DE102006058674B4

DE102006058674B4 - Apparatus and method for surface blasting a rotor of a gas turbine

Info

Publication number: DE102006058674B4
Application number: DE200610058674
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. Bayer; Thomas Dautl; Max Dr. Niegl; Thomas Peschke; Holger Polanetzki; Philipp THÜMMLER
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: DE102006058674A1; WO2008071166A1

Abstract

Vorrichtung zum Oberflächenstrahlen, insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen, eines um eine Rotationsachse (R) drehbaren Rotors, insbesondere einer Blisk (10), einer Gasturbine, mit zumindest einer Vibrationseinrichtung (54), welche eine das Strahlgut beaufschlagende Oberfläche (56) aufweist, und mit einer Haltevorrichtung (34), durch welche der Rotor (10) gegenüber der Oberfläche (56) der Vibrationseinrichtung (54) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (56) der Vibrationseinrichtung (54) und eine Senkrechte (S) der Rotationsachse (R) des Rotors (10) mittels der Haltevorrichtung (34) in einem Winkel (α) geneigt relativ zueinander positionierbar sind.Device for surface blasting, in particular for ultrasonic shot peening, of a rotor rotatable about a rotation axis (R), in particular a blisk (10), of a gas turbine, with at least one vibration device (54) which has a surface (56) which acts on the blasting material, and with a holding device (34), by means of which the rotor (10) can be positioned relative to the surface (56) of the vibration device (54), characterized in that the surface (56) of the vibration device (54) and a vertical (S) of the rotation axis (R) of the rotor (10) by means of the holding device (34) at an angle (α) inclined relative to each other can be positioned.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Oberflächenstrahlen, insbesondere zum Ultraschall-Kugelstrahlen, eines um eine Rotationsachse drehbaren Rotors, insbesondere einer Blisk, einer Gasturbine der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 15 angegebenen Art.The The invention relates to an apparatus and a method for surface blasting, in particular for ultrasonic shot peening, one about an axis of rotation rotatable rotor, in particular a blisk, a gas turbine of in the preambles of claims 1 and 15 specified type.

Eine derartige Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren sind bereits aus der EP 1 101 568 B1 als bekannt zu entnehmen, wobei die Rotorschaufeln eines als Blisk ausgebildeten Rotors zur Verbesserung ihrer Ermüdungsfestigkeit kugelgestrahlt werden. Dabei ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, an welcher der Rotor um seine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Durch Drehung des Rotors werden dessen Rotorschaufeln durch eine Strahlkammer geführt, an deren Unterseite eine Vibrationseinrichtung in Form einer Ultraschall-Sonotrode mit einer zumindest annähernd horizontal verlaufenden schwingenden Oberfläche angeordnet ist. Die Strahlkammer wird dabei sowohl axial – also im Bereich der Breitseiten des Rotors – wie auch radial – also im Bereich der Rotorschaufeln – der Blisk durch entsprechende Kammerwände begrenzt. Da insbesondere die radial des Rotors angeordneten Kammerwände der Strahlkammer – je nach Position der jeweiligen Rotorschaufeln – nicht im Stande sind, sämtliche Kugeln innerhalb der zentralen Strahlkammer zu halten, sind dieser in Radialrichtung des Rotors jeweils zwei weitere Kammern vor- bzw. nachgeordnet. Innerhalb dieser weiteren Kammern werden aus der zentralen und mit der Sonotrode bestückten Strahlkammer übertretende Kugeln gesammelt und über entsprechende Kanäle zurückgeführt.Such a device or such a method are already out of the EP 1 101 568 B1 as known, wherein the rotor blades of a rotor designed as a blisk are shot peened to improve their fatigue strength. In this case, a holding device is provided, on which the rotor is rotatably mounted about its axis of rotation. By rotating the rotor whose rotor blades are guided through a blasting chamber, on the underside of a vibration device in the form of an ultrasonic sonotrode is arranged with an at least approximately horizontally extending oscillating surface. The blasting chamber is thereby bounded both axially - ie in the area of the broad sides of the rotor - as well as radially - ie in the region of the rotor blades - the blisk by corresponding chamber walls. Since, in particular, the chamber walls of the blasting chamber, which are arranged radially to the rotor, are not capable of holding all the balls within the central blasting chamber, depending on the position of the respective rotor blades, they are each preceded or arranged in the radial direction of the rotor by two further chambers. Within these further chambers, balls passing over from the central beam chamber equipped with the sonotrode are collected and returned via corresponding channels.

Als problematische bei dieser bekannten Vorrichtung bzw. dem bekannten Verfahren ist der Umstand anzusehen, dass sich diese lediglich für ein beschränktes Anwendungsgebiet bzw. zur Bearbeitung von ganz bestimmten Oberflächenbereichen des Rotors eignen.When problematic in this known device or the known Procedure is the fact that these only for a limited field of application or for the treatment of very specific surface areas of the rotor are suitable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen eine Vielzahl von Oberflächenbereichen des Rotors besonders gleichmäßig gestrahlt bzw. verfestigt werden können.task The present invention is therefore an apparatus and a To provide method of the type mentioned, with which a variety of surface areas of the rotor blasted particularly evenly or solidified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a Device and a method with the features of claims 1 and 15 solved. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments The invention are specified in the respective dependent claims.

Um eine Vielzahl von Oberflächenbereichen des Rotors äußerst gleichmäßig und zuverlässig verfestigen zu können, ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Oberfläche der Vibrationseinrichtung und eine Senkrechte der Rotationsachse des Rotors mittels der Haltevorrichtung in einem Winkel geneigt relativ zueinander positionierbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierzu vor, dass zunächst die Oberfläche der Vibrationseinrichtung und die Senkrechte der Rotationsachse des Rotors in einem Winkel geneigt relativ zueinander positioniert werden, wonach der Oberflächenbereich durch das Oberflächenstrahlen bearbeitet wird.Around a variety of surface areas of the Rotor extremely even and reliable to be able to solidify it is in the device according to the invention provided that the surface of the Vibration device and a vertical axis of rotation of the Rotor by means of the holding device inclined at an angle relative can be positioned to each other. The inventive method sees For this, that first the surface the vibration device and the vertical axis of rotation of the rotor at an angle inclined relative to each other after which the surface area through the surface blasting is processed.

Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei Oberflächenstrahlen die Oberfläche der Vibrationseinrichtung in einem Winkel geneigt zu der durch den Rotor gebildeten Ebene bzw. umgekehrt der Rotor entsprechend gegenüber der Oberfläche der Vibrationseinrichtung angeordnet ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, auch im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse verlaufende Oberflächenbereiche des Rotors zuverlässig und gleichmäßig zu verfestigen. Ein weiterer Vorteil ist es, dass durch die schräge bzw. geneigte Anordnung der Oberfläche der Vibrationseinrichtung auch eine gleichzeitige Verfestigung von senkrecht aufeinander stehenden Oberflächenbereichen des Rotors möglich ist. So ist es beispielsweise möglich, gleichzeitig bzw. gleichermaßen gut den im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Rotors verlaufenden Scheibenkörper und einen demgegenüber quer – und insbesondere senkrecht – verlaufenden Wing zu verfestigen. Demzufolge lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur eine Vielzahl von Oberflächenbereichen des Rotors bearbeiten, sondern vielmehr ergibt sich ein besonders wirtschaftliches und einfaches Oberflächenstrahlen dadurch, dass mehrere nichtparallel zueinander stehende Oberflächenbereiche gleichzeitig und gleichermaßen gut verfestigt werden können.With In other words, it is provided according to the invention that surface radiation the surface the vibration device inclined at an angle to the by the Rotor formed plane or vice versa, the rotor corresponding to the surface of the Vibration device is arranged. This is for example possible, also substantially perpendicular to the axis of rotation extending surface areas the rotor reliable and solidify evenly. Another advantage is that by the oblique or inclined arrangement the surface the vibration device also a simultaneous solidification of perpendicular surface areas of the rotor is possible. For example, it is possible simultaneously or equally good substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor extending disk body and one in contrast across - and especially perpendicular - running Solidify Wing. Accordingly, can be with the inventive device not only process a variety of surface areas of the rotor, but rather, it results in a particularly economical and simple surface blasting in that several non-parallel surface areas simultaneously and equally can be solidified well.

Insbesondere bei quer bzw. senkrecht zueinander stehenden Oberflächenbereichen kann der Winkel der Oberfläche der Vibrationseinrichtung auf einfache Weise so gewählt werden, dass sich gleiche Winkelbeziehungen zwischen den beiden quer bzw. senkrecht zueinander stehenden Oberflächenbereichen des Rotors und der Oberfläche der Vibrationseinrichtung ergeben. Im Spezialfall, dass die beiden zu bearbeitenden Oberflächenbereiche etwa senkrecht aufeinander stehen, bedeutet dies, dass die Oberfläche der Vibrationseinrichtung beispielsweise in einem Winkel von 45° angeordnet wer den kann. Es ist ersichtlich, dass somit beide Oberflächenbereiche unter annähernd gleichen Bedingungen bzw. mit annähernd gleicher Strahlintensität mit dem Strahlgut beaufschlagt werden können.Especially in transversely or perpendicular to each other surface areas can the angle of the surface the vibration device can be chosen in a simple way so that equal angular relationships between the two transverse or vertical mutually standing surface areas of the rotor and the surface give the vibration device. In the special case that the two to be processed surface areas approximately perpendicular to each other, it means that the surface of the Vibration device, for example, arranged at an angle of 45 ° can be. It can be seen that thus both surface areas under approximate same conditions or with approximately the same beam intensity with the Blasting material can be applied.

Ein weiterer Vorteil der geneigten Anordnung der Oberfläche der Vibrationseinrichtung ist es, dass beispielsweise die Scheibe einer Blisk von beiden Seiten her gleichzeitig mit Strahlgut beaufschlagt werden kann, indem zwei entsprechend geneigte Vibrationseinrichtungen verwendet werden. Durch die Neigung ergibt sich der notwendige Freiraum, damit eine gleichzeitige Bearbeitung auf beiden Seiten der Scheibe erfolgen kann. Dies hat insbesondere bei dünnwandigen Bauteilbereichen den großen Vorteil, dass diese synchron beidseitig verfestigt werden können, so dass sich kein Verzug oder eine ungleichmäßige Verfestigung ergibt. Durch die geneigte Anordnung der Oberfläche der Vibrationseinrichtung lässt sich schließlich auch erreichen, dass Hinterschneidungen zwischen den beiden quer zueinander stehenden Oberflächenbereichen des Rotors effektiv verfestigt werden können.Another advantage of the inclined arrangement of the surface of the vibration device is that For example, the disc of a Blisk can be applied simultaneously from both sides with blasting material by two appropriately inclined vibration devices are used. Due to the inclination results in the necessary free space, so that a simultaneous processing can be done on both sides of the disc. This has the great advantage, in particular with thin-walled component regions, that they can be synchronously solidified on both sides so that there is no distortion or uneven solidification. Finally, due to the inclined arrangement of the surface of the vibration device, it is also possible to achieve that undercuts between the two transverse surface regions of the rotor that are transverse to one another can be effectively solidified.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als insbesondere vorteilhaft gezeigt, wenn die Oberfläche der Vibrationseinrichtung und die Senkrechte der Rotationsachse des Rotors in einem Winkel von zwischen etwa 20° und etwa 70° – also in einem Winkel von 45° +/– 25° – relativ zueinander positionierbar sind bzw. positioniert werden. In einem derartigen Winkel lassen sich die beiden quer zueinander stehenden Oberflächenbereiche des Rotors besonders effektiv und gleichmäßig verfestigen. Eine besonders gute Verfestigung lässt sich erreichen, wenn die Oberfläche der Vibrationseinrichtung und die Senkrechte der Rotationsachse des Rotors in einem Winkel von zwischen etwa 30° und etwa 60°, und im Besonderen zwischen 40° und 50° zueinander angeordnet sind.In Another embodiment of the invention, it has as particular shown advantageous when the surface of the vibrating device and the perpendicular of the axis of rotation of the rotor at an angle from between about 20 ° and about 70 ° - ie in an angle of 45 ° +/- 25 ° - relative are positioned or positioned to each other. In such a Angle can be the two transverse surface areas solidify the rotor particularly effectively and evenly. A special good solidification leaves reach when the surface the vibration device and the vertical axis of rotation the rotor at an angle of between about 30 ° and about 60 °, and in particular between 40 ° and 50 ° to each other are arranged.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verteilungseinrichtung vorgesehen, mit welcher das Strahlgut über die Oberfläche der Vibrationseinrichtung verteilbar ist. Durch eine derartige Verteilungseinrichtung wird der Tendenz des Strahlguts entgegengewirkt, sich in Richtung der tiefsten Stelle der Oberfläche der Vibrationseinrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten wird durch die Verteilungseinrichtung erreicht, dass das Strahlgut sich gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Vibrationseinrichtung bzw. der Sonotrode verteilt, so dass sich im Ergebnis eine gleichmäßige Oberflächenstrahlung über die gesamte Breite der zu verfestigenden Oberflächenbereiche des Rotors realisieren lässt.In Another embodiment of the invention is a distribution device provided with which the blasting material over the surface of Vibrating device is distributable. By such a distribution device the tendency of the blasting material is counteracted, in the direction the lowest point of the surface to move the vibrator. In other words, through the distribution device ensures that the blasting material is uniform over the entire surface the vibrating device or the sonotrode distributed so that in the result a uniform surface radiation over the Whole width of the surface areas of the rotor to be solidified can be realized.

