DE102012101965A1 - Gerät, Vorrichtung und Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung - Google Patents

Gerät, Vorrichtung und Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung Download PDF

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William Edward Adis
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Abstract

Ein Gerät, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur abrasiven elektrochemische Endbearbeitung von einer Bogenflanschblattpackung (10) werden dargestellt. Das Gerät (130) umfasst: einen konkaven Stützblock (135) mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten (175) und zweiten (180) Endblock, die ausgebildet sind zum Sitzen an gegenüberliegenden Enden des konkaven Stützblocks (135); eine entfernbare erste (140) und zweite (145) Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konkaven Stützblocks (135) über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums (185) zwischen der entfernbaren ersten (140) und zweiten (145) Stirnplatt, dem entfernbaren ersten (175) und zweiten (180) Endblock und dem konkavem Stützblock (135).

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft allgemein die elektrochemische Endbearbeitung. Insbesondere betrifft die Erfindung Geräte, Vorrichtungen und Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von Bogenflanschblattsegmenten einer elastischen Dichtung.
  • Eine elastische Dichtung besteht typischerweise aus Bogenflanschblattsegmenten, die um einen Dampfturbinenrotor einer Turbomaschine angeordnet sind. Die Blattsegmente sind so angeordnet, dass ein kleiner Zwischenraum zwischen den Spitzen der Blätter der Blattsegmente und dem Dampfturbinenrotor für einen minimalen Dampfaustritt aufrechterhalten erden kann. Die Bogenflanschblattsegmente berühren den Dampfturbinenrotor nicht und dichten eng. Vor der Anordnung um den Dampfturbinenrotor werden die Blattsegmente bearbeitet, d. h. endbearbeitet, um dem kleinen Zwischenraum zu entsprechen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein erster Aspekt der Offenbarung sieht ein elastisches Klemmgerät vor, das umfasst: einen konkaven Stützblock mit Löchern zum Aufnehmen von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten und zweiten Endblock, die ausgebildet sind zum Sitzen auf gegenüberliegenden Enden des konkaven Stützblocks; eine entfernbare erste und zweite Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konkaven Stützblocks über die Befestigungselemente angebracht sind; und einen Bereich eines Raums zwischen der ersten und der zweiten entfernbaren Stirnplatte, dem ersten und dem zweiten entfernbaren Endblock, und dem konkaven Stützblock.
  • Ein zweiter Aspekt der Offenbarung sieht ein elastisches Klemmgerät vor, das umfasst: einen konvexen Stützblock mit Löchern zum Aufnehmen von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten und zweiten Endblock, die ausgebildet sind zum Sitzen auf gegenüberliegenden Enden des konvexen Stützblocks; eine entfernbare erste und zweite Abdeckungsplatte, die ausgebildet sind zum Sitzen auf dem entfernbaren ersten bzw. zweiten Endblock; eine erste und zweite Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konvexen Stützblocks über die Befestigungselemente angebracht sind; und einen Bereich eines Raums zwischen der ersten und der zweiten entfernbaren Stirnplatte, dem ersten und dem zweiten entfernbaren Endblock, und dem konvexen Stützblock.
  • Ein dritter Aspekt der Offenbarung sieht ein Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment vor, wobei das Verfahren umfasst: Einklemmen des Bogenflanschblattsegments in einem ersten elastischen Klemmgerät, Endbearbeiten der Blattspitzen des Bogenflanschblattsegments mit einer elektrochemischen Schleifmaschine, Entfernen des Bogenflanschblattsegments aus dem ersten elastischen Klemmgerät und Einklemmen des Bogenflanschblattsegments in einem zweiten elastischen Klemmgerät, und Endbearbeiten der Blätter des Bogenflanschblattsegments mit der elektrochemischen Schleifmaschine.
  • Ein vierter Aspekt der Offenbarung sieht eine Vorrichtung zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment vor, wobei die Vorrichtung umfasst: ein elastisches Klemmgerät, wobei das Gerät aufweist: einen konkaven Stützblock mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen; einen entfernbaren erste und zweiten Endblock, die ausgebildet sind zum Sitzen auf gegenüberliegenden Enden des konkaven Stützblocks, eine entfernbare erste und zweite Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konkaven Stützblocks über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums zwischen der ersten und der zweiten entfernbaren Stirnplatte, dem entfernbaren ersten und dem zweiten Endblock und dem konkaven Stützblock; eine elektrochemische Schleifmaschine zum Endbearbeiten des Bogenflanschblattsegments, und ein Steuerungssystem, das mit der elektrochemischen Schleifmaschine gekoppelt ist, wobei das Steuerungssystem zum Steuern der Schleifmaschine während der Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments ausgebildet ist.
  • Ein fünfter Aspekt der Offenbarung sieht eine Vorrichtung zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment vor, wobei die Vorrichtung umfasst: ein elastisches Klemmgerät, wobei das Gerät umfasst: einen konvexen Stützblock mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten und zweiten Endblock, die zum Sitzen an gegenüberliegenden Enden des konvexen Stützblocks ausgebildet sind; eine entfernbare erste und zweite Abdeckungsplatte, die zum Sitzen auf dem entfernbaren ersten bzw. zweiten Endblock ausgebildet sind, eine entfernbare erste und zweite Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konvexen Stützblocks über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums zwischen der ersten und der zweiten entfernbaren Stirnplatte, dem entfernbaren ersten und dem zweiten Endblock und dem konvexen Stützblock, eine elektrochemische Schleifmaschine zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments, und ein Steuerungssystem, das mit der elektrochemischen Schleifmaschine gekoppelt ist, wobei das Steuerungssystem ausgebildet ist zum Steuern der Schleifmaschine während der Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments.
  • Ein sechster Aspekt der Offenbarung sieht eine Vorrichtung zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment vor, wobei die Vorrichtung umfasst: ein elastisches Klemmgerät, wobei das Gerät umfasst: einen konvexen Stützblock mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen, einen entfernbaren ersten und zweiten Endblock, die zum Sitzen an gegenüberliegenden Enden des konvexen Stützblocks ausgebildet sind, eine entfernbare erste und zweite Abdeckungsplatte, die zum Sitzen auf dem entfernbaren ersten bzw. zweiten Endblock ausgebildet sind, eine entfernbare erste und zweite Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konvexen Stützblocks über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums zwischen der ersten und zweiten entfernbaren Stirnplatte, dem entfernbaren ersten und zweiten Endblock und dem konvexen Stützblock, einen elektrochemischen Schleiftisch mit mindestens einem leitfähigen Schleifarm zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments, und ein Steuerungssystem, das mit dem Gerät und dem elektrochemischen Schleiftisch gekoppelt ist, wobei das Steuerungssystem ausgebildet ist zum Steuern der Bewegung eines Drehtisches des Geräts und des leitfähigen Schleifarms des elektrochemischen Schleiftischs während der Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments.
  • Ein siebter Aspekt der Offenbarung sieht ein Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment vor, wobei das Verfahren umfasst: Einklemmen des Bogenflanschblattsegments in einem ersten elastischen Klemmgerät, Endbearbeitung der Spitzen des Bogenflanschblattsegments mit einer elektrochemischen Schleifmaschine, Entfernen des Bogenflanschblattsegments aus dem ersten elastischen Klemmgerät und Einklemmen des Bogenflanschblattsegments in einem zweiten elastischen Klemmgerät, Einklemmen des Bogenflanschblattsegments in dem zweiten elastischen Klemmgerät auf einem elektrochemischen Schleiftisch, und Endbearbeiten der Blätter des Bogenflanschblattsegments mit dem elektrochemischen Schleiftisch.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und weitere Merkmale dieser Erfindung werden leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung darstellen, von denen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Bogenflanschblattpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine teilweise Querschnittsansicht eines Blattes von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung aus 3 zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 eine weitere schematische Ansicht einer Bogenflanschblattpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine weitere schematische Ansicht einer Bogenflanschblattpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 eine schematische teilweise Querschnittsansicht eines anderen Geräts zum nicht-festen Einklemmen eines Bogenflanschblattsegments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 eine schematische Seitenansicht des Geräts aus 7 zum nicht-festen Einklemmen des Bogenflanschblattsegments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer anderen Vorrichtung zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 eine Draufsicht der Vorrichtung der 9 zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 eine Nahaufnahme einer Seitenansicht einer abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 eine schematische teilweise Querschnittsansicht einer abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 eine weitere Nahaufnahme einer schematischen teilweisen Querschnittsansicht einer abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 14 eine andere teilweise Seitenansicht einer abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Es wird angemerkt, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sein müssen. Die Zeichnungen sollen nur typische Aspekte der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung betrachtet werden. In den Zeichnungen stellen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente zwischen den Zeichnungen dar.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Bogenflanschblattsegment kann durch Stapeln und Schweißen von Blattsegmenten zu einem Bogenflansch geformt werden. Nachdem die Blattsegmente gestapelt und verschweißt wurden, um das Bogenflanschblattsegment zu bilden, werden die Blattspitzen und ein Innenkern des Blattsegments bearbeitet/endbearbeitet auf eine vorbestimmte Toleranz. Funkenerosionsbearbeitung (EDM), Draht-EDM und elektrochemisches Schleifen (ECG) wurden zum Endbearbeiten der Blattspitzen und des Innenkerns verwendet. Jedoch kann EDM typischerweise Verunreinigungen hinterlassen, die zwischen den Blattpackungsblättern festsitzen, und eine niedrige Schneidgeschwindigkeit aufweisen, während ECG die Blätter quetschen kann. Aufgrund der flexiblen Beschaffenheit der Blattsegmente stellt die Endbearbeitung von Bogenflanschblattsegmenten eine Reihe von Herausforderungen dar.
  • Bezugnehmend auf 1 ist eine schematische Darstellung eines Bogenflanschblattsegments 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Bogenflanschblattpackung 10 kann ein Paar Bogenflansche 15 zum Halten eines Blattsegments 20 umfassen. Das Blattsegment 20 kann auch eine Mehrzahl von Blättern 25 und einen Blattschlitz 30 umfassen, der durch diese hindurchläuft. Die Blätter 25 können derart übereinander gestapelt und zu den Bogenflanschen 15 geschweißt werden, dass der Blattschlitz 30 mit einem Bogenflanschschlitz 35 ausgerichtet ist, der zwischen den und über die gesamte Länge der Bogenflansche 15 verläuft. Die Bogenflansche 15 können eine Oberseite 16 und eine Unterseite 17 umfassen. Das Blattsegment 20 kann ungefähr 1.000 Blätter bis ungefähr 3.000 Blätter 25 umfassen. Bei einer Ausführungsform kann das Blattsegment 20 ungefähr 2.000 Blätter 25 umfassen.
