DE1808852C - Method for producing a turbine blade with cooling channels - Google Patents

Description

lung einer solchen Turbinenschaufel wird ein weiterer Nachteil darin gesehen, daß sich das bekannte Schaufelherstellungsverfahren kaum für eine individuelle Gestaltung der Kühlmittelführungen im Interesse einer gezielten Kühlung besonders temperaturgefährdeter Wandteile, z.B. der Schaufelnasen- oder der Schaufelhinterkante, eignen kann, zumal der dort vorgeschlagene zylindrische Hohlkörper sich in erster Linie für das Herausarbeiten radialer Nuten für die Kiihlkanäle eignen wird, hingegen das Herausarbeiten axial gerichteter Nuten, d. h. in Umfangsrichtung, insbesondere abschnittsweise aus dem als Hohlkörper ausgebildeten Einsatz zwar durchführbar sein kann, aber nur bei äußerstet Fertigungspräzision die zielgerechte Anordnung abschnittsweise angeordneter Kiihlkanäle zu gewährleisten sein dürfte, weiter auch unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Einsatz und der äußere Schaufelkörpcr jeweils aus der Form zylindrischer Hohlkörper heraus zusammen in die gewünschte Schaufelform gebracht \.erden müssen.Development of such a turbine blade, a further disadvantage is seen in the fact that the known blade manufacturing process hardly interested in an individual design of the coolant ducts targeted cooling of particularly temperature-endangered wall parts, e.g. the blade nose or the Blade trailing edge, can be suitable, especially since the cylindrical hollow body proposed there is primarily Line is suitable for working out radial grooves for the cooling channels, but working out axially directed grooves, d. H. in the circumferential direction, in particular in sections from the hollow body trained use can be feasible, but only with the utmost manufacturing precision the target-oriented one Arrangement of cooling channels arranged in sections should also be ensured taking into account that the insert and outer vane body are each out of shape cylindrical hollow body must be brought out together in the desired blade shape.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zu den bekannten Verfahren zum Herstellen von Turbinenscharfeln erwähnten Nachteile zu beseitigen, ein Verfahren zum Herstellen einer mit Kühlkanälen ausgestatteten Turbinenschaufel zu schaffen, welches der Forderung nach einem geringen Herstellungsaufwand besser gerecht wird, und die auf Grund dieses Herstellungsverfahrens mögliche Anordnung der Kühlkanäle eine besonders intensive, gezielte Kühlung der temperaturgefährdeten Schaufelvorder- und Hinterkante sowie eine gleichmäßige Wandtemperatur besser gewährleisten soll.The invention is based on the object of the known methods for producing turbine hawks To eliminate mentioned disadvantages, a method for producing a equipped with cooling channels To create turbine blades, which meet the requirement for a low manufacturing cost is better fair, and the possible arrangement of the cooling channels due to this manufacturing process a particularly intensive, targeted cooling of the temperature-endangered blade leading and trailing edge as well as better ensure a uniform wall temperature.

Ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen einer Turbintnschau.'el nach der eingangs genannten Gattung ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem als Schaufelmantel vorgesehenen Blechstreifen Nuten herausgearbeitet werden, wonach auf die bearbeitete Oberfläche des Blechstreifens zur Abdeckung der zur Kühlmittelführung dienenden Nuten als innere Auskleidung mindestens ein weiterer, dünnerer Blechstreifen aufgebracht und mit dem ersten verlötet oder verschweißt wird und dieses Verbundbier Ii nach dem Verfahren an den beiden Endkanten verlötet oder verschweißt wird.Proceeding from a method for producing a turbine engine according to the aforementioned This object is achieved according to the invention in that the provided as a shovel jacket Sheet metal strip grooves are worked out, after which on the machined surface of the sheet metal strip at least one inner lining to cover the grooves used to guide the coolant another, thinner sheet metal strip is applied and soldered or welded to the first and this Verbundbier Ii is soldered or welded at the two end edges according to the method.

Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahmen besteht dar: ι, daß bereits nach dem Verformungsvorgang sämtliche Kühlkanäle an den zur Kühlung der Schaufckvand erforderlichen Stellen angeordnet iind. Die zur Erzielung der späteren Kühlkanäle dienenden wesentlichen Kühlmittelführungen sind also schon vor der Verformung des Verbundblechs durch in den als Schaufelmantel dienenden ersten Blechstreifen, beispielsweise eingefräste Nuten, hergestellt.The effect of the measures claimed is: ι that already after the deformation process all cooling channels are arranged at the points required to cool the Schaufckvand iind. The essential coolant ducts that are used to achieve the later cooling channels are therefore already before the deformation of the composite sheet through into the first serving as the blade jacket Sheet metal strips, for example milled grooves, produced.

Bei bisher bekannten Turbinenschaufeln mit Kühleinsätzen, die beispielsweise eine wellenförmige bzw. mit Profilrillen versehener Oberfläche aufweisen, oder bei Kühleinsätzen, innerhalb deren Wandungen die zur Kühlmittelführung dienenden Bohrungen vorgesehen sind, läßt sich somit kaum oder nur mit unverhätnismäßig hohen Herstellungsaufwand eine erstrebte dichte Heranführung der Kühlkanäle an die besonders temperaturbelastete Hinter- oder Vorderkante einer Turbinenschaufel erreichen.In previously known turbine blades with cooling inserts, which, for example, have a wave-shaped or have surface provided with profile grooves, or in the case of cooling inserts, within their walls the bores serving for the coolant supply are provided, can thus hardly or only with disproportionate effect high manufacturing costs a strived for tight approach of the cooling channels to the Reach particularly high temperature trailing or leading edge of a turbine blade.