Eine besonders einfache Verteilungseinrichtung lässt sich dabei realisieren, wenn diese eine das Strahlgut beaufschlagende Oberfläche umfasst, mit der dieses über die Oberfläche der Vibrationseinrichtung zu verteilen ist. Eine derartige Oberfläche kann ebenfalls durch eine Sonotrode, durch einen so genannten Flapper, einen Piezoshacker oder eine schwingende Platte oder Membran realisiert werden.A Particularly simple distribution device can be realized thereby, if this comprises a surface which acts on the blasting material, with this over the surface the vibration device is to be distributed. Such a surface can also through a sonotrode, through a so-called flapper, a piezoshacker or a vibrating plate or membrane can be realized.

Alternativ hierzu kann die Verteilungseinrichtung auch mit einem komprimierten Medium, insbesondere mit Pressluft betrieben werden, mit welchem das Strahlgut über die Oberfläche der Vibrationseinrichtung verteilt werden kann. Das komprimierte Medium kann dabei auf einfache Weise so eingestellt werden, dass sich eine gleichmäßige Verteilung des Strahlguts auch an den oberen Stellen der Oberfläche der Vibrationseinrichtung ergibt.alternative For this purpose, the distribution device can also be used with a compressed Medium, in particular operated with compressed air, with which the Blasting material over the surface the vibration device can be distributed. The compressed Medium can be easily adjusted so that a uniform distribution of the blasting material also at the upper points of the surface of the Vibration device results.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens einen Vibrationseinrichtung eine Strahlkammer zugeordnet, in welcher der Oberflächenbereich einer Scheibe des Rotors, insbesondere eine Blisk-Scheibe, bearbeitbar ist. Erfahrungsgemäß ist es gerade äußerst schwierig, die Scheibe einer Blisk zu bearbeiten bzw. zu verfestigen. Erfahrungsgemäß weist nämlich die Scheibe der Blisk eine Vielzahl von quer zueinander verlaufenden Oberflächenbereichen – etwa im Bereich von Wings oder im Unterplattformbereich – auf, so dass bisher im Stand der Technik mehrere Aufspannungen der Scheibe erforderlich waren, um alle Oberflächenbereiche gleichmäßig mittels der bislang üblicherweise verwendeten horizontalen Oberfläche der Vibrationseinrichtung zu verfestigen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der geneigt angeordneten Oberfläche der Vibrationseinrichtung lässt sich demzufolge ein Umspannen vermeiden, so dass die quer zueinander verlaufenden Oberflächenbereiche der Scheibe inklusive ihrer Hinterschneidungen nunmehr in einem Arbeitsgang verfestigt werden können.In Another embodiment of the invention is the at least one vibration device associated with a blasting chamber in which the surface area a disc of the rotor, in particular a blisk disc, machinable is. Experience has it just extremely difficult to edit or consolidate the disc of a blisk. Experience shows namely the disk of the blisk a variety of transverse to each other Surface areas - about in Range of wings or in the lower platform area - on, so far in the state of Technique several spans of the disc were required to all surface areas evenly by means of the usual one used horizontal surface to solidify the vibration device. By the device according to the invention with the inclined surface of the vibration device let yourself Consequently, avoid re-clamping, so that the transverse to each other surface areas the disc including its undercuts now in one operation can be solidified.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich dabei eine besonders einfache und zuverlässige Abdichtung bzw. Begrenzung der Strahlkammer erreichen lassen, indem jeweils eine Kammerwand nahe einer Nabe der Scheibe, nahe eines quer zum Scheibenkörper der Scheibe verlaufenden Scheibenteils, insbesondere eines Wings, oder nahe eines Unterblattformbereichs endet. In diesen Bereichen ist eine definierte und rotationssymmetrische Anlagekante gegeben, an welcher die jeweilige Kammerwand entsprechend dicht anliegen kann. Die Kammerwände sind dabei vorzugsweise zumindest so nahe an die Scheibe herangeführt, dass sich ein Spalt mit einer Dicke kleiner des halben Durchmessers des Strahlguts – beispielsweise der Strahlkugeln – erreichen lässt. Hierdurch wird ein Austritt des Steuerguts verunmöglicht.In Another embodiment of the invention has a special simple and reliable sealing or limit the blasting chamber can be achieved by each a chamber wall near a hub of the disc, near a transverse to the disc body of the disc Disc extending disc part, in particular a wing, or near a bottom sheet area ends. In these areas is one defined and rotationally symmetrical contact edge given, on which the respective chamber wall can fit tightly. The chamber walls are preferably brought at least so close to the disc, that a gap with a thickness smaller than half the diameter of Blasting - for example the jet balls - reach leaves. As a result, an exit of the tax asset is impossible.

In einer Ausführungsform der Erfindung können die Kammerwände darüber hinaus an ihrer dem Rotor zugewandten Stirnseite mit einer zugeordneten Dichtung, insbesondere einer elastischen Dichtung, versehen sein, so dass sich ein Austritt von Strahlgut besonders zuverlässig vermeiden lässt.In an embodiment of the invention the chamber walls about that also at its end facing the rotor with an associated Seal, in particular an elastic seal, be provided so that escape of blasting material is particularly reliable leaves.

Darüber hinaus lässt sich durch eine flexible Kammerabdichtung der Justieraufwand für die Kammer deutlich reduzieren, da die Toleranzen durch das flexible Dichtungsmaterial ausgeglichen werden. Die flexible Dichtung kann vorzugsweise eine Gummileiste sein oder aus einem aufblasbaren Balg oder aus einer Bürste bestehen, oder eine solche aufweisen.In addition, can be significantly reduced by a flexible chamber sealing the adjustment effort for the chamber, since the tolerances by the flexible sealing material to be compensated. The flexible seal may preferably be a rubber strip or consist of or include an inflatable bladder or a brush.

Ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung darüber hinaus eine Haltevorrichtung vorgesehen, an welcher der Rotor um seine Rotationsachse drehbar gegenüber der Vibrationseinrichtung gelagert ist, so kann der zu bearbeitende Oberflächenbereich des Rotors – beispielsweise dessen Scheibe – in einfacher Weise in einem Arbeitsschritt dadurch bearbeitet werden, dass der Rotor entsprechend um seine Rotationsachse schrittweise oder kontinuierlich gedreht wird.is in a further embodiment of the invention, moreover, a holding device provided, on which the rotor rotatable about its axis of rotation relative to the Vibration device is stored, so can be processed surface area of the rotor - for example its disc - in be easily processed in one step, that the rotor gradually according to its axis of rotation or is rotated continuously.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Strahlkammern vorgesehen, in welchen zwei nebeneinander liegende Oberflächenbereiche auf einer Seite der Scheibe des Rotors, insbesondere einer Blisk-Scheibe, zu bearbeiten sind. Hierdurch ist es zunächst möglich, die Scheibe über ihre gesamte radiale Höhe in einem Arbeitsschritt zu bearbeiten, wobei durch die beiden Strahlkammern die nebeneinander liegenden Oberflächenbereiche spezifisch bearbeitet werden können. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Strahlgut innerhalb der einen Strahlkammer entsprechend anders zu dosieren bzw. zu beschleunigen als in der anderen Strahlkammer.In Further embodiment of the invention, two jet chambers are provided, in which two adjacent surface areas on one side the disc of the rotor, in particular a blisk disc to edit are. This is it first possible, the disc over their entire radial height to be processed in one work step, whereby through the two jet chambers specifically processes the adjacent surface areas can be. This makes it possible, for example, the blasting within to dose or accelerate a blasting chamber according to different as in the other blasting chamber.

