a blade row. To the intermediate piece 9 between the two integrated in a rotor assembly blades, this axiatwärts, that is perpendicular to the in the 1 and 2 insert the displayed drawing plane. An appropriate removal of the intermediate piece 9 is also possible axially. An axial attachment of the intermediate piece 9 between the adjacent blades can be achieved on the one hand with a unilaterally, radially beyond the connecting contours raised cover plate, and on the other hand via a circumferentially of the blade row the blade root and the intermediate piece together penetrating locking pin can be ensured (not shown).

3 zeigt eine schematische Draufsicht zu den 1 und 2. Das Zwischenstück 9 ist gekrümmt ausgebildet, um sich optimal zwischen die beiden Schaufeln 1, 2 zu fügen. Die Plattformen 3, 4 der Schaufeln 1, 2 werden dadurch so klein wie möglich gehalten, was für das Giessen von gerichtet erstarrten und einkristallinen Schaufeln von Vorteil ist. Um die Anordnung nach 6 axial zu montieren, muss der gesamte Schaufelkranz in einer entsprechenden Vorrichtung vormontiert und anschliessend axial in die Schaufelbefestigung eingeführt werden. Für den Fall einer Montage in Umfangsrichtung werden spezielle Schlussstücke verwendet. 3 shows a schematic plan view of the 1 and 2 , The intermediate piece 9 is curved to optimally between the two blades 1 . 2 to add. The platforms 3 . 4 the blades 1 . 2 are thereby kept as small as possible, which is advantageous for the casting of directionally solidified and monocrystalline blades. To the arrangement after 6 mount axially, the entire blade ring must be pre-assembled in a corresponding device and then introduced axially into the blade attachment. In the case of mounting in the circumferential direction special tail pieces are used.

Die 4a und 3b zeigen alternative Verbindungskonturen zwischen dem Schaufelfuss 6 und dem Zwischenstück 9. Grundsätzlich können die Kontaktflächen zwischen dem Zwischenstück 9 und der Verbindungskontur des Schaufelfusses 6 flach oder gekrümmt verlaufen. Besonders aus Gründen einer sicheren Gasabdichtung hat sich bevorzugt herausgestellt, eine der Konturen zwischen dem Zwischen-stück 9 und dem Schaufelfuss 6 gekrümmt und die andere geradlinig verlaufend auszubilden, wie es in den 4a, 3b dargestellt ist.The 4a and 3b show alternative connection contours between the blade root 6 and the intermediate piece 9 , Basically, the contact surfaces between the intermediate piece 9 and the connecting contour of the blade root 6 flat or curved. Especially for the sake of a secure gas seal has preferably been found, one of the contours between the intermediate piece 9 and the blade foot 6 curved and the other straight form, as it is in the 4a . 3b is shown.

Um die Kühlwirkung der in den Zwischenraum 8 einströmenden Kühlluft durch das Zwischenstück 9 zu verbessern, ist dieses gemäss Ausführungsbeispiel in 6a mit einem Hohlraum 23 ausgebildet. Die Unterseite des Zwischenstücks 9 ist als perforierte Deckplatte 24 ausgeführt, durch deren Perforationsöffnungen Kühlluft in den Hohlraum 23 in Art einer Prallkühlung einströmt. Durch entsprechend geneigte Durchgangskanäle 25 entweicht Kühlluft in Richtung der Plattformen respektive der unteren Bereiche der Schaufelblätter.To the cooling effect of in the intermediate space 8th inflowing cooling air through the intermediate piece 9 to improve, this is according to embodiment in 6a with a cavity 23 educated. The underside of the intermediate piece 9 is as a perforated cover plate 24 executed, through the perforation openings cooling air into the cavity 23 flows in the manner of an impingement cooling. By appropriately inclined passageways 25 Cooling air escapes in the direction of the platforms or the lower areas of the blades.

