DE1173732B - Gegossene Turbinenschaufel - Google Patents
Gegossene TurbinenschaufelInfo
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- F01D5/12—Blades
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- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: F 02 c
Deutsche Kl.: 46 f-4/02
Nummer: 1173 732
Aktenzeichen: G 323371 a / 46 f
Anmeldetag: 25. Mai 1961
Auslegetag: 9. Juli 1964
Die Erfindung betrifft eine gegossene Gasturbinenschaufel mit hohlem Blatt, an dessen sich gegenüberliegenden
Innenflächen zueinander parallele Längsrippen zur Bildung von Kühlmittelkanälen gebildet
sind. Bekannt ist die Herstellung von solchen Gasturbinenschaufeln aus mehreren gegebenenfalls auch
mechanisch bearbeiteten Gußteilen, die anschließend miteinander verbunden werden. Diese Herstellungsweise
wird den zu stellenden Forderungen jedoch nicht gerecht.
Zunächst muß eine Schaufel so gestaltet sein, daß ein wirksamer Übergang der Wärme von der Schaufel
zum Kühlmittel erzielt wird. Dabei muß die Schaufel trotz ihrer Ausbildung als Hohlschaufel eine ausreichende
Festigkeit aufweisen, um den erheblichen Belastungen durch die Treibgaskräfte und die Fliehkraft
gewachsen zu sein.
Die Erfüllung dieser Forderungen allein stellt aber nur einen Teil der zu lösenden Probleme dar, denn es
ist weiterhin eine verhältnismäßig einfache Massenfertigung anzustreben. Dies führt in der Regel dazu,
die Herstellung im Wege eines Gießverfahrens möglich zu machen. Die Bildung der Hohlräume in der
Schaufel durch maschinelle Bearbeitung ist für die billige Massenfertigung nicht geeignet; die Herstellung
von Hohlschaufeln aus mehreren Teilen führt zu recht komplizierten Verfahren.
Die Erfindung erfüllt diese Forderungen dadurch, daß die Schaufel als einteiliges Gußstück hergestellt
ist, bei dem sich gegenüberliegende Längsrippen durch einen Luftspalt getrennt sind und bei dem die
sich gegenüberliegenden Innenflächen durch in Längsrichtung in Abstand voneinander liegende
Stützen miteinander verbunden sind.
Für das Merkmal der Herstellung der Schaufel als einteiliges Gußstück wird Schutz nur in Verbindung
mit den übrigen Merkmalen der Erfindung beansprucht.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher Gasturbinenschaufeln, bei dem
ein zerstörbarer Kern in der Form des Hohlraums der Schaufel gebildet, auf den Kern danach ein
schmelzbares Modell der Schaufel aufgebracht wird, dann der Kern mit dem Modell in ein feuerfestes
Material eingebettet und das Modell zwecks Bildung des Gießraumes ausgeschmolzen wird und der Kern
nach dem Abgießen der Form entfernt wird. Erfindungsgemäß erfährt dieses Verfahren eine vorteilhafte
Ausgestaltung dadurch, daß an dem Kern Längsnuten entsprechend den zu bildenden Rippen
und in Abstand voneinander liegende Öffnungen entsprechend den zu bildenden Stützen gebildet werden.
Gegossene Turbinenschaufel
Anmelder:
General Motors Corporation, Detroit, Mich.
