EP1099825A1 - Turbine blade and production method therefor - Google Patents

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EP1099825A1
EP1099825A1 EP99122577A EP99122577A EP1099825A1 EP 1099825 A1 EP1099825 A1 EP 1099825A1 EP 99122577 A EP99122577 A EP 99122577A EP 99122577 A EP99122577 A EP 99122577A EP 1099825 A1 EP1099825 A1 EP 1099825A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
turbine blade
cooling gas
throttle device
flow
throttle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99122577A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Tiemann
Michael Scheurlen
Dirk Anding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to CNB008169950A priority patent/CN1312381C/en
Priority to DE50009560T priority patent/DE50009560D1/en
Priority to JP2001538649A priority patent/JP4474085B2/en
Priority to US10/129,850 priority patent/US6631561B1/en
Priority to EP00969567A priority patent/EP1228293B1/en
Priority to PCT/EP2000/010678 priority patent/WO2001036790A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
    • B22C21/12—Accessories
    • B22C21/14—Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
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    • Y10T29/49339—Hollow blade
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49339—Hollow blade
    • Y10T29/49341—Hollow blade with cooling passage

Definitions

  • the invention relates to a turbine blade, in particular Gas turbine blade, with one head, one foot and one Airfoil area and with an inner channel system individual channels through which cooling gas flows can be passed inside the turbine blade and with a throttle device influencing the flow of the cooling gas, where cooling gas from the foot area through in the channels the airfoil area to the head area and vice versa Direction is diverted, as well as with outlet openings for the discharge of the cooling gas from the turbine blade, which are arranged on the downstream side of the turbine blade are, and the invention relates to a method for manufacturing a turbine blade with the features of the generic term of claim 10.
  • an action fluid especially one operated with a gas
  • the action fluid on a high temperature heated In a gas turbine with one Combustion chamber for the generation of the hot gas are the Nearest guide vanes and blades from one Cooling gas flows through, so that the prevailing high Withstand temperatures that are sometimes above critical Values of the for the manufacture of the turbine blade material used. Through the cooling gas Temperature reduced on and within the turbine blade, so that the mechanical stability and thus the functionality the turbine blade is guaranteed in these conditions is.
  • An outer wall of the turbine blade, around which an action fluid flows encloses a meandering in this type of cooling Channel system that repeats the cooling gas from one Foot area to a head area of the turbine blade and again leads back to the foot area.
  • the area of the cooling gas inlet is called the leading edge area, and the area the cooling gas discharge is referred to as the trailing edge area.
  • the object of the present invention is therefore a Turbine blade with features mentioned at the beginning a throttle device for adjusting the flow of the Cooling gas without affecting the flow of the cooling gas on the Form the leading edge and - as a sub-task - a structurally simple and also individually adaptable process specify for the manufacture of such a turbine blade.
  • the object is achieved in that the throttle device the outlet openings in the rear area of the flow path is upstream.
  • the throttle device can the flow of the cooling gas without adverse effects throttle to the flow of the cooling gas.
  • the flow on the The leading edge is largely undisturbed.
  • the throttling takes place only in a rear area of the flow path.
  • the Cooling gas flow has left most of its path behind and the tasks of heat dissipation that are sufficient Flow rate are coupled, already met.
  • the pressure difference between the first cooling chamber and the surrounding one hot action fluid is retained so that no hot gas entry can occur in the blade, causing severe damage would lead. It is therefore a reliable cooling the turbine blade ensures.
  • the consumption of cooling gas minimized. It just has to have so much cooling gas for the turbine blade can be used as absolutely necessary is to prevent overheating. In this way you get optimal cooling of the turbine blade and at the same time good turbine efficiency.
  • a streamlined control of the cooling gas flow is possible if the throttle device at a reversal point of a Channel is attached. Here you can see the cross section of the canal and thus the flow of the cooling gas simply in a predetermined Set dimensions. Any dimensional differences caused by the production of the gas turbine can be created with the Make the throttle device harmless. So can also different types of turbine blades have the same type of throttle device be used. This reduces the number the required different components of the turbine blade.
  • the throttle device mounted in a through opening for casting is.
  • Through openings, for example, through Core brackets of the casting core can arise during casting this way can be used sensibly. Usually they will just closed with plates.
  • the throttle device fulfills the same closing function and throttles at the same time the cooling gas flow. Through it is an afterthought Adjustment of the flow and compensation of any Dimensional inaccuracies possible after casting. Through use of the lead-through openings can thus be manufacturing steps can be saved, which greatly reduces the production costs.
  • the through opening closed by the throttle device is. If, for example, strong thermal and mechanical Loads on the turbine blade the throttle device shaken off and got into the sewer system, could cause severe damage to the turbine blade respectively lead to complete failure of cooling what failure of the turbine within a short time. Also an outside of the turbine blade inside the Throttle device located in the turbine can cause great damage. In addition, the cooling effect would be reduced that the cooling gas due to the loss of the Throttle device free through opening on a inappropriate place is released into the environment.
  • the throttle device in the foot area is arranged. This makes it easy to achieve Throttle device during inspections of the turbine blade and a control option with regard to your sealing and throttling effect given.
  • a good stability and functionality is given when the Throttle device from a throttle projection of a plug is formed.
  • the plug is designed so that that he has the outside dimensions of the opening in which he is inserted is individually adjusted. This is particularly advantageous if it is a passage opening due to casting production is because their dimensions at different Turbine blade models fluctuate.
  • the throttling happens by means of the throttle projection, which also functions very simple structure.
  • the throttle projection can thus trained stable while ensuring its function be, which means that the throttle device is low-maintenance and works reliably.
  • the throttling is even at high Flow rates of the cooling gas and the associated high Pressures or strongly changing loads are guaranteed.
  • the throttling device from a foot to a plug caulked screw is formed.
  • the screw is in the plug, which is fastened in the lead-through opening, used. In this way, the introduction of a thread avoided in the cast turbine blade.
  • the in the The screw inserted into the plug can be adjusted continuously and enables individual adjustment of the throttling to the flow requirements of the trailing edge area. By caulking the screw, the screw in the desired position locked.
  • the opening can be a through opening due to casting production, but also to one after casting in the turbine blade bsw. by drilling act introduced opening.
  • the place of Throttling device to the model and casting dependent needs be better adapted.
  • the sub-task directed towards the manufacture of a turbine blade is solved in that after the casting process throttle device influencing the flow of the cooling gas in the rear area of the flow path, the outlet openings upstream, introduced and measuring the flow of the cooling gas in a manufacturing-related Through opening is set up that a predetermined Value of a flow parameter of the cooling gas is reached and then the throttle device in the throttle position is permanently attached.
  • the manufacturing process is for different blade types very similar if the casting core is used during the casting process a guide bracket in the base area of the turbine blade in its position is held relative to the cast outer jacket, and that in the through opening caused by the bracket a throttle device is used. That makes it easier Manufacturing process, reduces the conversion time and the number the parts to be used in the manufacture of various Turbine blade types.
  • the channel system 5 shows a longitudinal section through a foot region 2 and a part of a channel system 5 of a gas-cooled turbine blade 1.
  • the channel system 5 is essentially in the blade area 3 of the turbine blade 1. It points an inlet opening 22 at the foot area 2, at the beginning of the flow path 6 of the cooling gas through which the cooling gas enters the duct system 5 is inserted, and outlet openings 8 in Outflow region 21 of the turbine blade 1 through which the cooling gas leaves the channel system 5 at the end of its flow path 6.
  • the cooling gas is meandering in its flow path 6 the channels 12 separated by partitions 21 are, several times from the foot area 2 to not shown Head area and again headed to foot area 2.
  • the Channels 12 are connected to one another by reversal points 13 border the foot area 2 or the head area.
  • the outlet openings 8 upstream there is a flow of the cooling gas influencing throttle device 11.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the foot region 2 of a Turbine blade with a throttling plug 20.
  • the plug 20 is by means of a shoulder 26 in a through opening 10 held.
  • the plug 20 has a throttle projection 17 on, with the cooling gas flow reduced in the inserted state can be.
  • the plug 20 is at the last reversal point 13 before the cooling gas emerges from the duct system 5 in an opening in the wall 32 of the foot region 2 of the turbine blade 1 attached.
  • the attachment in is advantageous a casting-related opening, because it is a manufacturing step the turbine blade 1 is saved and the Stopper 20 at the same time on a favorable for throttling Place, namely the reversal point 13 of a channel sits. On these places are preferably in the casting, as in Fig.6 shown core holding pieces 29, the casting core 28 relative to the surrounding cast jacket 31 and ensure that predetermined dimensions are adhered to.
  • the flow path 6 is at the reversal point 13 by means of a curved guide rib 18 divided into two partial flow paths, a first cooling gas partial flow path 23, which corresponds to the foot region 2 is directly adjacent and a second cooling gas partial flow path 24, which is separated by the guide rib 18.
  • the passed through Cooling gas partial flows are after passing the guide rib 18 reunited and leave the turbine blade 1 through the outlet openings 8.
  • the throttle device 11 throttles the first cooling gas partial flow.
  • the second Cooling gas partial flow flows regardless of the strength of the Throttling through the plug 20 a side channel 25 constant Size. This ensures a minimum flow of cooling gas.
  • FIG. 3 shows a perspective top view of a foot region 2 a turbine blade which is a casting-related Feedthrough opening 10 and a closing this Has plug 20.
  • This passage opening 10 is created as shown in Fig. 6, when casting the turbine blade 1. It has the negative form of a guide bracket 29 through which the casting core 28, which forms the channel system 5, is connected to the cast outer jacket 31 so that the cast core 28 during the casting and subsequent cooling of the Casting material keeps the desired position.
  • the lead-through opening 10 is elongated in this case with four side walls 19 formed.
  • FIG. 4 shows a detailed view of a reversal point 13 with a Throttle device consisting of a plug 20 and a throttle screw 14 is constructed.
  • the plug 20 is in the Feed-through opening 10 attached, preferably welded.
  • the Throttle screw 14 is screwed into the plug 20. It sticks out with her foot 16 serving as a throttle projection from the stopper 20 out in the throttle area 15 and thus in the first Cooling gas partial flow 23 into it.
  • the position of the throttle screw 14, or its foot 16 is continuously changeable. In a flow meter, not shown the flow of the cooling gas measured and the position of the Throttle screw 14 changed until a desired Flow is reached. Then the throttle screw 14 fixed in the plug 20. For this, the screw is caulked, soldered or welded.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section through the foot area 2 at a 90 ° angle. Angle to the longitudinal section from Fig. 4.
  • the throttle screw 14 is in the throttle position, screwed into the stopper 20, which is fastened in the through opening 10.
  • the Throttle projection 17 closes the throttle region 15 by which the first cooling gas partial flow flows.
  • the foot 16 of the screw becomes only part of the flow path closed, as shown in Fig. 5. It is also a precise adaptation of the foot to the throttle area is possible, thereby blocking the entire flow path in the area is.
  • FIG. 6 shows a casting mold 27 with a casting core 28 and a casting outer jacket 31.
  • the cast core 28 is with the cast outer jacket 31 via guide brackets 29, called core brands.
  • the casting material is via casting channels 30 into the interior of the casting mold 27 guided and frozen.
  • the guide bracket 29 ensures that the casting core 28 during the casting process and when cooling the casting material maintains the correct position and the dimensional requirements are fulfilled. After the casting process the guide bracket 29 removed and created in its place thus a through opening due to casting production 10 in the foot region 2 of the turbine blade 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