  • Die Länge des Bogenflanschblattsegments 10 kann durch einen Bogen A definiert werden, der ein Teilumfang eines Kreises 40 sein kann, der gebildet wird, wenn eine Mehrzahl von Bogenflanschblattsegmenten 10 zusammengebaut werden, dass sie einen Dampfturbinenrotor (nicht gezeigt) umgeben. Zum Beispiel kann der Bogen A eine Länge in einem Bereich von ungefähr 20 cm bis ungefähr 50 cm aufweisen. Bei einer Ausführungsform, kann ein Bogen 35,5 cm sein. Die Breite W des Bogenflanschblattsegments 10 kann in einem Bereich von ungefähr 3,8 cm bis ungefähr 15 cm sein. Bei einer Ausführungsform kann die Breite W ungefähr 8 cm sein.
  • Bezugnehmend auf 2 ist eine Querschnittsdarstellung eines einzigen Blatts 25 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Blatt 25 kann eine Oberseite 50, Blattschlitzseiten 55, eine Blattschlitzunterseite 60 und eine Blattspitze 65 umfassen. Das Blatt 25 kann auch einen oberen Abschnitt 51, der vor der Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 vorhanden sein kann. Das Blatt 25 kann eine Länge LL von dem oberen Abschnitt 50 bis zu der Blattspitze 65 aufweisen. Die Länge LL kann in einem Bereich Von ungefähr 4 cm bis ungefähr 8 cm sein. Bei einer Ausführungsform kann die Länge LL 5 cm sein. Das Blatt 25 kann eine Breite LW aufweisen. Die Breite LW kann in einem Bereich von ungefähr 1,8 cm bis ungefähr 5 cm sein. Bei einer Ausführungsform kann LW ungefähr 2,5 cm sein. Der Blattschlitz 30 kann eine Breite LSW in einem Bereich von ungefähr 0,4 cm bis ungefähr 0,8 cm aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann LSW ungefähr 0,64 cm sein.
  • Bezugnehmend auf 3–6 sind eine teilweise Querschnittsansichts- und eine Seitenansichtsdarstellung einer Vorrichtung 100 zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment 10 und eine schematische Seitenansichtsdarstellung des Bogenflanschblattsegments 10 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung 100 kann ein elastisches Klemmgerät 13 umfassen. Ebenfalls dargestellt ist das Bogenflanschblattsegment 10 in dem elastischen Klemmgerät 130 eingespannt. Verschiedene Ausführungsformen des Bogenflanschblattsegments 10 sind zuvor beschrieben worden.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, kann das elastische Klemmgerät 130 einen konkaven Stützblock 135 und eine entfernbare erste Stirnplatte 140 und zweite Stirnplatte 145 umfassen. Der konkave Stützblock 135 kann eine Oberseite 150 umfassen, die eine konkave Form aufweisen kann, um das Bogenflanschblattsegment 10 und insbesondere die Bogenflansche 15 zu stützen (siehe 1). Der konkave Stützblock 135 kann auch Löcher (nicht gezeigt, da die vorstehenden Befestigungselemente sie einnehmen) zum Aufnehmen von Befestigungselementen umfassen. Die Befestigungselemente können Spannschrauben 160, Ansatzschrauben 165, und einen Fixierstift 170 umfassen. Die Klemmschrauben 160 und die Ansatzschrauben 165 können verwendet werden, um die erste und zweite entfernbare Stirnplatte 140 und 145 an den konkaven Stützblock 135 zu klemmen, wobei das Bogenflanschblattsegment 10 darin befestigt ist. Der Fixierstift 170 kann verwendet werden, die entfernbare erste und zweite Stirnplatte 140 und 145 und den konkaven Stützblock 135 anzuordnen und auszurichten, d. h. einen Punkt oder ein Loch auf dem konkaven Stützblock 135 anzuordnen den und den konkaven Stützblock 135 bezüglich entfernbaren ersten und zweiten Stirnplatte 140 und 145 auszurichten/präzise anzuordnen.
  • Das nicht-feste Klemmgerät 130 kann auch Endblöcke 175 und 180 umfassen. Die Endblöcke 175 und 180 können entfernbar sein und können ausgebildet sein, um an gegenüberliegenden Enden des Stützblocks 135 zu sitzen. Die Endblöcke 175 und 180 können durch die Verwendung der Ansatzschrauben 165 beim Einspannen des Bogenflanschblattsegments 10 durch Befestigen eines ersten Blatts bzw. eines letzten Blatts (nicht gezeigt) des Bogenflanschblattsegments 10 helfen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann das elastische Klemmgerät 130 zusätzlich einen Bereich eines Raums 185 umfassen, der ausgebildet ist, dass er weiche Materialien darin enthält. Die weichen Materialien können Gummi, ein Polymer, einen Schaum und ihre Kombinationen umfassen. Der Bereich des Raums 185 kann zwischen der ersten und der zweiten Stirnplatte 140 und 145, dem ersten und dem zweiten Endblock 175 und 180 und dem konkaven Stützblock 135 definiert und angeordnet sein. Teile des Endblocks 180 wurden entfernt, um den Bereich des Raums 185 zu zeigen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, kann das elastische Klemmgerät 130 ferner eine Klammer 131 umfassen. Die Klammer 131 kann verwendet werden, um das Blattsegment 20 darin zu befestigen. Die Klammer 131 kann um die Blätter 25 unter Verwendung eines Polymermaterials gegossen werden. Das Polymermaterial kann technische Kunststoffe, Verbundglasfasern und Polymerbänder umfassen. Die zuvor genannten sind im Stand der Technik bekannt. Die Klammer 131 mit den darin befestigten Blättern 25 des Bogenflanschblattsegments 10 kann in den Bereich des Raums 185 passen (siehe auch 4). Das direkte Einspannen des Bogenflanschblattsegments 10 und insbesondere der Blätter 25 kann vermieden werden und somit wird eine Verformung der Blätter 25 aufgrund des festen Einspannens minimiert.
  • Wie in 6 gezeigt ist, kann das elastische Klemmgerät 130 ferner Stabilisierungsplatten umfassen. Die Stabilisierungsplatten 132 können verwendet werden, um das Blattsegment 20 darin zu befestigen. Die Stabilisierungsplatten 132 können auf jeder gegenüberliegenden Seite des Blattsegments 20 manuell oder unter Verwendung von Automatisierung angeordnet werden. Die Stabilisierungsplatten 132 können einen polymerbasierten Klebstoff (nicht gezeigt) auf der Innenseite jeder Stabilisierungsplatte 132 umfassen, so dass sie sie an das Blattsegment 20 anheften. Die polymerbasierten Klebstoffe sind im Stand der Technik bekannt, aber ein nicht einschränkendes Beispiel kann RP-Gel sein, das von Adhesive Systems, Inc. hergestellt wird. Die Stabilisierungsplatten 132 mit den darin befestigten Blätter 25 des Bogenflanschblattsegments 10 kann in den Bereich des Raums 185 passen (siehe auch 4). Das direkte Einspannen des Bogenflanschblattsegments 10 und insbesondere der Blätter 25 kann vermieden werden und somit wird eine Verformung der Blätter 25 aufgrund des festen Einspannens minimiert.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Klebeband (nicht gezeigt) auf die Blätter 25 aufgebracht werden, das sie bindet, ohne aggressiv gegen die Blätter 25 zu drücken. Beispiele für das Klebeband können Polymerbänder, Glasfaserverbundbänder, und strapazierfähiges Papierbänder mit klebender Rückseite umfassen. Die zuvor genannten sind im stand der Technik bekannt. Das Klebeband kann durch manuelles Umwickeln des Klebebands um die Blätter 25 oder mittels automatisierter Maschinen zum Ausführen des Selben aufgebracht werden. Bei einer Ausführungsform kann das Klebeband mit einer Länge von ungefähr 50 cm bis ungefähr 500 cm verwendet werden, um die Blätter zu binden 25. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Länge von ungefähr 150 cm verwendet werden, um die Blätter 25 zu binden. Bei einer Ausführungsform können mehrere Schichten des Klebebands verwendet werden, um die Blätter 25 zu binden. Die Verwendung von Klebeband kann auch verhindern, dass die Blätter 25 umherspringen, d. h. die Orientierung ändern, wenn eine leitfähige Schleifscheibe 205 (siehe 3) in Kontakt mit den Blättern 25 und insbesondere mit den Blattspitzen 65 ist. Das Klebeband kann nach der Endbearbeitung ohne Belastung der Blätter 25 entfernt werden.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann die Vorrichtung 100 auch eine elektrochemische Schleifmaschine 200 zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 umfassen. Die elektrochemische Schleifmaschine 200 kann eine leitfähige Schleifscheibe 205, eine Basis (nicht gezeigt) zum Tragen eines Tischs 210, einen Werkzeugarm 215, der mit einem Servomotor 220 und der leitfähigen Schleifscheibe 205 verbunden ist, und eine Düse 222 zum Leiten einer Elektrolytlösung 225 gehören an einen Arbeitsraum neben der leitfähigen Schleifscheibe 205 und der Blattspitzen 65 umfassen. Die Elektrolytlösung 225 kann auch auf die leitfähige Schleifscheibe 205 geleitet werden, die die Elektrolytlösung 225 zwischen die leitfähige Schleifscheibe 205 und die Blattspitze 65 bringen kann. Die zuvor genannten Elemente sind nur aber ein paar, die die elektrochemische Schleifmaschine 200 umfassen. Elektrochemische Schleifmaschinen, die zur elektrochemischen Bearbeitung/Endbearbeitung verwendet werden, sind im Stand der Technik bekannt und ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der elektrochemischen Bearbeitung wird ohne übermäßiges Experimentieren erkennen, dass zusätzliche Elemente, die hier nicht genannt sind, zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10 verwendet werden können.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann die Vorrichtung 100 zusätzlich ein Steuerungssystem 300, das funktionsfähig mit der elektrochemischen Schleifmaschine 200 zum Steuern der Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10 verbunden ist. Das Steuerungssystem 300 kann derart mechanisch oder elektrisch mit der elektrochemischen Schleifmaschine 200 verbunden sein, dass das Steuerungssystem 300 die elektrochemische Schleifmaschine 200 betätigen kann. Das Steuerungssystem 300 kann die elektrochemische Schleifmaschine 200 beispielsweise in Reaktion auf eine Menge an Material betätigt werden, das von den Blattspitzen 65 des Bogenflanschblattsegments 10 abgeschnitten wurde. Das Steuerungssystem 300 kann mit elektromechanischen Geräten computerisiert sein, die in der Lage sind, die elektrochemische Schleifmaschine 200 und insbesondere die leitfähige Schleifscheibe 205 und/oder den Tisch 210 zu betätigen, um eine 2-dimensionale Kreistrajektorie zu erzeugen.