(V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,
Berlin 19, Bolivarallee 9
Als Erfinder benannt:
Hamilton Lee McCormick, CarmeL Ind.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Juni 1960 (34 792)
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn der Kern a.us keramischem
Werkstoff gebildet und durch ein Lösungsmittel entfernt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Die Erfindung wird an Hand der
Zeichnung näher erläutert. In dieser ist
F i g. 1 eine Seitenansicht einer Turbinenschaufel, F i g. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
F i g. 1 eine Seitenansicht einer Turbinenschaufel, F i g. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht eines Kernes zum Gießen der Turbinenschaufel nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 5, F i g. 5 ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3,
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 5, F i g. 5 ein Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3,
F i g. 6 eine Stirnansicht einer Einrichtung zum Bilden des Kernes nach Fig. 3 in geöffneter Lage,
F i g. 7 eine Stirnansicht der Einrichtung nach F i g. 6 in geschlossener Lage,
F i g. 7 eine Stirnansicht der Einrichtung nach F i g. 6 in geschlossener Lage,
Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7,
F i g. 9 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Fig. 6 in der offenen Lage,
Fig. 10 ein Querschnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 8.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte gegossene Turbinenschaufel hat ein Blatt 10 mit einem Längskanal
11, eine Grundplatte 12, einen Schaft 14 und einen Fuß 16. Das hohle Blatt 10 wird durch eine
konkave Wand 18 und eine konvexe Wand 20 gebildet. Die konkave Wand 18 trägt an der Innen-
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fläche nach innen ragende Längsrippen 19, ebenso trägt die konvexe Wand 20 Längsrippen 21. Die
Innenkanten der Längsrippen 19 und 21 haben Abstand voneinander. Das Blatt 10 enthält ferner eingegossene
Stützen 22, die die beiden Wände 18 und 20 miteinander verbinden. Diese Stützen 22 liegen im
wesentlichen in der Längsachse der Schaufel und haben Abstand voneinander, so daß sie das Schaufelblatt
über seine ganze Länge verstärken.
Im Schaft 14 befindet sich eine Öffnung 13 zur Zufuhr des Kühlmittels zum Längskanal 11.
Die Längsrippen 19 und 21 haben im mittleren oder stärkeren Teil des Blattes 10 eine größere Breite,
während ihre Höhe zu den Kanten des Blattes hin fortschreitend geringere Höhe aufweist. Der Teil des
Längskanals 11 zwischen den Rippen 19 und 21 hat daher über die Breite der Schaufel etwa gleiche Weite,
wodurch eine gleichmäßige Kühhvirkung erzielt wird.
Die Turbinenschaufel nach den F i g. 1 und 2 wird im Wachsausschmelzverfahren gegossen. Hierzu ist
die Bildung eines Kernes erforderlich, wie er in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Er hat die Gestalt des
Längskanals 11 des Blattes und der Öffnung 13 im Schaft 14. Über diesen Kern wird eine Wachsschablone
gebildet, die die Außenform der Turbinenschaufel hat, worauf ein Einbetten in ein feuerfestes
Material erfolgt. Dieses wird dann gebrannt und das Wachs ausgeschmolzen, so daß eine Form für die
Schaufel entsteht, in der ein für die Bildung der Hohlräume dienender Kern enthalten ist. Diese Form
wird sodann abgegossen, worauf der Kern, der vorzugsweise aus einem lösbaren sauren Keramikwerkstoff
besteht, ausgewaschen wird, um die fertige Turbinenschaufel zu erhalten.
Wie Fig. 3 zeigt, besteht der Kern aus einem Teil
24 zur Bildung des Längskanals 11 und einem Teil 26 zur Bildung der öffnung 13. Der Teil 26 hat Ansätze
28 und 30, die als Kernstützen dienen. Ebenso hat der Teil 24 eine Verlängerung 31, die ebenfalls
als Kernstütze verwendet werden kann. Der Teil 24 enthält eine Reihe von in Abstand voneinander liegenden
Nuten 32 (F i g. 5) an der konkaven Fläche und eine entsprechende Reihe von Nuten 34 an seiner
konvexen Fläche, die zur Bildung der Längsrippen 19 bzw. 21 des Blattes dienen. An Stellen 36,
38, 40 und 42, die in gleichem Abstand voneinander liegen, sind Teile des -Kerns zwischen benachbarten
Nuten entfernt, so daß an diesen Stellen im Kern Löcher entstehen, die den Stützen 22 der fertigen
Schaufel entsprechen. Die Nuten 32 und 34 erstrekken sich von einer Stelle unterhalb des oberen Endes
des Teils 24, so daß der obere Teil des Blattes späterhin keine Rippen enthält.