The turbine blade (1) has internal cooling channels (12), each provided with a throttle device (11) for regulating the flow of the cooling gas. The latter is fed between the foot and head regions of each turbine blade, before the cooling gas is discharged via openings (8) in the surface of the blade, with the throttle device positioned at the rear end of the flow path, adjacent the discharge openings. The throttle device may be provided at the last deflection point (13) for the cooling gas flow direction before the discharge openings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel, insbesondere Gasturbinenschaufel, mit einem Kopf-, einem Fuß- und einem Schaufelblattbereich und mit einem inneren Kanalsystem aus einzelnen Kanälen, durch die Kühlgas auf einem Strömungsweg innerhalb der Turbinenschaufel hindurchführbar ist und mit einer den Durchfluß des Kühlgases beeinflussenden Drosselvorrichtung, wobei in den Kanälen Kühlgas vom Fußbereich durch den Schaufelblattbereich zum Kopfbereich geführt und in umgekehrte Richtung umgeleitet wird, sowie mit Austrittsöffnungen für die Ausleitung des Kühlgases aus der Turbinenschaufel, die auf der Abströmseite der Turbinenschaufel angeordnet sind, und die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Turbinenschaufel mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 10.The invention relates to a turbine blade, in particular Gas turbine blade, with one head, one foot and one Airfoil area and with an inner channel system individual channels through which cooling gas flows can be passed inside the turbine blade and with a throttle device influencing the flow of the cooling gas, where cooling gas from the foot area through in the channels the airfoil area to the head area and vice versa Direction is diverted, as well as with outlet openings for the discharge of the cooling gas from the turbine blade, which are arranged on the downstream side of the turbine blade are, and the invention relates to a method for manufacturing a turbine blade with the features of the generic term of claim 10.

Um einen hohen Wirkungsgrad beim Betrieb einer Turbine mit einem Aktionsfluid, insbesondere einer mit einem Gas betriebenen Gasturbine, zu erzielen, wird das Aktionsfluid auf eine hohe Temperatur aufgeheizt. Bei einer Gasturbine mit einer Brennkammer zur Erzeugung des heißen Gases werden die der Brennkammer nächstgelegenen Leit- und Laufschaufeln von einem Kühlgas durchströmt, damit sie den dort herrschenden hohen Temperaturen widerstehen, die teilweise oberhalb von kritischen Werten des für die Herstellung der Turbinenschaufel verwendeten Werkstoffs liegen. Durch das Kühlgas wird die Temperatur auf und innerhalb der Turbinenschaufel abgesenkt, so daß die mechanische Stabilität und damit die Funktionstüchtigkeit der Turbinenschaufel bei diesen Bedingungen gewährleistet ist.To ensure high efficiency when operating a turbine an action fluid, especially one operated with a gas To achieve gas turbine, the action fluid on a high temperature heated. In a gas turbine with one Combustion chamber for the generation of the hot gas are the Nearest guide vanes and blades from one Cooling gas flows through, so that the prevailing high Withstand temperatures that are sometimes above critical Values of the for the manufacture of the turbine blade material used. Through the cooling gas Temperature reduced on and within the turbine blade, so that the mechanical stability and thus the functionality the turbine blade is guaranteed in these conditions is.

