DE3402066C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/40—Expansion mandrels
- B23B31/4006—Gripping the work or tool by a split sleeve
- B23B31/402—Gripping the work or tool by a split sleeve using fluid-pressure means to actuate the gripping means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
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- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
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- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
- B25B5/065—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive involving the use of flexible pressure bags or diaphragms
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fein
bearbeitung der Außendurchmesser von Schaufeln beschaufel
ter Laufräder von Turbomaschinen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei Turbomaschinen ist der radiale Spalt zwischen dem
Laufradaußendurchmesser und dem Innendurchmesser des das
Laufrad umgebenden Gehäuses bzw. des Stators ein mitent
scheidendes Kriterium für das Betriebsverhalten und den
Gesamtwirkungsgrad der Turbomaschine. Große radiale Spalte
und unterschiedliche Spaltabmessungen bei den einzelnen
Schaufeln des Laufrades üben einen negativen Einfluß aus.
Die Außendurchmesser der Schaufeln sind daher üblicherwei
se im montierten Zustand einer abschließenden Feinbearbei
tung zu unterziehen. Aufgrund der beweglichen Anordnung
der Schaufelfüße in den entsprechenden schwalben
schwanz- oder tannenbaumförmig gestalteten Nuten müssen
jedoch die Schaufeln für den Feinbearbeitungsvorgang in
eine stabile Lage gebracht werden. Um hierbei eine ein
satzentsprechende und somit funktionsgerechte Schaufellage
zu erreichen, sollten während der abschließenden Feinbear
beitung die einzelnen Schaufeln vorgespannt sein.
Es ist daher aus der Praxis bekannt, die einzelnen Schau
feln durch eine mechanische Einzelspannung mittels Drehmo
mentenschlüssel vorzuspannen, was jedoch einen enormen
Fertigungsaufwand erfordert und insbesondere auch die Wie
derholgenauigkeit des Fertigungsergebnisses erheblich er
schwert.
Aus dem Kurzbericht aus der DE-Z. Werkstatt-Technik 1963,
Heft 9, S. 488 ist es bekannt, Druckschläuche als Kraft
mittler zum gleichzeitigen Betätigen mehrerer auseinander
liegender Stell- oder Spannglieder im Werkzeug- und Vor
richtungsbau anzuwenden. Es ist hier kein Hinweis auf Tur
bomaschinen gegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei
ne Vorrichtung zur Feinbearbeitung, insbesondere zum Über
schleifen, der Außendurchmesser von Schaufeln beschaufelter
Laufräder von Turbomaschinen, bei der die in
laufradseitige Aufnahmeräume eingesetzten Schaufeln radial
vorspannbar sind, anzugeben, mit der eine funktionsgerechte Vor
spannung der Schaufeln sichergestellt und der Fertigungs
aufwand vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen
den Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.
Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorspannung der
Laufradschaufeln sind, daß durch die Zuführung des Druck
mediums gleichzeitig jede Schaufel mit der gleichen Vor
spannkraft in die betriebsgerechte Lage gebracht werden
kann, so daß unterschiedliche Vorspannungen einzelner
Schaufeln und somit Wiederholungsungenauigkeiten des Fer
tigungsergebnisses ausgeschlossen sind. Desweiteren kann
diese insbesondere pneumatische oder hydraulische Vorspan
nung der Schaufeln bei geringstem Fertigungsaufwand erfol
gen, so daß hierdurch Zeiteinsparungen der gesamten Fein
bearbeitung der Schaufeln von ca. 80% gegenüber einer me
chanischen Einzelvorspannung möglich sind. Darüber hinaus
bietet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf
einfache und zeitsparende Weise die Möglichkeit, eine
z. B. zweistufige Feinbearbeitung mit jeweils unterschied
licher Vorspannung durchzuführen, um beispielsweise den
Feinbearbeitungsvorgang an die Erfordernisse des Laufrad
schaufelwerkstoffes anzupassen.
In den Zeichnungen sind schematisch gezeigte Ausführungs
beispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 Einzelkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer schematischen Perspektivdarstellung;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im montierten
Zustand in einer Schnittdarstellung.
