EP3473808A1 - Blade for an internally cooled turbine blade and method for producing same - Google Patents

Blade for an internally cooled turbine blade and method for producing same Download PDF

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EP3473808A1
EP3473808A1 EP17197244.1A EP17197244A EP3473808A1 EP 3473808 A1 EP3473808 A1 EP 3473808A1 EP 17197244 A EP17197244 A EP 17197244A EP 3473808 A1 EP3473808 A1 EP 3473808A1
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rib
airfoil
cooling hole
cooling
cavity
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Tobias Buchal
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • F05D2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling

Definitions

  • the invention relates to an airfoil for an internally cooled turbine blade according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for producing a blade.
  • Turbine blades and their blades are long known from the extensive existing state of the art.
  • they are designed to be coolable. They have to inside a cavity, which can be flowed through during operation of a coolant, usually cooling air.
  • a coolant usually cooling air.
  • the cooling air heated by flowing through is blown into the working fluid of the gas turbine and admixed thereto. If the cooling fluid is cooling air, this is taken from the compressor associated with the gas turbine.
  • this can continue to contain dust and dirt particles that can be deposited in it as it flows through the compressor and also when flowing through the turbine blade.
  • special shaped inlets can be used for cooling air openings. In this case, it is achieved by an ovalization of the inlet region of the cooling air hole that a entrained particle can not penetrate into the hole.
  • the disadvantage is that such hole enemas can not be produced on the inside of usually produced by investment casting blades by drilling, but only by casting.
  • the cooling air holes then have a comparatively large diameter of at least about 2 mm, which undesirably increases the cooling air consumption. Smaller diameters can not be produced with sufficient accuracy.
  • the object of the invention is therefore to provide an airfoil for an internally cooled turbine blade, the cooling holes has a lower tendency to fouling entrained in the cooling air particles.
  • Another object of the invention is to provide a method by means of which blades according to the invention can be produced simply and with increased reliability than heretofore.
  • This first object is achieved by an airfoil according to claim 1 and the second-mentioned object by a manufacturing method according to claim 11.
  • the present invention contemplates that in an airfoil for an internally cooled turbine blade, comprising a suction side sidewall and a pressure sidewall extending from a common leading edge to a common trailing edge and in a spanwise direction from a root end to a head end, at least one cavity partially enclose, wherein the head-side end comprises a top wall bounding the cavity top wall, in which at least one cooling hole, preferably a plurality of cooling holes for discharging internally flowable cooling fluid is or are in the cavity at least one of the top wall in the direction of the foot side Endrangende rib, preferably a plurality of such ribs, protruding from the inner surface of the suction-side side wall surrounding this rib or of the inner surface of the pressure-side side wall surrounding this rib and that a - related on the cooling fluid - inflow opening of the at least one cooling hole in the respective ribs opens laterally.
  • the invention is based on the finding that the lateral arrangement of the inflow opening of the cooling hole in a From the inner surface of the side wall protruding rib, the inflow of entrained in the cooling air particles significantly impeded. Due to the difficult influx of particles into the cooling hole, the risk of clogging decreases, which can increase the service life of the airfoil and a turbine blade equipped therewith.
  • the lateral arrangement of the inflow opening in the rib can be realized in the case of rectilinear cooling holes, when a channel axis of the cooling hole is arranged inclined relative to the longitudinal direction of the rib between the head-end and foot-end. It is irrelevant whether the cooling hole or the rib is strictly radially aligned.
  • the laterally arrangement can be realized if the cooling hole along its channel axis is not rectilinear, but curved. Then it is sufficient if the cooling hole in the region of the inflow opening - ie immediately downstream thereof - is inclined relative to the local longitudinal extension of the rib.
  • Such curved cooling holes can be easily produced by erosion.
  • the orientation of the rib is of minor relevance. In both cases, a grinding or slate cut results to form an elliptical inflow opening.
  • the inflow opening has an elliptical shape with a smaller axis and a larger axis, wherein the smaller axis is smaller than the diameter of the remaining cooling hole.
  • Such an inflow opening can be produced in the airfoil or in the turbine blade by eroding or by laser drilling. Due to the further reduced size of the inflow opening, particles which are very similar or larger than the diameter of the remaining cooling hole do not enter the cooling hole. Only those which are so small that they are discharged again without being adhered to them with the cooling fluid arrive. This reduces the risk of blockage of the cooling hole.
  • the rib in question in a normal Spannweiteraum cross-sectional plane a curved contour with a - based on the remaining inner surface - maximum rib height H, wherein the inflow-side end of the respective cooling hole is arranged laterally of the location of the maximum rib height
  • the rib may also have an angular, for example triangular or rectangular contour instead of the curved contour.
  • in conjunction with the curved rib contour can be achieved by drilling the cooling hole a contour for the inflow opening, which is similar to an employee ellipse.
  • the longer axis of the ellipse is parallel or acute-angled to the inner surface of the respective side wall, but arranged in the rib surface. Due to the elliptical inlet contour of the inflow opening, a comparatively narrow inlet slot can be provided while achieving a comparatively large inflow cross-section, whose shorter axis is selected to be smaller than the diameter of particles typically entrained in the cooling air. The risk of constipation can therefore be reduced.
  • the rib in question is inclined starting from its head-side end to its end arranged at the end in the direction of the front edge or in the direction of the trailing edge.
  • the rib in question preferably extends straight from its head-side end to its foot-side end, but the longitudinal extent of the rib with respect Spannweiteiques an angle greater than 0 °, for example 25 °.
  • the cavity adjoining the respective rib is such that its essential coolant supply is arranged on that side of the respective rib which faces away from the surface of the rib which has the inflow-side end of the cooling hole.
  • the respective partial cavity of the airfoil, in which the rib in question is arranged is supplied with coolant at a certain position.
  • the respective rib is located downstream of this specific position of the coolant supply, wherein the upstream end of the cooling hole is disposed on the side of the rib, which is opposite to the incoming cooling air flow; the inflow opening is arranged in the lee of the respective rib.
  • the inflow-side end is in the slipstream. Particles entrained in the coolant thus flow along the inner surface of the respective side wall to the rib, are lifted off the latter and then forcibly flow through the inflow opening of the cooling hole due to their inertia, without being able to enter it.
  • This design significantly reduces the likelihood of blockage of cooling holes.
  • At least one sealing tip is arranged on the outwardly facing surface of the tip wall, wherein more preferably the relevant Cooling hole extends at least partially, preferably completely through said sealing tip.
  • sealing tips can be provided, which are internally cool despite their relatively small wall thickness.
  • the wall thicknesses of such sealing tips may have a size of about 2 mm, wherein the cooling holes may have a diameter of 1.0 mm and smaller.
  • rib and cooling hole pairs according to the invention can be applied to both side walls of the airfoil. It is of course also possible to produce such airfoils or turbine blades by additive methods, for example selective laser melting or the like.
  • FIG. 1 shows a turbine blade 10 in a perspective view.
  • the turbine blade 10 is according to FIG. 1 designed as a blade. It comprises a fir tree-shaped blade root 12 and a platform 14 arranged thereon. Accordingly, the platform 14 is adjoined by an airfoil 16 which is aerodynamically curved. Whether the blade 16 is covered by a thermal protective layer or not, is irrelevant to the invention.
  • the airfoil 16 includes a suction sidewall 22 and a pressure sidewall 24. Relative to a hot gas flowing around the airfoil 16, these walls extend from a leading edge 18 to a trailing edge 20. Along the trailing edge 20 are provided a plurality of coolant venting orifices 28 are separated by webs 30 disposed therebetween.
  • the airfoil 16 extends along a spanwise direction, which coincides with a radial direction of a turbine, from a root end 26 to a head end 27.
  • the latter is also known as a blade tip.
  • FIG. 2 shows a sectional view through the airfoil 16 according to the section line II - II as a first embodiment of an airfoil 16 according to the invention in the FIG. 2 only the radial outer end of the blade 16, ie the blade tip, is shown in relation to the span or radial direction R of the gas turbine.
  • the airfoil 1 Installed in a gas turbine, the airfoil 1 extends in the radial direction R.
  • Further axes of the gas turbine are denoted by A and U, where A stands for axial direction and U represents the circumferential direction. These are subsequently used as needed to simplify the description of the arrangement.
  • the airfoil 16 has at the head end 27 a top wall 34 which defines a cavity 32 to the outside.
  • the tip wall 34 is substantially at a right angle to the suction-side side wall 22 and passes into this.
  • a rib 38 is arranged on an inner surface 40 of the suction-side side wall 22 facing the cavity 32.
  • the rib 38 extends rectilinearly from its head end 46 to its base end 44.
  • a further extending in the axial direction rib 39 is provided to deflect at possibly radially occurring cooling flow particles.
  • a sealing tip 48 is also arranged and part of this.
  • Such sealing tips also known in English as “squealer tips”, are usually perceived as radial extensions of the side walls 22, 24 of the turbine blade 10. They serve to reduce a gap between the blade tip and the opposed hot gas path boundary of the gas turbine.
  • the sealing tips 48 may be disposed continuously with respect to the outer side surfaces of the suction-side side wall 22 and the pressure-side side wall 24, respectively, as shown.
  • a cooling hole 36 extends through the top wall 34 together with the sealing tip 48 into the rib 38.
  • the cooling hole 36 has an inflow opening 42 for a cooling fluid.
  • a cooling fluid which can be supplied to the cavity 32, can flow into said opening 42, flow along the cooling hole 36 and exit at the outer end. Meanwhile, the cooling fluid cools the local area of the suction side wall 22, the tip wall 34, and more particularly, the sealing tip 48. It will be understood that at the blade tip of a turbine blade 10, more of those shown and described in more detail below Pairs of cooling holes 36 and ribs 38 may be provided. This is especially true when the sealing tip 48 extends along the entire circumference of the airfoil 16.
  • the cooling hole 36 does not necessarily have to extend through the sealing tip 48. According to an alternative embodiment, the cooling hole 36 also end laterally of the sealing tip 48. It can end, for example, on the hot gas side or in the top clearance 39.
  • FIG. 3 shows the top view of the interior of the blade tip according to the section line III-III FIG. 2 . Due to the reference of the different directions when the airfoil 16 is installed in a gas turbine, it can be seen that the rib 38 is inclined with respect to the radial direction.
  • the rib 38 according to the embodiment shown here extends in a straight-line manner from its head-side end 46 to its foot-side end 44.
  • the cooling hole 36 extending through the sealing tip 48, the tip wall 34, into the rib 38 is parallel to the radial direction R aligned, but inclined in the circumferential direction ( Fig. 2 ).
  • a channel axis 37 of the cooling hole 36 in the region of the inflow opening 42 is inclined at an obtuse angle with respect to the longitudinal extent of the rib 38.
  • the cooling hole 36 as well as the rib 38 in the circumferential direction U and / or in the axial direction A may be inclined.
  • An axially inclined cooling hole 36 is as a second embodiment in FIG. 5 shown and empties in the radially outwardly curved rib 38. Further shows FIG. 5
  • an elliptical inflow opening 42 whose shorter axis 54 is smaller than the diameter of the remaining, in cross-section circular cooling hole 36th
  • FIG. 4 shows the section through the blade tip side end 27 of the airfoil 16 according to the section line IV-IV FIG. 2 ,
  • two ribs 38 according to the invention are provided on the suction side, the first of which protrudes asymmetrically from the inner surface 40 of the suction-side side wall 22.
  • the second of the two ribs 38 according to the invention in this cross-sectional view which cross-sectional plane is normal to the radial direction R, is triangular in shape.
  • the transition from the inner surface 40 to the side surface of the rib 38 can also be designed steplessly and thus aerodynamically with low loss, in particular on its inflow side.
  • the cooling holes 36 open into one of the side surfaces of the ribs 38.
  • the position of the opening 42 is according to the invention in the side surface of the rib 38, which is arranged away from a maximum rib height H.
  • the rib height H is based on the remaining inner surface 40 of the suction-side wall 22.
  • a cooling fluid preferably cooling air
  • the cooling fluid flows through the cavity 32, and the cooling fluid has a predetermined main flow direction 50 due to the topology of the cavity 32 and the position of a cooling air feed and the position of adjacent outflow passages.
  • This main flow direction is to be determined in the immediate vicinity of the rib 38 according to the invention. Since the cooling fluid can never be completely free of dirt particles, it is advantageous if the inflow opening 42 of the cooling hole 36 is arranged on the side of the respective rib 38 which faces away from the cooling fluid flowing towards the relevant rib.
  • the inflow opening 42 of the cooling hole 36 is, so to speak, in the lee of the lee - the maximum rib height H. From the cooling fluid entrained particles are due to the shape of the rib 38 directed into a flow path in which they increasingly with distance traveled away from the inner surfaces of the side walls 22, 24 to the location of the maximum rib height H. Then they flow due to their inertia and of the inlet opening 42 pointing away flow direction past it; they can only flow into the cooling hole 36 under difficult conditions. As a result, particle-poorer air-in comparison with the prior art-flows into the cooling holes 36 and thus the risk of blockage is reduced. This allows the use of cooling holes 36 with a particularly small diameter, for example, less than a millimeter at a reduced risk of clogging of the inlet openings 42 and the cooling holes 36 by entrained particles.
  • the inflow opening 42 of the opening into the rib 38 cooling holes 36 is not circular, but elliptically inclined with a longer axis and a shorter axis. Even thereby, it would be difficult for the linear cooling hole 36 in alignment flowing cooling air particles to flow into the respective cooling hole 36.
  • the cooling hole 36 can be made after drilling the turbine blade 10 by drilling subsequently.
  • the inclined rib 38 (FIG. Fig. 3 ) has the advantage that the cooling hole 36 can be located in a comparatively large axial section AB.
  • the cooling hole 36 has an elliptically shaped inflow opening 42, which is always located on the side lying downstream of the incoming cooling fluid in the lee. This improves the manufacturability of such a turbine blade 10, since the section AB, in which the cooling hole is to be drilled, is comparatively large and thus easier to hit.
  • the invention provides an airfoil 16 for an internally cooled turbine blade 10 comprising a suction side wall 22 and a pressure side sidewall 24 extending from a common leading edge 18 to a common trailing edge 20 and in a spanwise direction from a root end 26 to a head end Extending end 27 at least partially enclose a cavity, wherein the head-side end 27 comprises a cavity 32 head-bounding top wall 34 in which at least one cooling hole 36, preferably more cooling holes 36 is provided for discharging flowable inside cooling fluid or are.
  • rib in the cavity 32 at least one extending from the top wall 34 in the direction of the foot end 42 rib preferably a plurality of such ribs 38 from which this rib surrounding inner surfaces 40 of the suction-side side wall 22 and / or the inner surface 40 of the pressure-side side wall 24 protrudes and that one - based on the cooling fluid - inflow opening 42 of the at least one cooling hole 36 in the respective rib 38 opens laterally ,

