EP3023586A1 - Hollow blade body, inserted fin and hollow blade - Google Patents

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EP3023586A1
EP3023586A1 EP14194337.3A EP14194337A EP3023586A1 EP 3023586 A1 EP3023586 A1 EP 3023586A1 EP 14194337 A EP14194337 A EP 14194337A EP 3023586 A1 EP3023586 A1 EP 3023586A1
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EP
European Patent Office
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blade
rib
hollow
plug
hollow blade
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14194337.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Fathi Ahmad
Björn Buchholz
Ralph Gossilin
Daniela Koch
Thorsten Mattheis
Radan RADULOVIC
Marco Schüler
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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 US15/526,052 priority patent/US20170314400A1/en
Priority to EP15787919.8A priority patent/EP3194727A1/en
Priority to PCT/EP2015/074153 priority patent/WO2016078851A1/en
Priority to CN201580063416.0A priority patent/CN107002496A/en
Publication of EP3023586A1 publication Critical patent/EP3023586A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • 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
    • F01D5/147—Construction, i.e. structural features, e.g. of weight-saving hollow blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • the invention relates to a hollow blade for a turbomachine.
  • a turbomachine has a flow channel that is bounded radially inward by a shaft and radially outward by a housing.
  • the turbomachine has blades, which are attached to the shaft and rotate with the shaft during operation of the turbomachine, and guide vanes, which are fixed to the housing and are fixed.
  • the blades are exposed to a high temperature, which can lead to a shortening of the life of the blades.
  • the high temperature can lead to deformation of the blades.
  • the object of the invention is to provide a hollow blade for a turbomachine, which has a high strength and with which a low temperature of the hollow blade can be achieved during operation of the turbomachine.
  • the hollow blade body according to the invention for a hollow blade has a blade wall with a pressure side, which has on its inside at least a first blade connecting element, and a suction side, which on its inside at least one second vane connecting element opposite the first vane connecting element, wherein the first vane connecting element is arranged with at least one first rib connection element, which is arranged at a first longitudinal end of a Einsteckrippe), and the second vane connection element with at least one second rib connection element, which faces away from the first longitudinal end second longitudinal end the Einsteckrippe is arranged, is engageable in such a way that the Einsteckrippe is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade.
  • the male rib for a hollow blade comprises at least a first rib connecting element arranged on at least a first longitudinal end of the rib and a second rib connecting element disposed on a second longitudinal end of the rib facing away from the first longitudinal end, the first rib connecting element having at least one on the inside of a pressure side of a blade wall of a hollow blade body arranged first blade connecting element and the second rib connection element with at least one arranged on the inside of a suction side of the blade wall second blade connecting element, which is arranged opposite the first blade connecting element, is engageable such that the Einsteckrippe on the hollow blade body is fixed and causes a stiffening of the hollow blade.
  • the hollow blade for a turbomachine the hollow blade body and the Einsteckrippe, wherein the first blade connection member with the first rib connection member and the second blade connection member with the second rib connection member engage such that the Einsteckrippe is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade ,
  • stiffening the hollow blade with the plug-in rib a high strength of the blade can advantageously be achieved even with a small thickness of the blade wall. Because of this and because low temperatures for the hollow blade can be achieved in operation due to the small thickness, the hollow blade has a long service life.
  • the Einsteckrippe can be made of a different and cheaper material than the hollow blade body, so that the hollow blade is advantageously inexpensive.
  • the inside surface of the hollow blade is increased, whereby a larger amount of heat can be dissipated with a cooling fluid flowing in the hollow blade, as would be the case without the provision of the plug-in rib.
  • the hollow blade body and the plug-in rib are completed in separate manufacturing processes, whereby a more complex geometry of the Einsteckrippe is possible than would be the case if the Einsteckrippe would be poured together with the hollow blade body in a single process step.
  • At least one of the blade connecting elements has at least one blade wall groove introduced into the blade wall. At least one of the blade connection elements preferably has at least one blade projection projecting from the blade wall.
  • the Einsteckrippe can, for example, by simply pushing into the hollow blade body bring.
  • first and second blade connecting members each have a blade protrusion protruding from the blade wall defining a groove with the blade wall, one of the two grooves being open toward the leading edge of the hollow blade body and the other of the two grooves being toward the trailing edge of the hollow blade body is open, so that by a rotational movement of the Einsteckrippe the rib connection elements are engageable with the blade connecting elements.
  • a rotation axis and the first and second rib connection member preferably each has a rib projection, wherein upon rotation of the Einsteckrippe about the axis of rotation in a rotational direction, the rib projections project in their rotational direction of the Einsteckrippe, so that with the rotational movement of the rib projections with grooves of the blade connecting elements in Intervention can be brought.
  • the Einsteckrippe can be brought into engagement with the hollow blade body even if the distance from the pressure side to the suction side along the blade height varies and thus a pushing of the Einsteckrippe can not be done.
  • the hollow blade body preferably has a blade rib extending from the pressure side to the suction side, so that a leading edge channel arranged in the region of the front edge of the hollow blade body and a trailing edge channel arranged in the region of the trailing edge channel are formed in the interior of the hollow blade body, wherein the blade connecting elements are arranged in the leading edge channel.
  • buckling of the front edge of the hollow blade can take place.
  • To provide the Einsteckrippe in the leading edge channel leads to a stiffening of the leading edge and thus advantageously prevents the buckling of the leading edge.
  • the Einsteckrippe has at least two fixedly interconnected transverse webs, which are arranged in the direction of the leading edge to the trailing edge of the hollow blade side by side, wherein at each of the longitudinal ends of the transverse webs at least one of the rib connection elements is arranged.
  • the preferred insertion rib has at least four rib connection elements which engage at least four corresponding blade connection elements.
  • the insertion rib is preferably produced by a casting method, by bending a sheet, by selective laser sintering and / or selective laser melting.
  • selective laser sintering and selective laser melting advantageously low manufacturing tolerances and complicated geometry can be achieved.
  • the bending of a sheet is advantageously a simple production method.
  • the vane connection elements in engagement with the rib connection elements form an angle connection, a dovetail connection, a toothing and / or an omega connection.
  • the compounds mentioned are advantageously solid compounds which do not become loose during operation of the turbomachine.
  • the hollow blade preferably has a plurality of holes having baffle plate, which is arranged in such a way in the interior of the hollow blade, that via the holes, the surface of the Einsteckrippe with a cooling fluid can be flowed. As a result, a large surface of the hollow blade can be cooled by an impingement cooling.
  • a hollow blade 1 has a hollow blade body and a Einsteckrippe.
  • the hollow blade body has a blade wall 6 with an outer side 8 and an inner side 9.
  • the inside 9 defines an internal cavity of the hollow blade body.
