[0001] Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel mit einem innengekühlten Turbinenschaufelblatt,
in welchem ein Hohlraum durch Rippenelemente in wenigstens einen Kühlmittel führenden
Kühlkanal unterteilt ist.
[0002] Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Turbine, insbesondere eine Gasturbine, mit
zumindest einer Turbinenstufe umfassend eine Vielzahl an Turbinenschaufeln.
[0003] Gattungsgemäße Turbinenschaufeln sowie Turbinen und Gasturbinen sind aus dem Stand
der Technik bereits gut bekannt.
[0004] Oftmals ist eine diesbezügliche Turbinenschaufel mit einem innengekühlten Turbinenschaufelblatt
ausgerüstet, um selbst hohen in der Turbine, insbesondere in einer Heißgasturbine,
vorherrschenden Temperaturen thermisch und mechanisch standhalten zu können. Gerade
in Heißgasturbinen sind die Turbinenschaufeln oftmals thermisch und mechanisch höher
belastet, wobei es hierbei kaum eine Rolle spielt, ob es sich bei der Turbinenschaufel
um eine Leitschaufel oder um eine Laufschaufel der Turbine handelt. Um eine verbesserte
Kühlung der Turbinenschaufel zu ermöglichen, besitzt ein derartiges innengekühltes
Turbinenschaufelblatt einen Hohlraum, durch welchen ein Kühlmedium hindurch geleitet
werden kann. In diesem Hohlraum ist meistens zusätzlich noch ein Rippenelement oder
eine Vielzahl an Rippenelementen angeordnet, um in dem Hohlraum wenigstens einen Kühlkanal
mit einem oftmals mäandrierenden Kühlkanalverlauf auszubilden. Insbesondere wenn die
Vorderseitenfläche des Turbinenschaufelblatts und die Rückseitenfläche des Turbinenschaufelblatts
thermisch weniger gut ausbalanciert sind, können sowohl eine diesbezügliche Vorderseitenwand
als auch eine entsprechende Rückseitenwand des Turbinenschaufelblatts im Bereich eines
das Turbinenschaufelblatt aussteifenden Rippenelements thermo-mechanisch hoch belastet
sein. Hierdurch können sich an dem Turbinenschaufelblatt partiell kritische Spannungszustände
einstellen, wodurch die Turbinenschaufel in manchen Gebieten besonders nachteiligen
Belastungszuständen ausgesetzt ist, welche dort im Laufe der Zeit zu einer rascheren
Materialermüdung führen können. Hierbei sind insbesondere auch die Übergangsbereiche
zwischen dem Rippenelement und der Vorder- bzw. der Rückseitenwand des Turbinenschaufelblatts
zu nennen.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, gattungsgemäße Turbinenschaufeln weiterzuentwickeln,
um zumindest die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden.
[0006] Die vorliegende Aufgabe wird von einer Turbinenschaufel mit einem innengekühlten
Turbinenschaufelblatt gelöst, in welchem ein Hohlraum durch Rippenelemente in wenigstens
einen Kühlmittel führenden Kühlkanal unterteilt ist, wobei in wenigstens einem der
Rippenelemente Mittel zum Erzeugen eines sich in Längsrichtung des Rippenelements
zumindest teilweise erstreckenden Teilungsrisses angeordnet sind.
[0007] Besonders einfach kann der Teilungsriss in dem Rippenelement erzeugt werden, wenn
hierfür in dem diesbezüglichen Rippenelement entsprechende Mittel zum Erzeugen des
Teilungsrisses eingebracht sind. Hierdurch kann der Verlauf des Teilungsrisses innerhalb
des Rippenelements in Längsrichtung und Querrichtung bereits gut vordefiniert werden.
[0008] Durch diese erfindungsgemäße zumindest teilweise erzielbare Teilung des Rippenelements
können speziell in Übergangsbereichen zwischen dem Rippenelement und den Außenwänden,
also den Vorder- bzw. Rückseitenwänden, der Turbinenschaufel, an der Vorderseite oder
der Rückseite selbst, oder aber auch in dem Rippenelement an sich, speziell thermo-mechanisch
verursachte Spannungen signifikant reduziert werden, wodurch eine Materialermüdung
in diesbezüglich kritischen Gebieten entsprechend gut verzögert werden kann.