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaufelblatt 16 für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel 10. Umfassend eine saugseitige Seitenwand 22 und eine druckseitige Seitenwand 24, die sich von einer gemeinsamen Vorderkante 18 zu einer gemeinsamen Hinterkante 20 und in einer Spannweiterichtung von einem fußseitigen Ende 26 zu einem kopfseitigen Ende 27 erstreckend einen Hohlraum zumindest teilweise umschließen, wobei das kopfseitige Ende 27 eine den Hohlraum 32 kopfseitig begrenzende Spitzenwand 34 umfasst, in welcher zumindest ein Kühlloch 36, vorzugsweise mehre Kühllöcher 36 zum Ausleiten von im Inneren strömbaren Kühlfluid vorgesehen ist bzw. sind. Um eine Turbinenschaufel bereitzustellen, bei der die Gefahr von Verstopfungen von Kühllöchern verringert ist und somit die Standzeit der Turbinenschaufel verlängert sein kann, wird vorgeschlagen, dass im Hohlraum zumindest eine sich von der Spitzenwand 34 aus in Richtung des fußseitigen Endes 42 erstreckende Rippe vorzugsweise mehrere derartige Rippen 38, von der diese Rippe umgebenden Innenflächen 40 der saugseitigen Seitenwand 22 und/oder der Innenfläche 40 der druckseitigen Seitenwand 24 hervorsteht und dass ein - bezogen auf das Kühlfluid - einströmseitiges Ende 42 des zumindest einen Kühllochs 36 in der betreffenden Rippe 38 seitlich mündet.The invention relates to an airfoil 16 for an internally cooled turbine blade 10. In essence, a suction side wall 22 and a pressure side sidewall 24 extending from a common leading edge 18 to a common trailing edge 20 and in a spanwise direction from a root end 26 to a head end 27 at least partially enclose a cavity, wherein the head-side end 27 comprises a top wall 34 delimiting the cavity 32, in which at least one cooling hole 36, preferably more cooling holes 36 is provided for discharging cooling fluid flowable in the interior. In order to provide a turbine blade in which the risk of blockages of cooling holes is reduced and thus the service life of the turbine blade can be extended, it is proposed that in the cavity at least one extending from the top wall 34 in the direction of the foot end 42 extending rib preferably a plurality of such Ribs 38 from which this rib surrounding inner surfaces 40 of the suction-side side wall 22 and / or the inner surface 40 of the pressure-side side wall 24 protrudes and that - based on the cooling fluid - inflow-side end 42 of the at least one cooling hole 36 in the respective rib 38 opens laterally.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaufelblatt für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schaufelblatts.The invention relates to an airfoil for an internally cooled turbine blade according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for producing a blade.

Turbinenschaufeln und deren Schaufelblätter sind aus dem umfangreich vorhandenen Stand der Technik längstens bekannt. Damit die Turbinenschaufeln den im Betrieb auftretenden hohen Temperaturen dauerhaft Stand halten können, sind diese kühlbar ausgestaltet. Sie weisen dazu im Inneren einen Hohlraum auf, der während des Betriebs von einem Kühlmittel, zumeist Kühlluft, durchströmt werden kann. Nach Durchströmen der Turbinenschaufel und insbesondere dessen Schaufelblatt wird die beim Durchströmen aufgeheizte Kühlluft in das Arbeitsfluid der Gasturbine ausgeblasen und diesem untergemischt. Sofern es sich bei dem Kühlfluid um Kühlluft handelt, wird dieses dem zur Gasturbine zugehörigen Verdichter entnommen. Trotz umfangreicher Maßnahmen zur Reinhaltung der Verdichterluft und auch insbesondere der Kühlluft kann diese weiterhin Staub- und Schmutzpartikel enthalten, die sich beim Durchströmen des Verdichters und auch beim Durchströmen der Turbinenschaufel darin ablagern können.Turbine blades and their blades are long known from the extensive existing state of the art. In order for the turbine blades to be able to withstand the high temperatures occurring during operation, they are designed to be coolable. They have to inside a cavity, which can be flowed through during operation of a coolant, usually cooling air. After flowing through the turbine blade and in particular its airfoil, the cooling air heated by flowing through is blown into the working fluid of the gas turbine and admixed thereto. If the cooling fluid is cooling air, this is taken from the compressor associated with the gas turbine. Despite extensive measures to keep the compressor air clean and in particular the cooling air, this can continue to contain dust and dirt particles that can be deposited in it as it flows through the compressor and also when flowing through the turbine blade.