In den Zeichnungen sind grundsätzlich gleichwirkende Teile
mit gleichen Bezugsziffern versehen. Mit 1 ist allgemein
ein Laufrad für eine Turbomaschine bezeichnet, auf dessen
Umfang Schaufeln 2 angeordnet sind. Die in der schemati
schen Darstellung nach Fig. 1 nicht sichtbaren Schaufel
füße sind in schwalbenschwanzförmige Nuten des Laufrades 1
eingesetzt. Die die Strömungskanäle zwischen den Schaufeln
2 zum Laufrad 1 hin begrenzenden Schaufelwände 3 erstrec
ken sich über die axiale Länge der Schaufelfüße hinaus, so
daß unter die Gehäusewände die Spannelemente 4 zur radia
len Vorspannung der Schaufeln 2 eingeschoben werden kön
nen. Das Spannelement 4 ist als wechselseitig geschlitzter
Spannring mit den sich daraus ergebenden aufweitbaren
Spannflächen 5 ausgebildet. Innerhalb des Spannringes 4
ist ein Aufnahmeraum 6 für einen Druckluftschlauch 7 vor
gesehen, so daß mittels des Druckluftschlauches 7 die
Spannflächen 5 des Spannelementes 4 aufgeweitet werden
können, wobei hierbei die von der Druckluft erzeugte und
über die Spannflächen 5 übertragene Vorspannkraft gleich
mäßig über den gesamten Umfang des Laufrades 1 auf alle
Schaufeln 2 wirkt. Der Druckluftschlauch 7 ist mit einem
Ventil 8 versehen, das durch eine im Spannelement 4 vorge
sehene Bohrung 14 durchsteckbar ist. Innenseitig wird der
Druckluftschlauch 7 von einem an dem Spannelement 4 be
festigbaren Stützkörper 9 begrenzt, um die aus der Druck
luftbeaufschlagung resultierende Ausdehnung des Druckluft
schlauches 7 auf die Spannflächen 5 des Spannelementes 4
wirken zu lassen.
Die schematische perspektivische Darstellung ist in der
Schnittdarstellung nach Fig. 2 im einzelnen näher verdeut
licht. Hier ist ausschnittsweise eine erfindungsgemäße
Vorrichtung für einen zweistufigen Verdichter in montier
tem Zustand zur Durchführung des Feinbearbeitungsvorganges
dargestellt. Im einzelnen ist hieraus ersichtlich, daß die
Spannelemente 4 unterhalb der die Schaufelfüße 10 überlap
penden Schaufelwände 3 eingesetzt sind. Der quaderförmig
gestaltete Druckluftschlauch 7 ist in dem Aufnahmeraum 6
angeordnet und wird von den Seitenwänden des Spannelemen
tes 4 und dem Stützkörper 9 vollständig umschlossen. Der
Stützkörper 9 ist über ein Anschlagelement 11 mit dem
Spannelement 4 verbunden, so daß die Aufweitung der Spann
flächen 5 und somit die radiale Vorspannung der Schaufeln
2 bei Aufweitung der Druckluftschläuche 7 sichergestellt
ist. Der Stützkörper 9 wird über ein Befestigungsteil 12
an dem Laufrad 1 gehalten.
Des weiteren sind an dem Spannelement 4 Dämpfungsteile 13
angeordnet, um Schwingungen während der Außendurchmesser
feinbearbeitung zu vermindern.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Feinbearbeitung, insbesondere zum
Überschleifen, der Außendurchmesser von Schaufeln (2) be
schaufelter Laufräder (1) von Turbomaschinen, bei der die
in laufradseitige Aufnahmeräume eingesetzten Schaufeln (2)
radial vorspannbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) des Laufra
des (1) mittels eines Druckmediums vorspannbar sind, wobei
die von dem Druckmedium erzeugte Vorspannkraft jeder
Schaufel (2) des Laufrades (1) zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) in Axial
richtung des Schaufelfußes (10) beidseitig vorspannbar
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) beidseitig
des Schaufelfußes (10) jeweils mittels eines separaten
Druckmediums vorgespannt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Druckmedium er
zeugte Vorspannkraft veränderbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Schaufel (2) des
Laufrades (1) ein Spannelement (4) in Wirkverbindung
steht, das mittels des Druckmediums aufweitbare Spannflä
chen (5) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) elastisch
ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) als wech
selseitig geschlitzter Spannring ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) einen
Raum (6) zur Aufnahme eines Druckmediumschlauches (7) auf
weist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmediumschlauch (7)
von einem Stützkörper (9) begrenzt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spannelement (4) Däm
pfungsteile (13) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium Druckluft ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843402066 DE3402066A1 (de) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | Verfahren zur aussendurchmesserfeinbearbeitung von laufradschaufeln |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19843402066 DE3402066A1 (de) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | Verfahren zur aussendurchmesserfeinbearbeitung von laufradschaufeln |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3402066A1 DE3402066A1 (de) | 1985-08-01 |
DE3402066C2 true DE3402066C2 (de) | 1990-08-02 |
Family
ID=6225567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19843402066 Granted DE3402066A1 (de) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | Verfahren zur aussendurchmesserfeinbearbeitung von laufradschaufeln |
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Country | Link |
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DE3402066A1 (de) | 1985-08-01 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KHD LUFTFAHRTTECHNIK GMBH, 6370 OBERURSEL, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: BMW ROLLS-ROYCE GMBH, 6370 OBERURSEL, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ROLLS-ROYCE DEUTSCHLAND GMBH, 61440 OBERURSEL, DE |
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