  • Bei einer Ausführungsform kann das Steuerungssystem 300 ein computerisiertes Gerät sein, das in der Lage ist, Betriebsanweisungen an die elektrochemische Schleifmaschine 200 vorzusehen. Zum Beispiel kann das Steuerungssystem 300 eine Schnitttiefe der Blattspitzen 65 überwachen und Betriebsanweisungen an die elektrochemische Schleifmaschine 200 im Hinblick auf eine zusätzliche Endbearbeitung der Blattspitzen 65 vorsehen.
  • Bei einer Ausführungsform kann ein Knopf oder eine Taste des Steuerungssystem 300 mechanisch mit der elektrochemischen Schleifmaschine 200 verknüpft sein, so dass ein Drücken des Knopfes oder ein Drehen des Schlüssels bewirkt, dass die elektrochemische Schleifmaschine 200 vollständig betätigt (z. B. durch Bewegen der leitfähigen Schleifscheibe 205 in einer Bogentrajektorie und/oder nach oben und unten entlang einer Z-Richtung). Bei einer anderen Ausführungsform kann das Steuerungssystem 300 ein elektromechanisches Gerät sein, das in der Lage ist, elektrisch Parameter zu überwachen (z. B. mit Sensoren), die die Länge der Blattspitzen 65 anzeigen, und die elektrochemische Schleifmaschine 200 mechanischen zu betätigen. Während es hier bei den Ausführungsformen beschrieben ist, kann das Steuerungssystem 300 die elektrochemische Schleifmaschine 200 durch jedes andere herkömmliche Mittel betätigen.
  • Die Vorrichtung 100 kann zusätzlich ein zweites elastisches Klemmgerät für das Bogenflanschblattsegment 10 aufweisen. Bezugnehmend auf 7 und 8 sind eine teilweise Querschnittsansichts- und eine Seitenansichtsdarstellung eines zweiten elastischen Klemmgeräts 550 zum Befestigen des Bogenflanschblattsegments 10 gemäß einer. Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das zweite elastische Klemmgerät 550 ist gezeigt, dass das Bogenflanschblattsegment 10 darin eingespannt ist. Verschiedene Ausführungsformen des Bogenflanschblattsegments 10 und der elektrochemischen Schleifmaschine 200 wurden zuvor hier beschrieben.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt ist, kann das zweite elastische Klemmgerät 550 einen konvexen Stützblock 555 und eine entfernbare erste Stirnplatte 560 und zweite Stirnplatte 565 umfassen (siehe insbesondere 8). Der konvexe Stützblock 555 umfasst eine Oberseite 570, die eine konvexe Form aufweisen kann, so dass sie das Bogenflanschblattsegment 10 und insbesondere die Blattspitzen 65 stützt. Der konvexe Stützblock 555 umfasst auch Löcher (nicht gezeigt, da sie durch Befestigungselemente besetzt sind) zum Aufnehmen von Befestigungselementen. Die Befestigungselemente können Klemmschrauben 575, Ansatzschrauben 580 und Fixierstifte 585 umfassen. Die Klemmschrauben 575 können verwendet werden, um die entfernbare erste und zweite Stirnplatte 560 und 565 mit dem konvexen Stützblock 555 mit der darin befestigten Bogenflanschblattpackung 10 zu verklemmen. Die Fixierstifte 585 können verwendet werden, um die entfernbare erste und zweite Stirnplatte 560 und 565 und den konvexen Stützblock 555 anzuordnen und zu orientieren, d. h., einen Punkt oder ein Loch an dem konvexen Stützblock 555 anzuordnen und den konvexen Stützblock 555 in Bezug auf die entfernbare erste und zweite Stirnplatte 560 und 565 auszurichten/genau zu positionieren.
  • Das zweite elastische Klemmgerät 550 kann auch Endblöcke 590 und 595 umfassen. Die Endblöcke 590 und 595 können entfernbar sein und können ausgebildet sein, um an gegenüberliegenden Enden des Stützblocks 555 zu sitzen. Die Endblöcke 590 und 595 können durch die Verwendung von Ansatzschrauben 580 beim Klemmen des Bogenflanschblattsegments 10 durch Befestigen eines ersten Blatts und eines letzten Blatts (nicht gezeigt) des Bogenflanschblattsegments 10 helfen. Die Endblöcke 590 und 595 können zusätzlich beim Klemmen des Bogenflanschblattsegments 10 helfen, während eine Innenfläche 17 der Bogenflansche 15 (siehe auch 1) auf den Endblöcken 590 und 595 liegen.
  • Das zweite elastische Klemmgerät 550 kann zusätzlich Abdeckungsplatten 600 und 605 umfassen. Die Abdeckungsplatten 600 und 605 können auch beim Klemmen der Bogenflanschblattpackung 10 durch die Verwendung von Klemmschrauben 575 helfen, die durch die Abdeckungsplatten 600 und die Bogenflansche 15 in die Endblöcke 590 und 595 schrauben. Die Klemmschrauben 575 verwenden Gewinde (nicht gezeigt) in den Bogenflanschen 15 (siehe auch 1).
  • Wie in 8 gezeigt ist, kann die zweite elastische Klemmvorrichtung 550 zusätzlich einen Bereich eines Raums 610 umfassen, der ausgebildet ist, um weiche Materialien darin zu enthalten. Die weichen Materialien können Gummi, ein Polymer, einen Schaum und ihre Kombinationen umfassen. Der Bereich des Raums 610 kann zwischen der ersten und zweiten Stirnplatte 560 und 565, dem ersten und zweiten Endblock 590 und 595 und dem konvexen Stützblock 555 definiert und angeordnet sein. Teile des Endblocks 590 wurden weggeschnitten, um den Bereich des Raums 610 zu zeigen.
  • Das zweite elastische Klemmgerät 550 kann ferner eine Klammer 131 umfassen. Wie in 5 gezeigt ist, kann die Klammer 131 verwendet werden, um das Blattsegment 20 darin zu befestigen. Das zweite elastische Klemmgerät 550 kann ferner Stabilisierungsplatten 132 umfassen. Wie in 6 gezeigt ist, können die Stabilisierungsplatten 132 verwendet werden, um das Blattsegment 20 darin zu befestigen. Das zweite elastische Klemmgerät 550 kann ferner ein Klebeband (nicht gezeigt) umfassen, das auf die Blätter 25 aufgebracht werden kann, um sie zu binden, ohne aggressiv gegen die Blätter 25 zu drücken. Das Bogenflanschblattsegment 10, das irgendeines der Klammer 131, der Stabilisierungsplatten 132 oder des Klebebands aufweist, kann in den Bereich des Raums 610 (siehe ) passen. Verschiedene Ausführungsformen der Klammer 131, der Stabilisierungsplatten 132 und des Klebebands wurden zuvor beschrieben.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung 100 zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung eines Bogenflanschblattsegments 10 kann die Vorrichtung 100 das zweite elastische Klemmgerät 550 (siehe 7 und 8) anstelle des elastischen Klemmgeräts 130 (siehe 3 und 4) umfassen. Somit kann die Vorrichtung 100 das zweite elastische Klemmgerät 550, die elektrochemische Schleifmaschine 200 zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 und das Steuerungssystem 300 der elektrochemischen Schleifmaschine 200, das mit der elektrochemischen Schleifmaschine 200 gekoppelt ist und ausgebildet ist, um während der Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 die elektrochemische Schleifmaschine 200 zu steuern. Wenn die Vorrichtung 100 das zweite elastische Klemmgerät 550 anstelle des elastischen Klemmgerät 130 umfasst, kann das elastische Klemmgerät 130 dann als eine zusätzliche Komponente betrachtet werden.
  • Bezugnehmend auf 9 und 10 sind eine teilweise Querschnittsseitenansichts- und eine Draufsichtsdarstellung einer Vorrichtung 700 zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Vorrichtung 700 kann einen elektrochemischen Schleiftisch 705, mindestens ein zweites elastisches Klemmgerät 550 und ein Steuerungssystem 300 umfassen. Ebenfalls dargestellt ist das Bogenflanschblattsegment 10 in dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 eingeklemmt. Verschiedene Ausführungsformen des Bogenflanschblattsegments 10, des zweiten elastischen Klemmgeräts 550 und des Steuerungssystems 300 wurden zuvor beschrieben.
  • Wie in 9 und 10 gezeigt ist, kann der elektrochemische Schleiftisch 705 eine Basis 710, einen Stützrahmen 715, kreisförmige Schienen 720, einen Drehtisch 725, Klemmen 730 und Werkzeugsäulen 735 umfassen. Die kreisförmigen Schienen 720 haben den Drehtisch 725 darauf, so dass sie einen Kranz des Drehtischs 725 stützen. Der Drehtisch 725 kann drehen, z. B. eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn, und umfasst die Klemmen 730, die die zweite elastische Klemmvorrichtung 550 an dem Drehtisch 725 befestigen. Der Drehtisch 725 kann von einer Spindel 740 gedreht werden, die einen Spindelmotor 745 für Strom, ein Spindellager 755 für eine Drehlagerung und ein Drucklager 760 zum Lagern der Drehung der Spindel 740 und zum Lagern des Tisches 725 umfasst.
  • Die Werkzeugsäulen 735 können einen Servomotor 770, einen Werkzeugarm 775, einen leitfähigen Schleifarm 780, eine Kugelgewindespindel 750 und eine Düse 785 umfassen. Der Servomotor 770 kann den Werkzeugarm 775 mit dem daran montierten leitfähigen Schleifarm 780 antreiben, sich in einer Z- und/oder X-Richtung zu bewegen. Der leitfähige Schleifarm 780 kann eine Schleifspitze 781, ein Schleifoberteil 782 und ein Schleifunterteil 783 umfassen, die alle abrasive Körner darauf aufweisen. Die Düse 785 kann eine Elektrolytlösung an einer Arbeitsstelle benachbart zu dem leitfähigen Schleifarm 780 und der Blattspitzen 65 leiten. Die Kugelgewindespindel 750 kann den Kraftwerkzeugarm 775 in einer Z-Richtung bewegen, wenn sich der Servomotor 770 dreht.