Aus diesem Grunde sind moderne Konstruktionen von Turbinenschaufeln unter anderem auch darauf ausgelegt, Ablagerungen derartiger Staubpartikel an denjenigen Öffnungen zu vermeiden, durch welche die im Betrieb aufgeheizte Kühlluft ausgeblasen werden soll. Verstopfungen derartiger Kühlluftauslässe können dazu führen, dass die Kühlwirkung an dieser Stelle nur vermindert, wenn überhaupt eintritt. In diesem Fall werden dort die zulässigen Materialtemperaturen überschritten, so dass folglich sich die Materialeigenschaften an der überhitzen Stelle ändern. Dies ermöglicht die Bildung von lokalen Korrosionserscheinungen und Folgebeschädigungen, die schlimmstenfalls zu Bauteilversagen führen können.For this reason, modern designs of turbine blades, among other things, are also designed to prevent deposits of such dust particles at those openings through which the heated during operation cooling air to be blown. Clogging of such cooling air outlets can cause the cooling effect at this point only reduced, if any occurs. In this case, the permissible material temperatures are exceeded there, so that consequently the material properties overheat Change position. This allows the formation of localized corrosion and consequential damage that can lead to component failure in the worst case scenario.

Um dies zu verhindern ist es beispielsweise aus der EP 1 793 086 A2 bekannt, im Inneren der Kühlluftkanäle von Turbinenschaufeln Leitelemente vorzusehen, mit denen die in der Kühlluft mitgeführten Partikel umgelenkt werden. Dies verringert das Einströmen der Partikel in die Kühlluftauslässe.To prevent this it is for example from the EP 1 793 086 A2 known to provide in the interior of the cooling air ducts of turbine blades guide elements with which the entrained in the cooling air particles are deflected. This reduces the flow of particles into the cooling air outlets.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung, bekannt aus der EP 0 965 728 A2 , können auch speziell geformte Einläufe für Kühlluftöffnungen verwendet werden. Hierbei wird durch eine Ovalisierung des Einlaufbereichs des Kühlluftlochs erreicht, dass ein mitgeführtes Partikel nicht in das Loch eindringen kann.According to an alternative embodiment, known from the EP 0 965 728 A2 , special shaped inlets can be used for cooling air openings. In this case, it is achieved by an ovalization of the inlet region of the cooling air hole that a entrained particle can not penetrate into the hole.

Nachteilig ist, dass derartige Locheinläufe sich auf der Innenseite von üblicherweise im Feingussverfahren hergestellten Schaufeln nicht durch Bohren, sondern nur durch Gießen herstellen lassen. Aufgrund des Rückgriffs auf das Feingussverfahren weisen die Kühlluftlöcher jedoch dann einen vergleichsweise großen Durchmesser von mindestens etwa 2mm auf, was den Kühlluftverbrauch ungewünscht erhöht. Kleinere Durchmesser lassen sich nicht mit hinreichender Genauigkeit herstellen.The disadvantage is that such hole enemas can not be produced on the inside of usually produced by investment casting blades by drilling, but only by casting. However, due to the recourse to the investment casting method, the cooling air holes then have a comparatively large diameter of at least about 2 mm, which undesirably increases the cooling air consumption. Smaller diameters can not be produced with sufficient accuracy.

Darüber hinaus ist es bekannt, an den Schaufelspitzen von Turbinenlaufschaufeln sogenannte Staublöcher anzuordnen. Diese Löcher sind im Spitzenbereich meist mittig zwischen Saug- und Druckseite angeordnet und von vergleichsweise großen Durchmesser. Dann besteht freilich nur eine sehr geringe Verstopfungsgefahr, allerdings erhöht sich durch diese der Kühlluftverbrauch. Ist deren Durchmesser dagegen reduziert, beispielsweise um Kühlluft einzusparen, so droht die Verstopfung mit den besagten Nachteilen.Moreover, it is known to arrange so-called dust holes on the blade tips of turbine blades. These holes are located in the tip area usually centered between the suction and pressure side and of relatively large diameter. Then, of course, there is only a very small risk of clogging, but this increases the cooling air consumption. On the other hand, if its diameter is reduced, for example in order to save cooling air, then the blockage threatens the said disadvantages.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Schaufelblatts für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel, deren Kühllöcher eine geringere Neigung zur Verschmutzung von in der Kühlluft mitgeführten Partikeln aufweist. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens, mittels dem sich erfindungsgemäße Schaufelblätter einfach und mit vergrößerter Zuverlässigkeit als bisher herstellen lassen.The object of the invention is therefore to provide an airfoil for an internally cooled turbine blade, the cooling holes has a lower tendency to fouling entrained in the cooling air particles. Another object of the invention is to provide a method by means of which blades according to the invention can be produced simply and with increased reliability than heretofore.

Diese erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaufelblatt nach Anspruch 1 gelöst und die zweitgenannte Aufgabe durch ein Herstellverfahren gemäß Anspruch 11.This first object is achieved by an airfoil according to claim 1 and the second-mentioned object by a manufacturing method according to claim 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jeweils Gegenstand abhängiger Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.Advantageous developments of the device according to the invention are each the subject of dependent claims and the following description.

Die vorliegende Erfindung schlägt vor, dass bei einem Schaufelblatt für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel, umfassend eine saugseitige Seitenwand und eine druckseitige Seitenwand, die von einer gemeinsamen Vorderkante zu einer gemeinsamen Hinterkante und in einer Spannweiterichtung von einem fußseitigen Ende zu einem kopfseitigen Ende sich erstreckend einen Hohlraum zumindest teilweise umschließen, wobei das kopfseitige Ende eine den Hohlraum kopfseitig begrenzende Spitzenwand umfasst, in welcher zumindest ein Kühlloch, vorzugsweise mehrere Kühllöcher zum Ausleiten von im Inneren strömbaren Kühlfluid vorgesehen ist bzw. sind, im Hohlraum zumindest eine sich von der Spitzenwand aus in Richtung des fußseitigen Endes erstreckende Rippe, vorzugsweise mehrere derartige Rippen, von der diese Rippe umgebenden Innenfläche der saugseitigen Seitenwand bzw. von der diese Rippe umgebenden Innenfläche der druckseitigen Seitenwand hervorsteht bzw. hervorstehen und dass eine - bezogen auf das Kühlfluid - Einströmöffnung des zumindest einen Kühllochs in der betreffenden Rippe seitlich mündet.The present invention contemplates that in an airfoil for an internally cooled turbine blade, comprising a suction side sidewall and a pressure sidewall extending from a common leading edge to a common trailing edge and in a spanwise direction from a root end to a head end, at least one cavity partially enclose, wherein the head-side end comprises a top wall bounding the cavity top wall, in which at least one cooling hole, preferably a plurality of cooling holes for discharging internally flowable cooling fluid is or are in the cavity at least one of the top wall in the direction of the foot side Endstreckende rib, preferably a plurality of such ribs, protruding from the inner surface of the suction-side side wall surrounding this rib or of the inner surface of the pressure-side side wall surrounding this rib and that a - related on the cooling fluid - inflow opening of the at least one cooling hole in the respective ribs opens laterally.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass das seitliche Anordnen der Einströmöffnung des Kühlloches in einer von der Innenfläche der Seitenwand hervorstehenden Rippe das Einströmen von in der Kühlluft mitgeführten Partikeln signifikant erschwert. Aufgrund des erschwerten Einströmens von Partikeln in das Kühlloch sinkt die Gefahr einer Verstopfung, was die Standzeit des Schaufelblatts und einer damit ausgestatteten Turbinenlaufschaufel erhöhen kann.The invention is based on the finding that the lateral arrangement of the inflow opening of the cooling hole in a From the inner surface of the side wall protruding rib, the inflow of entrained in the cooling air particles significantly impeded. Due to the difficult influx of particles into the cooling hole, the risk of clogging decreases, which can increase the service life of the airfoil and a turbine blade equipped therewith.

