DE2613448A1

DE2613448A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen der kante eines schaufelelementes

Info

Publication number: DE2613448A1
Application number: DE19762613448
Authority: DE
Inventors: Donald Edward Burgbacher; Louis Stanton Hales; Don Richard Hamilton; Harry Farrell Weller
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-04-01
Filing date: 1976-03-30
Publication date: 1976-10-14
Also published as: JPS51121813A; BE840218A; FR2306044B1; FR2306044A1; JPS6028629B2; US4001978A; DE2613448B2; GB1540854A; DE2613448C3; IT1058572B

Description

Dr. Horst Schüler

Patentanwalt
6 Frankfurt/Main 1

Kaiserstraße 41 29. März 1970

Schu./Vo./he.

3837-13DV-6655

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.

Vorrichtung und Verfahren zum Formen der Kante eines Schaufelelements

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Turbomaschinen und insbesondere auf Mittel zum Formen oder Nachformen einer Kante bzw. eines Randes einer allgemein Turbomaschinen zugeordneten Schaufel.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zum Formen oder Nachformen einer Kante von einem Schaufelelement einer Turbomaschine sowie eines Verfahrens zum wirtschaftlichen und wirkungsvollen Bearbeiten der Vorderkante eines solchen Schaufelelements.

Diese sowie andere Ziele und Vorteile, die nachfolgend offenbar werden, sind nach der vorliegenden Erfindung erreichbar, die nach einer Ausführungsform eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen oder Nachformen der Vorderkante eines Schaufelelements beinhaltet. Erfindungsgemäß sind Antriebsmittel vorhanden, ferner von diesen angetriebene erste Mittel zum Abnehmen von Material von der Schaufel, wobei diese ersten Mittel eine erste Position haben, in der sie einen Abschnitt der Kante erfassen, um Material von der Schaufel abzunehmen, ferner zum Erfassen der Schaufel geeignete

609842/0316

261

zweite Mittel, um die Schaufel während der Translationsbewegung derselben in bezug auf die ersten Mittel zu stützen, während aufeinanderfolgende Abschnitte der Kante bzw. des Randes mit den ersten Mitteln in Eingriff treten, und dritte Mittel zum Führen der Schaufel während der Translationsbewegung und zum Anordnen des Kanten- bzw. Randabschnitts zwecks Eingriffs mit den ersten Mitteln unter einem vorbestimmten Winkel. Es sind schließlich vierte Mittel zum Halten der ersten, zweiten und dritten Mittel zwecks Unterbindung einer Translationsbewegung während des Formungsvorgangs vorhanden.

Diese sowie weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
Figur I - in einer perspektivischen Ansicht eine typische Schaufel

einer Turbomaschine,
Figur 2 - in einem vergrößerten Querschnitt die Vorderkante der

Schaufel,
Figur 3 - in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen der Vorderkante einer Schaufel, wobei Teile

der Vorrichtung geschnitten dargestellt sind, Figur 4 - die Vorrichtung in Draufsicht, wobei ein Kurvenkörper und ein Teil eines Kurvenkorperstutzarms entfernt sind, so daß die übrigen Teile der Vorrichtung hindernisfrei

ersichtlich sind,
Figur 5 - die Vorrichtung in einer Stirnansicht, wobei ein Teil der Vorrichtung in einem Querschnitt gemäß der Linie

5-5 aus Figur 3 dargestellt ist, und Figur 6 - in einer vergrößerten Teilansicht einen Abschnitt der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

In Figur 1 weist eine allgemein mit der Hinweiszahl 2 bezeichnete Schaufel einen Flügelabschnitt 4, einen Befestigungs- bzw. EinbaufuS 6 und einen Plattform- bzw. Plattenabschnitt 8 auf. Eine Vorderkante Io und eine Hinterkante 12, die sich von der Schaufelplattform 8 nach außen erstrecken, sind ein einteiliges Teil des F Lügelabschnitfcs 4.

O 9 ö 4 11 U ä ι

Figur 2 zeigt in vergrößerter Querschnittsansicht die Kontur oder das Profil der Vorderkante lo. Diese ist ursprünglich so angefertigt worden, daß sie ein ideales Profil 11 aufweist. Bei der Verwendung, im Arbeitsgebiet erfolgt jedoch ein Erodieren bzw. Anfressen des Profils 11 durch das Auftreffen des Fluidmediums und von Fremdpartikeln auf die Schaufel 2, so daß diese ein abgestumpftes Profil 16 annimmt, was zu einem Verlust der ursprünglich hergestellten aerodynamischen Flügelkontur führt und hierdurch zu einem Verlust an Betriebswirksamkeit der Turbomaschine beiträgt. Als Alternative zu einer Erneuerung der gesamten Schaufel 2 kann die abgestumpfte Kante 16 regeneriert bzw. neu geformt werden, um ein Profil 18 gemäß der Darstellung in Figur 2 zu erhalten. Hierbei handelt es sich um eine der ursprünglichen Kontur 11 ähnelnde Kontur, wodurch die ursprünglichen aerodynamischen Eigenschaften des Flügels 4 wiederhergestellt werden. Die vorliegende Erfindung eignet sich gut für eine Verwendung beim Formen der Vorderkante Io zum Profil 11 in dem ursprünglichen Herstellungsvorgang oder beim Regenerieren zum Profil 18 nach einer Betriebsverwendung der Schaufel 2.