Eine von einem Aktionsfluid umströmte Außenwand der Turbinenschaufel umschließt bei dieser Art der Kühlung ein mäanderartiges Kanalsystem, welches das Kühlgas wiederholt von einem Fußbereich hin zu einem Kopfbereich der Turbinenschaufel und wiederum zurück zum Fußbereich leitet. Der Bereich der Kühlgaseinleitung wird als Eintrittskantenbereich, und der Bereich der Kühlgasausleitung als Austrittskantenbereich bezeichnet. Im Austrittskantenbereich sind mehrere Austrittsöffnungen angebracht, die das Kanalsystem der Turbinenschaufel mit einem von dem Aktionsfluid durchströmten Außenraum verbinden. Bei Betrieb der Turbine tritt aus den Öffnungen Kühlgas aus dem Kanalsystem der Turbinenschaufel bis auf die Oberfläche der Außenwand aus.An outer wall of the turbine blade, around which an action fluid flows encloses a meandering in this type of cooling Channel system that repeats the cooling gas from one Foot area to a head area of the turbine blade and again leads back to the foot area. The area of the cooling gas inlet is called the leading edge area, and the area the cooling gas discharge is referred to as the trailing edge area. There are several exit openings in the exit edge area attached to the duct system of the turbine blade with an outside space through which the action fluid flows connect. When the turbine is operating, it emerges from the openings Cooling gas from the channel system of the turbine blade except for the surface of the outer wall.

Um Kühlgas einzusparen, und dadurch die Leistung der Gasturbine zu erhöhen, soll nur so viel Kühlgas für die Schaufeln verwendet werden, wie unbedingt notwendig ist, um eine Überhitzung zu vermeiden. Da in die Auslegung einer Schaufel viele Annahmen hinsichtlich verschiedener Wärmeübergänge einfließen, die zur Vermeidung von Schädigungen der Schaufeln konservativ ausgelegt werden und auch die tatsächliche geometrische Konfiguration der Turbinenschaufeln erst nach Beendigung des Gusses festgestellt werden kann, wird der Durchfluß des Kühlgases durch die Schaufeln nachträglich, nach dem Guß eingestellt. Üblicherweise geschieht dies dadurch, daß im Bereich der Eintrittskante der Kühlluft in die Turbinenschaufel Eintrittskantenbohrungen oder Lochblenden vorgesehen sind, die den Eintritt des Kühlgases in die Schaufel drosseln. Nachteilig dabei ist jedoch, daß diese Drosselvorrichtungen einen erheblichen Verlustbeiwert aufweisen, und zudem zu Strömungsablösungen im Bereich des Eintritts des Kühlgases führen können, so daß eine ausreichende Kühlung in diesem Bereich der Turbinenschaufel nicht gewährleistet werden kann. Zudem beeinträchtigt diese Konfiguration auch den Eintrittskantenbereich, in dem die Druckdifferenz zwischen erster Kühlkammer und außenliegendem Heißgas abnimmt.To save cooling gas and thereby the performance of the gas turbine should only increase as much cooling gas for the blades be used as is absolutely necessary to prevent overheating to avoid. Because in the design of a shovel many assumptions are made regarding different heat transfers, to avoid damaging the blades be interpreted conservatively and also the actual geometric Configuration of the turbine blades only after completion of the cast can be determined, the flow of the cooling gas through the blades after the casting set. This usually happens because in the area the leading edge of the cooling air into the turbine blade Leading edge bores or pinholes are provided, which restrict the entry of the cooling gas into the blade. The disadvantage here, however, is that these throttling devices have a significant loss coefficient, and also to Flow separation in the area of the inlet of the cooling gas can result in sufficient cooling in this area the turbine blade cannot be guaranteed. In addition, this configuration also affects the leading edge area, in which the pressure difference between the first Cooling chamber and external hot gas decreases.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine die eingangs genannten Merkmale aufweisende Turbinenschaufel mit einer Drosselvorrichtung zur Einstellung des Durchflusses des Kühlgases ohne Einfluß auf die Strömung des Kühlgases an der Eintrittskante auszubilden sowie - als Unteraufgabe - ein konstruktiv einfaches und zudem individuell anpaßbares Verfahren zur Herstellung einer derartigen Turbinenschaufel anzugeben.The object of the present invention is therefore a Turbine blade with features mentioned at the beginning a throttle device for adjusting the flow of the Cooling gas without affecting the flow of the cooling gas on the Form the leading edge and - as a sub-task - a structurally simple and also individually adaptable process specify for the manufacture of such a turbine blade.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drosselvorrichtung im hinteren Bereich des Strömungswegs den Austrittsöffnungen vorgeordnet ist.The object is achieved in that the throttle device the outlet openings in the rear area of the flow path is upstream.

Durch eine derartige Anordnung der Drosselvorrichtung läßt sich der Durchfluß des Kühlgases ohne nachteilige Einflüsse auf die Srömung des Kühlgases drosseln. Die Strömung an der Eintrittskante erfolgt weitgehend ungestört. Die Drosselung erfolgt erst in einem hinteren Bereich des Strömungswegs. Der Kühlgasstrom hat den größten Teil seines Wegs hinter sich gelassen und die Aufgaben der Wärmeabfuhr, die an eine ausreichende Fließgeschwindigkeit gekoppelt sind, bereits erfüllt. Die Druckdifferenz zwischen erster Kühlkammer und umgebenden heißem Aktionsfluid bleibt erhalten, so daß kein Heißgaseintritt in die Schaufel erfolgen kann, was zu starken Schädigungen führen würde. Es ist somit eine zuverlässige Kühlung der Turbinenschaufel gewährleistet. Zugleich ist der Verbrauch an Kühlgas minimiert. Es muß nur soviel Kühlgas für die Turbinenschaufel verwendet werden, wie unbedingt notwendig ist, um eine Überhitzung zu verhindern. Auf diese Weise erhält man eine optimale Kühlung der Turbinenschaufel und zugleich einen guten Wirkungsgrad der Turbine.By such an arrangement of the throttle device can the flow of the cooling gas without adverse effects throttle to the flow of the cooling gas. The flow on the The leading edge is largely undisturbed. The throttling takes place only in a rear area of the flow path. The Cooling gas flow has left most of its path behind and the tasks of heat dissipation that are sufficient Flow rate are coupled, already met. The pressure difference between the first cooling chamber and the surrounding one hot action fluid is retained so that no hot gas entry can occur in the blade, causing severe damage would lead. It is therefore a reliable cooling the turbine blade ensures. At the same time is the consumption of cooling gas minimized. It just has to have so much cooling gas for the turbine blade can be used as absolutely necessary is to prevent overheating. In this way you get optimal cooling of the turbine blade and at the same time good turbine efficiency.

