DE947587C

DE947587C - Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen Herstellung von Schaufeln fuer Stroemungsmaschinen

Info

Publication number: DE947587C
Application number: DEK19810A
Authority: DE
Original assignee: Kuehnle Kopp and Kausch AG
Current assignee: Howden Turbo GmbH
Priority date: 1953-10-16
Filing date: 1953-10-16
Publication date: 1956-08-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen Herstellung von Schaufeln für iStrömungsmaschinen Bei der Fertigung von Schaufeln für Strömungsmaschinen kommen sowohl-spanabhebende als auch spanlose Verfahren zur Anwendung. Die letzteren sind die wirtschaftlicheren, insbesondere dänn, wenn es sich um hochwertige, teuere Werkstoffe handelt. Hierbei sind diejenigen Verfahren vorzuziehen, die auf kaltem Wege vor sich gehen, da dabei eine Oberfläche der Schaufeln erzielt werden kann, die eine Nachbearbeitung des Schaufelblattes nicht mehr erfordert.
Es sind bereits Verfahren bekanntgeworden, bei denen durch Kalt- oder Warmverformung eines Rohlinges die gewünschte Form der Schaufel erzeugt wird. Dabei wird sowohl das bekannte Schmieden im Gesenk wie das Strecken des Schaufelblattes durch Walzen angewandt. Unter anderem ist vorgeschlagen worden, das Schaufelblatt in mehreren Walzstichen vorzuformen und dänn im Gesenk fertigzuschmieden. Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird eine Vorform der Schaufel durch Strangpresgen erzeugt, dann das Blatt vom Fuß her warm vor- und kalt fertiggewalzt. Bei diesem Streckverfahren werden Walzen großen Durchmessers verwendet, die nur einen kleinen Arbeitswinkel haben. Abgesehen von dem Aufwand an kostspieligen Vorrichtungen sind beim Kaltwalzen sehr große Kräfte notwendig, da das Material an einem großen Teil der Oberfläche zum Fließen gebracht werden muß.
Die Erfindung hat ein Streckverfahren, für die Erzeugung von Schaufelblättern zum Ziel, das einfacher ist und weniger Kraft. erfordert und insbesondere auf kaltem Wege erfolgt. Es -besteht darin, daß der Rohling zwischen in seinen Werkstoff quer zur Längsachse eingepreßten Formbacken in nach Bedarf wiederholten Werkgängen von der Schaufelwurzel her auf Fertigform gezogen wird.
Das Herunterziehen von Schäften ist an sich bekannt. So ist es z. B. zum Strecken und Anspitzen von Schraubenbolzen, also von Teilen mit rundem Querschnitt, vorgeschlagen worden.. Hierbei wird der Schaft abwechselnd auf elliptischen und kreisrunden Querschnitt heruntergezogen. Es findet also bei jedem Arbeitsgang ein Umformen des Querschnitts statt. Ein Anhaltspunkt für die Herstellung von Schaufelprofilen ist durch die erwähnte Anwendungsweise des Streckziehverfahrens nicht gegeben.
In Fig. i -und 2 ist ein Beispiel für die Ausführung des erfindungsgemäßenVerfahrens dargestellt. Dabei zeigt Fig. i einen Schnitt A-B in Längsrichtung durch das Schaufelblatt und die Werkzeuge," während Fig. 2 einen Grundriß darstellt. Die Form- -backen 3 und 4 sind zwischen den feststehenden Teilen i und 2 geführt. Die Backen 3 und 4 können die durch die. Pfeile angedeuteten Bewegungen ausführen. Das zu verarbeitende. Werkstück 5 wird in der gezeichneten Weise zwischen die Backen 3 und 4 eingeführt. Die Schaufel 5 ist an ihrer unbearbeiteten Wurzel durch eine Spannvorrichtung 6 gehalten. Beim Arbeitsgang führen die Backen 3 und 4 zunächst die in Fig. i durch die waagerechten Pfeile dargestellte Bewegung aus, d. h. sie werden an der Schaufelwurzel in den Schaufelwerkstoff eingepreßt, so daß .dieser örtlich zum- Fließen kommt. Durch Bewegen in Richtung der senkrechten Pfeile wird die Schaufel in ganzer Länge auf das eingestellte Profil gezogen. An"Stelle der dargestellten Bewegung der Backen in Längsrichtung kann natürlich auch das Werkstück in entgegengesetzter Richtung bewegt werden, während die Backen. feststehen. Dieser Vorgang, nämlich erstens das Einpressen der Formbacken und zweitens das Ziehen über die Länge, soll sich periodisch wiederholen, wobei der jeweilige Verformungsgrad durch entsprechende Beistellung der Formbacken an das Werkstück beliebig klein gehalten werden kann. Die Zahl der notwendigen Arbeitsgänge richtet sich nach der . Bildsamkeit des Werkstoffes.
