TURBINENLAUFSCHAUFEL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Turbinenlaufschaufel, mit einem innenungekühlten Schaufelprofil, das sich von einer Schaufelplattform ausgehend erstreckt, an die sich ein in eine Turbinenscheibe eingreifender Schaufelfuß anschließt, dessen radialer Querschnitt zur Schaufelplattform hin einen Bereich zunehmender Breite aufweist.

[0002] Zur Erhöhung des Wirkungsgrads beziehungsweise Wirkungsquerschnitts von Gasturbinen werden die Schaufelprofile der Turbinenlaufschaufeln möglichst verlängert, um hierdurch eine bessere Ausnutzung des vorbeiströmenden Heißgases zu erreichen. Diese Verlängerung des Schaufelprofils ist jedoch durch mehrere Parameter begrenzt.

[0003] Durch die verlängerten Schaufelprofile und die hierdurch vergrößerte bewegte Masse wird beispielsweise ein Nabenbereich der Turbinenscheibe durch die angreifende Fliehkraft stark belastet. Dem wird durch Erhöhung der tragenden Fläche im Nabenbereich mittels axialer Verlängerung der Scheibe zu begegnen versucht. Diese Verlängerungsmöglichkeit ist jedoch begrenzt. Durch vergrößerte Schaufelprofile wird nicht nur die Nabe stärker belastet, sondern auch der Bereich, in dem die Turbinenschaufeln mit ihren Füßen in Halteausnehmungen des Außenumfangs der Turbinenscheibe eingesetzt sind. Eine Verlängerung der Schaufelprofile könnte auch radial zur Scheibennabe erfolgen, hierdurch würden sich jedoch die Halteausnehmungen des Außenumfangs näherrücken, ihr Abstand würde geringer und somit würde der Scheibenbereich zwischen ihnen stärker belastet. Diese Belastung ist jedoch nur in einem geringen Maße erhöhbar, ohne eine Schädigung der Turbinenscheibe zu riskieren. EP-A-924 381 zeigt ein Beispiel einer solchen Turbinenschaufel.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Turbinenlaufschaufel zu schaffen, die eine Verlängerung der Laufschaufelprofile ermöglicht, ohne oder mit einer lediglich geringfügigen Erhöhung lokaler Belastungen der Turbinenscheibe beziehungsweise von Laufschaufelfüßen.

[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schaufelfuß eine plattformabgewandt offene Aushöhlung aufweist, die plattformseitig blind endet und im Bereich der zunehmenden Breite des Schaufelfußes querschnittsmäßig verbreitert ist.

[0006] Der Schaufelfuß ist üblicherweise zur Sicherung der Stabilität massiv ausgebildet und weist im Vergleich zu den übrigen Abmessungen der Turbinenschaufel einen großen Querschnitt auf. Somit ist seine Masse hoch und er hat einen großen Anteil an der bei Drehung der Turbinenscheibe auftretenden Fliehkraftbelastung der Turbinenscheibe und der Haltevorrichtungen für die Schaufel. Durch die Aushöhlung erniedrigt sich die Masse des Fußes und somit die Fliehkraftbelastung beträchtlich. Die besondere Form der Aushöhlung, nämlich eine querschnittsmäßige Verbreiterung an den Längswänden im Bereich zunehmender Breite des Schaufelfußes, gewährleistet eine optimale Ausnutzung der Form des Schaufelfußes im Hinblick auf eine Erniedrigung der Masse. Dadurch, daß die Aushöhlung plattformseitig blind endet, sind zudem die Stabilitätsanforderungen, die insbesondere im Bereich zwischen Plattform und Schaufelprofil durch vielfältigen starken Kräfte- und Temperaturangriff sehr hoch sind, erfüllt. Die Erfindung ermöglicht somit zugleich, die Masse der Schaufel gering zu halten und ihre Stabilität zu erhalten oder sogar zu verbessern. Durch die Gewichtsreduzierung wird das mittlere Spannungsniveau im Fußbereich abgesenkt und Spannungsspitzen an Haltezähnen des Fußes und der angrenzenden Turbinenscheibe gemildert, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Turbinenschaufel und insbesondere zu einer Verbesserung der Haltbarkeit des Fußes führt. Somit ist es ohne Gefährdung der Stabilität der Turbinenschaufel und unter Beibehaltung der Form des Fußes möglich, das Laufschaufelprofil nach außen zu verlängern und somit den Wirkungsgrad der Turbine zu erhöhen.