Bei dem vorliegenden Herstellungsverfahren ist es dazu weiter vorteilhaft, daß gegenüber bekannten Herstellungsverfahren für mit Kühlkanälen auszustattenden Turbinenschaufeln kein mit Kühlkanälen oder mit einer zur Bildung von Kühlkaoälen mit einer profilierten Oberfläche ausgestatteter Kühleinsatz gefertigt werden muß.In the present production method, it is further advantageous that compared to known Manufacturing process for to be equipped with cooling channels Turbine blades are not manufactured with cooling channels or with a cooling insert equipped with a profiled surface for the formation of cooling chalk channels must become.

Um die Kühlkanäle de- fertigen TurbinenschaufelWind turbine blades around the cooling ducts

während des Betriebes vom Schaufelinnern her z. B. mit Kühlluft beaufschlagen zu können, ist es erfindungsgemäß weiter vorgesehen, daß der dünnere Blechstreifen vor dem Verschweißen oder Verlöten mit dem ersten Blechstreifen mit Bohrungen für dieduring operation from the inside of the blade z. B. to be able to apply cooling air, it is according to the invention further provided that the thinner sheet metal strip before welding or soldering with the first sheet metal strip with holes for the

ίο Kühlmittelzufuhr versehen wird.ίο coolant supply is provided.

Diese Bohrungen für die Kühlmittelzufuhr können zur Erzielung einer gleichmäßigen Schaufelwandtemperatur, den Erfordernissen entsprechend, gleichmäßig oder ungleichmäßig über die Fläche des dünnerenThese holes for the coolant supply can to achieve a uniform blade wall temperature, according to requirements, evenly or unevenly across the surface of the thinner

Lochstreifens verteilt angeordnet sein. Für eine intensive und gezielte Kühlung, beispielsweise der Schaufelkante, wird man zu diesem Zwecke relativ grobe öffnungen im Bereich des zu dieser Kante gehörigen dünneren Blechstrt»:ens anordnen.Perforated strip be arranged distributed. For an intense and targeted cooling, for example the blade edge, is relative for this purpose Arrange rough openings in the area of the thinner sheet metal part belonging to this edge.

ao Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können nach beendeter Verformung des Verbundbleches bei Verwendung eines zweiten dünneren, kürzeren Blechstreifens als der erste Blechstreifen, die vor einem oder mehreren Kühlkanälen auslaufenden En-ao According to a further feature of the invention, after the deformation of the composite sheet when using a second, thinner, shorter sheet metal strip than the first sheet metal strip, the one before one or more cooling ducts running out

a5 den des dünneren Blechstreifens dort miteinander verschweißt oder verlötet werden.a5 that of the thinner sheet metal strip there together be welded or soldered.

Unter Anwendung dieses Merkmals kann die Turbinenschaufel, trotz des Vorhandenseins von Kühlkanälen im Bereich der Hinterkante, an dieser Stelle äußerst dünn ausgeführt werden, da in diesem Bereich dann ein oder mehrere Kühlkanäle von einer oder mehreren jeweils benachbarten Nuten des ersten Blechstreifens gebildet werden.Using this feature, the turbine blade can, in spite of the presence of cooling channels in the area of the rear edge, must be made extremely thin at this point, as in this area then one or more cooling channels from one or more adjacent grooves of the first Sheet metal strips are formed.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegen-Standes können aus dem ersten Blechstreifen in dessen Längserstreckung verlaufende Nuicn nur im späteren Bereich der Vorder- oder Hinterkante der Schaufel abschnittsweise herausgearbeitet werden und vor der Verformung dünne Blechstreifen nur auf die mit den Nuten versehenen Abschnitte des ersten Blechstreifens aufgebracht werden.In a further embodiment of the subject matter of the invention, from the first sheet metal strip in the Longitudinal nuances only in the later Area of the leading or trailing edge of the blade can be worked out in sections and before the deformation thin sheet metal strips only on the grooved portions of the first Sheet metal strips are applied.

Um die Herstellung von gekühlten Turbinenschaufeln zu erleichtern, welche nur abschnittsweise mit Kühlkanälen ausgestattet sind, schlägt die ErfindungIn order to facilitate the production of cooled turbine blades, which are only used in sections Cooling channels are equipped, proposes the invention

weiter vor, daß eine oder mehrere zur Abdeckung der abschnittsweise angeordneten Nuten versehene kurze Blechstreifen mit nach oben abgebogenen Enden auf den ersten Blechstreifen aufgebracht werden und nach beendeter Verformung des VerbundDleches die nach oben abgebogenen, sich dann überlappenden Enden verschweißt oder verlötet werden.furthermore that one or more short ones provided to cover the grooves arranged in sections Sheet metal strips are applied to the first sheet metal strip with ends bent upwards and after the end of the deformation of the composite sheet, the bent upwards, then overlapping Ends are welded or soldered.

An Hand einiger beispielsweirer Ausführungsformen in den Zeichnungen ist die Erfindung im einzelnen weiter näher erläutert; in den Zeichnungen istWith the aid of some exemplary embodiments In the drawings, the invention is explained in more detail in detail; is in the drawings

F i g. 1 der Querschnitt einer erfindungsgemäß ergestellten Turbinenschaufel in einer ersten Ausführungsforrn, F i g. 1 the cross section of a turbine blade made according to the invention in a first embodiment,

Fig.2 eine Schnittansicht nach der Linie I-I der Fig. 1,2 is a sectional view along the line I-I of Fig. 1,

F i g. 3 die Draufsicht des zur Turbinenschaufel nach F i g. 1 gehörigen, mit Nuten versehenen und als Schaufelmantel vorgesehenen ersten Blechstreifens,F i g. 3 shows the top view of the turbine blade according to FIG. 1 belonging, grooved and as Blade jacket provided first sheet metal strip,

Fig. 4 die Draufsicht des mit Bohrungen versehenen dünneren Blechstreifens der Turbinenschaufel nachFig. 1,4 shows the top view of the thinner sheet metal strip of the turbine blade provided with bores afterFig. 1,