[0009] Insbesondere können durch Temperaturunterschiede zwischen der Saugseite und der Druckseite
des Turbinenschaufelblatts hervorgerufen thermo-mechanische Spannungen signifikant
in kritischen Gebieten des Turbinenschaufelblatts reduziert werden.
[0010] Vorteilhafterweise ist der vorliegende gezielt erzeugte Teilungsriss derart ausgestaltet,
dass er eine verbesserte Spannungsverteilung innerhalb des Rippenelements, in Übergangsbereichen
zwischen dem eigentlichen Rippenelement und der Vorderseitenwand des Turbinenschaufelblatts
und/oder der Rückseitenwand des Turbinenschaufelblatts, aber auch in den eigentlichen
Außenwänden des Turbinenschaufelblatts ermöglicht. Hierdurch kann insbesondere in
kritischen Bereichen um das Rippenelementende herum, aber auch innerhalb des Rippenelements
an sich, eine Spannungsreduzierung von mindestens 10% oder vorzugsweise von mehr als
20% oder 25% erzielt werden.
[0011] Mit dem Begriff "Materialermüdung" ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Ermüdungsrissbildung
erfasst, welche speziell durch eine thermo-mechanische Ermüdung des Schaufelblattmaterials
hervorgerufen wird.
[0012] In diesem Zusammenhang ist insbesondere die LCF-Ermüdung (Low Cycle Fatigue), also
die Kurzzeit- oder Niedriglastwechselermüdung, hinsichtlich einer niedrigen Lastwechselzahl
zu nennen.
[0013] Jedenfalls kann vorliegend die Anzahl der erzielbaren Lastwechsel erheblich erhöht
und damit speziell die Gefahr einer vorzeitigen LCF-Ermüdung signifikant gesenkt werden,
wenn an dem Rippenelement erfindungsgemäß ein entsprechend geeigneter Teilungsriss
vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, dass durch den erfindungsgemäßen Teilungsriss
innerhalb des Rippenelements eine diesbezügliche LCF-Lebenserwartung einer Turbinenschaufel
signifikant gesteigert werden kann.
[0014] Somit ist vorliegend das diesbezügliche Rippenelement durch den Teilungsriss derart
ausgestaltet, dass innerhalb des Turbinenschaufelblatts auftretende thermo-mechanische
Spannungen und damit auch eine diesbezügliche Materialermüdung reduzierbar sind.
[0015] Vorteilhafterweise beeinträchtigt der Teilungsriss hierbei nicht oder zumindest nur
in einem vernachlässigbar geringen Ausmaß die eigentliche Trennfunktion, welche die
in dem Hohlraum angeordneten Rippenelemente bezüglich eines vielfach gewundenen Kühlkanals
ausüben.
[0016] Darüber hinaus wurde ebenfalls gefunden, dass sich der vorliegende innerhalb des
Rippenelements bewusst gewollte Teilungsriss nicht nachteilig auf die Stabilität des
Turbinenschaufelblatts auswirkt.
[0017] Vielmehr erhöht sich vorliegend die Lebensdauer der Turbinenschaufel, da das jeweilige
Rippenelement durch den Teilungsriss erheblich entlastet wird.
[0018] Es versteht sich, dass ein derartiger Teilungsriss lediglich an einem einen Kühlkanal
ausgestaltenden Rippenelement oder an mehreren den Kühlkanal begrenzenden Rippenelementen
vorgesehen sein kann.
[0019] Im Sinne der Erfindung können die Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses vielfältig
ausgestaltet sein.
[0020] Baulich besonders einfach können die Mittel zum Erzeugen bereitgestellt werden, wenn
die Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses eine Materialschwächung, insbesondere eine
Kerbe, umfassen.
[0021] Eine derartige Materialschwächung kann unterschiedlichster Art sein. Bevorzugt liegt
sie als eine in dem Rippenelement ausgebildete Kerbe vor.
[0022] Durch die Mittel zum Erzeugen und speziell mittels der Materialschwächung kann baulich
einfach ein gut funktionierender Rissstartpunkt bzw. linienartiger Rissstartbereich
an dem Rippenelement formuliert werden.
[0023] Die Materialschwächung bzw. die Kerbe kann kopfseitig an dem Rippenelement als Rissstartpunkt
oder entlang der Längserstreckung des Rippenelements als Rissstartlinie ausgebildet
sein.
[0024] Vorliegend formulieren die Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses also Starthilfsmittel,
von welchen aus sich der Teilungsriss in Längsrichtung und/oder in Querrichtung durch
das Rippenelement ausbreitet.
