DE2613448A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen der kante eines schaufelelementes - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum formen der kante eines schaufelelementesInfo
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Description
Dr. Horst Schüler
Patentanwalt
6 Frankfurt/Main 1
6 Frankfurt/Main 1
Kaiserstraße 41 29. März 1970
Schu./Vo./he.
3837-13DV-6655
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
Vorrichtung und Verfahren zum Formen der Kante eines Schaufelelements
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Turbomaschinen und insbesondere
auf Mittel zum Formen oder Nachformen einer Kante bzw. eines Randes einer allgemein Turbomaschinen zugeordneten Schaufel.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer verbesserten Vorrichtung zum Formen oder Nachformen einer Kante von einem Schaufelelement einer Turbomaschine sowie eines
Verfahrens zum wirtschaftlichen und wirkungsvollen Bearbeiten der
Vorderkante eines solchen Schaufelelements.
Diese sowie andere Ziele und Vorteile, die nachfolgend offenbar werden, sind nach der vorliegenden Erfindung erreichbar, die nach
einer Ausführungsform eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen
oder Nachformen der Vorderkante eines Schaufelelements beinhaltet. Erfindungsgemäß sind Antriebsmittel vorhanden, ferner von
diesen angetriebene erste Mittel zum Abnehmen von Material von der Schaufel, wobei diese ersten Mittel eine erste Position haben,
in der sie einen Abschnitt der Kante erfassen, um Material von der Schaufel abzunehmen, ferner zum Erfassen der Schaufel geeignete
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zweite Mittel, um die Schaufel während der Translationsbewegung
derselben in bezug auf die ersten Mittel zu stützen, während aufeinanderfolgende
Abschnitte der Kante bzw. des Randes mit den ersten Mitteln in Eingriff treten, und dritte Mittel zum Führen der
Schaufel während der Translationsbewegung und zum Anordnen des Kanten- bzw. Randabschnitts zwecks Eingriffs mit den ersten Mitteln
unter einem vorbestimmten Winkel. Es sind schließlich vierte
Mittel zum Halten der ersten, zweiten und dritten Mittel zwecks Unterbindung einer Translationsbewegung während des Formungsvorgangs
vorhanden.
Diese sowie weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit
den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
Figur I - in einer perspektivischen Ansicht eine typische Schaufel
Figur I - in einer perspektivischen Ansicht eine typische Schaufel
einer Turbomaschine,
Figur 2 - in einem vergrößerten Querschnitt die Vorderkante der
Figur 2 - in einem vergrößerten Querschnitt die Vorderkante der
Schaufel,
Figur 3 - in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen der Vorderkante einer Schaufel, wobei Teile
Figur 3 - in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen der Vorderkante einer Schaufel, wobei Teile
der Vorrichtung geschnitten dargestellt sind, Figur 4 - die Vorrichtung in Draufsicht, wobei ein Kurvenkörper
und ein Teil eines Kurvenkorperstutzarms entfernt sind,
so daß die übrigen Teile der Vorrichtung hindernisfrei
ersichtlich sind,
Figur 5 - die Vorrichtung in einer Stirnansicht, wobei ein Teil der Vorrichtung in einem Querschnitt gemäß der Linie
Figur 5 - die Vorrichtung in einer Stirnansicht, wobei ein Teil der Vorrichtung in einem Querschnitt gemäß der Linie
5-5 aus Figur 3 dargestellt ist, und Figur 6 - in einer vergrößerten Teilansicht einen Abschnitt der
Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1 weist eine allgemein mit der Hinweiszahl 2 bezeichnete
Schaufel einen Flügelabschnitt 4, einen Befestigungs- bzw. EinbaufuS
6 und einen Plattform- bzw. Plattenabschnitt 8 auf. Eine Vorderkante Io und eine Hinterkante 12, die sich von der Schaufelplattform
8 nach außen erstrecken, sind ein einteiliges Teil des F Lügelabschnitfcs 4.
O 9 ö 4 11 U ä ι
Figur 2 zeigt in vergrößerter Querschnittsansicht die Kontur oder das Profil der Vorderkante lo. Diese ist ursprünglich so angefertigt
worden, daß sie ein ideales Profil 11 aufweist. Bei der Verwendung,
im Arbeitsgebiet erfolgt jedoch ein Erodieren bzw. Anfressen des Profils 11 durch das Auftreffen des Fluidmediums und
von Fremdpartikeln auf die Schaufel 2, so daß diese ein abgestumpftes
Profil 16 annimmt, was zu einem Verlust der ursprünglich hergestellten aerodynamischen Flügelkontur führt und hierdurch
zu einem Verlust an Betriebswirksamkeit der Turbomaschine beiträgt. Als Alternative zu einer Erneuerung der gesamten Schaufel
2 kann die abgestumpfte Kante 16 regeneriert bzw. neu geformt werden, um ein Profil 18 gemäß der Darstellung in Figur 2 zu erhalten.