  • the outside 8 is flown by a working fluid of the turbomachine.
  • the hollow blade body further has a leading edge 2 located in the upstream direction of the working fluid and a trailing edge 3 located downstream of the working fluid.
  • the hollow blade body has a pressure side 4 and a suction side 5.
  • the hollow blade body has a blade rib 7, which extends from the pressure side 4 to the suction side 5, so that the cavity of the hollow blade 1 is divided into a front edge channel 10 arranged in the region of the front edge 2 and a trailing edge channel 11 arranged in the region of the trailing edge 3.
  • the hollow blade 1 off FIG. 1 has in its leading edge channel 10, a first Einsteckrippe 12 and the hollow blade 1 from FIG. 2 has in its leading edge channel 10, a second Einsteckrippe 13.
  • the hollow blade body in Figures 1 and 2 on the pressure side 4 two blade connecting elements and on the suction side 5 two blade connecting elements in the form of introduced into the blade wall 6 blade grooves 24.
  • the blade grooves 24 extend in Direction of the blade height, so that the first Einsteckrippe 12 and the second Einsteckrippe 13 can be introduced by sliding in the direction of the blade height in the hollow blade body.
  • the first Einsteckrippe 12 and the second Einsteckrippe 13 have two fixedly interconnected transverse webs, which are arranged in the direction of the front edge 2 to the trailing edge 3 of the hollow blade 1 side by side, wherein at each of the longitudinal ends of the transverse webs at least one of the rib connection elements is arranged.
  • the rib connection elements each have a projection which projects from the respective transverse web.
  • the rib fasteners are engaged with one of the blade wall grooves 24, respectively.
  • the first crosspiece according to FIG. 1 is formed by a first Endquersteg 20, one end of which is arranged in engagement with the suction side 5 rib fasteners and at the other end a first longitudinal ridge 21 is fixedly mounted, from a second Endquersteg 20, at one end one of in Engaging with the pressure side 4 standing rib connection elements is arranged and at the other end a second longitudinal web 21 is fixedly mounted, and by a central transverse web 19, at the longitudinal ends of the first and second longitudinal web 21 are fixedly mounted.
  • the second crossbar 24 according to FIG.
  • the two transverse webs according to FIG. 2 are formed by a first transverse web 22 and a second transverse web 22.
  • the second Einsteckrippe 13 further includes a longitudinal ridge 23, the longitudinal ends are fixedly connected to the first transverse web 22 and the second crossbar 22.
  • each of the two leading edge channels 10 is divided by the respective Einsteckrippe 12, 13 into four sub-channels.
  • an annular baffle plate 34 is introduced, each having a plurality of holes, so that all inner surfaces of the hollow blades 1 by a cooling fluid, which is located in the interior of the annular baffles 34, are flowed perpendicular to.
  • the hollow blade body according to FIG. 3 has as a blade connecting elements attached to the suction side 5 first blade projection 26a and attached to the pressure side 4 second blade projection 26b.
  • the first blade projection 26a defines a first groove 36 with the suction-side blade wall 6, and the second blade projection 26b defines a second groove 37 with the pressure-side blade wall 6.
  • the first groove 36 is open towards the front edge 2 and the second groove 37 is toward the trailing edge 3 open.
  • the hollow blade 1 according to FIG. 3 has a third plug-in rib 14, which has a transverse web 25 as well as rib connecting elements a first rib projection 38 and a second rib projection 39.
  • the first rib projection 38 protrudes from the third plug-in rib 14 toward the rear edge 3, and the second rib protrusion 39 projects from the third plug-in rib 14 toward the front edge 2. It is thereby achieved that by a rotational movement of the third plug-in rib 14 about a rotation axis 35 in a rotational direction 40, the first rib projection 38 with the first groove 36 and at the same time the second rib projection 39 with the second groove 37 can be brought into engagement.
  • FIG. 4 shows in an enlargement of the first blade projection 26a and the first rib projection 38 from FIG. 3 ,
  • the first blade projection 26a forms an angular connection together with the first rib projection 38.
  • This is the first Blade projection 26 a, the shape of a right angle, the third Einsteckrippe 14 surrounds.
  • FIG. 5 shows a hollow blade 1 with a fourth plug-in rib 15, which is in engagement with a projecting from the blade wall 6 third blade projection 27.
  • the fourth plug-in rib 15 also forms an angular connection with the third blade projection 27. This differs from the angle joint according to FIG. 4 in that the third blade projection 27 has a further right angle at the exposed end of the right angle, so that the third blade projection 27 has an open groove to the blade wall 6, in which the fourth plug-in rib 15 engages.
  • FIG. 6 shows a hollow blade 1 with a fifth plug-in rib 16.
  • the hollow blade body has a fourth blade projection 28 and as a rib connection element, the fifth plug-in rib 16 has a dovetail groove, which together form a dovetail connection.
  • the fourth blade projection 28 has a dovetail which engages in the dovetail-shaped groove of the fifth plug-in rib 16.
  • the fifth plug-in rib 16 has a dovetail which engages in a groove of the hollow blade body.
  • FIG. 7 shows a hollow blade 1 with a sixth plug-in rib 17.
  • the hollow blade body on a fifth blade projection 29 which has the shape of a rectangular angle and on the inside of the opposite surface 9 teeth are arranged.
  • the sixth plug-in rib 17 has a projection on which teeth are likewise arranged.
  • the teeth of the sixth plug-in rib 17 and the teeth of the fifth blade projection 29 engage with each other and thereby form a toothing.
  • the teeth of the sixth plug-in rib 17 and of the fifth blade projection 29 are shaped such that when in engagement there is a relative movement of the sixth plug-in rib 17 and the fifth blade projection 29 in a direction from the pressure side 4 to the suction side 5 is not possible.
  • FIG. 8 shows a hollow blade 1 with a seventh plug-in rib 18.
  • the hollow blade body has a sixth blade projection 30 and as a rib connection element, the seventh plug-in rib 18 has a groove, which together form an omega connection.
  • the sixth blade projection 30 has the shape of a right angle, at the freestanding end of a thickening is formed. The thickening engages in the groove of the seventh insertion rib 18. It is also conceivable that the seventh plug-in rib 18 has at its end a thickening which engages in a groove of the hollow blade body.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hohlschaufelkörper für eine Hohlschaufel (1), mit einer Schaufelwand (6) mit einer Druckseite (4), die an ihrer Innenseite (9) mindestens ein erstes Schaufelverbindungselement aufweist, und einer Saugseite (5), die an ihrer Innenseite (9) mindestens ein dem ersten Schaufelverbindungselement gegenüberliegendes zweites Schaufelverbindungselement aufweist, wobei das erste Schaufelverbindungselement mit mindestens einem ersten Rippenverbindungselement, das an einem ersten Längsende einer Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist, und das zweite Schaufelverbindungselement mit mindestens einem zweiten Rippenverbindungselement, das an einem dem ersten Längsende abgewandten zweiten Längsende der Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist, derart in Eingriff bringbar ist, dass die Einsteckrippe (12 bis 18) an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel (1) bewirkt.The invention relates to a hollow blade body for a hollow blade (1), having a blade wall (6) with a pressure side (4) having on its inner side (9) at least a first blade connecting element, and a suction side (5) on its inner side (5). 9) has at least one second vane connecting element opposite the first vane connecting element, the first vane connecting element having at least one first rib connection element arranged at a first longitudinal end of a plug-in rib (12 to 18) and the second blade connection element having at least one second rib connection element attached to a first rib connection element The first longitudinal end facing away from the second longitudinal end of the Einsteckrippe (12 to 18) is arranged, is engageable in such a way that the Einsteckrippe (12 to 18) is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hohlschaufel für eine Strömungsmaschine.The invention relates to a hollow blade for a turbomachine.