Bevorzugt lässt sich die seitliche Anordnung der Einströmöffnung in der Rippe bei geradlinig ausgeführten Kühllöchern realisieren, wenn eine Kanalachse des Kühllochs gegenüber der Längsrichtung der Rippe zwischen kopfseitigem und fußseitigem Ende geneigt angeordnet ist. Hierbei ist es unerheblich, ob das Kühlloch oder die Rippe streng radial ausgerichtet ist. Alternativ und oder ergänzend zur relativen Neigung zwischen Kühlloch und Rippe lässt sich die seitlich Anordnung realisieren, wenn das Kühlloch längs seiner Kanalachse nicht geradlinig, sondern gekrümmt ausgestaltet ist. Dann ist es ausreichend, wenn das Kühlloch im Bereich der Einströmöffnung - also unmittelbar stromab davon - gegenüber der lokalen Längserstreckung der Rippe geneigt ist. Derartige gekrümmte Kühllöcher lassen sich durch Erodieren einfach herstellen. Die Orientierung der Rippe ist hierbei von untergeordneter Relevanz. In beiden Fällen ergibt sich ein schleifender bzw. schiefer Schnitt unter Bildung einer ellipsenförmigen Einströmöffnung.Preferably, the lateral arrangement of the inflow opening in the rib can be realized in the case of rectilinear cooling holes, when a channel axis of the cooling hole is arranged inclined relative to the longitudinal direction of the rib between the head-end and foot-end. It is irrelevant whether the cooling hole or the rib is strictly radially aligned. Alternatively and or in addition to the relative inclination between the cooling hole and the rib, the laterally arrangement can be realized if the cooling hole along its channel axis is not rectilinear, but curved. Then it is sufficient if the cooling hole in the region of the inflow opening - ie immediately downstream thereof - is inclined relative to the local longitudinal extension of the rib. Such curved cooling holes can be easily produced by erosion. The orientation of the rib is of minor relevance. In both cases, a grinding or slate cut results to form an elliptical inflow opening.

Besonders bevorzugt weist die Einströmöffnung eine Ellipsenform mit einer kleineren Achse und einer größeren Achse auf, wobei die kleinere Achse kleiner ist als der Durchmesser des restlichen Kühllochs. Eine derartige Einströmöffnung lässt sich in dem Schaufelblatt bzw. in der Turbinenschaufel durch Erodieren oder durch Laserbohren herstellen. Aufgrund der weiter verkleinerten Größe der Einströmöffnung gelangen Partikel, die dem Durchmesser des restlichen Kühllochs sehr ähnlich oder größer sind, nicht in das Kühlloch. Es gelangen nur solche darein, die derartig klein sind, dass sie ohne darin anzuhaften mit dem Kühlfluid wieder ausgetragen werden. Dies verringert die Gefahr einer Verstopfung des Kühllochs.Particularly preferably, the inflow opening has an elliptical shape with a smaller axis and a larger axis, wherein the smaller axis is smaller than the diameter of the remaining cooling hole. Such an inflow opening can be produced in the airfoil or in the turbine blade by eroding or by laser drilling. Due to the further reduced size of the inflow opening, particles which are very similar or larger than the diameter of the remaining cooling hole do not enter the cooling hole. Only those which are so small that they are discharged again without being adhered to them with the cooling fluid arrive. This reduces the risk of blockage of the cooling hole.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die betreffende Rippe in einer zur Spannweiterichtung normalen Querschnittsebene eine gewölbte Kontur mit einer - bezogen auf die restliche Innenfläche - maximalen Rippenhöhe H auf, wobei das einströmseitige Ende des betreffenden Kühllochs seitlich des Ortes der maximalen Rippenhöhe angeordnet ist. Alternativ zur ersten bevorzugten Ausgestaltung kann die Rippe anstelle der gewölbten Kontur auch eine eckige, beispielsweise dreieckige oder rechteckige Kontur aufweisen. Insbesondere in Verbindung mit der gewölbten Rippenkontur kann durch Bohren des Kühllochs eine Kontur für die Einströmöffnung erreicht werden, welche einer angestellten Ellipse gleicht. In Abhängigkeit von der tatsächlichen Orientierung des gebohrten Kühllochs und der Radial- und Axialerstreckung der Rippe sowie deren Querschnittskontur ist die längere Achse der Ellipse parallel oder spitzwinklig zur Innenfläche der betreffenden Seitenwand, jedoch in der Rippenoberfläche angeordnet. Aufgrund der elliptischen Einlaufkontur der Einströmöffnung kann unter Erreichung eines vergleichsweise großen Einströmquerschnitts ein vergleichsweise enger Einlassschlitz bereitgestellt werden, dessen kürzere Achse kleiner gewählt ist als der Durchmesser von typischerweise in der Kühlluft mitgeführten Partikeln. Die Gefahr einer Verstopfung kann mithin verringert werden.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, the rib in question in a normal Spannweiterichtung cross-sectional plane a curved contour with a - based on the remaining inner surface - maximum rib height H, wherein the inflow-side end of the respective cooling hole is arranged laterally of the location of the maximum rib height , Alternatively to the first preferred embodiment, the rib may also have an angular, for example triangular or rectangular contour instead of the curved contour. In particular, in conjunction with the curved rib contour can be achieved by drilling the cooling hole a contour for the inflow opening, which is similar to an employee ellipse. Depending on the actual orientation of the drilled cooling hole and the radial and axial extension of the rib and its cross-sectional contour, the longer axis of the ellipse is parallel or acute-angled to the inner surface of the respective side wall, but arranged in the rib surface. Due to the elliptical inlet contour of the inflow opening, a comparatively narrow inlet slot can be provided while achieving a comparatively large inflow cross-section, whose shorter axis is selected to be smaller than the diameter of particles typically entrained in the cooling air. The risk of constipation can therefore be reduced.

Weiter bevorzugt ist die betreffende Rippe ausgehend von ihrem kopfseitigen Ende zu ihrem fußseitig angeordneten Ende in Richtung zur Vorderkante oder in Richtung zur Hinterkante geneigt. Zwar erstreckt sich die betreffende Rippe vorzugsweise geradlinig von ihrem kopfseitigen Ende zu ihrem fußseitigen Ende, jedoch weist die Längserstreckung der Rippe gegenüber Spannweiterichtung einen Winkel größer 0°, beispielsweise 25° auf. Durch die angestellte bzw. schräge Anordnung kann insbesondere das Problem der exakten axialen Positionierung des zu bohrenden Kühlloches bezüglich der Rippe reduziert werden. Sollte es aufgrund von herstellungsbedingten Gusstoleranzen zu einem axialen Versatz der Rippe kommen, so verlängert oder verkürzt sich zwar die in Spannweite zu erfassende Länge des gebohrten Kühllochs. Dagegen bleibt aber dessen Eintrittsgeometrie, d.h. die Ellipsenform und auch die seitliche Lage der Einströmöffnung erhalten, was die Neigung zur Verstopfung des Kühlloches weiterhin gering hält. Mithin lässt sich mit dem genannten Merkmal trotz herstellungsbedingter Toleranzen des gegossenen Schaufelblattes ein größerer Bereich angeben, in dem das Kühlloch so gebohrt werden kann, dass es weiterhin in der Rippe seitlich mündet.More preferably, the rib in question is inclined starting from its head-side end to its end arranged at the end in the direction of the front edge or in the direction of the trailing edge. Although the rib in question preferably extends straight from its head-side end to its foot-side end, but the longitudinal extent of the rib with respect Spannweiterichtung an angle greater than 0 °, for example 25 °. By employed or oblique arrangement, in particular the problem of exact axial positioning of the cooling hole to be drilled with respect to the rib can be reduced. Should it come due to manufacturing casting tolerances to an axial displacement of the rib, so extended or Although shortened in span width of the drilled cooling hole. On the other hand, however, its entry geometry, ie the elliptical shape and also the lateral position of the inflow opening, is maintained, which keeps the tendency to block the cooling hole low. Consequently, despite the production-related tolerances of the cast airfoil, it is possible with the feature mentioned to specify a larger region in which the cooling hole can be drilled in such a way that it continues to open laterally in the rib.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der an die betreffende Rippe angrenzende Hohlraum dergestalt ist, dass dessen wesentliche Kühlmittelzufuhr auf derjenigen Seite der betreffenden Rippe angeordnet ist, welcher der das einströmseitige Ende des Kühllochs aufweisenden Oberfläche der Rippe abgewandt ist. Mit anderen Worten: der betreffende Teilhohlraum des Schaufelblattes, in dem die betreffende Rippe angeordnet ist, wird an einer bestimmten Position mit Kühlmittel gespeist. Die betreffende Rippe befindet sich stromab dieser bestimmten Position der Kühlmittelzufuhr, wobei das einströmseitige Ende des Kühlloches auf derjenigen Seite der Rippe angeordnet ist, die der ankommenden Kühlluftströmung gegenüberliegt; die Einströmöffnung ist im Lee der betreffenden Rippe angeordnet. In Verbindung mit der Tatsache, dass das einströmseitige Ende des betreffenden Kühllochs stromab der maximalen Erhebung der Rippe angeordnet ist, befindet sich das einströmseitige Ende im Windschatten. In dem Kühlmittel mitgeführte Partikel strömen somit entlang der Innenfläche der betreffenden Seitenwand zur Rippe, werden von dieser abgehoben und strömen dann aufgrund ihrer Massenträgheit zwangsweise über die Einströmöffnung des Kühllochs hinweg, ohne die Möglichkeit zu besitzen, in dieses einzutreten. Diese Ausgestaltung reduziert signifikant die Wahrscheinlichkeit der Verstopfung von Kühllöchern.Moreover, it is advantageous if the cavity adjoining the respective rib is such that its essential coolant supply is arranged on that side of the respective rib which faces away from the surface of the rib which has the inflow-side end of the cooling hole. In other words, the respective partial cavity of the airfoil, in which the rib in question is arranged, is supplied with coolant at a certain position. The respective rib is located downstream of this specific position of the coolant supply, wherein the upstream end of the cooling hole is disposed on the side of the rib, which is opposite to the incoming cooling air flow; the inflow opening is arranged in the lee of the respective rib. In conjunction with the fact that the upstream end of the respective cooling hole is located downstream of the maximum elevation of the rib, the inflow-side end is in the slipstream. Particles entrained in the coolant thus flow along the inner surface of the respective side wall to the rib, are lifted off the latter and then forcibly flow through the inflow opening of the cooling hole due to their inertia, without being able to enter it. This design significantly reduces the likelihood of blockage of cooling holes.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist an der nach außen weisenden Fläche der Spitzenwand zumindest eine Dichtspitze angeordnet, wobei weiter bevorzugt das betreffende Kühlloch sich zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig durch die besagte Dichtspitze erstreckt.According to a particularly preferred embodiment, at least one sealing tip is arranged on the outwardly facing surface of the tip wall, wherein more preferably the relevant Cooling hole extends at least partially, preferably completely through said sealing tip.