[0025] Darüber hinaus können die Mittel zum Erzeugen auch durch einen an einem Gusskern
angeordneten Pin bereitgestellt werden, mittels welchem beim Gießen eine Kerbe am
Ende des Rippenelements hergestellt wird. Nach dem Gießen der Turbinenschaufel wird
der Pin mit dem Gusskern entfernt. Die Kerbe dient dann als Rissstartpunkt für einen
Teilungsriss, der erst im Betrieb bei hinreichend großer mechanischer Belastung entstehen
kann und dann längs der Rippe weiter wächst.
[0026] Man kann vorliegend also durch die Position der Kerbe den Ort der Rissentstehung
vorgeben.
[0027] Konstruktiv und insbesondere auch verfahrenstechnisch einfach können die Mittel zum
Erzeugen des Teilungsrisses an dem Rippenelement umgesetzt werden, wenn kumulativ
oder alternativ Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses kopfseitig in das wenigstens
eine Rippenelement eingetrieben angeordnet sind.
[0028] Es versteht sich, dass die vorliegenden im Sinne der Erfindung vorgesehenen Mittel
zum Erzeugen des Teilungsrisses kumulativ oder alternativ durch unterschiedlichst
ausgestaltete Elemente bereitgestellt sein können.
[0029] So können entsprechend ausgestaltete Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses besonders
leicht in das Rippenelement eingebracht bzw. eingetrieben werden, wenn die Mittel
zum Erzeugen des Teilungsrisses ein Keilelement oder ein Dornelement umfassen.
[0030] Die vorliegende Aufgabe der Erfindung wird nach einem anderen Aspekt der Erfindung
auch von einer Turbinenschaufel mit einem innengekühlten Turbinenschaufelblatt gelöst,
in welchem ein Hohlraum durch Rippenelemente in wenigstens einen Kühlmittel führenden
Kühlkanal unterteilt ist, wobei wenigstens eines der Rippenelemente Mittel zum Erzeugen
einer Sollbruchstelle in dem wenigstens einen Rippenelement umfasst, um einen sich
in Längsrichtung des wenigstens einen Rippenelements zumindest teilweise erstreckenden
Teilungsriss herzustellen.
[0031] Umfasst das diesbezügliche Rippenelement derartige Mittel zum Erzeugen einer Sollbruchstelle
in dem Rippenelement, kann der Verlauf des Teilungsrisses in Längsrichtung des Rippenelements
besonders präzise vorgegeben erzeugt werden. Somit verläuft der Teilungsriss sowohl
in eine vordefinierte Längsrichtung als auch in einer vordefiniert Querrichtung noch
präziser durch das Rippenelement hindurch.
[0032] Es ist vorteilhaft, wenn Mittel zum Erzeugen der Sollbruchstelle eine Materialschwächung
oder eine Vielzahl an Materialschwächungen innerhalb des wenigstens einen Rippenelements
umfassen.
[0033] Beispielsweise sind die Materialschwächung und damit auch die Sollbruchstelle linienartig
in Längsrichtung des Rippenelements ausgestaltet, so dass sich der Teilungsriss entlang
des Rippenelements entsprechend definiert ausbilden kann.
[0034] Vorliegend formulieren die Mittel zum Erzeugen der Sollbruchstelle alternative Starthilfsmittel,
von welchen aus sich der Teilungsriss in Querrichtung durch das Rippenelement ausbreitet.
[0035] Diese linienartige Materialschwächung bzw. die Sollbruchstelle kann etwa an einer
Rippenelementlängsseite konstruktiv besonders einfach als Kerbe ausgeformt sein.
[0036] Alternativ zu der linienartigen Materialschwächung kann die Sollbruchstelle auch
durch eine Vielzahl an punktartigen Materialschwächungen formuliert sein, welche linear
entlang der Längserstreckung des Rippenelements hintereinander etwa an einer Rippenelementlängsseite
angeordnet sind.
[0037] Sind die Mittel zum Erzeugen der Sollbruchstelle innerhalb des wenigstens einen Rippenelements
beidseitig an dem wenigstens einen Rippenelement angeordnet, kann der Verlauf des
Teilungsrisses nochmals präziser innerhalb des Rippenelements erzeugt werden.