Eine strömungsgünstige Regelung des Kühlgasflusses ist möglich, wenn die Drosselvorrichtung an einer Umkehrstelle eines Kanals angebracht ist. Hier läßt sich der Querschnitt des Kanals und somit der Durchfluß des Kühlgases einfach in vorbestimmtem Maße einstellen. Eventuelle Maßdifferenzen die durch die Herstellung der Gasturbine entstehen, lassen sich mit der Drosselvorrichtung unschädlich machen. Somit kann auch an verschiedenen Modellen von Turbinenschaufeln dieselbe Drosselvorrichtungsart eingesetzt werden. Dies senkt die Anzahl der benötigten unterschiedlichen Komponenten der Turbinenschaufel.A streamlined control of the cooling gas flow is possible if the throttle device at a reversal point of a Channel is attached. Here you can see the cross section of the canal and thus the flow of the cooling gas simply in a predetermined Set dimensions. Any dimensional differences caused by the production of the gas turbine can be created with the Make the throttle device harmless. So can also different types of turbine blades have the same type of throttle device be used. This reduces the number the required different components of the turbine blade.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drosselvorrichtung an der letzten, den Austrittsöffnungen vorgeordneten Umkehrstelle angebracht ist. An dieser Stelle weitet sich der Strömungsweg auf, so daß danach eine ausreichende Drosselung mit hoher Wirkung nicht mehr möglich ist. Zugleich hat das Kühlgas einen maximalen Strömungsweg und somit maximalen Kontakt mit der Innenoberfläche des Kanalsystems, was die Kühlwirkung optimiert.It when the throttle device is on is particularly advantageous the last reversal point upstream of the outlet openings is appropriate. At this point the flow path widens on, so that then sufficient throttling high impact is no longer possible. At the same time, the cooling gas a maximum flow path and thus maximum contact with the inner surface of the duct system, which is the cooling effect optimized.

Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Drosselvorrichtung in einer gußherstellungsbedingten Durchführungsöffnung angebracht ist. Durchführungsöffnungen, die beispielsweise durch Kernhalterungen des Gußkerns beim Guß entstehen, können auf diese Weise sinnvoll genutzt werden. Üblicherweise werden sie lediglich mittels Platten verschlossen. Die Drosselvorrichtung erfüllt dieselbe, verschließende Funktion und drosselt zugleich den Kühlgasstrom. Durch sie ist eine nachträgliche Einstellung des Durchflusses und ein Ausgleich eventueller Maßungenauigkeiten nach dem Guß möglich. Durch die Nutzung der Durchführungsöffnungen können also Herstellungsschritte eingespart werden, was die Herstellungskosten stark herabsetzt.It is particularly advantageous if the throttle device mounted in a through opening for casting is. Through openings, for example, through Core brackets of the casting core can arise during casting this way can be used sensibly. Usually they will just closed with plates. The throttle device fulfills the same closing function and throttles at the same time the cooling gas flow. Through it is an afterthought Adjustment of the flow and compensation of any Dimensional inaccuracies possible after casting. Through use of the lead-through openings can thus be manufacturing steps can be saved, which greatly reduces the production costs.

Um einen Verlust der Drosselvorrichtung beim Betrieb bzw. ein unerwünschtes Eindringen der Drosselvorrichtung in das Kanalsystem zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Durchführungsöffnung von der Drosselvorrichtung unlösbar verschlossen ist. Wenn beispielsweise bei starken thermischen und mechanischen Belastungen der Turbinenschaufel die Drosselvorrichtung losgerüttelt und in das Kanalsystem hineingeraten würde, könnte es zu starken Beschädigungen der Turbinenschaufel beziehungsweise zu völligem Versagen der Kühlung führen, was einen Ausfall der Turbine binnen kurzer Zeit zur Folge hätte. Auch eine sich außenhalb der Turbinenschaufel innerhalb der Turbine befindende Drosselvorrichtung kann große Schäden anrichten. Darüber hinaus wäre die Kühlwirkung dadurch vermindert, daß das Kühlgas durch die aufgrund des Verlusts der Drosselvorrichtung freigewordenen Durchführungsöffnung an einer ungeeigneten Stelle in die Umgebung entlassen wird.To a loss of the throttle device during operation or a undesired penetration of the throttle device into the duct system To prevent it, it is advantageous if the through opening closed by the throttle device is. If, for example, strong thermal and mechanical Loads on the turbine blade the throttle device shaken off and got into the sewer system, could cause severe damage to the turbine blade respectively lead to complete failure of cooling what failure of the turbine within a short time. Also an outside of the turbine blade inside the Throttle device located in the turbine can cause great damage. In addition, the cooling effect would be reduced that the cooling gas due to the loss of the Throttle device free through opening on a inappropriate place is released into the environment.

Vorteilhaft ist es, wenn die Drosselvorrichtung im Fußbereich angeordnet ist. Hierdurch ist ein problemloses Erreichen der Drosselvorrichtung bei Inspektionen der Turbinenschaufel und eine Kontrollmöglichkeit bezüglich Ihrer Dicht- und Drosselwirkung gegeben.It is advantageous if the throttle device in the foot area is arranged. This makes it easy to achieve Throttle device during inspections of the turbine blade and a control option with regard to your sealing and throttling effect given.

Eine gute Stabilität und Funktionalität ist gegeben, wenn die Drosselvorrichtung von einem Drosselvorsprung eines Stopfens gebildet ist. Der Stopfen ist dabei jeweils so ausgebildet, daß er den Außenabmessungen der Öffnung, in die er eingesetzt wird, individuell angepaßt ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn es sich um eine gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung ist, weil deren Abmessungen bei verschiedenen Turbinenschaufelmodellen schwanken. Die Drosselung geschieht mittels des Drosselvorsprungs, der seine Funktion auch bei sehr einfachem Aufbau erfüllt. Der Drosselvorsprung kann somit unter Gewährleistung seiner Funktion stabil ausgebildet werden, wodurch die Drosselvorrichtung wartungsarm ist und zuverlässig arbeitet. Die Drosselung ist auch bei hohen Durchflußraten des Kühlgases und damit verbundenen hohen Drücken bzw. stark wechselnden Belastungen sicher gewährleistet.A good stability and functionality is given when the Throttle device from a throttle projection of a plug is formed. The plug is designed so that that he has the outside dimensions of the opening in which he is inserted is individually adjusted. This is particularly advantageous if it is a passage opening due to casting production is because their dimensions at different Turbine blade models fluctuate. The throttling happens by means of the throttle projection, which also functions very simple structure. The throttle projection can thus trained stable while ensuring its function be, which means that the throttle device is low-maintenance and works reliably. The throttling is even at high Flow rates of the cooling gas and the associated high Pressures or strongly changing loads are guaranteed.

Eine genaue Abstimmung des Kühlgasflusses ist möglich, wenn die Drosselvorrichtung von einem Fuß einer in einem Stopfen verstemmten Schraube gebildet ist. Die Schraube ist dabei in den Stopfen, der in der Durchführungsöffnung befestigt ist, eingesetzt. Auf diese Weise wird die Einbringung eines Gewindes in die gegossene Turbinenschaufel vermieden. Die in den Stopfen eingesetzte Schraube kann stufenlos eingestellt werden und ermöglicht eine individuelle Anpassung der Drosselung an die Strömungsanforderungen des Austrittskantenbereichs. Durch ein Verstemmen der Schraube wird die Schraube in der gewünschten Stellung arretiert.Precise coordination of the cooling gas flow is possible if the throttling device from a foot to a plug caulked screw is formed. The screw is in the plug, which is fastened in the lead-through opening, used. In this way, the introduction of a thread avoided in the cast turbine blade. The in the The screw inserted into the plug can be adjusted continuously and enables individual adjustment of the throttling to the flow requirements of the trailing edge area. By caulking the screw, the screw in the desired position locked.