F i g. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verformungsvorganges des Verbundbleches für die Turbinenschaufel nach F i g. 1,F i g. 5 is a schematic illustration to explain the deformation process of the composite sheet for the turbine blade according to FIG. 1,

F i g. 6 der Querschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Turbinenschaufel in einer zweiten.Ausführungsform,F i g. 6 the cross section of a turbine blade produced according to the invention in a second embodiment,

F i g. 7 die Draufsicht des zur Turbinenschaufel nach F i g. 6 gehörigen, mit Nuten versehenen und als Schaufelmantel vorgesehenen ersten Blechstreifens,F i g. 7 shows the top view of the turbine blade according to FIG. 6 belonging, grooved and as Blade jacket provided first sheet metal strip,

F i g. 8 der Querschnitt des ersten Blechstreifens nach F i g. 7 mit einem auf abschnittsweise angeordnete Nuten aufgebrachten zweiten dünneren Blechstreifen,F i g. 8 the cross section of the first sheet metal strip according to FIG. 7 with a second, thinner sheet metal strip applied to grooves arranged in sections,

F i g. 9 die Draufsicht des mit Nuten versehenen ersten Blechstreifens als Schaufelmantel der Turbinenschaufel nach Fig. 11,F i g. 9 the top view of the first sheet metal strip provided with grooves as the blade jacket of the turbine blade according to FIG. 11,

Fig. 10 der Querschnitt des ersten Blechstreifens nach F i g. 9 einschließlich eines zur Abdeckung der Nuten dienenden dünneren zweiten Blechstreifens, welcher kürzer als der erste Blechstreifen ist,10 shows the cross section of the first sheet metal strip according to FIG. 9 including a thinner second sheet metal strip serving to cover the grooves, which is shorter than the first sheet metal strip,

Fig. 11 der Teilquerschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Turbinenschaufel in einer dritten Ausführungsform und11 shows the partial cross-section of a device according to the invention manufactured turbine blade in a third embodiment and

F i g. 12 der Teilquerschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Turbinenschaufel in einer vierten Ausführungsform.F i g. 12 shows the partial cross section of a turbine blade produced according to the invention in a fourth embodiment.

Die Turbinenschaufel 1 besteht im wesentlichen aus einem ersten Blechstreifen 2 und einem zweiten, dünneren Blechstreifen 4 (F i g. 3 und 4), deren Enden hier abgebrochen dargestellt sind; in der Praxis entsprechen diese Blechstreifen 2, 4 in ihren Abmessungen der Abwicklung der Turbinenschaufel 1The turbine blade 1 consists essentially of a first sheet metal strip 2 and a second, thinner sheet metal strip 4 (FIGS. 3 and 4), the ends of which shown here broken off; In practice, the dimensions of these sheet metal strips 2, 4 correspond to the development of the turbine blade 1 g)G)

Zur Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Turbinenschaufel 1 wird wie folgt verfahren:The procedure for producing the turbine blade 1 shown in FIG. 1 is as follows:

Der den Dimensionen des Fertigmaßes der Turbinenschaufel 1 entsprechend zugeschnittene erste Blechstreifen 2 wird mit Nuten 5 versehen. Die Nuten 5 können in den ersten Blechstreifen 2 eingeprägt oder eingefräst werden. Der zweite, dünnere Blechstreifen 4 der bereits mit Bohrungen 6 versehen ist, wird auf den ersten Blechstreifen 2 aufgesetzt, und zwar so, daß der erste und der zweite Blechstreifen 2,4 deckungsgleich sind. Der zweite dünnere Blechstreifen 4 wird anschließend durch Verlöten oder Verschweißen am ersten Blechstreifen 2 befestigt. In der geschilderten Weise aneinandergefügt (F i g. 5) sind der erste und der zweite, dünnere Blechstreifen 2, 4 vor deren Verformung bereits mit den Kühlkanälen 7 (Fig. 2) versehen. Die Bohrungen6 sind hierbei vor der Verformung des Verbandbleches so angeordnet, daß sie über die Nuten 5 zu liegen kommen, um für die später erstellte Turbinenschaufel 1 (F i g. 1 und 2) eine Kühlmittelbeaufschlagung der Kühlkanäle 7 über den Hohlraum 8 der Turbinenschaufel 1 m gewährleisten.The first sheet metal strip 2, cut to match the dimensions of the finished dimensions of the turbine blade 1, is provided with grooves 5. The grooves 5 can be embossed or milled into the first sheet metal strip 2. The second, thinner sheet metal strip 4, which is already provided with bores 6, is placed on the first sheet metal strip 2 in such a way that the first and second sheet metal strips 2, 4 are congruent. The second, thinner sheet metal strip 4 is then attached to the first sheet metal strip 2 by soldering or welding. The first and second, thinner sheet-metal strips 2, 4 are joined to one another in the manner described (FIG. 5) and are already provided with the cooling channels 7 (FIG. 2) before they are deformed. The bores 6 are arranged in such a way before the deformation of the bandage sheet that they come to rest over the grooves 5 in order to apply coolant to the cooling channels 7 via the cavity 8 of the turbine blade 1 for the turbine blade 1 (Figs. 1 and 2) created later m guarantee.

