CH634763A5

CH634763A5 - Vorrichtung zum schmieden einer scheibe mit angeformten schaufeln.

Info

Publication number: CH634763A5
Application number: CH1254678A
Authority: CH
Inventors: Bryant Harding Walker; Ralph Bromley Bogard
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-08
Publication date: 1983-02-28
Also published as: SE7812593L; JPS5492551A; GB2010154B; NO148511B; NO148511C; AU520919B2; DE2852054C2; DK155783B; US4150557A; DE2852054A1; DK155783C; IT1101566B; JPS632695B2; AR216827A1; AU4227678A; CA1090170A; IL56118A; NL7812073A; ZA786993B; ES475818A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieden einer Scheibe mit angeformten Schaufeln, mit einem Obergesenk und einem Untergesenk, die eine erste bzw. eine zweite Schmiedefläche aufweisen, welche der Endgestalt der beiden Seiten der zu schmiedenden Scheibe entsprechen, wobei die äusseren Enden des Obergesenks und des Untergesenks Abstand voneinander aufweisen, mit Schaufelgesenken, die um den Zwischenraum zwischen dem äusseren Ende des Obergesenks und dem äusseren Ende des Untergesenks herum angeordnet sind und zusammen eine zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken bilden, welche Anordnung eine äussere Fläche aufweist und eine innere Fläche hat, die das Obergesenk und das Untergesenk berührt, und mit einem Halterring, welcher zwischen einer Stellung, in welcher er Abstand von der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken hat, und einer Stellung, in welcher er an der äusseren Fläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken anliegt, bewegbar ist.

Eine Vorrichtung zum Schmieden einer Scheibe mit angeformten Schaufeln ist aus den US-PS 3 122 823 und 4 051 708 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch keine Einrichtungen, mittels welchen die Schaufelgesenke nach dem Fertigformen radial nach aussen bewegbar sind, um jegliche mechanische Störung zwischen den geschmiedeten Schaufeln und den Schaufelgesenken während der Abkühlungsperiode infolge der thermischen Kontraktion des Gesenks und des Schmiedestücks zu verhindern. Aus der US-PS 4 040 161 ist ein gesondertes Werkzeug bekannt, welches Kranzschaufelgesenke radial nach aussen bewegen

40 kann. Dieses Werkzeug ist nach dem Schmieden der Scheibe anstelle des Obergesenks in die Schmiedevorrichtung einzubauen und nach Gebrauch wieder zu entfernen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zum Schmieden von Scheiben mit angeformten Schaufeln zu 45 schaffen, bei welcher die Schaufelgesenke vor der Abkühlungsperiode radial nach aussen bewegbar sind, ohne dass dazu jeweils ein gesondertes Werkzeug ein- und auszubauen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung zum so Schmieden einer Scheibe mit angeformten Schaufeln gekennzeichnet durch einen ersten Keilring, welcher um das Obergesenk herum angeordnet ist, durch einen zweiten Keilring, welcher um das Untergesenk herum angeordnet ist, und durch an der zylinderringförmigen Anordnung von Schau-55 felgesenken vorgesehene Keilflächen, wobei der erste und der zweite Keilring an dem Obergesenk bzw. Untergesenk in Anlage an diese Keilflächen bewegbar sind, um die Schaufelgesenke nach aussen zu bewegen, wenn der Halterring Abstand von der Aussenfläche der zylinderringförmigen 6o Anordnung von Schaufelgesenkea aufweist.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Teil einer Schmiedevorrichtung, in der das vorgeformte Teil in die fertige Gestalt einer Scheibe mit Schaufeln gepresst worden ist, wobei Ring-65 teile mit keilförmigem Querschnitt so angeordnet sind, dass sie axial aufeinander zubewegt werden können, um die Schaufelgesenke oder -matrizen radial nach aussen zu drük-ken.

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Gemäss der Figur enthält die Schmiedevorrichtung einen Pressentisch 1, auf welchem ein Untergesenk 4 befestigt ist, und einen Pressenstössel 2, an welchem ein Obergesenk 3 befestigt ist. Das Untergesenk 4 hat eine ebene untere Fläche, während seine obere Fläche einen nach oben vorstehenden Mittelteil 5 mit einer zylindrischen Aussenfläche 6 hat. Der Mittelteil 5 hat eine Schmiedefläche A, welche der Endgestalt einer Seite einer fertigen Scheibe entspricht. Das Obergesenk 3 hat eine Ausnehmung 37 in seiner oberen Fläche, deren Zweck im folgenden erläutert wird, während seine untere Fläche einen nach unten vorstehenden Mittelteil 7 mit einer zylindrischen Aussenfläche 8 hat. Die zylindrischen Aussenflächen 6 und 8 liegen axial in einer Linie und haben von der Mitte des Obergesenks 3 und des Untergesenks 4 aus denselben Radius. Der Mittelteil 7 hat eine Schmiedefläche B, welche der Endgestalt der anderen Seite einer fertigen Scheibe entspricht.

