Turbinenschaufel mit Nut im Kronenboden Die Erfindung betrifft eine Turbinenschaufel zur Verwendung bei einer Gasturbine mit einem Schaufelfuß und einem Schau ^¬ felblatt, wobei im Kronenboden des Schaufelblattes eine Kühl- luftöffnung vorhanden ist. Turbinenschaufeln zur Verwendung bei einer Gasturbine sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wobei diese in aller Regel zumindest ein Schaufelfuß zur Befestigung in der jewei ^¬ ligen Turbinenstufe sowie ein sich am Schaufelfuß anschlie ^¬ ßendes Schaufelblatt aufweisen. Das Schaufelblatt ist hierbei aerodynamisch geformt, wobei die konkrete Formgebung für die erfindungsgemäße Ausführungsform zunächst unerheblich ist. Hierbei wird das Schaufelblatt zunächst einmal von einer Schaufelwand gebildet, welche sich vom Schaufelfuß bis zu ei ^¬ nem freien Ende erstreckt. Dort ist in aller Regel das freie Ende des Schaufelblatts mittels eines Kronenbodens verschlos ^¬ sen .

Aufgrund der hohen, bei einer Gasturbine auftretenden Tempe ^¬ raturen wird weiterhin das Turbinenblatt in bekannter Weise mittels Kühlluft gekühlt. Hierbei durchziehen Kühlluftkanäle das Innere des Turbinenblattes. Hierbei sind sowohl Ausfüh ^¬ rungsformen bekannt, bei denen die Kühlluft zum Schaufelfuß zurückgeführt wird, als auch ebenso Kühlluftöffnungen in der Schaufelwand sowie im Kronenboden angeordnet werden, über die die Kühlluft entweichen kann. Bekannte Ausführungsformen für eine Turbinenschaufel mit Kühlkanälen offenbaren die Druckschriften EP 1 557 553 AI sowie die EP 2 863 013 AI. Zur gezielten Festlegung des Kühlluftstroms durch die in aller Regel in Mehrzahl vorhandenen Kühlluftöffnungen am Schaufel- blatt werden diese Kühlluftöffnung in entsprechender geeigneter Weise verteilt und üblicherweise als runde Bohrung ausge ^¬ führt. Darüber hinaus sind weiterhin Ausführungen bekannt, bei denen sich die Kühlluftöffnungen trichterförmig öffnen. Wenngleich mit den bekannten Ausführungsformen bereits eine vorteilhafte Kühlung des Schaufelblattes bewirkt werden kann, so zeigt sich jedoch das Problem, dass durch die Schaufel- blattkühlung Zonen unterschiedlicher Temperaturen entstehen und es somit zu lokalen Wärmespannungen kommt. Diese zeigen sich in besonderer Weise im Kronenboden, aufgrund der hohem Außentemperaturen und der durch die Kühlluft geringeren Innentemperaturen im Schaufelblatt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, thermische Spannungen aufgrund differierender Temperaturverteilungen im Schaufelblatt zu reduzieren. Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Aus ^¬ führungsform nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche .

Eine gattungsgemäße Turbinenschaufel dient zunächst einmal zur Verwendung bei einer Turbine einer Gasturbine. Hierbei weist die Turbinenschaufel einen Schaufelfuß sowie ein sich am Schaufelfuß anschließendes Schaufelblatt auf. Dabei ist das Schaufelblatt aerodynamisch gekrümmt, so dass mittels der Turbinenschaufel eine effektive Erzeugung einer Rotation im Rotor der Gasturbine bewirkt werden kann. Das Schaufelblatt wird zunächst einmal von einer Schaufelwand gebildet, welche sich vom Schaufelfuß in Richtung eines freien Endes er- streckt. Die Schaufelwand umfasst einen druckseitigen Wandab ^¬ schnitt sowie einen saugseitigen Wandabschnitt, wobei sich beide von einer Vorderkante (in aller Regel abgerundet) des Schaufelblattes zu einer Hinterkante (in aller Regel spitz zulaufend) des Schaufelblattes erstrecken. Am freien Ende des Schaufelblattes ist ein Kronenboden angeordnet, welcher das

Schaufelblatt am freien Ende im Wesentlichen verschießt. Hin ^¬ sichtlich der konkreten Anordnung des Kronenbodens am freien Ende des Schaufelblattes ist es zunächst unerheblich, ob der Kronenboden unmittelbar am Ende der Schaufelwand angeordnet ist und zugleich das freie Ende des Schaufelblattes bildet oder ob der Kronenboden gegenüber dem äußeren freien Ende des Schaufelblattes zurückgesetzt positioniert ist.