Eine Strömungsmaschine weist einen Strömungskanal auf, der radial innen von einer Welle und radial außen von einem Gehäuse begrenzt ist. Die Strömungsmaschine weist Laufschaufeln, die an der Welle befestigt sind und im Betrieb der Strömungsmaschine mit der Welle rotieren, und Leitschaufeln auf, die an dem Gehäuse befestigt sind und fest stehen. Insbesondere in der Turbinensektion einer Gasturbine sind die Schaufeln einer hohen Temperatur ausgesetzt, die zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Schaufeln führen kann. Beispielsweise kann die hohe Temperatur zu einer Verformung der Schaufeln führen.A turbomachine has a flow channel that is bounded radially inward by a shaft and radially outward by a housing. The turbomachine has blades, which are attached to the shaft and rotate with the shaft during operation of the turbomachine, and guide vanes, which are fixed to the housing and are fixed. In particular, in the turbine section of a gas turbine, the blades are exposed to a high temperature, which can lead to a shortening of the life of the blades. For example, the high temperature can lead to deformation of the blades.

Um die Temperatur der Schaufeln gering zu halten wird herkömmlich Wärme aus den Schaufeln abgeführt, in dem die Schaufeln in ihrem Inneren einen Hohlraum aufweisen, der von Kühlluft durchströmt wird. Wird die Wandstärke der Schaufeln zu breit gewählt, so führt dies nachteilig zu einer hohen Temperatur der Schaufeln. Wird hingegen die Wandstärke zu schmal gewählt, so führt dies nachteilig zu einer nicht ausreichenden Festigkeit der Schaufeln.In order to keep the temperature of the blades low heat is conventionally removed from the blades, in which the blades have in their interior a cavity through which cooling air flows. If the wall thickness of the blades chosen too wide, this leads disadvantageously to a high temperature of the blades. If, however, the wall thickness chosen too narrow, this leads disadvantageously to an insufficient strength of the blades.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hohlschaufel für eine Strömungsmaschine zu schaffen, die eine hohe Festigkeit hat und mit der sich im Betrieb der Strömungsmaschine eine niedrige Temperatur der Hohlschaufel erreichbar ist.The object of the invention is to provide a hollow blade for a turbomachine, which has a high strength and with which a low temperature of the hollow blade can be achieved during operation of the turbomachine.

Der erfindungsgemäße Hohlschaufelkörper für eine Hohlschaufel weist eine Schaufelwand mit einer Druckseite, die an ihrer Innenseite mindestens ein erstes Schaufelverbindungselement aufweist, und einer Saugseite auf, die an ihrer Innenseite mindestens ein dem ersten Schaufelverbindungselement gegenüberliegendes zweites Schaufelverbindungselement aufweist, wobei das erste Schaufelverbindungselement mit mindestens einem ersten Rippenverbindungselement, das an einem ersten Längsende einer Einsteckrippe) angeordnet ist, und das zweite Schaufelverbindungselement mit mindestens einem zweiten Rippenverbindungselement, das an einem dem ersten Längsende abgewandten zweiten Längsende der Einsteckrippe angeordnet ist, derart in Eingriff bringbar ist, dass die Einsteckrippe an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel bewirkt.The hollow blade body according to the invention for a hollow blade has a blade wall with a pressure side, which has on its inside at least a first blade connecting element, and a suction side, which on its inside at least one second vane connecting element opposite the first vane connecting element, wherein the first vane connecting element is arranged with at least one first rib connection element, which is arranged at a first longitudinal end of a Einsteckrippe), and the second vane connection element with at least one second rib connection element, which faces away from the first longitudinal end second longitudinal end the Einsteckrippe is arranged, is engageable in such a way that the Einsteckrippe is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade.

Die erfindungsgemäße Einsteckrippe für eine Hohlschaufel weist mindestens ein erstes Rippenverbindungselement, das an mindestens einem ersten Längsende der Einsteckrippe angeordnet ist, und ein zweites Rippenverbindungselement auf, das an einem dem ersten Längsende abgewandten zweiten Längsende der Einsteckrippe angeordnet ist, wobei das erste Rippenverbindungselement mit mindestens einem an der Innenseite einer Druckseite einer Schaufelwand eines Hohlschaufelkörpers angeordneten ersten Schaufelverbindungselement und das zweite Rippenverbindungselement mit mindestens einem an der Innenseite einer Saugseite der Schaufelwand angeordneten zweiten Schaufelverbindungselement, das dem ersten Schaufelverbindungselement gegenüberliegend angeordnet ist, derart in Eingriff bringbar ist, dass die Einsteckrippe an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel bewirkt.The male rib for a hollow blade according to the invention comprises at least a first rib connecting element arranged on at least a first longitudinal end of the rib and a second rib connecting element disposed on a second longitudinal end of the rib facing away from the first longitudinal end, the first rib connecting element having at least one on the inside of a pressure side of a blade wall of a hollow blade body arranged first blade connecting element and the second rib connection element with at least one arranged on the inside of a suction side of the blade wall second blade connecting element, which is arranged opposite the first blade connecting element, is engageable such that the Einsteckrippe on the hollow blade body is fixed and causes a stiffening of the hollow blade.

Die erfindungsgemäße Hohlschaufel für eine Strömungsmaschine, weist den Hohlschaufelkörper und die Einsteckrippe auf, wobei das erste Schaufelverbindungselement mit dem ersten Rippenverbindungselement und das zweite Schaufelverbindungselement mit dem zweiten Rippenverbindungselement derart in Eingriff stehen, dass die Einsteckrippe an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel bewirkt. Durch die Versteifung der Hohlschaufel mit der Einsteckrippe kann vorteilhaft eine hohe Festigkeit der Schaufel auch bei einer geringen Dicke der Schaufelwand erreicht werden. Dadurch und weil sich im Betrieb aufgrund der geringen Dicke niedrige Temperaturen für die Hohlschaufel erreichen lassen, hat die Hohlschaufel eine lange Lebensdauer. Weiterhin kann die Einsteckrippe aus einem anderen und kostengünstigeren Material als der Hohlschaufelkörper hergestellt sein, so dass die die Hohlschaufel vorteilhaft kostengünstig ist. Durch das Vorsehen der Einsteckrippe wird die innen liegende Oberfläche der Hohlschaufel vergrößert, wodurch eine größere Menge an Wärme mit einem in der Hohlschaufel strömenden Kühlfluid abführbar ist, als es ohne das Vorsehen der Einsteckrippe der Fall wäre. Der Hohlschaufelkörper und die Einsteckrippe werden in getrennten Herstellungsverfahren fertiggestellt, wodurch eine komplexere Geometrie der Einsteckrippe möglich ist als es der Fall wäre, wenn die Einsteckrippe zusammen mit dem Hohlschaufelkörper in einem einzigen Verfahrensschritt gegossen würde.The hollow blade for a turbomachine according to the invention, the hollow blade body and the Einsteckrippe, wherein the first blade connection member with the first rib connection member and the second blade connection member with the second rib connection member engage such that the Einsteckrippe is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade , By stiffening the hollow blade with the plug-in rib, a high strength of the blade can advantageously be achieved even with a small thickness of the blade wall. Because of this and because low temperatures for the hollow blade can be achieved in operation due to the small thickness, the hollow blade has a long service life. Furthermore, the Einsteckrippe can be made of a different and cheaper material than the hollow blade body, so that the hollow blade is advantageously inexpensive. By providing the plug-in rib, the inside surface of the hollow blade is increased, whereby a larger amount of heat can be dissipated with a cooling fluid flowing in the hollow blade, as would be the case without the provision of the plug-in rib. The hollow blade body and the plug-in rib are completed in separate manufacturing processes, whereby a more complex geometry of the Einsteckrippe is possible than would be the case if the Einsteckrippe would be poured together with the hollow blade body in a single process step.