Um die zylindrische Aussenfläche 6 herum ist ein Ringteil 9 angeordnet, das einen keilförmigen Querschnitt hat, wobei die schräge Fläche 12 desselben in Abwärtsrichtung an dem Ringteil 9 nach aussen konisch ist. Das Ringteil 9 ist auf der Aussenfläche 6 verschiebbar. Um die zylindrische Aussenfläche 8 ist ein Ringteil 10 angeordnet, das einen keilförmigen Querschnitt hat, wobei die schräge Fläche 14 desselben in Aufwärtsrichtung an dem Ringteil 10 nach aussen konisch ist. Das Ringteil 10 ist auf der Aussenfläche 8 verschiebbar. Ein ringförmiger Anschlag 11 ragt von dem Untergesenk 4 radial ausserhalb des Ringteiles 9 nach oben und bildet eine untere Halteeinrichtung für eine zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken 60, die durch zwei Drähte 13 und 15 zusammengehalten werden, welche in Nuten befestigt sind, die an dem oberen Ende und an dem unteren Ende der äusseren Fläche derselben angeordnet sind.

Das Obergesenk 3 ist in seiner untersten Position dargestellt, da das vorgeformte Teil bereits in die Endgestalt einer Scheibe mit Schaufeln gepresst worden ist. Die strichpunktierte Linie C zeigt eine obere Linie des vorgeformten Teils, bevor das Obergesenk und das Untergesenk in die in der Figur dargestellten Positionen gebracht wurden, in welchen in der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken 60 die Schaufelhohlräume 17 der Schaufelgesenke 60 gefüllt sind, um den Schaufeln ihre Endgestalt zu geben.

Die zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken 60 ist auf dem ringförmigen Flansch 11 angeordnet, wobei die obere und die untere Innenfläche oberhalb bzw. unterhalb der Schaufelhohlräume 17 an den zylindrischen Flächen 8 bzw. 6 anliegen. Die Schaufelgesenke 60 sind an den Stellen 16 und 18 in dem obersten bzw. untersten Teil, von dem aus sie die zylindrischen Flächen 8 bzw. 6 berühren, abgeschrägt. Die schrägen Teile 16 und 18 jedes Schaufelgesenks 60 bilden zwei ringförmige, schräge Flächen, wenn die Schaufelgesenke eine zylinderringförmige Anordnung bilden. Ein Haltering 19 ist um die äussere Fläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken 60 angeordnet, um sie während des Schmiedevorganges abzustützen. Der Haltering 19 hat eine passende konische Flächenberührung mit der äusseren Wand der zylinderischen Anordnung von Schaufelgesenken 60, um eine formschlüssige Halterung zu gewährleisten. Die konische Fläche drückt die Schaufelgesenke 60 nach innen. Der Haltering 19 wird durch Verbindungsstangen 21 angehoben und abgesenkt.

In dem Untergesenk 4 ist ein Ausstossstift 23 angeordnet, mittels welchem die fertiggeformte Scheibe mit den Schaufeln nach oben aus dem vorstehenden Ende A des Mittelteils 5 herausgedrückt werden kann. Der Ausstossstift 23 steht über die ebene untere Fläche des Untergesenks 4 nach unten vor. Mehrere äquidistante Stangen 25 sind an der Unterseite des Ringteils 9 befestigt und jede Stange 25 erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Untergesenk 4 hindurch bis unter die ebene untere Fläche desselben. Das obere Ende des Tisches 1 weist eine Ausnehmung 27 auf, die mit einer mittleren Öffnung 30 und mit sich radial erstreckenden Nuten zum Aufnehmen des Kopfes eines Betätigungsteils 29 versehen ist, welches mehrere radiale Arme 31 hat. Jede radiale Nut liegt in einer Linie mit einer der Betätigungsstangen 25, so dass beim Aufwärtsbewegen des Betätigungsteils 29 durch einen Hohlschaft, welcher sich durch die Öffnung 30 des Tisches 1 erstreckt, das Ringteil 9 nach oben bewegt wird und sich dessen schräge Fläche 12 gegen die ringförmige schräge Fläche legt, welche durch die abgeschrägten Teile 18 der Schaufelgesenke 60 gebildet wird. Eine Betätigungsstange 33 erstreckt sich durch den Hohlschaft des Betätigungsteils 29 und drückt bei Bedarf gegen das untere Ende des Ausstoss-stiftes 23.