Hierbei handelt es sich um eine der ursprünglichen Kontur 11 ähnelnde Kontur, wodurch die ursprünglichen aerodynamischen
Eigenschaften des Flügels 4 wiederhergestellt werden. Die vorliegende
Erfindung eignet sich gut für eine Verwendung beim Formen der Vorderkante Io zum Profil 11 in dem ursprünglichen Herstellungsvorgang
oder beim Regenerieren zum Profil 18 nach einer Betriebsverwendung der Schaufel 2.
Gemäß den Figuren 3, 4 und 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Formen der Schaufelkante Io allgemein mit der Hinweiszahl 2ο
bezeichnet. Figur 3 zeigt ferner, wie die Schaufel 2 der Vorrichtung während des Formungsvorgangs zugeordnet ist. Die Vorrichtung
enthält einen Arbeitstisch 22, eine fest an diesem angebrachte Motorantriebsbaugruppe 24, eine gegenüber dem Arbeitstisch
22 verschiebbar befestigte und von der Motorantriebsbaugruppe 2 4 angetriebene Form- bzw. Schleifscheibenbaugruppe 26, eine Kurvenkörperbaugruppe
2 8 sowie einen fest am Arbeitstisch 22 angebrachten Kurvenkörperstutζarm 3o, ferner ebenfalls fest am Arbeitstisch
22 angebrachte Schaufelstützpuffer 31 sowie 32 und einen Rückzugmechanismus 34 zum Vorspannen der Schleifscheibenbaugruppe
unter einem konstanten Druck in einen Eingriff mit dem Flügel 4 und zum Zurückziehen der Schleifscheibenbaugruppe 26 von dem Flügel
4. Die Vorrichtung 2o erfüllt die Ziele der vorliegenden Erfindung, indem die Vorderkante Io der Schaufel 2 geformt wird,
während sich diese unter Eingriff mit der Schleifscheibenbaugruppe 2 6 fortschreitend über diese bewegt.
h D 9 fU 2 / U "J 1 6
Der Arbeitstisch 22 kann in irgendeiner ausreichenden Weise aufgebaut
sein, um die anderen Elemente der Formungsvorrichtung 2ο
entsprechend zu stützen. Der Arbeitstisch 22 weist eine Vielzahl vertikaler Stützen 36 auf, die gemäß Figur 3 an ihren unteren Enden
durch horizontale Verstrebungsglieder 38 miteinander und an ihren oberen Enden fest mit einer Grundplatte 4o verbunden sind.
Die letztere hat eine allgemein rechtwinklige bzw. rechteckige Form und dient zum Bilden einer festen Fläche, an der der Stützarm
3o, die Schaufelstützpuffer 31 sowie 32 und die Schleifscheibenbaugruppe
befestigt sind. Drei allgemein rechtwinklig bzw. rechteckig geformte Durchbrüche 42, 44 und 46 sind in der Grundplatte
4o ausgebildet, um Teile der anderen Elemente der Vorrichtung in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise hindurchführen
zu können.
Der Kurvenkörperstützarm 3o ist fest aber einstellbar an der
Grundplatte 4o durch vier Schrauben 5o befestigt, die durch vier längliche Öffnungen 52 in einem Ende 5 4 des Kurvenkörperstützarms
3o greifen und in die Grundplatte 4o eingeschraubt sind. Somit kann der Kurvenkörperstützarm 3o durch Lösen der Schrauben 5o sowie
durch Verschieben des Kurvenkörperarms 3o in Längsrichtung
der Öffnungen 52 eingestellt werden, wonach die Schrauben 5o wieder
angezogen werden, um den Kurvenkörperstützarm 3o an der Grundplatte
4o festzulegen. Der Kurvenkörperstützarm 3o hat eine allgemein
gebogene Form, wobei sein eines Ende 54 an der Grundplatte 4o befestigt und sein anderes Ende 56 über der Grundplatte 4o angeordnet
sind. Die Kurvenkorperbaugruppe 2 8 ist einstellbar, jedoch fest am Ende 56 des Kurvenkörperstützarms 3o durch eine
Schraube 58 befestigt, die sich durch eine längliche öffnung 6o im Ende 56 erstreckt und die in die Kurvenkorperbaugruppe 2 8 eingeschraubt
ist. Die letztere ist in bezug auf den Kurvenkörperstützarm 3o längs einer Linie einstellbar, die rechtwinklig zu
der Linie verläuft, längs derer der Kurvenkörperstützarm 3o einstellbar
ist. Somit kann die Position der Kurvenkorperbaugruppe 28 entweder durch Einstellen der Kurvenkorperbaugruppe 28 selbst
mittels der Schrauben 58 sowie Öffnungen 6o oder durch Einstellen des Kurvenkörperstützarms 3o mittels der Schrauben 5o sowie öffnungen
52 eingestellt werden.