  • Bei einer Ausführungsform kann der elektrochemische Schleiftisch 705 von ungefähr 1 bis ungefähr 8 Werkzeugsäulen 735 umfassen. Die Werkzeugsäulen 735 können nahe beieinander in einem ungefähr 45°-Winkel, ungefähr 90°-Winkel und/oder ungefähr 180° sein. Wenn zum Beispiel der elektrochemische Schleiftisch 705 zwei Werkzeugsäulen 735 umfasst, können sie nahe beieinander bei ungefähr 180° sein. Bei einem anderen Beispiel und wie in 9 gezeigt kann, wenn der elektrochemischen Schleiftisch 705 vier Werkzeugsäulen 735 umfasst, zwei Paare von Werkzeugsäulen 735 nahe zueinander um ungefähr 180° sein und alle vier können in der Nähe der anderen um ungefähr 90° sein. Bei einer Ausführungsform kann der Drehtisch 725 ausgebildet sein, dass er 2 zweite elastische Klemmgeräte 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin hält. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Drehtisch 725 zum Halten von 4 zweiten elastischen Klemmgeräten 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin ausgebildet sein. Typischerweise können die zweiten elastischen Klemmgeräte 550 nahe beieinander um ungefähr 180° sein.
  • Ein Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dargestellt. Das Verfahren kann die Verwendung einer Vorrichtung 100 zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 über eine abrasive elektrochemische Endbearbeitung umfassen. Verschiedene Ausführungsformen des Bogenflanschblattsegments 10 und der Vorrichtung 100 wurden zuvor beschrieben.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, kann das Bogenflanschblattsegment 10 (siehe 1) in einem ersten elastischen Klemmgerät 130 eingeklemmt werden. Die Bogenflansche 15 können auf einer Oberseite 150 des konkaven Stützblocks 135 derart angeordnet werden, dass die Blätter 25 und insbesondere die Blattspitzen 65 von dem konkaven Stützblock 135 wegweisen. Entfernbare Paare der Endblöcke 175 und 180 können dann auf ein erstes Blatt bzw. ein letztes Blatt des Blattsegments 20 derart angeordnet werden, dass die Paare der Endblöcke 175 und 180 auf einer Unterseite 17 der Flansche 15 anliegen können, Seiten des ersten Blatts und des letzten Blatts des Blattsegments 20 berühren können und auch die Blattspitzen 65 berühren können. Die Ansatzschrauben 165 können verwendet werden, um jedes Paar der Endblöcke 175 und 180 zu befestigen.
  • Die entfernbare erste und zweite Stirnplatte 140 und 145 kann auf jede Seite des konkaven Stützblocks 135 angeordnet werden und alle der zuvor genannten können miteinander und mit dem Bogenflanschblattsegment 10 über den Fixierstift 170 ausgerichtet werden. Dann können die Klemmschrauben 160 verwendet werden, um die entfernbare erste und die zweite Stirnplatte 140 und 145 mit dem konkaven Trägerblock 135 mit dem darin befestigten Bogenflanschblattsegment 10 zu verklemmen. Wie in 4 gezeigt ist, kann abgesehen von dem Bogenflanschblattsegment 10 die zusammengebaute Struktur symmetrisch sein und kann auch einen Bereich des Raums 185 umfassen, der sich zwischen der ersten und zweiten Stirnplatte 140 und 145 und dem konkaven Stützblock 135 befindet. Das Bogenflanschblattsegment 10 kann innerhalb des Bereichs des Raums 185 befestigt werden, muss aber kann nicht den gesamten Bereich des Raums 185 einnehmen.
  • Es wurde entdeckt, dass ein Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10, das hier beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elastische Klemmung verwendet wird, um das Bogenflanschblattsegment 10 einzuklemmen, eine Veränderung der Form des Blattsegments 20 und insbesondere die Form der Blätter 25 sowie die Orientierung der Blätter 25 durch die Verwendung weicher Materialien zum Befestigen der Blätter 25 vermieden werden kann.
  • Somit kann der Bereich des Raums 185 mit weichen Materialien gefüllt sein, wie beispielsweise Gummi, einem Polymer und/oder einem Schaum, um die Blattpackung 20 zu befestigen. Die weichen Materialien können den Bereich des Raums 185 um das Blattsegment 20 füllen, um das Blattsegment 20 zu befestigen und die Menge der Seitenkräfte auf dieses zu begrenzen. Die weichen Materialien können auch verhindern, dass die Blätter 25 herumspringen, d. h. Veränderung der Orientierung, wenn die leitfähige Schleifscheibe 205 in Kontakt mit Blättern 25 und insbesondere den Blattspitzen 65 ist. Die weichen Materialien können nach der Endbearbeitung ohne Belastung der Blätter 25 entfernt werden.
  • Es wurde entdeckt, dass ein andere Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elastische Klemmung verwendet wird, um das Bogenflanschblattsegment 10 einzuklemmen, eine Veränderung der Form des Blattsegments 20 und insbesondere der Form der Blätter 25 sowie die Orientierung der Blätter 25 durch Verwendung einer Klammer 131 zum Befestigen der Blätter 25 vermieden werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform und wie in 5 gezeigt ist, kann die Klammer 131 verwendet werden, um das Blattsegment 20 zu befestigen. Verschiedene Ausführungsformen der Klammer 131 wurden zuvor beschrieben. Die Klammer 131 kann um die Blätter 25 gegossen werden, indem eine Gussform hergestellt wird, ein Bogenflanschblattsegment 10 in die Gussform eingesetzt wird, die Gussform mit einem vorgewählten Harz oder Verbundmaterial gefüllt wird und das vorgewählte Harz oder Verbundmaterial gehärtet wird, um die Klammer 131 das Bogenflanschblattsegment 10 zu bilden. Andere Verfahren können einen schnellen eines Prototyps umfassen, wobei ein Laser-Scan durchgeführt wird, um das vorgewählte Harz oder Verbundmaterial zu härten, was zu einer 3-dimensionalen Klammer 131 führt. Die Klammer 131 mit dem darin befestigten Bogenflanschblattsegment 10 kann in den Bereich des Raums 185 passen. Die Direktklemmung der Blätter 25 kann vermieden werden und somit kann eine Verformung der Blätter 25 aufgrund einer festen Klemmung minimiert werden. Nachdem das Bogenflanschblattsegment 10 endbearbeitet ist, kann die Klammer 131 entfernt werden, durch zum Beispiel Schneiden und dann Öffnen nach der elektrochemischen Endbearbeitung der Blätter 25. Die Klammer 131 kann auch entfernt werden, indem sie von dem Bogenflanschblattsegment 10 abgezogen wird.
  • Es wurde entdeckt, dass ein anderer Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elastische Klemmung verwendet wird, um das Bogenflanschblattsegment 10 einzuklemmen, eine Veränderung der Form des Blattsegments 20 und insbesondere der Form der Blätter 25 sowie der Orientierung der Blätter 25 durch Verwendung von Stabilisierungsplatten 132 zum Befestigen der Blätter 25 vermieden werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform und wie in 6 gezeigt ist, können die Stabilisierungsplatten 132 verwendet werden, um das Blattsegment 20 zu befestigen. Verschiedene Ausführungsformen der Stabilisierungsplatten 132 sind zuvor beschrieben worden. Die Stabilisierungsplatten 132 können auf gegenüberliegenden Seiten der Blätter 25 entweder manuell oder mithilfe der Automatisierung angeordnet werden. Die Stabilisierungsplatten 132 können einen polymerbasierten Klebstoff (nicht gezeigt) auf der Innenseite jeder Stabilisierungsplatte 132 umfassen, so dass sie an das Blattsegment 20 angeheftet werden. Polymerbasierte Klebstoffe sind im Stand der Technik bekannt, aber ein nicht einschränkendes Beispiel kann RP-Gel sein, das von Adhesive Systems, Inc. hergestellt wird. Die Stabilisierungsplatten 132 mit den darin befestigten Blättern 25 des Bogenflanschblattsegments 10 kann in den Bereich des Raums 185 passen (siehe auch 4). Die Direktklemmung der Blätter 25 kann vermieden werden und somit kann eine Verformung der Blätter 25 aufgrund der festen Klemmung minimiert werden. Nachdem das Bogenflanschblattsegment 10 endbearbeitet ist können die Stabilisierungsplatten 132 entfernt werden z. B. durch Auflösen des polymerbasierten Klebstoffs und dann Trennen der Stabilisierungsplatten 132 von den Blättern 25. Die Stabilisierungsplatten 132 können auch entfernt werden, indem sie von dem Bogenflanschblattsegment 10 abgezogen werden.
  • Es wurde entdeckt, dass ein anderer Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elastische Klemmung verwendet wird, um das Bogenflanschblattsegment 10 einzuklemmen, eine Veränderung der Form des Blattsegments 20 und insbesondere der Form der Blätter 25 sowie der Orientierung der Blätter 25 durch Verwendung von Klebeband zum Befestigen der Blätter 25 vermieden werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform kann das Klebeband auf die Blätter 25 aufgebracht werden, zu sie zu binden, ohne aggressiv gegen die Blätter 25 zu drücken. Verschiedene Ausführungsformen des Klebebandes sind zuvor beschrieben worden. Das Klebeband kann durch manuelles Umwickeln des Klebebands um Blätter 25 oder unter Verwendung automatisierter Maschinen, um dasselbe zu tun, aufgebracht werden. Bei einer Ausführungsform kann Klebeband mit einer Länge von ungefähr 50 cm bis ungefähr 500 cm verwendet werden, um die Blätter 25 zu binden. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Länge von ungefähr 150 cm verwendet werden, um die Blätter 25 zu binden. Bei einer Ausführungsform können mehrere Schichten Klebeband verwendet werden, um die Blätter 25 zu binden. Die Verwendung von Klebeband kann auch verhindern, dass die Blätter 25 herumspringen, d. h. eine Veränderung der Orientierung, wenn die leitfähige Schleifscheibe 205 in Kontakt mit den Blättern 25 und insbesondere den Blattspitzen 65 ist. Das Klebeband kann nach der Endbearbeitung ohne Belastung der Blätter 25 entfernt werden.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, kann nachdem das Bogenflanschblattsegment 10 in dem ersten elastischen Klemmgerät 130 eingeklemmt wurde, das Bogenflanschblattsegment 10 unter Verwendung eines Schleiftischs 200 endbearbeitet werden. Das erste elastische Klemmgerät 130 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin kann auf einem Tisch 210 befestigt werden.