[0007] Eine gute Stabilität des plattformseitigen Schaufelprofilbereichs ist dadurch gegeben, daß die Aushöhlung in einem Übergangsbereich zwischen dem Schaufelfuß und unterhalb einer Plattformoberseite der Plattform endet. Oberhalb der Plattformoberseite ist die Krafteinwirkung auf die Schaufel besonders hoch und die Schaufel ist schmaler als im Plattformbereich ausgebildet. Endet jedoch die Aushöhlung unterhalb der Plattformoberseite wird die Krafteinwirkung durch die stabile Plattform und die angrenzenden Bereiche in ausreichendem Maße abgefangen.

[0008] Zur Vermeidung von Spannungsspitzen und somit lokal übermäßig hohen Belastungen wird vorgeschlagen, daß die Aushöhlung von überwiegend abgerundeten Wänden begrenzt ist und in gewölbter Form unterhalb der Plattformoberseite endet.

[0009] Eine sehr große Massenreduktion ist dadurch gegeben, daß sich Längswände der Aushöhlung über nahezu die gesamte Länge des Schaufelfußes und Querwände über nahezu die gesamte Breite des Schaufelfußes erstrecken, wobei die Wände der Aushöhlung eine ausreichende Stabilität bei Fliehkraftangriff gewährleisten.

[0010] Die zum großen Teil zentral angreifenden Kräfte werden gut in massive Bereiche der Schaufel weitergeleitet ohne die Wände der Aushöhlung zu stark zu belasten, wenn die Aushöhlung im mittleren Bereich die größte Höhe aufweist und zu den Querund Längswänden hin abfällt.

[0011] Wenn sich die Längswände der Aushöhlung bei Annäherung an das plattformseitige Ende unter Einhaltung einer Mindestwanddicke an den Querwänden der Aushöhlung bereichsweise stetig verbreitern, wird die Gewichtsreduktion verbessert und zugleich eine abrupte Änderung der Krümmung, die zu lokalen Spannungsmaxima führt, beim Übergang in einen abgerundeten Endbereich vermieden.

[0012] Die heißen Arbeitsgase belasten insbesondere denjenigen Kantenbereich der Schaufel, der als erster direkt angeströmt wird. Den höheren Festigkeitsansprüchen der Heißgasanströmseite wird dadurch Rechnung getragen, daß die Mindestwanddikke in der Nähe einer Heißgasanströmseite größer ist als an der Heißgasabströmseite.

[0013] Eine material- und massesparende Erhöhung der Festigkeit des Fußes ist dadurch gegeben, daß der Schaufelfuß von zwischen seinen Längswänden ausgebildeten Querstreben verstärkt ist. Die Kräfte, die an der einen Längswand der Aushöhlung angreifen, werden durch die Querstreben an die andere Längswand der Aushöhlung und durch beide Wände in die Turbinenscheibe weitergeleitet, ohne die Stabilität der Aushöhlung zu gefährden. Durch die weitere Reduzierung der Masse erfolgt zudem aufgrund der verringerten Fliehkraftbelastung eine weitere Entlastung des Fußes.

[0014] Wenn die Querstreben plattformseitig von den Wänden der Aushöhlung und/oder von dem plattformabgewandten Ende des Schaufelfußes Abstand aufweisen, ist eine zusätzliche Gewichtsersparung unter Beibehaltung der Stabilität gegeben.