Der Kern gemäß den F i g. 3 bis 5 wird wie folgt hergestellt. Es wird eine keramische Mischung bereitet,
die durch Spritzen geformt werden kann und beim Brennen sich nicht unmäßig wirft oder
schrumpft und ferner dem Wärmestoß beim Beginn des Gießvorganges zu widerstehen vermag. Ferner
muß das gebrannte Kernmaterial auswaschbar oder sonstwie aus dem Gußstück entfernbar sein.
Eine geeignete Mischung für diese Zwecke enthält Oxyde des Aluminiums und Silizium, einen Weichmacher
und einen Binder, wie z. B. Polystyrol. Als spezifisches Beispiel für eine solche keramische Mischung
wird angegeben: 84 Gewichtsteile Aluminiumoxyd, 5 Gewichtsteile Schellack, 5 Gewichtsteile
Ethocol, 0,2 Gewichtsteile Stearinsäure, 2 Gewichtsteile Heizöl, 2 Gewichtsteile Butylphthalat, 0,5 Gewichtsteile
Oleinsäure und 2 Gewichtsteile n-Butylstearat. Eine Einrichtung zur Bildung des Kernes
gemäß den Fig. 3 bis 5 ist in den Fig. 6 bis 10 dargestellt.
Diese Einrichtung hat einen unteren Formteil 44, der mit Schrauben 45 auf einer Platte 46 befestigt
ist und in begrenztem Ausmaß senkrecht zu dieser einstellbar ist. Die Platte ist starr an einer Grundplatte
47 befestigt. Ein oberer Formteil 48, der senkrecht bewegbar ist, ist zu einer Platte 50 in senkrechter
Richtung in begrenztem Umfange einstellbar.
Der untere Formteil 44 enthält, wie Fig. 10 zeigt,
ein Gesenk 49, das den unteren Teil des Formhohlraumes 51 bestimmt. Das untere Gesenk 49 enthält
eine Reihe von Schlitzen, durch die Platten 52 ragen. Diese werden in Abstand voneinander von einer
Stange 54 getragen, die unterhalb des unteren Formteils mit Schrauben 106 an der Platte 46 befestigt ist.
Die Platten 52 haben eine solche Länge, daß bei Aufliegen des unteren Formteils 44 auf der Platte 46
die oberen Enden der Platten in den Formhohlraum 51 entsprechend der Tiefe der Nuten 32 des Kerns
ragen.
Ein oberes Gesenk 56 in dem oberen Formteil 48 bestimmt den oberen Teil des Formhohlraumes 51
und enthält eine Reihe von Schlitzen, durch die Platten 58 ragen. Diese sind an der Platte 50 über eine
Stange 60 mit Schrauben 108 befestigt und haben eine solche Länge, daß bei Aneinanderliegen der
Formteile 44 und 48 und der Platten 46 und 50 ihre unteren Enden in den Formhohlraum 51 entsprechend
der Tiefe der Nuten 34 des Kerns ragen. Eine der Platten 52 des unteren Formteils 44 ist an voneinander
in Abstand liegenden Stellen verlängert und füllt dort den Raum zwischen zwei Platten 58 und 52
aus, wenn die Platten 58 in ihrer tiefsten und die Platten 52 in ihrer höchsten Stellung sind. Hierdurch
werden im Kern späterhin die Löcher 36, 38. 40 und 42 gebildet.
Die Einrichtung enthält eine Platte 68 (F i g. 5, 7, 9), die, an vier Stangen 70 (F i g. 9) befestigt, mit
diesen eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, und eine Platte 74, die zu den Stangen 70 und
zu Führungsstangen 75 beweglich ist. Die vier Führungsstangen 75 sind an den Ecken des oberen Formteils
48 befestigt und treten gleitend durch Löcher der Platte 74 hindurch. Die untere Platte 68 trägt
einen Einspritzzylinder 76, der unten ein durch die Platte 68 ragendes Einspritzmundstück 78 hat. Dieses
paßt auf eine Einspritzöffnung 80 in der Platte 50 und deren oberen Formteil 48, wenn die Platte 68
in ihrer tiefsten Stellung gegen die Platte 50 anliegt. Die Einspritzöffnung80 führt zum Formhohlraum51.