  • Bezugnehmend auf 11 ist eine Nahaufnahme einer Seitenansicht der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von der Bogenflanschblattpackung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 11 gezeigt ist, kann eine Düse 222 eine Elektrolytlösung 225 in einem Arbeitsraum 190 zwischen den abrasiven Körnern 195 und den Blattspitzen 65 gleichzeitige mit der Drehung der leitfähigen Schleifscheibe 205 injizieren. Bei einer Ausführungsform kann die leitfähige Schleifscheibe 205 eine negative Ladung über eine Verbindung mit einer Kathode (nicht gezeigt) aufweisen und das Blattsegment 20 kann eine positive Ladung über eine Verbindung mit einer Anode (nicht gezeigt) aufweisen. Zusätzlich kann sich die leitfähige Schleifscheibe 205 drehen, z. B. im Uhrzeigersinn mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 200 Umdrehungen pro Minute (Upm) bis 8000 Upm, um eine reichliche Menge an Elektrolytlösung 225 in den Arbeitsraum 190 zu bringen und um die Blätter 25 nach unten zu drücken, wenn die abrasiven Körner 195 die Blätter 25 erfassen. Zusätzlich kann sich die leitfähige Schleifscheibe 205 über den Werkzeugarm 215 in einer Z-Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Blattsegments 20 bewegen (siehe 3 und 4).
  • Wie in 3 und 11 gezeigt ist, kann sich die leitfähige Schleifscheibe 205 in einer X-Richtung zur Endbearbeitung der Blattspitzen 65 bewegen. Die Bewegung in der X-Richtung kann auch die Blätter 25 nach unten drücken, um zu verhindern, dass die Blätter 25 in einer Z-Richtung nach oben gezogen werden und anschließend die leitfähige Schleifscheibe 205 verklemmen. Der Schleiftisch 210 kann das elastische Klemmgerät 130 mit dem Flanschbogenblattsegment 10 darin in einer X-Richtung bewegen. Die Bewegung tritt typischerweise von rechts nach links auf, um zu verhindern, dass die Blätter 25 nach oben gezogen werden und die leitfähige Schleifscheibe 205 verklemmen. Eine Drehung im Uhrzeigersinn der leitfähigen Schleifscheibe 205 kann dasselbe verhindern. Die Elektrolytlösung 225 kann eine Salzlösung aus Natriumnitrat und/oder Natriumchlorid sein.
  • Der Mechanismus der elektrolytischen Auflösung im Stand der Technik bekannt. Wie in 11 gezeigt und ohne an eine bestimmte Theorie zu haften, kann die elektrolytische Auflösung über den Kontakt der Elektrolytlösung 225 mit den Blattspitzen 65 der Hauptmechanismus beim Beschneiden der Blattspitzen 65 sein. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit den Blattspitzen 65 kann auch physikalisch eine minimale Menge an Metall aus den Blattspitzen 65 schneiden und kann als ein zusätzlicher Mechanismus zur Endbearbeitung der Blattspitzen 65 betrachtet werden. Die Elektrolytische Auflösung kann mehr Metall aus den Peaks der Blattspitzen 65 entfernen als aus den unteren Peaks der Blattspitzen 65, so dass die Oberflächen der Blattspitzen 65 geglättet werden und zur Bildung von Oxid auf der Oberfläche der Blattspitzen 65 führen. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit den Blattspitzen 65 mit dem Oberflächenoxid darauf kann das Oberflächenoxid entfernen, was der Elektrolytlösung 225 erlaubt, die neu freigelegten Blattspitzen 65 weiter zu erodieren. Die Interaktion zwischen den abrasiven Körnern 195 und den Blättern 25 kann klein genug sein, um das Oberflächenoxid zu entfernen, ohne eine hohe mechanische Kraft auf Blattspitzen 65 auszuüben, um Schäden an Blattspitzen 65 zu verursachen oder die Blattspitzen 65 zu verformen. Die Verformung der Blattspitzen 65 unter dem Druck der leitfähigen Schleifscheibe 205 kann für eine hohe Endbearbeitungsgenauigkeit minimiert werden. Das Oberflächenoxid kann herausgefiltert werden, nachdem die Elektrolytlösung 225 zurück in einem Elektrolyttank (nicht dargestellt) fließt.
  • Während sie unter niedrigem Druck sind, der durch die abrasiven Körner 195 und die Elektrolytlösung 225 bewirkt wird, können benachbarte Blättern 25 helfen, zu verhindern, dass die Blattspitzen 65 während der elektrolytischen Auflösung zurück und vor schwingen. Falls jedoch eine Oberfläche des Blattsegments 20, das heißt die Blattspitzen 65, wellig und/oder uneben sind, können Höcker der Blattspitzen 65 dazu neigen, unter dem niedrigen Druck ein wenig nachzugeben und sich biegen, können aber zurück aufspringen, nachdem die leitfähige Schleifscheibe 205 vorbei ist. Somit können mehrfache Durchläufe der leitfähigen Schleifscheibe 205 durchgeführt werden, um das Blattsegment 20 zu endbearbeiten. Zum Beispiel kann eine erster Durchlauf 1 in der Z-Richtung durchgeführt, um einen Teil der Blattspitzen 65 zu entfernen. Dann wird auch ein zweiter Durchlauf 2 durchgeführt, bei dem die leitfähige Schleifscheibe 205 aufgebracht wird, um die Blätter 25, die zurückfedern nach dem die leitfähige Schleifscheibe 205 vorbei ist, auszugleichen, um weiter die unebenen Blattspitzen 65 zu entfernen. Und schließlich kann ein dritter Durchlauf 3 durchgeführt werden, um die Oberfläche des Blattsegments 20 zu glätten, d. h. alle Blattspitzen 65 der Blätter 25 eben zu machen. Gemeinsam können die beiden Mechanismen der elektrolytischen Auflösung und des physikalischen Schleifens der Blattspitzen 65 als eine abrasive elektrochemische Endbearbeitung bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnet werden.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann das Steuerungssystem 300 mit der elektrochemischen Schleifmaschine 200 gekoppelt sein, um die Schleifmaschine 200 und insbesondere die leitfähige Schleifscheibe 205 und den Tisch 210 zu steuern. Das Steuerungssystem 300 kann ein Programm ausführen, das die Drehzahl und die Richtung der Bewegung der leitfähigen Schleifscheibe 205, die Bewegung des Tisches 210, die Menge der Elektrolytlösung 225, die durch die Düse 222 eingespritzt wird, und alle anderen Parameter bestimmt, die typischerweise zur Durchführung der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Blattsegment 20 verwendet werden (siehe 1). Zusätzlich kann das Steuerungssystem 300 Anweisungen zum Bestimmen einer Trajektorie der leitfähigen Schleifscheibe 205 entsprechend der Menge der Blattspitzen 65, die entfernt werden müssen, erzeugen und ausführen (siehe 3). Zum Beispiel kann die Trajektorie eine teilweise Kreisbewegung der leitfähigen Schleifscheibe 205 sein. Bei einem anderen Beispiel kann die leitfähige Schleifscheibe 205 schneller oder langsamer unter bestimmten Betriebsbedingungen gedreht werden.
  • Wie in 11 gezeigt, kann die abrasive elektrochemische Endbearbeitung eine vorbestimmte Menge von den Blattspitzen 65 entfernen, um eine Schnitttiefe pro Durchgang zu erreichen. Die Schnitttiefe kann durch eine Formel bestimmt werden: Schnitttiefe = endgültige Position der abrasiven Körner 195 + elektrolytischer Auflösungsüberschnitt. Bei einer Ausführungsform kann ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,65 mm von der Blattspitzen 65 pro Durchlauf der leitfähigen Schleifscheibe 205 abgeschnitten werden. Die Gesamtmenge, die von den Blattspitzen 65 entfernt werden kann, kann durch einen Benutzer bestimmt werden und kann proportional zu der Anzahl von Durchgängen sein, die von der leitfähigen Schleifscheibe 205 gemacht werden, um eine Sollabmessung zu erreichen.
  • Es wurde entdeckt, dass ein Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elektrolytische Auflösung und das physikalische Schleifen der Blattspitzen des Bogenflanschblattsegments 10 gemeinsam verwendet werden, eine Menge der Blattspitze 65, die von den Blätter entfernt werden kann, können in einen benutzerdefinierten schmalen und wiederholbaren Bereich oder Toleranz fallen.
  • Nach das Bogenflanschblattsegment 10 und insbesondere die Blattspitzen 65 endbearbeitet wurden, kann das Bogenflanschblattsegment 10 aus dem ersten elastischen Klemmgerät 130 entfernt werden und in dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 befestigt werden.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt, kann das entfernbare Paar der Endblöcke 590 und 595 dann an gegenüberliegenden Enden des konvexen Stützblocks 555 angeordnet werden. Dann kann das Bogenflanschblattsegment 10 in den entfernbaren Endblöcken 590 und 595 derart angeordnet werden, dass das erste Blatt und das letzte Blatt des Blattsegments 20 in dem entfernbaren Endblock 590 bzw. 595 eingeklemmt ist, und derart, dass die Blätter 25 und insbesondere die Blattspitzen 65 in Richtung einer Oberseite 570 des konvexen Stützblocks 555 zugewandt sind und diese berühren. Die Kontaktkraft zwischen den Blattspitzen 65 und der Oberseite 570 kann gerade leicht genug sein, um beim Begrenzen zu helfen, dass sich die Blattspitzen 65 während der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung bewegen.
  • Die Abdeckungsplatten 600 und 605 kann dann in den Endblock 590 bzw. 595 unter Verwendung von Klemmschrauben 575 geschraubt werden, um die Endblöcke 590 und 595 an den Bogenflanschen 15 zu befestigen. Die erste und zweite Stirnplatte 560 und 565 können auf jeder Seite des konvexen Stützblocks 555 angeordnet werden und die zuvor erwähnten können miteinander unter Verwendung der Fixierstifte 585 ausgerichtet werden. Dann können die Klemmschrauben 575 verwendet werden, um die erste und zweite Stirnplatte 560 und 565 mit dem konvexen Stützblock 555 zu verklemmen, und einen Bereich eines Raums 610 zu bilden. Das Blattsegment 20 kann innerhalb des Bereichs des Raums 610 befestigt werden, muss aber kann nicht den gesamten Bereich des Raums 610 einnehmen.