Es ist bevorzugt, dass mindestens eins der Schaufelverbindungselemente mindestens eine in die Schaufelwand eingebrachte Schaufelwandnut aufweist. Mindestens eins der Schaufelverbindungselemente weist bevorzugt mindestens einen von der Schaufelwand vorstehenden Schaufelvorsprung auf. Bei der Schaufelwandnut und dem Schaufelvorsprung lässt sich die Einsteckrippe beispielsweise durch ein einfaches Schieben in den Hohlschaufelkörper einbringen.It is preferred that at least one of the blade connecting elements has at least one blade wall groove introduced into the blade wall. At least one of the blade connection elements preferably has at least one blade projection projecting from the blade wall. In the Schaufelwandnut and the blade projection, the Einsteckrippe can, for example, by simply pushing into the hollow blade body bring.

Es ist bevorzugt, dass das erste und das zweite Schaufelverbindungselement jeweils einen von der Schaufelwand vorstehenden Schaufelvorsprung aufweisen, der mit der Schaufelwand eine Nut begrenzt, wobei eine der beiden Nuten zur Vorderkante des Hohlschaufelkörpers hin offen ist und die andere der beiden Nuten zur Hinterkante des Hohlschaufelkörpers hin offen ist, so dass durch eine Drehbewegung der Einsteckrippe die Rippenverbindungselemente in Eingriff mit den Schaufelverbindungselementen bringbar sind. Die Einsteckrippe weist bevorzugt eine Drehachse sowie das erste und zweite Rippenverbindungselement weist bevorzugt jeweils einen Rippenvorsprung auf, wobei bei einer Drehbewegung der Einsteckrippe um die Drehachse in einer Drehrichtung die Rippenvorsprünge in ihrer Drehrichtung von der Einsteckrippe vorstehen, so dass mit der Drehbewegung die Rippenvorsprünge mit Nuten der Schaufelverbindungselemente in Eingriff bringbar sind. Durch das Drehen kann die Einsteckrippe selbst dann in den Eingriff mit dem Hohlschaufelkörper gebracht werden, wenn der Abstand von der Druckseite zu der Saugseite entlang der Schaufelhöhe variiert und somit ein Schieben der Einsteckrippe nicht erfolgen kann.It is preferable that the first and second blade connecting members each have a blade protrusion protruding from the blade wall defining a groove with the blade wall, one of the two grooves being open toward the leading edge of the hollow blade body and the other of the two grooves being toward the trailing edge of the hollow blade body is open, so that by a rotational movement of the Einsteckrippe the rib connection elements are engageable with the blade connecting elements. The insertion rib points Preferably, a rotation axis and the first and second rib connection member preferably each has a rib projection, wherein upon rotation of the Einsteckrippe about the axis of rotation in a rotational direction, the rib projections project in their rotational direction of the Einsteckrippe, so that with the rotational movement of the rib projections with grooves of the blade connecting elements in Intervention can be brought. By turning the Einsteckrippe can be brought into engagement with the hollow blade body even if the distance from the pressure side to the suction side along the blade height varies and thus a pushing of the Einsteckrippe can not be done.

Der Hohlschaufelkörper weist bevorzugt eine sich von der Druckseite zur Saugseite erstreckende Schaufelrippe auf, so dass im Inneren des Hohlschaufelkörpers ein im Bereich der Vorderkante des Hohlschaufelkörpers angeordneter Vorderkantenkanal und ein im Bereich der Hinterkante angeordneter Hinterkantenkanal gebildet ist, wobei die Schaufelverbindungselemente im Vorderkantenkanal angeordnet sind. Im Betrieb der Strömungsmaschine kann eine Verbeulung der Vorderkante der Hohlschaufel erfolgen. Die Einsteckrippe im Vorderkantenkanal vorzusehen führt zu einer Versteifung der Vorderkante und unterbindet somit vorteilhaft die Verbeulung der Vorderkante.The hollow blade body preferably has a blade rib extending from the pressure side to the suction side, so that a leading edge channel arranged in the region of the front edge of the hollow blade body and a trailing edge channel arranged in the region of the trailing edge channel are formed in the interior of the hollow blade body, wherein the blade connecting elements are arranged in the leading edge channel. During operation of the turbomachine, buckling of the front edge of the hollow blade can take place. To provide the Einsteckrippe in the leading edge channel leads to a stiffening of the leading edge and thus advantageously prevents the buckling of the leading edge.

Es ist bevorzugt, dass die Einsteckrippe mindestens zwei fest miteinander verbundene Querstege aufweist, die in Richtung von der Vorderkante zur Hinterkante der Hohlschaufel nebeneinander angeordnet sind, wobei an jedem der Längsenden der Querstege mindestens eins der Rippenverbindungselemente angeordnet ist. Indem die mindestens zwei Querstege mit jeweils zwei Rippenverbindungselementen vorgesehen sind, weist die bevorzugte Einsteckrippe mindestens vier Rippenverbindungselemente auf, die mit mindestens vier entsprechenden Schaufelverbindungselementen in Eingriff stehen. Dadurch ist eine besonders starke Versteifung der Hohlschaufel bewerkstelligbar.It is preferred that the Einsteckrippe has at least two fixedly interconnected transverse webs, which are arranged in the direction of the leading edge to the trailing edge of the hollow blade side by side, wherein at each of the longitudinal ends of the transverse webs at least one of the rib connection elements is arranged. By providing the at least two transverse webs each having two rib connection elements, the preferred insertion rib has at least four rib connection elements which engage at least four corresponding blade connection elements. As a result, a particularly strong stiffening of the hollow blade can be accomplished.

Die Einsteckrippe ist bevorzugt durch ein Gießverfahren, durch Biegen eines Blechs, durch selektives Lasersintern und/oder selektives Laserschmelzen hergestellt. Bei dem selektiven Lasersintern und dem selektiven Laserschmelzen sind vorteilhaft geringe Fertigungstoleranzen und eine aufwändige Geometrie erzielbar. Bei dem Biegen eines Blechs handelt es sich vorteilhaft um ein einfaches Herstellungsverfahren.The insertion rib is preferably produced by a casting method, by bending a sheet, by selective laser sintering and / or selective laser melting. In the case of selective laser sintering and selective laser melting, advantageously low manufacturing tolerances and complicated geometry can be achieved. The bending of a sheet is advantageously a simple production method.