Mit dieser Ausgestaltung lassen sich Dichtspitzen bereitstellen, die trotz ihrer vergleichsweise geringen Wandstärke innenkühlbar sind. Die Wandstärken derartiger Dichtspitzen können eine Größe von ungefähr 2 mm aufweisen, wobei die Kühllöcher einen Durchmesser von 1,0 mm und kleiner aufweisen können.With this configuration, sealing tips can be provided, which are internally cool despite their relatively small wall thickness. The wall thicknesses of such sealing tips may have a size of about 2 mm, wherein the cooling holes may have a diameter of 1.0 mm and smaller.

Insgesamt werden mit der Erfindung folgende Ziele erreicht:

  • Durch Aufbringen von schräg, axial und/oder radial auslaufenden Rippen auf den seitlichen Innenwänden der Schaufelblätter und durch die einfachere Positionierung der Kühllöcher zur Kühlung des Spitzenbereiches des Schaufelblatts in diesem kann erreicht werden, dass die Einströmöffnung der Kühllöcher auf der Innenseite eine sowohl radial als auch axial angestellte Ellipse bildet. Durch Fertigen des Kühllochs mittels Laserbohren oder Erodieren kann ferner der projizierte Durchmesser des Kühllochs im Einströmbereich kleiner gehalten werden als stromab davon oder im Auslaufbereich. Auf diese Weise lässt sich die Länge der kürzeren Achse der Ellipse verringern, verglichen mit dem Durchmesser eines runden Kühllochs. Durch die Anordnung einer vorwiegend in axialer Richtung erstreckenden Rippe auf der Innenseite der Schaufelwand radial mit Kühlloch kann erreicht werden, dass für vorwiegend durch die Fliehkraft getriebene, sich radial bewegende Partikel ebenso eine Sprungschanze vorhanden ist, die sie über die Einströmöffnung springen lässt, aber nicht darein.
Overall, the invention achieves the following goals:
  • By applying obliquely, axially and / or radially outwardly extending ribs on the lateral inner walls of the airfoils and by the simpler positioning of the cooling holes for cooling the tip region of the airfoil in this can be achieved that the inflow opening of the cooling holes on the inside a both radially axially employed ellipse forms. Further, by manufacturing the cooling hole by means of laser drilling or erosion, the projected diameter of the cooling hole in the inflow area can be kept smaller than downstream thereof or in the outlet area. In this way, the length of the shorter axis of the ellipse can be reduced compared to the diameter of a round cooling hole. The arrangement of a radially extending in the axial direction rib on the inside of the blade wall radially with a cooling hole can be achieved that for mainly driven by the centrifugal force, radially moving particles as well as a ski jump is present, they jump over the inlet opening, but not therein.

Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäßen Paare von Rippe und Kühlloch an beiden Seitenwänden des Schaufelblatts angewendet werden können. Ebenso selbstverständlich ist es derartige Schaufelblätter bzw. Turbinenschaufeln durch additive Verfahren, beispielsweise selektives Laserschmelzen oder dergleichen, herzustellen.It goes without saying that the rib and cooling hole pairs according to the invention can be applied to both side walls of the airfoil. It is of course also possible to produce such airfoils or turbine blades by additive methods, for example selective laser melting or the like.

Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, so soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter "ein" bzw. "eine" nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.Although some terms are used in the specification or claims in each case in the singular or in conjunction with a number word, the scope of the invention for these terms should not be limited to the singular or the respective number word. Further, the words "a" and "an" are not to be understood as number words but as indefinite articles.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.The above-described characteristics, features and advantages of the invention, as well as the manner in which they are achieved, will be explained in more detail in connection with the following description of the exemplary embodiments with reference to the following figures.

Hierbei sind die Figuren lediglich schematisch dargestellt, wodurch insbesondere keine Einschränkung der Ausführbarkeit der Erfindung die Folge ist.Here, the figures are shown only schematically, which in particular no limitation of the feasibility of the invention is the result.

Es zeigen:

Figur 1
eine Turbinenlaufschaufel in einer perspektivischen schematischen Darstellung,
Figur 2
den Längsschnitt durch das Schaufelblatt der Turbinenlaufschaufel gemäß Figur 1 als ein erstes Ausführungsbeispiel,
Figur 3
die Seitenansicht auf eine Innenfläche einer Seitenwand des Schaufelblatts gemäß der Ansicht III-III,
Figur 4
den Querschnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV durch das Schaufelblatt gemäß Figur 2 und
Figur 5
ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rippe-Kühlloch-Paarung in einer Seitenansicht
Show it:
FIG. 1
a turbine blade in a perspective schematic representation,
FIG. 2
the longitudinal section through the blade of the turbine blade according to FIG. 1 as a first embodiment,
FIG. 3
the side view of an inner surface of a side wall of the airfoil according to the view III-III,
FIG. 4
the cross section according to the section line IV-IV through the blade according to FIG. 2 and
FIG. 5
an alternative embodiment of a rib-cooling hole pairing according to the invention in a side view

Nachfolgend sind identische technische Merkmale in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zudem können Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.Hereinafter, identical technical features are provided with the same reference numerals in all figures. In addition, features of different embodiments can be combined in any way with each other.

Figur 1 zeigt eine Turbinenschaufel 10 in einer perspektivischen Darstellung. Die Turbinenschaufel 10 ist gemäß Figur 1 als Laufschaufel ausgebildet. Sie umfasst einen tannenbaumförmigen Schaufelfuß 12 sowie eine daran angeordnete Plattform 14. Sonach schließt sich an die Plattform 14 ein Schaufelblatt 16 an, welches aerodynamisch gekrümmt ist. Ob das Schaufelblatt 16 von einer thermischen Schutzschicht überzogen ist oder nicht, ist für die Erfindung unerheblich. Das Schaufelblatt 16 umfasst eine Saugseitenwand 22 sowie eine Druckseitenwand 24. Bezogen auf ein das Schaufelblatt 16 umströmendes Heißgas erstrecken sich diese Wände von einer Vorderkante 18 zu einer Hinterkante 20. Entlang der Hinterkante 20 sind eine Vielzahl von Öffnungen 28 zur Ausblasung von Kühlmittel vorgesehen, welche durch dazwischen angeordnete Stege 30 voneinander getrennt sind. Das Schaufelblatt 16 erstreckt sich längs einer Spannweiterichtung, welche mit einer Radialrichtung einer Turbine zusammenfällt, von einem fußseitigen Ende 26 zu einem kopfseitigen Ende 27. Letzteres ist auch als Schaufelspitze bekannt. Bei einer Verwendung der gezeigten Turbinenschaufel 10 in einer axial durchströmten Gasturbine deckt sich die Spannweiterichtung mit der Radialrichtung R der Gasturbine. FIG. 1 shows a turbine blade 10 in a perspective view. The turbine blade 10 is according to FIG. 1 designed as a blade. It comprises a fir tree-shaped blade root 12 and a platform 14 arranged thereon. Accordingly, the platform 14 is adjoined by an airfoil 16 which is aerodynamically curved. Whether the blade 16 is covered by a thermal protective layer or not, is irrelevant to the invention. The airfoil 16 includes a suction sidewall 22 and a pressure sidewall 24. Relative to a hot gas flowing around the airfoil 16, these walls extend from a leading edge 18 to a trailing edge 20. Along the trailing edge 20 are provided a plurality of coolant venting orifices 28 are separated by webs 30 disposed therebetween. The airfoil 16 extends along a spanwise direction, which coincides with a radial direction of a turbine, from a root end 26 to a head end 27. The latter is also known as a blade tip. When using the illustrated turbine blade 10 in an axially flowed gas turbine, the Spannweiterichtung coincides with the radial direction R of the gas turbine.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Schaufelblatt 16 gemäß der Schnittlinie II - II als erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaufelblatts 16. In der Figur 2 ist lediglich das in Bezug auf die Spannweite bzw. Radialrichtung R der Gasturbine radial äußere Ende des Schaufelblatts 16, also die Schaufelblattspitze dargestellt. Eingebaut in einer Gasturbine erstreckt sich das Schaufelblatt 1 in die Radialrichtung R. Weitere Achsen der Gasturbine sind mit A und U bezeichnet, wobei A für Axialrichtung steht und U die Umfangsrichtung repräsentiert. Diese werden nachfolgend bei Bedarf verwendet, um die Anordnung einfacher zu beschreiben. FIG. 2 shows a sectional view through the airfoil 16 according to the section line II - II as a first embodiment of an airfoil 16 according to the invention in the FIG. 2 only the radial outer end of the blade 16, ie the blade tip, is shown in relation to the span or radial direction R of the gas turbine. Installed in a gas turbine, the airfoil 1 extends in the radial direction R. Further axes of the gas turbine are denoted by A and U, where A stands for axial direction and U represents the circumferential direction. These are subsequently used as needed to simplify the description of the arrangement.