Ein unverstellbarer Halt ist dadurch gewährleistet, daß der Stopfen eingeschweißt ist. Der Stopfen kann hierdurch mit einfachen Maßnahmen genau in der gewünschten Position in der Öffnung in der Turbinenschaufel, in der er eingesetzt ist, befestigt und gehalten werden, ohne beispielsweise umgebendes Material zu deformieren. Bei der Öffnunge kann es sich um eine gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung, aber auch um eine nach dem Guß in die Turbinenschaufel bsw. durch Bohren eingebrachte Öffnung handeln. Dabei kann die Stelle der Drosselvorrichtung den modell- und gußabhängigen Bedürfnissen besser angepaßt werden.An unadjustable hold is ensured that the Plug is welded. This allows the stopper with simple measures exactly in the desired position in the Opening in the turbine blade in which it is inserted, attached and held without, for example, surrounding Deform material. The opening can be a through opening due to casting production, but also to one after casting in the turbine blade bsw. by drilling act introduced opening. The place of Throttling device to the model and casting dependent needs be better adapted.

Die auf die Herstellung einer Turbinenschaufel gerichtete Unteraufgabe wird dadurch gelöst, daß nach dem Gußvorgang eine den Durchfluß des Kühlgases beeinflussende Drosselvorrichtung im hinteren Bereich des Strömungswegs, den Austrittsöffnungen vorgeordnet, eingebracht wird und unter Messung des Durchflusses des Kühlgases so in einer herstellungsbedingten Durchführungsöffnung eingerichtet wird, daß ein vorbestimmter Wert eines Durchflußparameters des Kühlgases erreicht wird und anschließend die Drosselvorrichtung in der Drosselstellung unlösbar befestigt wird.The sub-task directed towards the manufacture of a turbine blade is solved in that after the casting process throttle device influencing the flow of the cooling gas in the rear area of the flow path, the outlet openings upstream, introduced and measuring the flow of the cooling gas in a manufacturing-related Through opening is set up that a predetermined Value of a flow parameter of the cooling gas is reached and then the throttle device in the throttle position is permanently attached.

Durch diese Vorgehensweise muß beim Gußvorgang selbst eine bestimmte Kühlgasdrosselung noch nicht berücksichtigt werden. Dies erleichtert den Gußvorgang, vereinfacht die Gußformen und verringert den Ausschuß. Eine durch den Guß bedingte Öffnung, beispielsweise entstanden durch eine den Kern in seiner Position haltende Verbindung des Gußkerns mit dem Gußaußenmantel, kann auf diese Weise ausgenutzt werden. Zugleich verschließt die Drosselvorrichtung die Durchführungsöffnung. Hierdurch wird ein sonst notwendiger Arbeitsschritt eingespart. Durch die nachträgliche Messung des Durchflusses des Kühlgases kann der Kühlgasfluß individuell und mit einfachen Maßnahmen auf den Kühlgasbedarf einer Turbinenschaufel abgestimmt werden. Die Einstellung ist dabei erleichtert, weil die Drosselwirkug von außen einfach beeinflußt werden kann. Die anschließende Befestigung der Drosselvorrichtung in der Durchführungsöffnung kann ebenfalls von außen geschehen. Die Befestigung kann dabei durch die Messung des Kühlgasflusses direkt kontrolliert und notfalls wiederholt werden, ohne die Turbinenschaufel zu beschädigen.By doing this, a casting itself must be carried out certain cooling gas throttling are not yet taken into account. This simplifies the casting process, simplifies the molds and reduces the committee. An opening caused by the casting, for example, the core in his Position-holding connection of the cast core to the cast outer jacket, can be exploited in this way. At the same time the throttle device closes the feedthrough opening. This saves an otherwise necessary work step. By measuring the flow of the Cooling gas can cool the gas flow individually and with simple Measures tailored to the cooling gas requirement of a turbine blade become. The setting is easier because the throttle effect can be easily influenced from the outside. The subsequent attachment of the throttle device in the Through opening can also be done from the outside. The Fixing can be done by measuring the cooling gas flow directly checked and, if necessary, repeated without the Damage turbine blade.

Das Verfahren zur Herstellung ist für verschiedene Schaufeltypen sehr ähnlich, wenn der Gußkern beim Gußvorgang mittels einer Führungshalterung im Fußbereich der Turbinenschaufel in seiner Position relativ zum Gußaußenmantel gehalten wird, und daß in die durch die Halterung bedingte Durchführungsöffnung eine Drosselvorrichtung eingesetzt wird. Die erleichtert den Herstellungsvorgang, verringert die Umbauzeit und die Anzahl der einzusetzenden Teile bei Herstellung von verschiedenen Turbinenschaufeltypen.The manufacturing process is for different blade types very similar if the casting core is used during the casting process a guide bracket in the base area of the turbine blade in its position is held relative to the cast outer jacket, and that in the through opening caused by the bracket a throttle device is used. That makes it easier Manufacturing process, reduces the conversion time and the number the parts to be used in the manufacture of various Turbine blade types.

Ein besonders einfaches und gut reproduzierbares Herstellungsverfahren mit geringen Materialkosten ist dadurch gegeben, daß die Messung des Kühlgasflusses jeweils nach dem Einsetzen von Stopfen mit verschiedenen Drosselvorsprüngen erfolgt, und daß derjenige Stopfen eingeschweißt wird, der einen vorbestimmten Durchfluß des Kühlgases bewirkt. Durch die Auswahl eines Stopfens ist auch der Drosselvorsprung vorherbestimmt. Somit kann der Stopfen durch eine Modellmessung für Turbinenschaufeln derselben Serie annähernd derselbe sein. Dies senkt die Herstellungskosten, weil Arbeitsschritte vereinfacht werden oder wegfallen.A particularly simple and reproducible manufacturing process with low material costs, that the measurement of the cooling gas flow after each insertion of plugs with different throttle projections, and that the plug is welded in that one predetermined flow of the cooling gas causes. Through the Choosing a stopper also predetermines the throttle protrusion. Thus the plug can be measured by a model Turbine blades of the same series are approximately the same. This lowers the manufacturing costs because work steps are simplified will or fall away.

