EP1188500A1 - Apparatus and method for producing a turbine blade and turbine blade - Google Patents

Apparatus and method for producing a turbine blade and turbine blade Download PDF

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EP1188500A1
EP1188500A1 EP00120035A EP00120035A EP1188500A1 EP 1188500 A1 EP1188500 A1 EP 1188500A1 EP 00120035 A EP00120035 A EP 00120035A EP 00120035 A EP00120035 A EP 00120035A EP 1188500 A1 EP1188500 A1 EP 1188500A1
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EP
European Patent Office
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cores
blade
outer walls
wall
cavity
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Peter Tiemann
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Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to PCT/EP2001/010600 priority patent/WO2002022291A1/en
Priority to CNB018027393A priority patent/CN1213823C/en
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49339—Hollow blade
    • Y10T29/49341—Hollow blade with cooling passage

Definitions

  • the present invention relates to a device for production a shovel with two outer walls and at least a cavity for one located between the outer walls Turbine, with an outer shape and several cores for training the outer walls and the at least one cavity.
  • the invention further relates to a method of manufacture a shovel with two outer walls and at least one between the cavity for a turbine arranged on the outer walls, an outer shape and a plurality of cores for forming the outer walls and the at least one cavity is provided become.
  • Another object of the invention is a scoop for a turbine, in particular a gas turbine, with two outer walls and at least one arranged between the outer walls Cavity.
  • Blades in particular blades for gas turbines, must cooled from the inside due to the high operating temperatures become.
  • the blades have one or more Voids. With the previously known blades these cavities extend from one outer wall of the Shovel to the other outer wall. To train everyone A portion of a core is provided in the cavity. The single ones Sections are interconnected. The core will in a suitable receptacle for an outer mold for manufacture the blade is cast. The length of the Kerns can take on comparatively large values.
  • the wall thickness of the outer walls be chosen as low as possible. By a slight Wall thickness can be a significant improvement in cooling to reach.
  • the minimum intended wall thickness must be in each Case be greater than the wall thickness tolerance. Otherwise there is a risk that the core will shift during casting and / or deformed such that it is in contact with the outer shape comes and the manufactured blade has a hole having. In practice, therefore, a comparatively high one Wall thickness can be selected.
  • the object of the present invention is therefore a simple one and inexpensive device as well as an inexpensive Process for producing a scoop with thin walls provide. It is another object of the invention to provide a blade for a turbine that Has outer walls with a much smaller wall thickness.
  • each of the Cores has at least one section that differs from one assigned outer wall up to a central web of the blade extends without participating in the formation of the other outer wall to be.
  • the method according to the invention is characterized in that that at least a portion of each core is supported in this way is that the distance between the outside of the section of a core and an inside of the outer shape independently on the distance between the outside of the section of the other core and the inside of the outer shape is so that Wall thicknesses of the two outer walls at least in the area of Sections are formed independently of one another.
  • this task is carried out with a shovel initially mentioned type in that at least one Cavity divided into two channels by a central web is, the one channel between the one outer wall and the central bridge and the other channel between the central bridge and the other outer wall is arranged.
  • the basic idea of the invention is based on the fact that the manufacture of the two outer walls of the blade at least in sections is done independently.
  • At least one The vane cavity is divided into two channels by a central web divided up.
  • One channel extends from the first Outer wall to the central bridge and the other channel from the central bridge to the second outer wall.
  • Multiple cores are provided.
  • a first core has one or more sections to form the channels between the first outer wall and the middle bridge.
  • the other channels are through Sections of a second core formed which are separate from the first core is provided. Displacements and deformations of the first core, which is a change in the wall thickness of the an outer wall will not be on the second core transfer.
  • the wall thicknesses of the two outer walls are therefore formed independently of one another at least in some areas.
  • the inventive method provides for training of the channel serving portions of each core that a minimal wall thickness is guaranteed.
  • projections are advantageously used, which are located on the Support the inside of the outer shape.
  • the cores with projections for support on the outer shape are provided. They will then be beneficial to each other during casting supported and pressed against the inside of the outer shape.
  • the support can be rigid, in particular wedge-shaped or elastic spacers.
  • This procedure uses a minimal wall thickness for the outer walls reliably met. Shifts of the cores inward are avoided by the support against each other. For the manufacture of the cores, this means that only the outside facing the inside of the outer shape is highly precise must be manufactured. By supporting the two Cores together are the dimensional accuracy of the other outer sides of minor importance. Further is through the Support the cores to each other a higher stiffness than achieved in the known devices and methods. shifts or deformation of the cores during casting are therefore reduced. The tolerance range for the wall thickness the outer walls can therefore be significantly reduced, so that overall thinner outer walls can be provided.
  • the cores can be on one or both ends in one receptacle the outer shape in the longitudinal direction of the blade.
  • a Fixation in the longitudinal direction alone is sufficient if the support in the transverse direction by the projections on the Cores done. As a result, the position of the cores during the Manufacture of the wax tool and casting ensured.
  • the outer walls are advantageous for forming several cavities connected by several ribs. This gives targeted cooling of individual areas of the blade with increased strength.
  • a cavity is on an entry edge and / or an exit edge of the blade free from the center bar.
  • the reason for this is that in the area an increased cooling effect is required at the leading edge is. That would be in the confluence area of the Mittelstegs Cooling effect impaired. This applies analogously to the Trailing edge.
  • the wall thickness of the central web is larger than the wall thickness of the outer walls. The required The blade's strength is then from the center bar and, if necessary, the ribs. The wall thickness the outer walls can be reduced accordingly.
  • Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a Gas turbine 10 with a housing 11 and a rotor 12. On the housing 11 are guide vanes 13 and 12 rotor blades on the rotor 14 attached.
  • the turbine 10 is in the direction of arrow 15 from flows through a hot medium, in particular a gas. by virtue of this flow, the rotor 12 rotates by one Axis 16 offset from the housing 11.
  • the blades 13, 14 must due to the high prevailing temperature from the inside be cooled.
  • FIG. 2 shows a cross section through a moving blade 14 the turbine 10.
  • the guide vanes 13 are essentially constructed similarly.
  • the blade 14 has two outer walls 17, 18, which are connected by three ribs 19, 20, 21.
  • the ribs 19, 20, 21 are approximately perpendicular to the outer walls 17, 18.
  • the outer walls 17, 18 go at both ends into an entry edge 22 or an exit edge 23 over. The flow against the blade 14 according to the direction of the arrow 15 takes place from the leading edge 22 to the trailing edge 23.
  • the wall thickness D of the central web 28 is greater than the wall thickness d the outer walls.
  • the central web 28 runs from the front rib 19 over the middle rib 20 to the rear Rib 21. It is approximately in the axial profile center of the rotor blade 14 arranged.
  • the center bar 28 provides with the ribs 19, 20, 21 the strength required for operation the blade 14 ready.
  • the outer walls 17, 18 can therefore be made thin.
  • Figure 3 shows a cross section through an inventive Device 29 for making a blade 13, 14. It is an outer mold 30 is provided with two molded parts 31, 32 which according to the direction of arrow 33 apart and on each other too can be moved. Between the two molded parts 31, 32 two separate cores 34, 35 are used.
  • the first core 34 has three sections 36a, 37a, 38a.
  • the sections 36a, 37a serve to form the Channels 26a, 27a.
  • the section 38a forms the cavity 24 in the Area of the leading edge 22.
  • the second core 35 is substantially similar in sections 36b, 37b, 38b. Again, there are two sections 36b, 37b are provided for forming the channels 26b, 27b.
  • the Cavity 25 in the region of the trailing edge 23 is through the Section 38b formed.
  • the individual sections 36ab, 37ab, 38ab of the cores 34, 35 are interconnected.
  • the sections 36ab, 37ab to form the channels 26a, 26b, 27a, 27b have projections 39 for support on an inner side 40 of the outer shape 30.
  • the protrusions 39 taper themselves and are conical. You set the minimum distance between the inside 40 of the outer shape and one each assigned outside 46a, 47a, 46b, 47b of the sections 36a, 36b, 37a, 37b ready. This distance corresponds essentially the wall thickness d of the outer walls 17, 18. Die Wall thickness D of the central web 28 is determined by the distance between sections 36a, 37a and sections 36b, 37b established.
  • FIGs 4 and 5 show the storage of the cores 34, 35 in of the device 29.
  • Each of the cores 34, 35 points to both Ends projections 41, 42 for attachment in a dashed line Shown 43 of the device according to the invention 29 on.
  • the two cores 34, 35 are spacers 44, 45 supported against each other.
  • the protrusions 39 will hereby pressed against the inside 40 of the outer mold 30.
  • the use of rigid spacers 44 and in Figure 5 the use of elastic, especially springy trained spacer 45 shown.
  • the minimum Wall thickness d of the outer walls 17, 18 ensured that the cores 34, 35 with the projections 39 on the inside Support 40. Because of the taper of the protrusions 39 there is only a punctiform opening in the outer walls 17, 18 of the finished blade 13, 14. A shift the cores 34, 35 are moved towards each other by the spacers 44, 45 prevented. This ensures that the desired Wall thickness d of the outer walls 17, 18 reliably maintained becomes. The tolerances of the wall thickness that have occurred so far d can be reduced significantly. The wall thickness d can therefore be constructively compared to the known blades 13, 14 and devices 29 reduced become.
  • Another advantage is that the wall thickness d of the outer walls 17, 18 no longer depend on each other. A shift or deformation of the core 34 does not result in a change the wall thickness d of the outer wall 18. Also a shift or deformation of the core 35 does not result in a change the wall thickness d of the outer wall 17.
  • Figure 6 shows schematically a plan view of Figure 5.
  • Die individual sections 36a, 36b, 37a, 37b, 38a, 38b of the cores 34, 35 are rigidly connected to one another as shown.
  • the Cores 34, 35 are connected to one another via the elastic spacers 45 supported and are pressed against the inside 40. If several spacers 45 are distributed over the whole Length of cores 34, 35 can be used, shifts and deformations during casting be reduced.
  • the desired ones are first of all Cores 34, 35 in a suitable, not shown Mold preformed and then fired. You will afterwards inserted into the outer mold 30 provided. The tabs 39 of sections 36a, 36b, 37a, 37b of the two cores 34, 35 become to rest on the inside 40 of the outer shape 30 brought. For this purpose, either rigid or elastic Spacers 44, 45 between the two cores 34, 35 introduced. Then the two cores 34, 35 in the Recordings 43 fixed.
  • a suitable material for example Poured in wax. After the wax solidifies the outer shape is removed and the wax body with a Provide protective layer.
  • This protective layer can, as well the cores 34, 35 consist of a ceramic material.
  • the wax tool provided with the protective layer is again burned. Then in the space between the Protective layer and the cores 34, 35 the pourable material introduced for the blade 13, 14. After freezing this The protective layer and the cores 34, 35 become material removed in a suitable manner, for example with an acid or lye rinsed out.