Gemäß den Figuren 3, 4 und 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen der Schaufelkante Io allgemein mit der Hinweiszahl 2ο bezeichnet. Figur 3 zeigt ferner, wie die Schaufel 2 der Vorrichtung während des Formungsvorgangs zugeordnet ist. Die Vorrichtung enthält einen Arbeitstisch 22, eine fest an diesem angebrachte Motorantriebsbaugruppe 24, eine gegenüber dem Arbeitstisch 22 verschiebbar befestigte und von der Motorantriebsbaugruppe 2 4 angetriebene Form- bzw. Schleifscheibenbaugruppe 26, eine Kurvenkörperbaugruppe 2 8 sowie einen fest am Arbeitstisch 22 angebrachten Kurvenkörperstutζarm 3o, ferner ebenfalls fest am Arbeitstisch 22 angebrachte Schaufelstützpuffer 31 sowie 32 und einen Rückzugmechanismus 34 zum Vorspannen der Schleifscheibenbaugruppe unter einem konstanten Druck in einen Eingriff mit dem Flügel 4 und zum Zurückziehen der Schleifscheibenbaugruppe 26 von dem Flügel 4. Die Vorrichtung 2o erfüllt die Ziele der vorliegenden Erfindung, indem die Vorderkante Io der Schaufel 2 geformt wird, während sich diese unter Eingriff mit der Schleifscheibenbaugruppe 2 6 fortschreitend über diese bewegt.

h D 9 fU 2 / U "J 1 6

Der Arbeitstisch 22 kann in irgendeiner ausreichenden Weise aufgebaut sein, um die anderen Elemente der Formungsvorrichtung 2ο entsprechend zu stützen. Der Arbeitstisch 22 weist eine Vielzahl vertikaler Stützen 36 auf, die gemäß Figur 3 an ihren unteren Enden durch horizontale Verstrebungsglieder 38 miteinander und an ihren oberen Enden fest mit einer Grundplatte 4o verbunden sind. Die letztere hat eine allgemein rechtwinklige bzw. rechteckige Form und dient zum Bilden einer festen Fläche, an der der Stützarm 3o, die Schaufelstützpuffer 31 sowie 32 und die Schleifscheibenbaugruppe befestigt sind. Drei allgemein rechtwinklig bzw. rechteckig geformte Durchbrüche 42, 44 und 46 sind in der Grundplatte 4o ausgebildet, um Teile der anderen Elemente der Vorrichtung in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise hindurchführen zu können.

Der Kurvenkörperstützarm 3o ist fest aber einstellbar an der Grundplatte 4o durch vier Schrauben 5o befestigt, die durch vier längliche Öffnungen 52 in einem Ende 5 4 des Kurvenkörperstützarms 3o greifen und in die Grundplatte 4o eingeschraubt sind. Somit kann der Kurvenkörperstützarm 3o durch Lösen der Schrauben 5o sowie durch Verschieben des Kurvenkörperarms 3o in Längsrichtung der Öffnungen 52 eingestellt werden, wonach die Schrauben 5o wieder angezogen werden, um den Kurvenkörperstützarm 3o an der Grundplatte 4o festzulegen. Der Kurvenkörperstützarm 3o hat eine allgemein gebogene Form, wobei sein eines Ende 54 an der Grundplatte 4o befestigt und sein anderes Ende 56 über der Grundplatte 4o angeordnet sind. Die Kurvenkorperbaugruppe 2 8 ist einstellbar, jedoch fest am Ende 56 des Kurvenkörperstützarms 3o durch eine Schraube 58 befestigt, die sich durch eine längliche öffnung 6o im Ende 56 erstreckt und die in die Kurvenkorperbaugruppe 2 8 eingeschraubt ist. Die letztere ist in bezug auf den Kurvenkörperstützarm 3o längs einer Linie einstellbar, die rechtwinklig zu der Linie verläuft, längs derer der Kurvenkörperstützarm 3o einstellbar ist. Somit kann die Position der Kurvenkorperbaugruppe 28 entweder durch Einstellen der Kurvenkorperbaugruppe 28 selbst mittels der Schrauben 58 sowie Öffnungen 6o oder durch Einstellen des Kurvenkörperstützarms 3o mittels der Schrauben 5o sowie öffnungen 52 eingestellt werden.