Eine alternative Anordnung der Kühlluftkanäle 25 ist im Ausführungsbeispiel gemäss 5b dargestellt. Die Neigung und Anordnung der Durchgangskanäle kann je nach Kühlzwecke individuell erfolgen mit unterschiedlichem Neigungswinkel sowie beliebige Anzahl und Dichte von Durchgangskanälen.An alternative arrangement of the cooling air ducts 25 is in the embodiment according to 5b shown. The inclination and arrangement of the through channels can be made individually depending on the cooling with different inclination angle and any number and density of through channels.

Eine bevorzugte Austrittsstelle der durch die Kühlkanäle austretenden Kühlluft liegt unmittelbar im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem Zwischenstück 9 und dem angrenzenden Schaufelfuss 6, 7. Hierdurch kann die mechanisch und thermisch sehr stark beanspruchte Plattform höchst effektiv gekühlt werden.A preferred exit point of the cooling air exiting through the cooling channels lies directly in the area of the contact surface between the intermediate piece 9 and the adjacent blade foot 6 . 7 , As a result, the mechanically and thermally highly stressed platform can be cooled most effectively.

Eine konvektiv gekühlte Ausführungsform des Zwischenstücks 9 ist in den 5c und d dargestellt. Hierbei sind im Inneren des Zwischenstücks 9 mäanderförmig angelegte Strömungskanäle 26 vorgesehen, wie es aus dem Schnittbild 5d hervor geht. Das Schnittbild 5d entspricht einem Schnitt A-A gemäss dem Ausführungsbeispiel eines Zwischenstücks 9 in 5c. Auch hier tritt die Kühlluft durch geneigte Durchgangskanäle 25 zu Seiten des Strömungskanals der Gasturbine aus. Die Deckplatte 24 ist in diesem Fall nicht perforiert und schliesst den Kühlluft durch strömten Raum nach unten hin ab.A convectively cooled embodiment of the intermediate piece 9 is in the 5c and d shown. Here are inside the spacer 9 meandering flow channels 26 provided, as it is from the sectional view 5d comes out. The sectional picture 5d corresponds to a section AA according to the embodiment of an intermediate piece 9 in 5c , Again, the cooling air passes through inclined passageways 25 on the sides of the flow channel of the gas turbine. The cover plate 24 is not perforated in this case and closes the cooling air flowed through space down.

Aus Gründen einer verbesserten Steifigkeit des Zwischenstückes 9 kann das Zwischenstück 9 an seiner Unterseite mit Rippenzügen 27 versehen werden, um auf diese Weise trotz Reduzierung der Wandstärke und somit Gewichtseinsparung, eine gleichbleibende mechanische Stabilität zu bewahren (siehe hierzu Ausführungsbeispiel gemäss 6a, es zeigt einen Teilquerschnitt durch die Verbindungskante eines Zwischenstücks 9 mit zusätzlichem Rippenzug 27). Die Rippenzüge können gleichzeitig zur Kühlung des Zwischenstückes 9 verwendet werden.For reasons of improved rigidity of the intermediate piece 9 can the intermediate piece 9 on its underside with ribbed trains 27 be provided in this way, despite reducing the wall thickness and thus weight saving, to maintain a consistent mechanical stability (see this embodiment according to 6a , It shows a partial cross section through the connecting edge of an intermediate piece 9 with additional ribbing 27 ). The ribbed trains can simultaneously for cooling the intermediate piece 9 be used.

In 6b ist eine Draufsicht auf ein Zwischenstück 9 dargestellt, das über eine teilweise segmentierte Verbindungskante 11 verfügt und zusätzlich Rippenzüge 27 aufweist. Durch die Teilsegmentierung entlang der Verbindungskante 11 kann die axiale Flexibilität des Zwischenstückes 9 erheblich gesteigert werden.In 6b is a plan view of an intermediate piece 9 represented, over a partially segmented connecting edge 11 features and additionally ribbed trains 27 having. Due to the partial segmentation along the connecting edge 11 can the axial flexibility of the intermediate piece 9 be increased considerably.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 21, 2: Schaufelblätterairfoils
3, 43, 4: Plattformplatform
55: Strömungskanalflow channel
6, 76, 7: Schaufelfussblade root
88th: Zwischenraumgap
99: Zwischenstückconnecting piece
1010: Oberflächesurface
11, 1211, 12: Verbindungskanteconnecting edge
1313: schräge Flankeoblique flank
1414: ÜbergangsbereichTransition area
1515: Unterseitebottom
16, 1716, 17: Gegenkonturmating contour
18, 1918, 19: Fügestellejoint
2020: Dichtungselementsealing element
2121: Rillegroove
2222: stegartiger Fortsatzridge-like extension
2323: Hohlraumcavity
2424: perforierte Deckplatteperforated cover plate
2525: DurchgangskanalThrough channel
2626: mäanderförmige Kühlkanälemeandering cooling channels
2727: RippenzugRippenzug