Eine besonders einfache Anordnung der beiden Strahlkammern lässt sich dabei realisieren, indem die beiden Strahlkammern lediglich über eine mittlere Kammerwand voneinander unterteilt sind.A a particularly simple arrangement of the two jet chambers can be realize by the two beam chambers only over a middle Chamber wall are divided from each other.

Jede der beiden Strahlkammern kann dabei über eine separate, jeweils eine schwingende Oberfläche aufweisende Vibrationseinrichtung insbesondere in Form einer Ultraschall-Sonotrode verfügen. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, ein und dieselbe Sonotrode für beide Strahlkammern zu verwenden.each the two jet chambers can be via a separate, respectively a vibrating surface having vibration device, in particular in the form of an ultrasonic sonotrode feature. alternative would it be but also conceivable, one and the same sonotrode for both To use blasting chambers.

Eine besonders einfache Anordnung der beiden Sonotroden bzw. deren Oberflächen lässt sich realisieren, indem diese in ein und derselben Ebene verlaufen. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, die schwingenden O berflächen der beiden Vibrationseinrichtungen der jeweiligen Strahlkammern unterschiedlich geneigt anzuordnen.A particularly simple arrangement of the two sonotrodes or their surfaces can be realized, by running in one and the same plane. But it would be the same also conceivable, the oscillating O berflächen of the two vibration devices to arrange the respective blasting chambers differently inclined.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens zwei Strahlkammern vorgesehen sind, in welchen zwei Oberflächenbereiche auf entgegengesetzten Seiten der Scheibe des Rotors, insbesondere der Blisk-Scheibe, zu bearbeiten sind. Insbesondere bei dünnwandigen Teilen bzw. Bauteilbereichen hat dies den Vorteil, dass sich auf beiden Seiten eine gleichzeitige und gleichmäßige Verfestigung ergibt, so dass die Gefahr von geometrischen Verzügen möglichst gering bleibt.Finally has it is shown to be advantageous if at least two jet chambers are provided, in which two surface areas on opposite Sides of the disc of the rotor, in particular the blisk disc, to edit are. Especially with thin-walled Parts or component areas, this has the advantage that on both sides gives a simultaneous and uniform solidification, so that the risk of geometric distortions remains as low as possible.

Es ist klar, dass die vorstehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen Vorteile auch für das erfindungsgemäße Verfahren gelten.It it is clear that the above related to the device described benefits also for the inventive method be valid.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of two preferred embodiments as well as from the drawings; these show in:

1 eine schematische Perspektivansicht auf einen ausschnittsweise geschnitten dargestellten Rotor einer Gasturbine in Form einer Blisk, welche mittels einer lediglich schematisch angedeuteten Haltevorrichtung um ihre Rotationsachse drehbar gehalten ist, wobei im Bereich der Scheibe der Blisk schematisch angedeutete Strahlkammern erkennbar sind, in welchen Oberflächenbereiche der Blisk-Scheibe – beispielsweise der Unterplattformbereich, Wings und Bereiche des Scheibenkörpers – durch Oberflächenstrahlen behandelbar sind; 1 a schematic perspective view of a partially sectioned rotor shown a gas turbine in the form of a blisk, which is rotatably supported about its axis of rotation by means of a merely schematically indicated holding device, wherein in the region of the disc of the blisk schematically indicated blasting chambers can be seen in which surface areas of the blisk disc - For example, the sub-platform area, wings and areas of the disk body - are treatable by surface blasting;

2 eine schematische Schnittansicht durch die Blisk gemäß 1, wobei die in 1 auf der rechten Seite der Blisk-Scheibe angeordnete Strahlkammer mit einer zugeordneten Vibrationseinrichtung schematisch angedeutet ist, über deren schwingende Oberfläche das Strahlgut beschleunigbar ist; und in 2 a schematic sectional view through the blisk according to 1 , where the in 1 on the right side of the blisk disk arranged blasting chamber is schematically indicated with an associated vibration means, on the vibrating surface of the blasting material can be accelerated; and in

3 eine schematische Schnittansicht durch die in 1 auf der linken Seite der Blisk-Scheibe angeordneten Strahlkammern, in welchen nebeneinander liegende Oberflächenbereiche der Blisk-Scheibe verfestigbar sind. 3 a schematic sectional view through the in 1 arranged on the left side of the blisk disk jet chambers in which adjacent surface areas of the blisk disk are solidifiable.

In 1 ist in einer schematischen und ausschnittsweisen Perspektivansicht ein drehbarer Rotor einer Gasturbine in Form einer Blisk 10 schematisch erkennbar. In Zusammenschau mit den 2 und 3, welche jeweils in einer schematischen Schnittansicht die Blisk 10 zeigen, werden die grundsätzlichen Einzelbereiche der Blisk 10 näher erkennbar. Dabei wird insbesondere eine Blisk-Scheibe 12 ersichtlich, an deren Außenumfangsseite eine Vielzahl von Rotorschaufeln 14 angeordnet sind. Von der Blisk-Scheibe 12 ist im Wesentlichen eine in den 2 und 3 linienförmig dargestellte, außenumfangsseitige Plattform 16 erkennbar, an welche sich radial nach innen ein Unterplattformbereich 18 anschließt. Der Unterplattformbereich 18 geht radial in Richtung nach innen in einen Scheibenhals 20 über, der den Unterplattformbereich 18 mit einem Scheibenkörper 22 verbindet. Das radiale innere Ende des Scheibenkörpers 22 wird durch eine Nabe 24 gebildet, welche ein Gegengewicht zu den Rotorschaufeln 14 darstellt. Vom Unterplattformbereich 18 bzw. vom Scheibenhals 20 steht auf der rechten Seite der Blisk-Scheibe 12 ein erster Wing 26 ab, der im Querschnitt im Wesentlichen winkelförmig ausgebildet ist. In einem – in radialer Richtung betrachtet – mittleren Bereich des Scheibenkörpers 22 steht ein weiterer Wing 28 auf der linken Seite der Blisk-Scheibe 12 ab, der einen winkelförmigen Bereich 30 sowie einen diesen mit dem Scheibenkörper 22 verbindenden Steg 32 umfasst, der in einem Winkel α von etwa 45° gegenüber dem Scheibenkörper 22 absteht. Die Blisk 10 ist insgesamt um eine Rotationsachse R drehbar bzw. rotationssymmetrisch ausgebildet.In 1 is a schematic and partial perspective view of a rotatable rotor of a gas turbine in the form of a blisk 10 schematically recognizable. In synopsis with the 2 and 3 , which in each case in a schematic sectional view of the blisk 10 show, the basic individual areas of the blisk 10 closer recognizable. In particular, a blisk disk is used 12 can be seen on the outer peripheral side of a plurality of rotor blades 14 are arranged. From the blisk disk 12 is essentially one in the 2 and 3 line-shaped, outer peripheral side platform 16 recognizable, to which a radially inward sub-platform area 18 followed. The sub-platform area 18 goes radially inward towards a disk neck 20 over, which is the sub-platform area 18 with a disk body 22 combines. The radial inner end of the disk body 22 is through a hub 24 formed, which is a counterweight to the rotor blades 14 represents. From the under deck area 18 or from the disc neck 20 is on the right side of the blisk disk 12 a first wing 26 from, which is formed in cross-section substantially angled. In a - viewed in the radial direction - middle portion of the disk body 22 there is another wing 28 on the left side of the blisk disk 12 starting from an angle-shaped area 30 and a this with the disk body 22 connecting footbridge 32 comprising, at an angle α of about 45 ° relative to the disk body 22 projects. The blisk 10 is a total of about a rotational axis R rotatable or rotationally symmetrical.