Durch die Schaufelwand mit den beiden Wandabschnitten, dem Kronenboden und dem Schaufelfluß wird ein Hohlraum gebildet, welcher zumindest eine erste und eine zweite Strömungskammer umschließt. Diesbezüglich ist es unerheblich, ob weitere Strömungskammern im Inneren des Schaufelblattes gebildet werden. Zumindest wird die erste Strömungskammer von der zweiten Strömungskammer durch eine erste Trennwand abgetrennt. Hier ^¬ bei erstrecken sich sowohl die erste und zweite Strömungskammer, sowie die erste Trennwand gleichfalls vom Schaufelfuß in Richtung des freien Endes des Schaufelblatts. Am zum Kronen ^¬ boden weisenden Ende der ersten Trennwand ist ein freier Durchbruch vorhanden, welcher eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Strömungskammer bildet, so dass die

Kühlluft von der zweiten Strömungskammer kommend durch den Durchbruch in die erste Strömungskammer strömen kann. Hierbei ist es zunächst unerheblich, ob sich der Durchbruch auf der ganzen Breite der Trennwand erstreckt und diese somit nach oben hin begrenzt oder eine gegenüber der Trennwand geringere Breite aufweist und somit auf der einen und/oder anderen Sei ^¬ te ein Stück der Trennwand stehen bleibt.

Weiterhin weist die gattungsgemäße Turbinenschaufel im Kro ^¬ nenboden zumindest eine Kühlluftöffnung auf, welche in die erste und/oder zweite Strömungskammer öffnet und durch die folglich Kühlluft aus dem Inneren des Turbinenblattes zum freien Ende hin entweichen kann. Die Kühlluftöffnung ist hierbei beabstandet zu den Wandabschnitten angeordnet, wobei gattungsgemäß die genaue Position zunächst unerheblich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nunmehr dadurch gelöst, dass anstelle einer weiteren Verteilung von Kühlluftöffnungen über die Fläche des Kronenbodens zumindest eine Kühlluftöffnung als Entlastungsnut ausgeführt wird, welche oberhalb des ers ^¬ ten Durchbruchs angeordnet wird.

Zur Umsetzung kommen erfindungsgemäß zwei Ausführungsformen in Betracht, wobei in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine einzelne Entlastungsnut eingesetzt wird. In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist demgegenüber vorgesehen, dass zumindest zwei Entlastungsnuten eingesetzt werden, welche hierbei versetzt nebeneinander oberhalb des ersten Durchbruchs anzuordnen sind.

Hierbei weist die eine Entlastungsnut oder die Entlastungsnu ^¬ ten gemeinsam zumindest eine Mindestlänge auf, welcher der halben Breite der Trennwand entspricht. Durch die Einbringung einer Entlastungsnut mit einer Mindestlänge zumindest ent ^¬ sprechend der halben Breite der Trennwand wird eine thermisch bedingte Materialdehnung im oberen Bereich des Kronenbodens im Bereich der Entlastungsnut ermöglicht, ohne dass es unmit ^¬ telbar zu den ansonsten auftretenden hohen thermischen Span- nungen aufgrund der Temperaturdifferenzen kommt.

Die Breite der Trennwand wird in diesem Falle gemessen am En ^¬ de der Trennwand unter dem Kronenboden (sofern sich der erste Durchbruch nicht über die gesamte Breite erstreckt) oder an- grenzend an den ersten Durchbruch (sofern sich der erste Durchbruch über die gesamte Breite erstreckt) als Abstand zwischen dem druckseitigen Wandabschnitt und dem saugseitigen Wandabschnitt . Die Länge der Entlastungsnut kann auf zweierlei Weise be ^¬ stimmt werden. Einerseits kann die unmittelbare Länge unab ^¬ hängig von deren Gestalt von einem Ende der Entlastungsnut bis zum anderen Ende der Entlastungsnut gemessen werden, d.h. die Länge einer geraden Verbindungslinie der beiden Enden der jeweiligen Entlastungsnut. Zu berücksichtigen ist jedoch für die Wirksamkeit der Reduktion von thermisch bedingten Spannungen die Gestalt der Entlastungsnut im Verhältnis zur Lage der Trennwand. Daher wird anderseits die wirksame Mindestlän- ge der einzelnen Entlastungsnut oder von den Entlastungsnuten gemeinsam in einer Richtung quer zur ersten Trennwand gemessen. D.h. in diesem Fall entspricht die Mindestlänge einer Senkrechten zur Trennwand, welche an jeweils zur ersten