6098Λ2/0316

2613U3

Die Kurvenkörperbaugruppe 2 8 weist ein Grundteil 62 und einen Kurvenkörperabschnitt 64 mit einem vorgewählten Kurvenprofil 66 auf. Der Kurvenkörperabschnitt 64 ist am urundteil 62 durch einen Bolzen 65 befestigt, der durch den Kurvenkörperabschnitt 64 greift und in das Grundteil 62 eingeschraubt ist.

Unter Abstand angeordnete Schaufelstützpuffer 31 und 32 sind fest an der Grundplatte 4o angebracht. Jeder der Stützpuffer 31 und 32 weist einen stationären Halter 68, an diesem drehbar befestigte horizontale Rollen 7o sowie 72 zum Abstützen der Schaufel 2 gegenüber einer horizontalen Bewegung und eine Rolle 7 4 auf, die drehbar an der Stütze 68 befestigt ist, um die Vorderkante Io seitlich zu stützen. Die Rollen 7o, 72 und 74 dienen dazu, die Vorderkante Io in bezug auf den Schleifscheibenaufbau 26 festzulegen.

Der Schleifscheibenaufbau 26 weist eine aus einem elastisch deformierbaren abschleifenden Material hergestellte Schleifscheibe 76, eine mit dieser fest verbundene Welle 78, Halterungsblöcke 8o sowie 82, die die Welle 78 aufnehmen und diese sowie die Schleifscheibe 76 während der Drehung stützen, und eine ebenfalls fest an der Welle 78 angebrachte Riemenscheibe 84 auf. Während die in den Zeichnungen offenbarte Vorrichtung als Mittel zur Materialentfernung von der Schaufel 2 eine Schleifscheibe zeigt, sind andere abrasive bzw. Schleifelemente, wie ein flexibles Schleifband, in gleicher Weise geeignet. Die Schleifscheibe 76 ragt zwischen den Schaufelstützpuffern 31 sowie 32 hervor, wodurch die Schaufel 2 an beiden Seiten der Schleifscheibe 76 und unmittelbar an den Eingriffsbereich der Schaufel 2 sowie der Schleifscheibe 76 angrenzend gestützt werden kann. Die Halteblöcke 8o und 82 sind fest auf einer schwimmenden bzw. beweglichen Platte 86 beispielsweise durch Anschrauben, Anschweißen oder andere herkömmliche Mittel angebracht, wodurch der Schleifscheibenaufbau auf dieser Platte 86 sicher befestigt ist.

Die schwimmende bzw. bewegliche Platte 86 ist eine allgemein ebene Platte, die über der Grundplatte 4o angeordnet ist und

609842/031 6

einen Befestigungsabschnitt 88, an dem der Schleifscheibenaufbau 2 6 befestigt ist, und einen einteilig angeformten Ansatz 9o aufweist. Die Platte 86 ist mit einer mittig angeordneten Aussparung 92, in die die Schleifscheibe 76 ragt, und mit einem Schlitz 9 4 versehen, in den die Antriebsriemenscheibe 84 greift. Der Schlitz 94 ermöglicht einen Zugriff für die Schleifscheibenbaugruppe 2 6 in der Weise, daß diese durch die Motorbaugruppe 2 4 und einen Antriebsriemen 96 gedreht werden kann. Die Motorbaugruppe 2 4 ist mit herkömmlichen Mitteln am Arbeitstisch 22 festgelegt, und sie dient zum Bilden der Antriebskraft zum Betreiben der Schleifscheibe 76.

Die schwimmende bzw. bev/egliche Platte 26 ist auf der Grundplatte 4o für eine ausgewählte hin- und hergehende Bewegung in bezug auf diese verschiebbar in einer nunmehr zu beschreibenden Weise befestigt. Es sind Stangen 9 8 und loo an jedem ihrer Enden Io2 und Io4 durch entsprechende Halterungsansätze Io6 und Io8 an der Grundplatte 4o festgelegt. Die Halterungsansätze Io6 und Io8 sind durch Anschrauben, Anschweißen oder andere hrkömmliche Mittel an der Unterseite der Grundplatte 4o verankert. Die Platte 86 wird auf den Stangen 98 und loo durch vier Lagerblöcke Ho verschiebbar gehalten, von denen zwei in einem Durchgang 42 angeordnet sowie der Stange.98 zugeordnet und zwei in einem Durchgang 46 angeordnet sowie der Stange loo zugeordnet sind. Jeder Lagerblock ist an der Platte 86 befestigt und hat Mittel zum Aufnehmen des zentralen Abschnitts der entsprechend zugeordneten Stange, um sich hierauf hin- und herbewegen zu können. Somit sind die Stangen 98 und loo an der Grundplatte 4o durch die Halterungsansätze Io6 und Io8 befestigt, und die schwimmende bzw. bewegliche Platte 86 kann sich in bezug auf die Grundplatte 4o infolge einer Gleitbewegung der Lagerblöcke Ho auf den Stangen 98 und loo hin- und herbewegen. (Die Stangen 98 und loo, die Halterungsansätze Io6 und Io8 und die Lagerblöcke Ho sind nicht in Figur 3 dargestellt, während in Figur 5 nur ein Halterungsansatz Io6 und ein Lagerblock Ho dargestellt sind.)

