DE102017104014A1 - Method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine - Google Patents

Method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine, wobei an einem äußeren Tragelement, welches einem Außendeckring eines herzustellenden Düsenrings entspricht, und an einem inneren Tragelement, welches einen Innendeckring eines herzustellenden Düsenrings entspricht, Elemente montiert werden, die Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, wobei die Anordnung aus dem äußeren Tragelement, dem inneren Tragelement und den an den Tragelementen montierten Elementen mit einem keramischen Werkstoff umgossen werden, wobei von der umgossenen Anordnung die Tragelemente und die auf den Tragelementen montierten Elemente entfernt werden und anschließend ein verbleibender Rohling aus dem keramischen Werkstoff zur Bereitstellung des Ringkerns gehärtet wird, und wobei auf den Elementen, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, vor dem Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff Aufsatzstücke montiert werden, die einem definierten Übergangsradius zwischen den Leitschaufeln und mindestens einem Deckring, vorzugsweise beiden Deckringen, des herzustellenden Düsenrings definieren.A method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine, wherein elements are mounted on an outer support element, which corresponds to an outer cover ring of a nozzle ring to be produced, and on an inner support element which corresponds to an inner cover ring of a nozzle ring to be produced, the guide vanes of the produced Matching the nozzle ring, wherein the assembly of the outer support member, the inner support member and the elements mounted on the support elements are encapsulated with a ceramic material, are removed from the encapsulated arrangement, the support members and the elements mounted on the support elements and then a remaining blank the ceramic material for providing the toroidal core is hardened, and wherein on the elements which correspond to the guide vanes of the nozzle ring to be produced, prior to encapsulation of the arrangement with the ceramic material on Set pieces are mounted, which define a defined transition radius between the guide vanes and at least one cover ring, preferably two cover rings, the nozzle ring to be produced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum gusstechnischen Herstellen eines Düsenrings unter Verwendung eines solchen Ringkerns.The invention relates to a method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine. Furthermore, the invention relates to a method for the production of a nozzle ring by casting using such a toroidal core.

Aus der DE 20 2014 002 981 U1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Düsenrings einer Axialturbine bekannt. Ein Düsenring einer Axialturbine verfügt über einen Außendeckring, einen Innendeckring sowie über sich zwischen dem Außendeckring und dem Innendeckring erstreckende Leitschaufeln.From the DE 20 2014 002 981 U1 the basic structure of a nozzle ring of an axial turbine is known. A nozzle ring of an axial turbine has an outer cover ring, an inner cover ring as well as extending between the outer cover ring and the inner cover ring extending vanes.

Typischerweise gehen die Leitschaufeln des Düsenrings in den Innendeckring sowie den Außendeckring senkrecht ohne Übergangsradien über. Bei derartigen Düsenringen ist festzustellen, dass sich im Bereich des Innenrings und des Außenrings Risse ausbilden, welche die Lebensdauer des Düsenrings beeinträchtigen. Um die Lebensdauer von Düsenringen zu erhöhen, ist es wünschenswert, im Übergangsbereich der Leitschaufeln zum Innendeckring sowie zum Außendeckring definierte Übergangsradien auszubilden.Typically, the guide vanes of the nozzle ring go over into the inner cover ring and the outer cover ring perpendicular without transition radii. In the case of such nozzle rings, it can be seen that cracks develop in the region of the inner ring and the outer ring, which impair the service life of the nozzle ring. In order to increase the service life of nozzle rings, it is desirable to form defined transition radii in the transition region of the guide vanes to the inner cover ring and to the outer cover ring.

Zur Fertigung von Düsenringen kommen gusstechnische Verfahren zum Einsatz, in welchen ein Kern als Teil einer Gussform genutzt wird. Typischerweise kommen hierbei als Ringkerne ausgebildete Kerne zum Einsatz, also einstückige Kerne. Unter Verwendung solcher Ringkerne kann ein Düsenring relativ kostengünstig hergestellt werden, es können jedoch keine Übergangsradien im Übergangsbereich der Leitschaufeln zu den Deckringen des Düsenrings ausgebildet werden. To produce nozzle rings, casting methods are used, in which a core is used as part of a casting mold. Typically, cores designed as ring cores are used, ie one-piece cores. By using such toroidal cores, a nozzle ring can be made relatively inexpensively, but no transition radii can be formed in the transition region of the guide vanes to the cover rings of the nozzle ring.