[0015] Eine optimale Weiterleitung der Kräfte erfolgt dadurch, daß Positionen und Formen der Querstreben einem Kraftlinienverlauf angepaßt sind, der durch an dem Schaufelprofil angreifende Fliehkräfte entsteht. Durch eine angepaßte Anzahl und Form der Querstreben ist es somit einerseits möglich, die Masse des Schaufelfußes stark zu reduzieren, indem die Wände der Aushöhlung aufgrund der unterstützenden Wirkung der Querstreben dünner ausgebildet sein können, und zugleich einen homogeneren Spannungsverlauf entlang der Längsseiten der Aushöhlung aufgrund der Abstützung durch die Querstreben zu erhalten.

[0016] Die im mittleren Bereich besonders hohen angreifenden Kräfte werden dadurch abgefangen, daß die Querstreben der Aushöhlung im mittleren Bereich die größte Höhe aufweisen und an einen abfallenden Verlauf der Aushöhlung angepaßt in der Höhe abnehmen.

[0017] In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben. Es zeigen:

Fig.1 einen radialen Querschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel,

Fig.2 einen Längsschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel nach Fig.1 entlang der Schnittlinie II-II,

Fig.3 einen Querschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel nach Fig.1 entlang der Schnittlinie III-III,

Fig.4 einen Querschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel nach Fig.1 entlang der Schnittlinie IV-IV und

Fig.5 einen Querschnitt durch einen Fußbereich einer Turbinenschaufel nach Fig.1 entlang der Schnittlinie V-V.

[0018] Fig.1 zeigt einen radialen Querschnitt durch einen Fuß 4 sowie eine Plattform 2 und einen Teil eines Schaufelprofils 1 einer Turbinenschaufel. Der Fuß 4 wird in eine Halteausnehmung 30 einer Turbinenscheibe 3 geschoben und mittels Zähnen 35 des Fußes 4 und korrespondierender Zähnen 36 der Halteausnehmung 30 formschlüssig gehalten, wie in Fig.2 dargestellt. Fuß 4, Plattform 2 und Profil 1 sind einstückig, zusammenhängend geformt, vorzugsweise gegossen. Nebeneinander angeordnete Schaufelprofile 1 bieten vorbeiströmendem Heißgas einen Widerstand und ändern dessen Geschwindigkeit und Richtung, wodurch die Turbinenscheibe 3 zu Drehungen mit sehr hoher Drehzahl um eine Scheibenachse angeregt wird. Die hierbei auftretenden Fliehkräfte müssen im wesentlichen von den Zähnen 35 des Schaufelfußes 4 und den Zähnen 36 der Halteausnehmung 30 aufgefangen werden. Insbesondere bei innenungekühlten Turbinenschaufeln sind im allgemeinen große Teile der Turbinenschaufel massiv ausgebildet und besitzen somit ein hohes Gewicht, das die Fußbereiche stark belastet.

[0019] Der Fuß 4 weist eine erfindungsgemäße, gewichtsreduzierende Aushöhlung 7 auf. Diese ist gewölbeartig geformt und endet am plattformseitigen Ende 19 der Turbinenschaufel blind unterhalb der Oberseite 21 der Plattform 2. An einem plattformabgewandten Ende 31 des Fußes 4 ist die Aushöhlung 7 offen. Der Fuß 4 weist im Bereich des plattformabgewandten Endes 31 eine im wesentlichen konstante Länge 32 auf. Die Länge 32 nimmt bei Annäherung an die Plattform 2 zunächst wegen einer Anformung 37 des Übergangsbereichs 38 etwas zu, um danach bis zur Plattform 2 stetig abzunehmen. Die Aushöhlung 7 besitzt Längen 13 von Längswänden 12 sowie Tiefen 33.