Wie in F i g. 5 schsmatisch angedeutet ist, wird der vom ersten und zweien Blechstreifen 2, 4 gebildete und mit Kühlkanälen 7 ausgestattete Schaufelmantel um einen Werkzeugkern 9 herumgelegt, dessen Form und Dimensionen der Form and den Dimensionen des Schaufelhohlraumes 8 der Turbinenschaufel 1 angepaßt sind. Der vom ersten and zweiten Blechstreifen 2, 4 gebildete Schaufelmantel wird hierbei in Richtung der Pfleiie 10 und 11 so am den Werkzeugkem 9 herumgelegt, daß beide Enden 12 und 13 des zweiten, dünneren Blechstreifens 4 hinter der Kante 14 des Werkzeugkemes 9 aneinander liegen. An dieser Stelle 15 (Fig. 1) werden die Enden 12, 13 des zweiten, dünneren Blechstreif ens 4 miteinander verlötet oder verschweißt, wodurch die aus den Blechstreifen 2, 4 bestehende Turbinenschaufel 1 im Bereich der Schaufelhinterkante fest zusammengehalten ist.As in Fig. 5 is indicated schsmatically, the formed by the first and two sheet metal strips 2, 4 and a blade jacket equipped with cooling channels 7 is placed around a tool core 9, the shape of which and dimensions of form and dimensions of the blade cavity 8 of the turbine blade 1 are adapted. The blade jacket formed by the first and second sheet metal strips 2, 4 is shown in FIG Direction of Pfleiie 10 and 11 so laid around the tool core 9 that both ends 12 and 13 of the second, thinner sheet-metal strips 4 lie against one another behind the edge 14 of the tool core 9. At this point 15 (Fig. 1) the ends 12, 13 of the second, thinner sheet-metal strips 4 are soldered or welded together, whereby the turbine blade 1 consisting of the sheet-metal strips 2, 4 is firmly held together in the region of the blade trailing edge is.

An Hand des geschilderten Herstellungsverfahrens ist es vorteilhaft, daß der erste Blechstreifen 2 bereits vor dem Verformungsvorgang mit den Nuten 5 ausgestaltet ist und bereits vor dem Verformungsvorgang durch Aufbringen des zweiten, dünneren BlechstreiOn the basis of the manufacturing process described, it is advantageous that the first sheet metal strip 2 is already is designed before the deformation process with the grooves 5 and before the deformation process by applying the second, thinner sheet metal strip fens 4 auf den ersten Blechstreifen 2 die Kühlka näle 7 vorhanden sind. Es entfällt somit die zusätzliche Herstellung eines mit einer beispielsweise rillenförmig profilierten Oberfläche versehenen Kühleinsatzes zur Bildung der Kühlkanäle.fens 4 on the first sheet metal strip 2 the Kühlka Channels 7 are available. The additional production of a cooling insert provided with a, for example, groove-shaped profiled surface for forming the cooling channels is thus dispensed with.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist es an Hand des geschilderten Verfahrens zur Herstellung der Turbinenschaufel 1 weiter vorteilhaft, daß nach Fertigstellung der Schaufel durch das Zusammenschweißen oder Verlöten der Enden 12 und 13 des zweiten dünnerenAs shown in FIG. 1, it is further advantageous on the basis of the described method for producing the turbine blade 1 that after completion of the blade by welding or soldering together the ends 12 and 13 of the second thinner one

zo Blechstreifens 4 an der Stelle 15 die Kühlkanäle 7 entlang der gesamten Hinterkante der Turbinenschaufel 1 mit Austrittsöffnungen 16, 17 versehen werden können, über die zum Zwecke einer intensive.! Kühlung dieser in der Praxis besonders temperaas turbelasteten Stelle das Kühlmittel abgeführt werden kann. zo sheet metal strip 4 at the point 15, the cooling channels 7 along the entire rear edge of the turbine blade 1 can be provided with outlet openings 16, 17, via which for the purpose of intensive. Cooling of this particularly temperaas turbo-loaded point in practice, the coolant can be discharged.

Wie weiter aus F i g. 2 erkennbar ist, kann es sich bei der Turbinenschaufel 1 um eine feste Turbinenleitschaufel handeln, deren zum LeiischauieiirägcrAs further from FIG. 2 can be seen, the turbine blade 1 can be a fixed turbine guide vane, the display of which is shown

gehörige Deckbändersegmente hier abgebrochen dargestellt und mit 18,19 bezeichnet sind.Corresponding shroud segments are shown here broken off and denoted by 18, 19.

Die in F i g. 6 wiedergegebene Ausführungsform einer kühlbaren Turbinenschaufel 20 unterscheidet sich vor allen Dingen von dem AusfuhrungsbeispielThe in F i g. 6 shows the embodiment of a coolable turbine blade 20 Above all from the exemplary embodiment

nach F i g. 1 und 2 dadurch, daß der Schaufelmantel fast ausschließlich von dem ersten Blechstreifen 21 (F i g. 7) gebildet wird. Dieses Ausfühmngsbeispiel ist hauptsächlich zur Erzielung einer intensiven Kühlung der Schaufelvorderkante 22' und der Schaufel-according to FIG. 1 and 2 in that the blade jacket is almost exclusively made up of the first sheet metal strip 21 (Fig. 7) is formed. This Ausfühmngsbeispiel is mainly to achieve intensive cooling of the blade leading edge 22 'and the blade hinterkante 23' gedacht (F i g. 6).rear edge 23 '(Fig. 6).