[0038] Des Weiteren ist vorteilhaft, wenn der Teilungsriss sich über mehr als die Hälfte
oder über mehr als zwei Drittel der Länge des wenigstens einen Rippeelements, vorzugsweise
über die Gesamtlänge des wenigstens einen Rippenelements, erstreckt. Allein schon
mit einem nur teilweise entlang des Rippenelements ausgebildeten Teilungsriss kann
eine ausreichende Entkopplung der Vorderseitenwand und der Hinterseitenwand im Bereich
des Rippenelements erreicht werden.
[0039] Somit ist es auch vorteilhaft, wenn der Teilungsriss von einer ersten Rippenelementseitenfläche
zu einer der ersten Rippenelementseitenfläche gegenüberliegenden zweiten Rippenelementseitenfläche
reicht.
[0040] Der Teilungsriss spannt hierbei eine Teilungsrissebene auf, welche im Wesentlichen
senkrecht zu mindestens einer der Rippenelementseitenflächen angeordnet ist. Somit
ist diese Teilungsrissebene in etwa gleich orientiert wie die Turbinenschaufelblattaußenwände.
[0041] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Turbine, insbesondere einer Gasturbine,
mit zumindest einer Turbinenstufe umfassend eine Vielzahl an Turbinenschaufeln gelöst,
wobei die zumindest eine Turbinenstufe Turbinenlaufschaufeln und/oder Turbinenleitschaufeln
gemäß einer Turbinenschaufel nach einem der hier beschriebenen Merkmale umfasst.
[0042] Eine Turbine, dessen Turbinenschaufeln weniger durch Materialermüdungen belastet
bzw. gefährdet sind, kann nicht nur betriebssicherer und wartungsärmer betrieben werden,
sondern sie besitzt darüber hinaus insgesamt auch eine höhere Lebensdauer, und kann
somit wirtschaftlicher betrieben werden.
[0043] Vorteilhafterweise ist das Rippenelement derart ausgestaltet, dass der Teilungsriss
während einer Inbetriebnahme der Turbine erzeugt wird, nämlich indem das Rippenelement
insgesamt einen derart dünnen Rippenelementquerschnitt aufweist, welcher beim Betrieb
der Turbine früher oder später durch einen Teilungsriss im Sinne der Erfindung reißt.
[0044] Idealerweise wird der Teilungsriss bei einer Inbetriebnahme aufgrund der vorliegenden
Mittel zum Erzeugen des Teilungsrisses und/oder der Mittel zum Erzeugen der Sollbruchstelle
initiiert.
[0045] Jedenfalls kann der Teilungsriss vorteilhaft innerhalb des Rippenelements erzeugt
werden, wenn die Turbine in Betrieb ist.
[0046] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen
Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend
kumuliert umsetzen zu können.
[0047] Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender
Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft ein Turbinenschaufelblatt
mit einem innerhalb des Turbinenschaufelblatts angeordneten, einen Kühlkanal begrenzenden
und erfindungsgemäß geteilten Rippenelement dargestellt und beschrieben ist.
[0048] In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine Teilansicht eines Hohlraums eines längsgeschnittenen Turbinenschaufelblatts
mit einem einen Kühlkanal begrenzenden Rippenelement, in welchem in Längsrichtung
ein Teilungsriss innerhalb des Rippenelements verläuft; und
- Figur 2
- schematisch eine Seitenansicht des in der Figur 1 gezeigten Rippenelements in einem
Bereich einer Kopfseite an einem Rippenelementende, an welchem Mittel zum Erzeugen
des Teilungsrisses angeordnet sind.
[0049] Bei der in der Figur 1 zumindest teilweise gezeigten Turbinenschaufel 1 handelt es
sich um eine Leitschaufel 2 einer hier nicht gezeigten Heißgasturbine.
[0050] Die Turbinenschaufel 1 besitzt ein innengekühltes Turbinenschaufelblatt 3, wobei
gemäß der Darstellung nach der Figur 1 zumindest teilweise die Innenseite 4 der Vorderseitenwand
5 des Turbinenschaufelblatts 3 gezeigt ist. Rechter Hand befindet sich ein Vorderkantenbereich
6 des Turbinenschaufelblatts 3. Linker Hand befindet sich dementsprechend ein Hinterkantenbereich
7 des Turbinenschaufelblatts 3, an welchem eine Vielzahl an Kühlluftaustrittsbohrungen
8 (nur exemplarisch beziffert) vorhanden ist.