Von einer Vorrichtung zum Kugelstrahlen der Blisk-Scheibe 12 ist in 1 eine Haltevorrichtung 34 durch zwei symbolisch angedeutete Lagerböcke 36 erkennbar, über welche die Blisk 10 um die Rotationsachse R drehbar gehalten bzw. gelagert ist.From a device for shot peening the blisk disk 12 is in 1 a holding device 34 by two symbolically indicated bearing blocks 36 recognizable over which the blisk 10 is rotatably supported or supported about the rotation axis R.

Neben der Haltevorrichtung 34 umfasst die Vorrichtung zum Kugelstrahlen vorliegend drei Strahlkammern 38, 40, 42, welche insbesondere in Zusammenschau mit den 2 und 3 näher erkennbar sind. Die Strahlkammer 38 dient dabei zum Kugelstrahlen eines Oberflächenbereichs 44 auf der rechten Seite der Blisk-Scheibe 12. Die beiden Strahlkammern 40, 42 dienen zum Kugelstrahlen von nebeneinander liegenden Oberflächenbereichen 46, 48 auf der linken Seite der Blisk-Scheibe 12. Aus 2 ist erkennbar, dass die Strahlkammer 38 im Wesentlichen durch zwei Kammerwände 50, 52 begrenzt ist. Die obere Kammerwand 50 endet dabei nahe des quer zum Scheibenkörper 22 verlaufenden Wings 26. Die untere Kammerwand 52 endet naher der Nabe 24 der Blisk-Scheibe 12. Dabei ist erkennbar, dass die untere Kammerwand 52 gegenüber einer Senkrechten S zur Rotationsachse nach links versetzt positioniert ist.Next to the holding device 34 In the present case, the device for shot peening comprises three jet chambers 38 . 40 . 42 which, in particular in conjunction with the 2 and 3 can be seen more clearly. The blasting chamber 38 serves for shot peening of a surface area 44 on the right side of the blisk disk 12 , The two jet chambers 40 . 42 are used for shot peening of adjacent surface areas 46 . 48 on the left side of the blisk disk 12 , Out 2 it can be seen that the blasting chamber 38 essentially through two chamber walls 50 . 52 is limited. The upper chamber wall 50 it ends near the transverse to the disk body 22 running wings 26 , The lower chamber wall 52 ends near the hub 24 the blisk disk 12 , It can be seen that the lower chamber wall 52 is positioned offset to the left relative to a vertical S to the axis of rotation.

Die Senkrechte S verläuft – wie insbesondere aus den 2 und 3 erkennbar ist – in einer Mittelebene der Blisk 10. Demzufolge verläuft die Senkrechte S in einer Mittelebene der Blisk-Scheibe 12 bzw. insbesondere des Scheibenkörpers 22.The vertical S runs - as in particular from the 2 and 3 is recognizable - in a median plane of the blisk 10 , As a result, the perpendicular S extends in a median plane of the blisk disk 12 or in particular the disk body 22 ,

Neben den beiden Kammerwänden 50, 52 ist der Strahlkammer 38 eine Vibrationseinrichtung 54 in Form einer Ultraschall-Sonotrode zugeordnet, von der in den Figuren lediglich ein das Strahlgut beaufschlagendes Deckelement bzw. dessen Oberfläche 56 dargestellt ist. Die Oberfläche 56 schwingt dabei, wie durch den Pfeil 57 dargestellt – senkrecht zu ihrer aufgespannten Ebene. Die Vibrationseinrichtung 54 wird dabei seitlich durch die Kammerwände 50, 52 begrenzt.Next to the two chamber walls 50 . 52 is the blasting chamber 38 a vibration device 54 assigned in the form of an ultrasonic sonotrode, of which in the figures, only one of the blasting material acting on the cover element and its surface 56 is shown. The surface 56 vibrates as if by the arrow 57 shown - perpendicular to its plane spanned. The vibration device 54 becomes laterally through the chamber walls 50 . 52 limited.

Aus 2 ist erkennbar, dass die Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 in einem Winkel α von etwa 45° gegenüber der Senkrechten S der Rotationsachse R des Rotors 10 angeordnet ist. Demzufolge ist die Oberfläche 56 auch gegenüber der Rotationsachse R in einem Winkel von etwa 45° geneigt. Durch die Neigung der Oberfläche 56 ist es möglich, den gesamten Oberflächenbereich 44 auf der rechten Seite der Blisk-Scheibe 12, welcher im Wesentlichen aus einem vertikalen Oberflächenbereich 44a (Scheibenkörper 22) und einem horizontalen Oberflächenbereich 44b (Wing 26) besteht, gleichmäßig einer Kugelstrahlung zu unterziehen. Durch die Anordnung der Oberfläche 57 ist es demzufolge möglich, auch rechtwinklig zueinander stehende Oberflächenbereiche 44a, 44b effektiv zu verfestigen. Durch die entsprechend abprallenden Kugeln wird darüber hinaus erreicht, dass auch Hinterschneidungen im Bereich des Wings 26 gleichmäßig verfestigt werden. Darüber hinaus wird auch der mit einem Radius versehene Bereich nahe des Scheibenhalses 20 gleichmäßig verfestigt.Out 2 is recognizable that the surface 56 the vibration device 54 at an angle α of about 45 ° with respect to the vertical S of the axis of rotation R of the rotor 10 is arranged. As a result, the surface is 56 also inclined with respect to the rotation axis R at an angle of about 45 °. Due to the inclination of the surface 56 is it possible to cover the entire surface area 44 on the right side of the blisk disk 12 which essentially consists of a vertical surface area 44a (Disc body 22 ) and a horizontal surface area 44b (Wing 26 ) is to be subjected evenly to a shot peening. By the arrangement of the surface 57 It is therefore possible, even perpendicular surface areas 44a . 44b effectively solidify. By correspondingly rebounding balls is also achieved that also undercuts in the wings 26 be solidified uniformly. In addition, the radiused area near the disc neck also becomes 20 evenly solidified.