Die Fig. i und 2 lassen erkennen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verjüngte Schaufeln hergestellt werden können. Es ist dazu lediglich erforderlich, daß die Formbacken.3 und 4 bei dem Ziehvorgang gleichzeitig eine Vorschubbewegung gegeneinander in Richtung der waagerechten. Pfeile in Frg. i ausführen. Dabei würde ohne besondere Maßnahme eine Schaufel entstehen, die über das ganze Profil verjüngt ist, bei :der also auch die Austrittskante an der Schaufelwurzel entsprechend stärker ist als an der Schaufelspitze. Um eine Schaufel mit gleich starker Austrittskante über die ganze Länge zu erhalten, ist es erforderlich, daß die zusätzliche Vorschubbewegung in Richtung des Austrittswinkels des Schaufelprofils erfolgt; wie sie in Fig. a durch den Pfeil beim Formbacken 4 angedeutet ist. *In Fig. a ist der, Formbacken 3 so dargestellt, daß .er nur während des Eindrückens der Formbacken an der Schaufelwuriel eine Vor-` schubbewegung in Richtung des eingezeichneten Pfeiles ausführt, während der Formbacken 4 darüber hinaus beim Durchziehen der Schaufel eine zusätzliche Vorschubbewegung in Richtung des eingezeichneten Pfeiles zur Erzielung der abnehmenden Schaufelstärke nach der Spitze zu ausführt. Man ist dabei natürlich an. eine bestimmte Form der Schaufelprofile in den verschiedenen Querschnitten gebunden, denn die Vorschubbewegung des Formbackens 4, die die Querschnittsabnahme erzielt, ist über den ganzen Profilbogen gleich, d. h. beispielsweise an der Eintrittskante dieselbe wie in der Profilmitte und an der Austrittskante,, wie das- durch die in Fig. 2 eingezeichneten Maßpfeile angedeutet wird. Durch diesen Umstand ist die Forderung bedingt, daß der Formbacken 4 seine zusätzliche Vorschubbewegung in Richtung des Austrittswinkels des Profils ausführt. Diese zusätzliche Vorschubbewegung kann natürlieh auch von beiden Formbacken 3 und, 4 ausgeführt werden; dann muß auch die Vorschubrichtung des ersteren mit dem Austrittswinkel des Profils zusammenfallen, wenn man eine Austrittskante gleicher Stärke über die ganze Schaufellänge erzielen will.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Schaufeln mit verwundenem Profil ausgeführt werden, d. h. Schaufeln, bei denen der Ein-und/oder Austrittswinkel über die Schaufellänge sich ändern. Dies wird dadurch erreicht, daß die Formbacken 3 und 4 oder die Schaufelwurzel 5 mit der Einspannvorrichtung 6 während des Ziehvorganges in Richtung längs des Schaufelblattes um eine Längsachse des Schaufelblattes gedreht:werden. Liegt die Drehachse z. B. in der Profileintrittskante, so wird diese nicht verwunden. Die Drehachse kann auch an einer beliebigen Stelle des Profils liegen, so daß die Verwindung der Schaufeln beliebig bestimmt werden kann.
Durch gleichzeitige oder nacheinander folgende Anwendung -des Verfahrens zur Erzielung verjüngter und verwundener Schaufeln können Schaufeln hergestellt werden, die verjüngt und verwunden sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schaufeln für Strömungsmaschinen durch Strecken eines Rohlings zur Blattform, insbesondere auf kaltem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zwischen in seinen Werkstoff quer zur Längsachse eingepreßten Formbacken in nach Bedarf wiederholten Werkgängen von der Schaufelwurzel her auf Fertigform gezogen wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelblatt verjüngt gezogen wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder a, da durch gekennzeichnet, daß das Schaufelblatt beim Durchziehen., gegebenenfalls ohnelStrecken, verwunden wird. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch a, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorschubbewegung eines oder beider Profilbacken (3, 4) gegeneinander in Richtung des Austrittswinkels des Schaufelprofils. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 53 865; britische Patentschrift Nr. 664 614; USA.-Patentschrift @Nr. 2654277; Zeitschrift »Fertigungstechnik«, 3. Jahrg:, Heft6, Juni 1953, S. igi bis 195.