Um Düsenringe mit Übergangsradien im Übergangsbereich zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen des Düsenrings bereitzustellen, ist es erforderlich, von der Ringkern-Technologie auf die Segmentkern-Technologie zu wechseln, also als Teil einer Gussform für das gusstechnischer Herstellen des Düsenrings einen segmentierten, mehrteiligen Kern zu nutzen. Derartige Segmentkerne sind jedoch in ihrer Herstellung aufwendig, wodurch sich die Kosten für die Herstellung von Düsenringen auf mehr als das Doppelte erhöhen können. Die Verwendung von Segmentringen ist daher nicht bevorzugt.In order to provide nozzle rings with transition radii in the transition region between the guide vanes and the cover rings of the nozzle ring, it is necessary to switch from the toroidal technology to the segmented core technology, so as part of a casting mold for the casting of the nozzle ring producing a segmented, multi-part core use. However, such segment cores are expensive to manufacture, which can increase the cost of producing nozzle rings to more than double. The use of segment rings is therefore not preferred.

Es besteht Bedarf daran, beim gusstechnischen Herstellen eines Düsenrings einen Ringkern zu nutzen, wobei mit der hier vorliegenden Erfindung insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings vorgeschlagen wird, der die Ausbildung von Übergangsradien im Übergangsbereich zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen des Düsenrings erlaubt.There is a need to use a toroidal core in the production of a nozzle ring by casting, with the present invention proposing in particular a method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring, the formation of transition radii in the transition region between the guide vanes and the cover rings the nozzle ring allowed.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine zu schaffen.On this basis, the present invention seeks to provide a novel method for producing a ring core for the production of a nozzle ring of an axial turbine by casting technology.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine according to claim 1.

Erfindungsgemäß werden auf den Elementen, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, vor dem Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff Aufsatzstücke montiert, die einem definierten Übergangsradius zwischen den Leitschaufeln und mindestens einem Deckring, vorzugsweise beiden Deckringen, des herzustellenden Düsenrings definieren.According to the invention, on the elements which correspond to the guide vanes of the nozzle ring to be produced, prior to encasing the arrangement with the ceramic material, attachment pieces are mounted which define a defined transition radius between the guide vanes and at least one cover ring, preferably both cover rings, of the nozzle ring to be produced.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Ringkern für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine bereitgestellt werden, der das Ausbilden von Übergangsradien zwischen den Leitschaufeln des Düsenrings und den Deckringen desselben ermöglicht. Dadurch ist es erstmals möglich, Düsenringe mit Übergangsradien im Übergangsbereich zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen unter Verwendung eines Ringkerns kostengünstig herzustellen. Auf Segmentkerne kann verzichtet werden.With the method according to the invention, a toroidal core can be provided for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine, which makes it possible to form transition radii between the guide vanes of the nozzle ring and the cover rings thereof. This makes it possible for the first time, inexpensive to manufacture nozzle rings with transition radii in the transition region between the vanes and the cover rings using a toroidal core. Segment cores can be omitted.

Nach einer Weiterbildung bestehen die Aufsatzstücke aus einem flexiblen Werkstoff, derart, dass sich die Aufsatzstücke beim Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff an die Tragelemente anschmiegen. Derartige Aufsatzstücke sind besonders bevorzugt. Beim Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff schmiegen sich diejenigen Abschnitte des jeweiligen Aufsatzstücks, die den Tragelementen der Anordnung und den den herzustellenden Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechenden Elementen zugewandt sind, an dieselben an. Hiermit können Übergangsradien hochgenau ausgebildet werden.According to a further development, the top pieces consist of a flexible material, such that the top pieces cling to the support elements during encapsulation of the arrangement with the ceramic material. Such attachments are particularly preferred. When the arrangement with the ceramic material is encapsulated, the sections of the respective attachment which face the carrier elements of the arrangement and the elements of the nozzle ring to be produced are conformed to the same. Hereby transition radii can be made highly accurate.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum gusstechnischen Herstellen eines Düsenrings unter Verwendung eines solchen, auf die obige Art und Weise hergestellten Ringkerns, ist in Anspruch 9 definiert.The method according to the invention for casting a nozzle ring using such a toroidal core made in the above manner is defined in claim 9.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines zur Herstellung der Ringform genutzten Aufsatzstücks;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines zur Herstellung der Ringform genutzten Elements, welches einer Leitschaufel des herzustellenden Düsenrings entspricht, zusammen mit zwei auf demselben montierten Aufsatzstücken.
Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
  • 1 a perspective view of a used for producing the ring mold attachment piece;
  • 2 a perspective view of an element used to produce the ring shape, which corresponds to a guide vane of the nozzle ring to be produced, together with two mounted on the same attachment pieces.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine.The invention relates to a method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine.