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

Apparatus for producing a turbine blade comprises an outer mold (30) and several cores (34, 35) for forming the outer walls (17, 18) and a hollow chambers (24, 25). Each core has a section which extends from the outer wall to the middle bar of the blade without being part of the construction of the outer wall. Independent claims are also included for: (a) a process for the production of a turbine blade; and (b) the turbine blade formed. Preferred Features: The cores for supporting on the outer mold is provided with protrusions (39). The protrusions conically taper from the cores. The cores are fixed on one or both ends in a recess of the outer mold in the longitudinal direction of the blade.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schaufel mit zwei Außenwänden und mindestens einem zwischen den Außenwänden angeordneten Hohlraum für eine Turbine, mit einer Außenform und mehreren Kernen zur Ausbildung der Außenwände und des mindestens eines Hohlraums.The present invention relates to a device for production a shovel with two outer walls and at least a cavity for one located between the outer walls Turbine, with an outer shape and several cores for training the outer walls and the at least one cavity.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Schaufel mit zwei Außenwänden und mindestens einem zwischen den Außenwänden angeordneten Hohlraum für eine Turbine, wobei eine Außenform und mehrere Kerne zur Ausbildung der Außenwände und des mindestens eines Hohlraums bereitgestellt werden.The invention further relates to a method of manufacture a shovel with two outer walls and at least one between the cavity for a turbine arranged on the outer walls, an outer shape and a plurality of cores for forming the outer walls and the at least one cavity is provided become.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Schaufel für eine Turbine, insbesondere eine Gasturbine, mit zwei Außenwänden und mindestens einem zwischen den Außenwänden angeordneten Hohlraum.Another object of the invention is a scoop for a turbine, in particular a gas turbine, with two outer walls and at least one arranged between the outer walls Cavity.

Schaufeln, insbesondere Schaufeln für Gasturbinen, müssen aufgrund der hohen Betriebstemperaturen von innen gekühlt werden. Die Schaufeln weisen zu diesem Zweck einen oder mehrere Hohlräume auf. Bei den bisher bekannten Schaufeln erstrecken sich diese Hohlräume von der einen Außenwand der Schaufel bis zur anderen Außenwand. Zur Ausbildung jedes Hohlraums ist ein Abschnitt eines Kerns vorgesehen. Die einzelnen Abschnitte sind miteinander verbunden. Der Kern wird in einer geeigneten Aufnahme einer Außenform zur Herstellung der Schaufel in einem Gußverfahren aufgenommen. Die Länge des Kerns kann hierbei vergleichsweise große Werte annehmen.Blades, in particular blades for gas turbines, must cooled from the inside due to the high operating temperatures become. For this purpose, the blades have one or more Voids. With the previously known blades these cavities extend from one outer wall of the Shovel to the other outer wall. To train everyone A portion of a core is provided in the cavity. The single ones Sections are interconnected. The core will in a suitable receptacle for an outer mold for manufacture the blade is cast. The length of the Kerns can take on comparatively large values.