Das Schaufelblatt 16 weist an dem kopfseitigen Ende 27 eine Spitzenwand 34 auf, welche einen Hohlraum 32 nach außen hin begrenzt. Die Spitzenwand 34 steht im Wesentlichen in einem rechten Winkel zur saugseitigen Seitenwand 22 und geht in diese über. Im Übergangsbereich ist an einer zum Hohlraum 32 weisenden Innenfläche 40 der saugseitigen Seitenwand 22 eine Rippe 38 angeordnet. Die Rippe 38 erstreckt sich geradlinig von ihrem kopfseitig angeordneten Ende 46 zu ihrem fußseitig angeordneten Ende 44.The airfoil 16 has at the head end 27 a top wall 34 which defines a cavity 32 to the outside. The tip wall 34 is substantially at a right angle to the suction-side side wall 22 and passes into this. In the transition region, a rib 38 is arranged on an inner surface 40 of the suction-side side wall 22 facing the cavity 32. The rib 38 extends rectilinearly from its head end 46 to its base end 44.

Radial nach innen benachbart ist unter Abstand zur Rippe 38 eine in Axialrichtung verlaufende weitere Rippe 39 vorgesehen, um bei ggf. radial auftretender Kühlströmung Partikel abzulenken.Radially inwardly adjacent at a distance from the rib 38, a further extending in the axial direction rib 39 is provided to deflect at possibly radially occurring cooling flow particles.

An der radial nach außen weisenden Fläche 52 der Spitzenwand 34 ist zudem eine Dichtspitze 48 angeordnet und Teil dieser. Derartige Dichtspitzen, im Englischen auch als "squealer tips" bekannt, werden meist als radiale Verlängerungen der Seitenwände 22, 24 der Turbinenlaufschaufel 10 wahrgenommen. Sie dienen zur Reduzierung eines Spalts zwischen der Schaufelspitze und der diesen gegenüberliegenden Heißgaspfadbegrenzung der Gasturbine. Die Dichtspitzen 48 können in Bezug auf die äußeren Seitenflächen der saugseitigen Seitenwand 22 bzw. druckseitigen Seitenwand 24, wie gezeigt, stufenlos angeordnet sein.At the radially outwardly facing surface 52 of the top wall 34, a sealing tip 48 is also arranged and part of this. Such sealing tips, also known in English as "squealer tips", are usually perceived as radial extensions of the side walls 22, 24 of the turbine blade 10. They serve to reduce a gap between the blade tip and the opposed hot gas path boundary of the gas turbine. The sealing tips 48 may be disposed continuously with respect to the outer side surfaces of the suction-side side wall 22 and the pressure-side side wall 24, respectively, as shown.

Gemäß dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein Kühlloch 36 durch die Spitzenwand 34 samt Dichtspitze 48 bis in die Rippe 38. Das Kühlloch 36 weist eine Einströmöffnung 42 für ein Kühlfluid auf. Ein dem Hohlraum 32 zuführbares Kühlfluid kann in besagte Öffnung 42 einströmen, entlang des Kühllochs 36 strömen und an dem äußeren Ende austreten. Währenddessen kühlt das Kühlfluid den lokalen Bereich der saugseitigen Seitenwand 22, der Spitzenwand 34 und insbesondere die Dichtspitze 48. Es ist selbstverständlich, dass an der Schaufelspitze einer Turbinenschaufel 10 mehrere der gezeigten und nachfolgend weiter detailliert beschriebene Paare von Kühllöchern 36 und Rippen 38 vorgesehen sein können. Das gilt insbesondere dann, wenn die Dichtspitze 48 sich entlang des gesamten Umlaufs des Schaufelblatts 16 erstreckt.According to the in FIG. 2 illustrated embodiment, a cooling hole 36 extends through the top wall 34 together with the sealing tip 48 into the rib 38. The cooling hole 36 has an inflow opening 42 for a cooling fluid. A cooling fluid, which can be supplied to the cavity 32, can flow into said opening 42, flow along the cooling hole 36 and exit at the outer end. Meanwhile, the cooling fluid cools the local area of the suction side wall 22, the tip wall 34, and more particularly, the sealing tip 48. It will be understood that at the blade tip of a turbine blade 10, more of those shown and described in more detail below Pairs of cooling holes 36 and ribs 38 may be provided. This is especially true when the sealing tip 48 extends along the entire circumference of the airfoil 16.

Das Kühlloch 36 muss sich nicht zwingend durch die Dichtspitze 48 erstrecken. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann das Kühlloch 36 auch seitlich der Dichtspitze 48 enden. Es kann beispielsweise heißgasseitig enden oder auch im dem Spitzenfreiraum 39.The cooling hole 36 does not necessarily have to extend through the sealing tip 48. According to an alternative embodiment, the cooling hole 36 also end laterally of the sealing tip 48. It can end, for example, on the hot gas side or in the top clearance 39.

Figur 3 zeigt die Draufsicht auf das Innere der Schaufelspitze gemäß der Schnittlinie III-III aus Figur 2. Aufgrund der Bezugnahme der unterschiedlichen Richtungen bei verbautem Schaufelblatt 16 in einer Gasturbine ist erkennbar, dass die Rippe 38 gegenüber der Radialrichtung geneigt ausgestaltet ist. Die Rippe 38 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich in geradliniger Art und Weise von ihrem kopfseitigen Ende 46 zu ihrem fußseitigen Ende 44. Gleichzeitig ist das sich durch die Dichtspitze 48, die Spitzenwand 34 bis in die Rippe 38 hinein erstreckende Kühlloch 36 parallel zur Radialrichtung R ausgerichtet, dabei jedoch in Umfangsrichtung geneigt (Fig. 2). Die skizzierten Ausrichtungen des Kühllochs 36 und der Rippe 37 sind nicht zwingend erforderlich, sondern vielmehr jeweils abhängig von der Orientierung des aerodynamisch gekrümmten Schaufelblatts im Raum einerseits und dem Ort des Kühllochs andererseits. Bevorzugt ist eine Kanalachse 37 des Kühllochs 36 im Bereich der Einströmöffnung 42 gegenüber der Längserstreckung der Rippe 38 stumpfwinklig geneigt. Um dies zu erreichen, kann beispielsweise das Kühlloch 36 ebenso wie die Rippe 38 in Umfangsrichtung U und/oder in Axialrichtung A geneigt sein. Ein in Axialrichtung geneigtes Kühlloch 36 ist als zweites Ausführungsbeispiel in Figur 5 dargestellt und mündet in der in Radialrichtung gekrümmt ausgestalteten Rippe 38. Weiterhin zeigt Figur 5 neben den bereits beschriebenen Merkmalen eine elliptische Einströmöffnung 42, deren kürzere Achse 54 kleiner ist als der Durchmesser des restlichen, im Querschnitt kreisrunden Kühllochs 36. FIG. 3 shows the top view of the interior of the blade tip according to the section line III-III FIG. 2 , Due to the reference of the different directions when the airfoil 16 is installed in a gas turbine, it can be seen that the rib 38 is inclined with respect to the radial direction. The rib 38 according to the embodiment shown here extends in a straight-line manner from its head-side end 46 to its foot-side end 44. At the same time, the cooling hole 36 extending through the sealing tip 48, the tip wall 34, into the rib 38 is parallel to the radial direction R aligned, but inclined in the circumferential direction ( Fig. 2 ). The sketched orientations of the cooling hole 36 and the rib 37 are not absolutely necessary, but rather in each case depending on the orientation of the aerodynamically curved blade in space on the one hand and the location of the cooling hole on the other. Preferably, a channel axis 37 of the cooling hole 36 in the region of the inflow opening 42 is inclined at an obtuse angle with respect to the longitudinal extent of the rib 38. To achieve this, for example, the cooling hole 36 as well as the rib 38 in the circumferential direction U and / or in the axial direction A may be inclined. An axially inclined cooling hole 36 is as a second embodiment in FIG. 5 shown and empties in the radially outwardly curved rib 38. Further shows FIG. 5 In addition to the features already described, an elliptical inflow opening 42 whose shorter axis 54 is smaller than the diameter of the remaining, in cross-section circular cooling hole 36th

Figur 4 zeigt den Schnitt durch das schaufelspitzenseitige Ende 27 des Schaufelblatts 16 gemäß der Schnittlinie IV-IV aus Figur 2. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind saugseitig zwei erfindungsgemäße Rippen 38 vorgesehen, von denen die erste asymmetrisch gewölbt von der Innenfläche 40 der saugseitigen Seitenwand 22 hervorsteht. Die zweite der beiden erfindungsgemäßen Rippen 38 ist dagegen in dieser Querschnittsbetrachtung, welche Querschnittsebene normal zur Radialrichtung R liegt, in ihrer Form dreieckig. Es ist nicht erforderlich, dass die Rippe ähnlich wie Turbulatoren von der Innenfläche hervorspringen, der Übergang von Innenfläche 40 zur Seitenfläche der Rippe 38 kann insbesondere auf ihrer Anströmseite auch stufenlos und somit aerodynamisch verlustarm ausgestaltet sein. FIG. 4 shows the section through the blade tip side end 27 of the airfoil 16 according to the section line IV-IV FIG. 2 , According to the embodiment shown, two ribs 38 according to the invention are provided on the suction side, the first of which protrudes asymmetrically from the inner surface 40 of the suction-side side wall 22. In contrast, the second of the two ribs 38 according to the invention in this cross-sectional view, which cross-sectional plane is normal to the radial direction R, is triangular in shape. It is not necessary for the rib to protrude from the inner surface in a manner similar to turbulators; the transition from the inner surface 40 to the side surface of the rib 38 can also be designed steplessly and thus aerodynamically with low loss, in particular on its inflow side.