[0051] Jedenfalls besitzt das Turbinenschaufelblatt 3 einen Hohlraum 10, wobei gemäß der
Darstellung nach der Figur 1 dieser Hohlraum 10 nur teilweise durch die Innenseite
4 illustriert ist.
[0052] Gemäß der Darstellung nach der Figur 1 erkennt man weiter zwei in dem Hohlraum 10
befindliche Rippenelemente 11 und 12, mittels welchen ein mehrfach gewundener Kühlkanal
13 mit einem mäandrierenden Kühlkanalverlauf innerhalb des Hohlraums 10 ausgestaltet
ist. Entlang des gewundenen Kühlkanals 13 bzw. dessen mäandrierenden Kühlkanalverlauf
kann Kühlluft als Kühlmittel durch das Turbinenschaufelblatt 3 hindurch geleitet werden,
um dieses von innen zu kühlen.
[0053] Bei dem teilweise gezeigten Kühlkanal 13 durchströmt die aus einem Fußbereich 14
des Turbinenschaufelfußes 15 kommende Kühlluft das Turbinenschaufelblatt 3, wobei
ein Teil der Kühlluft in Richtung 16 weiter bis in einen Bereich 17 der Turbinenschaufelblattspitze
18 gelangt.
[0054] Der mäandrierende Kühlkanalverlauf des gewundenen Kühlkanals 13 wird zumindest im
Bereich der gezeigten Teilansicht durch die zwei Rippenelemente 11 und 12 ausgestaltet,
wobei das erste Rippenelement 11 zwei Kühlkanalabschnitte räumlich voneinander trennt.
[0055] Wie gemäß der Darstellung nach der Figur 1 gezeigt, endet das erste Rippenelement
11 mit seinem durch seine Kopfseite 23 definierten Rippenelementende 24 frei in dem
Kühlkanal 13.
[0056] In den Umgebungsbereichen der Rippenelemente 11 bzw. 12, insbesondere des Rippenelementendes
24, besteht die Gefahr von kritischen Spannungszuständen. Dies trifft insbesondere
auf die Übergangsbereiche zwischen dem ersten Rippenelement 11 und der Vorderseitenwand
5 des Turbinenschaufelblatts 3 und/oder der Rückseitenwand des Turbinenschaufelblatts
3 zu, wobei diesbezügliche Spannungen dort eine erhöhte Materialermüdung verursachen
können.
[0057] Deshalb ist, wie gemäß der Darstellung nach der Figur 2 angedeutet, insbesondere
das Rippenelement 11 in seiner Längsrichtung 29 zumindest teilweise durch einen Teilungsriss
30 in eine mit der Vorderseitenwand 5 des Turbinenschaufelblatts 3 stoffschlüssig
verbundene Rippenelementlängshälfte 31 und in eine mit der Rückseitenwand (nicht gezeigt)
des Turbinenschaufelblatts 3 stoffschlüssig verbundene weitere Rippenelementlängshälfte
32 geteilt. Durch diesen sich durch das Rippenelement 11 ziehenden Teilungsriss 30
können insbesondere thermo-mechanische Spannungen innerhalb des Turbinenschaufelblatts
3 signifikant reduziert werden, wodurch auch die Gefahr einer vorzeitigen Materialermüdung
an den Umgebungsbereichen 28 reduziert ist.
[0058] Um den Teilungsriss 30 konstruktiv einfach an dem Rippenelement 11 erzeugen zu können,
sind an der Kopfseite 23 entsprechende Mittel 33 zum Erzeugen des sich in Längsrichtung
29 des Rippenelements 11 zumindest teilweise erstreckenden Teilungsrisses 30 in Gestalt
eines Keilelements 34 angeordnet.
[0059] Das Keilelement 34 wurde hierbei durch eine in der Turbinenschaufel 1 vorhandenen,
aber hier nicht gezeigten Funktionsöffnung eingesteckt und dabei in die Kopfseite
23 des Rippenelements 11 eingeschlagen.
[0060] Um den Verlauf des Teilungsrisses 30 an dem Rippenelement 11 zu präzisieren, sind
in diesem Ausführungsbeispiel an dem Rippenelement 11 zusätzlich noch Mittel 35 zum
Erzeugen einer Sollbruchstelle 36 in Gestalt von an beiden Rippenelementseitenflächen
37 und 38 linear verlaufenden Kerben 39 realisiert. Somit gestalten diese Kerben 39
einen Rissstartpunkt bzw. eine Rissstartlinie (nicht gesondert beziffert) an dem Rippenelement
11 aus.