Trennwand parallelen Flächen durch das jeweilige Ende der einzelnen Entlastungsnut oder der gemeinsamen Entlastungsnu ^¬ ten. Im Falle einer einzelnen, im Wesentlich senkrecht zur ersten Trennwand ausgerichteten Entlastungsnut entspricht so ^¬ mit die unmittelbare Länge der Mindestlänge. Bei Vorhanden- sein von zwei oder mehr Entlastungsnuten gilt diese Betrachtung hinsichtlich der wirksamen Mindestlänge bei einer gemeinsamen Betrachtung der zwei oder mehr Entlastungsnuten gemessen in einer Richtung quer zur ersten Trennwand.

Wesentlicher Faktor für die Entstehung der thermischen Spannungen ist das Vorhandensein der Trennwand, welche durch die Kühlluft eine geringere Temperatur und somit geringere Wärme ^¬ dehnung aufweist, während hingegen die Außenseite des Kronen ^¬ bodens aufgrund der hohen in der Gasturbine vorherrschenden Temperaturen einer stärkeren Materialdehnung unterworfen ist. Weiterhin ist es zur wirksamen Reduktion der thermisch bedingten Spannungen daher erforderlich, dass sich die einzelne Entlastungsnut beidseitig bis über den ersten Durchbruch hin ^¬ aus und somit über die darunter befindliche ersten Trennwand erstreckt. Bei zwei oder mehr Entlastungsnuten müssen sich diese zusammen betrachtet analog der Ausführung mit einer einzelnen Entlastungsnut beidseitig über die erste Trennwand hinaus erstrecken. Bei zumindest zwei Entlastungsnuten müssen sich diese derart überlappen, dass im Bereich der ersten Trennwand, oberhalb des ersten Durchbruchs eine Unterbrechung im Kronenboden in der Verbindung vom druckseitigen Wandabschnitt zum saugseiti- gen Wandabschnitt vorhanden ist. Dabei sind die zwei oder mehr Entlastungsnuten gleichfalls wie bei dem Einsatz einer einzelnen Entlastungsnut derart anzuordnen, dass sich diese bei gemeinsamer Betrachtung beidseitig über dem Durchbruch hinaus erstrecken. Weiterhin muss sich dabei jede der zumin- dest zwei Entlastungsnuten zumindest bis zum Durchbruch erstrecken .

Unabhängig von erster oder zweiter Ausführungsform ist es je- doch unerheblich, ob ergänzend zu der einzelnen Entlastungsnut oder den betrachteten Entlastungsnuten weitere nutartige Kühlluftöffnungen im Kronenboden vorhanden sind.

Zum Ausgleich thermischer Verformungen zur Vermeidung unzu- lässig hoher thermischer Spannungen ist es weiterhin vorteilhaft, wenn sich die einzelne Entlastungsnut oder die zwei oder mehr Entlastungsnuten im Wesentlichen mittig zwischen dem saugseitigen Wandabschnitt und dem druckseitigem Wandabschnitt im Kronenboden befinden. Die genaue Position ist hin- gegen unerheblich, sofern beidseitig eine thermisch bedingte Dehnung der Oberseite des Kronenbodens aufgrund der Entlas ^¬ tungsnut bzw. Entlastungsnuten möglich ist.

Gleichfalls ist es vorteilhaft, wenn sich die einzelne Ent- lastungsnut oder in alternativer Ausführung die zwei oder mehr Entlastungsnuten im Wesentlichen mittig zur Trennwand befinden. Da insbesondere die erste Trennwand mit ursächlich für die thermischen Spannungen im Kronenboden ist, ist es entsprechend vorteilhaft, die Entlastungsnut bzw. die Entlas- tungsnuten mittig zu dieser ersten Trennwand anzuordnen. Sofern die Länge der Entlastungsnut über das geforderte Maß hinaus verlängert wird, so ist demgegenüber von untergeordne ^¬ ter Bedeutung, ob die Verlängerung nur einseitig von der Trennwand aus erfolgt.