Das grundsätzliche Vorgehen beim gusstechnischen Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine unter Verwendung eines Ringkerns ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig. An dieser Stelle sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass zunächst ein Ringkern hergestellt wird, der anschließend als Teil einer Gussform für das gusstechnische Herstellen des Düsenrings verwendet wird.The basic procedure during the production of a nozzle ring of an axial turbine using a ring core is familiar to the person skilled in the art. At this point, for the sake of completeness, it should be pointed out that initially a toroidal core is produced, which is subsequently used as part of a casting mold for the casting production of the nozzle ring.

Zur Herstellung eines solchen Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings, der einen Innendeckring, einen Außendeckring sowie sich zwischen dem Innendeckring und dem Außendeckring erstreckende Leitschaufeln aufweist, wird so vorgegangen, dass an einem äußeren Tragelement, welches dem Außendeckring eines herzustellenden Düsenrings entspricht, und einem inneren Tragelement, welches dem Innendeckring des herzustellenden Düsenrings entspricht, Elemente montiert werden, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen. Hierzu weisen die Tragelemente mehrere schlitzartige Ausnehmungen auf, in welche die den Leitschaufeln entsprechenden Elemente in Richtung ihrer Längserstreckung eingeschoben werden.To produce such a toroidal core for the casting production of a nozzle ring, which has an inner cover ring, an outer cover ring and extending between the inner cover ring and the outer cover ring vanes, the procedure is such that on an outer support member which corresponds to the outer cover ring of a nozzle ring to be produced, and a inner support member which corresponds to the inner cover ring of the nozzle ring to be produced, are mounted elements corresponding to the guide vanes of the nozzle ring to be produced. For this purpose, the support elements have a plurality of slot-like recesses, in which the elements corresponding to the guide vanes are inserted in the direction of their longitudinal extent.

Eine solche Anordnung aus den Tragelementen und den auf den Tragelementen montierten Elementen wird anschließend mit einem keramischen, flüssigen Werkstoff umgossen.Such an arrangement of the support elements and the elements mounted on the support elements is then encapsulated with a ceramic, liquid material.

Von der umgossenen Anordnung werden die Tragelemente und die auf den Tragelementen montierten Elemente, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, nach Teilhärtung des keramischen Werkstoffs entfernt, wobei ein hierbei verbleibender Rohling aus dem teilgetrockneten keramischen Werkstoff zur Bereitstellung des Ringkerns gehärtet wird, insbesondere durch Ausbrennen in einem Ofen.From the cast-over arrangement, the support elements and the elements mounted on the support elements corresponding to the guide vanes of the nozzle ring to be manufactured, after partial hardening of the ceramic material removed, wherein a remaining blank of the partially dried ceramic material is provided for providing the toroidal core, in particular by burning out in an oven.