[0061] Die Sollbruchstelle 36 bzw. die Rissstartlinie kann sich über die Gesamtlänge des
Rippenelements 11 erstrecken, oder wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, nur
über eine Teilstrecke entlang des Rippenelements 11. Ausschlaggebend ist, dass zumindest
streckenweise eine Materialschwächung an dem entsprechenden Rippenelement 11 vorgesehen
ist, um einen präzise verlaufenden Teilungsriss 30 zu erzeugen.
[0062] Gegebenenfalls kann dann auf die Mittel 33 zum Erzeugen des Teilungsrisses 30 zur
Gänze verzichtet werden.
[0063] Es ist auch denkbar, dass die Mittel 33 zum Erzeugen des Teilungsrisses 30 auch in
dem Gusskern einer Gießform vorgesehen sein können, um lediglich eine Kerbe als Rissstartpunkt
an dem Rippenelement 11 zu erzeugen. Die Mittel 33 zum Erzeugen des Teilungsrisses
30 werden anschließend mit der Gießform wieder entfernt und zurück bleibt lediglich
die Kerbe an dem Rippenelement 11.
[0064] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch dieses offenbarte Ausführungsbeispiel
eingeschränkt, und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Turbinenschaufel (1) mit einem innengekühlten Turbinenschaufelblatt (3),
in welchem ein Hohlraum (10) durch Rippenelemente (11, 12) in wenigstens einen Kühlmittel
führenden Kühlkanal (13) unterteilt ist,
wobei in wenigstens einem der Rippenelemente (11, 12) Mittel (33) zum Erzeugen eines
sich in Längsrichtung (29) des wenigstens einen Rippenelements (11, 12) zumindest
teilweise erstreckenden Teilungsrisses (30) angeordnet sind.
2. Turbinenschaufel (1) nach Anspruch 1,
wobei die Mittel (33) zum Erzeugen des Teilungsrisses (30) eine Materialschwächung,
insbesondere eine Kerbe, umfassen.
3. Turbinenschaufel (1) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei Mittel (33) zum Erzeugen des Teilungsrisses (30) kopfseitig in das wenigstens
eine Rippenelement (11, 12) eingetrieben angeordnet sind.
4. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei Mittel (33) zum Erzeugen des Teilungsrisses (30) ein Keilelement (34) oder ein
Dornelement umfassen.
5. Turbinenschaufel (1) mit einem innengekühlten Turbinenschaufelblatt (3),
in welchem ein Hohlraum (10) durch Rippenelemente (11, 12) in wenigstens einen Kühlmittel
führenden Kühlkanal (13) unterteilt ist,
wobei wenigstens eines der Rippenelemente (11, 12) Mittel (35) zum Erzeugen einer
Sollbruchstelle (36) in dem wenigstens einen Rippenelement (11, 12) umfasst, um einen
sich in Längsrichtung (29) des wenigstens einen Rippenelements (11, 12) zumindest
teilweise erstreckenden Teilungsriss (30) herzustellen.
6. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei Mittel (35) zum Erzeugen einer Sollbruchstelle (36) eine Materialschwächung
oder eine Vielzahl an Materialschwächungen innerhalb des wenigstens einen Rippenelements
(11, 12) umfassen.
7. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei Mittel (35) zum Erzeugen einer Sollbruchstelle (36) innerhalb des wenigstens
einen Rippenelements (11, 12) beidseitig an dem wenigstens einen Rippenelement (11,
12) angeordnet sind.
8. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei der Teilungsriss (30) sich über mehr als die Hälfte oder über mehr als zwei
Drittel der Länge des wenigstens einen Rippeelements (11, 12), vorzugsweise über die
Gesamtlänge des wenigstens einen Rippenelements (11, 12), erstreckt.
9. Turbinenschaufel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei der Teilungsriss (30) von einer ersten Rippenelementseitenfläche (37) zu einer
der ersten Rippenelementseitenfläche (37) gegenüberliegenden zweiten Rippenelementseitenfläche
(38) reicht.
10. Turbine, insbesondere Gasturbine, mit zumindest einer Turbinenstufe umfassend eine
Vielzahl an Turbinenschaufeln (1),
wobei die zumindest eine Turbinenstufe Turbinenlaufschaufeln und/oder Turbinenleitschaufeln
(2) gemäß einer Turbinenschaufel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.