Die beiden Kammerwände 50, 52 sind vorliegend entsprechend rechtwinklig zur Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 angeordnet. Dabei haben die beiden Kammerwände 50, 52 – in Draufsicht betrachtet – die Form von Kreisringsegmenten, so dass diese über einen entsprechenden Winkelbereich der Blisk 10 an deren Blisk-Scheibe 12 anschließen. Neben den beiden Kammerwänden 50, 52 ist die Strahlkammer 38 durch zwei an einer jeweiligen Stirnseite 58 angeordnete Kammerwände verschlossen, welche in den Figuren nicht dargestellt sind. Die Abdichtung der Kammerwände 50, 52 zur Blisk-Scheibe 12 kann durch eine genaue Spalteinstellung erfolgen, wobei der Spalt vorzugsweise so bemessen ist, dass dieser kleiner als der halbe Kugeldurchmesser des Strahlguts ist. Außerdem können – wie vorliegend dargestellt – die Kammerwände 50, 52 an ihrer der Blisk-Scheibe 12 zugewandten Stirnseite mit einer Dichtung 60 versehen sein, die einen unerwünschten Austritt von Strahlgut verhindert. Hierbei sind insbesondere Stoff- oder Silikondichtungen, oder aber Kunststoff- bzw. Gummidichtlippen denkbar.The two chamber walls 50 . 52 are present in accordance with perpendicular to the surface 56 the vibration device 54 arranged. The two chamber walls have 50 . 52 - Viewed in plan view - the shape of circular ring segments, so that these over a corresponding angular range of the blisk 10 at their blisk disk 12 connect. Next to the two chamber walls 50 . 52 is the blasting chamber 38 by two at a respective end face 58 arranged chamber walls closed, which are not shown in the figures. The sealing of the chamber walls 50 . 52 to the blisk disk 12 can be done by an accurate gap setting, wherein the gap is preferably dimensioned so that it is smaller than half the ball diameter of the blasting material. In addition - as shown here - the chamber walls 50 . 52 at her blisk disk 12 facing end face with a seal 60 be provided that prevents unwanted escape of blasting material. Here, in particular fabric or silicone seals, or plastic or rubber sealing lips are conceivable.

Damit sich die Kugeln bzw. das andersartige Strahlgut nicht auf unerwünschte Weise im Bereich der unteren Kammerwand 52 sammelt, ist eine in 2 lediglich schematisch angedeutete Verteilungseinrichtung 62 vorgesehen, mit welcher das Strahlgut über die Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 gleichmäßig verteilbar ist. Die Verteilungseinrichtung 62 umfasst vorliegend eine das Strahlgut beaufschlagende Oberfläche 64 mit der das Strahlgut in Richtung der oberen Kammerwand 50 bewegt wird. Die schwingende Oberfläche 64 kann beispielsweise durch eine weitere Sonotrode, einen sogenannten Flapper, einen sogenannten Piezoshacker oder eine schwingende Platte oder Membran realisiert werden. Alternativ hierzu kann die Verteileinrichtung 62 mit einem komprimierten Medium, insbesondere mit Pressluft betrieben werden, mit welchem das Strahlgut bzw. die Kugeln über die Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 gleichmäßig zu verteilen sind.Thus, the balls or the other type of blasting material not undesirable in the region of the lower chamber wall 52 collects, is one in 2 only schematically indicated distribution device 62 provided with which the blasting material over the surface 56 the vibration device 54 is evenly distributed. The distribution facility 62 in the present case comprises a surface which acts on the blasting material 64 with the blasting material in the direction of the upper chamber wall 50 is moved. The vibrating surface 64 can be realized for example by another sonotrode, a so-called flapper, a so-called piezo hacker or a vibrating plate or membrane. Alternatively, the distribution device 62 with a compressed medium, be operated in particular with compressed air, with which the blasting material or the balls over the surface 56 the vibration device 54 evenly distributed.

Je nachdem, wie die Oberflächenbereiche 44a, 44b angeordnet bzw. zueinander geneigt sind, kann die Oberfläche 56 auch in einem anderen Winkel α als 45° gegenüber der Senkrechten S geneigt sein. Insbesondere ist es dabei denkbar, die Oberfläche 56 in einem Winkel α von 45° +/– 25° zur Senkrechten S geneigt anzuordnen. Die Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 und die Senkrechte S der Rotationsachse R des Rotors 10 können im Besonderen in einem Winkel von zwischen etwa 30° und etwa 60°, und insbesondere zwischen 40° und 50° zueinander angeordnet sein.Depending on how the surface areas 44a . 44b arranged or inclined to each other, the surface can 56 be inclined at a different angle α than 45 ° relative to the vertical S. In particular, it is conceivable that the surface 56 at an angle α of 45 ° +/- 25 ° to the vertical S inclined to arrange. The surface 56 the vibration device 54 and the vertical S of the rotation axis R of the rotor 10 may in particular be arranged at an angle of between about 30 ° and about 60 °, and in particular between 40 ° and 50 ° to each other.

Aus 1 ist nun erkennbar, dass die mittels der Haltevorrichtung 34 gehaltene Blisk 10 kontinuierlich oder Schrittweise gedreht werden kann, so dass der gesamte Oberflächenbereich 44 auf der rechten Seite der Blisk-Scheibe 12 gleichmäßig verfestigt wird. Durch die geneigt angeordnete Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 wird erreicht, dass die annähernd gesamte rechte Seite der Blisk-Scheibe 12 mittels der Strahlkammer 38 bearbeitet werden kann. Insbesondere ist ein Umspannen der Blisk 10 zum Bearbeiten der Oberflächenbereiche 44a und 44b nicht mehr erforderlich.Out 1 is now apparent that the means of the holding device 34 held blisk 10 can be rotated continuously or stepwise, so that the entire surface area 44 on the right side of the blisk disk 12 is solidified uniformly. Due to the inclined surface 56 the vibration device 54 This achieves that approximately the entire right side of the blisk disk 12 by means of the blasting chamber 38 can be edited. In particular, a re-tensioning of the blisk 10 for editing the surface areas 44a and 44b not necessary anymore.