Der erste Blechstreifen 21 (F i g. 7) hat die Größe der abgewickelten Turbinenschaufel 20 und weist in der Mitte quer zur Längserslreckung eine Nut 22 auf, in weiche hier in Längserstreckung in den erstenThe first sheet metal strip 21 (FIG. 7) has the size the unwound turbine blade 20 and has a groove 22 in the middle transversely to the longitudinal extension, in soft here in the longitudinal direction in the first

Blechstreifen 21 eingearbeitete Nuten 23 von begrenzter Länge münden. Weiter ist df erste Blechstreifen 21 im Bereich seiner beiden Enden 24, 25 mit nach außen offenen sowie in Langserstreckung in diesen euigearbeiteten weiteren Noten 26, 27 ausgestat-Sheet metal strips 21 incorporated grooves 23 of limited length open. Next is df first sheet metal strip 21 in the area of its two ends 24, 25 with outwardly open as well as in the longitudinal direction in these further notes 26, 27 worked out.

tet Auf die Nut 22 sowie die in Längsrichtung in den ersten Blechstreifen 21 eingearbeiteten Nuten 23 ist ein seitlich mit nach oben abgebogenen Enden 34, 35 (F i g. 8) ausgestatteter, dünner, kürzerer Blechstrei-tet on the groove 22 as well as in the longitudinal direction in the Grooves 23 incorporated into the first sheet metal strip 21 are laterally bent ends 34, 35 (Fig. 8) equipped, thin, shorter sheet metal strip

- fen 28 aufgesetzt and mit dem ersten Blechstreifen 21- Fen 28 put on and with the first sheet metal strip 21 verlötet oder verschweißt.soldered or welded.

Zur Herstellung der Turbinenschaufel 20 (F i g. 6) wird der erste Blechstreifen 21 in der bereits zu Fig. 1 und 5 geschilderten Weise um einen Werkzeugkern herumgelegt. Nach dem erfolgten Verfor-To produce the turbine blade 20 (FIG. 6), the first sheet metal strip 21 is already closed Fig. 1 and 5 shown way around a tool core. After the de-

mungsvorgang bilden jeweils zwei einander gegenüberliegende Nuten 26, 27 infolge Aufeinanderliegens der Enden 24, 25 des ersten Blechstreifens 21 die Kühlkanäle (nicht dargestellt) mit Austrittsöffnungen an der Schautelhinterkante.In each case, two mutually opposite grooves 26, 27 form as a result of the ends 24, 25 of the first sheet metal strip 21 lying one on top of the other the cooling channels (not shown) with outlet openings at the rear edge of the Schautel.

Lotstellen 29,3Φ zur Verbindung der Enden 24, 25 des ersten Blechstreifens 21 befinden sich zwischen den weiteren Nuten 26, 27, and zwar so, daß das Kühlmittel aus dem Schaufeihohlramn 31 (Fig.6)Solder points 29,3Φ to connect the ends 24, 25 of the first sheet metal strip 21 are located between the further grooves 26, 27, in such a way that the Coolant from the Schaufeihohlramn 31 (Fig. 6)

Blechstreifen 43 an den innenliegenden Kanten der Nuten 39 (F i g. 9) aus, so daß nach erfolgter Verformung des Verbundbleches in die Schaufelkonfiguration gemäß F i g. 11 die Nuten 39 einen gemeinsamen Kühlkanal 44 bilden. Von den mit dem Kühlkanal 44 in Verbindung stehenden Nuten 42 bilden jeweils zwei infolge Aufeinanderliegens der beiden Enden 40, 41 des ersten Blechstreifens 36 gemeinsame Kanäle 45 (Fig. 11) zur Abführung des KühlmittelsSheet metal strips 43 on the inner edges of the grooves 39 (FIG. 9), so that after the deformation has taken place of the composite sheet in the blade configuration according to FIG. 11 the grooves 39 have a common Form cooling channel 44. Of the grooves 42 communicating with the cooling channel 44, each form two common as a result of the two ends 40, 41 of the first sheet metal strip 36 lying on top of one another Channels 45 (Fig. 11) for discharging the coolant

über eine sich JiT Längsrichtung der Turbinenschaufel io aus dem Kühlkanal 44 über die Hinterkante der 20 erstreckende öffnung 33 des Blechstreifens 28 mit Turbinenschaufel 37'. In Längsrichtung der Turbinenschaufel 37' werden an der mit dem Bezugszeichen 46 markierten Stelle (Fig. 11) die einander zugekehrten Enden 47, 48 (Fig. 10) des kürzeren, dünnen Blechstreifens 43 miteinander verlötet oder verschweißt. via a longitudinal direction of the turbine blade io from the cooling duct 44 via the rear edge of the 20 extending opening 33 of the sheet metal strip 28 with turbine blade 37 '. In the longitudinal direction of the turbine blade 37 'are those facing each other at the point marked with the reference numeral 46 (FIG. 11) Ends 47, 48 (FIG. 10) of the shorter, thin sheet metal strip 43 are soldered or welded to one another.

Fig. 12 veranschaulicht das hintere Ende einer Turbinenschaufel 49 in Abwandlung des Ausfüh-Fig. 12 illustrates the rear end of a Turbine blade 49 in a modification of the execution

_w rungsbeispieles nach Fig. 1 bis 5 dahingehend, daß _w approximately example according to Fig. 1 to 5 to the effect that

gen, daß sie sich "nach erfolgter Verformung des Ver- ao der zur Abdeckung der Nuten und damit zur Bildung bundbleches (F i g. 6) überlappen, worauf diese En- der Kühlkanäle SO dienende kürzere, dünne Blechden 34, 35 zur Fertigstellung der Turbinenschaufel streifen 51 auf einer Seite gegenüber dem zweiten 20 miteinander verlötet oder verschweißt werden. Blechstreifen 52 um so viel kürzer ist, daß die Enden Aus F i g. 6 ist weiter erkennbar, daß die Nuten 23 53, 54 des kürzeren, dünnen Blechstreifens 51 nach stromabwärts über die sich überlappenden Enden 34, as der Verformung (Fig. 12) gegeneinander versetzt vor 35 des kürzeren, dünnen Blechstreifens 28 hinausra- der Schaufelhinterkante aufeinander zu liegen komgen, so daß die Strömung des Kühlmittels aus den men und über die gesamte Höhe der Turbinenschauzwischen den Nuten 23 und dem kürzeren, dünnen fei 49 an der Stelle 55 miteinander verlötet oder ver-Blechstreifen 28 gebildeten KUhikanaien in den schweißt werden können. Weitere Lot- oder Schweiß-Hohlraum 31 der Turbinenschaufel 20 gewährleistet 30 stellen 56 können zur Verbindung der Enden des erist. ^sten Blechstreifens 52 jeweils zwischen den Kühlka-gen that they "after the deformation of the Ver ao to cover the grooves and thus to form bundle plates (Fig. 6) overlap, whereupon these ends of the cooling channels SO serving shorter, thin plates 34, 35 to complete the Turbine blade strips 51 are soldered or welded together on one side opposite the second 20. Sheet metal strip 52 is so much shorter that the ends from FIG downstream of the overlapping ends 34, as of the deformation (FIG. 12) offset from one another in front of 35 of the shorter, thin sheet metal strip 28, the blade trailing edge come to rest on one another, so that the flow of coolant out of the men and over the entire height the turbine view between the grooves 23 and the shorter, thin fei 49 soldered to one another at point 55 or metal strips 28 formed in which can be welded. or weld cavity 31 of the turbine blade 20 ensures 30 points 56 can connect the ends of the erist. ^most sheet metal strip 52 between the cooling boxes