Die Platte 74 trägt einen mit dem Zylinder 76 zusammenarbeitenden Kolben 82. Befindet sich die
Einrichtung in der geschlossenen Stellung der Formteile 44 und 48 (F i g. 7) und liegt die Platte 50 gegen
den Formteil 48 an, so kann die Platte 68 zur Anlage gegen die Platte 50 gebracht werden, wodurch das
Einspritzmundstück 78 gegen die Einspritzöffnung 80 des oberen Formteils anliegt. Dann kann die Platte
74 und damit der Kolben 82 gesenkt werden, um im Zylinder 76 enthaltenes Kernmaterial in den Formhohlraum
51 einzuspritzen.
Der obere Formteil 48 trägt ferner zwei schwenkbare Haken 84 und 86, die bei der vollen Schließlage
der Einrichtung eine Schulter 88 am unteren Formteil 44 fassen. Normalerweise ruht die Platte 68 auf
der Platte 50, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. In
den Fi g. 6 und 9 ist die Platte 68 in der angehobenen Stellung gezeigt. Jede der vier Stangen 70 ist von
einer Schraubendruckfeder 90 umgeben, die auf die •Platte 50 eine Kraft ausüben, wenn.die den Kolben
-82 tragende -Platte 74 beim Einspritzhub gegen die
-Federn 90 zur Anlage kommt. Zwei der Führungsstangen 75, die sich diagonal gegenüberliegen, sind
von je einer Schraubenfeder 94 umgeben, die auf die Formteile 44 und 48 und die Platte 46 eine Kraft
ausüben, wenn die Platte 74 gesenkt -.wird. Die den Kolben 82 tragende Platte 74 ist über Lappen 104
mit einer hydraulisch betätigbaren Stange 102 verbunden, die mit einem nicht gezeichneten Kolben
verbunden ist.
Die Platten52 und58 (Fig. 10) sind;an den Platten
46 bzw. 50 befestigt, so daß bei -deren Relativbewegung in senkrechter -Richtung zu den Formteilen
44 bzw. 48 das Einführen der Enden der Platten 52 und 58 in den Formhohlraum 51 bzw. deren Herausziehen
aus dem Formhohlraum bewirkt wird. Die Stangen 54 bzw. 60(Fig. .10) halten hierbei die Platten
52 bzw. 58 parallel zueinander ausgerichtet.
In der Platte 46 sind einstellbare .Blöcke 130 und 132. In ihrem Bereich sind im unteren Formteil 44
Nockenwellen 114 ibzw. 116 gelagert, .die L-förmige
Hebel 110 bzw. 112 tragen. An diesen sitzende Stifte 118 bzw. 120 greifen an Nuten 122 bzw. 124 im
unteren Formteil 44, durch die die Arme .110 bzw. 112 über einen'Winkel von 90° gesteuert werden. Die
■Wirkung dieser Steuerung ist aus einem Vergleich der Fi g. 6 und 7 zu ersehen. .In F i g. 6 haben die
Arme 110, 112 eine senkrechte Lage, während sie in F i g. 7 waagerecht liegen. In der senkrechten -Lage
der Arme 110 und 112 (Fi g. 6) stützen die Nocken 114 und 116 den unteren Formteil 44 mit einem abgerundeten
Teil ab, so daß dieser etwas von der Platte 46 angehoben ist. In der waagerechten Lage
der Arme 110, 112 liegen die flachen Teile 126 und 128 der Nocken 114 und 116 gegen den unteren
Formteil 44 .an, so ,daß dieser auf der Platte 46 aufliegt.
In der angehobenen Stellung des unteren Formteils 44 sind -die Platten 52 aus dem Formhohlraum
51 zurückgezogen.