Eine individuelle Einstellung der Kühlluftströmung ist dadurch möglich, daß ein Stopfen mit einer Drosselschraube, die einen in den Strömungsweg hineinragenden Drosselvorsprung aufweist, in die gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung eingesetzt wird und daß die Messung des Durchflusses unter Verstellung der Schraube erfolgt, die anschließend in der gewünschten Drosselstellung verstemmt wird. Die Schraubstellung kann stufenlos während der laufenden Messung verändert werden. Dies erlaubt eine sehr genaue und den Kühlanforderungen angepaßte Einstellung. Das Verstemmen der Schraube sorgt für eine sichere Befestigung, ohne das Material der Turbinenschaufel zu schädigen. Für eine Serie von Turbinenschaufeln, die annähernd dieselben Kühlanforderungen und denselben Innenaufbau der Kühlkanäle haben, kann eine vorher bei einer exemplarischen Kühlströmungsmessung bestimmte Einstellung der Schraube markiert und eingestellt werden. Der Stopfen mit der eingestellten Schraube wird dann direkt in die Turbinenschaufel eingesetzt und die Schraube verstemmt.This allows an individual adjustment of the cooling air flow possible that a plug with a throttle screw, the a throttle protrusion protruding into the flow path has, in the through-opening due to casting production is used and that the measurement of the flow under Adjustment of the screw takes place, which is then in the desired Throttle position is caulked. The screw position can be changed continuously during the current measurement. This allows a very precise and the cooling requirements adjusted setting. Caulking the screw ensures a secure attachment without the material of the turbine blade to harm. For a series of turbine blades, almost the same cooling requirements and the same internal structure of the cooling channels, one can be previously with a exemplary cooling flow measurement certain setting of Screw marked and adjusted. The stopper with the set screw is then directly into the turbine blade inserted and the screw caulked.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig.1: einen Längsschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel mit Drosselvorrichtung,
  • Fig.2: einen Längsschnitt durch einen Fußbereich mit einem Stopfen,
  • Fig.3: eine perspektivische Aufsicht auf einen Fußbereich einer Turbinenschaufel mit Stopfen,
  • Fig.4: einen Längsschnitt durch einen Fußbereich mit einem Stopfen und einer Drosselschraube,
  • Fig.5: einen Längsschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel, und
  • Fig.6: eine Gußform mit einem Gußkern.
    • The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:
  • 1: a longitudinal section through a foot region of a turbine blade with a throttle device,
  • 2: a longitudinal section through a foot area with a stopper,
  • 3: a perspective top view of a base area of a turbine blade with a plug,
  • 4: a longitudinal section through a foot area with a stopper and a throttle screw,
  • 5 shows a longitudinal section through a foot region of a turbine blade, and
  • Fig. 6: a casting mold with a casting core.

    • Fig.1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Fußbereich 2 und einen Teil eines Kanalsystems 5 einer gasgekühlten Turbinenschaufel 1. Das Kanalsystem 5 befindet sich im wesentlichen im Schaufelblattbereich 3 der Turbinenschaufel 1. Es weist eine Eintrittsöffnung 22 am Fußbereich 2, am Beginn des Strömungswegs 6 des Kühlgases auf, durch die Kühlgas in das Kanalsystem 5 hineingeführt wird, sowie Austrittsöffnungen 8 im Abströmbereich 21 der Turbinenschaufel 1, durch die das Kühlgas am Ende seines Strömungswegs 6 das Kanalsystem 5 verläßt. Das Kühlgas wird auf seinem Strömungsweg 6 mäanderförmig in den Kanälen 12, die durch Zwischenwände 21 voneinander getrennt sind, mehrfach vom Fußbereich 2 zum nicht dargestellten Kopfbereich und wiederum zum Fußbereich 2 geleitet. Die Kanäle 12 sind untereinander durch Umkehrstellen 13, die an den Fußbereich 2 oder den Kopfbereich angrenzen, verbunden. Im hinteren Bereich des Strömungswegs 6 den Austrittsöffnungen 8 vorgeordnet, befindet sich eine den Durchfluß des Kühlgases beeinflussende Drosselvorrichtung 11. Somit wird die Strömung im Bereich der Eintrittsöffnung 22 nicht gestört und zugleich eine Reduzierung des Kühlgasbedarfs erreicht.1 shows a longitudinal section through a foot region 2 and a part of a channel system 5 of a gas-cooled turbine blade 1. The channel system 5 is essentially in the blade area 3 of the turbine blade 1. It points an inlet opening 22 at the foot area 2, at the beginning of the flow path 6 of the cooling gas through which the cooling gas enters the duct system 5 is inserted, and outlet openings 8 in Outflow region 21 of the turbine blade 1 through which the cooling gas leaves the channel system 5 at the end of its flow path 6. The cooling gas is meandering in its flow path 6 the channels 12 separated by partitions 21 are, several times from the foot area 2 to not shown Head area and again headed to foot area 2. The Channels 12 are connected to one another by reversal points 13 border the foot area 2 or the head area. In the rear area of the flow path 6 the outlet openings 8 upstream, there is a flow of the cooling gas influencing throttle device 11. Thus, the Flow in the area of the inlet opening 22 is not disturbed and at the same time achieved a reduction in the cooling gas requirement.

    Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch den Fußbereich 2 einer Turbinenschaufel mit einem drosselnden Stopfen 20. Der Stopfen 20 wird mittels eines Absatzes 26 in einer Durchgangsöffnung 10 gehalten. Der Stopfen 20 weist einen Drosselvorsprung 17 auf, mit dem im eingesetzten Zustand der Kühlgasstrom verkleinert werden kann. Der Stopfen 20 ist an der letzten Umkehrstelle 13 vor Austritt des Kühlgases aus dem Kanalsystem 5 in einer Öffnung in der Wand 32 des Fußbereichs 2 der Turbinenschaufel 1 angebracht. Vorteilhaft ist die Anbringung in einer gußherstellungsbedingten Öffnung, weil dadurch ein Herstellungsschritt der Turbinenschaufel 1 gespart wird und der Stopfen 20 zugleich an einer für die Drosselung günstigen Stelle, nämlich der Umkehrstelle 13 eines Kanals sitzt. An diesen Stellen befinden sich beim Guß vorzugsweise, wie in Fig.6 dargestellt, Kernhaltestücke 29, die den Gußkern 28 relativ zum umgebenden Gußmantel 31 festsetzen und sicherstellen, daß vorbestimmte Bemaßungen eingehalten werden.2 shows a longitudinal section through the foot region 2 of a Turbine blade with a throttling plug 20. The plug 20 is by means of a shoulder 26 in a through opening 10 held. The plug 20 has a throttle projection 17 on, with the cooling gas flow reduced in the inserted state can be. The plug 20 is at the last reversal point 13 before the cooling gas emerges from the duct system 5 in an opening in the wall 32 of the foot region 2 of the turbine blade 1 attached. The attachment in is advantageous a casting-related opening, because it is a manufacturing step the turbine blade 1 is saved and the Stopper 20 at the same time on a favorable for throttling Place, namely the reversal point 13 of a channel sits. On these places are preferably in the casting, as in Fig.6 shown core holding pieces 29, the casting core 28 relative to the surrounding cast jacket 31 and ensure that predetermined dimensions are adhered to.

    Der Strömungsweg 6 ist an der Umkehrstelle 13 mittels einer gekrümmten Leitrippe 18 in zwei Teilströmungswege aufgeteilt, einen ersten Kühlgasteilströmungsweg 23, der dem Fußbereich 2 direkt benachbart ist und einen zweiten Kühlgasteilströmungsweg 24, der durch die Leitrippe 18 abgetrennt ist. Die hindurchgeleiteten Kühlgasteilströme werden nach dem Passieren der Leitrippe 18 wieder vereinigt und verlassen die Turbinenschaufel 1 durch die Austrittsöffnungen 8. Die Drosselvorrichtung 11 drosselt den ersten Kühlgasteilstrom. Der zweite Kühlgasteilstrom durchströmt unabhängig von der Stärke der Drosselung durch den Stopfen 20 einen Seitenkanal 25 konstanter Größe. Somit ist immer ein minimaler Kühlgasstrom gewährleistet.The flow path 6 is at the reversal point 13 by means of a curved guide rib 18 divided into two partial flow paths, a first cooling gas partial flow path 23, which corresponds to the foot region 2 is directly adjacent and a second cooling gas partial flow path 24, which is separated by the guide rib 18. The passed through Cooling gas partial flows are after passing the guide rib 18 reunited and leave the turbine blade 1 through the outlet openings 8. The throttle device 11 throttles the first cooling gas partial flow. The second Cooling gas partial flow flows regardless of the strength of the Throttling through the plug 20 a side channel 25 constant Size. This ensures a minimum flow of cooling gas.