Die Kühllöcher 36 münden in einer der Seitenflächen der Rippen 38. Die Lage der Öffnung 42 ist erfindungsgemäß in derjenigen Seitenfläche der Rippe 38, welche abseits einer maximalen Rippenhöhe H angeordnet ist. Die Rippenhöhe H wird bezogen auf die restliche Innenfläche 40 der saugseitigen Wand 22.The cooling holes 36 open into one of the side surfaces of the ribs 38. The position of the opening 42 is according to the invention in the side surface of the rib 38, which is arranged away from a maximum rib height H. The rib height H is based on the remaining inner surface 40 of the suction-side wall 22.

Im Betrieb wird im Inneren des Schaufelblatts 16 der innengekühlten Turbinenlaufschaufel 10 ein Kühlfluid, vorzugsweise Kühlluft, zugeführt. Der Hohlraum 32 wird demzufolge von dem Kühlfluid durchströmt und das Kühlfluid weist eine aufgrund der Topologie des Hohlraums 32 und der Position einer Kühlluftzuführung und der Position angrenzender Abströmkanäle eine vorgegebene Hauptströmungsrichtung 50 auf. Diese Hauptströmungsrichtung ist in unmittelbarer Nähe der erfindungsgemäßen Rippe 38 zu ermitteln. Da das Kühlfluid nie gänzlich frei von Schmutzpartikeln sein kann, ist es von Vorteil, wenn die Einströmöffnung 42 des Kühllochs 36 auf derjenigen Seite der betreffenden Rippe 38 angeordnet ist, welche dem auf die betreffende Rippe zuströmenden Kühlfluid abgewandt ist. Die Einströmöffnung 42 des Kühllochs 36 liegt sozusagen eher im Windschatten - im Lee - der maximalen Rippenhöhe H. Vom Kühlfluid mitgeführte Partikel werden aufgrund der Form der Rippe 38 in eine Strömungsbahn gelenkt, in der sie sich mit zunehmend zurückgelegten Weg immer weiter von den Innenflächen der Seitenwände 22, 24 entfernen bis zum Ort der maximalen Rippenhöhe H. Anschließend strömen sie aufgrund ihrer Trägheit und der von der Einströmöffnung 42 weg weisenden Strömungsrichtung daran vorbei; sie können nur unter erschwerten Bedingungen in das Kühlloch 36 einströmen. Dies hat zur Folge, dass partikelärmere Luft - im Vergleich zum Stand der Technik - in die Kühllöcher 36 einströmt und damit die Gefahr einer Verstopfung reduziert ist. Dies ermöglicht die Verwendung von Kühllöchern 36 mit besonders kleinem Durchmesser, beispielsweise auch kleiner als ein Millimeter bei verringerter Gefahr einer Verstopfung der Einströmöffnungen 42 bzw. der Kühllöcher 36 durch mitgeführte Partikel.In operation, a cooling fluid, preferably cooling air, is supplied to the internally cooled turbine blade 10 inside the airfoil 16. As a result, the cooling fluid flows through the cavity 32, and the cooling fluid has a predetermined main flow direction 50 due to the topology of the cavity 32 and the position of a cooling air feed and the position of adjacent outflow passages. This main flow direction is to be determined in the immediate vicinity of the rib 38 according to the invention. Since the cooling fluid can never be completely free of dirt particles, it is advantageous if the inflow opening 42 of the cooling hole 36 is arranged on the side of the respective rib 38 which faces away from the cooling fluid flowing towards the relevant rib. The inflow opening 42 of the cooling hole 36 is, so to speak, in the lee of the lee - the maximum rib height H. From the cooling fluid entrained particles are due to the shape of the rib 38 directed into a flow path in which they increasingly with distance traveled away from the inner surfaces of the side walls 22, 24 to the location of the maximum rib height H. Then they flow due to their inertia and of the inlet opening 42 pointing away flow direction past it; they can only flow into the cooling hole 36 under difficult conditions. As a result, particle-poorer air-in comparison with the prior art-flows into the cooling holes 36 and thus the risk of blockage is reduced. This allows the use of cooling holes 36 with a particularly small diameter, for example, less than a millimeter at a reduced risk of clogging of the inlet openings 42 and the cooling holes 36 by entrained particles.

Aufgrund der gewölbten Kontur der Rippe 38 und der gegenüber der Radialrichtung R entweder in Umfangsrichtung U und/oder in Axialrichtung A angestellten Ausrichtungen der prinzipiell geradlinigen Kühllöcher 36 ist die Einströmöffnung 42 der in der Rippe 38 mündenden Kühllöcher 36 nicht kreisrund, sondern elliptisch geneigt mit einer längeren Achse und einer kürzeren Achse. Selbst dadurch wäre es bei zum geradlinigen Kühlloch 36 fluchtend strömender Kühlluft Partikel erschwert, in das betreffende Kühlloch 36 einzuströmen.Due to the curved contour of the rib 38 and the relative to the radial direction R either in the circumferential direction U and / or in the axial direction A employed orientations of the basically linear cooling holes 36, the inflow opening 42 of the opening into the rib 38 cooling holes 36 is not circular, but elliptically inclined with a longer axis and a shorter axis. Even thereby, it would be difficult for the linear cooling hole 36 in alignment flowing cooling air particles to flow into the respective cooling hole 36.

Das Kühlloch 36 kann nach dem Gießen der Turbinenschaufel 10 nachträglich durch Bohren hergestellt werden. Von besonderem Vorteil ist die gegenüber der Radialrichtung R geneigte Orientierung der Rippe 38. Beispielsweise bei einem geradlinigen, in Radialrichtung R gebohrten Kühlloch 36 bietet die geneigte Rippe 38 (Fig. 3) den Vorteil, dass das Kühlloch 36 in einem vergleichsweise großen axialen Abschnitt AB angesiedelt sein kann. Solange das Kühlloch 36 in diesem Abschnitt AB angesiedelt ist, weist es eine elliptisch geformte Einströmöffnung 42 auf, die stets auf der stromab des ankommenden Kühlfluids liegenden Seite im Lee angeordnet ist. Dies verbessert die Herstellbarkeit einer solchen Turbinenschaufel 10, da der Abschnitt AB, in dem das Kühlloch zu bohren ist, vergleichsweise groß und damit einfacher zu treffen ist.The cooling hole 36 can be made after drilling the turbine blade 10 by drilling subsequently. Of particular advantage is the relative to the radial direction R inclined orientation of the rib 38. For example, in a rectilinear, drilled in the radial direction R cooling hole 36, the inclined rib 38 (FIG. Fig. 3 ) has the advantage that the cooling hole 36 can be located in a comparatively large axial section AB. As long as the cooling hole 36 is located in this section AB, it has an elliptically shaped inflow opening 42, which is always located on the side lying downstream of the incoming cooling fluid in the lee. This improves the manufacturability of such a turbine blade 10, since the section AB, in which the cooling hole is to be drilled, is comparatively large and thus easier to hit.

Insgesamt wird mit der Erfindung ein Schaufelblatt 16 für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel 10 bereitgestellt, umfassend eine saugseitige Seitenwand 22 und eine druckseitige Seitenwand 24, die sich von einer gemeinsamen Vorderkante 18 zu einer gemeinsamen Hinterkante 20 und in einer Spannweiterichtung von einem fußseitigen Ende 26 zu einem kopfseitigen Ende 27 erstreckend einen Hohlraum zumindest teilweise umschließen, wobei das kopfseitige Ende 27 eine den Hohlraum 32 kopfseitig begrenzende Spitzenwand 34 umfasst, in welcher zumindest ein Kühlloch 36, vorzugsweise mehre Kühllöcher 36 zum Ausleiten von im Inneren strömbaren Kühlfluid vorgesehen ist bzw. sind. Um eine Turbinenschaufel bereitzustellen, bei der die Gefahr von Verstopfungen von Kühllöchern verringert ist und somit die Standzeit der Turbinenschaufel 10 verlängert sein kann, wird vorgeschlagen, dass im Hohlraum 32 zumindest eine sich von der Spitzenwand 34 aus in Richtung des fußseitigen Endes 42 erstreckende Rippe vorzugsweise mehrere derartige Rippen 38, von der diese Rippe umgebenden Innenflächen 40 der saugseitigen Seitenwand 22 und/oder der Innenfläche 40 der druckseitigen Seitenwand 24 hervorsteht und dass eine - bezogen auf das Kühlfluid - Einströmöffnung 42 des zumindest einen Kühllochs 36 in der betreffenden Rippe 38 seitlich mündet.Overall, the invention provides an airfoil 16 for an internally cooled turbine blade 10 comprising a suction side wall 22 and a pressure side sidewall 24 extending from a common leading edge 18 to a common trailing edge 20 and in a spanwise direction from a root end 26 to a head end Extending end 27 at least partially enclose a cavity, wherein the head-side end 27 comprises a cavity 32 head-bounding top wall 34 in which at least one cooling hole 36, preferably more cooling holes 36 is provided for discharging flowable inside cooling fluid or are. In order to provide a turbine blade in which the risk of clogging of cooling holes is reduced and thus the service life of the turbine blade 10 may be extended, it is proposed that in the cavity 32 at least one extending from the top wall 34 in the direction of the foot end 42 rib preferably a plurality of such ribs 38 from which this rib surrounding inner surfaces 40 of the suction-side side wall 22 and / or the inner surface 40 of the pressure-side side wall 24 protrudes and that one - based on the cooling fluid - inflow opening 42 of the at least one cooling hole 36 in the respective rib 38 opens laterally ,