Der obere Formteil 48 hat in ähnlicher Weise L-förmige Arme 134 und 136, die mit Nockenwellen
138 bzw. 140 verbunden sind. Diese tragen Stifte 142 und 144, die -in bogenförmige Nuten 146 bzw.
147 eingreifen. Hierdurch können die Arme 134 und 136 über einen Winkel von 90° bewegt werden. In
der oberen Stellung gemäß Fig. 6 tragen die Nocken 138 und 140 die Platte mit einem runden Teil, so daß
die Platten 58 aus dem Formhohlraum 51 zurückgezogen sind. In der horizontalen tage der Arme 134
und 136 dagegen liegt die ,Platte ,50 gegen die flachen Teile 139 bzw. 141 an, so daß die Platten .58 in den
Formhohlraum 51 hineinragen.
Die den Kolben 82 tragende Platte 74 hat einen nach unten ragenden starr befestigten Arm 148, der
unten zwei seitlich vorstehende Sperrnasen 150 und 152 trägt. Wird der Arm 148 nach unten bewegt, so
bewegen die Sperrnasen 150 und 152 zunächst die Arme 134 und 136 um einen Winkel von 90° und
bei der weiteren Abwärtsbewegung des Armes 148 die Arme 110 und 112 ebenfalls um einen Winkel
von 90°. Dann befindet sich die Einrichtung in der in F i g. 7 gezeichneten Stellung. Die Arme 134 und
136 sind ebenso wie die Arme 110 und 112 in der waagerechten Lage, so daß also die Platten 52 und
58 in den Formhohlraiim 51 ragen, wie dies Fig. 10
zeigt. Bewegt sich der Arm 148 nach oben, so werden die Arme 110 und 112 und danach die Arme 134
und 136 in die senkrechte Lage bewegt, so daß die Platten 52 und 58 aus dem Formhohlraum 51 zurückgezogen
werden.
Das Einspritzen des Kemmaterials erfolgt, wenn die Einrichtung in .der Arbeitsstellung ist, also die
beiden Formteile 46 und 48 durch die Haken 84 und 86 zusammengespannt sind und die den Zylinder
tragende Platte 68 auf der Platte 50 aufliegt. In dieser Stellung stützen die Nocken 138 und 140 die
Platte 50 mit ihrem abgerundeten Teil ab, während die Nocken 114 und 116 mit ihrem abgerundeten
Teil den unteren Formteil 44 tragen. Die Platten 52 und 58 sind also aus dem Formhohlraum Sl zurückgezogen.
Ein Kuchen weichgemachter Keramikmischung wird vorzugsweise vorgewärmt in den Zylinder
76 eingebracht und die Platte 74 durch Zuleitung hydraulischen Druckes zur !Betätigungseinrichtung
gesenkt. Bei der Abwärtsbewegung der Platte 74 bewirkt der Arm 148 zunächst das Umstellen
der Arme 134,136,110 und 112 in die waagerechte
Lage (F ig. 7), so daß die flachen Teile 139, 141 der Nocken 138 bzw. 140 gegen :die Platte :50
und die flachen Teile 126, 128 der Nocken 114 bzw. 116 gegen den unteren Formteil 44 anliegen, so daß
die Platten 52 und 58 in den Formhohlraum 51 eingeführt .werden. Danach kommt gegen Ende der Abwärtsbewegung
der Platte 74 der Kolben 82 in Anlage gegen den Kuchen aus !Keramikwerkstoff und
drückt diesen durch die Einspritzorgane 78 und 80 in den Formhohlraum 51. Dann wird die Platte 74
angehoben, wobei .die Arme 134, 136, 110 und 112 wieder in die senkrechte Lage zurückbewegt und wodurch
wegen der Relativbewegung der Platte 50 bzw. des unteren Formteils 44 die Platten 52 und 58 zurückgezogen
werden. Dann wird die Form geöffnet und .der Kern nach dem Ausnehmen getrocknet und
gebrannt.