In 3 sind die beiden Strahlkammern 40, 42 auf der linken Seite der Blisk-Scheibe 12 erkennbar. In den beiden Strahlkammern 40, 42 sind die beiden radial nebeneinander liegenden Oberflächenbereiche 46, 48 der Blisk-Scheibe 12 zu verfestigen. Neben einer unteren Kammerwand 66, welche im Wesentlichen formidentisch zur unteren Kammerwand 52 ausgebildet ist, ist eine mittlere Kammerwand 68 und eine obere Kammerwand 70 vorgesehen. Die mittlere Kammerwand 68 grenzt dabei an den Wing 28 und die obere Kammerwand 70 grenzt an den Unterplattformbereich 18 an. Alle drei Kammerwände 66, 68, 70 sind wiederum mit Dichtungen 60 versehen, welche bereits im Zusammenhang mit 2 beschrieben worden sind. Darüber hinaus verlaufen die drei Kammerwände 66, 68, 70 im Wesentlichen parallel zueinander. Es ist erkennbar, dass die mittlere Kammerwand 68 sowohl als Begrenzungswand der oberen Strahlkammer 40 wie auch der unteren Strahlkammer 42 dient. Jede der beiden Strahlkammern 40, 42 verfügt vorliegend über eine separate Vibrationseinrichtung 54 mit einer schwingenden Oberfläche 56. Auch hier ist als Vibrationseinrichtung 54 insbesondere eine Ultraschall-Sonotrode vorgesehen, mit welcher Strahlgut in Form von Kugeln beschleunigt werden kann. Die Oberflächen 56 verlaufen wiederum parallel zu den Kammerwänden 66, 68, 70. Eine Besonderheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es, dass die beiden Oberflächen 56 der beiden Strahlkammern 40, 42 hier in einer gemeinsamen Ebene liegen. Demzufolge weisen beide Oberflächen 56 wiederum eine Neigung von etwa 45° gegenüber der Senkrechten S bzw. der Rotationsachse R der Blisk 10 auf. Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es jedoch zu betrachten, dass die Oberflächen 56 in einem Winkel α von zwischen 30° und 70° gegenüber der Senkrechten S geneigt angeordnet sein können. Dabei können die beiden Oberflächen 56 der beiden Strahlkammern 40, 42 auf unterschiedliche Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten S aufweisen. Beide Strahlkammern 40, 42 verfügen wiederum über eine Verteileinrichtung 62 mit einer schwingenden Oberfläche 64, über welche gewährleistet wird, dass das Strahlgut gleichmäßig verteilt über die jeweilige Oberfläche 56 vorliegt. In der oberen Strahlkammer 40 wird der radial äußere Oberflächenbereich 46 verfestigt, welcher im Wesentlichen einen Oberflächenbereich 46a im Unterplattformbereich 18, einen Oberflächenbereich 46b des Scheibenkörpers 22 sowie einen Oberflächenbereich 46c oberseitig des Wings 28 umfasst. Innerhalb der Strahlkammer 42 wird der radial innere Oberflächenbereich 48 verfestigt, welcher im Wesentlichen einen Oberflächenbereich 48a unterseitig des Wings 28, einen Oberflächenbereich 48b des Scheibenkörpers 22 sowie einen Oberflächenbereich 48c der Nabe 24 umfasst.In 3 are the two jet chambers 40 . 42 on the left side of the blisk disk 12 recognizable. In the two blasting chambers 40 . 42 are the two radially adjacent surface areas 46 . 48 the blisk disk 12 to solidify. Next to a lower chamber wall 66 which are substantially identical in shape to the lower chamber wall 52 is formed, is a middle chamber wall 68 and an upper chamber wall 70 intended. The middle chamber wall 68 it borders on the wing 28 and the upper chamber wall 70 adjoins the lower deck area 18 at. All three chamber walls 66 . 68 . 70 are in turn with seals 60 which already associated with 2 have been described. In addition, the three chamber walls run 66 . 68 . 70 essentially parallel to each other. It can be seen that the middle chamber wall 68 both as a boundary wall of the upper blasting chamber 40 as well as the lower blasting chamber 42 serves. Each of the two blasting chambers 40 . 42 in the present case has a separate vibration device 54 with a vibrating surface 56 , Again, as a vibration device 54 In particular, an ultrasonic sonotrode is provided with which blasting material can be accelerated in the form of spheres. The surfaces 56 in turn run parallel to the chamber walls 66 . 68 . 70 , A special feature of the present embodiment is that the two surfaces 56 the two jet chambers 40 . 42 lie here in a common plane. As a result, both surfaces have 56 in turn, an inclination of about 45 ° relative to the vertical S and the axis of rotation R of the blisk 10 on. As included in the scope of the invention, however, it should be considered that the surfaces 56 can be arranged inclined at an angle α of between 30 ° and 70 ° relative to the vertical S. The two surfaces can 56 the two jet chambers 40 . 42 at different angles of inclination with respect to the vertical S have. Both blasting chambers 40 . 42 in turn have a distribution device 62 with a vibrating surface 64 , which ensures that the blasting material evenly distributed over the respective surface 56 is present. In the upper blast chamber 40 becomes the radially outer surface area 46 solidifies, which essentially has a surface area 46a in the lower deck area 18 , a surface area 46b of the disk body 22 as well as a surface area 46c upper side of the wing 28 includes. Inside the blasting chamber 42 becomes the radially inner surface area 48 solidifies, which essentially has a surface area 48a underside of the wing 28 , a surface area 48b of the disk body 22 as well as a surface area 48c the hub 24 includes.

Durch die Anordnung der beiden Strahlkammern 40, 42 nebeneinander wird insbesondere erreicht, dass beide Oberflächenbereiche 46, 48 gleichzeitig durch Ultraschall-Kugelstrahlen verfestigt werden können. Hierdurch lässt sich die Gefahr von Verzug minimieren. Durch die schräge Anordnung der beiden Oberflächen 56 wird wiederum ermöglicht, dass sowohl die in Hochrichtung wie auch in Querrichtung verlaufenden Oberflächenbereiche 46, 48 gleichzeitig und gleichermaßen verfestigt werden können, ohne dass hier bei zu Beschädigungen der oft scharfkantigen Übergangsbereiche kommt. Darüber hinaus wird insbesondere erreicht, dass auch die Hinterschneidungen im Bereich des Wings 28 besonders gut verfestigt werden können.By the arrangement of the two jet chambers 40 . 42 side by side is achieved in particular that both surface areas 46 . 48 can be solidified simultaneously by ultrasonic shot peening. This minimizes the risk of distortion. Due to the oblique arrangement of the two surfaces 56 In turn, it allows both the vertical and transverse surface areas 46 . 48 can be solidified simultaneously and equally, without causing damage to the often sharp-edged transition areas here. In addition, it is achieved in particular that the undercuts in the area of the wings 28 can be solidified particularly well.

Es ist klar, dass die technischen Eigenschaften der unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Strahlkammer 38 ohne weiteres mit den technischen Eigenschaften der unter Bezug auf 3 beschriebenen Strahlkammern 40, 42 kombiniert werden können.It is clear that the technical characteristics of referring to 2 described blasting chamber 38 readily with the technical characteristics of referring to 3 described jet chambers 40 . 42 can be combined.

So ist es insbesondere klar, dass auch bei den Strahlkammern 40, 42 eine Verteilungseinrichtung 62 verwendet werden kann, welche sich eines komprimierten Mediums bedient. Darüber hinaus ist es klar, dass auch die beiden Strahlkammern 40, 42 gemäß 3 an ihren Stirnseiten mit weiteren Kammerwänden versehen sind. Ebenfalls klar ist es, dass die Kammerwände 66, 68, 70 nicht zwingendermaßen senkrecht zu den Oberflächen 56 der Vibrationseinrichtungen 54 stehen müssen. Alternativ zu den vorliegend pro Strahlkammer 40, 42 separat verwendeten Vibrationseinrichtungen 54 ist es darüber hinaus denkbar, beiden Strahlkammern 40, 42 eine gemeinschaftliche Vibrationseinrichtung 54 zuzuordnen.So it is especially clear that even with the jet chambers 40 . 42 a distribution facility 62 can be used, which makes use of a compressed medium. In addition, it is clear that also the two jet chambers 40 . 42 according to 3 are provided at their ends with other chamber walls. It is also clear that the chamber walls 66 . 68 . 70 not necessarily perpendicular to the surfaces 56 the vibration equipment 54 have to stand. Alternative to the present case per blasting chamber 40 . 42 separately used vibration equipment 54 It is also conceivable, both jet chambers 40 . 42 a common vibration device 54 assigned.