[0020] Die Längen 13 nehmen ausgehend von dem plattformabgewandten Ende 31 nach einer gewissen Distanz bis zum plattformseitigen Ende 19 des Fußes 4 zu, werden im Übergangsbereich 38 in einer bogenartigen Form kürzer bis zum höchsten Punkt mit der Höhe 16 der Aushöhlung 7, wo die Aushöhlung 7 blind endet. Dieses Ende liegt vorzugsweise im Bereich oder unterhalb der Plattformoberseite 21, um eine ausreichende Stabilität der Schaufel zu gewährleisten. Das Schaufelprofil ist im Plattformbereich massiv und weist eventuell eine gewichtseinsparende Schaufelprofilaushöhlung im oberen, nicht dargestellten Bereich des Schaufelprofils mit Abstand zur Plattform auf. Hierdurch wird vermieden, die Festigkeit der Schaufel im Plattformbereich zu gefährden. Die Aushöhlung 7 besitz keine Verbindung zu der Schaufelprofilaushöhlung, da es sich um eine innenungekühlte Turbinenschaufel handelt und somit kein Kühlmitteltransport durch den Fuß notwendig ist.

[0021] Die Tiefe 33 nimmt, wie in Fig.2 gezeigt, vom plattformabgewandten Ende 31 des Fußes 4 bis zum plattformseitigen Ende 19 hin in einem Bereich 5 zu. Dann folgt die Aushöhlung 7 einer Wendung der Turbinenschaufel im Übergangbereich 38. Die Tiefe 33 nimmt im Übergangsbereich 38 zunächst noch etwas zu, um dann ab annähernd der Mitte des Übergangsbereichs 38 bis zur Plattform 2 hin stetig abzunehmen. Hierdurch ist ein größtmöglicher Bereich innerhalb des Fußes 4 beziehungsweise des Übergangsbereichs 38 ausgehöhlt, um eine maximale Gewichtsreduzierung zu erzielen. Es ist hierbei insbesondere berücksichtigt, daß die Wände 8,12 ausreichende Wanddicken 14 zur Gewährleistung der Stabilität des Fußes 4 auch bei starken angreifenden Fliehkräften haben. Durch die gewölbte Ausbildung der Aushöhlung 7 werden Spannungsspitzen vermieden, die zu einer Verringerung der Festigkeit führen.

[0022] Die Herstellung der Aushöhlung 7 kann durch einen Gießkern mit verlorener Form erfolgen, der im Fußbereich der Schaufel vor dem Guß eingesetzt wird und über das plattformabgewandte Ende 31 des Fußes 4 hinausragt, wodurch sich eine platzformabgewandt offene Aushöhlung ausbildet. Am plattformseitigen Ende 19 des Fußes 4 ist der Gießkern als dort endender Blindkern ausgebildet. Nach dem Guß wird der Kern zerstört und aus der Aushöhlung 7 entfernt, da er sich aufgrund der zur Öffnung hin geringer werdenden Breite nicht als Ganzes entfernen läßt.

[0023] Innerhalb der Aushöhlung 7 sind Querstreben 28 angebracht, die zwischen den Längswänden 12 verlaufen. Durch die Querstreben 28 wird die Aushöhlung 7 gegen angreifende Kräfte, die auf die Wände 8,12 wirken, abgestützt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um fünf Querstreben 28, von denen die Querstrebe 28 im mittleren Bereich 15 der Aushöhlung 7 die größte Höhe 20 aufweist und im Bereich der größten Höhe 16 der Aushöhlung 7 angeordnet ist. Die Querstreben 28 sind abgerundet, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Sie sind im wesentlichen parallel zueinander in Abständen 34 in Richtung einer Längsachse 39 der Turbinenschaufel angeordnet. Sie nehmen nahezu den gesamten Bereich zwischen den beiden gegenüberliegenden Längswänden 12 ein. Lediglich am plattformseitigen und plattformabgewandten Ende der Aushöhlung 7 gibt es abgerundete, querstrebenfreie Bereiche mit einem Abstand 40 zur oberen Begrenzung der Aushöhlung 7 und einem Abstand 41 zur unteren im plattformabgewandten Ende 31. Die querstrebenfreien Bereiche sind im wesentlichen herstellungsbedingt, da Finger eines Gußkerns, durch die die materialfreien Bereiche zwischen den Querstreben 28 hergestellt werden, an Enden miteinander verbunden sind, um korrekte Maße einhalten zu können. Zudem tragen sie auch noch zu einer weiteren Gewichtseinsparung bei.