6 0 9842/0316

Die hin- und hergehende Gleitbewegung der schwimmenden Platte 86 wird durch den Rückzugmechanismus 3 4 in Zusammenarbeit mit Stoppmitteln 112 gesteuert und begrenzt. Der Rückzugmechanismus besteht allgemein aus einem Rückzugzylinder 114, einem flexiblen Seil 116 una einem Spannglied 118. Der Rückzugzylinder 114 wird von einem an der Grundplatte 4o angeschweißten Arm 115 getragen. Der Zylinder 114 hat eine zylindrisch geformte Innenkammer 12o und einen in dieser beweglich angeordneten Kolben 122. Es sind Mittel 113 vorhanden, durch die ein Druckmedium der Kammer 12o an der linken Seite des Kolbens 122 zugeführt werden kann. Im Zylinder 114 ist eine Entlüftung vorgesehen, um an der rechten Seite des Kolbens 122 in der Kammer 12o atmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten.

Das flexible Seil 116 ist an seinem einen Ende 117 an der Kolbenstange 12 4, die mit dem Kolben 122 verbunden ist, und an seinem anderen Ende 119 an dem Spannglied 118 angelenkt. Zwischen den Enden 117 und 119 befindet sich ein Verbindungsglied 121, dessen eines Ende 123 in die schwimmende Platte 86 eingeschraubt ist. Sein anderes Ende 125 ist mit einem Auge 127 ausgebildet, das zur Aufnahme des flexiblen Seils 116 geeignet ist. Blockierelernente 129 und 13o sind an jeder Seite des Auges 127 am flexiblen Seil 116 angeklemmt, um hierdurch eine Bewegung des Verbindungsgliedes 121 in bezug auf das Seil 116 zu verhindern.

Das Spannglied 118, das im wesentlichen ein freihähgendes und durch einen Arm bzw. Bügel 12 6 lose an eine der vertikalen Stützen 36 angeklammertes Gewicht ist, übt auf das Seil bzw. Kabel 116 eine nach unten gerichtete Kraft aus (wie es in Figur 3 dargestellt ist). Das Seil 116 wirkt mit einem Rollenaufbau 128 (der fest an der vertikalen Stütze 36 angebracht ist) in der Weise, zusammen, daß die von dem Spannglied 118 ausgeübte sowie vertikal nach unten gerichtete Kraft in eine horizontale Kraft umgewandelt wird, die auf das Verbindungsglied 121 und somit auf die schwimmende bzw. bewegliche Platte 86 einwirkt.

Ein Stoppmittel 112 dient zum Begrenzen der Rückzugbewegung der Platte 66 durch den Rückzugzylinder 114. Das Stoppmittel 112 weist

609842/0316

allgemein einen rechtwinkligen Schlitz mit einer Vorderkante 133 und einer Hinterkante 135 im Ansatz bzw. Anhängsel 9o der Platte 86, ferner ein Stoppglied 134 mit einem vorderen Anschlagrand sowie einem rückwärtigen Anschlagrand 139 und ein Schraubmittel 14o zum lösbaren Festlegen des Stoppgliedes 134 an der Grundplatte 4o auf. Im Stoppglied 134 ist ein länglicher Schlitz 136 ausgebildet, der das in die Grundplatte 4o eingeschraubte Schraubmittel 14o zuführt. Der längliche Schlitz 136 ermöglicht ein Einstellen des Stoppgliedes 134 in Längsrichtung des Schlitzes 136, um hierdurch eine Veränderung bezüglich der Rückzugsgröße der schwimmenden Platte 86 vorzusehen und ferner eine Einstellung auf erwünschte Rückzugswerte zu ermöglichen, wenn der Durchmesser der Schleifscheibe 76 infolge der normalen Abnutzung während des Neuformungsvorgangs vermindert wird.