Fig. 9 und 10 veranschaulichen einen ersten nälen 50 vorgesehen sein.9 and 10 illustrate a first channel 50 may be provided.

Blechstreifen 36 mit quer zur Längserstreckung ver- Das Herstellungsverfahren nach der ErfindungSheet metal strips 36 with transverse to the longitudinal extension. The manufacturing method according to the invention

laufenden Nuten 37, 38, 39. Die Nut 37 dient hierbei kann weiter bei Turbinenschaufeln anwendbar sein, später zur Kühlung der Schaufelvorderkante (nicht 35 welche von der geradlinigen Form abweichende, bodarßestelll) einer Turbinenschaufel 37' (Fig. 11), die gen- oder schraubenlinienförmig ausgtbildete Kühl-running grooves 37, 38, 39. The groove 37 is used here can also be used in turbine blades, later for cooling the leading edge of the shovel (not 35 bodarßestelll which deviate from the straight shape) a turbine blade 37 '(Fig. 11), the gen- or helically formed cooling

unbehindert über die von den weiteren Nuten 26, 27 gebildeten Kühlkanäle und somit über die Hinterkante 23' der Turbinenschaufel 20 abströmen kann.unhindered over the cooling channels formed by the further grooves 26, 27 and thus over the rear edge 23 'of the turbine blade 20 can flow away.

Wie aus F i g. 6 weiter ersichtlich ist, wurde der auf die Nut 22 sowie die darin einmündenden Nuten 23 aufgebrachte kürzere, dünne Blechstreifen 28 (F i g. 8) so verformt, daß er ».inen gesonderten Einsatz mit einem gesonderten Hohlraum 32 bildet, derAs shown in FIG. 6 can also be seen, the was on the groove 22 and the grooves 23 opening into it applied shorter, thin sheet-metal strips 28 (FIG. 8) are deformed so that they have a separate insert with a separate cavity 32 forms which

der zur Kühlung der Schaufelvorderkante 22' und zur Kühlmittelführung dienenden senkrechten Nut 22 sowie den Nuten 23 in Verbindung steht, von wo das Kühlmittel in den Hohlraum 31 der Turbinenschaufel 20 und von dort der Hinterkante 23' zugeführt wird.the vertical groove 22 serving to cool the blade leading edge 22 'and to guide the coolant the grooves 23 communicates, from where the coolant into the cavity 31 of the turbine blade 20 and is fed from there to the rear edge 23 '.

Die Enden 34, 35 des kürzeren, dünnen Blechstreifens 28 'sind gemäß F i g. 8 so nach oben abgebo-The ends 34, 35 of the shorter, thin sheet metal strip 28 'are shown in FIG. 8 so turned up-

Nuten 38 dienen zur Kühlung der Schaufelseitenwandungen. Die Nuten 39 im Bereich der Enden 40, 41 (Fig. 10) des ersten Blechstreifens 36 münden in sich in Längsrichtung desselben erstreckende Nuten 42.Grooves 38 serve to cool the blade side walls. The grooves 39 in the area of the ends 40, 41 (Fig. 10) of the first sheet metal strip 36 open into grooves extending in the longitudinal direction of the same 42.

Der in Fig. 10 erkennbare, mit dem ersten Blechstteifen 36 verschweißte oder verlötete dünnere sowie gegenüber dem ersten kürzere Blechstreifen 43 deckt die Nuten 37, 38 ab, wodurch bereits vor der Verformung des Verbundbleches die Nuten 37, 38 voneinander gesonderte Kühlkanäle bilden. Wie weiter aus Fig. 10 erkennbar ist, läuft der kürzere, dünnereThe one recognizable in Fig. 10, with the first sheet metal stiffener 36 welded or soldered thinner sheet metal strips 43, which are shorter than the first the grooves 37, 38 from, whereby the grooves 37, 38 from each other before the deformation of the composite sheet Form separate cooling channels. As can also be seen from FIG. 10, the shorter, thinner one runs

kanäle aufweisen.have channels.

Darüber hinaus ist die Erfindung auch anwendbar bei Turbinenschaufeln, bei denen nur die Kühlkanäle vom Kühlmittel beaufsehlagbar sind. d. h also eine Kühlmittelbeaufschlagung der Kanäle nicht über den inneren Hohlraum der Schaufel erfolgen soll.In addition, the invention can also be used with turbine blades in which only the cooling channels can be acted upon by the coolant. d. h So the channels should not be exposed to coolant via the inner cavity of the blade.