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Die Kurvenkörperbaugruppe 2 8 weist ein Grundteil 62 und einen Kurvenkörperabschnitt
64 mit einem vorgewählten Kurvenprofil 66 auf. Der Kurvenkörperabschnitt 64 ist am urundteil 62 durch einen Bolzen
65 befestigt, der durch den Kurvenkörperabschnitt 64 greift und in das Grundteil 62 eingeschraubt ist.
Unter Abstand angeordnete Schaufelstützpuffer 31 und 32 sind fest
an der Grundplatte 4o angebracht. Jeder der Stützpuffer 31 und 32 weist einen stationären Halter 68, an diesem drehbar befestigte
horizontale Rollen 7o sowie 72 zum Abstützen der Schaufel 2 gegenüber einer horizontalen Bewegung und eine Rolle 7 4 auf, die
drehbar an der Stütze 68 befestigt ist, um die Vorderkante Io seitlich zu stützen. Die Rollen 7o, 72 und 74 dienen dazu, die
Vorderkante Io in bezug auf den Schleifscheibenaufbau 26 festzulegen.
Der Schleifscheibenaufbau 26 weist eine aus einem elastisch deformierbaren
abschleifenden Material hergestellte Schleifscheibe 76, eine mit dieser fest verbundene Welle 78, Halterungsblöcke 8o sowie
82, die die Welle 78 aufnehmen und diese sowie die Schleifscheibe 76 während der Drehung stützen, und eine ebenfalls fest
an der Welle 78 angebrachte Riemenscheibe 84 auf. Während die in den Zeichnungen offenbarte Vorrichtung als Mittel zur Materialentfernung
von der Schaufel 2 eine Schleifscheibe zeigt, sind andere
abrasive bzw. Schleifelemente, wie ein flexibles Schleifband,
in gleicher Weise geeignet. Die Schleifscheibe 76 ragt zwischen den Schaufelstützpuffern 31 sowie 32 hervor, wodurch die
Schaufel 2 an beiden Seiten der Schleifscheibe 76 und unmittelbar an den Eingriffsbereich der Schaufel 2 sowie der Schleifscheibe
76 angrenzend gestützt werden kann. Die Halteblöcke 8o und 82 sind fest auf einer schwimmenden bzw. beweglichen Platte 86 beispielsweise
durch Anschrauben, Anschweißen oder andere herkömmliche Mittel angebracht, wodurch der Schleifscheibenaufbau auf dieser
Platte 86 sicher befestigt ist.
Die schwimmende bzw. bewegliche Platte 86 ist eine allgemein ebene Platte, die über der Grundplatte 4o angeordnet ist und
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einen Befestigungsabschnitt 88, an dem der Schleifscheibenaufbau
2 6 befestigt ist, und einen einteilig angeformten Ansatz 9o aufweist. Die Platte 86 ist mit einer mittig angeordneten Aussparung
92, in die die Schleifscheibe 76 ragt, und mit einem Schlitz 9 4 versehen, in den die Antriebsriemenscheibe 84 greift. Der Schlitz
94 ermöglicht einen Zugriff für die Schleifscheibenbaugruppe 2 6 in der Weise, daß diese durch die Motorbaugruppe 2 4 und einen Antriebsriemen
96 gedreht werden kann. Die Motorbaugruppe 2 4 ist mit herkömmlichen Mitteln am Arbeitstisch 22 festgelegt, und sie
dient zum Bilden der Antriebskraft zum Betreiben der Schleifscheibe
76.
Die schwimmende bzw. bev/egliche Platte 26 ist auf der Grundplatte
4o für eine ausgewählte hin- und hergehende Bewegung in bezug auf diese verschiebbar in einer nunmehr zu beschreibenden Weise befestigt.
Es sind Stangen 9 8 und loo an jedem ihrer Enden Io2 und
Io4 durch entsprechende Halterungsansätze Io6 und Io8 an der
Grundplatte 4o festgelegt. Die Halterungsansätze Io6 und Io8 sind
durch Anschrauben, Anschweißen oder andere hrkömmliche Mittel an der Unterseite der Grundplatte 4o verankert. Die Platte 86 wird
auf den Stangen 98 und loo durch vier Lagerblöcke Ho verschiebbar gehalten, von denen zwei in einem Durchgang 42 angeordnet sowie
der Stange.98 zugeordnet und zwei in einem Durchgang 46 angeordnet
sowie der Stange loo zugeordnet sind. Jeder Lagerblock ist an der Platte 86 befestigt und hat Mittel zum Aufnehmen des
zentralen Abschnitts der entsprechend zugeordneten Stange, um sich hierauf hin- und herbewegen zu können. Somit sind die Stangen
98 und loo an der Grundplatte 4o durch die Halterungsansätze Io6 und Io8 befestigt, und die schwimmende bzw. bewegliche Platte
86 kann sich in bezug auf die Grundplatte 4o infolge einer Gleitbewegung der Lagerblöcke Ho auf den Stangen 98 und loo hin- und
herbewegen. (Die Stangen 98 und loo, die Halterungsansätze Io6 und Io8 und die Lagerblöcke Ho sind nicht in Figur 3 dargestellt,
während in Figur 5 nur ein Halterungsansatz Io6 und ein Lagerblock
Ho dargestellt sind.)
