DE102006008210A1

DE102006008210A1 - Strahlkammer zum Oberflächenstrahlen, insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen von Gasturbinen-Bauteilen

Info

Publication number: DE102006008210A1
Application number: DE102006008210A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. Bayer; Philipp THÜMMLER
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2007-08-23
Also published as: EP1986817B1; EP1986817A1; US7673486B2; US20090011686A1; WO2007095903A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahlkammer zum Oberflächenstrahlen, insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen von Gasturbinen-Bauteilen (10), die zumindest mit einem die zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Bauteilbereich (20) innerhalb einer Kammerwand (12) anzuordnen sind, welche die Strahlkammer räumlich begrenzt, wobei zur Veränderung der Geometrie der Strahlkammer zumindest ein Wandbereich (26, 36, 48) der Kammerwand (12) verstellbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlkammer zum Oberflächenstrahlen, insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen von Gasturbinen-Bauteilen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine derartige Strahlkammer ist bereits aus der US 6 490 899 B2 als bekannt zu entnehmen, innerhalb der die Laufspitzen einer Mehrzahl von Turbinenschaufeln eines Turbostrahltriebwerks gleichzeitig durch Kugelstrahlen oberflächenbehandelt werden können.

Durch ein derartiges Kugelstrahlen ist es beispielsweise möglich, durch Reibverschleiß oder dergleichen stark beanspruchte Bauteile oder Bauteilbereiche von Gasturbinen zu verfestigen. Ebenso ist es durch dieses spezielle Oberflächenbearbeitungsverfahren möglich, Verzüge, Materialverfrachtungen oder andere Defekte, beispielsweise an Kanten von Rotoren- oder Schaufelbereichen zu minimieren bzw. weitestgehend zu eliminieren. Schließlich ist es durch das Kugelstrahlen möglich, Stoßfugen von reparierten Turbinenschaufeln oder dergleichen Bauteilen nachzubehandeln.

Bei der bekannten Strahlkammer sind hierbei die Mehrzahl von Turbinenschaufeln kopfüber innerhalb eines Aufnahmerahmens so zu positionieren, dass diese mit ihrer die jeweils zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Schaufelspitze durch eine zugehörige Wandöffnung innerhalb des Rahmens hindurchragen. Der Rahmen selbst bildet dabei einen horizontal verlaufenden oberen Wandbereich der Strahlkammer, der einer den unteren Wandbereich der Strahlkammer bildenden, horizontal verlaufenden Schwingungsplatte einer Sonotrode parallel gegenüberliegt. Dabei ist der Rahmen innerhalb einer zugehörigen Rahmenöffnung derart festzulegen, dass die die zu bearbeitenden Oberflächen umfassenden Schaufelspitzen innerhalb der Stahlkammer angeordnet sind. Durch die mit einer Ultraschallschwingung angeregte Sonotrode kann nunmehr innerhalb der Strahlkammer ein Kugelnebel erzeugt werden, mit dem die Schaufelspitzen der Turbinenschaufeln oberflächenbehandelt werden.

Darüber hinaus ist aus der DE 10 2004 029 546 A1 eine Strahlkammer als bekannt zu entnehmen, bei der ein Schaufelfuß einer Gasturbinenschaufel durch ein Ultraschall-Kugelstrahlverfahren behandelt werden kann. Hierzu ist innerhalb eines vertikal verlaufenden Wandbereichs der Strahlkammer eine Durchgangsöffnung eingebracht, durch welche die Gasturbinenschaufel hindurch zu stecken ist. Ein horizontal verlaufender unterer Wandbereich der insgesamt im Wesentlichen würfelförmigen Strahlkammer wird von einer Oberfläche einer Sonotrode gebildet, welche mit Ultraschallschwingungen zu erregen ist. Die innerhalb der Strahlkammer angeordneten Stahlkugeln werden hierdurch zur Bearbeitung des Schaufelfußes beschleunigt.