Um den so gebildeten Kern wird eine Schablone aus zerstörbarem Werkstoff gegossen und.diese Schablone
in feuerfestes Material eingebettet. Die Schablone besteht aus einem bei niedriger Temperatur
schmelzendem Werkstoff, wie Wachs, oder einem thermoplastischen Kunstharz, wie z.B. Polystyrol,
oder polymerisierte Derivate der Akrylik- und Methakryliksäure.
Die Schablone wird dadurch gebildet, daß der gebrannte Kern gemäß Fig. 3 in eine nicht gezeichnete
Einrichtung eingesetzt wird, die einen Formhohlraum von der Gestalt der zu gießenden Schaufel hat. Der
Kern wird hierbei von den Kernstützen 28, 30 und 31 getragen. Das eingegossene Material bildet dann
eine Schablone, die den Kern umgibt und die Außenform der Schaufel gemäß F i g. 1 hat.
Die Oberfläche der Schablone wird dann mit einem keramischen Wasch- oder Überzugsstoff versehen,
um eine glatte Gußfläche in der zu bildenden feuerfesten Gießform zu erhalten. Dieser Stoff besteht
aus einer wäßrigen Lösung feinverteilten feuerfesten Werkstoffs, einem Binder, z.B. einem lufttrocknenden
Silikatzement und Entschäumungs- und Netzungsmitteln.
Der Überzug kann durch Eintauchen der Schablone in die Lösung oder durch Aufsprühen oder
Aufstreichen der Lösung auf die Schablone erfolgen.
Beim Eintauchverfahren wird die Lösung in dauernder Bewegung gehalten, indem sie mit Ausnahme
der eigentlichen Eintauchzeit umgerührt wird, wobei nach Möglichkeit das Einführen von Luft in die
Lösung vermieden werden soll. Ebenso soll beim Eintauchen darauf geachtet werden, daß keine Luftbläschen
zwischen der Schablone und dem Überzug vorhanden sind. Die Lösung soll weiterhin möglichst
Raumtemperatur haben, da bei zu hoher Temperatur die Schablone beschädigt werden könnte. Den überschüssigen
Überzugswerkstoff läßt man vor dem Einbetten der Schablone abtropfen.
Nach dem vollständigen Trocknen des Überzugs wird dieser gesandet oder in ähnlicher Weise behandelt,
um die Oberfläche aufzurauhen, damit eine innige Verbindung zwischen dem Überzug und der
eigentlichen feuerfesten Form entsteht. Das Sanden kann durch Aufbringen von Kieselsand oder anderen
feuerfesten Stoffen auf den durch Eintauchen gebildeten Überzug erfolgen, worauf ein Trocknen der
Schablone in Luft erfolgt.
Danach wird die Schablone in eine nicht gezeichnete Gußform eingebettet, die aus grobkörnigem
feuerfestem Material besteht und Steiger enthält, durch die das geschmolzene Material der Schablone abfließt
und das Gußmetall eingeführt wird. Ein zweckmäßiges Verfahren zum Einbetten besteht darin, den
feuerfesten Werkstoff in einen flüssigen Binder einzumischen, die Schablone in ein Gefäß oder eine
Büchse einzusetzen und die Mischung über die Schablone zu gießen, worauf man dieses abbinden läßt.
Die Mischung kann aus einem Silikawerkstoff mit einem Äthyl-Silikat-Binder bestehen. Als Beispiel
sei eine Mischung angegeben, die zu einem großen Teil aus feingemahlenem gebranntem Ton und Silikamehl
und einem geringen Teil Magnesium- und Boraxglas besteht. Als Binder für diese Mischung
wird eine wäßrige Lösung von kondensiertem Äthylsilikat, Äthylalkohol und Salzsäure benutzt. Beim
Einbetten werden die Kernstützen 28, 30 und 31 des Kerns von feuerfestem Material umschlossen, so daß
der Kern fest in der Form liegt.
Hat sich die feuerfeste Form genügend verfestigt, so wird diese erwärmt, um die Schablone zu schmelzen.
Die Temperatur der Form muß über den Schmelzpunkt der Schablone gesteigert werden, damit
das geschmolzene Material vollständig abfließt.