Schließlich ist es ein besonderer Vorteil der Vorrichtung, dass die drei Strahlkammern 38, 40, 42 auch gemeinsam bzw. gleichzeitig eingesetzt werden können. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Blisk-Scheibe 12 gleichzeitig von beiden Seiten her synchron kugelgestrahlt wird. Somit ist die Gefahr von geometrischen Verzügen weiter minimiert.Finally, it is a particular advantage of the device that the three jet chambers 38 . 40 . 42 can also be used together or simultaneously. This can be achieved that the blisk disk 12 simultaneously shot peened synchronously from both sides. Thus, the risk of geometric distortion is further minimized.

Insgesamt ist somit erkennbar, dass durch die geneigte Anordnung der Oberflächen 56 der Vibrationseinrichtungen 54 unterschiedlich orientierte Oberflächenbereiche 44, 46, 48 gleichmäßig kugelgestrahlt werden können. Durch die Reflexion des Strahlguts an der Blisk-Scheibe 12 wird zudem erreicht, dass auch Hinterschneidungen insbesondere im Bereich der Wings 26, 28 gleichmäßig durch das Oberflächenstrahlen verfestigt werden. Bei dem Verfahren zu Oberflächenstrahlen ist es darüber hinaus denkbar, eine mobile Vorrichtung einzusetzen, welche an dem jeweiligen Rotor 10 so positioniert werden kann, dass sich der erwünschte Winkel α zwischen der Oberfläche 56 der Vibrationseinrichtung 54 und der Senkrechten S der Rotationsachse R des Rotors 10 ergibt.Overall, it can be seen that by the inclined arrangement of the surfaces 56 the vibration equipment 54 differently oriented surface areas 44 . 46 . 48 can be uniformly shot peened. By the reflection of the blasting material on the blisk disk 12 is also achieved that also undercuts, especially in the field of wings 26 . 28 be solidified uniformly by the surface blasting. In the method for surface blasting, it is also conceivable to use a mobile device, which on the respective rotor 10 can be positioned so that the desired angle α between the surface 56 the vibration device 54 and the perpendicular S of the rotation axis R of the rotor 10 results.

Claims

Device for surface blasting, in particular for ultrasonic shot peening, of a rotor rotatable about a rotation axis (R), in particular a blisk ( 10 ), a gas turbine, with at least one vibration device ( 54 ), which a surface acting on the blasting material ( 56 ), and with a holding device ( 34 ) through which the rotor ( 10 ) opposite the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ), characterized in that the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) and a vertical (S) of the axis of rotation (R) of the rotor ( 10 ) by means of the holding device ( 34 ) are positioned at an angle (α) inclined relative to each other.

Device according to claim 1, characterized in that the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) and the perpendicular (S) of the rotation axis (R) are positionable at an angle (α) of between about 20 ° and about 70 ° relative to each other.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a distribution device ( 62 ) is provided, with which the blasting material over the surface of the vibration device ( 62 ) is distributable.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the distribution device ( 62 ) a vibrating surface ( 64 ), with which the blasting material over the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) is distributable.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the distribution device ( 64 ) is operable with a compressed medium, in particular with compressed air, with which the blasting material over the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) is distributable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the vibration device ( 54 ) associated blasting chamber ( 38 . 40 . 42 ) is provided, in which the surface area ( 44 . 46 . 48 ) of the disc of the rotor ( 10 ), in particular a blisk disk ( 12 ), is workable.

Device according to claim 6, characterized in that a chamber wall ( 50 . 52 ; 66 . 68 . 70 ) of the blasting chamber ( 38 . 40 . 42 ) with a front end near a hub ( 24 ) of the disc ( 12 ) or near a transverse to the disk body ( 22 ) of the disc ( 12 ) extending disk part, in particular a wing ( 26 . 28 ), or near a sub-platform area ( 18 ) of the disc ( 17 ) is arrangeable.

Device according to claim 7, characterized in that the chamber walls ( 50 . 52 ; 66 . 68 . 70 ) of the jet chambers ( 38 ; 40 . 42 ) at least approximately perpendicular to the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) or inclined at an angle relative to a vertical (S) of the axis of rotation (R) of the rotor ( 10 ) are arranged.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the chamber walls ( 50 . 52 ; 66 . 68 . 70 ) of the jet chambers ( 38 ; 40 . 42 ) at its the rotor ( 10 ) facing end face with an associated seal ( 60 ), in particular an elastic seal, are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 10 ) on the holding device ( 34 ) about its axis of rotation (R) rotatable relative to the vibration device ( 54 ) is stored.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that two jet chambers ( 40 . 42 ) are provided, in which two adjacent surface areas ( 46 . 48 ) on one side of the disc of the rotor ( 10 ), in particular the blisk disk ( 12 ), workable are.

Device according to claim 11, characterized in that a middle chamber wall ( 68 ) the two jet chambers ( 40 . 42 ) are divided from each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that two jet chambers ( 38 ; 40 . 42 ) are provided, in which two surface areas ( 44 ; 46 . 48 ) on opposite sides of the disc of the rotor ( 10 ), in particular the blisk disk ( 12 ), are workable.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the chamber walls across from the component are sealed with an elastic seal.

Method for surface blasting, in particular for ultrasonic blasting, of a rotor rotatable about a rotation axis (R), in particular a blisk ( 10 ) of a gas turbine in which a surface area to be radiated ( 44 ; 46 . 48 ) of the rotor ( 10 ) and a surface acting on the blasting material ( 56 ) a vibration device ( 54 ) are positioned relative to each other, characterized in that the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) and a vertical (S) of the axis of rotation (R) of the rotor ( 10 ) are positioned at an angle (α) inclined relative to each other, after which the surface area ( 44 ; 46 . 48 ) is processed by the surface blasting.

Method according to claim 15, characterized in that the surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) and the perpendicular (S) are positioned at an angle (α) of between about 20 ° and about 70 ° inclined relative to each other.

Method according to claim 15 or 16, characterized in that the rotor ( 10 ) is rotated about its axis of rotation (R) during surface blasting.

Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that at least two transversely extending surface areas ( 44a . 44b ; 46a . 46b . 46c ; 48a . 48b . 48c ) synchronously by means of the respectively assigned surface ( 56 ) of the vibration device ( 54 ) are blasted.

Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that two surface areas ( 44 ; 46 . 48 ) on opposite sides of the disc of the rotor ( 10 ), in particular the blisk disk ( 12 ) are processed synchronously.