Bei von innen gekühlten Schaufeln soll die Wandstärke der Außenwände möglichst gering gewählt werden. Durch eine geringe Wandstärke läßt sich eine wesentliche Verbesserung der Kühlung erreichen. Die minimal vorgesehene Wandstärke muß in jedem Fall größer sein als die Wandstärkentoleranz. Ansonsten besteht die Gefahr, dass der Kern während des Gießens verschoben und/oder derart verformt wird, dass er in Kontakt mit der Außenform kommt und die hergestellte Schaufel ein Loch aufweist. In der Praxis muß daher eine vergleichsweise hohe Wandstärke gewählt werden.In the case of blades cooled from the inside, the wall thickness of the outer walls be chosen as low as possible. By a slight Wall thickness can be a significant improvement in cooling to reach. The minimum intended wall thickness must be in each Case be greater than the wall thickness tolerance. Otherwise there is a risk that the core will shift during casting and / or deformed such that it is in contact with the outer shape comes and the manufactured blade has a hole having. In practice, therefore, a comparatively high one Wall thickness can be selected.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren ist, dass eine Verlagerung des Kerns während des Gießens Auswirkungen auf beide Außenwände der Schaufel hat. Grund hierfür ist, dass sich der Kern von der einen Außenwand bis zur anderen Außenwand erstreckt. Daher muß bei diesen bekannten Verfahren der Kern hochgenau gefertigt werden. Bei der Fertigung des Kerns auftretende Toleranzen müssen ebenfalls berücksichtigt werden.Another disadvantage of the known methods is that a Relocation of the core during casting affects has both outer walls of the bucket. The reason for this is that the core extends from one outer wall to the other outer wall extends. Therefore, in these known methods Core can be manufactured with high precision. When manufacturing the core Tolerances that occur must also be taken into account.

Zur Verbesserung der Kühlung sind Schaufeln mit Hohlwänden bekannt. Eine derartige Schaufel sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung sind aus der auf dieselbe Anmelderin zurückgehenden WO 99/59748 bekannt. Diese Druckschrift schlägt eine Vielzahl von Kernen vor, die über Verbindungselemente miteinander und der Außenform verbunden werden. Es handelt sich um eine komplizierte und kostenintensive Herstellung.To improve cooling are blades with hollow walls known. Such a blade as well as a method and a Devices for their manufacture are from the same WO 99/59748 known to the applicant. This publication suggests a variety of cores that have fasteners with each other and the outer shape. It is a complicated and costly process Production.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache und kostengünstige Vorrichtung sowie ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer Schaufel mit geringen Wandstärken bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Schaufel für eine Turbine bereitzustellen, die Außenwände mit einer wesentlich geringeren Wandstärke aufweist.The object of the present invention is therefore a simple one and inexpensive device as well as an inexpensive Process for producing a scoop with thin walls provide. It is another object of the invention to provide a blade for a turbine that Has outer walls with a much smaller wall thickness.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, dass jeder der Kerne mindestens einen Abschnitt aufweist, der sich von einer zugeordneten Außenwand bis zu einem Mittelsteg der Schaufel erstreckt, ohne an der Ausbildung der anderen Außenwand beteiligt zu sein.The device according to the invention provides that each of the Cores has at least one section that differs from one assigned outer wall up to a central web of the blade extends without participating in the formation of the other outer wall to be.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt jedes Kerns derart abgestützt wird, dass der Abstand zwischen der Außenseite des Abschnitts des einen Kerns und einer Innenseite der Außenform unabhängig von dem Abstand zwischen der Außenseite des Abschnitts des anderen Kerns und der Innenseite der Außenform ist, so dass Wandstärken der beiden Außenwände zumindest im Bereich der Abschnitte unabhängig voneinander ausgebildet werden.The method according to the invention is characterized in that that at least a portion of each core is supported in this way is that the distance between the outside of the section of a core and an inside of the outer shape independently on the distance between the outside of the section of the other core and the inside of the outer shape is so that Wall thicknesses of the two outer walls at least in the area of Sections are formed independently of one another.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schaufel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein Hohlraum durch einen Mittelsteg in zwei Kanäle aufgeteilt ist, wobei der eine Kanal zwischen der einen Außenwand und dem Mittelsteg und der andere Kanal zwischen dem Mittelsteg und der anderen Außenwand angeordnet ist.According to the invention, this task is carried out with a shovel initially mentioned type in that at least one Cavity divided into two channels by a central web is, the one channel between the one outer wall and the central bridge and the other channel between the central bridge and the other outer wall is arranged.

Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass die Herstellung der beiden Außenwände der Schaufel zumindest abschnittsweise unabhängig voneinander erfolgt. Mindestens ein Hohlraum der Schaufel wird durch einen Mittelsteg in zwei Kanäle aufgeteilt. Der eine Kanal erstreckt sich von der ersten Außenwand bis zum Mittelsteg und der andere Kanal vom Mittelsteg bis zur zweiten Außenwand. Es werden mehrere Kerne bereitgestellt. Ein erster Kern weist einen oder mehrere Abschnitte zur Ausbildung der Kanäle zwischen der ersten Außenwand und dem Mittelsteg auf. Die weiteren Kanäle werden durch Abschnitte eines zweiten Kerns ausgebildet, der getrennt von dem ersten Kern vorgesehen ist. Verschiebungen und Verformungen des ersten Kerns, die eine Änderung der Wandstärke der einen Außenwand bewirken, werden nicht auf den zweiten Kern übertragen. Die Wandstärken der beiden Außenwände werden daher zumindest bereichsweise unabhängig voneinander ausgebildet. The basic idea of the invention is based on the fact that the manufacture of the two outer walls of the blade at least in sections is done independently. At least one The vane cavity is divided into two channels by a central web divided up. One channel extends from the first Outer wall to the central bridge and the other channel from the central bridge to the second outer wall. Multiple cores are provided. A first core has one or more sections to form the channels between the first outer wall and the middle bridge. The other channels are through Sections of a second core formed which are separate from the first core is provided. Displacements and deformations of the first core, which is a change in the wall thickness of the an outer wall will not be on the second core transfer. The wall thicknesses of the two outer walls are therefore formed independently of one another at least in some areas.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die zur Ausbildung der Kanäle dienenden Abschnitte jedes Kerns derart abzustützen, dass eine minimale Wandstärke gewährleistet wird. Hierfür werden vorteilhaft Vorsprünge verwendet, die sich an der Innenseite der Außenform abstützen.The inventive method provides for training of the channel serving portions of each core that a minimal wall thickness is guaranteed. Therefor projections are advantageously used, which are located on the Support the inside of the outer shape.