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Die hin- und hergehende Gleitbewegung der schwimmenden Platte 86 wird durch den Rückzugmechanismus 3 4 in Zusammenarbeit mit Stoppmitteln
112 gesteuert und begrenzt. Der Rückzugmechanismus besteht allgemein aus einem Rückzugzylinder 114, einem flexiblen Seil 116
una einem Spannglied 118. Der Rückzugzylinder 114 wird von einem an der Grundplatte 4o angeschweißten Arm 115 getragen. Der Zylinder
114 hat eine zylindrisch geformte Innenkammer 12o und einen in dieser beweglich angeordneten Kolben 122. Es sind Mittel 113
vorhanden, durch die ein Druckmedium der Kammer 12o an der linken Seite des Kolbens 122 zugeführt werden kann. Im Zylinder 114 ist
eine Entlüftung vorgesehen, um an der rechten Seite des Kolbens 122 in der Kammer 12o atmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten.
Das flexible Seil 116 ist an seinem einen Ende 117 an der Kolbenstange
12 4, die mit dem Kolben 122 verbunden ist, und an seinem anderen Ende 119 an dem Spannglied 118 angelenkt. Zwischen den Enden
117 und 119 befindet sich ein Verbindungsglied 121, dessen eines Ende 123 in die schwimmende Platte 86 eingeschraubt ist.
Sein anderes Ende 125 ist mit einem Auge 127 ausgebildet, das zur Aufnahme des flexiblen Seils 116 geeignet ist. Blockierelernente
129 und 13o sind an jeder Seite des Auges 127 am flexiblen Seil 116 angeklemmt, um hierdurch eine Bewegung des Verbindungsgliedes
121 in bezug auf das Seil 116 zu verhindern.
Das Spannglied 118, das im wesentlichen ein freihähgendes und durch einen Arm bzw. Bügel 12 6 lose an eine der vertikalen Stützen
36 angeklammertes Gewicht ist, übt auf das Seil bzw. Kabel 116 eine nach unten gerichtete Kraft aus (wie es in Figur 3 dargestellt
ist). Das Seil 116 wirkt mit einem Rollenaufbau 128 (der fest an der vertikalen Stütze 36 angebracht ist) in der Weise,
zusammen, daß die von dem Spannglied 118 ausgeübte sowie vertikal nach unten gerichtete Kraft in eine horizontale Kraft umgewandelt
wird, die auf das Verbindungsglied 121 und somit auf die schwimmende
bzw. bewegliche Platte 86 einwirkt.
Ein Stoppmittel 112 dient zum Begrenzen der Rückzugbewegung der
Platte 66 durch den Rückzugzylinder 114. Das Stoppmittel 112 weist
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allgemein einen rechtwinkligen Schlitz mit einer Vorderkante 133 und einer Hinterkante 135 im Ansatz bzw. Anhängsel 9o der Platte
86, ferner ein Stoppglied 134 mit einem vorderen Anschlagrand sowie einem rückwärtigen Anschlagrand 139 und ein Schraubmittel
14o zum lösbaren Festlegen des Stoppgliedes 134 an der Grundplatte 4o auf. Im Stoppglied 134 ist ein länglicher Schlitz 136 ausgebildet,
der das in die Grundplatte 4o eingeschraubte Schraubmittel 14o zuführt. Der längliche Schlitz 136 ermöglicht ein Einstellen
des Stoppgliedes 134 in Längsrichtung des Schlitzes 136, um hierdurch eine Veränderung bezüglich der Rückzugsgröße der
schwimmenden Platte 86 vorzusehen und ferner eine Einstellung auf erwünschte Rückzugswerte zu ermöglichen, wenn der Durchmesser
der Schleifscheibe 76 infolge der normalen Abnutzung während des Neuformungsvorgangs vermindert wird.
Die Schleifscheibe 76, die Welle 78, die Halteblöcke 8o sowie 82 und die Riemenscheibe 84 sind von einer schützenden Ummantelung
138 umschlossen, die die sich während des Schleifvorgangs lösenden
Schleif- oder Metallpartikel daran hindert, auf die Bedienungsperson der Vorrichtung aufzutreffen. Eine an der Ummantelung 138 befestigte
einstellbare Abschirmungs- bzw. Schutzplatte I4o befindet sich nahe an der Schleifscheibe 76, um zu verhindern, daß durch
die Schleifscheibe 76 Partikel aus der Ummantelung herausgeschleudert werden. Die Schutzplatte 14o ist einstellbar, damit sie für
verschiedene Abnutzungsstufen bzw. -grade in deren unmittelbaren
Nähe angeordnet werden kann.
