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Verfahren zur Herstellung von Turbinenschaufeln mit Fuß. Bei Schaufelungen,
bei denen der in der zum Festhalten der Schaufeln dienenden Ringnut befindliche
Schaufelteil denselben Querschnitt besitzt wie der vorstehende Teil, können die
Schaufeln durch Abschneiden von einer in dem erforderlichen Querschnitt gezogenen
oder gewalzten Stange hergestellt werden. Es müssen dann entsprechend geformte Zwischenstücke
mit den Schaufeln in die Ringnut eingeführt werden.
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Diese Art der Herstellung ist nicht möglich bei Schaufeln mit einem
Fuß, der im Querschnitt vom Schaufelquerschnitt abweicht. Dieser Fuß.wird in manchen
Fällen so verlängert, daß er das benachbarte Zwischenstück einschließt, und in einigen
Fällen so ausgebildet, daß er die Schaufeln im geforderten Abstand und in der richtigen
Lage hält.
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Auch die Herstellung der Schaufel samt ihrem Fuß durch Walzen oder
eine andere Maschinentätigkeit ist mühevoll und kostspielig.
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Die Erfindung ermöglicht es, die Schaufel zusammen -mit ihrem
Fuß oder einem Ansatz, aus der der Fuß herausgearbeitet werden kann, dadurch (herzustellen,
daß die eigentliche Schaufel eines vollständigen Turbinenschaufelelements durch
ein in - einem Gesenk befindliches Mundstück aus einer kurzen Stange ausgepreßt
wird, wobei das nicht auszupressende Ende der Stange den Schaufelfuß ergibt. Das
Auspressen der Schaufel und die Herstellung des daran befindlichen Fußes kann im
gleichen Arbeitsgang unter einer Schnellpresse oder einem Fallhammer erfolgen.
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Das Pressen wird unterbrochen, sobald Schaufel und Fuß die erforderliche
Länge besitzen.
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Das Gesenk wird zweckmäßig mit einer sich nach unten erweiternden
Mundstücköffnung ausgebildet. Auch empfiehlt es sich, den Fußteil des Schaufelelements
nach allen Seiten über den ausgepreßten Schaufelteil überstehen zu lassen aus Gründen,
die später noch angegeben werden.
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Die Mundstücköfnung braucht hierbei dem eigentlichen Schaufelquerschnitt
nicht genau. zu entsprechen, sondern kann an der scharfen Schaufelkante eine wulstartige
oder zylindrische Erweiterung besitzen, durch die eine örtliche Verdickung entsteht,
die später entferrit wird.
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Auf der Zeichnung ist Fig. i ein senkrechter Schnitt. durch das Gesenk
mit eingelegter Metallstange und Fig. 2 ein Grundriß des Gesenkes.
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Fig.3 und q. zeigen Gesenkschnitte mit fertiger, aber noch nicht herausgenommener
Schaufel.
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Das Gesenk i besteht aus zwei oder mehr Teilen und ist in einen Träger
2 so eingefügt, daß Leisten 3 in zugehörige Ausschnitte der
Gesenkteile
eingreifen. Der Hohlraum 4 des Gesenkes besitzt entweder den gleichen Querschnitt
wie der Schaufelfuß oder einen solchen Querschnitt, daß der Fuß leicht aus dein
an der Schaufel geformten Ansatz herausgearbeitet werden kann.
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Am Fuß des Hohlraums 4 ist eine öf£-nung 5 ausgeschnitten, die wie
die eigentliche Schaufel gestaltet ist. Der Hohlraum q. ist oben erweitert, um die
Einführung der Metallstange 6 zu erleichtern.
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Der Hohlraum 4 ist auf dem größeren Teil seiner Höhe parallelwandig
dargestellt, jedoch kann es auch vorteilhaft sein, ihn auf seiner ganzen Höhe nach
unten zu verengen. Auch im Querschnitt kann der Hohlraum eine für die besondere
Gestalt des erwünschten Schaufelfußes entsprechende Form haben.
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Über dem Gesenk i ist ein Fallhammerbär oder ein Stempel 7 angeordnet,
so @daß er beim Niedergehen die Metallstange 6 in die Form des Hohlraums 4 drückt
und' gleichzeitig zur Bildung der Schaufel 8 einen Teil des Metalls durch die Öffnung
5 auspreßt.
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Am Träger 2 sind Anschläge g vorgesehen, die die Bewegung des Stempels
7 unterbrechen, sobald die gewünschte Schaufelform ausgepreßt ist. .
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Die Größe der verwendeten Stange 6 ändert sich mit der Schaufellänge
und der Größe des Schaufelfußes io. Ist die Stange verhältnismäßig dünn, so muß
sich der Arbeitsvorgang schnell abspielen, um eine Abkühlung der Stange und des
ausgepreßten Metalls unter die Temperatur, bei der es noch ausgepreßt werden kann,
zu vermeiden. Hierbei empfiehlt sich die Verwendung einer schnell wirkenden Presse
oder eines Fallhammers.
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Bei der Herstellung von Schaufeln, die eine scharfe Kante haben sollen,
hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den Fußteil so herzustellen, daß seine
Seiten und besonders seine Kanten nicht mit den scharfen Kanten der Schaufel zusammenfallen,
um eine übermäßige Metallabkühlung in der Umgebung dieser Kanten unter der wärmeleitenden
Wirkung der Gesenkwände zu vermeiden und eine derartige Metallverteilung um diese
Kanten herbeizuführen, wie sie zur Erreichung eines gleichförmigen Flusses des Metalls
in die Schaufelform dienlich ist.
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Wird der Fuß nach jeder Richtung hin breiter. gehalten als die Schaufel
und der ganze ATibeitsvorgang mit genügender Schnelligkeit durchgeführt, so bleibt
das Stangenmetall genügend heiß und fließt gleich gut in alle Ecken, so daß scharfe
Kanten erzielt werden können.
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Durch Versuche wurde festgestellt, daß eine kritische Preßgeschwindigkeit
vorhanden ist, bei deren Überschreitung die Gefahr des Festsetzens im Gesenk besteht.
Diese Geschwindigkeit hängt in gewissem Grad von der Größe und Form des ausgepreßten
Stückes ab. Während also einerseits ein schnelles Arbeiten erforderlich ist, um
eine ,zu große Stangenabkühlung zu vermeiden, muß anderseits die Preßgeschwindigkeit
derart sein, d'aß sie nicht den kritischen Wert überschreitet.
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Müssen die Schaufelkanten dünner sein, als sich mit dem geschilderten
Verfahren erreichen läßt, so kann @die Preßöffnung so ausgebildet werden, daß sich
ein Wulst, ein Ansatz oder eine andere örtliche Verdickung an der scharfen Kante
der Schaufel befindet. Vorwiegend wird dieser Wulst oder die Verdickung auf der
gewölbten Schaufelseite angebracht werden, damit er beim nachfolgenden Schleifen,
Bearbeiten oder Ziehen leicht wieder entfernt werden kann. Der Wulst kann aber auch
auf der hohlen Schaufelseite oder auf beiden Seiten vorgesehen werden.
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Bisweilen entsteht eine Schwierigkeit insofern, als die Schaufelränder
und besonders die scharfen Kanten zackig ausgepreßt werden. Diese Schwierigkeit
läßt sich überwinden, wenn in den Seitenwänden des Hohlraumes 4 unmittelbar über
der Öffnung 5 eine oder mehrere Aussparungen vorgesehen werden.