Die konkrete Ausrichtung der Entlastungsnut bzw. der mehreren Entlastungsnuten ist zunächst unerheblich, sofern eine entsprechende thermische Dehnung des Kronenbodens an der nach außen weisenden Seite aufgrund des Vorhandenseins der Entlas- tungsnut möglich wird. Dabei ist es jedoch bei Einsatz einer einzelnen Entlastungsnut besonders vorteilhaft, wenn sich die Entlastungsnut im Wesentlichen quer zur ersten Trennwand erstreckt. Nicht erforderlich ist hierbei eine geradlinig rechtwinklige Ausrichtung, sondern ist es hinreichend, wenn die Entlastungsnut entsprechend dem Verlauf des druckseitigen Wandabschnitts sowie des saugseitigen Wandabschnitts ver ^¬ läuft. Insofern sind beispielsweise Winkelabweichungen von 15° von einer Ausrichtung senkrecht zur Trennwand unerheb ^¬ lich.

Weiterhin ist es bei Anordnung von zumindest zwei mit dem Durchbruch in Verbindung stehenden Entlastungsnuten vorteil- haft, wenn diese jeweils geneigt gegenüber einer senkrechten zur Trennwand angeordnet werden. Somit wird durch eine im We ^¬ sentlichen parallel zu einander und in Längsrichtung der Entlastungsnuten versetzte Anordnung begünstigt. Dennoch sollte die Winkelabweichung zur einer Ausrichtung senkrecht zur Trennwand nach Möglichkeit nicht mehr als 45°, besonders vor ^¬ teilhaft nicht mehr als 30°, betragen.

Die Wirksamkeit der Entlastungsnut wird in besonders vorteil ^¬ hafter Weise verbessert, wenn die einzelne Entlastungsnut ei- ne wirksame Mindestlänge entsprechend der Breite der Trenn ^¬ wand aufweist, d.h. die Mindestlänge entspricht zumindest dem 1-fachen der Breite der ersten Trennwand.

Da der zwischen den Entlastungsnuten vorhandene Steg im Kro- nenboden eine gewisse Versteifung bewirkt ist es bei dieser zweiten Ausführungsform vorteilhaft, wenn jede der Entlastungsnuten eine Länge von zumindest dem 0,3-fachen der Breite der ersten Trennwand aufweist. Besonders vorteilhaft beträgt die Länge der jeweiligen Entlastungsnuten zumindest dem

0,5-fachen der Breite der ersten Trennwand.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Mindestlänge der zu ^¬ mindest zwei Entlastungsnuten gemeinsam zumindest dem

0,7-fachem der Breite der ersten Trennwand entspricht. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn die Entlastungsnuten gemeinsam eine Mindestlänge von zumindest dem 1-fachen, bevorzugt dem 1,2-fachen der Breite der ersten Trennwand aufweisen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Durchbruch vorranging zur Entlastung des Kronenbodens eingesetzt wird und nachranging zur Kühlluftführung. Dabei ist es besonders vor- teilhaft, wenn die Höhe des ersten Durchbruchs gemessen von der nach innen weisenden Unterseite des Kronenbodens bis zum größten Abstand des ersten Durchbruchs bis zum Kronenboden maximal dem 2-fachen der Stärke des Kronenbodens entspricht. Auf jeden Fall ist es zur Ermöglichung der thermisch bedingten Dehnungen im Kronenboden besonders vorteilhaft, wenn die Höhe (wie zuvor angegeben) des ersten Durchbruchs zumindest der 0,5-fachen Stärke des Kronenbodens entspricht. Eine Kühlluftführung durch die Entlastungsnut bzw. die Ent ^¬ lastungsnuten bei zugleich einer - insbesondere mehrfach - umgelenkten Strömung innerhalb des Schaufelblatts durch die erste und die zweite Strömungskammer wird begünstigt, wenn vorteilhaft der erste Durchbruch nicht übermäßig groß gewählt wird. Daher weist in vorteilhafter Weise der erste Durchbruch einen freien Querschnitt (Flächengröße des ersten Durchbruchs betrachtet in einer Ebene der ersten Trennwand) auf, welcher maximal dem 0,8-fachen des kleinsten freien Querschnitts (betrachtet in einer Fläche parallel zur Oberseite des Kronenbo- dens) der einzelnen Entlastungsnut bei erster Ausführungsform oder der zumindest zwei Entlastungsnuten gemeinsam bei zweiter Ausführungsform entspricht.