Bei der Herstellung der Kerne ist nur noch die der Innenseite der Außenform zugewandte Außenseite der Abschnitte kritisch für die Wandstärke der Außenwände. Insbesondere die dem Mittelsteg zugeordnete Seite der Abschnitte kann mit vergleichsweise groben Toleranzen beaufschlagt werden. Hierdurch kann die Fertigungsgenauigkeit der für die Wandstärke der Außenwände maßgebliche Außenseite der Kerne wesentlich verbessert werden. Sämtliche Toleranzen werden in den Bereich des Mittelstegs verlagert. Nachteile für die Kühlwirkung entstehen hierdurch nicht, da der Mittelsteg nicht direkt mit dem heißen, die Turbine durchströmenden Fluid beaufschlagt wird. Weiter wird der Mittelsteg auf beiden Seiten durch die Kanäle gekühlt. Der Mittelsteg stellt weiter bei geringen Wandstärken der Außenwände die erforderliche Festigkeit für die Schaufel bereit.When making the cores, only the inside is left outside of the sections facing the outer shape is critical for the wall thickness of the outer walls. In particular, that of the central bridge assigned side of the sections can be compared with rough tolerances are applied. This can the manufacturing accuracy of the for the wall thickness of the outer walls significant outside of the cores significantly improved become. All tolerances are in the area of the center bar relocated. Disadvantages for the cooling effect arise not because the middle bar is not directly with the hot, fluid flowing through the turbine is applied. The central bridge continues through the canals on both sides cooled. The center bar continues with thin walls the outer walls the required strength for the Shovel ready.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Kerne zur Abstützung an der Außenform mit Vorsprüngen versehen. Sie werden dann vorteilhaft während des Gießens aneinander abgestützt und gegen die Innenseite der Außenform gedrückt. Die Abstützung kann mittels starrer, insbesondere keilförmiger, oder elastischer Abstandshalter erfolgen.According to an advantageous development of the invention Provide the cores with projections for support on the outer shape. They will then be beneficial to each other during casting supported and pressed against the inside of the outer shape. The support can be rigid, in particular wedge-shaped or elastic spacers.

Bei diesem Vorgehen wird eine minimale Wandstärke für die Außenwände zuverlässig eingehalten. Verschiebungen der Kerne nach innen werden durch die Abstützung aneinander vermieden. Für die Herstellung der Kerne bedeutet dies, dass lediglich die der Innenseite der Außenform zugewandte Außenseite hochgenau hergestellt werden muß. Durch die Abstützung der beiden Kerne aneinander ist die Maßhaltigkeit der weiteren Außenseiten von nur untergeordneter Bedeutung. Weiter wird durch die Abstützung der Kerne aneinander eine höhere Steifigkeit als bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren erreicht. Verschiebungen oder Verformungen der Kerne während des Gießens werden daher verringert. Die Toleranzspanne für die Wandstärke der Außenwände kann daher deutlich reduziert werden, so dass insgesamt dünnere Außenwände vorgesehen werden können.This procedure uses a minimal wall thickness for the outer walls reliably met. Shifts of the cores inward are avoided by the support against each other. For the manufacture of the cores, this means that only the outside facing the inside of the outer shape is highly precise must be manufactured. By supporting the two Cores together are the dimensional accuracy of the other outer sides of minor importance. Further is through the Support the cores to each other a higher stiffness than achieved in the known devices and methods. shifts or deformation of the cores during casting are therefore reduced. The tolerance range for the wall thickness the outer walls can therefore be significantly reduced, so that overall thinner outer walls can be provided.

Die zur Abstützung an der Außenform dienenden Vorsprünge verjüngen sich vorteilhaft ausgehend von den Kernen. Sie können insbesondere konisch ausgebildet werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur punktförmige Öffnungen in den Außenwänden entstehen, durch die nur minimal Kühlmittel austritt. Trotz der Abstützung an der Innenseite der Außenform bleibt daher die gewünschte hohe Kühleffizienz erhalten.Taper the projections that support the outer shape starting advantageously from the cores. You can in particular be conical. This ensures that only punctiform openings in the outer walls arise through which only minimal coolant escapes. Despite the support on the inside of the outer shape remains therefore get the desired high cooling efficiency.

Die Kerne können an einem oder beiden Enden in einer Aufnahme der Außenform in Längsrichtung der Schaufel fixiert sein. Eine Fixierung allein in Längsrichtung ist ausreichend, wenn die Abstützung in Querrichtung durch die Vorsprünge an den Kernen erfolgt. Hierdurch wird die Lage der Kerne während der Herstellung des Wachswerkzeugs und des Gießens sichergestellt.The cores can be on one or both ends in one receptacle the outer shape in the longitudinal direction of the blade. A Fixation in the longitudinal direction alone is sufficient if the support in the transverse direction by the projections on the Cores done. As a result, the position of the cores during the Manufacture of the wax tool and casting ensured.

Vorteilhaft sind die Außenwände zur Bildung mehrerer Hohlräume über mehrere Rippen miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich eine gezielte Kühlung einzelner Bereiche der Schaufel bei erhöhter Festigkeit.The outer walls are advantageous for forming several cavities connected by several ribs. This gives targeted cooling of individual areas of the blade with increased strength.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein Hohlraum an einer Eintrittskante und/oder einer Austrittskante der Schaufel frei von dem Mittelsteg. Grund hierfür ist, dass im Bereich der Eintrittskante eine erhöhte Kühlwirkung erforderlich ist. Im Einmündungsbereich des Mittelstegs wäre die Kühlwirkung beeinträchtigt. Dies gilt sinngemäß auch für die Austrittskante.According to an advantageous development, a cavity is on an entry edge and / or an exit edge of the blade free from the center bar. The reason for this is that in the area an increased cooling effect is required at the leading edge is. That would be in the confluence area of the Mittelstegs Cooling effect impaired. This applies analogously to the Trailing edge.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Wandstärke des Mittelstegs größer als die Wandstärke der Außenwände. Die erforderliche Festigkeit der Schaufel wird dann von dem Mittelsteg und gegebenenfalls den Rippen gewährleistet. Die Wandstärke der Außenwände kann entsprechend verringert werden.In an advantageous embodiment, the wall thickness of the central web is larger than the wall thickness of the outer walls. The required The blade's strength is then from the center bar and, if necessary, the ribs. The wall thickness the outer walls can be reduced accordingly.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei zeigt:

Figur 1
einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine;
Figur 2
einen Querschnitt durch eine Laufschaufel der Turbine;
Figur 3
einen Querschnitt durch die erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung zur Herstellung der Schaufel;
Figur 4
eine schematische Seitenansicht der Lagerung der Kerne in der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 5
eine Ansicht ähnlich Figur 4 in weiterer Ausgestaltung; und
Figur 6
eine Draufsicht auf Figur 5.
The invention is described in more detail below with the aid of an exemplary embodiment which is shown in a schematic manner in the drawing. It shows:
Figure 1
a schematic longitudinal section through a gas turbine;
Figure 2
a cross section through a rotor blade of the turbine;
Figure 3
a cross section through the inventive device for manufacturing the blade;
Figure 4
is a schematic side view of the storage of the cores in the device according to the invention;
Figure 5
a view similar to Figure 4 in a further embodiment; and
Figure 6
a plan view of Figure 5.

Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine 10 mit einem Gehäuse 11 und einem Rotor 12. Am Gehäuse 11 sind Leitschaufeln 13 und am Rotor 12 Laufschaufeln 14 angebracht. Die Turbine 10 wird in Pfeilrichtung 15 von einem heißen Medium, insbesondere einem Gas durchströmt. Aufgrund dieser Strömung wird der Rotor 12 in Drehung um eine Achse 16 gegenüber dem Gehäuse 11 versetzt. Die Schaufeln 13, 14 müssen aufgrund der hohen herrschenden Temperatur von innen gekühlt werden.Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a Gas turbine 10 with a housing 11 and a rotor 12. On the housing 11 are guide vanes 13 and 12 rotor blades on the rotor 14 attached. The turbine 10 is in the direction of arrow 15 from flows through a hot medium, in particular a gas. by virtue of this flow, the rotor 12 rotates by one Axis 16 offset from the housing 11. The blades 13, 14 must due to the high prevailing temperature from the inside be cooled.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Laufschaufel 14 der Turbine 10. Die Leitschaufeln 13 sind im wesentlichen ähnlich aufgebaut. Die Laufschaufel 14 weist zwei Außenwände 17, 18 auf, die über drei Rippen 19, 20, 21 verbunden sind. Die Rippen 19, 20, 21 stehen etwa senkrecht zu den Außenwänden 17, 18. Die Außenwände 17, 18 gehen an ihren beiden Enden in eine Eintrittskante 22 beziehungsweise eine Austrittskante 23 über. Die Anströmung der Schaufel 14 gemäß Pfeilrichtung 15 erfolgt von der Eintrittskante 22 zur Austrittskante 23.FIG. 2 shows a cross section through a moving blade 14 the turbine 10. The guide vanes 13 are essentially constructed similarly. The blade 14 has two outer walls 17, 18, which are connected by three ribs 19, 20, 21. The ribs 19, 20, 21 are approximately perpendicular to the outer walls 17, 18. The outer walls 17, 18 go at both ends into an entry edge 22 or an exit edge 23 over. The flow against the blade 14 according to the direction of the arrow 15 takes place from the leading edge 22 to the trailing edge 23.

Durch die Rippen 19, 20, 21 wird der Zwischenraum zwischen den Außenwänden 17, 18 in mehrere Hohlräume 24, 25, 26, 27 unterteilt. Die in der Mitte der Laufschaufel 14 liegenden Hohlräume 26, 27 sind durch einen Mittelsteg 28 in je zwei Kanäle 26a, 26b, 27a, 27b aufgeteilt. Die Kanäle 26a, 27a sind hierbei zwischen der ersten Außenwand 17 und dem Mittelsteg 28 angeordnet. Die weiteren Kanäle 26b, 27b befinden sich zwischen dem Mittelsteg 28 und der zweiten Außenwand 18. Die Hohlräume 24, 25 im Bereich der Eintrittskante 22 und der Austrittskante 23 sind frei von dem Mittelsteg 28.By the ribs 19, 20, 21, the space between the outer walls 17, 18 into a plurality of cavities 24, 25, 26, 27 divided. The lying in the middle of the blade 14 Cavities 26, 27 are in two by a central web 28 Channels 26a, 26b, 27a, 27b divided. The channels 26a, 27a are here between the first outer wall 17 and the central web 28 arranged. The further channels 26b, 27b are located between the central web 28 and the second outer wall 18. The cavities 24, 25 in the area of the leading edge 22 and the The trailing edge 23 is free from the central web 28.

Die Wandstärke D des Mittelstegs 28 ist größer als die Wandstärke d der Außenwände. Der Mittelsteg 28 verläuft von der vorderen Rippe 19 über die mittlere Rippe 20 bis zur hinteren Rippe 21. Er ist etwa in der axialen Profilmitte der Laufschaufel 14 angeordnet. Der Mittelsteg 28 stellt zusammen mit den Rippen 19, 20, 21 die für den Betrieb erforderliche Festigkeit der Laufschaufel 14 bereit. Die Außenwände 17, 18 können daher dünn ausgebildet werden.The wall thickness D of the central web 28 is greater than the wall thickness d the outer walls. The central web 28 runs from the front rib 19 over the middle rib 20 to the rear Rib 21. It is approximately in the axial profile center of the rotor blade 14 arranged. The center bar 28 provides with the ribs 19, 20, 21 the strength required for operation the blade 14 ready. The outer walls 17, 18 can therefore be made thin.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 29 zur Herstellung einer Schaufel 13, 14. Es ist eine Außenform 30 mit zwei Formteilen 31, 32 vorgesehen, die gemäß Pfeilrichtung 33 voneinander entfernt und aufeinander zu bewegt werden können. Zwischen die beiden Formteile 31, 32 sind zwei getrennt voneinander ausgebildete Kerne 34, 35 eingesetzt. Der erste Kern 34 weist drei Abschnitte 36a, 37a, 38a auf. Die Abschnitte 36a, 37a dienen zur Ausbildung der Kanäle 26a, 27a. Der Abschnitt 38a bildet den Hohlraum 24 im Bereich der Eintrittskante 22.Figure 3 shows a cross section through an inventive Device 29 for making a blade 13, 14. It is an outer mold 30 is provided with two molded parts 31, 32 which according to the direction of arrow 33 apart and on each other too can be moved. Between the two molded parts 31, 32 two separate cores 34, 35 are used. The first core 34 has three sections 36a, 37a, 38a. The sections 36a, 37a serve to form the Channels 26a, 27a. The section 38a forms the cavity 24 in the Area of the leading edge 22.

Der zweite Kern 35 ist im wesentlichen ähnlich mit Abschnitten 36b, 37b, 38b ausgebildet. Auch hier sind zwei Abschnitte 36b, 37b zum Ausbilden der Kanäle 26b, 27b vorgesehen. Der Hohlraum 25 im Bereich der Austrittskante 23 wird durch den Abschnitt 38b gebildet. Die einzelnen Abschnitte 36ab, 37ab, 38ab der Kerne 34, 35 sind miteinander verbunden.The second core 35 is substantially similar in sections 36b, 37b, 38b. Again, there are two sections 36b, 37b are provided for forming the channels 26b, 27b. The Cavity 25 in the region of the trailing edge 23 is through the Section 38b formed. The individual sections 36ab, 37ab, 38ab of the cores 34, 35 are interconnected.

Die Abschnitte 36ab, 37ab zur Bildung der Kanäle 26a, 26b, 27a, 27b weisen Vorsprünge 39 zur Abstützung an einer Innenseite 40 der Außenform 30 auf. Die Vorsprünge 39 verjüngen sich und sind konisch ausgebildet. Sie stellen den Minimalabstand zwischen der Innenseite 40 der Außenform und einer jeweils zugeordneten Außenseite 46a, 47a, 46b, 47b der Abschnitte 36a, 36b, 37a, 37b bereit. Dieser Abstand entspricht im wesentlichen der Wandstärke d der Außenwände 17, 18. Die Wandstärke D des Mittelstegs 28 wird durch den Abstand zwischen den Abschnitten 36a, 37a und den Abschnitten 36b, 37b festgelegt.The sections 36ab, 37ab to form the channels 26a, 26b, 27a, 27b have projections 39 for support on an inner side 40 of the outer shape 30. The protrusions 39 taper themselves and are conical. You set the minimum distance between the inside 40 of the outer shape and one each assigned outside 46a, 47a, 46b, 47b of the sections 36a, 36b, 37a, 37b ready. This distance corresponds essentially the wall thickness d of the outer walls 17, 18. Die Wall thickness D of the central web 28 is determined by the distance between sections 36a, 37a and sections 36b, 37b established.

