CH275521A - Verfahren und Maschine zur Herstellung von Schaufelwurzeln. - Google Patents

Description

  Verfahren und Maschine zur Herstellung von Schaufelwurzeln.    Die Erfindung betrifft. ein Verfahren und  eine Maschine zur Herstellung der Wurzeln  von Schaufeln für Strömungsmaschinen, z. B.  Turbinen und Kompressoren, und bezieht sich  im besonderen auf solche Schaufeln, die mit  Profilwurzeln ausgerüstet und zur Befesti  gung in einem Sockel vorgesehen sind.  



  Besondere Bedeutung kommt der Erfin  dung bei der Herstellung solcher Schaufeln       zu,    die hohen Temperaturen und Beanspru  chungen ausgesetzt. sind und zu deren Her  stellung deshalb Spezialstähle oder Legierun  gen notwendig sind, wie z. B.     Chrom-Nickel-          Legierungen,    deren Bearbeitung schwer und  teuer ist. Beispiele solcher Schaufeln sind  Schaufeln von Gasturbinen und     Axialkompres-          soren.     



  Vielfach sind die     Turbinen-Rotorscheiben     zur     Befestigung    der     Schaufeln    am Umfang  mit gezackten Schlitzen versehen, die sich im  wesentlichen in radialer Richtung erstrecken,  wobei die Schaufelwurzeln mit Komplementär  zacken ausgebildet sind, so dass die Schaufeln  in die Schlitze gepresst und z. B. durch     Ver-          stemmen    befestigt werden können. Sind die  gezackten Schaufelwurzeln konisch auslau  fend, so werden sie     als         Föhrenwurzeln     be  zeichnet. Solche      Föhrenwurzeln     sind heute  weit. verbreitet.  



  Derartige Wurzeln wurden bisher gewöhn  lich durch spanabhebende Bearbeitung herge  stellt, z. B. mit. der Räumahle, und es be  zweckt die Erfindung, ein davon abweichen-    des Verfahren zur Herstellung von Schaufel  wurzeln zu schaffen, das eine spanabhebende  Bearbeitung vermeidet oder weitgehend ver  mindert, wodurch die Herstellung verbilligt  werden kann. Ausserdem soll dieses Verfah  ren -bei Verwendung gewisser     Rohstoffe    eine  günstige Wirkung auf das behandelte Mate  rial haben.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet  sich dadurch aus, dass die vorgeformten Wur  zeln der Schaufeln zwischen     paarweise    mit       Abstand    nebeneinander angeordneten Walzen  durch Erzeugen einer geradlinigen Relativ  bewegung zwischen Schaufeln und Walzen in  Richtung quer zur Schaufellängsachse ge  walzt werden, wobei die Walzenpaare nach  einander an der Wurzel im Angriff sind.  



  Zur Herstellung der Wurzeln werden  zweckmässig Kaltwalzen verwendet; doch kön  nen je nach dem verwendeten Material auch       Warmwalzen    angewendet werden.  



  Die Walzen können z. B. aus     gehärtetem     Stahl oder aus     Wolframkarbid    sein.     Kalt-          walzung    ergibt bei den meisten zur Herstel  lung der Schaufeln für Gasturbinen benütz  ten metallischen Werkstoffen eine bessere       Oberflä.ehenhärte    und kann, auch in anderer  Hinsicht von Vorteil sein; bei einem     18-Chrom-          8-Nickelstahl    kann zum Beispiel die Fliess  brenze durch Kaltverformung erhöht werden  (siehe     Zsehokke,        Brown        Boveri,    Mitteilungen  1946, Band 33, Seiten 227-233).

   Kaltbear  beitung hat     auch    bei andern hochlegierten      Stählen diese Wirkung (siehe     Cornelius,         iUe-          tallwirtschaft ,    1939, Band 18, Seiten 399 bis  403 und     419-421).     