Dabei sollte jedoch vorteilhaft der freie Querschnitt des ersten Durchbruchs zumindest dem 0, 2-fachen des freien Querschnitts der Entlastungsnut bzw. der Entlastungsnuten ent ^¬ sprechen .

Der Verlauf der Entlastungsnut bzw. der Entlastungsnuten ist zunächst unerheblich, wobei in einfachster Weise ein geradli ^¬ niger Verlauf gewählt wird. Alternativ ist es ebenso möglich, dass die dem druckseitigen Wandabschnitt zugewandte Seiten ^¬ fläche der Entlastungsnut bzw. der Entlastungsnuten einen bo- genförmigen Verlauf entsprechend der Wölbung des druckseiti ^¬ gen Wandabschnitts aufweist bzw. aufweisen. Analog ist es möglich, dass die dem saugseitigen Wandabschnitt zugewandte Seitenfläche der Entlastungsnut bzw. der Entlastungsnuten ei- nen bogenförmigen Verlauf entsprechend der Wölbung des saug ^¬ seitigen Wandabschnitts aufweist bzw. aufweisen. Insofern folgt die Entlastungsnut dem Verlauf des druckseitigen bzw. saugseitigen Wandabschnitts. Hinsichtlich der Verwendung der aus der Entlastungsnut austretenden Kühlluft sowie unter Berücksichtigung der im Schaufelblatt vorherrschenden Kühlluftströmung von der zweiten Strömungskammer zur ersten Strömungskammer ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Entlastungsnut geneigt ausgeführt wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn das vom Schaufelfuß wegwei ^¬ sende Ende der Entlastungsnut, d. h. das zur Außenseite wei ^¬ sende Ende der Entlastungsnut, näher am druckseitigen Wandab ^¬ schnitt als das zum Schaufelfuß weisende Ende der Entlas ^¬ tungsnut, d. h. das am Durchbruch angrenzende Ende der Ent- lastungsnut, gelegen ist.

Weiterhin ist es zur Begrenzung der Strömung in der Entlastungsnut sowie unter Berücksichtigung der Fertigungsmöglichkeiten vorteilhaft, wenn sich die eine Entlastungsnut bzw. zumindest eine der zwei oder mehreren Entlastungsnuten ausgehend von einem kleinsten freien Querschnitt zu einem Ende hin oder zu beiden Enden der jeweiligen Entlastungsnut hin aufweitet. Insofern wird durch den kleinsten freien Querschnitt die Strömung aus der ersten Strömungskammer begrenzt, wobei durch die Aufweitung der Entlastungsnut dessen Herstel ^¬ lung vereinfacht wird.

Die erfindungsgemäße Entlastungsnut wird in besonders vor ^¬ teilhafter Weise bei einer Trennwand eingesetzt, bei der die erste Strömungskammer an einer abströmseitigen Rand bzw. Hinterkante des Schaufelblattes angeordnet ist. Die an der ers ^¬ ten Strömungskammer angrenzende Hinterkante verbindet den druckseitigen Wandabschnitt mit dem saugseitigen Wandab- schnitt. Diesbezüglich ist es unerheblich, ob in der ersten Strömungskammer zum abströmseitigen Rand weisend Elemente zur Strömungsführung und/oder Versteifung des Schaufelblattes vorhanden sind.

Weiterhin ist es die Verwendung einer Entlastungsnut vorteil ^¬ haft, wenn zumindest eine zweite Trennwand und eine dritte Strömungskammer vorhanden sind. Hierbei grenzt die zweite Trennwand ebenso an die zweite Strömungskammer an und befin- det sich gegenüberliegend der ersten Trennwand in Verbindung des druckseitigen Wandabschnitts mit dem saugseitigen Wandabschnitt. Oberhalb der zweiten Trennwand befindet sich gleich ^¬ falls ein zweiter freier Durchbruch. Angrenzend an die zweite Trennwand gegenüberliegend der zweiten Strömungskammer befin- det sich eine dritte Strömungskammer, wobei durch den zweiten Durchbruch Kühlluft von der dritten Strömungskammer zur zweiten Strömungskammer fließen kann.