Es ist bevorzugt, dass die in Eingriff mit den Rippenverbindungselementen stehenden Schaufelverbindungselemente eine Winkelverbindung, eine Schwalbenschwanzverbindung, eine Verzahnung und/oder eine Omegaverbindung bilden. Bei den genannten Verbindungen handelt es sich vorteilhaft um feste Verbindungen, die sich im Betrieb der Strömungsmaschine nicht lösen. Die Hohlschaufel weist bevorzugt ein eine Mehrzahl an Löchern aufweisendes Prallblech auf, das derart im Inneren der Hohlschaufel angeordnet ist, dass via die Löcher die Oberfläche der Einsteckrippe mit einem Kühlfluid anströmbar ist. Dadurch ist eine große Oberfläche der Hohlschaufel durch eine Prallkühlung kühlbar.It is preferred that the vane connection elements in engagement with the rib connection elements form an angle connection, a dovetail connection, a toothing and / or an omega connection. The compounds mentioned are advantageously solid compounds which do not become loose during operation of the turbomachine. The hollow blade preferably has a plurality of holes having baffle plate, which is arranged in such a way in the interior of the hollow blade, that via the holes, the surface of the Einsteckrippe with a cooling fluid can be flowed. As a result, a large surface of the hollow blade can be cooled by an impingement cooling.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1
eine Hohlschaufel mit einer ersten Einsteckrippe,
FIG 2
eine Hohlschaufel mit einer zweiten Einsteckrippe,
FIG 3
eine Hohlschaufel mit einer dritten Einsteckrippe,
FIG 4
ein Detail der Figur 3,
FIG 5
ein Detail einer Hohlschaufel mit einer vierten Einsteckrippe,
FIG 6
ein Detail einer Hohlschaufel mit einer fünften Einsteckrippe,
FIG 7
ein Detail einer Hohlschaufel mit einer sechsten Einsteckrippe und
FIG 8
ein Detail einer Hohlschaufel mit einer siebten Einsteckrippe.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:
FIG. 1
a hollow blade with a first plug-in rib,
FIG. 2
a hollow blade with a second plug-in rib,
FIG. 3
a hollow blade with a third plug-in rib,
FIG. 4
a detail of FIG. 3 .
FIG. 5
a detail of a hollow blade with a fourth plug-in rib,
FIG. 6
a detail of a hollow blade with a fifth plug-in rib,
FIG. 7
a detail of a hollow blade with a sixth Einsteckrippe and
FIG. 8
a detail of a hollow scoop with a seventh Einsteckrippe.

Wie es aus Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, weist eine Hohlschaufel 1 einen Hohlschaufelkörper und eine Einsteckrippe auf. Der Hohlschaufelkörper weist eine Schaufelwand 6 mit einer Außenseite 8 und einer Innenseite 9 auf. Die Innenseite 9 begrenzt einen innen liegenden Hohlraum des Hohlschaufelkörpers. Im Betrieb einer Strömungsmaschine, in der die Hohlschaufel 1 eingebaut ist, wird die Außenseite 8 von einem Arbeitsfluid der Strömungsmaschine angeströmt. Der Hohlschaufelkörper weist weiterhin eine in Stromaufrichtung des Arbeitsfluids gelegene Vorderkante 2 und eine in Stromabrichtung des Arbeitsfluids gelegene Hinterkante 3 auf. Zudem weist der Hohlschaufelkörper eine Druckseite 4 und eine Saugseite 5 auf.Like it out FIGS. 1 to 3 can be seen, a hollow blade 1 has a hollow blade body and a Einsteckrippe. The hollow blade body has a blade wall 6 with an outer side 8 and an inner side 9. The inside 9 defines an internal cavity of the hollow blade body. During operation of a turbomachine, in which the hollow blade 1 is installed, the outside 8 is flown by a working fluid of the turbomachine. The hollow blade body further has a leading edge 2 located in the upstream direction of the working fluid and a trailing edge 3 located downstream of the working fluid. In addition, the hollow blade body has a pressure side 4 and a suction side 5.

Der Hohlschaufelkörper weist eine Schaufelrippe 7 auf, die sich von der Druckseite 4 zur Saugseite 5 erstreckt, so dass der Hohlraum der Hohlschaufel 1 aufgeteilt wird in einen im Bereich der Vorderkante 2 angeordneten Vorderkantenkanal 10 und einen im Bereich der Hinterkante 3 angeordneten Hinterkantenkanal 11.The hollow blade body has a blade rib 7, which extends from the pressure side 4 to the suction side 5, so that the cavity of the hollow blade 1 is divided into a front edge channel 10 arranged in the region of the front edge 2 and a trailing edge channel 11 arranged in the region of the trailing edge 3.

Die Hohlschaufel 1 aus Figur 1 weist in ihrem Vorderkantenkanal 10 eine erste Einsteckrippe 12 und die Hohlschaufel 1 aus Figur 2 weist in ihrem Vorderkantenkanal 10 eine zweite Einsteckrippe 13 auf. Dazu weisen die Hohlschaufelkörper in Figuren 1 und 2 an der Druckseite 4 zwei Schaufelverbindungselemente und an der Saugseite 5 zwei Schaufelverbindungselemente in Form von in die Schaufelwand 6 eingebrachter Schaufelnuten 24 auf. Die Schaufelnuten 24 erstrecken sich in Richtung der Schaufelhöhe, so dass die erste Einsteckrippe 12 und die zweite Einsteckrippe 13 durch ein Schieben in der Richtung der Schaufelhöhe in den Hohlschaufelkörper eingebracht werden können.The hollow blade 1 off FIG. 1 has in its leading edge channel 10, a first Einsteckrippe 12 and the hollow blade 1 from FIG. 2 has in its leading edge channel 10, a second Einsteckrippe 13. For this purpose, the hollow blade body in Figures 1 and 2 on the pressure side 4 two blade connecting elements and on the suction side 5 two blade connecting elements in the form of introduced into the blade wall 6 blade grooves 24. The blade grooves 24 extend in Direction of the blade height, so that the first Einsteckrippe 12 and the second Einsteckrippe 13 can be introduced by sliding in the direction of the blade height in the hollow blade body.

Die erste Einsteckrippe 12 und die zweite Einsteckrippe 13 weisen zwei fest miteinander verbundene Querstege auf, die in Richtung von der Vorderkante 2 zur Hinterkante 3 der Hohlschaufel 1 nebeneinander angeordnet sind, wobei an jedem der Längsenden der Querstege mindestens eins der Rippenverbindungselemente angeordnet ist. Die Rippenverbindungselemente weisen jeweils einen Vorsprung auf, der von dem jeweiligen Quersteg vorsteht. Die Rippenverbindungselemente stehen mit jeweils einer der Schaufelwandnuten 24 in Eingriff.The first Einsteckrippe 12 and the second Einsteckrippe 13 have two fixedly interconnected transverse webs, which are arranged in the direction of the front edge 2 to the trailing edge 3 of the hollow blade 1 side by side, wherein at each of the longitudinal ends of the transverse webs at least one of the rib connection elements is arranged. The rib connection elements each have a projection which projects from the respective transverse web. The rib fasteners are engaged with one of the blade wall grooves 24, respectively.

Der erste Quersteg gemäß Figur 1 ist gebildet von einem ersten Endquersteg 20, an dessen einem Ende eins der in Eingriff mit der Saugseite 5 stehenden Rippenverbindungselemente angeordnet ist und an dessen anderem Ende ein erster Längssteg 21 fest angebracht ist, von einem zweiten Endquersteg 20, an dessen einem Ende eins der in Eingriff mit der Druckseite 4 stehenden Rippenverbindungselemente angeordnet ist und an dessen anderem Ende ein zweiter Längssteg 21 fest angebracht ist, und von einem Mittelquersteg 19, an dessen Längsenden der erste und zweite Längssteg 21 fest angebracht sind. Der zweite Quersteg 24 gemäß Figur 2 ist gebildet von einem dritten Endquersteg 20, an dessen einem Ende das andere der in Eingriff mit der Saugseite 5 stehende Rippenverbindungselemente angeordnet ist und an dessen anderem Längsende der erste Längsquersteg fest angebracht ist, von einem vierten Endquersteg 20, an dessen einem Ende das andere der in Eingriff mit der Druckseite 4 stehende Rippenverbindungselemente angeordnet ist und an dessen anderem Ende der zweite Längsquersteg 21 fest angebracht ist, und von dem Mittelquersteg 19.The first crosspiece according to FIG. 1 is formed by a first Endquersteg 20, one end of which is arranged in engagement with the suction side 5 rib fasteners and at the other end a first longitudinal ridge 21 is fixedly mounted, from a second Endquersteg 20, at one end one of in Engaging with the pressure side 4 standing rib connection elements is arranged and at the other end a second longitudinal web 21 is fixedly mounted, and by a central transverse web 19, at the longitudinal ends of the first and second longitudinal web 21 are fixedly mounted. The second crossbar 24 according to FIG. 2 is formed by a third Endquersteg 20, at one end of the other of the standing in engagement with the suction side 5 rib connection elements is arranged and at the other longitudinal end of the first Längsquersteg is firmly attached, by a fourth Endquersteg 20, at one end the other of the is arranged in engagement with the pressure side 4 standing rib connection elements and at the other end of the second longitudinal transverse web 21 is fixedly mounted, and of the central transverse web 19th