    Fig. 3 zeigt eine perspektivische Aufsicht auf einen Fußbereich 2 einer Turbinenschaufel, die eine gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung 10 und einen diese verschließenden Stopfen 20 aufweist. Diese Durchführungsöffnung 10 entsteht, wie in Fig.6 dargestellt, beim Guß der Turbinenschaufel 1. Sie weist die negative Form einer Führungshalterung 29 auf, durch die der Gußkern 28, der das Kanalsystem 5 bildet, mit dem Gußaußenmantel 31 verbunden wird, damit der Gußkern 28 während des Gusses und des anschließenden Abkühlens des Gußmaterials die gewünschte Position behält. Die Durchführungsöffnung 10 ist in diesem Fall länglich gestreckt mit vier Seitenwänden 19 ausgebildet.3 shows a perspective top view of a foot region 2 a turbine blade which is a casting-related Feedthrough opening 10 and a closing this Has plug 20. This passage opening 10 is created as shown in Fig. 6, when casting the turbine blade 1. It has the negative form of a guide bracket 29 through which the casting core 28, which forms the channel system 5, is connected to the cast outer jacket 31 so that the cast core 28 during the casting and subsequent cooling of the Casting material keeps the desired position. The lead-through opening 10 is elongated in this case with four side walls 19 formed.

    Fig.4 zeigt eine Detailansicht eine Umkehrstelle 13 mit einer Drosselvorrichtung, die aus einem Stopfen 20 und einer Drosselschraube 14 aufgebaut ist. Der Stopfen 20 ist in der Durchführungsöffnung 10 befestigt, bevorzugt geschweißt. Die Drosselschraube 14 ist in den Stopfen 20 eingedreht. Sie ragt mit ihrem als Drosselvorsprung dienenden Fuß 16 aus dem Stopfen 20 heraus in den Drosselbereich 15 und damit in den ersten Kühlgasteilstrom 23 hinein. Die Stellung der Drosselschraube 14, bzw. ihres Fußes 16, ist kontinuierlich veränderbar. In einem nicht dargestellten Durchflußmeßstand wird der Durchfluß des Kühlgases gemessen und die Stellung der Drosselschraube 14 solange verändert, bis ein gewünschter Durchfluß erreicht ist. Anschließend wird die Drosselschraube 14 im Stopfen 20 befestigt. Hierzu wird die Schraube verstemmt, angelötet oder geschweißt. 4 shows a detailed view of a reversal point 13 with a Throttle device consisting of a plug 20 and a throttle screw 14 is constructed. The plug 20 is in the Feed-through opening 10 attached, preferably welded. The Throttle screw 14 is screwed into the plug 20. It sticks out with her foot 16 serving as a throttle projection from the stopper 20 out in the throttle area 15 and thus in the first Cooling gas partial flow 23 into it. The position of the throttle screw 14, or its foot 16, is continuously changeable. In a flow meter, not shown the flow of the cooling gas measured and the position of the Throttle screw 14 changed until a desired Flow is reached. Then the throttle screw 14 fixed in the plug 20. For this, the screw is caulked, soldered or welded.

    Fig.5 zeigt einen Längsschnitt durch den Fußbereich 2 im 90°- Winkel zu dem Längsschnitt aus Fig.4. Die Drosselschraube 14 befindet sich in Drosselstellung, eingedreht in den Stopfen 20, der in der Durchführungsöffnung 10 befestigt ist. Der Drosselvorsprung 17 verschließt den Drosselbereich 15, durch den der erste Kühlgasteilfluß strömt. Je nach Größe des Fußes 16 der Schraube wird lediglich ein Teil des Strömungswegs verschlossen, wie in Fig. 5 dargestellt. Es ist aber auch eine genaue Anpassung des Fußes an den Drosselbereich möglich, wodurch der gesamte Strömungsweg in dem Bereich versperrbar ist.5 shows a longitudinal section through the foot area 2 at a 90 ° angle. Angle to the longitudinal section from Fig. 4. The throttle screw 14 is in the throttle position, screwed into the stopper 20, which is fastened in the through opening 10. The Throttle projection 17 closes the throttle region 15 by which the first cooling gas partial flow flows. Depending on the size of the foot 16 of the screw becomes only part of the flow path closed, as shown in Fig. 5. It is also a precise adaptation of the foot to the throttle area is possible, thereby blocking the entire flow path in the area is.

    Fig.6 zeigt eine Gußform 27 mit Gußkern 28 und Gußaußenmantel 31. Der Gußkern 28 ist mit dem Gußaußenmantel 31 über Führungshalterungen 29, Kernmarken genannt, verbunden. Das Gußmaterial wird über Gußkanäle 30 in das Innere der Gußform 27 geleitet und erstarrt. Die Führungshalterung 29 sorgt dafür, daß der Gußkern 28 während des Gußvorgangs und beim Abkühlen des Gußmaterials die richtige Position behält und die Bemaßungsanforderungen erfüllt sind. Nach dem Gußvorgang wird die Führungshalterung 29 entfernt und an ihrer Stelle entsteht somit eine gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung 10 in dem Fußbereich 2 der Turbinenschaufel 1.6 shows a casting mold 27 with a casting core 28 and a casting outer jacket 31. The cast core 28 is with the cast outer jacket 31 via guide brackets 29, called core brands. The casting material is via casting channels 30 into the interior of the casting mold 27 guided and frozen. The guide bracket 29 ensures that the casting core 28 during the casting process and when cooling the casting material maintains the correct position and the dimensional requirements are fulfilled. After the casting process the guide bracket 29 removed and created in its place thus a through opening due to casting production 10 in the foot region 2 of the turbine blade 1.