Das untere Ende des Pressenstössels 2 hat eine Ausnehmung 35, die mit der Ausnehmung 37 des oberen Endes des Obergesenks 3 zusammenpasst, wobei die Ausnehmungen 35 und 37 eine mittlere Öffnung mit mehreren zusammenpassenden raidalen Nuten aufweisen. In dem Obergesenk 3 ist ein Ausstossstift 24 angeordnet, mittels welchem die fertiggeformte Scheibe mit den Schaufeln aus dem vorstehenden Ende B des Mittelteils 7 des Obergesenks 3 nach unten herausgedrückt werden kann.

Der Ausstossstift 24 ragt in die mittlere Öffnung der Ausnehmung 37 in der oberen Fläche des Obergesenks 3 hinein. Mehrere äquidistante Stangen 26 sind an dem oberen Ende des Ringteils 10 befestigt und jede Stange 26 erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Obergesenk 3 hindurch in eine der radialen Nuten der Ausnehmung 37 in der oberen Fläche des Obergesenks 3. Die Ausnehmungen 35 und 37 nehmen den Kopf eines Betätigungsteils 39 auf, der mehrere radiale Arme 41 hat. Jeder radiale Arm 41 ist in einer Linie mit einer der Betätigungsstangen 26 angeordnet, so dass beim Abwärtsbewegen des Betätigungsteils 39 durch eine Hohlachse, welche sich durch die mittlere Öffnung des Stössels 2 erstreckt, das Ringteil 10 abwärts bewegt wird, so dass die schräge Fläche 14 gegen die ringförmige schräge Fläche gedrückt werden kann, welche durch die abgeschrägten Teile 16 der Schaufelgesenke 60 gebildet wird. Eine Betätigungsstange 43, die sich durch den Hohlschaft des Betätigungsteils 39 erstreckt, legt sich bei Bedarf gegen den Ausstossstift 24. Die Bewegungskraft für das Betätigen der Betätigungsstangen kann diejenige sein, die normalerweise in Schmiede- und Pressenanlagen, wie beispielsweise hydraulischen Pressen-stösseln, benutzt wird.

Im Betrieb wird ein vorgeformter Scheibenrohling in einem Ofen zusammen mit einer zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken 60, welche durch die beiden Drähte 13 und 15 zusammengehalten werden, erhitzt. Der Stössel 2 und das Obergesenk 3 werden zusammen mit dem Haltering 19 nach oben bewegt und der vorgeformte Scheibenrohling wird auf das Untergesenk aufgebracht, wobei sich der äussere Rand im wesentlichen bis zu der gestrichelten Linie D erstreckt und sich die obere Fläche im wesentlichen bei der strichpunktierten Linie C befindet. Die zylinder-ringförmige Anordnung von Schaufelgesenken 60 wird dann um den vorgeformten Scheibenrohling herum angebracht, wobei sich die untere innere Fläche der Schaufelgesenke gegen die zylindrische Fläche 6 legt und wobei die Schaufelgesenke auf dem ringförmigen Anschlag 11 ruhen. Der Haltering 19 wird dann zusammen mit dem Stössel 2 und dem Obergesenk 3 nach unten bewegt. Die untere Fläche des Obergesenks 3 wird zuerst mit dem vorgeformten Scheibenrohling in Berührung gebracht, wobei die zylindrische Fläche 8 die obere innere Fläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken 60 berührt. Wenn das

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Obergesenk bereit ist, abwärts bewegt zu werden, um den vorgeformten Scheibenrohling endgültig zu einer fertigen Scheibe mit Schaufeln umzuformen, wird der Haltering 19 in Stellung gebracht, um die zylindrische Anordnung von Schaufelgesenken 60 abzustützen. Das Obergesenk 3 und das Untergesenk 4 können in an sich bekannter Weise mit kontrollierter Erwärmung während des Pressens mit Hilfe einer aus der US-PS 3 698 219 bekannten Einrichtung vorgewärmt werden.

Nach dem Abschluss des Schmiedens und dem Fertigformen der Scheibe mit den angeformten Schaufeln sind die Schaufelhohlräume 17 der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken 60 gefüllt, wie es die Figur zeigt. Der Haltering 19 wird so weit nach oben bewegt, dass sich seine Oberseite an dem darüber befindlichen Teil des Obergesenks 3 befindet. Die Betätigungsteile 29 und 39 werden dann bewegt, bis die schrägen Flächen 12 und 14 die beiden ringförmigen schrägen Flächen berühren, welche durch die abgeschrägten Teile 16 und 18 der Schaufelgesenke 60 gebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden beide Betätigungsteile 29 und 39 so bewegt, dass auf die Stangen 25 und 26 gleiche Kräfte ausgeübt werden, welche die Ringteile 9 und 10 aufeinander zu bewegen, die die Schaufelgesenke 60 radial nach aussen bewegen. Durch diese Kraft erfahren die Drähte 13 und 15 bleibende Dehnung. Wenn die Schaufelgesenke von dem Schmiedestück gelöst sind, werden die Betätigungsteile 29 und 39 auseinander bewegt, um den Betätigungsdruck von den Ringteilen 9 und 10 zu entfernen. Das Obergesenk wird dann nach oben bewegt, wobei sich die obere Stange 43 5 an dem Ausstossstift 24 befindet, um das fertige Schmiedestück in dem Untergesenk 4 zu halten. Nachdem das Obergesenk 3 zusammen mit dem Haltering 19 nach oben bewegt worden ist, drückt die Betätigungsstange 33 den unteren Ausstossstift 23 nach oben, welcher die fertige Scheibe mit io den angeformten Schaufeln und den nun losen Ring von Schaufelgesenken 60 von dem Untergesenk 4 wegdrückt. Die fertiggeformte Scheibe mit den Schaufeln und dem losen Ring von Schaufelgesenken 60 wird aus der Schmiedevorrichtung entfernt und an einem beliebigen Ort zum Abküh-15 len gelagert.