Die beiden Querstege gemäß Figur 2 sind gebildet von einem ersten Quersteg 22 und einem zweiten Quersteg 22. Die zweite Einsteckrippe 13 weist weiterhin einen Längssteg 23 auf, dessen Längsenden fest mit dem ersten Quersteg 22 und dem zweiten Quersteg 22 verbunden sind. Wie es aus Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist jeder der beiden Vorderkantenkanäle 10 durch die jeweilige Einsteckrippe 12, 13 in vier Teilkanäle unterteilt. In jeden der Teilkanäle ist jeweils ein ringförmiges Prallblech 34 mit jeweils einer Mehrzahl an Löchern eingebracht, so dass alle innen liegenden Oberflächen der Hohlschaufeln 1 durch ein Kühlfluid, welches sich im Inneren der ringförmigen Prallbleche 34 befindet, senkrecht anströmbar sind.The two transverse webs according to FIG. 2 are formed by a first transverse web 22 and a second transverse web 22. The second Einsteckrippe 13 further includes a longitudinal ridge 23, the longitudinal ends are fixedly connected to the first transverse web 22 and the second crossbar 22. Like it out Figures 1 and 2 it can be seen, each of the two leading edge channels 10 is divided by the respective Einsteckrippe 12, 13 into four sub-channels. In each of the sub-channels in each case an annular baffle plate 34 is introduced, each having a plurality of holes, so that all inner surfaces of the hollow blades 1 by a cooling fluid, which is located in the interior of the annular baffles 34, are flowed perpendicular to.

Der Hohlschaufelkörper gemäß Figur 3 weist als Schaufelverbindungselemente einen an der Saugseite 5 angebrachten ersten Schaufelvorsprung 26a und einen an der Druckseite 4 angebrachten zweiten Schaufelvorsprung 26b auf. Der erste Schaufelvorsprung 26a begrenzt mit der saugseitigen Schaufelwand 6 eine erste Nut 36 und der zweite Schaufelvorsprung 26b begrenzt mit der druckseitigen Schaufelwand 6 eine zweite Nut 37. Die erste Nut 36 ist zur Vorderkante 2 hin offen und die zweite Nut 37 ist zur Hinterkante 3 hin offen. Die Hohlschaufel 1 gemäß Figur 3 weist eine dritte Einsteckrippe 14 auf, die einen Quersteg 25 sowie als Rippenverbindungselemente einen ersten Rippenvorsprung 38 und einen zweiten Rippenvorsprung 39 aufweist. Der erste Rippenvorsprung 38 steht von der dritten Einsteckrippe 14 in Richtung zu der Hinterkante 3 vor und der zweite Rippenvorsprung 39 steht von der dritten Einsteckrippe 14 in Richtung zu der Vorderkante 2 vor. Dadurch ist erreicht, dass durch eine Drehbewegung der dritten Einsteckrippe 14 um eine Drehachse 35 in einer Drehrichtung 40 der erste Rippenvorsprung 38 mit der ersten Nut 36 und gleichzeitig der zweite Rippenvorsprung 39 mit der zweiten Nut 37 in Eingriff bringbar ist.The hollow blade body according to FIG. 3 has as a blade connecting elements attached to the suction side 5 first blade projection 26a and attached to the pressure side 4 second blade projection 26b. The first blade projection 26a defines a first groove 36 with the suction-side blade wall 6, and the second blade projection 26b defines a second groove 37 with the pressure-side blade wall 6. The first groove 36 is open towards the front edge 2 and the second groove 37 is toward the trailing edge 3 open. The hollow blade 1 according to FIG. 3 has a third plug-in rib 14, which has a transverse web 25 as well as rib connecting elements a first rib projection 38 and a second rib projection 39. The first rib projection 38 protrudes from the third plug-in rib 14 toward the rear edge 3, and the second rib protrusion 39 projects from the third plug-in rib 14 toward the front edge 2. It is thereby achieved that by a rotational movement of the third plug-in rib 14 about a rotation axis 35 in a rotational direction 40, the first rib projection 38 with the first groove 36 and at the same time the second rib projection 39 with the second groove 37 can be brought into engagement.

Figur 4 zeigt in einer Vergrößerung den ersten Schaufelvorsprung 26a und den ersten Rippenvorsprung 38 aus Figur 3. Der erste Schaufelvorsprung 26a bildet zusammen mit dem ersten Rippenvorsprung 38 eine Winkelverbindung. Dazu hat der erste Schaufelvorsprung 26a die Form eines rechten Winkels, den die dritte Einsteckrippe 14 umgreift. Figur 5 zeigt eine Hohlschaufel 1 mit einer vierten Einsteckrippe 15, die in Eingriff mit einem von der Schaufelwand 6 vorstehenden dritten Schaufelvorsprung 27 steht. Die vierte Einsteckrippe 15 bildet mit dem dritten Schaufelvorsprung 27 ebenfalls eine Winkelverbindung. Diese unterscheidet sich von der Winkelverbindung gemäß Figur 4 darin, dass der dritte Schaufelvorsprung 27 an dem freiliegenden Ende des rechten Winkels einen weiteren rechten Winkel aufweist, so dass der dritte Schaufelvorsprung 27 eine zur Schaufelwand 6 offene Nut aufweist, in die die vierte Einsteckrippe 15 eingreift. FIG. 4 shows in an enlargement of the first blade projection 26a and the first rib projection 38 from FIG. 3 , The first blade projection 26a forms an angular connection together with the first rib projection 38. This is the first Blade projection 26 a, the shape of a right angle, the third Einsteckrippe 14 surrounds. FIG. 5 shows a hollow blade 1 with a fourth plug-in rib 15, which is in engagement with a projecting from the blade wall 6 third blade projection 27. The fourth plug-in rib 15 also forms an angular connection with the third blade projection 27. This differs from the angle joint according to FIG. 4 in that the third blade projection 27 has a further right angle at the exposed end of the right angle, so that the third blade projection 27 has an open groove to the blade wall 6, in which the fourth plug-in rib 15 engages.