Die Schleifscheibe 76, die Welle 78, die Halteblöcke 8o sowie 82 und die Riemenscheibe 84 sind von einer schützenden Ummantelung 138 umschlossen, die die sich während des Schleifvorgangs lösenden Schleif- oder Metallpartikel daran hindert, auf die Bedienungsperson der Vorrichtung aufzutreffen. Eine an der Ummantelung 138 befestigte einstellbare Abschirmungs- bzw. Schutzplatte I4o befindet sich nahe an der Schleifscheibe 76, um zu verhindern, daß durch die Schleifscheibe 76 Partikel aus der Ummantelung herausgeschleudert werden. Die Schutzplatte 14o ist einstellbar, damit sie für verschiedene Abnutzungsstufen bzw. -grade in deren unmittelbaren Nähe angeordnet werden kann.

In Figur 6 ist ein Teil der Formungsvorrichtung in der Position dargestellt, in der sich die Schaufel 2 für ein Neuformen bzw. Wiederherstellen der Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe 76 befindet. In dieser Position ist die bewegliche Platte 86 in ihre vordere Position vorgespannt (d.h. in Figur 6 nach links), und es entsteht ein Spalt 142 zwischen dem vorderen Rand 133 des Schlitzes 132 sowie der vorderen Anschlagkante 137. Es wird auch ein Spalt 144 zwischen dem rückwärtigen Rand 135 des Schlitzes 132 und dem rückwärtigen Anschlag 139 aufrechterhalten.

609842/0316

In Figur 6 ist ein typischer Querschnitt eines Flügels 4 dargestellt, der sich mit seiner Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe 76 befindet. Der sich in Eingriff befindliche Abschnitt der Vorderkante weist gegenüber der Schleifscheibe einen vorbestimmten Winkel θ auf, der so gewählt ist, daß die Vorderkante Io zu dem erwünschten Profil geformt wird. Das Halten der Vorderkante Io unter dem vorbestimmten Winkel θ in bezug auf die Schleifscheibe 76 wird dadurch bewirkt, daß der Flügel 4 gleichzeitig in Eingriff mit den horizontalen Rollen 7o sowie 72, der vertikalen Rolle 74 und der Kurvenkörperoberfläche 66 gehalten wird, wobei diese Teile entsprechend einer vorgewählten gegenseitigen Abstandsbeziehung angeordnet sind. Die horizontalen Rollen 7o sowie 72 und die vertikalen Rollen 7 4 bilden für die Schaufel 2 eine Stütze während des schleifenden Formungsvorgangs und dienen allgemein zum Festlegen der Position der Vorderkante Io in bezug auf die Schleifscheibe 76. Die Kurvenkörperoberfläche 66 bildet eine Führung für die Hinterkante 12 des Flügels 4 und ist so positioniert sowie ausgebildet, daß der Flügel 4 dann, wenn er sich in Eingriff mit den Rollen 7o, 72 sowie 7 4 und der Kurvenkörperoberfläche 66 befindet, eine Lage einnimmt, bei der der auf die Schleifscheibe zuweisende Abschnitt der Vorderkante Io unter dem vorbestimmten Winkel θ angeordnet ist. Im einzelnen ist die Kurvenkörperoberfläche 66 so gestaltet, daß sie alle Ortspunkte der Hinterkante repräsentiert, wenn aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante unter dem erwünschten Winkel θ gegenüber der Schleifscheibe 76 angeordnet werden, während sich der Flügel in Eingriff mit den Rollen 7o, 72 und 7 4 befindet. Wenn somit der Flügel 4 in einer zur Schleifscheibe 76 quer verlaufenden Richtung bewegt wird, während er sich in Eingriff mit den zuvor genannten Rollen und mit der Kurvenkörperoberfläche 66 befindet, dann wird jeder aufeinanderfolgende Abschnitt der Vorderkante Io zum Formen gegenüber der Schleifscheibe 26 unter dem vorbestimmten Winkel θ ausgerichtet. Dementsprechend erhält die Vorderkante Io über die gesamte Länge des Flügels 4 sowie unabhängig von Veränderungen bezüglich der Profiltiefe, von einer Schaufelverwindung, von dem Flügelwölbungswinkel oder von der Schaufeldicke das geeignete Profil.

609842/031 6

- Io -

Während die Ziele der vorliegenden Erfindung leicht mit nur einem Stützpuffer 31 oder 32 erreichbar sind, werden zwei unter Abstand angeordnete Stützpuffer 31 und 32 vorgeschlagen, um der Schaufel während des Formungsvorgangs eine größere Stabilität zu geben.