[0024] Fig.2 zeigt einen radialen Querschnitt in einem nahezu rechten Winkel zum ersten Längsschnitt der Fig.1 entlang der Schnittlinie II-II. In regelmäßigen Abständen weist der Fuß 4 ausgewölbte Zähne 35 auf, die entsprechend geformte Zähne 36 der Halteausnehmung 30 der Turbinenscheibe 3, in die der Fuß 4 eingesetzt ist, hintergreifen und so einen sicheren Formschluß gegen ein Herausrutschen der Turbinenschaufel bei Fliehkraftbelastung gewährleisten. Vom plattformabgewandten Ende 31 bis zum plattformseitigen Ende 19 des Fußes 4 nimmt eine von den Zähnen 35 und dazwischenliegenden Einwölbungen gebildete gemittelte Breite 6' des Fußes 4 zu. Dieser mittleren Breite 6' folgt die Tiefe 33 des Querbereichs der Aushöhlung 7 unter Einhaltung von stabilitätssichernden Mindestwanddicken der Wände 12. Der sich an den Fuß 4 anschließende Übergangsbereich 38 ist linsenartig gewölbt, wie im Querschnitt aus Fig.4 deutlich wird. Dementsprechend ist die Aushöhlung 7 relativ zu ihrer Ausbildung im Fuß 4 so verschoben, daß ausreichende Wanddicken 14 beidseitig der Aushöhlung 7 gewährleistet sind.

[0025] Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch den Fuß 4 entlang der Schnittlinie III-III aus der Fig.1 bzw. Fig.2. Die Breite 6 des Querschnitts durch den Fuß ist recht groß, da der Schnitt durch einen oberen Zahn 35 des Fußes 4, das heißt im Bereich der größten Breite 6 des Fußes 4, verläuft. Die Aushöhlung 7 besteht in diesem Schnitt aus mehreren Kammern 29, wobei die Querstreben 28 Trennwänden der Kammern 29 entsprechen. Die Kammern 29 weisen von den beiden Querwänden 8 des Fußes 4 ausgehend zunächst eine sich vergrößernde Tiefe 33 auf, die ihre größte Ausdehnung an der mittleren Querstrebe 28 hat, um dann wieder mit Annäherung an die andere Querwand 8 des Fußes 4 abzunehmen. Die Begrenzungen der Kammern 29 sind zur Vermeidung von Spannungsspitzen allseitig abgerundet ausgebildet.

[0026] Fig.4 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig.1 beziehungsweise Fig.2 durch den Übergangsbereich 38. Die Aushöhlung 7 weist in diesem Bereich lediglich fünf Kammern 29 beziehungsweise vier Querstreben 28 auf, da der Schnitt oberhalb der heißgasanströmseitig nächstgelegenen Querstrebe erfolgt. Somit ist auf dem Bereich der Heißgasanströmseite 17 eine vergrößerte Kammer 29 zu sehen. Die Wanddicke 14 der Wand 8 ist im Bereich der Heißgasanströmseite 17 größer als im gegenüberliegenden Bereich der Heißgasabströmseite 18. Durch diese angepaßte, leicht unsymmetrische Ausbildung der Aushöhlung 7 können die individuell verstärkten Spannungen beziehungsweise angreifenden Kräfte unter optimaler Einsparung des Gewichts festigkeitserhaltend abgefangen werden.

[0027] Fig.5 zeigt demgegenüber einen Schnitt durch den schmalsten Bereich des Fußes 4 entlang der Schnittlinie V-V der Fig.1 beziehungsweise entsprechend Fig.2. Die Kammern 29 der Aushöhlung 7 weisen ebenfalls wieder eine von der Querwand 8 ausgehend zunehmende Querschnittstiefe 33 auf, wobei jedoch die Querschnittsänderung nicht so groß ist, wie bei Fig.3. Das Maximum liegt wiederum im Bereich der mittleren Querstrebe 28.