Im übrigen kann als Kühlmittel für die Ausführungsbeispiele von Turbinenschaufeln nach der Fig. 1, 6, 11 und 12 vom Verdichter eines hier in den Zeichnungen nicht weiter dargestellten Gastui inentriebwerkes abgezapfte Luft angewendet werden. In addition, as a coolant for the embodiments of turbine blades according to the Fig. 1, 6, 11 and 12 from the compressor of a here in the drawings not shown Gastui inentriebwerkes tapped air are used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (5)

1 2 eine innere Auskleidung als Kühleinsate aufweisen, Patentansprüche: wenn ώε Kühlmittelkanäle nicht in komplizierter1 2 have an inner lining as a cooling insert, claims: if ώε coolant channels not in more complicated 1. Verfahren zum Herstellen einer Turbinen- Weise nachträglich in den vollen Schaufelwerkstoff schaufel, insbesondere Turbinenleitschaufel, mit hereingearbeitet werden sollen.1. Method of making a turbine way retrospectively in the full blade material blade, in particular turbine guide vane, are to be worked in with. Kühlkanälen durch Aneinanderfügen einer inne- 5 Bei der Herstellung einer Turbinenschaufel mit inren Auskleidung an einen der Abwicklung der nerem Kühleinsatz geht man in der Regel so vor, daß Schaufel entsprechenden und ab Schaufelmantel zunächst der äußere Mantel der Schaufel für sich hervorgesehenen Blechstreifens, Verformen des Schau- gestellt und entsprechend dem gewünschten Schaufelfelmantels entsprechend der gewünschten Schau- profil verformt wird. Der Kühleinsatz winl gesondert telgeometrie und metallurgisches Verbinden der io vom Schaufelmantel gefertigt und muß in seiner beiden Endkanten des Schaufelmantels, dadurch Formgebung genau dem inneren Hohlraum, welcher gekennzeichnet, daß aus dem als Schaufel- vom Schaufelmantel gebildet wird, angepaßt sein, mantel vorgesehenen Blechstreifen Nuten heraus- Für die zum Zwerke der späteren Kühlung des gearbeitet werden, wonach auf die bearbeitete Ober- Schaufelmantels erforderlichen Kühlkanäle muß tläche des Blechstreifens zur Abdeckung der zur 15 dann der Einsatz äußerst präzise gefertigte Rippen Kühlmittelführung dienenden Nuten als innere bzw. Nuten aufweisen, um insbesondere im Interesse Auskleidung mindestens ein weiterer, dünnerer einer gezielten Schaufelwandkühlung eine vorberech-Blechstreifen aufgebracht und mit dem ersten ver- nete Kühlmittelgeschwindigkeit und Kühunittelmenge lötet oder erschweißt wird und dieses Verbund- in den von den Nuten und der Schaufelinnenwand geblech nach dem Verfoimen an den beiden End- ao bildeten Kühlkanälen zu gewährleisten,
kanten verlötet oder verschweißt wird. tine in der vorgenannten Weise aufgebaute Turbi-In the manufacture of a turbine blade with an inner lining on one of the development of the cooling insert, one proceeds as a rule in such a way that the blade corresponds and from the blade jacket first the outer jacket of the blade, deforming the look - Is placed and deformed according to the desired blade shell according to the desired profile. The cooling insert winl separately telgeometry and metallurgical connection of the io from the blade shell and must be adapted in its two end edges of the blade shell, thereby shaping exactly the inner cavity, which is characterized by the fact that the sheet metal strip grooves provided as the blade shell are adapted For the work to be carried out on the later cooling of the work, after which the cooling ducts required on the machined upper shovel jacket must have the surface of the sheet metal strip to cover the extremely precisely manufactured ribs coolant guide serving grooves as inner or grooves, in particular in the interest of lining at least one further, thinner, targeted blade wall cooling, a pre-calculated sheet metal strip is applied and soldered or welded with the first coolant velocity and amount of coolant and this composite is in the sheet metal of the grooves and the inner wall of the blade to ensure after the foaming on the two end ao formed cooling channels,
edges are soldered or welded. tine in the aforementioned manner constructed turbine 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- nenschaufel verlangt somit einen aufwendigen und kennzeichnet, daß der dünnere Blechstreifen vor demzufolge teueren Herstellungsprozeß, der vor allen dem Verschweißen oder Verlöten mit dem ersten Dingen durch die äußerst präzise Fertigung des Kühl-Blechstreifen mit Bohrungen für die Kühlmittel- »5 einsatzes und natürlich auch durch die getrennte Ferzufuhr versehen wird. tigung Schaufeln.antel Kühleinsatz und das nachträg-2. The method according to claim 1, characterized in that the internal blade thus requires a complex and indicates that the thinner sheet metal strip in front of the expensive manufacturing process, which is above all the welding or soldering with the first thing through the extremely precise production of the cooling sheet metal strips with holes for the coolant »5 insert and of course also through the separate remote supply is provided. shovel, casing cooling insert and the subsequent 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, da- liehe »Herein-bringen-müssen« des Einsatzes in den durch gekennzeichnet, daß nach beendeter von dem Schaufelmantel gebildeten inneren Hohl-VerformunR des Verbundbleches bei Verwen- raum bedingt is·..3. The method as claimed in claim 1 or 2, since the "must bring" the insert into the characterized in that after the end of the inner hollow deformation formed by the blade casing of the composite sheet is conditional if there is space available ... dung eines zweiten dünneren, kürzeren Blech- 30 Auch bei einem bekannten Herstellungsverfahrenformation of a second, thinner, shorter sheet metal 30 Also in a known manufacturing process Streifens als der erst^ Blecl Greifen, die vor einem einer kühlbaren Turbinenschaufel nach der USA.-Pa-Strip as the first ^ Blecl gripping, which in front of a coolable turbine blade to the USA .