Nachteilig bei diesen bekannten Strahlkammern ist jeweils der Umstand anzusehen, dass diese ganz spezifisch auf einen Anwendungsfall bzw. die Bearbeitung eines bestimmten Bauteils abgestimmt sind. So sind die Strahlkammern in ihrer Geometrie derart auf das zu bearbeitende Bauteil bzw. den zu bearbeitenden Bauteilbereich abgestimmt, dass sich eine erwünschte Qualität der bearbeiteten Oberfläche realisieren lässt. Darüber hinaus sind im jeweiligen Wandbereich der Kammerwand bzw. des Aufnahmerahmens Wandöffnungen vorgesehen, die spezifisch an den Querschnitt des zu bearbeitenden Bauteils angepasst sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Strahlkammer der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass diese mit geringem Aufwand auf unterschiedliche zu bearbeitende Bauteile angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strahlkammer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.

Bei der Strahlkammer nach der Erfindung ist zur Veränderung von deren Geometrie zumindest ein Wandbereich der Kammerwand verstellbar ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Erfindung von dem Grundgedanken getragen, dass die Geometrie – also beispielsweise die Größe und/oder die Form – der Strahlkammer dadurch an das zu bearbeitende Bauteil angepasst bzw. angenähert werden kann, dass zumindest ein Wandbereich der Kammerwand verstellbar ausgebildet ist. Hierdurch ist es nicht nur möglich, die Strahlkammer auf unterschiedliche Größen der zu bearbeitenden Bauteile anzupassen bzw. anzunähern, sondern vielmehr können durch die geeignete Verstellung des wenigstens einen Wandbereichs der Kammerwand beispielsweise auch die Distanzen und Winkel beeinflusst werden, an welchen das Strahlmittel – beispielsweise die Kugeln beim Ultraschall-Kugelstrahlen – abgelenkt werden.

Im Ergebnis kann somit eine universell einsetzbare Strahlkammer geschaffen werden, die sich automatisch und mit äußerst geringem Rüstaufwand an unterschiedliche Konturen bzw. Bauteile anpassen bzw. annähern lässt. Somit ist es auf einfach Weise möglich, in ihrer Form und Größe unter schiedliche Bauteile innerhalb ein und derselben Strahlkammer zu bearbeiten.

Die zu verstellenden Wandbereiche der Kammerwand können dabei sowohl linear verschoben, im Winkel verstellt oder aber unter Erzeugung einer andersartigen Freiformfläche verändert werden, je nachdem, welche Geometrie der Strahlkammer für das jeweils zu bearbeitende Bauteil optimal ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich insbesondere eine Verstellung der Geometrie der Strahlkammer als einfach durchführbar gezeigt, bei welcher der zumindest eine Wandbereich der Kammerwand durch Aufblasen zu verändern ist. Somit ergibt sich die Möglichkeit, durch einfaches zuführen bzw. Absaugen eines gasförmigen Mediums die Kontur der entsprechenden Kammerwand zu verändern. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass der Wandbereich bzw. die Kammerwand selbst als aufblasbares Kissen ausgebildet ist. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, dass der verstellbare Wandbereich auf einem aufblasbaren Kissen abgestützt ist und dementsprechend verstellt werden kann. Anstelle eines gasförmigen Mediums wäre es selbstverständlich auch denkbar, den veränderbaren Wandbereich der Kammerwand beispielsweise durch ein flüssiges Medium wie Öl oder dergleichen zu verstellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es darüber hinaus denkbar, die Kammerwand der Strahlkammer aus einem flexibel nachgiebigen Material und insbesondere aus einem Gummimaterial zu gestalten. Es ist klar, dass die dem Bauteilbereich zugewandte Seite an der Kammerwand entsprechend stabil ausgestaltet sein muss, um beispielsweise den Belastungen durch die Kugeln beim Ultraschall-Kugelstrahlen stand zu halten. Weiterhin ist es klar, dass die Kammerwand gegebenenfalls entsprechend steif ausgebildet sein muss, damit beispielsweise die Kugeln in der gewünschten Weise an der Kammerwand abgelenkt werden. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, dass die Kammerwand auf ihrer dem zu bearbeitenden Bauteilbereich zugewandten Seite mit einer Abdeckung, Verschalung oder dergleichen zumindest lokal versehen ist.