Um die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechenden Elemente an den den Deckringen des herzustellenden Düsenrings entsprechenden Tragelementen montieren und demontieren zu können, können bislang nach dem Stand der Technik keine Übergangsradien im Übergangsbereich zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen eines herzustellenden Düsenrings ausgebildet werden.In order to assemble and dismantle the elements corresponding to the guide vanes of the nozzle ring to be produced on the support elements corresponding to the cover rings of the nozzle ring to be produced, no transition radii in the transition region between the guide vanes and the cover rings of a nozzle ring to be produced can be formed so far in the prior art.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird nun vorgeschlagen, dass auf den Elementen der Anordnung zur Herstellung des Ringkerns, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, vor dem Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstück Aufsatzstücke montiert werden, die einen Übergangsradius zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen des herzustellenden Düsenrings definieren. Nachdem ein Element, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, mit einem Ende in eine Ausnehmung eines der Tragelemente eingefädelt wurde, werden nachfolgend vorzugsweise zwei Aufsatzstücke auf das jeweilige Element aufgefädelt, bevor dasselbe nachfolgend in eine entsprechende Ausnehmung des anderen Tragelements eingeschoben wird.With the present invention, it is now proposed that on the elements of the arrangement for the production of the toroidal core, which correspond to the guide vanes of the nozzle ring to be produced, before the casting around the assembly with the ceramic workpiece attachment pieces are mounted, which have a transition radius between the vanes and the cover rings define the nozzle ring to be produced. After an element which corresponds to a guide vane of a nozzle ring to be produced has been threaded with one end into a recess of one of the support elements, two attachment pieces are subsequently threaded onto the respective element before it is subsequently inserted into a corresponding recess of the other support element.

Dann, wenn auf jedem Element, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, jeweils zwei Aufsatzstücke aufgefädelt werden, dient ein erstes Aufsatzstück der Bereitstellung eines definierten Übergangsradius zwischen der Leitschaufel und dem Innendeckring und ein zweites Aufsatzstück der Bereitstellung eines definierten Übergangsradius zwischen der Leitschaufel und dem Außendeckring.Then, if on each element, which corresponds to a guide vane of a nozzle ring to be produced, two attachment pieces are threaded, a first attachment piece provides the provision of a defined transition radius between the vane and the inner cover ring and a second attachment piece providing a defined transition radius between the vane and the outer shroud.

Dann, wenn auf jedem Element, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, lediglich ein Aufsatzstücke aufgefädelt wird, dient dasselbe entweder der Bereitstellung eines definierten Übergangsradius zwischen Leitschaufel und Innendeckring oder der Bereitstellung eines definierten Übergangsradius zwischen der Leitschaufel und dem Außendeckring.Then, if on each element which corresponds to a vane of a nozzle ring to be produced, only one attachment pieces is threaded, it serves either to provide a defined transition radius between the vane and inner cover ring or the provision of a defined transition radius between the vane and the outer cover ring.

Das Auffädeln von jeweils zwei Aufsatzstücken auf den Elementen, welche den Leitschaufeln eines herzustellenden Düsenrings entsprechen, ist bevorzugt, um die definierten Übergangsradien zwischen der Leitschaufel beiden Deckringen bereitzustellen.The threading of each two attachment pieces on the elements which correspond to the guide vanes of a nozzle ring to be produced is preferred in order to provide the defined transition radii between the guide blade two cover rings.

Nachdem ein Element, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, an zwei Tragelementen montiert wurde, werden nachfolgend die Aufsatzstücke in Richtung auf das jeweilige Tragelement verschoben, nämlich ein erstes Aufsatzstück in Richtung auf das äußere Tragelement und ein zweites Aufsatzstück in Richtung auf das innere Tragelement. Konturen der Aufsatzstücke, die von den Tragelementen abgewandt sind, bestimmen den Übergangsradius zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen des herzustellenden Düsenrings.After an element which corresponds to a guide vane of a nozzle ring to be produced has been mounted on two support elements, the attachment pieces are subsequently displaced in the direction of the respective support element, namely a first attachment piece in the direction of the outer support element and a second attachment piece in the direction of the inner support element , Contours of the attachment pieces, which are remote from the support elements, determine the transition radius between the guide vanes and the cover rings of the nozzle ring to be produced.

1 zeigt ein derartiges Aufsatzstück 10 in Alleindarstellung. Das Aufsatzstück 10 umfasst eine Ausnehmung 11, über die dasselbe auf einem Element, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, aufgefädelt werden kann. 1 shows such a top piece 10 in solo representation. The attachment piece 10 comprises a recess 11 , over which the same can be threaded on an element which corresponds to a guide vane of a nozzle ring to be produced.