In Figur 6 ist ein Teil der Formungsvorrichtung in der Position dargestellt, in der sich die Schaufel 2 für ein Neuformen bzw.
Wiederherstellen der Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe
76 befindet. In dieser Position ist die bewegliche Platte 86 in ihre vordere Position vorgespannt (d.h. in Figur 6 nach
links), und es entsteht ein Spalt 142 zwischen dem vorderen Rand 133 des Schlitzes 132 sowie der vorderen Anschlagkante 137. Es
wird auch ein Spalt 144 zwischen dem rückwärtigen Rand 135 des Schlitzes 132 und dem rückwärtigen Anschlag 139 aufrechterhalten.
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In Figur 6 ist ein typischer Querschnitt eines Flügels 4 dargestellt,
der sich mit seiner Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe 76 befindet. Der sich in Eingriff befindliche Abschnitt
der Vorderkante weist gegenüber der Schleifscheibe einen vorbestimmten Winkel θ auf, der so gewählt ist, daß die Vorderkante
Io zu dem erwünschten Profil geformt wird. Das Halten der Vorderkante Io unter dem vorbestimmten Winkel θ in bezug auf die
Schleifscheibe 76 wird dadurch bewirkt, daß der Flügel 4 gleichzeitig in Eingriff mit den horizontalen Rollen 7o sowie 72, der
vertikalen Rolle 74 und der Kurvenkörperoberfläche 66 gehalten wird, wobei diese Teile entsprechend einer vorgewählten gegenseitigen
Abstandsbeziehung angeordnet sind. Die horizontalen Rollen
7o sowie 72 und die vertikalen Rollen 7 4 bilden für die Schaufel 2 eine Stütze während des schleifenden Formungsvorgangs und dienen
allgemein zum Festlegen der Position der Vorderkante Io in bezug auf die Schleifscheibe 76. Die Kurvenkörperoberfläche 66
bildet eine Führung für die Hinterkante 12 des Flügels 4 und ist so positioniert sowie ausgebildet, daß der Flügel 4 dann, wenn er
sich in Eingriff mit den Rollen 7o, 72 sowie 7 4 und der Kurvenkörperoberfläche
66 befindet, eine Lage einnimmt, bei der der auf die Schleifscheibe zuweisende Abschnitt der Vorderkante Io
unter dem vorbestimmten Winkel θ angeordnet ist. Im einzelnen ist
die Kurvenkörperoberfläche 66 so gestaltet, daß sie alle Ortspunkte der Hinterkante repräsentiert, wenn aufeinanderfolgende
Abschnitte der Vorderkante unter dem erwünschten Winkel θ gegenüber der Schleifscheibe 76 angeordnet werden, während sich der
Flügel in Eingriff mit den Rollen 7o, 72 und 7 4 befindet. Wenn somit der Flügel 4 in einer zur Schleifscheibe 76 quer verlaufenden
Richtung bewegt wird, während er sich in Eingriff mit den zuvor genannten Rollen und mit der Kurvenkörperoberfläche 66 befindet,
dann wird jeder aufeinanderfolgende Abschnitt der Vorderkante Io zum Formen gegenüber der Schleifscheibe 26 unter dem
vorbestimmten Winkel θ ausgerichtet. Dementsprechend erhält die Vorderkante Io über die gesamte Länge des Flügels 4 sowie unabhängig
von Veränderungen bezüglich der Profiltiefe, von einer Schaufelverwindung, von dem Flügelwölbungswinkel oder von der
Schaufeldicke das geeignete Profil.
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- Io -
Während die Ziele der vorliegenden Erfindung leicht mit nur einem Stützpuffer 31 oder 32 erreichbar sind, werden zwei unter Abstand
angeordnete Stützpuffer 31 und 32 vorgeschlagen, um der Schaufel während des Formungsvorgangs eine größere Stabilität zu geben.