Figur 6 zeigt eine Hohlschaufel 1 mit einer fünften Einsteckrippe 16. Als Schaufelverbindungselement weist der Hohlschaufelkörper einen vierten Schaufelvorsprung 28 auf und als Rippenverbindungselement weist die fünfte Einsteckrippe 16 eine schwalbenschwanzförmige Nut auf, die zusammen eine Schwalbenschanzverbindung bilden. Dazu weist der vierte Schaufelvorsprung 28 einen Schwalbenschwanz auf, der in die schwalbenschwanzförmige Nut der fünften Einsteckrippe 16 eingreift. Dabei ist es ebenso denkbar, dass die fünfte Einsteckrippe 16 einen Schwalbenschwanz aufweist, der in eine Nut des Hohlschaufelkörpers eingreift. FIG. 6 shows a hollow blade 1 with a fifth plug-in rib 16. As a blade connecting element, the hollow blade body has a fourth blade projection 28 and as a rib connection element, the fifth plug-in rib 16 has a dovetail groove, which together form a dovetail connection. For this purpose, the fourth blade projection 28 has a dovetail which engages in the dovetail-shaped groove of the fifth plug-in rib 16. It is also conceivable that the fifth plug-in rib 16 has a dovetail which engages in a groove of the hollow blade body.

Figur 7 zeigt eine Hohlschaufel 1 mit einer sechsten Einsteckrippe 17. Als Schaufelverbindungselement weist der Hohlschaufelkörper einen fünften Schaufelvorsprung 29 auf, der die Form eines rechteckigen Winkels hat und an dessen der Innenseite 9 gegenüberliegenden Fläche Zähne angeordnet sind. Als Rippenverbindungselement weist die sechste Einsteckrippe 17 einen Vorsprung auf, an dem ebenfalls Zähne angeordnet sind. Die Zähne der sechsten Einsteckrippe 17 und die Zähne des fünften Schaufelvorsprungs 29 greifen ineinander und bilden dadurch eine Verzahnung. Die Zähne der sechsten Einsteckrippe 17 und des fünften Schaufelvorsprungs 29 sind dabei derart geformt, dass beim in Eingriff stehen eine Relativbewegung der sechsten Einsteckrippe 17 und des fünften Schaufelvorsprungs 29 in einer Richtung von der Druckseite 4 zur Saugseite 5 nicht ermöglicht ist. Gleichzeitig ist eine Relativbewegung in Richtung von der Vorderkante 2 zur Hinterkante 3 ermöglicht, so dass die Zähne in Eingriff bringbar sind. Indem die Relativbewegung von der Druckseite zur Saugseite unterbunden ist, ist es ermöglicht, dass zwischen der sechsten Einsteckrippe 17 und der Schaufelwand 6 ein Spalt ausgebildet sein kann. FIG. 7 shows a hollow blade 1 with a sixth plug-in rib 17. As a blade connecting element, the hollow blade body on a fifth blade projection 29 which has the shape of a rectangular angle and on the inside of the opposite surface 9 teeth are arranged. As a rib connection element, the sixth plug-in rib 17 has a projection on which teeth are likewise arranged. The teeth of the sixth plug-in rib 17 and the teeth of the fifth blade projection 29 engage with each other and thereby form a toothing. The teeth of the sixth plug-in rib 17 and of the fifth blade projection 29 are shaped such that when in engagement there is a relative movement of the sixth plug-in rib 17 and the fifth blade projection 29 in a direction from the pressure side 4 to the suction side 5 is not possible. At the same time, a relative movement in the direction from the front edge 2 to the trailing edge 3 is made possible so that the teeth can be brought into engagement. By preventing the relative movement from the pressure side to the suction side, it is possible that a gap may be formed between the sixth plug-in rib 17 and the blade wall 6.

Figur 8 zeigt eine Hohlschaufel 1 mit einer siebten Einsteckrippe 18. Als Schaufelverbindungselement weist der Hohlschaufelkörper einem sechsten Schaufelvorsprung 30 auf und als Rippenverbindungselement weist die siebte Einsteckrippe 18 eine Nut auf, die zusammen eine Omegaverbindung bilden. Dazu hat der sechste Schaufelvorsprung 30 die Form eines rechten Winkels, an dessen freistehendem Ende eine Verdickung angeformt ist. Die Verdickung greift in die Nut der siebten Einsteckrippe 18 ein. Dabei ist es ebenso denkbar, dass die siebte Einsteckrippe 18 an ihrem Ende eine Verdickung aufweist, die in eine Nut des Hohlschaufelkörpers eingreift. FIG. 8 shows a hollow blade 1 with a seventh plug-in rib 18. As a blade connecting element, the hollow blade body has a sixth blade projection 30 and as a rib connection element, the seventh plug-in rib 18 has a groove, which together form an omega connection. For this purpose, the sixth blade projection 30 has the shape of a right angle, at the freestanding end of a thickening is formed. The thickening engages in the groove of the seventh insertion rib 18. It is also conceivable that the seventh plug-in rib 18 has at its end a thickening which engages in a groove of the hollow blade body.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (12)