Hierbei grenzt in vorteilhafter Weise die dritte Strömungs- kammer an einen anströmseitigen Rand des Schaufelblatts bzw. eine Vorderkante an, welche gegenüberliegend zur Hinterkante den druckseitigen Wandabschnitt mit dem saugseitigen Wandabschnitt verbindet. Die Größe des zweiten Durchbruchs ist zunächst unerheblich, wobei in vorteilhafter Weise dieser zumindest die doppelte Größe des ersten Durchbruchs aufweist. D.h. der freie Quer ^¬ schnitt des ersten Durchbruchs beträgt maximal dem 0,5-fachen des freien Querschnitts des zweiten Durchbruchs. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der zweite Durchbruch zumindest die 5-fache Größe des ersten Durchbruchs aufweist. Dabei kann sowohl der zweite Durchbruch eine gegenüber der Breite der zweiten Trennwand geringer Breite aufweisen als sich auch in vorteilhafter Weise der zweite Durchbruch über die Breite der zweiten Trennwand erstreckt und diese insofern nach oben auf der zum Kronenboden weisenden Seite begrenzt. In besonders vorteilhafter Weise wird die das Turbinenblatt durchströmende Kühlluft im Wesentlichen durch den zweiten Durchbruch, jedoch nur zum geringen Teil durch den ersten Durchbruch geführt. Hierzu weist der erste Durchbruch einen freien Querschnitt von maximal dem 0,1-fachen des freien Querschnitts des zweiten Durchbruchs auf.

Bei Verwendung einer ersten Trennwand und einer zweiten

Trennwand zur Unterteilung des im Schaufelblatt vorhandenen Hohlraums in eine erste Strömungskammer, eine zweite Strö ^¬ mungskammer und eine dritte Strömungskammer ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Strömungskammer und die erste Trennwand auf der dem abströmseitigen Rand zugewandten Seite und die dritte Strömungskammer und die zweite Trennwand der dem anströmseitigen Rand zugewandten Seite des Schaufelblatts angeordnet ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn am zum Schaufelfuß weisen ^¬ den Ende der ersten Trennwand ebenso ein freier dritter

Durchbruch vorhanden ist, so dass die Kühlluft von der drit ^¬ ten Strömungskammer über den zweiten Durchbruch in die zweite Strömungskammer und anteilig über den ersten Durchbruch und mehrheitlich über den dritten Durchbruch in die erste Strömungskammer strömen kann.

Hinsichtlich der Anordnung des Kronenbodens an der Schaufelwand stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. In einer ersten und einfachen Ausführungsform befindet sich der Kronenboden genau am Ende der Schaufelwand und bildet somit das Ende des Schaufelblattes. Demgegenüber ist es jedoch vor ^¬ teilhaft, wenn der Kronenboden gegenüber dem Ende der Schaufelwand zurückgesetzt ist, und insofern zumindest abschnitts ^¬ weise der druckseitige Wandabschnitt und/oder der saugseitige Wandabschnitt den Kronenboden überragt. In weiterer Alterna ^¬ tive ist es ebenso möglich, den Kronenboden am Ende der

Schaufelwand anzuordnen, dabei jedoch oberhalb des Kronenbo ^¬ dens weitere Rippen oder Stege oder dergleichen vorzusehen. Weiterhin wird in vorteilhafter Weise eine Beschichtung auf dem Kronenboden angebracht. Hierbei kann einerseits vorgese ^¬ hen sein, dass eine Beschichtung vor der Erzeugung der Entlastungsnut aufgebracht wird. Anderseis ist es vorteilhaft, wenn eine Beschichtung auf dem mit der Entlastungsnut verse ^¬ henen Kronenboden aufgebracht wird. Die zweite Variante bie ^¬ tet den besonderen Vorteil, dass die Beschichtung zumindest ansatzweise auf die außenseitigen Enden der Seitenflächen der Entlastungsnut aufgetragen werden kann, wodurch dessen Spalt- breite verringert wird. Somit kann die Kühlluftströmung durch die Entlastungsnut reduziert werden, wobei der gewünschte Dehnungsfreiraum in hinreichendem Maße erhalten bleibt.