Um verschiedene Bauteile, welche lediglich mit einem die zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Bauteilbereich innerhalb der Kammerwand bzw. der Strahlkammer angeordnet sind, mittels einer einzigen Strahlkammer bearbeiten zu können, hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als besonders vorteilhaft gezeigt, den an die Wandöffnung angrenzenden Wandbereich der Kammerwand verstellbar auszubilden. Mit anderen Worten kann der erfindungsgemäß vorgesehene verstellbare Wandbereich der Kammerwand auch lediglich in dem Bereich der Wandöffnung vorgesehen sein, durch welche ein die zu bearbeitende Oberfläche umfassender Bauteilbereich hindurchgeführt ist. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass lediglich ein Teil des die Wandöffnung umgebenden Wandbereichs oder aber der komplette umlaufende Wandbereich verstellbar ist. Im Ergebnis ist somit die Wandöffnung verstellbar und in einfacher Weise an variierende Größen und Geometrien von unterschiedlichen, zu bearbeitenden Bauteilen anpassbar. Hierdurch lässt sich nicht nur eine universell einsetzbare Strahlkammer erreichen, sondern darüber hinaus lassen sich auch die Rüstzeiten beim Umstellen auf eine andere Bauteilgeometrie auf ein Minimum reduzieren.

Damit zwischen der Wandöffnung und dem hindurchgeführten Bauteil kein Strahlmittel entweichen kann, hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, den an die Wandöffnung angrenzenden Wandbereich der Kammerwand als Dichtung auszubilden. Neben der Vermeidung eines Verlustes an Strahlmittel kann somit auch erreicht werden, dass die zu bearbeitende Oberfläche genau definiert bzw. der zu bearbeitende Bauteilbereich von dem nicht zu bearbeitenden Bauteilbereich sehr genau unterteilt werden kann.

Ist darüber hinaus im Kontaktbereich der Dichtung mit dem durch die Wandöffnung hindurchgeführten Bauteil ein Gleitelement vorgesehen, so ist es auf einfache Weise möglich, das Bauteil während des Oberflächenstrahlens innerhalb der Strahlkammer zu bewegen, beispielsweise zu drehen, um eine möglichst optimale Oberfläche des Bauteils zu erreichen.

Um insbesondere beim Kugelstrahlen ein besonders gutes Oberflächenergebnis zu erreichen, hat es sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, eine Ultraschall-Sonotrode, insbesondere innerhalb der Strahlkammer, vorzusehen bzw. anzuordnen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet dabei die Oberfläche der Sonotrode einen Wandbereich der Kammerwand.

In zu bevorzugender Ausgestaltung ist der zumindest eine, zur Veränderung der Geometrie der Strahlkammer verstellbare Wandbereich von der Ultraschall-Sonotrode verschieden, und zwar insbesondere auch dann, wenn eine Oberfläche der Sonotrode einen Wandbereich der Kammerwand ausbildet.

Ist innerhalb der Strahlkammer eine Einrichtung zur Ermittlung der Schallemission des Strahlmittels angeordnet, so kann auf diesem Weg auf einfache Weise ein Verlust an Strahlmittels – durch die damit einhergehende Veränderung der Schallemission – ermittelt werden.

Darüber hinaus hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, der Strahlkammer eine Einrichtung zum Nachdosieren des sich innerhalb der Strahlkammer befindenden Strahlmittels zuzuordnen. Hierdurch ist es möglich, die Menge des Strahlmittels innerhalb der Strahlkammer konstant zu halten und dementsprechend ein reproduzierbares und sehr konstantes Strahlenergebnis zu erreichen.

Schließlich kann eine besonders vorteilhafte Strahlkammer dadurch erreicht werden, dass die Einrichtung zum Nachdosieren mit der Einrichtung zur Ermittlung der Schallemission des Strahlguts verbunden ist. Wird demgemäß ein Verlust von Strahlmittel mittels der Einrichtung zur Ermittlung der Schallemission detektiert, so kann dieser Verlust auf einfache Weise durch die Einrichtung zum Nachdosieren ausgeglichen werden, um ein einheitliches und reproduzierbares Strahlergebnis zu gewährleisten.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen, diese zeigen in:

1 eine schematische Schnittansicht durch die erfindungsgemäße Strahlkammer zum Oberflächenstrahlen, welche eine Wandöffnung innerhalb ihrer Kammerwand umfasst, durch welche ein Bauteilbereich einer Turbinenschaufel hindurchgeführt und innerhalb der Strahlkammer positioniert ist, wobei zur Veränderung der Geometrie der Strahlkammer beispielhaft mehrere Wandbereiche der Kammerwand der Strahlkammer verstellbar ausgebildet sind; und in

2 eine schematische Seitenansicht auf die Strahlkammer gemäß 1 im Bereich der Hindurchführung der Turbinenschaufel durch die Wandöffnung innerhalb der Kammerwand, wobei die Turbinenschaufel in Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 schematisch dargestellt ist.