  • Wie in 8 gezeigt ist, kann der Bereich des Raums 610 dann mit weichen Materialien ausgefüllt werden, wie beispielsweise, aber beschränkt auf Gummi, einem Polymer und/oder einem Schaum. Die weichen Materialien können den Bereich des Raums 610 um das Blattsegment 20 füllen, um das Blattsegment 20 zu befestigen und die Menge der Seitenkräfte darauf zu begrenzen. Die weichen Materialien können auch verhindern, dass die Blätter 25 herumspringen, d. h. eine Veränderung der Orientierung, wenn die leitfähige Schleifscheibe 205 in Kontakt mit den Blättern 25 und insbesondere den Blattspitzen 65 ist.
  • Wie in 5 und bei einer anderen Ausführungsform gezeigt ist, kann die Klammer 131 verwendet werden, um das Blattsegment 20 zu befestigen. Bei einer anderen Ausführungsform und wie in 6 gezeigt ist, können die Stabilisierungsplatten 132 verwendet werden, um das Blattsegment 20 zu befestigen. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Klebeband (nicht gezeigt) auf die Blätter 25 aufgebracht werden, um sie zu binden, ohne aggressiv gegen die Blätter 25 zu drücken. Verschiedene Ausführungsformen der Klammer 131, der Stabilisierungsplatten 132 und des Klebebands und Verfahren zur Verwendung sind zuvor beschrieben worden.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt, kann, nachdem das Bogenflanschblattsegment 10 in dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 eingeklemmt ist, das Bogenflanschblattsegment 10 unter Verwendung eines Schleiftischs 200 endbearbeitet werden. Das zweite elastische Klemmgerät 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin kann auf einem Tisch 210 befestigt werden.
  • Bezugnehmend auf 12 ist eine weitere Nahaufnahmen-, schematische teilweise Querschnittsansicht der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Düse 222 kann eine Elektrolytlösung 225 in einen Arbeitsbereich 190 zwischen den abrasiven Körnern 195 und einem Teil 51 einer Oberseite 50 des Blatts 25 gleichzeitig mit einer Rotation der leitfähigen Schleifscheibe 205 injizieren. Verschiedene Ausführungsformen der leitfähigen Schleifscheibe 205 und der Elektrolytlösung 225 wurden zuvor beschrieben. Die leitfähige Schleifscheibe 205 kann sich im Uhrzeigersinn drehen, um eine reichliche Menge an Elektrolytlösung 225 in den Arbeitsbereich 190 einzubringen und sich in einer Z-Richtung bewegen, so dass sie durch den Teil 51 der Oberseite 50 oberhalb eines Blattschlitzes 30 fräst. Der Tisch 210 (siehe 7 und 8) kann auch das zweite elastische Klemmgerät 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin in einer X-Richtung bewegen. Die Bewegung tritt typischerweise von links nach rechts auf.
  • Der Mechanismus der elektrolytischen Auflösung im Stand der Technik bekannt. Ohne an eine bestimmte Theorie anzuhaften, kann die elektrolytische Auflösung über den Kontakt von der Elektrolytlösung 225 mit den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 der Hauptmechanismus der Endbearbeitung des Blattschlitzes 30 sein. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit dem Teil 51 der Oberseite 50 kann physikalisch durch den Teil 51 schleifen und fräsen. Der Hauptmechanismus für das Durchdringen des Teils 51 der Oberseite 50 kann dem elektrochemischen Schleifen zugeschrieben werden.
  • Wie in 12 gezeigt ist, können die Blattschlitzseiten 55 und der Blattschlitzgrund 60 durch Entfernen einer minimalen Menge an Metall aus den Vorgenannten endbearbeitet werden. Die elektrolytische Auflösung kann Metall aus den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernen und zur Bildung von Oberflächenoxid führen. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 mit dem Oberflächenoxid darauf kann das Oberflächenoxid entfernen, was der Elektrolytlösung 225 erlaubt, die neu freigelegten Blattschlitzseiten 55 und Blattschlitzgrund 60 weiter zu erodieren. Die Interaktion zwischen den abrasiven Körnern 195 und den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 kann klein genug sein, um das Oberflächenoxid ohne Ausübung einer hohen mechanischen Kraft auf die Blattschlitzseiten 55 und den Blattschlitzgrund 60 auszuüben, um Schäden an den Vorgenannten zu bewirken oder die Blattspitzen 65 zu verformen. Die Verformung der Blätter 65 unter dem Druck der leitfähigen Schleifscheibe 205 kann für eine hohe Endbearbeitungsgenauigkeit minimiert werden. Das Oberflächenoxid kann herausgefiltert werden, nachdem die Elektrolytlösung 225 zurück in einen Elektrolyttank fließt (nicht gezeigt).
  • Mehrere Durchgänge der leitfähigen Schleifscheibe 205 können durchgeführt werden, um das Blattsegment 20 zu endbearbeiten. Zum Beispiel kann ein erster Durchlauf 1 in der X-Richtung durchgeführt werden, um einen Teil einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Dann kann auch ein zweiter Durchlauf 2 durchgeführt werden, bei dem die leitfähige Schleifscheibe 205 tiefer in die Blattschlitzseite 55 in der Z-Richtung und der X-Richtung zugeführt wird, um und weiter Metall von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Und schließlich kann ein dritter Durchlauf 3 gemacht werden, um eine letzten Menge von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Die oben erwähnten Schritte können verwendet werden, um die andere Seite der Blattschlitzseiten 55 sowie des Blattschlitzgrunds 60 zu endbearbeiten.
  • Bezugnehmend auf 13 ist eine Nahaufnahmen-, schematische Seitenansicht der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von dem Bogenflanschblattsegment 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 13 gezeigt ist, ist ein Teil der leitfähigen Schleifscheibe 205 gezeigt, dass er einen ausgesparte Nabe 206 und einen Kranz 207 aufweist. Der Kranz 207 kann auch einen äußeren Kranz 208, der auf einem Außenumfang der leitfähigen Schleifscheibe 205 ist, und einen Randbereich 209 auf der Seite der leitfähigen Schleifscheibe 205 aufweisen. Jeder kann abrasive Körner 195 darauf aufweisen. Ebenfalls gezeigt ist ein Teil des Blattsegments 20, der ein Blatt 25, eine Schlitzseite der Schlitzseiten 55, den Schlitzgrund 60 und eine Blattspitze 65 umfasst, und ein Teil der Oberseite 570 des konvexen Stützblocks 555, der das Blattsegment 20 stützt.
  • Die Nabe 206 kann ausgespart und ohne irgendwelche abrasiven Körner 195 sein, so dass die abrasiven Körner auf dem Kranz 207 mit dem Blattschlitz 30 einen Zwischenraum aufweisen können, wenn die leitfähige Schleifscheibe 205 weiter nach unten in den Blattschlitz geht. Durch das Fehlen der abrasiven Körner 195, kann die Nabe 206 nicht irgendeine elektrische Leitfähigkeit aufweisen und somit kann der Bereich, der von der Nabe 206 definiert wird, nicht wirksam gegenüber der elektrolytischen Auflösung sein. Der Kranz 207 kann andererseits wirksam gegenüber einem Fräsen durch die Schlitzseiten 55 über die elektrolytische Auflösung und mit einer kleinen Menge von flachen Schleifen sein, d. h. über eine abrasive elektrochemische Endbearbeitung. Die endbearbeiteten Blattschlitzseiten 55 können im Wesentlichen parallel zueinander sein. Bei einer anderen Ausführungsform können die endbearbeiteten Blattschlitzseiten 55 im Wesentlichen nicht-parallel zueinander sein und der Blattschlitz kann im Wesentlichen die Form eines umgekehrten Trapezes aufweisen. Die elektrolytische Reaktion zwischen dem Kranz 207 und den Schlitzseiten 55 kann mit einer Vergrößerung des Kranzbereichs 209 vergrößert werden.
  • Verschiedene Ausführungsformen des Steuerungssystem 300 wurden zuvor hierin beschrieben. Zusätzlich kann das Steuerungssystem 300 Anweisungen zum Bestimmen einer Trajektorie der leitfähigen Schleifscheibe 205 entsprechend der Menge an Metall auf der Oberseite 50, die durch den Teil 51 geschliffen werden muss, und der Menge an Metall, die von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernt werden muss, erzeugen und auszuführen. Zum Beispiel kann die Trajektorie der leitfähigen Schleifscheibe 205 eine teilweise kreisförmige Bewegung sein.
  • Weiterhin mit Bezug auf 13 kann die abrasive elektrochemische Endbearbeitung eine vorbestimmte Menge von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernen. Bei einer Ausführungsform kann ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,1 mm von den Blattschlitzseiten 55 entfernt werden und ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,8 mm kann von dem Blattschlitzgrund 60 pro Durchgang der leitfähigen Schleifscheibe 205 entfernt werden.
  • Es wurde entdeckt, dass ein Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elektrolytische Auflösung und das flachen Schleifen der Blattseiten 55 und des Blattgrunds 60 des Bogenflanschblattsegments 10 gemeinsam verwendet werden, eine Menge an Metall von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60, die aus dem Blattschlitz 30 entfernt werden kann, in einen benutzerdefinierten, schmalen und wiederholbaren Bereich fallen kann.
  • Nachdem Blattschlitzseiten 55 und der Blattschlitzgrund 60 endbearbeitet wurden, kann das zweite elastische Klemmgerät 550 von der elektrochemischen Schleifmaschine 200 entfernt werden und anschließend kann das Bogenflanschblattsegment 10 aus dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 entfernt werden, was zu einem Bogenflanschblattsegment 10 führt, das über die abrasive elektrochemische Endbearbeitung endbearbeitet wurde.