Nach dem Entfernen der Schablone wird das Gußmetall in die Form eingegossen, das den bisher von
der Schablone eingenommenen Raum ausfüllt. Nach dem Erstarren des Metalls wird die Form zerbrochen,
um das Gußstück freizulegen, das in ein Lösungsmittel eingetaucht wird, um das im Gußstück enthaltene
Kernmaterial aufzulösen oder auszuwaschen. Geeignet ist hierzu ein reduzierendes Salzschmelzbad,
das keine Entlüftung benötigt und das Gußmetall nicht angreift.
Ist die Abkühlung der Schaufel im Betrieb zu groß, so kann die Größe des Kühlkanal verringert
werden, indem nur ein Teil des Kerns durch das Lösungsmittel abgetragen wird. Eine Säurelösung aus
ml 52- bis 55°/oiger Fluorwasserstoffsäure und ml 36°'oiger Salzsäure entfernt etwa 0,1 mm auf
jeder Seite des Kerns in drei Minuten bei etwa 65° C. feile des Kerns, die dem Lösungsmittel nicht ausgesetzt
werden sollen, können durch ein Schutzmittel abgedeckt werden.
Claims (5)
1. Gegossene Gasturbinenschaufel mit hohlem Blatt, an dessen sich gegenüberliegenden Innenflächen
zueinander parallele Längsrippen zur Bildung von Kühlmittelkanälen gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel als einteiliges Gußstück hergestellt ist, bei
dem sich gegenüberliegende Längsrippen (19, 21) durch einen Luftspalt getrennt sind und bei dem
die sich gegenüberliegenden Innenflächen durch in Längsrichtung in Abstand voneinander liegende
Stützen (22) miteinander verbunden sind.
2. Verfahren zur Herstellung einer Gasturbinenschaufel
nach Anspruch 1, bei dem ein zerstörbarer Kern in der Form des Hohlraums der Schaufel gebildet, auf den Kern danach ein
schmelzbares Modell der Schaufel aufgebracht wird, dann der Kern mit dem Modell in ein
feuerfestes Material eingebettet und das Modell zwecks Bildung des Gießraumes ausgeschmolzen
wird und der Kern nach dem Abgießen der Form entfernt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Kern Längsnuten (32, 34) entsprechend den zu bildenden Rippen (19, 21) und in Abstand voneinander liegende öffnungen
(36, 38, 40, 42) entsprechend den zu bildenden Stützen (22) gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus keramischem
Werkstoff gebildet und durch ein Lösungsmittel entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 zur Herstellung einer Gasturbinenschaufel mit einer
Grundplatte und einem eine öffnung zum Schaufelhohlraum enthaltenden Schaufelfuß, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Kern ein dieser öffnung entsprechender Teil (26) gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in
einer Gießform hergestellt wird, die aus zwei einen Gießraum (Sl) begrenzenden Formhälften
(44,48) und zwei Sätzen von sich gegenüberliegenden, den Nuten im Kern entsprechenden
Metallplatten (52, 58) besteht, wobei die Platten durch Schlitze in mindestens einer der Formhälften
beweglich gehalten sind, um in den Gießraum (51) bewegt bzw. nach dem Formen des Kerns
aus diesem herausgezogen werden zu können.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1032898;
schweizerische Patentschrift Nr. 323 718;
britische Patentschrift Nr. 731292; USA.-Patentschriften Nr. 2 923 525, 2 848 192,
779 565;
»Metall«, Dezember 1957, S. 1066 bis 1069; »Zeitschrift des VDI«, Januar 1956, S. 97;
»Motortechn. Zeitschrift«, November 1955, S. 319 bis 326.
In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent 1157432.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 629η08 6.64 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3479260A | 1960-06-08 | 1960-06-08 | |
US132150A US3192578A (en) | 1960-06-08 | 1961-08-17 | Core making apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1173732B true DE1173732B (de) | 1964-07-09 |
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Family Applications (1)
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