Hohlschaufelkörper für eine Hohlschaufel (1),
mit einer Schaufelwand (6) mit einer Druckseite (4), die an ihrer Innenseite (9) mindestens ein erstes Schaufelverbindungselement aufweist, und einer Saugseite (5), die an ihrer Innenseite (9) mindestens ein dem ersten Schaufelverbindungselement gegenüberliegendes zweites Schaufelverbindungselement aufweist,
wobei das erste Schaufelverbindungselement mit mindestens einem ersten Rippenverbindungselement, das an einem ersten Längsende einer Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist, und das zweite Schaufelverbindungselement mit mindestens einem zweiten Rippenverbindungselement, das an einem dem ersten Längsende abgewandten zweiten Längsende der Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist, derart in Eingriff bringbar ist, dass die Einsteckrippe (12 bis 18) an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel (1) bewirkt.Hollow blade body for a hollow blade (1),
a vane wall (6) having a pressure side (4) having at least a first vane connecting element on its inner side (9) and a suction side (5) having on its inner side (9) at least one second vane connecting element opposite the first vane connecting element,
wherein the first vane connection element is provided with at least one first rib connection member disposed at a first longitudinal end of a male rib (12-18) and the second vane connector with at least one second rib joint member disposed at a second longitudinal end of the male rib (12-18) remote from the first longitudinal end ) is arranged, is engageable in such a way that the Einsteckrippe (12 to 18) is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade (1). Hohlschaufelkörper gemäß Anspruch 1,
wobei mindestens eins der Schaufelverbindungselemente mindestens eine in die Schaufelwand (6) eingebrachte Schaufelwandnut (24) aufweist.Hollow-blade body according to claim 1,
wherein at least one of the blade connecting elements has at least one blade wall groove (24) introduced into the blade wall (6). Hohlschaufelkörper gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei mindestens eins der Schaufelverbindungselemente mindestens einen von der Schaufelwand (6) vorstehenden Schaufelvorsprung (26 bis 30) aufweist.Hollow-blade body according to claim 1 or 2,
wherein at least one of the blade connection elements has at least one blade projection (26 to 30) projecting from the blade wall (6). Hohlschaufelkörper gemäß Anspruch 3,
wobei das erste und das zweite Schaufelverbindungselement jeweils einen von der Schaufelwand (6) vorstehenden Schaufelvorsprung aufweisen, der mit der Schaufelwand (6) eine Nut (36, 37) begrenzt,
wobei eine der beiden Nuten (36, 37) zur Vorderkante (2) des Hohlschaufelkörpers hin offen ist und die andere der beiden Nuten (36, 37) zur Hinterkante (3) des Hohlschaufelkörpers hin offen ist, so dass durch eine Drehbewegung der Einsteckrippe (12 bis 18) die Rippenverbindungselemente in Eingriff mit den Schaufelverbindungselementen bringbar sind.Hollow-blade body according to claim 3,
the first and the second blade connecting element each having a blade projection projecting from the blade wall (6), which with the blade wall (6) delimits a groove (36, 37),
wherein one of the two grooves (36, 37) to the front edge (2) of the hollow blade body is open and the other of the both grooves (36, 37) to the trailing edge (3) of the hollow blade body is open, so that by a rotational movement of the Einsteckrippe (12 to 18), the rib connecting elements are engageable with the blade connecting elements. Hohlschaufelkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Hohlschaufelkörper eine sich von der Druckseite (4) zur Saugseite (5) erstreckende Schaufelrippe (7) aufweist, so dass im Inneren des Hohlschaufelkörpers ein im Bereich der Vorderkante (2) des Hohlschaufelkörpers angeordneter Vorderkantenkanal (10) und ein im Bereich der Hinterkante (3) angeordneter Hinterkantenkanal (11) gebildet ist, wobei die Schaufelverbindungselemente im Vorderkantenkanal (10) angeordnet sind.Hollow-blade body according to one of claims 1 to 4,
wherein the hollow blade body has a blade rib (7) extending from the pressure side (4) to the suction side (5), so that inside the hollow blade body a leading edge channel (10) arranged in the region of the front edge (2) of the hollow blade body and one in the region of the trailing edge (3) arranged rear edge channel (11) is formed, wherein the blade connecting elements in the leading edge channel (10) are arranged. Einsteckrippe für eine Hohlschaufel (1),
mit mindestens einem ersten Rippenverbindungselement, das an mindestens einem ersten Längsende der Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist, und einem zweiten Rippenverbindungselement, das an einem dem ersten Längsende abgewandten zweiten Längsende der Einsteckrippe (12 bis 18) angeordnet ist,
wobei das erste Rippenverbindungselement mit mindestens einem an der Innenseite (9) einer Druckseite (4) einer Schaufelwand (6) eines Hohlschaufelkörpers (1) angeordneten ersten Schaufelverbindungselement und das zweite Rippenverbindungselement mit mindestens einem an der Innenseite (9) einer Saugseite (4) der Schaufelwand (6) angeordneten zweiten Schaufelverbindungselement, das dem ersten Schaufelverbindungselement gegenüberliegend angeordnet ist, derart in Eingriff bringbar ist, dass die Einsteckrippe (12 bis 18) an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel (1) bewirkt.Einsteckrippe for a hollow blade (1),
at least one first rib connection element arranged on at least one first longitudinal end of the plug-in rib (12 to 18) and a second rib connection element arranged on a second longitudinal end of the plug-in rib (12 to 18) facing away from the first longitudinal end,
wherein the first rib connection element has at least one first blade connecting element arranged on the inside (9) of a pressure side (4) of a blade wall (6) of a hollow blade body (1) and the second rib connection element having at least one on the inside (9) of a suction side (4) Blade wall (6) arranged second blade connecting element, which is arranged opposite the first blade connecting element, can be brought into engagement, that the Einsteckrippe (12 to 18) is fixed to the hollow blade body and causes a stiffening of the hollow blade (1). Einsteckrippe gemäß Anspruch 6,
wobei die Einsteckrippe eine Drehachse sowie das erste und zweite Rippenverbindungselement jeweils einen Rippenvorsprung (38, 39) aufweisen,
wobei bei einer Drehbewegung der Einsteckrippe (12 bis 18) um die Drehachse in einer Drehrichtung die Rippenvorsprünge (38, 39) in ihrer Drehrichtung von der Einsteckrippe (12 bis 18) vorstehen, so dass mit der Drehbewegung die Rippenvorsprünge (38, 39) mit Nuten (36, 37) der Schaufelverbindungselemente in Eingriff bringbar sind.Plug-in rib according to claim 6,
wherein the plug-in rib has a rotation axis and the first and second rib connection elements each have a rib projection (38, 39),
wherein upon a rotational movement of the plug-in rib (12 to 18) about the axis of rotation in a rotational direction, the rib projections (38, 39) protrude in their rotational direction from the plug-in rib (12 to 18), so that with the rotational movement of the rib projections (38, 39) Grooves (36, 37) of the blade connecting elements can be brought into engagement. Einsteckrippe gemäß einem Anspruch 6 oder 7,
wobei die Einsteckrippe (12, 13) mindestens zwei fest miteinander verbundene Querstege (19, 20, 22) aufweist, die in Richtung von der Vorderkante (2) zur Hinterkante (3) der Hohlschaufel (1) nebeneinander angeordnet sind,
wobei an jedem der Längsenden der Querstege (19, 20, 22) mindestens eins der Rippenverbindungselemente angeordnet ist.Plug-in rib according to claim 6 or 7,
wherein the plug-in rib (12, 13) has at least two fixedly interconnected transverse webs (19, 20, 22) which are arranged in the direction of the front edge (2) to the trailing edge (3) of the hollow blade (1) side by side,
wherein at each of the longitudinal ends of the transverse webs (19, 20, 22) at least one of the rib connection elements is arranged. Einsteckrippe gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8,
wobei die Einsteckrippe durch ein Gießverfahren, durch Biegen eines Blechs, durch selektives Lasersintern und/oder selektives Laserschmelzen hergestellt ist.Plug-in rib according to one of claims 6 to 8,
wherein the plug-in rib is made by a casting process, by bending a sheet, by selective laser sintering and / or selective laser melting. Hohlschaufel für eine Strömungsmaschine,
mit einem Hohlschaufelkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und einer Einsteckrippe (12 bis 18) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9,
wobei das erste Schaufelverbindungselement mit dem ersten Rippenverbindungselement und das zweite Schaufelverbindungselement mit dem zweiten Rippenverbindungselement derart in Eingriff stehen, dass die Einsteckrippe (12 bis 18) an dem Hohlschaufelkörper festgelegt ist und eine Versteifung der Hohlschaufel (1) bewirkt.Hollow scoop for a turbomachine,
with a hollow blade body according to one of claims 1 to 5 and a plug-in rib (12 to 18) according to one of claims 6 to 9,
wherein the first vane connection member is engaged with the first rib joint member and the second vane joint member is engaged with the second rib joint member such that the nipping rib (12-18) is fixed to the hollow vane body and causes stiffening of the hollow vane (1). Hohlschaufel gemäß Anspruch 10,
wobei die in Eingriff mit den Rippenverbindungselementen stehenden Schaufelverbindungselemente eine Winkelverbindung, eine Schwalbenschwanzverbindung, eine Verzahnung und/oder eine Omegaverbindung bilden.Hollow blade according to claim 10,
wherein the blade connecting elements in engagement with the rib connection elements form an angle connection, a dovetail connection, a toothing and / or an omega connection. Hohlschaufel gemäß Anspruch 10 oder 11,
wobei die Hohlschaufel (1) ein eine Mehrzahl an Löchern aufweisendes Prallblech aufweist, das derart im Inneren der Hohlschaufel (1) angeordnet ist, dass via die Löcher die Oberfläche der Einsteckrippe (12 bis 18) mit einem Kühlfluid anströmbar ist.Hollow blade according to claim 10 or 11,
wherein the hollow blade (1) has a plurality of holes having baffle plate, which is arranged in such a way in the interior of the hollow blade (1) that via the holes, the surface of the Einsteckrippe (12 to 18) is flowed against with a cooling fluid.
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