  • Ein anderes Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung eines Bogenflanschblattsegments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dargestellt. Das Verfahren kann die Verwendung einer Vorrichtung 100 und einer Vorrichtung 700 zur Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 über die abrasive elektrochemische Endbearbeitung umfassen. Verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung 100 und Vorrichtung 700 wurden zuvor beschrieben. Bei einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 700 einen elektrochemischen Schleiftisch 705, mindestens 1 zweites elastisches Klemmgerät 550 und ein Steuerungssystem 300 umfassen. Verschiedene Ausführungsformen des Bogenflanschblattsegments 10, des zweiten elastischen Klemmgeräts 550 und des Steuerungssystems 300 wurden zuvor beschrieben.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt ist, kann ein Bogenflanschblattsegment 10 (siehe 1) in einem ersten elastischen Klemmgerät 130 der Vorrichtung 100 eingeklemmt werden und die Blattspitzen 65 des Bogenflanschblattsegments 10 können unter Verwendung der Vorrichtung 100 endbearbeitet werden. Verschiedene Ausführungsformen eines Verfahrens zur Endbearbeitung der Blattspitzen 65 unter Verwendung der Vorrichtung 100 wurden zuvor beschrieben. Nachdem die Blattspitzen 65 endbearbeitet wurden, kann das Bogenflanschblattsegment 10 aus dem ersten elastischen Klemmgerät 130 entfernt werden und in einem zweiten elastischen Klemmgerät 550 der Vorrichtung 700 befestigt werden. Verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens zum Befestigen des Bogenflanschblattsegments 10 in einem zweiten elastischen Klemmgerät 550 wurden zuvor hierin beschrieben.
  • Wie in 8 und 9 gezeigt ist, kann nachdem das Bogenflanschblattsegment 10 in dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 eingeklemmt werden kann und kann es dann unter Verwendung des elektrochemischen Schleiftischs 705 der Vorrichtung 700 endbearbeitet werden. Das zweite elastische Klemmgerät 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin kann dann auf einem Drehtisch 725 des elektrochemischen Schleiftischs 705 unter Verwendung von Drehtischklemmen 730 befestigt werden. Typischerweise kann ein anderes elastisches Klemmgerät 550 mit oder ohne anderem Bogenflanschblattsegment 10 darin auf dem Drehtisch 725 180° gegenüber dem ersten befestigt werden, um den Drehtisch 725 auszugleichen, während er dreht.
  • Bezugnehmend auf 14 ist eine weitere Nahaufnahmen-, schematische Seitenansicht der abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung des Bogenflanschblattsegments 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie in 14 gezeigt ist, kann eine Düse 785 eine Elektrolytlösung in einen Arbeitsbereich 190 zwischen den abrasiven Körnern 195 des leitfähigen Schleifarms 780 und einem Teil 51 einer Oberseite 50 des Blatts 25 gleichzeitige mit der Drehung des Drehtisches 725 injizieren. Der Drehtisch 725 kann sich drehen, z. B. im Uhrzeigersinn, um eine reichliche Menge an Elektrolytlösung 225 in den Arbeitsbereich 190 einzubringen, und sich in einer X-Richtung bewegen, so dass er Kontakt mit der Schleifspitze 781 macht und durch den Teil 51 fräst. Der Drehtisch 725 kann auch das nichtfeste Klemmgerät 550 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darin in einer Z-Richtung zur Erleichterung des Fräsens/Schneidens durch den gesamten oberen Bereich 50 bewegen. Gleichzeitig mit und unabhängig von der Bewegung des Drehtischs 725 kann sich der leitfähige Schleifarm 780 auch in einer X- und Z-Richtung über die Bewegung des Werkzeugarms 775 bewegen (siehe auch 9 und 10).
  • Der Mechanismus der elektrolytischen Auflösung ist im Stand der Technik bekannt. Ohne an eine bestimmte Theorie anzuhaften, kann die elektrolytische Auflösung über den Kontakt der Elektrolytlösung mit den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 der Hauptmechanismus der Endbearbeitung des Blattschlitzes 30 sein. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit dem Teil 51 kann physikalisch durch den Teil 51 er Oberseite 50 schleifen und fräsen. Der Hauptmechanismus zum Durchdringen des Teils 51 kann dem elektrochemischen Schleifen zugeschrieben werden.
  • Die Blattschlitzseiten 55 und der Blattschlitzgrund 60 können durch Entfernen einer minimalen Menge an Metall von den Vorgenannten endbearbeitet werden. Die elektrolytische Auflösung kann Metall von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernen und zur Bildung von Oberflächenoxid führen. Der Kontakt der abrasiven Körner 195 mit dem Oberflächenoxid der Blattschlitzseiten 55 und des Blattschlitzgrunds 60 auf diesen kann das Oberflächenoxid entfernen, was der Elektrolytlösung 225 erlaubt, die neu freigelegten Blattschlitzseiten 55 und den Blattschlitzgrund 60 weiter zu erodieren. Die Interaktion zwischen den abrasiven Körnern 195 und den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 kann klein genug, um das Oberflächenoxid zu entfernen, ohne eine hohe mechanische Kraft auf die Blattschlitzseiten 55 und den Blattschlitzgrund 60 auszuüben, um eine Beschädigung des Blattschlitzes 30 zu verursachen oder die Blattspitzen 65 zu verformen. Die Verformung der Blätter 25 unter dem Druck der leitfähigen Schleifscheibe 205 kann für eine hohe Endbearbeitungsgenauigkeit minimiert werden. Das Oberflächenoxid kann herausgefiltert werden, nachdem die Elektrolytlösung zurück in einen Elektrolyttank fließt (nicht gezeigt).
  • Weiterhin mit Bezug auf 14, können mehrere Durchgänge des Drehtischs 725 (siehe 9 und 10) zur Endbearbeitung des Blattsegments 20 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein erster Durchlauf 1 in der X- und/oder Z-Richtung durchgeführt werden, um einen Teil einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Dann kann auch ein zweiter Durchlauf 2 durchgeführt werden, bei dem der Drehtisch 725 tiefer auf den leitfähigen Schleifarm 780 in der X- und/oder Z-Richtung zugeführt werden kann, so dass zusätzliches Metall weiter von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 entfernt werden kann. Und schließlich kann ein dritter Durchlauf 3 gemacht werden, um eine letzte Menge von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Die vorstehend erwähnten Schritte können verwendet werden, um die andere Seite der Blattschlitzseiten 55 sowie des Blattschlitzgrunds 60 zu endbearbeiten.
  • Bei einer Ausführungsform kann der leitfähige Schleifarm 780 in der X- und/oder der Z-Richtung unabhängig von der Bewegung des Drehtisches 725 mit dem Bogenflanschblattsegment 10 darauf bewegt werden. Zum Beispiel kann ein erster Durchlauf 1 in der X- und/oder der Z-Richtung durchgeführt werden, um einen Teil einer Seite der Blattschlitzseiten 55 durch Bewegen des leitfähigen Schleifarms 780 über den Werkzeugarm 775 und einen Servomotor 770 einer Werkzeugsäule 735 zu entfernen (siehe 9 und 10 in Bezug auf den Werkzeugarm 775, den Servomotor 770 und die Werkzeugsäule 735). Dann kann auch eine zweiter Durchlauf 2 durchgeführt werden, bei dem der leitfähige Schleifarm 780 tiefer in die Blattschlitzseiten 55 in der X-Richtung und/oder der Z-Richtung zugeführt wird, um weiter Metall von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Und schließlich kann ein dritter Durchlauf 3 gemacht werden, um eine letzte Menge von einer Seite der Blattschlitzseiten 55 zu entfernen. Die vorstehend erwähnten Schritte können verwendet werden, um die andere Seite der Blattschlitzseiten 55 sowie des Blattschlitzgrunds 60 zu endbearbeiten.
  • Wie in den 9 und 14 gezeigt ist, kann der leitfähige Schleifarm 780 eine Schleifoberseite 782, eine Schleifunterseite 783 und eine Schleifspitze 781 umfassen, die nivelliert sein können, d. h. es gibt keine Aussparungen auf diesen, und der leitfähige Schleifarm 780 kann abrasive Körner 195 auf der gesamten Oberfläche oder irgendeinem Teil der Oberfläche aufweisen, der in Kontakt mit dem Blatt 25 kommen kann. Als eine Folge des leitfähigen Schleifarms 780 mit den ebenen Flächen, kann der gesamte leitfähige Schleifarm 780 wirksam zur Endbearbeitung der Schlitzseiten 55 mit der elektrolytischen Auflösung und mit einer kleinen Menge eines flachen Schleifens sein, d. h. über die abrasive elektrochemische Endbearbeitung. Auch kann eine weitere Folge des leitfähigen Schleifarms 780 mit n ebenen Flächen sein, dass die endbearbeiteten Blattschlitzseiten 55 im Wesentlichen parallel zueinander sein können.
  • Die Ausführungsformen des Steuerungssystems 300 wurden zuvor beschrieben. Bei einer Ausführungsform kann das Steuerungssystem gleichzeitig in Verbindung mit sowohl der Vorrichtung 100 als auch der Vorrichtung 700 sein. Zusätzlich kann das Steuerungssystem 300 Anweisungen zum Bestimmen einer Trajektorie des Drehtisches 725 und/oder des leitfähigen Schleifarms 780 entsprechend der Menge an Metall auf der Oberseite 50, die geschliffen werden muss, und der Menge an Metall, die von dem den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernt werden muss, erzeugen und ausführen. Zum Beispiel kann die Trajektorie der leitfähigen Schleifscheibe 205 eine teilweise kreisförmige Bewegung sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Radspindel 740 (siehe 8) schneller oder langsamer entlang einer Kreisbahn zugeführt werden.
  • Mit Rückbezug auf 14 kann die abrasive elektrochemische Endbearbeitung eine vorbestimmte Menge von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60 entfernen. Bei einer Ausführungsform kann ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,1 mm von den Blattschlitzseiten 55 entfernt werden und kann ungefähr 0,01 mm bis ungefähr 0,8 mm von dem Blattschlitzgrund 60 pro Durchgang der leitfähigen Schleifscheibe 205 entfernt werden.
  • Es wurde entdeckt, dass ein Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elektrolytische Auflösung und das flache Schleifen der Blattseiten 55 und des Blattgrunds 60 des Bogenflanschblattsegments 10 gemeinsam verwendet werden, eine Menge an Metall von den Blattschlitzseiten 55 und dem Blattschlitzgrund 60, die aus dem Blattschlitz 35 entfernt werden kann, in einen benutzerdefinierten, schmalen und wiederholbaren Bereich fallen kann.