Für die Herstellung müssen lediglich die Außenseiten 46a, 47a, 46b, 47b der Abschnitte 36a, 37a, 36b, 37b sowie die Außenseiten 48a, 48b der Abschnitte 38a, 38b hochgenau bearbeitet werden. Die weiteren Oberflächen der Kerne 34, 35 können vergleichsweise hohe Toleranzen aufweisen, da sie für die Festlegung der Wandstärke d der Außenwände 17, 18 nicht von Bedeutung sind.Only the outer sides 46a, 47a, 46b, 47b of sections 36a, 37a, 36b, 37b and the outer sides 48a, 48b of sections 38a, 38b machined with high precision become. The other surfaces of the cores 34, 35 can have comparatively high tolerances because they are for the Determination of the wall thickness d of the outer walls 17, 18 not of Meaning.

Die Figuren 4 und 5 zeigen die Lagerung der Kerne 34, 35 in der Vorrichtung 29. Jeder der Kerne 34, 35 weist an beiden Enden Vorsprünge 41, 42 zur Befestigung in einer in Strichlinien dargestellten Aufnahme 43 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 29 auf. Die beiden Kerne 34, 35 werden über Abstandshalter 44, 45 aneinander abgestützt. Die Vorsprünge 39 werden hierdurch gegen die Innenseite 40 der Außenform 30 gedrückt. In Figur 4 ist die Verwendung starrer Abstandshalter 44 und in Figur 5 die Verwendung elastischer, insbesondere federnd ausgebildeter Abstandshalter 45 dargestellt.Figures 4 and 5 show the storage of the cores 34, 35 in of the device 29. Each of the cores 34, 35 points to both Ends projections 41, 42 for attachment in a dashed line Shown 43 of the device according to the invention 29 on. The two cores 34, 35 are spacers 44, 45 supported against each other. The protrusions 39 will hereby pressed against the inside 40 of the outer mold 30. In Figure 4, the use of rigid spacers 44 and in Figure 5, the use of elastic, especially springy trained spacer 45 shown.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit die minimale Wandstärke d der Außenwände 17, 18 dadurch sichergestellt, dass die Kerne 34, 35 sich mit den Vorsprüngen 39 an der Innenseite 40 abstützen. Aufgrund der Verjüngung der Vorsprünge 39 entsteht nur eine punktförmige Öffnung in den Außenwänden 17, 18 der fertiggestellten Schaufel 13, 14. Ein Verschieben der Kerne 34, 35 aufeinander zu wird durch die Abstandshalter 44, 45 verhindert. Es ist somit sichergestellt, dass die gewünschte Wandstärke d der Außenwände 17, 18 zuverlässig eingehalten wird. Die bisher auftretenden Toleranzen der Wandstärke d können wesentlich verringert werden. Die Wandstärke d kann daher von vornherein konstruktiv bereits gegenüber den bekannten Schaufeln 13, 14 und Vorrichtungen 29 verringert werden.In the device according to the invention, the minimum Wall thickness d of the outer walls 17, 18 ensured that the cores 34, 35 with the projections 39 on the inside Support 40. Because of the taper of the protrusions 39 there is only a punctiform opening in the outer walls 17, 18 of the finished blade 13, 14. A shift the cores 34, 35 are moved towards each other by the spacers 44, 45 prevented. This ensures that the desired Wall thickness d of the outer walls 17, 18 reliably maintained becomes. The tolerances of the wall thickness that have occurred so far d can be reduced significantly. The wall thickness d can therefore be constructively compared to the known blades 13, 14 and devices 29 reduced become.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Wandstärken d der Außenwände 17, 18 nicht mehr voneinander abhängen. Eine Verschiebung oder Verformung des Kerns 34 führt nicht zu einer Änderung der Wandstärke d der Außenwand 18. Auch eine Verschiebung oder Verformung des Kerns 35 führt nicht zu einer Änderung der Wandstärke d der Außenwand 17.Another advantage is that the wall thickness d of the outer walls 17, 18 no longer depend on each other. A shift or deformation of the core 34 does not result in a change the wall thickness d of the outer wall 18. Also a shift or deformation of the core 35 does not result in a change the wall thickness d of the outer wall 17.

Figur 6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf Figur 5. Die einzelnen Abschnitte 36a, 36b, 37a, 37b, 38a, 38b der Kerne 34, 35 sind wie dargestellt starr miteinander verbunden. Die Kerne 34, 35 sind über die elastischen Abstandshalter 45 aneinander abgestützt und werden gegen die Innenseite 40 gedrückt. Falls mehrere Abstandshalter 45 verteilt über die gesamte Länge der Kerne 34, 35 eingesetzt werden, können Verschiebungen und Verformungen während des Gießens wesentlich reduziert werden.Figure 6 shows schematically a plan view of Figure 5. Die individual sections 36a, 36b, 37a, 37b, 38a, 38b of the cores 34, 35 are rigidly connected to one another as shown. The Cores 34, 35 are connected to one another via the elastic spacers 45 supported and are pressed against the inside 40. If several spacers 45 are distributed over the whole Length of cores 34, 35 can be used, shifts and deformations during casting be reduced.

Zur Herstellung der Schaufel 13, 14 werden zunächst die gewünschten Kerne 34,35 in einer geeigneten, nicht dargestellten Form vorgeformt und anschließend gebrannt. Sie werden danach in die bereitgestellte Außenform 30 eingesetzt. Die Vorsprünge 39 der Abschnitte 36a, 36b, 37a, 37b der beiden Kerne 34, 35 werden zur Anlage an der Innenseite 40 der Außenform 30 gebracht. Zu diesem Zweck werden entweder starre oder elastische Abstandshalter 44, 45 zwischen die beiden Kerne 34, 35 eingebracht. Danach werden die beiden Kerne 34, 35 in den Aufnahmen 43 fixiert.To produce the blade 13, 14, the desired ones are first of all Cores 34, 35 in a suitable, not shown Mold preformed and then fired. You will afterwards inserted into the outer mold 30 provided. The tabs 39 of sections 36a, 36b, 37a, 37b of the two cores 34, 35 become to rest on the inside 40 of the outer shape 30 brought. For this purpose, either rigid or elastic Spacers 44, 45 between the two cores 34, 35 introduced. Then the two cores 34, 35 in the Recordings 43 fixed.

In den Zwischenraum zwischen die Kerne 34, 35 und die Innenseite 40 der Außenform 30 wird ein geeignetes Material, beispielsweise Wachs eingegossen. Nach dem Erstarren des Wachses wird die Außenform entfernt und der Wachskörper mit einer Schutzschicht versehen. Diese Schutzschicht kann, ebenso wie die Kerne 34, 35, aus einem keramischen Material bestehen.In the space between the cores 34, 35 and the inside 40 of the outer mold 30 becomes a suitable material, for example Poured in wax. After the wax solidifies the outer shape is removed and the wax body with a Provide protective layer. This protective layer can, as well the cores 34, 35 consist of a ceramic material.

Das mit der Schutzschicht versehene Wachswerkzeug wird erneut gebrannt. Anschließend wird in den Zwischenraum zwischen der Schutzschicht und den Kernen 34, 35 das gießfähige Material für die Schaufel 13, 14 eingebracht. Nach dem Erstarren dieses Materials werden die Schutzschicht und die Kerne 34, 35 auf geeignete Weise entfernt, beispielsweise mit einer Säure oder Lauge ausgespült.The wax tool provided with the protective layer is again burned. Then in the space between the Protective layer and the cores 34, 35 the pourable material introduced for the blade 13, 14. After freezing this The protective layer and the cores 34, 35 become material removed in a suitable manner, for example with an acid or lye rinsed out.