2 zeigt ein Element 12, welches einer Leitschaufel eines herzustellenden Düsenrings entspricht, in perspektivischer Ansicht zusammen mit zwei auf dem Element 12 aufgefädelten Aufsatzstücken 10. 2 shows an element 12 , which corresponds to a vane of a nozzle ring to be produced, in perspective view together with two on the element 12 threaded extensions 10 ,

Jedes Aufsatzstück 10 verfügt über zwei umlaufende Konturen 13, 14, wobei in 1 und 2 die Kontur 13 des jeweiligen Aufsatzstücks 10 den Übergangsradius zwischen der Leitschaufeln und dem jeweiligen Deckring des herzustellenden Düsenrings definiert, und wobei die gegenüberliegende Kontur 14 bei der Herstellung des Ringkerns an dem jeweiligen Tragelement zur Anlage kommen.Each essay piece 10 has two circumferential contours 13 . 14 , where in 1 and 2 the contour 13 of the respective essay piece 10 Defines the transition radius between the vanes and the respective cover ring of the nozzle ring to be produced, and wherein the opposite contour 14 come into contact with the respective support element in the manufacture of the toroidal core.

Die Aufsatzstücke 10 sind aus einem flexiblen Werkstoff gefertigt. Der Werkstoff der Aufsatzstücke 10 ist derart flexibel, dass sich die Aufsatzstücke 10 beim Umgießen der Anordnung aus den Tragelementen, die den Deckringen des herzustellenden Düsenrings entsprechen, den Elementen, die in den Laufschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechenden, und den Aufsatzstücken 10 an die Tragelemente anschmiegen.The attachments 10 are made of a flexible material. The material of the attachment pieces 10 is so flexible that the top pieces 10 when encasing the arrangement of the support elements corresponding to the cover rings of the nozzle ring to be produced, the elements corresponding to the blades of the nozzle ring to be produced, and the attachment pieces 10 Cling to the support elements.

Die Aufsatzstücke 10 können dabei aus einem Gummiwerkstoff oder einem gummiartigen Werkstoff, insbesondere aus enem Silikonwerkstoff oder einem anderen elastischen Kunststoff, bestehen.The attachments 10 may consist of a rubber material or a rubber-like material, in particular of a silicone material or another elastic plastic.

Nach dem Umgießen der Anordnung aus den Tragelementen, aus den den Laufschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechenden Elementen 12 und aus den Aufsatzstücken 10 mit dem flüssigen keramischen Werkstoff werden nicht nur die Tragelemente und die auf den Tragelementen montierten, den Laufschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechende Elemente 12 von dem teilweise getrockneten und gehärteten keramischen Werkstoff, der einen Rohling ausbildet, entfernt, sondern vielmehr auch die Aufsatzstücke 10 aus dem flexiblen Werkstoff. Anschließend wird der Rohling insbesondere in einem Ofen durch Ausbrennen getrocknet und gehärtet, um anschließend als Teil einer Gussform für das gusstechnische Herstellen des Düsenrings verwendet zu werden. In diesem Fall wird dann der erfindungsgemäß hergestellte Ringkern mit einem metallischen Werkstoff umgossen, aus welchem der herzustellende Düsenring besteht.After the encapsulation of the arrangement of the support elements, from the blades corresponding to the nozzle ring to be produced elements 12 and from the essays 10 With the liquid ceramic material, not only the support members and the elements mounted on the support members corresponding to the blades of the nozzle ring to be manufactured become 12 of the partially dried and hardened ceramic material forming a blank, but also the top pieces 10 from the flexible material. Subsequently, the blank is dried and cured in particular in an oven by burning out, in order subsequently to be used as part of a casting mold for the casting production of the nozzle ring. In this case, the ring core produced according to the invention is then encapsulated with a metallic material from which the nozzle ring to be produced is made.

Die Tragelemente, welche den Deckringen des Düsenrings entsprechen, und die auf den Tragelementen montierten Elemente, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, bestehen vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff. Die Aufsatzstücke bestehen aus einem flexiblen, nichtmetallischen Werkstoff.The support elements, which correspond to the cover rings of the nozzle ring, and the elements mounted on the support elements, which correspond to the guide vanes of the nozzle ring to be produced, are preferably made of a metallic material. The attachments are made of a flexible, non-metallic material.

