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1. (WO2019042612) HOLLOW GUIDE VANE FOR STEAM TURBINES HAVING A GENERATIVELY PRODUCED INTERNAL STRUCTURE
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Patentansprüche

1. Hohlschaufel (100) für eine Turbine, insbesondere eine Dampfturbine, aufweisend

eine Außenwand, welche eine Anströmkante (101) und eine

Abströmkante (102) aufweist, wobei die Anströmkante (101) und die Abströmkante (102) mittels einer Druckseite (103) und einer Saugseite (104) verbunden sind, welche derart zueinander beabstandet angeordnet sind, dass eine äußere Oberfläche der Außenwand als ein Strömungsprofil ausbildbar ist, wobei die Außenwand ein inneres Volumen einschließt, und

eine Innenstruktur (110) , welche in dem inneren Volumen ausgebildet ist und mittels einer additiven Fertigung hergestellt ist.

2. Hohlschaufei (100, 500) gemäß Anspruch 1,

wobei die Innenstruktur (510) ein erstes Verbindungselement (111, 511) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass das innere Volumen in einen ersten Volumenbereich (121, 521) und einen zweiten Volumenbereich (122, 522) geteilt ist.

3. Hohlschaufei (100) gemäß Anspruch 2,

wobei das erste Verbindungselement (111) derart ausgebildet ist, dass ein erster Kontaktbereich (151) des ersten Verbin-dungselements (111) mit der Saugseite (104) verbunden ist und ein zweiter Kontaktbereich (152) des ersten Verbindungselements (111) mit der Druckseite (103) verbunden ist.

4. Hohlschaufei (300, 500) gemäß Anspruch 2,

wobei das erste Verbindungselement (311) derart ausgebildet ist ,

dass ein erster Kontaktbereich (351) des ersten Verbindungselements (311) und ein zweiter Kontaktbereich (352) des ersten Verbindungselements (311) mit der Druckseite (103) derart verbunden sind, dass der erste Volumenbereich (321) zwischen der Druckseite (103) und dem ersten Verbindungselement (311) eingeschlossen ist, um einen Innenkanal zu bilden, oder wobei das erste Verbindungselement (511) derart ausgebildet ist, dass ein erster Kontaktbereich (551) des ersten Verbindungselements (511) und ein zweiter Kontaktbereich (552) des ersten Verbindungselements (511) mit der Saugseite (104) derart verbunden sind, dass der erste Volumenbereich (521) zwischen der Saugseite (104) und dem ersten Verbindungselement (511) eingeschlossen ist, um einen Innenkanal zu bilden.

5. Hohlschaufei (300, 500) gemäß Anspruch 4,

wobei das erste Verbindungselement (311, 511) einen Querschnitt mit einer Normalen parallel zu einer Radialrichtung (280) der Außenwand aufweist,

wobei das erste Verbindungselement (311, 511) in dem Querschnitt zumindest eine Form aus der folgenden Gruppe aufweist: Bogen, Halbkreis, Rechteck, Halbtropfen und Kreis.

6. Hohlschaufel (600) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 5,

wobei das erste Verbindungselement (611) derart ausgebildet ist, dass das erste Verbindungselement (611) mit der Druckseite (103) und/oder der Saugseite (104) entlang der gesamten Erstreckung der Außenwand in einer Radialrichtung (280) der Außenwand derart verbunden ist, dass der erste Volumenbereich zwischen der Druckseite (103) oder der Saugseite (104) und dem ersten Verbindungselement (611) eingeschlossen ist, um einen Innenkanal (625) zu bilden.

7. Hohlschaufel (200) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 5,

wobei das erste Verbindungselement (211) derart ausgebildet ist ,

dass sich das erste Verbindungselement (211) von einem radial äußeren Ende (241) der Außenwand in Richtung eines radial inneren Endes (242) der Außenwand hin erstreckt, und

wobei das erste Verbindungselement (211) derart ausgebildet ist, dass das erste Verbindungselement (211) mit der Druckseite (103) und/oder der Saugseite (104) entlang einer teilweisen Erstreckung der Außenwand in einer Radialrichtung (280) der Außenwand derart verbunden ist, dass der erste Volumenbereich zwischen der Druckseite (103) oder der Saugseite (104) und dem ersten Verbindungselement (211) eingeschlossen ist, um einen Innenkanal (225) zu bilden.

8. Hohlschaufel (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 7,

wobei das erste Verbindungselement (111) zumindest ein Element aus der folgenden Gruppe aufweist: eine Querverbindung und ein Abstützstift.

9. Hohlschaufel (100) gemäß einem beliebigen der Patentan-Sprüche 1 bis 8,

wobei die Außenwand mittels additiver Fertigung hergestellt ist .

10. Hohlschaufel (100) gemäß einem beliebigen der Patentan-Sprüche 1 bis 9,

wobei die Außenwand zumindest eine Durchgangsbohrung (190) aufweist ,

wobei die zumindest eine Durchgangsbohrung (190) an einer Stelle der Außenwand angeordnet ist, an welcher der erste Vo-lumenbereich (121) vorliegt, derart dass die zumindest eine Durchgangsbohrung (190) eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Volumenbereich (121) und einer Umgebung (170) der Außenwand herstellt.

11. Hohlschaufei (100) gemäß Anspruch 10,

wobei ein Querschnitt der zumindest einen Durchgangsbohrung (190) eine Form aus der folgenden Gruppe aufweist: Kreis, Ellipse, Rechteck, Mehreck, Schlitz und Schlitz mit variieren-den Breite in Erstreckungsrichtung .

12. Hohlschaufel (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 11,

wobei die Innenstruktur (110) ferner zumindest ein zweites Verbindungselement (112) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass das innere Volumen einen dritten Volumenbereich (123) aufweist.

13. Hohlschaufel (100) gemäß Anspruch 12,

wobei der dritte Volumenbereich (123) von dem ersten Volumenbereich (121) beabstandet angeordnet ist.

14. Hohlschaufel gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 13,

wobei die Außenwand unterschiedliche Wandstärken aufweist.

15. Hohlschaufel (100) gemäß Patentanspruch 1,

wobei das erste Verbindungselement einen ersten Kontaktbereich aufweist, welcher mit der Druckseite oder der Saugseite derart verbunden ist, dass das erste Verbindungselement als Rippe ausgebildet ist.

16. Turbine, insbesondere Dampfturbine, aufweisend

eine Hohlschaufel (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15,

wobei die Hohlschaufel (100) in einem Innenkanal der Turbine angeordnet ist.

17. Verfahren zum Herstellen einer Hohlschaufel (100) für eine Turbine, insbesondere eine Dampfturbine, aufweisend

Bereitstellen einer Außenwand, welche eine Anströmkante (101) und eine Abströmkante (102) aufweist, wobei die An-strömkante (101) und die Abströmkante (102) mittels einer Druckseite (103) und einer Saugseite (104) verbunden sind, welche derart zueinander beabstandet angeordnet sind, dass eine äußere Oberfläche der Außenwand als ein Strömungsprofil ausbildbar ist, welches ein inneres Volumen einschließt, additives Fertigen einer Innenstruktur (110) , welche in dem inneren Volumen ausgebildet ist.

18. Verfahren zum Herstellen einer Hohlschaufel (100) für eine Turbine, insbesondere eine Dampfturbine, gemäß Anspruch 17,

wobei das Bereitstellen einer Außenwand ein additives Herstellen der Außenwand aufweist.