In 1 ist in einer schematischen Schnittansicht eine Strahlkammer zum Oberflächenstrahlen dargestellt, welche hier insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen von Gasturbinen-Bauteilen in Form von Triebwerksschaufeln 10 ausgebildet ist. Die Strahlkammer weist vorliegend beispielhaft eine im Wesentlichen kubusförmige Geometrie auf, welche im Wesentlichen von einer Kammerwand 12 begrenzt ist. An der horizontalen Unterseite wird die Strahlkammer bereichsweise von einer Oberfläche 14 einer Ultraschall-Sonotrode 16 begrenzt, welche über eine nicht dargestellte Ultra schall-Schwingeinheit – welche beispielsweise einen Ultraschall-Piezo-Aktuator umfasst – in Schwingungen zu versetzen ist. Die Ultraschall-Sonotrode 16 wird beispielhaft mit einer Frequenz von größer 20 kHz und einer Amplitude im Bereich von etwa 30 bis 60 μm betrieben. Selbstverständlich ist der Betrieb der Ultraschall-Sonotrode 16 nicht auf den angegebenen Frequenz- bzw. Amplitudenbereich beschränkt.
Innerhalb der Kammerwand 12 ist eine Wandöffnung 18 vorgesehen, durch welche die Triebwerksschaufel 10 mit einem die zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Bauteilbereich 20 hindurchgeführt bzw. innerhalb der Strahlkammer angeordnet ist. Der innerhalb der Strahlkammer angeordnete Bauteilbereich 20 ist im vorliegenden Fall das Schaufelblatt der Turbinenschaufel 10, während der Schaufelfuß 22 außerhalb der Strahlkammer angeordnet ist.
Um nun Turbinenschaufeln 10 oder andere Gasturbinen-Bauteile mit unterschiedlichen Formen bzw. Abmessungen innerhalb der Strahlkammer Oberflächenstrahlen zu können, ist deren Geometrie veränderbar. Unter Veränderbarkeit der Geometrie ist dabei zu verstehen, dass beispielsweise einzelne Wandbereiche auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise zu verstellen sind, so dass sich die Größe und/oder Form der Strahlkammer variieren und somit in optimaler Weise an das zu bearbeitende Gasturbinen-Bauteil anpassen lässt.
So ist zum Beispiel in 1 an der der Wandöffnung 18 abgewandten vertikalen Außenseite 24 der Kammerwand 12 ein gestrichelt angedeuteter Wandbereich 26 erkennbar, der in horizontaler Richtung linear verstellt werden kann. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, den der Turbinenschaufel 10 gegenüberliegenden vertikalen Wandbereich 26 näher zum zu bearbeitenden Bauteilbereich 20 hin oder von diesem weg zu bewegen. Die Bewegung bzw. Verstellung des Wandbereichs 26 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer Druckluftquelle 28 und einer Zuführungsleitung 30, über welche ein den Wandbereich 26 tragendes kissenförmiges Element 32 aufgeblasen werden kann. Es ist klar, dass beim Zurückfahren des Wandbereichs 26 die Druckluft entsprechend abgelassen bzw. abgesaugt werden kann. Der Wandbereich 26 kann beispielsweise durch ein plattenförmiges Element gebildet sein, welches sich auf dem kissenförmigen Element 32 abstützt.
Insbesondere ist es jedoch auch denkbar, dass das kissenförmige Element 32 vom Wandbereich 26 selbst gebildet ist, bzw. dass das kissenförmige Element 32 den Wandbereich 26 umfasst. Der Wandbereich 26 bzw. das kis senförmige Element 32 bestehen hierzu aus einem flexibel nachgiebigen Material, insbesondere aus einem Gummimaterial, welches natürlich den mechanischen und thermischen Belastungen innerhalb der Strahlkammer standhalten muss. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, das kissenförmige Element 32 bzw. den Wandbereich 26 mit einer Beschichtung oder Abdeckung zu versehen, um insbesondere die erforderlichen mechanischen und thermischen Qualitätseigenschaften bereitstellen zu können.
An der der Ultraschall-Sonotrode 16 gegenüberliegenden horizontalen Oberseite 34 ist ein weiterer Wandbereich 36 der Kammerwand 12 beispielhaft dargestellt, der in seiner Winkeleinstellung verstellt werden kann. Hierzu ist wiederum ein hinter dem Wandbereich 36 positioniertes kissenförmiges Element 38 über eine Zuführungsleitung 40 mit der Druckluftquelle 28 verbunden. Ebenfalls ist es wiederum denkbar, dass das kissenförmige Element 38 selbst den Wandbereich 36 bildet. Durch die Verstellung des Winkels des Wandbereichs 36 ist es insbesondere möglich, das Strahlmittel beispielsweise Kugeln 42 beim Ultraschall-Kugelstrahlen in einem entsprechenden Winkel abzulenken und auf den zu bearbeitenden Bauteilbereich 20 der Turbinenschaufel 10 zu richten.