Der nächste vorgeformte Scheibenrohling wird auf das Untergesenk 4 aufgebracht und die nächste vorgewärmte zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken 60, wel-20 ehe durch zwei Drähte 13 und 15 zusammengehalten werden, wird auf den ringförmigen Anschlag 11 aufgebracht und das Obergesenk 3 wird bis auf den vorgeformten und vorgewärmten Scheibenrohling herab bewegt. Nach der Temperaturstabilisierung kann der nächste Schmiedevor-25 gang beginnen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

634 763 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Schmieden einer Scheibe mit angeformten Schaufeln, mit einem Obergesenk (3) und einem Untergesenk (4), die eine erste bzw. eine zweite Schmiedeflä-che aufweisen, welche der Endgestalt der beiden Seiten der zu schmiedenden Scheibe entsprechen, wobei die äusseren Enden des Obergesenks und des Untergesenks Abstand voneinander aufweisen, mit Schaufelgesenken (60), die um den Zwischenraum zwischen dem äusseren Ende des Obergesenks (3) und dem äusseren Ende des Untergesenks (4) herum angeordnet sind und zusammen eine zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken bilden, welche Anordnung eine äussere Fläche aufweist und eine innere Fläche hat, die das Obergesenk und das Untergesenk berührt, und mit einem Halterring (19), welcher zwischen einer Stellung, in welcher er Abstand von der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken hat, und einer Stellung, in welcher er an der äusseren Fläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken anliegt, bewegbar ist, gekennzeichnet durch einen ersten Keilring (10), welcher um das Obergesenk herum angeordnet ist, durch einen zweiten Keilring (9), welcher um das Untergesenk herum angeordnet ist, und durch an der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken vorgesehene Keilflächen (16, 18), wobei der erste und der zweite Keilring an dem Obergesenk bzw. Untergesenk in Anlage an diese Keilflächen bewegbar sind, um die Schaufelgesenke nach aussen zu bewegen, wenn der Halterring Abstand von der Aussenfläche der zylinderförmigen Anordnung von Schaufelgesenken aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Keilring (10) eine nach unten weisende Keilfläche (14) hat, dass der zweite Keilring (9) eine nach oben weisende Keilfläche (12) hat, dass die zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken (60) an ihrem oberen Ende eine nach oben weisende Keilfläche (16) und an ihrem unteren Ende eine nach unten weisende Keilfläche (18) hat, wobei die nach unten weisende Keilfläche des ersten Keilringes an der nach oben weisenden Keilfläche der zylin-5 derringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken und die nach oben weisende Keilfläche des zweiten Keilringes an der nach unten weisenden Keilfläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken in Anlage bringbar ist, um die Schaufelgesenke (60) nach aussen zu bewegen, wenn io der Halterring (19) Abstand von der Aussenfläche der zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Keilring (10) eine erste innere zylindrische Fläche aufweist, die oberhalb der zylinderringförmigen i5 Anordnung von Schaufelgesenken über einer äusseren zylindrischen Fläche (8) des Obergesenks (3) bewegbar ist und die äussere Fläche dieses Keilringes seine nach unten weisende Keilfläche (14) bildet, und dass der zweite Keilring (9) eine zweite innere zylindrische Fläche aufweist, die unterhalb der 20 zylinderringförmigen Anordnung von Schaufelgesenken über einer äusseren zylindrischen Fläche (6) des Untergesenks (4) bewegbar ist und die äussere Fläche diese Keilringes seine nach oben weisende Keilfläche (12) bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-25 durch gekennzeichnet, dass die zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken (60) mehrere Schaufelgesenke aufweist, die durch Drähte (13,15) in ihrer zylindrischen Anordnung gehalten werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da-30 durch gekennzeichnet, dass an dem Untergesenk (4) radial ausserhalb des zweiten Keilringes (9) ein nach oben vorstehender ringförmiger Anschlag (11) für die zylinderringförmige Anordnung von Schaufelgesenken (60) vorgesehen ist.