  • Es wurde auch entdeckt, dass ein weiterer Vorteil, der in der Praxis einiger Ausführungsformen eines Verfahrens zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung, das hierin beschrieben ist, realisiert werden kann, ist, dass, wenn die elektrolytische Auflösung und das flache Schleifen der Blattschlitzseiten 55 des Bogenflanschblattsegments 10 gemeinsam verwendet werden, die Blattschlitzseiten 55 endbearbeitet werden können, so dass sie im Wesentlichen parallel zueinander sind.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können mehrere Bogenflanschblattsegmente 10 unter Verwendung der Vorrichtung 700 durch Befestigen der Paare von zweiten elastischen Klemmgeräten 550 mit den Flanschbogenblattsegmenten 10 darin gleichzeitig endbearbeitet werden. Die Paare von zweiten elastischen Klemmgeräten 550 können auf dem Drehtisch 725 entgegengesetzt zueinander um 180° befestigt werden, so dass sie das Gleichgewicht des Drehtischs 725 halten, während er sich dreht.
  • Nachdem die Blattschlitzseiten 55 und der Blattschlitzgrund 60 endbearbeitet wurden, kann das zweite elastische Klemmgerät 550 vom dem Schleiftisch 705 der Vorrichtung entfernt werden und anschließend kann das Bogenflanschblattsegment 10 aus dem zweiten elastischen Klemmgerät 550 entfernt werden, was zu dem Bogenflanschblattsegmente 10 führt, das über die abrasive elektrochemische Endbearbeitung endbearbeitet wurde.
  • Die Begriffe ”erste(r)(s)”, ”zweite(r)(s)”, und dergleichen bezeichnen hier nicht irgendeine Reihenfolge, Menge oder Gewichtung, sondern werden stattdessen verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden, und die Ausdrücke ”ein(er)” und ”ein(e)” bezeichnen hierin nicht eine Beschränkung der Menge, sondern bezeichnen stattdessen das Vorhandensein von mindestens einem der betreffenden Elemente. Der Zusatz ”ungefähr”, der im Zusammenhang mit einer Menge verwendet wird, ist inklusive des jeweils angegebenen Wertes und hat die durch den Kontext vorgegebene Bedeutung, (z. B. umfasst er das Ausmaß des Fehlers, der der Messung der bestimmten Größe zugeordnet ist). Das Suffix ”(e)”, wie hierin verwendet, soll sowohl den Singular als auch den Plural des Begriffs umfassen, den es modifiziert, wodurch eine oder mehrere dieser Begriffe eingeschlossen werden (z. B. umfasst die Metall(e) ein oder mehrere Metalle). Hierin offenbarte Bereiche sind inklusive und unabhängig kombinierbar (z. B. Bereiche von ”bis zu ungefähr 25 Gew.-%, oder genauer ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-%” schließt die Endpunkte und alle Zwischenwerte der Bereiche von ”ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 25 Gew.-%,” usw.).
  • Die vorstehende Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form zu beschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Solche Modifikationen und Variationen, die ein Fachmann erkennen kann, sind in dem Schutzumfangs der Erfindung enthalten, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Ein Gerät, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einer Bogenflanschblattpackung 10 werden vorgestellt. Das Gerät 130 umfasst: einen konkaven Stützblock 135 mit Löchern zum Aufnehmen von Befestigungselemente, einen entfernbaren ersten 175 und zweiten 180 Endblock, die ausgebildet sind, an gegenüberliegenden Enden des konkaven Stützblocks 135 zu sitzen, eine entfernbare erste 140 und zweite 145 Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konkaven Stützblocks 135 über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums 185 zwischen der entfernbaren ersten 140 und zweiten 145 Stirnplatte, dem entfernbaren ersten 175 und zweiten 180 Endblock, und dem konkaven Stützblock 135.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erster Durchlauf
    2
    Zweiter Durchlauf
    3
    Dritter Durchlauf
    10
    Bogenflanschblattpackung
    15
    Bogenflansch
    16
    Bogenflanschoberseite
    17
    Bogenflanschunterseite
    20
    Bogenflanschblattsegment
    25
    Blatt
    30
    Blattschlitz
    35
    Bogenflanschschlitz
    40
    Kreis
    A
    Bogen
    W
    Breite
    50
    Blattoberseite
    51
    Oberseitenabschnitt
    55
    Blattschlitzseite
    60
    Blattschlitzgrund
    65
    Blattspitze
    LL
    Blattlänge
    LW
    Blattbreite
    LSW
    Blattschlitzbreite
    100
    Vorrichtung
    130
    (Erstes) Elastisches Klemmgerät
    131
    Klammer
    132
    Stabilisierungsplatten
    135
    Konkaver Stützblock
    140
    Entfernbare erste Stirnplatte
    145
    Entfernbare zweite Stirnplatte
    150
    Konkaver Stützblockoberseite
    160
    Klemmschraube
    165
    Ansatzschraube
    170
    Fixierstift
    175
    Erster entfernbarer Endblock
    180
    Zweiter entfernbarer Endblock
    185
    Bereich des Raums
    190
    Arbeitsbereich
    195
    Abrasives Korn
    200
    Elektrochemische Schleifmaschine
    205
    Leitfähige Schleifscheibe
    206
    Nabe mit Aussparung
    207
    Kranz
    208
    Äußerer Kranz
    209
    Kranzbereich
    210
    Tisch
    215
    Werkzeugarm
    220
    Servomotor
    222
    Düse
    225
    Elektrolytlösung
    300
    Steuerungssystem
    550
    (Zweites) Elastische Klemmgerät
    555
    Konvexer Stützblock
    560
    Entfernbare erste Stirnplatte
    565
    Entfernbare zweite Stirnplatte
    570
    Konvexer Stützblockoberseite
    575
    Klemmschraube
    580
    Ansatzschraube
    585
    Fixierstift
    590
    Entfernbarer erster Endblock
    595
    Entfernbarer zweiter Endblock
    600
    Entfernbare erste Abdeckungsplatte
    605
    Entfernbare zweite Abdeckungsplatte
    610
    Bereich des Raums
    700
    Vorrichtung
    705
    Elektrochemischer Schleiftisch
    710
    Basis
    715
    Stützrahmen
    720
    Kreisschienen
    725
    Drehtisch
    730
    Klemme
    735
    Werkzeugsäule
    740
    Spindel
    745
    Spindelmotor
    750
    Kugelgewindetrieb
    755
    Spindellager
    760
    Drucklager
    770
    Servomotor
    775
    Werkzeugarm
    780
    Leitfähiger Schleifarm
    781
    Schleifspitze
    782
    Schleifoberseite
    783
    Schleifunterseite
    785
    Düse
    Z
    Z-Richtung
    X
    X-Richtung

Claims (10)

  1. Elastisches Klemmgerät (130), aufweisend: einen konkaven Stützblock (135) mit Löchern zum Aufnehmen von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten (175) und zweiten (180) Endblock, die zum Sitzen an gegenüberliegenden Enden des konkaven Stützblocks (135) ausgebildet sind; eine entfernbare erste (140) und zweite (145) Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konkaven Stützblocks (135) über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums (185) zwischen der entfernbaren ersten (140) und zweiten (145) Stirnplatte, dem entfernbaren ersten (175) und zweiten (180) Endblock, und dem konkaven Stützblock (135).
  2. Gerät nach Anspruch 1, wobei der Bereich des Raums (185) ausgebildet ist, ein weiches Material zu enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Gummi, einem Polymer und einem Schaum.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, zusätzlich umfassend Stabilisierungsplatten (132), die ausgebildet sind zum Befestigen von Blättern (25) eines Bogenflanschblattsegments (20) und zum Passen in den Bereich des Raums (185).
  4. Elastisches Klemmgerät (550), umfassend: einen konvexen Stützblock (555) mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungselementen; einen entfernbaren ersten (590) und zweiten (595) Endblock, die zum Sitzen an gegenüberliegenden Enden des konvexen Stützblocks (555) ausgebildet sind; eine entfernbare erste (600) und zweite (605) Abdeckungsplatte, die zum Sitzen auf dem entfernbaren ersten bzw. zweiten Endblock ausgebildet sind; eine entfernbare erste (560) und zweite (565) Stirnplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des konvexen Stützblocks (555) über die Befestigungselemente angebracht sind, und einen Bereich eines Raums (610) zwischen der entfernbaren ersten (560) und zweiten (565) Stirnplatten, dem entfernbarem ersten (590) und zweiten (595) Endblock, und dem konvexen Stützblock (555).
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Bereich des Raums (610) ausgebildet ist, ein Material zu enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist bestehend aus einem Gummi, einem Polymer und einem Schaum.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, zusätzlich umfassend Stabilisierungsplatten (132), die ausgebildet sind zum Befestigen von Blättern (25) eines Bogenflanschblattsegments (20).
  7. Verfahren zur abrasiven elektrochemischen Endbearbeitung von einem Bogenflanschblattsegment (20), wobei das Verfahren umfasst: Einklemmen des Bogenflanschblattsegments (20) in einem ersten elastischen Klemmgerät (130); Endbearbeitung von Blattspitzen (65) des Bogenflanschblattsegments (20) mit einer elektrochemischen Schleifmaschine (200); Entfernen des Bogenflanschblattsegments (20) aus dem ersten elastischen Klemmgerät (130) und Einklemmen des Bogenflanschblattsegments (20) in einem zweiten elastischen Klemmgerät (550), und Endbearbeiten von Blättern (25) des Bogenflanschblattsegments (20) mit der elektrochemischen Schleifmaschine (200).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Endbearbeitung der Blätter (25) das Schneiden durch einen oberen Bogen des Bogenflanschblattsegments (20) über ein elektrochemisches Schleifen, und das Kontaktieren von Schlitzseiten (55) und eines Grunds (60) der Blätter (25) mit einer drehenden leitfähigen Schleifscheibe (205), während ein Elektrolytstrom zwischen diese fließt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste (130) und das zweite (550) elastische Gerät einen Bereich eines Raums (185, 610) umfasst, der ausgebildet ist, ein Material zu enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Gummi, einem Polymer und einem Schaum.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, wobei das Einklemmen umfasst das Befestigen des Bogenflanschblattsegments (20) durch mindestens eines von: Umwickeln der Blätter (25) des Bogenflanschblattsegments (20) mit Klebeband; Umgeben der Blätter (25) mit einem weichen Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Gummi, einem Polymer und einem Schaum; Befestigen der Blätter (25) mit einer Klammer (131); und Befestigen der Blätter (25) mit Stabilisierungsplatten (132).
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