Die bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen vorliegenden Fertigungs- und Montagetoleranzen bei der Herstellung und Fixierung der Kerne 34, 35, des Wachswerkzeugs und der Schutzschicht können wesentlich verringert werden. Die Wandstärke der Außenwände 17, 18 der Schaufel 13, 14 kann daher deutlich reduziert werden. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Kühlwirkung. Die erforderliche Festigkeit der Schaufel 13, 14 wird durch den Mittelsteg 28 gewährleistet.The present in the known methods and devices Manufacturing and assembly tolerances in manufacturing and Fixation of the cores 34, 35, the wax tool and the Protective layer can be reduced significantly. The wall thickness the outer walls 17, 18 of the blade 13, 14 can therefore be significantly reduced. This results in an improved Cooling effect. The required strength of the bucket 13, 14 is ensured by the central web 28.

Claims (13)

Vorrichtung zur Herstellung einer Schaufel (13; 14) mit zwei Außenwänden (17, 18) und mindestens einem zwischen den Außenwänden (17, 18) angeordneten Hohlraum (24; 25; 26; 27) für eine Turbine (10), insbesondere einer Schaufel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit einer Außenform (30) und mehreren Kernen (34, 35) zur Ausbildung der Außenwände (17, 18) und des mindestens eines Hohlraums (24; 25; 26; 27), dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kerne (34, 35) mindestens einen Abschnitt (36a; 36b; 37a; 37b) aufweist, der sich von einer zugeordneten Außenwand (17; 18) bis zu einem Mittelsteg (28) der Schaufel (13; 14) erstreckt, ohne an der Ausbildung der anderen Außenwand (18; 17) beteiligt zu sein.Device for producing a blade (13; 14) with two outer walls (17, 18) and at least one cavity (24; 25; 26; 27) arranged between the outer walls (17, 18) for a turbine (10), in particular a blade according to one of claims 10 to 13, with an outer shape (30) and a plurality of cores (34, 35) for forming the outer walls (17, 18) and the at least one cavity (24; 25; 26; 27), characterized in that each of the cores (34, 35) has at least one section (36a; 36b; 37a; 37b) which extends from an associated outer wall (17; 18) to a central web (28) of the blade (13; 14) without to be involved in the formation of the other outer wall (18; 17). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (34, 35) zur Abstützung an der Außenform (30) mit Vorsprüngen (39) versehen sind.Device according to claim 1, characterized in that the cores (34, 35) are provided with projections (39) for support on the outer shape (30). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (39) sich ausgehend von den Kernen (34, 35) verjüngen, insbesondere konisch ausgebildet sind.Device according to claim 2, characterized in that the projections (39) taper starting from the cores (34, 35), in particular are conical. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (34, 35) mittels starrer, insbesondere keilförmiger, oder elastischer Abstandshalter (44; 45) aneinander abgestützt sind.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the cores (34, 35) are supported on one another by means of rigid, in particular wedge-shaped, or elastic spacers (44; 45). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (34, 35) an einem oder beiden Enden in einer Aufnahme (43) der Außenform (30) in Längsrichtung der Schaufel (13; 14) fixiert sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cores (34, 35) are fixed at one or both ends in a receptacle (43) of the outer shape (30) in the longitudinal direction of the blade (13; 14). Verfahren zur Herstellung einer Schaufel (13; 14) mit zwei Außenwänden (17, 18) und mindestens einem zwischen den Außenwänden (17, 18) angeordneten Hohlraum (24; 25; 26; 27) für eine Turbine (10), insbesondere einer Schaufel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Außenform (30) und mehrere Kerne (34, 35) zur Ausbildung der Außenwände (17, 18) und des mindestens eines Hohlraums (24; 25; 26; 27) bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt (36a; 36b; 37a; 37b) jedes Kerns (34, 35) derart abgestützt wird, dass der Abstand zwischen der Außenseite (46a; 46b) des Abschnitts (36a; 36b) des einen Kerns (34) und der Innenseite (40) der Außenform (30) unabhängig von dem Abstand zwischen der Außenseite (47a; 47b) des Abschnitts (37a; 37b) des anderen Kerns (35) und der Innenseite (40) der Außenform (30) ist, so dass Wandstärken (d) der beiden Außenwände (17, 18) zumindest im Bereich der Abschnitte (36a; 36b; 37a; 37b) unabhängig voneinander ausgebildet werden.Method for producing a blade (13; 14) with two outer walls (17, 18) and at least one cavity (24; 25; 26; 27) arranged between the outer walls (17, 18) for a turbine (10), in particular a blade according to one of claims 10 to 13, wherein an outer shape (30) and a plurality of cores (34, 35) for forming the outer walls (17, 18) and the at least one cavity (24; 25; 26; 27) are provided, characterized that at least a portion (36a; 36b; 37a; 37b) of each core (34, 35) is supported such that the distance between the outside (46a; 46b) of the portion (36a; 36b) of the one core (34) and the inside (40) of the outer mold (30) is independent of the distance between the outside (47a; 47b) of the section (37a; 37b) of the other core (35) and the inside (40) of the outer mold (30), so that Wall thicknesses (d) of the two outer walls (17, 18) at least in the region of the sections (36a; 36b; 37a; 37b) independently of one another he be trained. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kerne (34, 35)über Vorsprünge (39) an der Innenseite (40) der Außenform (30) abgestützt werden, um eine minimale Wandstärke (d) der Außenwände (17, 18) sicherzustellen.A method according to claim 6, characterized in that the two cores (34, 35) are supported by projections (39) on the inside (40) of the outer mold (30) in order to achieve a minimum wall thickness (d) of the outer walls (17, 18) sure. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kerne (34, 35) aneinander abgestützt und gegen die Innenseite (40) der Außenform (30) gedrückt werden.A method according to claim 6 or 7, characterized in that the two cores (34, 35) are supported against each other and pressed against the inside (40) of the outer mold (30). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kerne (34, 35) mittels starrer oder elastischer Abstandshalter (44; 45) aneinander abgestützt werden.A method according to claim 8, characterized in that the two cores (34, 35) are supported on one another by means of rigid or elastic spacers (44; 45). Schaufel für eine Turbine (10), insbesondere eine Gasturbine, mit zwei Außenwänden (17, 18) und mindestens einem zwischen den Außenwänden (17, 18) angeordneten Hohlraum (24; 25; 26; 27), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hohlraum (25; 27) durch einen Mittelsteg (28) in zwei Kanäle (26a, 26b; 27a, 27b) aufgeteilt ist, wobei der eine Kanal (26a; 27a) zwischen der einen Außenwand (17) und dem Mittelsteg (28) und der andere Kanal (26b; 27b) zwischen dem Mittelsteg (28) und der anderen Außenwand (18) angeordnet ist.Blade for a turbine (10), in particular a gas turbine, with two outer walls (17, 18) and at least one cavity (24; 25; 26; 27) arranged between the outer walls (17, 18), characterized in that at least one cavity (25; 27) is divided by a central web (28) into two channels (26a, 26b; 27a, 27b), the one channel (26a; 27a) between the one outer wall (17) and the central web (28) and the another channel (26b; 27b) is arranged between the central web (28) and the other outer wall (18). Schaufel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwände (17, 18) zur Bildung mehrerer Hohlräume (24, 25, 26, 27) über mehrere Rippen (19, 20, 21) miteinander verbunden sind.Blade according to Claim 10, characterized in that the outer walls (17, 18) are connected to one another via a plurality of ribs (19, 20, 21) to form a plurality of cavities (24, 25, 26, 27). Schaufel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum (24; 25) an einer Eintrittskante (22) und/oder einer Austrittskante (23) der Schaufel (13; 14) frei von dem Mittelsteg (28) ist.A blade according to claim 11, characterized in that a cavity (24; 25) at an entry edge (22) and / or an exit edge (23) of the blade (13; 14) is free of the central web (28). Schaufel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (D) des Mittelstegs (28) größer ist als die Wandstärke (d) der Außenwände (17, 18).Bucket according to one of claims 10 to 12, characterized in that the wall thickness (D) of the central web (28) is greater than the wall thickness (d) of the outer walls (17, 18).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2874186A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-17 Snecma Moteurs Sa PROCESS FOR THE PRODUCTION BY LOST WAX MOLDING OF PARTS COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY.