-- Pa- oder mehreren Kühlkanalen auslaufenden Enden tentschrift 2 787 049 ist die von einem Schaufelman-or several cooling channels tapering ends tentschrift 2 787 049 is that of a blade sleeve des dünneren Blechstreifens < jrt miteinander ver- tel gesonderte Fertigung eines hier beispielsweise ausof the thinner sheet metal strip, separate production of one here, for example schweißt oder verlötet werden. zwei Halbteilen bebildeten Kühleinsatzes mit in die-be welded or soldered. two half-parts formed cooling insert with in the- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 35 sen eingearbeiteten Nuten vorgesehen, welche zusarr.-bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem er- men mit der Innenwand des Schaufelmante'.s die sten Blechstreifen in dessen Längserstreckung Kühlkanäle bilden sollen. Erst wenn der Schaufelverlaufende Nuten nur im späteren Bereich der mantel weitestgehend verformi ist, werden die beiden Vorder- oder Hinterkante der Schaufel abschnitt- Halbteile des Kühleinsatzes auf die Innenwand des weise herausgearbeitet werden und vor der Ver- 40 Schaufelmantels aufgebracht, um dann anschließend formung dünne Blechstreifen nur auf die mit den als Verbund in die endliche Schaufelform gebracht Nuten versehenen Abschnitte des ersten Blech- werden zu können. Auch der bei diesem bekannten Streifens aufgebracht werden. Schaufelherstellungsverfahren vorgeschlagene, aus4. The method according to any one of claims 1 35 sen incorporated grooves provided which add-to 3, characterized in that from the merge with the inner wall of the blade shell Most sheet metal strips should form cooling channels in the longitudinal extent. Only when the end of the shovel Grooves are only largely deformed in the later area of the jacket Front or rear edge of the shovel section- half parts of the cooling insert on the inner wall of the wisely worked out and applied in front of the 40 blade jacket, and then afterwards Forming thin sheet metal strips only brought into the finite shovel shape with the composite Grooved sections of the first sheet metal to be able to. Even the one known from this one Strip are applied. Blade manufacturing process proposed from 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- zwei Halbteilc- gebildete Einsatz verlangt eine sehr kennzeichnet, daß eine oder mehrere zur Abdek- 45 präzise und aufwendige Schaufelfertigung, vor allen kung der abschnittsweise angeordneten Nuten Dingen deshalb, weil die Lage der beiden Halbteile vorgesehene kurze Blechstreifen mit nach oben des Einsatzes vor dem endlichen Verformungsvorabgebogenen Eüden auf den ersten Blechstreifen gang genau definiert sein muß und weitei sichergeaufgebracht werden und nach beendeter Verfor- stellt sein muß, daß beide Halbteile des Einsatzes mung des Verbundbleches die nach oben abgebo- 50 nach der Verformung satt aneinander anliegen. Für genen, sich dann überlappenden Enden ver- letzteres Erfordernis ist es darüber hinaus bei dieser schweißt oder verlötet werden. bekannten Lösung notwendig, den beiden Halbteilen5. The method as claimed in claim 4, characterized in that two half-part inserts are very demanding indicates that one or more for Abdek- 45 precise and complex blade production, above all effect of the sectional grooves things because the position of the two half-parts provided short sheet metal strips with the insert bent upwards before the final deformation Eüden must be precisely defined on the first sheet metal strip and also safely applied and after the end of the shaping process, both half-parts of the insert formation of the composite sheet, which are bent upwards and lie snugly against each other after the deformation. for These ends, which then overlap, are also the latter requirement for this one be welded or soldered. known solution necessary, the two half-parts des Einsatzes eine besonders aufeinander angepaßteof the use a particularly adapted one Profilgebung zu verleihen.To give profiling. 55 Weiter ist bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen einer kühlbaren Turbinenschaufel nach der55 Next is in a known method for producing a coolable turbine blade according to Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren britischen Patentschrift 811 586 eine gesonderte Ferzum Herstellen einer Turbinenschaufel, insbeson- tigung eines zunächst zylindrischen Einsatzes und dere Turbinenleitschaufel, mit KUhlkanäien durch eines zylindrischen äußeren Schaufelkörpers erfor-Aneinanderfügen einer inneren Auskleidung an 60 derlich. Es müssen bei diesem bekannten Verfahren einen der Abwicklung der Schaufel entsprechen- weiter zwei äußerst genau gefertigte Hohlkörper herden und als Schaufelmantel vorgesehenen Blechstrei- gestellt werden, um einerseits die Einpassung des fen, Verformen des Schaufelmantels entsprechend der Einsatzes in den äußeren Schaufelkörper zu gewährgewünschten Schaufelgeometrie und metallurgisches leisten und andererseits eine genau vorgeschriebene Verbinden der beiden Endkanten des Schaufelman- 63 Lage der beiden Körper zueinander auch nach erfolgtels. ter Verformung zu gewährleisten, und zwar im Inter-Es ist bekannt, daß gekühlte bzw. mit Kühlkanälen esse einer einwandfreien Kühlmittelführung. Neben ausgestattete Turbinenschaufeln in der Regel dann dem Nachteil einer aufwendigen und teueren Herstel-The invention relates to a method British patent specification 811 586 a separate Ferzum Manufacture of a turbine blade, in particular an initially cylindrical insert and their turbine guide vane, with KUhlkanäien by a cylindrical outer vane body required joining an inner liner at 60 similar. It must be with this known method one of the development of the shovel corresponds to two extremely precisely manufactured hollow bodies and sheet metal strips provided as a shovel jacket, on the one hand to facilitate the fitting of the fen to deform the vane shell according to the insert in the outer vane body to be guaranteed Blade geometry and metallurgical performance and, on the other hand, a precisely prescribed one Connect the two end edges of the scoop man- 63 position of the two bodies to one another, even after taking place. ter deformation to ensure, namely in the inter-It is known that cooled or with cooling channels esse a proper coolant flow. Next equipped turbine blades usually have the disadvantage of a complex and expensive manufacture