In den nachfolgenden Figuren wird eine beispielhafte Turbi- nenschaufel mit exemplarisch skizzierten Entlastungsnuten gezeigt .

Es zeigen: FIG 1 eine Turbinenschaufel für ein Beispiel der Erfindung;

FIG 2 einen Schnitt durch das Schaufelblatt mittig zwischen dem druckseitigem und dem saugseitigem Wandabschnitt; FIG 3 eine Draufsicht auf das Schaufelblatt mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Entlastungsnut;

FIG 4 eine Draufsicht auf das Schaufelblatt mit einer alter ^¬ nativen Anordnung von Entlastungsnuten;

FIG 5 einen Schnitt durch das Schaufelblatt parallel zur ers ^¬ ten Trennwand mit einer schräg gestellten Entlastungnut ; FIG 6 einen Schnitt analog FIG 5 mit einer sich aufweitenden Entlastungsnut . Die FIG 1 zeigt exemplarisch eine Turbinenschaufel Ol mit ei ^¬ nem Schaufelfuß 02 sowie einem sich am Schaufelfuß anschlie ^¬ ßenden Schaufelblatt 03. Die Ausführungsform des Schaufelfu ^¬ ßes 02 ist für die vorliegende Erfindung unerheblich und in- sofern soll diesbezüglich nicht näher darauf eingegangen werden. Das Schaufelblatt 03 umfasst zunächst einmal die Schau ^¬ felwand 04, welche 04 in diesem Ausführungsbeispiel gebildet wird von einem druckseitigen Wandabschnitt 05 (in Zeichnungs ^¬ ebene vorne liegend) und einem saugseitigen Wandabschnitt 06 (in Zeichnungsebene hinten liegend), welche 05, 06 sich beide von einer Vorderkante bis zu einer Hinterkante erstrecken. Hierbei umschließt die Schaufelwand 04 einen Hohlraum, wel ^¬ cher wiederum von Strömungskammern 11, 12, 13 gebildet wird. Am freien Ende des Schaufelblattes 03 befindet sich der Kro- nenboden 07, welcher 07 in diesem Ausführungsbeispiel gegenüber dem Ende des Schaufelblattes 03 geringfügig zurückge ^¬ setzt ist. Innerhalb des Schaufelblatts 03 wird der Hohlraum durch ein erstes Trennelement 08 sowie ein zweites Trennele ^¬ ment 09 in eine erste Strömungskammer 11 zwischen der Hinter- kante und der ersten Trennwand 08 sowie einer zweiten Strö ^¬ mungskammer 12 zwischen der ersten Trennwand 08 und der zweiten Trennwand 09 sowie in eine dritte Strömungskammer 13 zwi ^¬ schen der zweiten Trennwand 09 und der Vorderkante unter ^¬ teilt. Oberseitig ist ansatzweise die Entlastungsnut 21 im Kronenboden 07 zu erkennen.

Die FIG 2 zeigt nunmehr schematisch einen Schnitt durch das Schaufelblatt 03 in einer Ansicht geschnitten mittig zwischen dem druckseitigen Wandabschnitt 05 und dem saugseitigen Wand- abschnitt 06. Zu erkennen ist zunächst einmal die Schaufel ^¬ wand 04 mit der Vorderkante sowie der Hinterkante. Oberseitig befindet sich der Kronenboden 07, welcher 07 gegenüber dem Ende der Schaufelwand 04 geringfügig zurückgesetzt ist. In ^¬ nerhalb des Schaufelblattes 03 befinden sich die erste Trenn- wand 08 und die zweite Trennwand 09, welche 08, 09 den Hohl ^¬ raum im Inneren des Schaufelblatts 04 in die erste Strömungs ^¬ kammer 11, die zweite Strömungskammer 12 sowie die dritte Strömungskammer 13 unterteilen. In diesem exemplarischen Bei- spiel ist vorgesehen, dass eine Kühlluftströmung von der dritten Strömungskammer 13 in die zweite Strömungskammer 12 und nachfolgend in die erste Strömungskammer 11 strömt. Ent ^¬ weichen kann die Kühlluft über an der Hinterkante in der Schaufelwand 04 angeordnete Kühlluftbohrungen 18. Zur Reali ^¬ sierung des Übergangs der Kühlluft von der ersten Strömungs ^¬ kammer 11 zur zweiten Strömungskammer 12 befindet sich zwischen der zweiten Trennwand 09 und dem Kronenboden 07 ein zweiter freier Durchbruch 15.