Wie es oben beschrieben wurde, wird jeder aufeinanderfolgende Abschnitt
der Vorderkante Io unter einem vorbestimmten Winkel θ gegenüber
der Schleifscheibe 76 gehalten. Der Winkel θ kann konstant und damit für jeden aufeinanderfolgenden Abschnitt der Vorderkante
Io gleich sein oder sich für aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante Io ändern. Ob nun der Winkel θ konstant
oder variabel ist, kann die Kurvenkörperoberfläche 66 so gestaltet
sein, daß der erwünschte Winkel θ für jeden Teil der Vorderkante Io erreicht wird/ wozu die Kurvenkörperoberfläche 66
entsprechend ausgebildet wird, um alle Ortspunkte der Hinterkante zu repräsentieren, wenn aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante
unter ihrem entsprechenden Winkel θ in bezug auf die Schleifscheibe 76 gehalten werden, während sich der Flügel 4 in
Eingriff mit den Rollen 7o, 72 und 74 befindet. Wenn es ferner die Gestaltung des Flügels erfordert, kann der Profil- bzw. Kurvenkörperabschnitt
6 4 der Kurvenkörperbaugruppe 2 8 durch einen
Bolzen 66 drehbar am Grundteil 62 befestigt sein, so daß er sich dreht, wenn der Flügel 4 quer zur Schleifscheibe 76 bewegt wird.
Es wird nunmehr der Betrieb der Formungs- oder Regenerierungsbzw. Nachformungsvorrichtung 2ο beschrieben. Ein Nachformen der
Vorderkante Io wird allgemein dadurch erreicht, daß die Schaufel 2 in einer zur Drehachse der Schleifscheibe 76 parallelen Richtung
bewegt wird, während sich die Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe 76 befindet. Wie es zuvor erörtert wurde, wird
die Kammer 12o an der linken Seite des Kolbens 122 durch Druckmittel
113 (siehe Figur 3) unter Druck gesetzt, wenn es erwünscht ist, eine Schaufel 2 zu entfernen oder in die Vorrichtung 2ο einzusetzen.
Das auf den Kolben 122 einwirkende Druckfluidmedium überwindet die von dem Spannglied 118 über das flexible Seil 116
auf die bewegliche Platte 86 ausgeübte Kraft, um die Platte 86 Γίδ~:η rechts zu sieben, bis dann die Vorderkante 133 des
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Schlitzes 132 mit dem nach vorne weisenden Anschlagrand 137 in
Eingriff kommt. In dieser Position sind die Platte 86 und daher die Schleifbaugruppe 26 von den Schaufelstützpuffern 31 sowie 32
abgezogen, wodurch ein Zwischenraum für das Einführen eines Flügels 4 in die Vorrichtung 2o geschaffen worden ist. Danach wird
ein Flügel 4 in den genannten Zwischenraum eingesetzt und so angeordnet, daß seine Vorderkante auf den horizontalen Rollen 7o
sowie 72 und den vertikalen Rollen 7 4 ruht und daß seine Hinterkante 12 mit der Kurvenkörperoberfläche 66 in Eingriff kommt.
Wenn der Flügel 4 auf diese Weise angeordnet wird, ist ein Teil der Vorderkante Io für den Vorgang des Formens oder Nachformens
unter dem vorbestimmten Winkel θ in bezug auf die Schleifscheibe
76 ausgerichtet.
Nach dem Positionieren der Schaufel in der oben beschriebenen Weise wird die Motorantriebsbaugruppe 2 4 erregt (durch nicht dargestellte
herkömmliche Schaltmittel), wodurch der Antriebsriemen 96, die Riemenscheibe 42, die Welle 78 und die Schleifscheibe 76
gedreht werden. Nachdem die letztere ihre geeignete Dauerzustandsbzw. Betriebsdrehzahl erreicht hat, wird der Druck in der Kammer
12o an der linken Seite des Kolbens 122 abgebaut (durch nicht dargestellte Steuermittel). Die von dem Gewicht des Spanngliedes
118 ausgeübte.Kraft zieht die bewegliche Platte 86 und somit die
Schleifbaugruppe 2 6 nach links bis zu einem Eingriff mit dem gegenüberliegenden
Abschnitt der Vorderkante lo, wodurch dieser Abschnitt zu der erwünschten Kontur geformt oder nachgeformt wird.
Das Spannglied sorgt dafür, daß der gegenseitige Eingriff der Vorderkante Io und der Schleifscheibe 76 unter konstanter Kraft
oder konstantem Druck aufrechterhalten wird. Da die Schleifscheibe ein elastisch deformierbares Schleifmaterial aufweist, kommt
die Schleifscheibe mit dem entsprechenden Teil der Vorderkante eher flächig als punkt- oder linienförmig in Eingriff, so daß die
aufgebrachte konstante Kraft gleichmäßig über die Vorderkante Io verteilt wird, was zu einem glatt und gleichmäßig geformten Profil
führt. Das Verwenden eines festen Schleifmaterials führt dazu, daß das nachgeformte Profil im Querschnitt eine konkave Form hat,
Ο 3 1 6
und es verhindert ferner eine glatte Übergangszone zwischen der
nachgeformten Vorderkante Io und dem übrigen Teil des Flügels 4.