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2852999B1 (en) * 2003-03-28 2007-03-23 Snecma Moteurs TURBOMACHINE RIDDLE AUBE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
US20050000674A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-06 Beddard Thomas Bradley Perimeter-cooled stage 1 bucket core stabilizing device and related method
GB0418906D0 (en) * 2004-08-25 2004-09-29 Rolls Royce Plc Internally cooled aerofoils
US7481623B1 (en) * 2006-08-11 2009-01-27 Florida Turbine Technologies, Inc. Compartment cooled turbine blade
US8087447B2 (en) * 2006-10-30 2012-01-03 United Technologies Corporation Method for checking wall thickness of hollow core airfoil
US7487819B2 (en) * 2006-12-11 2009-02-10 General Electric Company Disposable thin wall core die, methods of manufacture thereof and articles manufactured therefrom
US7762774B2 (en) * 2006-12-15 2010-07-27 Siemens Energy, Inc. Cooling arrangement for a tapered turbine blade
US8277193B1 (en) * 2007-01-19 2012-10-02 Florida Turbine Technologies, Inc. Thin walled turbine blade and process for making the blade
US8506256B1 (en) * 2007-01-19 2013-08-13 Florida Turbine Technologies, Inc. Thin walled turbine blade and process for making the blade
US8066052B2 (en) * 2007-06-07 2011-11-29 United Technologies Corporation Cooled wall thickness control
FR2933884B1 (en) * 2008-07-16 2012-07-27 Snecma PROCESS FOR MANUFACTURING AN AUBING PIECE
GB0901129D0 (en) * 2009-01-26 2009-03-11 Rolls Royce Plc Rotor blade
US8013569B2 (en) * 2009-03-06 2011-09-06 Sustainable Structures LLC Renewable energy vehicle charging station
US8453327B2 (en) * 2010-02-05 2013-06-04 Siemens Energy, Inc. Sprayed skin turbine component
US11000899B2 (en) * 2012-01-29 2021-05-11 Raytheon Technologies Corporation Hollow airfoil construction utilizing functionally graded materials
US8408446B1 (en) 2012-02-13 2013-04-02 Honeywell International Inc. Methods and tooling assemblies for the manufacture of metallurgically-consolidated turbine engine components
US9033670B2 (en) 2012-04-11 2015-05-19 Honeywell International Inc. Axially-split radial turbines and methods for the manufacture thereof
US9115586B2 (en) 2012-04-19 2015-08-25 Honeywell International Inc. Axially-split radial turbine
EP2844839A1 (en) 2012-04-23 2015-03-11 General Electric Company Turbine airfoil with local wall thickness control
EP2706195A1 (en) * 2012-09-05 2014-03-12 Siemens Aktiengesellschaft Impingement tube for gas turbine vane with a partition wall
US9476305B2 (en) 2013-05-13 2016-10-25 Honeywell International Inc. Impingement-cooled turbine rotor
CN105873694B (en) * 2013-08-23 2018-05-15 西门子能源公司 Turbine components casting core with high de-agglomeration degree region
CN104015247B (en) * 2014-05-30 2016-07-06 西安交通大学 The method that the sintering creep of Integral hollow turbo blade ceramic-mould core controls
US20170232506A1 (en) * 2014-10-15 2017-08-17 Siemens Aktiengesellschaft Die cast system with ceramic casting mold for forming a component usable in a gas turbine engine
FR3030333B1 (en) * 2014-12-17 2017-01-20 Snecma PROCESS FOR MANUFACTURING A TURBOMACHINE BLADE COMPRISING A TOP COMPRISING A COMPLEX TYPE BATHTUB
US10052683B2 (en) * 2015-12-21 2018-08-21 General Electric Company Center plenum support for a multiwall turbine airfoil casting
US10286450B2 (en) * 2016-04-27 2019-05-14 General Electric Company Method and assembly for forming components using a jacketed core
US20180161866A1 (en) 2016-12-13 2018-06-14 General Electric Company Multi-piece integrated core-shell structure for making cast component
US11813669B2 (en) 2016-12-13 2023-11-14 General Electric Company Method for making an integrated core-shell structure
US10920597B2 (en) * 2017-12-13 2021-02-16 Solar Turbines Incorporated Turbine blade cooling system with channel transition
US20240218828A1 (en) 2022-11-01 2024-07-04 General Electric Company Gas Turbine Engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB628522A (en) * 1946-07-26 1949-08-30 Philippe Robert Device for ensuring the fixity of a core in a mould
EP0585183A1 (en) * 1992-08-10 1994-03-02 Howmet Corporation Investment casting using core with integral wall thickness control means
WO1999059748A1 (en) 1998-05-14 1999-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for producing a metallic hollow body
EP1027943A1 (en) * 1999-02-11 2000-08-16 ABB Alstom Power (Schweiz) AG Hollow casting and method for producing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5813835A (en) * 1991-08-19 1998-09-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Air-cooled turbine blade

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB628522A (en) * 1946-07-26 1949-08-30 Philippe Robert Device for ensuring the fixity of a core in a mould
EP0585183A1 (en) * 1992-08-10 1994-03-02 Howmet Corporation Investment casting using core with integral wall thickness control means
WO1999059748A1 (en) 1998-05-14 1999-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for producing a metallic hollow body
EP1027943A1 (en) * 1999-02-11 2000-08-16 ABB Alstom Power (Schweiz) AG Hollow casting and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2874186A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-17 Snecma Moteurs Sa PROCESS FOR THE PRODUCTION BY LOST WAX MOLDING OF PARTS COMPRISING AT LEAST ONE CAVITY.
US7275585B1 (en) 2004-08-12 2007-10-02 Snecma Process for the manufacture by lost wax moulding of parts that include at least one cavity
GB2417922B (en) * 2004-08-12 2009-11-18 Snecma A process for the manufacture by lost wax moulding of parts that include at least one cavity

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