Weiterhin ist in 1 mit den Linien 44 gestrichelt dargestellt, dass die Kammerwand 12 auch insgesamt aus einem flexibel nachgiebigen Material, insbesondere einem Gummimaterial gestaltet werden kann. Mit anderen Worten kann die Kammerwand 12 demgemäß selbst als kissenförmiges Element ausgebildet werden, wobei die Kammerwand 12 ein oder mehrere, gegebenenfalls separate zu befüllende Kissenkammern umfassen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Kammerwand 12 über eine Zuführungsleitung 46 insgesamt in ihrer Größe zu variieren. Ist die Kammerwand 12 hingegen in mehrere Kissenkammern unterteil, so kann die Kammerwand 12 nicht nur in ihrer Größe, sondern vielmehr auch in ihrer Geometrie dadurch variiert werden, dass die einzelnen Kissenkammern unterschiedlich stark mit Druckluft aus dem Druckluftspeicher 28 befüllt werden. Die Kammerwand 12 kann dabei auf ihrer die Strahlkammer begrenzenden Innenseite mit Auskleidungen oder Beschichtungen versehen sein, um den durch die Kugeln 42 erzeugten thermischen und mechanischen Belastungen beim Ultraschall-Kugelstrahlen stand halten zu können.
In Zusammenschau mit 2, welche in einer schematischen Seitenansicht die die Strahlkammer begrenzende Kammwand 12 zeigt, wird die Hindurchführung des Bauteilbereichs 20 der entlang der Linie II-II in 1 geschnitten angedeutete Turbinenschaufel 10 näher erkennbar. Insbesondere wird erkennbar, dass der an die Wandöffnung 18 angrenzende umlaufende Wandbereich 48 (2) ebenfalls verstellbar ausgebildet ist. Hierzu ist der Wandbereich 48 als kissenförmiges Element ausgebildet, durch dessen Verstellung die Größe bzw. Geometrie der Wandöffnung 18 variiert werden kann. Hierzu ist der Wandbereich 48 wiederum aus einem flexibel nachgiebigen Material, insbesondere einem Gummimaterial gestaltet. Der Wandbereich 48 bildet dabei gegenüber der durch die Wandöffnung 18 hindurchgeführten Triebwirkschaufel 10 eine schematisch angedeutete Dichtung 50, mit welcher der Austritt von sich innerhalb der Strahlkammer befindenden Kugeln 42 vermieden werden kann. Weiterhin umfasst der verstellbare Wandbereich 48 im Kontaktbereich der Dichtung 50 ein ebenfalls schematisch angedeutetes umlaufendes Gleitelement 52, mit welchem beispielsweise ein Verschieben oder Drehen der Turbinenschaufel 10 innerhalb der Wandöffnung 18 möglich ist. Zur Positionierung der Turbinenschaufel 10 innerhalb der Strahlkammer wird dabei vorzugsweise die Wandöffnung 18 zunächst so eingestellt, dass diese größer ausgebildet ist als der lichte Querschnitt der Turbinenschaufel 10. Nachdem diese innerhalb der Strahlkammer positioniert ist, wird der Wandbereich 28 entsprechend so weit aufgeblasen, bis zuwischen der Turbinenschaufel 10 und der Kammerwand 12 die erwünschte Abdichtung gegen den Austritt von Kugeln 42 eintritt. Das Aufblasen des kissenförmigen Wandbereichs 48 erfolgt dabei über eine durch eine Druckluftquelle 54 gespeiste Zuführungsleitung 56.
Ist die Kammerwand 12 – wie durch die Linien 44 dargestellt – insgesamt aus einem flexibel nachgiebigen Material gestaltet, so kann der die Wandöffnung 18 umgebende Wandbereich 48 natürlich ebenfalls von der Kammerwand 12 selbst gebildet werden. Mit anderen Worten ist es also auch denkbar, eine insgesamt mit einem Gas zu befüllende Kammerwand 12 zu schaffen, welche sich dann an die Turbinenschaufel 10 anpasst.
Insgesamt bleibt festzuhalten, dass die vorbeschriebenen verstellbaren Wandbereiche 26, 36 und 48 getrennt, wie auch gemeinsam innerhalb der Strahlkammer vorgesehen sein können. Ebenfalls ist es denkbar, eine Kombination einer insgesamt mit Luft zu befüllenden Kammerwand 12 – gemäß den Linien 44 – mit einem separat zu befüllenden Wandbereich 26, 36 und 48 zu kombinieren.
Um einen Verlust von Kugeln 42 oder dergleichen Strahlmittel innerhalb der Strahlkammer ermitteln zu können, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Einrichtung 48 zur Ermittlung der Schallemission innerhalb der Strahlkammer angeordnet. Wird demgemäß ein Verlust an Kugeln 42 detektiert, so ist die Einrichtung 58 über eine Leitung 60 mit einer Einrichtung 62 zum Nachdosieren der sich innerhalb der Strahlkammer befindenden Kugeln 42 verbunden. Durch das gegebenenfalls erforderliche Nachfüllen von Kugeln 42 mittels der Einrichtung 62 wird sichergestellt, dass stets eine gleichbleibende Menge an Kugeln 42 bzw. dergleichen Strahlmittel innerhalb der Strahlkammer angeordnet ist, so dass ein äußerst gleichbleibendes und leicht reproduzierbares Oberflächenergebnis auch bei einer Vielzahl von Turbinenschaufeln 10 erreicht werden kann.