Wie es oben beschrieben wurde, wird jeder aufeinanderfolgende Abschnitt der Vorderkante Io unter einem vorbestimmten Winkel θ gegenüber der Schleifscheibe 76 gehalten. Der Winkel θ kann konstant und damit für jeden aufeinanderfolgenden Abschnitt der Vorderkante Io gleich sein oder sich für aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante Io ändern. Ob nun der Winkel θ konstant oder variabel ist, kann die Kurvenkörperoberfläche 66 so gestaltet sein, daß der erwünschte Winkel θ für jeden Teil der Vorderkante Io erreicht wird/ wozu die Kurvenkörperoberfläche 66 entsprechend ausgebildet wird, um alle Ortspunkte der Hinterkante zu repräsentieren, wenn aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante unter ihrem entsprechenden Winkel θ in bezug auf die Schleifscheibe 76 gehalten werden, während sich der Flügel 4 in Eingriff mit den Rollen 7o, 72 und 74 befindet. Wenn es ferner die Gestaltung des Flügels erfordert, kann der Profil- bzw. Kurvenkörperabschnitt 6 4 der Kurvenkörperbaugruppe 2 8 durch einen Bolzen 66 drehbar am Grundteil 62 befestigt sein, so daß er sich dreht, wenn der Flügel 4 quer zur Schleifscheibe 76 bewegt wird.

Es wird nunmehr der Betrieb der Formungs- oder Regenerierungsbzw. Nachformungsvorrichtung 2ο beschrieben. Ein Nachformen der Vorderkante Io wird allgemein dadurch erreicht, daß die Schaufel 2 in einer zur Drehachse der Schleifscheibe 76 parallelen Richtung bewegt wird, während sich die Vorderkante Io in Eingriff mit der Schleifscheibe 76 befindet. Wie es zuvor erörtert wurde, wird die Kammer 12o an der linken Seite des Kolbens 122 durch Druckmittel 113 (siehe Figur 3) unter Druck gesetzt, wenn es erwünscht ist, eine Schaufel 2 zu entfernen oder in die Vorrichtung 2ο einzusetzen. Das auf den Kolben 122 einwirkende Druckfluidmedium überwindet die von dem Spannglied 118 über das flexible Seil 116 auf die bewegliche Platte 86 ausgeübte Kraft, um die Platte 86 Γίδ~:η rechts zu sieben, bis dann die Vorderkante 133 des

609842/0316

2613U8

Schlitzes 132 mit dem nach vorne weisenden Anschlagrand 137 in Eingriff kommt. In dieser Position sind die Platte 86 und daher die Schleifbaugruppe 26 von den Schaufelstützpuffern 31 sowie 32 abgezogen, wodurch ein Zwischenraum für das Einführen eines Flügels 4 in die Vorrichtung 2o geschaffen worden ist. Danach wird ein Flügel 4 in den genannten Zwischenraum eingesetzt und so angeordnet, daß seine Vorderkante auf den horizontalen Rollen 7o sowie 72 und den vertikalen Rollen 7 4 ruht und daß seine Hinterkante 12 mit der Kurvenkörperoberfläche 66 in Eingriff kommt. Wenn der Flügel 4 auf diese Weise angeordnet wird, ist ein Teil der Vorderkante Io für den Vorgang des Formens oder Nachformens unter dem vorbestimmten Winkel θ in bezug auf die Schleifscheibe 76 ausgerichtet.

Nach dem Positionieren der Schaufel in der oben beschriebenen Weise wird die Motorantriebsbaugruppe 2 4 erregt (durch nicht dargestellte herkömmliche Schaltmittel), wodurch der Antriebsriemen 96, die Riemenscheibe 42, die Welle 78 und die Schleifscheibe 76 gedreht werden. Nachdem die letztere ihre geeignete Dauerzustandsbzw. Betriebsdrehzahl erreicht hat, wird der Druck in der Kammer 12o an der linken Seite des Kolbens 122 abgebaut (durch nicht dargestellte Steuermittel). Die von dem Gewicht des Spanngliedes 118 ausgeübte.Kraft zieht die bewegliche Platte 86 und somit die Schleifbaugruppe 2 6 nach links bis zu einem Eingriff mit dem gegenüberliegenden Abschnitt der Vorderkante lo, wodurch dieser Abschnitt zu der erwünschten Kontur geformt oder nachgeformt wird.

Das Spannglied sorgt dafür, daß der gegenseitige Eingriff der Vorderkante Io und der Schleifscheibe 76 unter konstanter Kraft oder konstantem Druck aufrechterhalten wird. Da die Schleifscheibe ein elastisch deformierbares Schleifmaterial aufweist, kommt die Schleifscheibe mit dem entsprechenden Teil der Vorderkante eher flächig als punkt- oder linienförmig in Eingriff, so daß die aufgebrachte konstante Kraft gleichmäßig über die Vorderkante Io verteilt wird, was zu einem glatt und gleichmäßig geformten Profil führt. Das Verwenden eines festen Schleifmaterials führt dazu, daß das nachgeformte Profil im Querschnitt eine konkave Form hat,

Ο 3 1 6

und es verhindert ferner eine glatte Übergangszone zwischen der nachgeformten Vorderkante Io und dem übrigen Teil des Flügels 4.