    Claims (13)

    Turbinenschaufel (1), insbesondere Gasturbinenschaufel, mit einem Kopf-, einem Fuß(2)- und einem Schaufelblattbereich (3) und mit einem inneren Kanalsystem (5) aus einzelnen Kanälen (12), durch die Kühlgas auf einem Strömungsweg (6) innerhalb der Turbinenschaufel (1) hindurchführbar ist und mit einer den Durchfluß des Kühlgases beeinflussenden Drosselvorrichtung (11), wobei in den Kanälen (12) Kühlgas vom Fußbereich (2) durch den Schaufelblattbereich (3) zum Kopfbereich geführt und in umgekehrte Richtung umgeleitet wird, sowie mit Austrittsöffnungen (8) für die Ausleitung des Kühlgases aus der Turbinenschaufel (1), die auf der Abströmseite (21) der Turbinenschaufel (1) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) im hinteren Bereich des Strömungswegs (6) den Austrittsöffnungen (8) vorgeordnet ist.    Turbine blade (1), in particular gas turbine blade, with a head, a foot (2) - and an airfoil area (3) and with an inner channel system (5) made up of individual channels (12) through which cooling gas flows on a flow path (6) within the turbine blade (1) can be passed through and with a throttle device (11) influencing the flow of the cooling gas, cooling gas being guided in the channels (12) from the foot region (2) through the airfoil region (3) to the head region and diverted in the reverse direction, and with outlet openings (8) for the discharge of the cooling gas from the turbine blade (1), which are arranged on the outflow side (21) of the turbine blade (1),
    characterized in that the throttle device (11) is arranged upstream of the outlet openings (8) in the rear region of the flow path (6).         Turbinenschaufel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) an einer Umkehrstelle (13) eines Kanals (12) angebracht ist.    Turbine blade according to claim 1,
    characterized in that the throttle device (11) is attached to a reversal point (13) of a channel (12).         Turbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) an der letzten, den Austrittsöffnungen (8) vorgeordneten Umkehrstelle (13) angebracht ist.    Turbine blade according to claim 1 or 2,
    characterized in that the throttle device (11) is attached to the last reversal point (13) arranged upstream of the outlet openings (8).         Turbinenschaufel nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) in einer gußherstellungsbedingten Durchführungsöffnung (10) angebracht ist.    Turbine blade according to claims 1 to 3,
    characterized in that the throttle device (11) is mounted in a through opening (10) caused by the casting process.         Turbinenschaufel nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsöffnung (10) von der Drosselvorrichtung (11) unlösbar verschlossen ist.    Turbine blade according to claim 4,
    characterized in that the feed-through opening (10) is non-detachably closed by the throttle device (11).         Turbinenschaufel nach Anspruch 4 oder 5
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) im Fußbereich (2) angeordnet ist.    Turbine blade according to claim 4 or 5
    characterized in that the throttle device (11) is arranged in the foot region (2).         Turbinenschaufel nach Anspruch 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) von einem Drosselvorsprung (17) eines Stopfens (20) gebildet ist.    Turbine blade according to claim 1 to 6,
    characterized in that the throttle device (11) is formed by a throttle projection (17) of a stopper (20).         Turbinenschaufel nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung (11) von einem Fuß (16) einer in einem Stopfen (20) verstemmten Schraube (14) gebildet ist.    Turbine blade according to claim 7,
    characterized in that the throttle device (11) is formed by a foot (16) of a screw (14) caulked in a stopper (20).         Turbinenschaufel nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (20) eingeschweißt ist.    Turbine blade according to claim 7 or 8,
    characterized in that the plug (20) is welded in.         Verfahren zur Herstellung einer Turbinenschaufel, insbesondere einer Gasturbinenschaufel, mit einem Kopf-, einem Fuß(2)- und einem Schaufelblattbereich (3) und mit einem inneren Kanalsystem (5) aus einzelnen Kanälen (12), durch die Kühlgas auf einem Strömungsweg (6) innerhalb der Turbinenschaufel (1) hindurchführbar ist und mit einer den Durchfluß des Kühlgases (6) beeinflussenden Drosselvorrichtung (11), wobei in den Kanälen (12) Kühlgas vom Fußbereich (2) durch den Schaufelblattbereich (3) zum Kopfbereich geführt und in umgekehrte Richtung umgeleitet wird, sowie mit Austrittsöffnungen (8) für die Ausleitung des Kühlgases aus der Turbinenschaufel (1), die auf der Abströmseite (21) der Turbinenschaufel (1) angeordnet sind, insbesondere mit Merkmalen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren einen Gußvorgang mit einer Gußform (27), die einen Gußkern (28) und einen Gußaußenmantel (31) umfaßt, beinhaltet,
    dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Gußvorgang eine den Durchfluß des Kühlgases beeinflussende Drosselvorrichtung (11) im hinteren Bereich des Strömungswegs (6) den Austrittsöffnungen (8) vorgeordnet, eingebracht wird und unter Messung des Durchflusses des Kühlgases so in einer herstellungsbedingten Durchführungsöffnung (10) eingerichtet wird, daß ein vorbestimmter Wert eines Durchflußparameters des Kühlgases erreicht wird und anschließend die Drosselvorrichtung (11) in der Drosselstellung unlösbar befestigt wird.    Method for producing a turbine blade, in particular a gas turbine blade, with a head, a foot (2) and an airfoil area (3) and with an inner channel system (5) made up of individual channels (12) through which cooling gas flows on a flow path (6 ) can be passed inside the turbine blade (1) and with a throttle device (11) influencing the flow of the cooling gas (6), cooling gas being guided in the channels (12) from the root area (2) through the airfoil area (3) to the head area and in reverse Direction is diverted, and with outlet openings (8) for the discharge of the cooling gas from the turbine blade (1), which are arranged on the outflow side (21) of the turbine blade (1), in particular with features according to one or more of claims 1 to 9, the method comprising a casting process with a casting mold (27) comprising a casting core (28) and a casting outer jacket (31),
    characterized in that, after the casting process, a throttle device (11) influencing the flow of the cooling gas is arranged upstream of the outlet openings (8) in the rear region of the flow path (6) and is thus set up in a production-related through-opening (10) while measuring the flow of the cooling gas is that a predetermined value of a flow parameter of the cooling gas is reached and then the throttle device (11) is permanently attached in the throttle position.         Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkern (28) beim Gußvorgang mittels einer Führungshalterung (29) im Fußbereich (2) der Turbinenschaufel (1) in seiner Position relativ zum Gußaußenmantel (31) gehalten wird, und daß in die durch die Halterung (29) bedingte Durchführungsöffnung (10) eine Drosselvorrichtung (11) eingesetzt wird.    A method according to claim 10,
    characterized in that the casting core (28) is held in its position relative to the casting outer jacket (31) during the casting process by means of a guide holder (29) in the foot region (2) of the turbine blade (1), and in that caused by the holder (29) Through opening (10), a throttle device (11) is used.         Verfahren nach Anspruch 10 oder 11
    dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Kühlgasflusses jeweils nach dem Einsetzen von Stopfen (20) mit verschiedenen Drosselvorsprüngen (17) erfolgt, und daß derjenige Stopfen (20) eingeschweißt wird, der einen vorbestimmten Durchfluß des Kühlgases bewirkt.    The method of claim 10 or 11
    characterized in that the measurement of the cooling gas flow takes place after the insertion of plugs (20) with different throttle projections (17), and that the plug (20) is welded in, which causes a predetermined flow of the cooling gas.         Verfahren nach Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopfen (20) mit einer Drosselschraube (14), die einen in den Stömungsweg (6) hineinragenden Drosselvorsprung (17) aufweist, in die gußherstellungsbedingte Durchführungsöffnung (10) eingesetzt wird und daß die Messung des Durchflusses unter Verstellung der Schraube (14) erfolgt, die anschließend in der gewünschten Drosselstellung verstemmt wird.    Method according to claims 10 to 12,
    characterized in that a stopper (20) with a throttle screw (14), which has a throttle projection (17) protruding into the flow path (6), is inserted into the lead-through opening (10) due to the casting production, and in that the measurement of the flow rate with adjustment of the screw (14), which is then caulked in the desired throttle position.
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