Claims (11)

Schaufelblatt (16) für eine innengekühlte Turbinenlaufschaufel (10),
umfassend eine saugseitige Seitenwand (22) und eine druckseitige Seitenwand (24), die sich von einer Vorderkante (18) zu einer Hinterkante (20) und in einer Spannweiterichtung von einem fußseitigem Ende (26) zu einem kopfseitigen Ende (27) erstreckend einen Hohlraum (32) zumindest teilweise umschließen,
wobei das kopfseitige Ende (27) eine den Hohlraum (32) kopfseitig begrenzende Spitzenwand (34) umfasst, in welcher zumindest ein Kühlloch (36), vorzugsweise mehrere Kühllöcher (36) zum Ausleiten von im Inneren strömbaren Kühlfluid vorgesehen ist bzw. sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Hohlraum (32) zumindest eine sich von der Spitzenwand (34) aus in Richtung des fußseitigen Endes erstreckende Rippe (38), vorzugsweise mehrere derartige Rippen (38), von der Innenfläche (40) der saugseitigen Seitenwand (22) oder von der Innenfläche (40) der druckseitigen Seitenwand (24) hervorsteht bzw. hervorstehen, und
dass eine Einströmöffnung (42) des zumindest einen Kühllochs (36) in der betreffenden Rippe (38) seitlich mündet.Airfoil (16) for an internally cooled turbine blade (10),
comprising a suction-side sidewall (22) and a pressure-side sidewall (24) extending from a leading edge (18) to a trailing edge (20) and in a spanwise direction from a foot-side end (26) to a head-side end (27) (32) at least partially enclose
wherein the head-side end (27) comprises a top wall (34) bounding the cavity (32) at the head, in which at least one cooling hole (36), preferably a plurality of cooling holes (36) is provided for discharging cooling fluid which can flow inside,
characterized,
in that in the cavity (32) at least one rib (38) extending from the tip wall (34) towards the base end, preferably a plurality of such ribs (38), from the inner surface (40) of the suction side wall (22) or from the Inner surface (40) of the pressure-side side wall (24) protrudes or protrude, and
that an inlet opening (42) of the at least one cooling hole (36) opens laterally in the respective rib (38). Schaufelblatt (16) nach Anspruch 1,
bei dem das Kühlloch (36) eine Kanalachse (37) aufweist, welche zumindest im Bereich der Einströmöffnung (42) des Kühllochs (36) gegenüber der Längserstreckung der Rippe (38) geneigt ist.Airfoil (16) according to claim 1,
in which the cooling hole (36) has a channel axis (37) which is inclined at least in the area of the inflow opening (42) of the cooling hole (36) with respect to the longitudinal extension of the rib (38). Schaufelblatt (16) nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem die Einströmöffnung (42) eine Ellipsenform mit einer kleineren Achse und einer größeren Achse aufweist, wobei die kleinere Achse kleiner ist als der Durchmesser des restlichen Kühllochs (36).Airfoil (16) according to claim 1 or 2,
wherein the inflow port (42) has an ellipse shape with a minor axis and a major axis, the minor axis being smaller than the diameter of the remainder of the cooling hole (36). Schaufelblatt (16) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
bei dem die betreffende Rippe (38) in einer zur Spannweiterichtung normalen Querschnittsebene eine gewölbte Kontur mit einer - bezogen auf die restlichen Innenfläche - maximalen Rippenhöhe (H) aufweist und das einströmseitige Ende (42) des betreffenden Kühllochs (36) seitlich des Ortes der maximalen Rippenhöhe angeordnet ist.Airfoil (16) according to claim 1, 2 or 3,
in which the respective rib (38) has a curved contour in a cross-sectional plane normal to the spanwise direction with a maximum rib height (H) relative to the remaining inner surface and the inflow-side end (42) of the respective cooling hole (36) laterally of the location of the maximum Rib height is arranged. Schaufelblatt (16) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
bei dem die betreffenden Rippe (38) in einer zur Spannweiterichtung normalen Querschnittsebene eine eckige Kontur mit einer - bezogen auf die restlichen Innenfläche - maximalen Rippenhöhe (H) aufweist und die Einströmöffnung des betreffenden Kühllochs an einer seitlich angeordneten Oberfläche der Rippe angeordnet ist.Airfoil (16) according to claim 1, 2 or 3,
in which the respective rib (38) has an angular contour in a cross-sectional plane normal to the spanwise direction, with a maximum rib height (H) relative to the remaining inner surface, and the inflow opening of the respective cooling hole is arranged on a laterally arranged surface of the rib. Schaufelblatt (16) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem die betreffenden Rippe (38) ausgehend von ihrem kopfseitigen Ende (46) zu ihrem fußseitig angeordnetem Ende (44) in Richtung zur Vorderkante oder in Richtung zur Hinterkante geneigt ist.Airfoil (16) according to at least one of the preceding claims,
wherein the respective rib (38), starting from its head-side end (46) to its foot-side arranged end (44) is inclined in the direction of the leading edge or in the direction of the trailing edge. Schaufelblatt (16) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem der an die betreffende Rippe (38) angrenzende Hohlraum (32) dergestalt ist, dass dessen wesentliche Kühlmittelzufuhr auf derjenigen Seite der betreffenden Rippe angeordnet ist, welcher der die Einströmöffnung des Kühllochs aufweisenden Oberfläche der Rippe abgewandt ist.Airfoil (16) according to at least one of the preceding claims,
in that the cavity (32) adjoining the relevant rib (38) is such that its essential coolant supply is arranged on that side of the respective rib which faces away from the surface of the rib which has the inflow opening of the cooling hole. Schaufelblatt (16) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem die Spitzenwand 34 an ihrer nach außen weisenden Fläche zumindest eine Dichtspitze (48) umfasst.Airfoil (16) according to at least one of the preceding claims,
wherein the tip wall 34 comprises at least one sealing tip (48) on its outwardly facing surface. Schaufelblatt (16) nach zumindest Anspruch 8,
bei dem das betreffende Kühlloch (36) sich zumindest teilweise, vorzugweise vollständig durch die Dichtspitze (48) erstreckt.Airfoil (16) according to at least claim 8,
in which the relevant cooling hole (36) is at least partially preferably completely through the sealing tip (48). Turbinenlaufschaufel (10) mit einem Schaufelblatt (16), dessen Schaufelblatt 16 einem Schaufelblatt der Ansprüche 1 bis 9 entspricht.Turbine blade (10) with an airfoil (16) whose airfoil 16 corresponds to an airfoil of claims 1 to 9. Verfahren zum Herstellen eines Schaufelblatts (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, - Bereitstellen eines vorzugsweise durch einen Feinguss hergestellten Schaufelblatts (16) umfassend eine saugseitige Seitenwand (22) und eine druckseitige Seitenwand (24), die sich entlang einer Profilmittenlinie von einer gemeinsamen Vorderkante zu einer gemeinsamen Hinterkante und in einer Spannweiterichtung von einem fußseitigem Ende zu einem kopfseitigen Ende erstreckend einen Hohlraum zumindest teilweise umschließen,
wobei das kopfseitige Ende eine den Hohlraum kopfseitig begrenzende Spitzenwand umfasst,
wobei im Hohlraum des Schaufelblatts zumindest eine sich von der Spitzenwand aus in Richtung des fußseitigen Endes erstreckende Rippe, vorzugsweise mehrere derartige Rippen von der Innenfläche der saugseitigen Seitenwand oder von der Innenfläche der druckseitigen Seitenwand hervorsteht bzw. hervorstehen, und - Bohren des zumindest einen Kühllochs, derart, dass dessen Einströmöffnung in einer der betreffenden Rippen mündet. Method for producing a blade (16) according to one of Claims 1 to 9, Providing a paddle (16), preferably made by investment casting, comprising a suction side sidewall (22) and a pressure side sidewall (24) extending along a tread center line from a common leading edge to a common trailing edge and in a spanwise direction from a foot end to a bottom edge extending at the head end at least partially enclose a cavity,
wherein the head-side end comprises a top wall bounding the cavity at the head,
wherein in the cavity of the airfoil at least one extending from the top wall in the direction of the foot-side end rib, preferably a plurality of such ribs from the inner surface of the suction-side side wall or from the inner surface of the pressure-side side wall protrudes, and - Drilling of the at least one cooling hole, such that its inflow opening opens into one of the respective ribs.
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