Claims

Strahlkammer zum Ultraschall-Kugelstrahlen von Bauteilen, insbesondere von Gasturbinen-Bauteilen (10), die zumindest mit einem die zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Bauteilbereich (20) innerhalb der Strahlkammer bzw. innerhalb einer Kammerwand (12) anzuordnen sind, welche die Strahlkammer räumlich begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Geometrie der Strahlkammer zumindest ein Wandbereich (26, 36, 48) der Kammerwand (12) verstellbar ausgebildet ist.
Strahlkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wandbereich (26, 36, 48) der Kammerwand (12) durch Aufblasen bzw. durch Befüllen mit Flüssigkeit oder Gas zu verstellen ist bzw. verstellbar ist.
Strahlkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwand (12) der Strahlkammer aus einem flexibel nachgiebigen Material, insbesondere einem Gummimaterial gestaltet ist.
Strahlkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwand (12) wenigstens eine Wandöffnung (18) zum Hindurchführen des die zu bearbeitende Oberfläche umfassenden Bauteilbereichs (20) umfasst, wobei der an die Wandöffnung (18) angrenzende Wandbereich (48) der Kammerwand (12) verstellbar ausgebildet ist.
Strahlkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Wandöffnung (18) angrenzende Wandbereich (48) der Kammerwand (12) gegenüber dem durch die Wandöffnung (18) hindurch geführten Bauteil (10) eine Dichtung (50) bildet, mit welcher der Austritt von sich innerhalb der Strahlkammer befindendem Strahlgut zu vermeiden ist.
Strahlkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontaktbereich der Dichtung (50) mit dem durch die Wandöffnung (18) hindurch geführten Bauteil (10) ein Gleitelement (52) vorgesehen ist.
Strahlkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ultraschall-Sonotrode (16) für das Beleunigen von sich innerhalb der Strahlkammer befindendem Strahlmittel, das insbesondere von Kugeln (42) gebildet wird, vorgesehen ist.
Strahlkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Strahlkammer eine Einrichtung (58) zur Ermittlung der Schallemission des Strahlguts vorgesehen ist.
Strahlkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (62) zum Nachdosieren des sich innerhalb der Strahlkammer befindenden Strahlguts vorgesehen ist.
Strahlkammer nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (62) zum Nachdosieren mit der Einrichtung (58) zur Ermittlung der Schallemission des Strahlguts verbunden ist.