Wenn sich die Vorrichtung 2o in dieser Anwendungsposition befindet,
werden die Schaufel 2 und daher der Flügel 4 manuell oder durch mechanisierte Mittel in einer zur Drehachse der Schleifscheibe
parallelen Richtung bewegt, während die Vorder- und Hinterkanten in Kontakt mit den Rollen Ίο, 72 sowie 74 und dem Kurvenkörper
66 gehalten werden. Bei der in dieser Weise erfolgenden Bewegung des Flügels 4 werden aufeinanderfolgende Abschnitte der
Vorderkante Io zum Nachformen auf die Schleifscheibe ausgerichtet.
Die vorbestimmte Abstandsbeziehung zwischen den Rollen 7o, 72 sowie 74 und der Kurvenkörperoberfläche 66 und deren vorbestimmte
Konfiguration stellen sicher, daß der Flügel 4 in einer geeigneten Lage gehalten und jeder aufeinanderfolgende
Abschnitt der Vorderkante Io in bezug auf die Schleifscheibe 76 unter dem vorbestimmten Winkel θ ausgerichtet werden. Ferner kann
der Flügel 4 vorwärts und rückwärts über die Schleifscheibe 76 bewegt werden, wenn es erforderlich ist, zum Erzielen einer geeigneten
Formgebung der Vorderkante Io zusätzliches Material zu entfernen. Nachdem die Vorderkante Io über die gesamte Länge des
Flügels 4 das geeignete Profil erreicht hat, wird erneut Druckfluid in die Kammer 12o eingeführt, um die schwimmende bzw. bewegliche
Platte 86 in derselben Weise nach rechts zurückzuziehen, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Schaufel 2 wird dann aus der
Vorrichtung 2ο entnommen.
Wenn auf der Vorrichtung 2o eine Anzahl von Schaufeln bearbeitet worden ist, kann sich die Schleifscheibe 76 so abgenutzt haben,
daß die Hinterkante 135 des Schlitzes 132 in Eingriff mit der nach hinten weisenden Anschlagkante des Stoppgliedes 134 kommt/ wodurch
die Schleifscheibe 76 daran gehindert wird, in geeigneter Weise mit der gegenüberliegenden Vorderkante des Flügels 4 in
Eingriff zu kommen. In diesem Fall wird das Stoppglied 134 eingestellt, indem das Schraubmittel 14o gelöst, das Stoppglied 134
nach links bewegt und das Schraubmittel 14o wieder angezogen werden.
Π f j 9 8 4 2 / (J 3 1 B
Aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es ersichtlich,
daß die Rollen 7o, 72 sowie 74, die Kurvenkörperoberfläche 66 und die Schleifscheibe 76 während des Formungsvorgangs
an einer Bewegung in bezug aufeinander gehindert werden. Deshalb müssen nach der vorliegenden Erfindung keine zusätzlichen Mittel
wie bei bekannten Vorrichtungen zum Führen der Aufnahme- und Stütz- bzw. Halteelemente für die Bewegung vorhanden sein. Dementsprechend
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weniger kostspielig als bekannte Vorrichtungen und nicht auf Schaufeln relativ
einfacher Konfiguration beschränkt.
Wie es aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, ermöglichen die erfindungsgemäß geschaffene Vorrichtung und das entsprechende
Verfahren ein Erfüllen der Ziele der vorliegenden Erfindung. Während nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Zwecke einer
Erläuterung bzw. Darstellung beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß auch andere äquivalente Ausführungsformen zur vorliegenden
Erfindung gehören.
- Ansprüche -
609842/0316
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Formen einer Kante einer in dieser fortschreitend
bewegbaren Schaufel, die eine Vorderkante und eine Hinterkante
aufweist, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (2 4), durch von diesen angetriebene erste Mittel C76) zum Abnehmen von Material
von der Schaufel (2) , wobei diese ersten Mittel in einer ersten Position mit einem Abschnitt einer der Kanten (lo) in
Eingriff kommen, durch die Schaufeln (2) erfassende zweite Mittel
(7o, 72/ 74) zum Stützen derselben während ihrer fortschreitenden
Bewegung in bezug auf die ersten Mittel (76), wobei aufeinanderfolgende Abschnitte der einen Kante (lo) mit den
ersten Mitteln (76) in deren ersten Position in Eingriff kommen, durch die Schaufel (2) erfassende dritte Mittel (66) zum
Führen derselben während der fortschreitenden Bewegung und zum Halten des Randabschnitts (lo) für einen Eingriff mit den ersten
Mitteln (76) unter einem vorbestimmten Winkel und durch vierte Mittel zum Unterbinden einer gegenseitigen Translationsbewegung der ersten Mittel (76), der zweiten Mittel (7o, 72,
74) und der dritten Mittel (66) während des Formens der Kante (lo).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (7o, 72, 74) Mittel (7 4) zum Festlegen des Kantenabschnitts
(lo) an einer vorbestimmten Stelle und die dritten Mittel (66) eine Kurvenkörperoberfläche vorgewählter Konfiguration
aufweisen, wobei diese Kurvenkörperoberfläche mit
der Schaufel (2) in Eingriff kommt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenkörperoberfläche (66) an der anderen Kante (12) mit der
Schaufel (2) in Eingriff kommt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die
Kurvenkörperoberfläche (66) entsprechend gestaltet ist, um die Ortspunkte der anderen Kante (12) darzustellen, wenn aufeinanderfolgende
Abschnitt der einen Kante (lo) mit den ersten Mitteln (76) unter deitt vorbestimmten Winkel in Eingriff kommen.