Wenn sich die Vorrichtung 2o in dieser Anwendungsposition befindet, werden die Schaufel 2 und daher der Flügel 4 manuell oder durch mechanisierte Mittel in einer zur Drehachse der Schleifscheibe parallelen Richtung bewegt, während die Vorder- und Hinterkanten in Kontakt mit den Rollen Ίο, 72 sowie 74 und dem Kurvenkörper 66 gehalten werden. Bei der in dieser Weise erfolgenden Bewegung des Flügels 4 werden aufeinanderfolgende Abschnitte der Vorderkante Io zum Nachformen auf die Schleifscheibe ausgerichtet. Die vorbestimmte Abstandsbeziehung zwischen den Rollen 7o, 72 sowie 74 und der Kurvenkörperoberfläche 66 und deren vorbestimmte Konfiguration stellen sicher, daß der Flügel 4 in einer geeigneten Lage gehalten und jeder aufeinanderfolgende Abschnitt der Vorderkante Io in bezug auf die Schleifscheibe 76 unter dem vorbestimmten Winkel θ ausgerichtet werden. Ferner kann der Flügel 4 vorwärts und rückwärts über die Schleifscheibe 76 bewegt werden, wenn es erforderlich ist, zum Erzielen einer geeigneten Formgebung der Vorderkante Io zusätzliches Material zu entfernen. Nachdem die Vorderkante Io über die gesamte Länge des Flügels 4 das geeignete Profil erreicht hat, wird erneut Druckfluid in die Kammer 12o eingeführt, um die schwimmende bzw. bewegliche Platte 86 in derselben Weise nach rechts zurückzuziehen, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Schaufel 2 wird dann aus der Vorrichtung 2ο entnommen.

Wenn auf der Vorrichtung 2o eine Anzahl von Schaufeln bearbeitet worden ist, kann sich die Schleifscheibe 76 so abgenutzt haben, daß die Hinterkante 135 des Schlitzes 132 in Eingriff mit der nach hinten weisenden Anschlagkante des Stoppgliedes 134 kommt/ wodurch die Schleifscheibe 76 daran gehindert wird, in geeigneter Weise mit der gegenüberliegenden Vorderkante des Flügels 4 in Eingriff zu kommen. In diesem Fall wird das Stoppglied 134 eingestellt, indem das Schraubmittel 14o gelöst, das Stoppglied 134 nach links bewegt und das Schraubmittel 14o wieder angezogen werden.

Π f j 9 8 4 2 / (J 3 1 B

Aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist es ersichtlich, daß die Rollen 7o, 72 sowie 74, die Kurvenkörperoberfläche 66 und die Schleifscheibe 76 während des Formungsvorgangs an einer Bewegung in bezug aufeinander gehindert werden. Deshalb müssen nach der vorliegenden Erfindung keine zusätzlichen Mittel wie bei bekannten Vorrichtungen zum Führen der Aufnahme- und Stütz- bzw. Halteelemente für die Bewegung vorhanden sein. Dementsprechend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weniger kostspielig als bekannte Vorrichtungen und nicht auf Schaufeln relativ einfacher Konfiguration beschränkt.

Wie es aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist, ermöglichen die erfindungsgemäß geschaffene Vorrichtung und das entsprechende Verfahren ein Erfüllen der Ziele der vorliegenden Erfindung. Während nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Zwecke einer Erläuterung bzw. Darstellung beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß auch andere äquivalente Ausführungsformen zur vorliegenden Erfindung gehören.

- Ansprüche -

609842/0316

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Formen einer Kante einer in dieser fortschreitend bewegbaren Schaufel, die eine Vorderkante und eine Hinterkante aufweist, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (2 4), durch von diesen angetriebene erste Mittel C76) zum Abnehmen von Material von der Schaufel (2) , wobei diese ersten Mittel in einer ersten Position mit einem Abschnitt einer der Kanten (lo) in Eingriff kommen, durch die Schaufeln (2) erfassende zweite Mittel (7o, 72/ 74) zum Stützen derselben während ihrer fortschreitenden Bewegung in bezug auf die ersten Mittel (76), wobei aufeinanderfolgende Abschnitte der einen Kante (lo) mit den ersten Mitteln (76) in deren ersten Position in Eingriff kommen, durch die Schaufel (2) erfassende dritte Mittel (66) zum Führen derselben während der fortschreitenden Bewegung und zum Halten des Randabschnitts (lo) für einen Eingriff mit den ersten Mitteln (76) unter einem vorbestimmten Winkel und durch vierte Mittel zum Unterbinden einer gegenseitigen Translationsbewegung der ersten Mittel (76), der zweiten Mittel (7o, 72, 74) und der dritten Mittel (66) während des Formens der Kante (lo).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (7o, 72, 74) Mittel (7 4) zum Festlegen des Kantenabschnitts (lo) an einer vorbestimmten Stelle und die dritten Mittel (66) eine Kurvenkörperoberfläche vorgewählter Konfiguration aufweisen, wobei diese Kurvenkörperoberfläche mit der Schaufel (2) in Eingriff kommt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenkörperoberfläche (66) an der anderen Kante (12) mit der Schaufel (2) in Eingriff kommt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenkörperoberfläche (66) entsprechend gestaltet ist, um die Ortspunkte der anderen Kante (12) darzustellen, wenn aufeinanderfolgende Abschnitt der einen Kante (lo) mit den ersten Mitteln (76) unter deitt vorbestimmten Winkel in Eingriff kommen.