Zur erfindungsgemäßen Reduktion der thermischen Spannungen im Kronenboden 07 ist zunächst einmal ebenso in der ersten

Trennwand 15 ein erster freier Durchbruch 14 am zum Kronenboden 07 weisenden Ende angeordnet. Weiterhin befindet sich im Kronenboden 07 zumindest eine Entlastungsnut 21. Diese 21 er ^¬ streckt sich hierbei mittig über den Durchbruch 14 und ermög ^¬ licht somit eine thermische Ausdehnung der Oberseite des Kro ^¬ nenbodens 07 bei gleichzeitigem Halten des druckseitigen Wandabschnitts 05 mit dem saugseitigen Wandabschnitt 06 durch die erste Trennwand 08.

Die FIG 3 zeigt nunmehr eine Draufsicht auf das Schaufelblatt 03, wobei zunächst einmal wieder die Schaufelwand 04 mit dem druckseitigen Wandabschnitt 05 und dem saugseitigen Wandab- schnitt 06 zu erkennen ist. Im Inneren des Schaufelblatts 03 unterhalb des Kronenbodens 07 befinden sich die erste Trenn ^¬ wand 08 und die zweite Trennwand 09. Oberhalb der ersten Trennwand 08 befindet sich die mittig im Kronenboden 07 ange ^¬ ordnete Entlastungsnut 21. Diese 21 weist in diesem Ausfüh- rungsbeispiel eine Länge L, gemessen quer zur Trennwand auf, welche L ungefähr der Breite B der Trennwand entspricht.

In der nachfolgenden FIG 4 wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel analog der FIG 3 eine Draufsicht auf das Schau- felblatt 03 skizziert. Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel werden im Kronenboden 07 anstelle einer einzel ^¬ nen Entlastungsnut 21 nunmehr drei parallel und versetzt zu ^¬ einander verlaufende Entlastungsnuten 22a, 22b und 22c einge- setzt. Diese 22, 22b2, 22c erstrecken sich hierbei ebenso über die erste Trennwand 08 hinweg und sind hierbei mittig zur ersten Trennwand 08 angeordnet. Die Länge L der zusammen betrachteten drei Entlastungsnuten 22a, 22b und 22c gemessen quer zur ersten Trennwand 08 ist hierbei geringfügig größer als die Breite B der ersten Trennwand 08.

In der nachfolgenden FIG 5 wird exemplarisch die Entlastungsnut 21 in einem Schnitt parallel zur Trennwand 08 skizziert. Im Gegensatz zu einer geradlinigen senkrecht zum Kronenboden 07 möglichen Ausführungsform der Entlastungsnut 21 wird in diesem Ausführungsbeispiel die Entlastungsnut 21 schräg ge ^¬ stellt. Dabei befindet sich das oberseitige, nach außen wei ^¬ sende Ende der Entlastungsnut 21 ungefähr mittig im Kronenbo- den 07 zwischen dem druckseitigen Wandabschnitt 05 und dem saugseitigen Wandabschnitt 06. Auf der Seite des Durchbruchs 14 oberhalb der ersten Trennwand 08 hingegen befindet sich die Entlastungsnut 21 näher am saugseitigen Wandabschnitt. In FIG 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ent ^¬ lastungsnut 23 skizziert, wobei die Darstellung analog FIG 5 ausgeführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Ent ^¬ lastungsnut 23 mittig zwischen den beiden Enden der Entlas ^¬ tungsnut einen kleinsten Querschnitt auf, von dem ausgehend sich die Entlastungsnut 23 in beide Richtungen, d.h. nach innen und außen aufweitet. Dieses ermöglicht einerseits eine Begrenzung der Kühlluft und andererseits vereinfacht dieses die Fertigung der Entlastungsnut 23.