  In der beiliegenden     Zeichnung    sind einige  Ausführungsbeispiele der Maschine gemäss  der Erfindung dargestellt., an Hand von wel  chen auch das erfindungsgemässe Verfahren       beispielsweise    erläutert ist. Es zeigen:       Fig.    1 die Vorderansicht eines     Walzwerkes,     in welchem das     Werkstück    stationär gehalten  ist.

   und die Walzen sieh über dasselbe linear  bewegen,       Fig.2    einen Querschnitt durch den     Vor-          sehubkörper    und den festen Ständer, an wel  chem die Schaufeln befestigt werden,       Fig.    3 eine Seitenansicht des Vorschub  körpers,       Fig.    4 eine schematische Ansicht eines Um  kehrwalzwerkes, bei welchem die Schaufeln  linear     zwischen    den Walzen durchgehen,       Fig.    5 eine Oberansicht zu     Fig.    4 und       Fig.    6 und 7 in der Form abgeänderte  Walzen.  



  Gemäss den     Fig.    1 bis 3 weist das Walz  werk einen vertikal bewegbaren     Vorschubkör-          per    1 auf,     in    welchem drei Schlitten 2, die  eine     horizontale        Gleitbewegung    gestatten,  vorgesehen sind. Jeder Schlitten 2 wird ela  stisch in der Mittellage gehalten mit Hilfe  einer federbelasteten Kugel 3, wobei der  Schlitten sieh entgegen dem Federdruck hori  zontal bewegen kann, um jede Ungenauig  keit in der     Werkstückeinspannung    auszuglei  chen.

   Die Schlitten tragen je ein Paar von  um horizontale Achsen frei drehbar angeord  neten Walzen 4, wobei jede Walze 4 in einem  Einstellkörper 5 befestigt ist, der mit Hilfe  von     Bolzen    6, die durch Schlitze im Einstell  körper führen, mit dem Schlitten verstellbar  verbunden ist. Die     Verstellung    dieser Körper  5 zur Variierung der Achsdistanz der Walzen  4 wird durch die Betätigung von Stellschrau  ben 7 bewirkt, die gegen die Einstellkörper  drücken.

   Mehrere vorgefertigte Schaufeln 8  sind an einem ebenen Ständer 9 mit gegen  die Walzen gerichteten     Wurzeln    vertikal über  einanderliegend derart     befestigt,    dass die  Schaufeln mit. den am     Vorschubkörper    1 an-    geordneten Walzenpaaren     zusammenwirken     können. Im Betrieb sind die drei Walzen  paare mit zunehmend kleinerem     Aehsabstand     eingestellt, und wenn der     Vorschubkörper    1  nach unten bewegt wird, so passieren die  Walzenpaare nacheinander die Schaufelwur  zeln, um dadurch fortschreitend die      Föh-          renwurzel zaeken    zu walzen.  



  Es sind verschiedene Abänderungen des  Walzwerkes möglich; z. B. können die Walzen  am feststehenden Ständer und die Schaufeln  am beweglichen     Vorsehubkörper    angeordnet  sein. Im weiteren kann der     Vorschubkörper,     ob er nun Walzen oder Schaufeln trägt, für  horizontale Bewegung ausgebildet sein. Die  spezielle Anordnung gemäss Fing. 1 bis 3 ist  aber die übliche, da sie eine Anpassung an  die     Standardausführung    von Räummaschinen  darstellt, wie sie zur Durchführung des ge  bräuchlichen Verfahrens zur Herstellung von        Föhrenwurzel schaufelii    dient..  



  Gemäss     Fig.    4 und 5 sind mehrere frei  drehbare Walzen 10, 11 oberhalb und unter  halb einer vertikal einstellbaren, mit Öffnun  gen für die entern Walzen     versehenen    Füh  rungsplatte 12 angeordnet, über welcher  Schaufeln 13 aus einem     Magazin    14 mit Hilfe  eines     Vorschubkörpers    15 horizontal     zwischen     den Walzen durchgeführt werden. Auch hier  werden die     Schaufelwurzeln    nach und nach  auf das gewünschte Profil gewalzt. Eine Füh  rungsschiene 16 nimmt den Druck der Schau  felspitze während des Walzvorganges auf.  