609842/0316

5. Vorrichtlang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierten Mittel Spannmittel (118) zum Herstellen des Eingriffs der ersten Mittel C76) und der einen Kante (lo) unter einem konstanten Druck aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel (12o, 122, 124) zum Überwinden der Spannmittel (118) und zum Bewegen der ersten Mittel (76) zu einer zweiten Position, in der sich die ersten Mittel (76) nicht in Eingriff mit dem Abschnitt der einen Kante (lo) befinden, um hierdurch ein Abnehmen der Schaufel (2) zuzulassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (76) eine elastisch deformierbare Schleifscheibe aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vorbestimmte Winkel größenmäßig ändert, wenn aufeinanderfolgende Abschnitte der einen Kante (lo) in Eingriff kommen.

9. Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8 zum Formen der Vorderkante einer in der Vorrichtung fortschreitend bewegbaren Turbomaschinenschaufel, die eine Vorderkante und eine Hinterkante aufweist, gekennzeichnet durch einen Arbeitstisch (22) , durch einen von diese» getragenen Motor (24), durch ein verschiebbar am Arbeitstisch (22) befestigtes und von dem Motor (24) angetriebenes Schleifelement (76), das eine erste Position für einen Eingriff mit einem Abschnitt der Vorderkante (lo) aufweist, durch ein betriebsmäßig mit dem Schleifelement (76) verbundenes Spannelement (118) zum Vorspannen des Schleifelements in die erste Position, durch ein von dem Arbeitstisch (22) getragenes Stützpolster bzw, -glied (7o, 72, 74), das mit der Schaufel

0 9 B 4 Ί I U 3 1 b

(2) in Eingriff treien und diese v/äarend ihrer fortschreitende?! Bewegung in bezug auf das Schleifelement (76) stützen fcs.:: ',7-⁵UIr-and aufeinanderfolgende Abschnitts der Vorderkante (Iq) rcit der: Schleif element (76) in Eingriff kommen, und durch einen einstellbar am. Arbeitstisch (22) befestigten Kurvenkörper {66}/ dsss-^n ^Tv" - ■:·.:. rp^-ob*--. ./lache rait der Hinterkante (j2) in Eingriff "~ ^: - ii-an- wobei da- Stützpolster bzw. --•■-"1ύ.-~.ϊ ( ο, 72, <-4., , " -λ"⁵= Z'u:rven.icörpercj:f..:fISche (66) ent- £ .reahi:::^ ^usanunsnarbex^ea, -.- dan ?.;./amitt der vorderkante ο) Uli:⁰;: sineia vorbestimmten ftj-nkel ar^ einer vorbestimmten Stelle rri ■; dem Schleif element (76 j in Eingriff zu bringen.

10. *.- ,'fahren zum Formen einer Kante einer Schaufel, die eine Vorderkante und öine Hinterkante aufweist, dadurch gekennze^ ..iL.^ü, aaß aufeinanderfolgende Abschnitte einer der Kanten mit einem Schleifelemsnt in Eingriff gebracht werden, indem die Schaufel reistiν zu diesem Schleifelement fortschreitend bewegt wird, daß die Schaufel entsprechend gestützt sowie festgel-sct wird, nr. aufeinanderfolgende Abschnitte an einer vorbestimmten 3teIt; .-.r .Ie\felement anzuordnen, und daß die andere dei Kanten an ^ -'. :. ; Kuxvenkörperoberf lache geführt wird,· welche entsprechend oescaltet ist, um alle Ortspunkte an dieser Kante in der Weise zu repräsentieren, daß die aufeinanderfolgenden Abschnitte gegenüber denn. Sahleifelement unter einem vorbestimmten Winkel und an einer vorbestimmten Stelle angeordnet werden.

11. Verfahren nach Anspruch lo_r dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Kanten die Vorderkante ist und daß beim Führen der Schaufel deren Hinterkante auf der Kurvenkörperoberfläche eführt wird.

BAD ORIGINAL

Leerseite