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5. Vorrichtlang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
vierten Mittel Spannmittel (118) zum Herstellen des Eingriffs der ersten Mittel C76) und der einen Kante (lo) unter einem
konstanten Druck aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel (12o,
122, 124) zum Überwinden der Spannmittel (118) und zum Bewegen der ersten Mittel (76) zu einer zweiten Position, in der sich
die ersten Mittel (76) nicht in Eingriff mit dem Abschnitt der einen Kante (lo) befinden, um hierdurch ein Abnehmen der Schaufel
(2) zuzulassen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (76) eine elastisch deformierbare Schleifscheibe
aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vorbestimmte Winkel größenmäßig ändert, wenn aufeinanderfolgende
Abschnitte der einen Kante (lo) in Eingriff kommen.
9. Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche
1-8 zum Formen der Vorderkante einer in der Vorrichtung fortschreitend bewegbaren Turbomaschinenschaufel, die eine
Vorderkante und eine Hinterkante aufweist, gekennzeichnet durch einen Arbeitstisch (22) , durch einen von diese» getragenen
Motor (24), durch ein verschiebbar am Arbeitstisch (22) befestigtes und von dem Motor (24) angetriebenes Schleifelement
(76), das eine erste Position für einen Eingriff mit
einem Abschnitt der Vorderkante (lo) aufweist, durch ein betriebsmäßig
mit dem Schleifelement (76) verbundenes Spannelement
(118) zum Vorspannen des Schleifelements in die erste
Position, durch ein von dem Arbeitstisch (22) getragenes Stützpolster bzw, -glied (7o, 72, 74), das mit der Schaufel
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(2) in Eingriff treien und diese v/äarend ihrer fortschreitende?!
Bewegung in bezug auf das Schleifelement (76) stützen
fcs.:: ',7-5UIr-and aufeinanderfolgende Abschnitts der Vorderkante
(Iq) rcit der: Schleif element (76) in Eingriff kommen, und durch
einen einstellbar am. Arbeitstisch (22) befestigten Kurvenkörper
{66}/ dsss-^n Tv" - ■:·.:. rp^-ob*--. ./lache rait der Hinterkante
(j2) in Eingriff "~ : - ii-an- wobei da- Stützpolster bzw.
--•■-"1ύ.-~.ϊ ( ο, 72, <-4., , " -λ"5= Z'u:rven.icörpercj:f..:fISche (66) ent-
£ .reahi:::^ ^usanunsnarbex^ea, -.- dan ?.;./amitt der vorderkante
ο) Uli:0;: sineia vorbestimmten ftj-nkel ar^ einer vorbestimmten
Stelle rri ■; dem Schleif element (76 j in Eingriff zu bringen.
10. *.- ,'fahren zum Formen einer Kante einer Schaufel, die eine
Vorderkante und öine Hinterkante aufweist, dadurch gekennze^
..iL.^ü, aaß aufeinanderfolgende Abschnitte einer der Kanten
mit einem Schleifelemsnt in Eingriff gebracht werden, indem
die Schaufel reistiν zu diesem Schleifelement fortschreitend
bewegt wird, daß die Schaufel entsprechend gestützt sowie
festgel-sct wird, nr. aufeinanderfolgende Abschnitte an einer
vorbestimmten 3teIt; .-.r .Ie\felement anzuordnen, und daß
die andere dei Kanten an ^ -'. :. ; Kuxvenkörperoberf lache geführt
wird,· welche entsprechend oescaltet ist, um alle Ortspunkte
an dieser Kante in der Weise zu repräsentieren, daß die aufeinanderfolgenden Abschnitte gegenüber denn. Sahleifelement
unter einem vorbestimmten Winkel und an einer vorbestimmten Stelle angeordnet werden.
11. Verfahren nach Anspruch lor dadurch gekennzeichnet, daß die
eine der Kanten die Vorderkante ist und daß beim Führen der Schaufel deren Hinterkante auf der Kurvenkörperoberfläche
eführt wird.
BAD ORIGINAL
Leerseite
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Family
ID=24253028
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BE (1) | BE840218A (de) |
DE (1) | DE2613448C3 (de) |
FR (1) | FR2306044A1 (de) |
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