Mit der Erfindung kann ein Düsenring, der Übergangsradien zwischen den Leitschaufeln und den Deckringen desselben aufweist, kostengünstig und einfach hergestellt werden, nämlich unter Anwendung der Ringkern-Technologie.With the invention, a nozzle ring having transition radii between the vanes and the cover rings thereof can be manufactured inexpensively and simply using ring core technology.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
AufsatzstuckStuck tower
1111
Ausnehmungrecess
1212
Elementelement
1313
Konturcontour
1414
Konturcontour

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • DE 202014002981 U1 [0002]DE 202014002981 U1 [0002]

Claims (9)

Verfahren zum Herstellen eines Ringkerns für das gusstechnische Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine, wobei an einem äußeren Tragelement, welches einem Außendeckring eines herzustellenden Düsenrings entspricht, und an einem inneren Tragelement, welches einen Innendeckring eines herzustellenden Düsenrings entspricht, Elemente montiert werden, die Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, wobei die Anordnung aus dem äußeren Tragelement, dem inneren Tragelement und den an den Tragelementen montierten Elementen mit einem keramischen Werkstoff umgossen werden, wobei von der umgossenen Anordnung die Tragelemente und die auf den Tragelementen montierten Elemente entfernt werden und anschließend ein verbleibender Rohling aus dem keramischen Werkstoff zur Bereitstellung des Ringkerns gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Elementen, die den Leitschaufeln des herzustellenden Düsenrings entsprechen, vor dem Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff Aufsatzstücke montiert werden, die einen definierten Übergangsradius zwischen den Leitschaufeln und mindestens einem Deckring, vorzugsweise beiden Deckringen, des herzustellenden Düsenrings definieren.A method for producing a toroidal core for the casting production of a nozzle ring of an axial turbine, wherein elements are mounted on an outer support element, which corresponds to an outer cover ring of a nozzle ring to be produced, and on an inner support element, which corresponds to an inner cover ring of a nozzle ring to be produced, the guide vanes of the produced Matching the nozzle ring, wherein the assembly of the outer support member, the inner support member and the elements mounted on the support elements are encapsulated with a ceramic material, are removed from the encapsulated arrangement, the support members and the elements mounted on the support elements and then a remaining blank the ceramic material is hardened to provide the toroidal core, characterized in that on the elements which correspond to the guide vanes of the nozzle ring to be produced, before encapsulation of the arrangement with the keram Attachment pieces are mounted, which define a defined transition radius between the guide vanes and at least one cover ring, preferably two cover rings, of the nozzle ring to be produced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsatzstücke auf einem flexiblen Werkstoff bestehen.Method according to Claim 1 , characterized in that the attachment pieces are made on a flexible material. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der Aufsatzstücke derart flexibel ist, dass sich die Aufsatzstücke beim Umgießen der Anordnung mit dem keramischen Werkstoff an die Tragelemente anschmiegen.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the material of the attachment pieces is so flexible that the attachment pieces conform to the support elements during casting around the assembly with the ceramic material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsatzstücke auf einem Gummiwerkstoff oder gummiartigen Werkstoff bestehen.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the attachment pieces are made on a rubber material or rubber-like material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsatzstücke auf einem Silikonwerkstoff bestehen.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the attachment pieces are made of a silicone material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsatzstücke auf einem Kunststoff bestehen.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the attachment pieces consist of a plastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von der umgossenen Anordnung zusätzlich zu den Tragelementen und den auf den Tragelementen montierten Elementen auch die Aufsatzstücke vor dem Härten des Rohlings entfernt werden.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that in addition to the support elements and the elements mounted on the support elements of the over-molded assembly and the attachment pieces are removed prior to curing of the blank. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente und den auf den Tragelementen montierten Elemente aus einem metallischen Werkstoff bestehen.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the supporting elements and the elements mounted on the supporting elements consist of a metallic material. Verfahren zum Herstellen eines Düsenrings einer Axialturbine, Herstellen eines Ringkerns nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Verwenden des Ringkerns als Gussform oder Teil einer Gussform beim Gießen des Düsenrings aus einem metallischen Werkstoff.A method for producing a nozzle ring of an axial turbine, producing a toroidal core according to one of Claims 1 to 8th , Using the ring core as a mold or part of a casting mold when casting the nozzle ring of a metallic material.
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