Claims

Device for cooling guide vanes or blades ( 1 . 2 ) in the region of its vane shank within a gas turbine, each having a flat section ( 3 . 4 ) perpendicular to the radial extent of the blade and the blade ( 1 . 2 ) from the blade root ( 6 . 7 ), and the flow channel ( 5 ) of the gas turbine is at least partially limited, characterized in that between two adjacent in a blade row vanes or blades, a flat intermediate piece ( 9 ) in the area the Schaufelschäfte can be introduced, with a surface ( 10 ), each of which is laterally flush with the flow channel facing surface of the flat sections ( 3 . 4 ) of the adjacent guide vanes or blades connects that the intermediate piece ( 9 ) two opposite connecting edges ( 11 . 12 ) and the blade shafts each have a connection contour ( 16 . 17 ), over which the intermediate piece ( 9 ) with the blade shafts of the adjacent blades is available, and that the connecting edges ( 11 . 12 ) as well as the connection contours ( 16 . 17 ) provide each other counter-contoured forms, the joining of the intermediate piece ( 9 ) in the blade shafts allow the joint between the intermediate piece ( 9 ) and the shovel stems form-fitting and that the intermediate piece a spatial and a gas-tightness increasing separation between the, the blade blades facing ( 5 ) and the area facing away from the airfoils ( 8th ) within the gas turbine causes in each case between the intermediate piece ( 9 ) and the blade shank of the adjacent blades at least one elastic sealing element ( 20 ) is provided for the gas-tightness and for vibration damping in the region of the joint ( 18 . 19 ) between the intermediate piece ( 9 ) and the shovel shafts, and that the intermediate piece ( 9 ) with through-channels ( 25 ) is penetrated by the cooling air from the side facing away from the blades ( 8th ) flows in the area facing the airfoils.

Device according to claim 1, characterized in that the intermediate piece ( 9 ) Is introduced by coaxial insertion, based on the axis of rotation of the gas turbine, in the connecting contours with the blade shafts.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting edges ( 11 . 12 ) of the intermediate piece ( 9 ) are wedge-shaped, ie one to the surface of the intermediate piece ( 9 ) inclined flank ( 13 ) having the surface ( 10 ) laterally surmounted, and with a parallel to the surface extending bottom ( 15 ) connected is.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting edges ( 11 . 12 ) of the intermediate piece ( 9 ) are formed groove-like, in which a web-like shaped element ( 22 ), which is provided on the blade shank, protrudes.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate piece ( 9 ) has a greater clearance, that is to be bridged with the spacer distance between the adjacent Schaufelschäften, as a radial extent.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the passageways ( 25 ) have a direction inclined to the radial direction channel direction, each on the surface of the intermediate piece ( 9 ) in the direction of blades ( 1 . 2 ).

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the passageways ( 25 ) meandering within the intermediate piece ( 9 ).

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate piece ( 9 ) a cavity ( 23 ), in the cooling air from the region facing away from the blades ( 8th ) flows through and through openings ( 25 ) on the surface of the intermediate piece ( 9 ) escapes in the area facing the airfoils.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the underside ( 15 ) of the intermediate piece ( 9 ) is formed in the manner of a cooling air baffle plate.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the intermediate piece ( 9 ) is curved in the axial and / or circumferential direction to the row of blades or is converted into a curved shape by external force.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the curvature is effected by at least one spring element which on the underside of the intermediate piece ( 9 ) is provided and enters into operative connection with this.