Ansprüche

1. Turbinenlaufschaufel, mit einem innenungekühlten Schaufelprofil (1), das sich von einer Schaufelplattform (2) ausgehend erstreckt, an die sich ein in eine Turbinenscheibe (3) eingreifender Schaufelfuß (4) anschließt, dessen radialer Querschnitt zur Schaufelplattform (2) hin einen Bereich (5) zunehmender Breite (6') aufweist, wobei der Schaufelfuß (4) eine an seinem plattformabgewandten Ende offene plattformseitig blind endende Aushöhlung (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (7) im Bereich (5) der zunehmenden Breite (6') des Schaufelfußes (4) querschnittsmäßig verbreitert ist.

2. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (7) in einem Übergangsbereich (38) zwischen dem Schaufelfuß (4) und unterhalb einer Plattformoberseite (21) der Plattform (2) endet.

3. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (7) von überwiegend abgerundete Wänden (8,12) begrenzt ist und in gewölbter Form unterhalb der Plattformoberseite (21) endet.

4. Turbinenlaufschaufel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich Längswände (12) der Aushöhlung (7) über nahezu die gesamte Länge (32) des Schaufelfußes (4) und Querwände (8) über nahezu die gesamte Breite (6) des Schaufelfußes (4) erstrecken, wobei die Wände (8,12) der Aushöhlung (7) eine ausreichende Stabilität bei Fliehkraftangriff gewährleisten.

5. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (7) im mittleren Bereich (15) die größte Höhe (16) aufweist und zu den Quer- (8) und Längswänden (12) hin abfällt.

6. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längswände (12) der Aushöhlung (7) bei Annäherung an das plattformseitige Ende (19) unter Einhaltung einer Mindestwanddicke (14) an den Querwänden (8) der Aushöhlung (7) bereichsweise stetig verbreitern.

7. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestwanddicke (14) in der Nähe einer Heißgasanströmseite (17) größer ist als an der Heißgasabströmseite (18).

8. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß (4) von zwischen seinen Längswänden (12) ausgebildeten Querstreben (28) verstärkt ist.

9. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstreben (28) plattformseitig von den Wänden (12) der Aushöhlung (7) und/oder von dem plattformabgewandten Ende (31) des Schaufelfußes (4) Abstand (40, 41) aufweisen.

10. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Positionen und Formen der Querstreben (28) einem Kraftlinienverlauf angepaßt sind, der durch an dem Schaufelprofil (1) angreifende Fliehkräfte entsteht.

11. Turbinenlaufschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstreben (28) der Aushöhlung (7) im mittleren Bereich (15) die größte Höhe (20) aufweisen und an einen abfallenden Verlauf der Aushöhlung (7) angepaßt in der Höhe (20) abnehmen.

Claims

1. Turbine rotor blade, having an internally uncooled blade profile (1), which extends starting from the blade platform (2) on which a blade root (4) abuts, which blade root (4) engages in a turbine disc (3) and has a radial cross section with a region (5) of increasing width (6') toward the blade platform (2), where the blade root (4) has a cavity (7), which is open at its end facing away from the platform and has a blind ending on the platform side, characterized in that that the cavity (7) has a cross section which widens in the region (5) of increasing width (6') of the blade root (4).

2. Turbine rotor blade according to Claim 1, characterized in that the cavity (7) ends in a transition region (38) between the blade root (4) and below the upper surface (21) of the platform (2).

3. Turbine rotor blade according to Claim 1 or 2, characterized in that the cavity (7) is bounded by mainly rounded walls (8, 12) and ends in a vaulted shape below the platform upper surface (21).

4. Turbine rotor blade according to Claims 1 to 3, characterized in that longitudinal walls (12) of the cavity (7) extend over practically the complete length (32) of the blade root (4) and transverse walls (8) extend over almost the complete width (6) of the blade root (4), the walls (8, 12) of the cavity (7) ensuring sufficient strength when centrifugal force is applied.

5. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the cavity (7) has its maximum height (16) in the central region (15) and falls away toward the transverse walls (8) and longitudinal walls (12).

6. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 5, characterized in that regions of the longitudinal walls (12) of the cavity (7) widen continually on approaching the platform end (19) while maintaining a minimum wall thickness (14) at the transverse walls (8) of the cavity (7).

7. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the minimum wall thickness (14) is greater in the vicinity of a hot gas incident flow end (17) than it is at the hot gas outlet flow end (18).

8. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the blade root (4) is reinforced by transverse struts (28) configured between its longitudinal walls (12).

9. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the transverse struts (28) are at a distance (40, 41) from the walls (12) of the cavity (7) at the platform end of the blade root (4) and/or from the end (31) facing away from the platform of the blade root (4).

10. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 9, characterized in that positions and shapes of the transverse struts (28) are matched to a force line path which occurs due to the application of centrifugal forces to the blade profile (1).

11. Turbine rotor blade according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the transverse struts (28) of the cavity (7) have their maximum height (20) in the central region (15) and decrease in height (20) to match a fall-away in the shape of the cavity (7).

Revendications

1. Aube mobile de turbine, ayant un profil (1) d'aube sans refroidissement intérieur qui s'étend à partir d'une plate-forme (2) d'aube à laquelle se raccorde une emplanture (4) d'aube, qui s'engage dans un disque (3) de turbine et dont la section radiale possède une région (5) de largeur (6') croissante en direction de la plate-forme (2) d'aube, l'emplanture (4) d'aube possédant une cavité (7) ouverte à son extrémité opposée à la plate-forme et à terminaison aveugle côté plate-forme, caractérisée en ce que la section de la cavité (7) est élargie dans la région de largeur (6') croissante de l'emplanture (4) d'aube.

2. Aube mobile de turbine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité (7) se termine dans une région (38) de transition entre l'emplanture (4) d'aube et en dessous d'une face (21) supérieure de la plate-forme (2).

3. Aube mobile de turbine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cavité (7) est délimitée par des parois (8, 12) majoritairement arrondies et se termine sous une forme voûtée en dessous de la face (21) supérieure de la plate-forme.

4. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des parois (12) longitudinales de la cavité (7) s'étendent sur quasiment toute la longueur (32) de l'emplanture (4) d'aube et des parois (8) transversales sur quasiment toute la largeur (6) de l'emplanture (4) d'aube, les parois (8, 12) de la cavité (7) garantissant une stabilité suffisante lors de l'action d'une force centrifuge.

5. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la cavité (7) possède sa plus grande hauteur (16) dans la région (15) centrale et décroît en direction des parois (8) transversales et des parois (12) longitudinales.

6. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que des régions des parois (12) longitudinales de la cavité (7) s'élargissent continuellement en se rapprochant de l'extrémité (19) côté plate-forme, tout en respectant une épaisseur (14) minimale de paroi sur les parois (8) transversales de la cavité (7).

7. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'épaisseur (14) minimale de paroi est plus grande au voisinage d'un côté (17) de flux incident de gaz chaud que sur le côté (18) de flux sortant de gaz chaud.

8. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'emplanture (4) d'aube est renforcée par des entretoises (28) transversales formées entre ses parois (12) longitudinales.

9. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les entretoises (28) transversales se trouvent à distance (40, 41) des parois (12) de la cavité (7) côté plate-forme et/ou de l'extrémité (31) de l'emplanture (4) d'aube qui est opposée à la plate-forme.

10. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les positions et formes des entretoises (28) transversales sont adaptées à une allure de lignes de force qui est produite par les forces centrifuges agissant sur le profil (1) d'aube.

11. Aube mobile de turbine suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les entretoises (28) transversales de la cavité (7) possèdent leur plus grande hauteur (20) dans la région (15) centrale et décroissent en hauteur (20) d'une manière adaptée à une allure décroissante de la cavité (7).

Zeichnung