  Der     Vorsehubkörper    15 kann einen so  grossen Hub besitzen, dass er der ganzen Wal  zenserie entlanggeführt wird. Sein Hub kann  aber auch kürzer sein. Im letzteren Fall kön  nen elastische     Sehaufelatrappen    nach dem  Arbeitsgang über die Walzen geführt. werden.  



  Nach     Fig.6    werden gleichzeitig die      Föh-          renwurzeln     an zwei an den Wurzeln zusam  menhängenden Schaufeln 17 hergestellt., so       dass    die     Drucke    auf die     Schaufelspitzen    beim       -N#@'alzvorgang    ausbalanciert sind. Die doppel  seitigen Walzen weisen eine zentral angeord  nete Rippe 18 auf, wobei die Walzen aus  einem Stück, wie nach     Fig.    6, oder aus einer  Anzahl von Scheiben 19,\ 20, 21, 22 gemäss           Fig.    7 aufgebaut sein können, die einzeln und  unabhängig voneinander frei drehbar sind.  



  Die in     Fig.7    gezeigten Walzen können  auch auf die in     Fig.1    bis 5 dargestellten  Walzwerke angewendet werden.  



  Die Walzen und das     Werkstück    werden  beim Arbeitsgang zweckmässig mit Öl gekühlt  und geschmiert.. Ausserdem kann der     Walz-          vorgang    dadurch erleichtert werden,     dass    die       Sehaufelwurzeln    vorher mit einem reibungs  vermindernden Material, z. B. Cadmium oder  Zink, überzogen werden.  



  Obwohl sich die Erfindung hauptsächlich  auf die Herstellung von gezackten Schaufel  wurzeln bezieht, so kann sie doch auch zur  Bildung anderer Wurzelprofile angewendet  werden, z. B. für eine gallige Form.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung der Wurzeln von Schaufeln für Strömungsmaschinen, da durch -ekennzeiehnet, dass die vorgeformten Wurzeln der Schaufeln zwischen paarweise mit Abstand nebeneinander angeordneten Walzen durch Erzeugen einer geradlinigen Relativbewegung zwischen Schaufeln und Walzen in Richtung quer zur Schaufellängs achse gewalzt werden, wobei die Walzenpaare nacheinander an der Wurzel im. Angriff sind. Il. Maschine zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung einer gerad linigen Relativbewegung zwischen Schaufeln und Walzen Mittel zum Bewegen der einen und Mittel zum Festhalten der andern vorge sehen sind. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Maschine nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch einen Werkstückträger, einen Werkzeugträger, der bezüglich des Werkstückträgers geradlinig hin und her be wegbar ist, sowie eine Mehrzahl von Walzen paaren, die am Werkzeugträger so angeord net sind, dass ihre Dreliaclisen senkrecht zur genannten Hin- und Herbewegung verlaufen, derart, dass die vom Werkstückträger festge haltenen Werkstücke durch die Bewegung des Werkzeugträgers aufeinanderfolgend der Wirkung der Walzenpaare ausgesetzt werden.

   2. Maschine nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch einen stationären Werk zeugträger, an welchem mehrere Walzenpaare angeordnet sind, ferner durch eine Führungs platte vor jedem der aufeinanderfolgenden Walzenpaare zur Zuführung der Werkstücke zu den Walzenpaaren, sowie einen Vorschub körper, der auf einer Seite der Walzen ange ordnet und hin und her verschiebbar ist, um die Werkstücke aufeinanderfolgend zwischen den Walzen jedes Paares zu schieben. 3.

   Maschine nach Unteransprueh 1, da durch gekennzeichnet, dass die Walzenpaare am Werkzeugträger auf je einem Schlitten angeordnet sind, der quer mir Vorschubrich- tung relativ zum Werkzeugträger beweglich ist, wobei mit dem Schlitten zusammenwir kende elastische Druckmittel vorgesehen sind, um den Schlitten in der Mittellage zu halten. 4. Maschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, .dass jede Walze meh rere unabhängig voneinander drehbare Schei ben aufweist.