DE2822828A1

DE2822828A1 - Block zum einkapseln eines werkstueckes

Info

Publication number: DE2822828A1
Application number: DE19782822828
Authority: DE
Inventors: William F Fisher
Original assignee: Fisher Gauge Ltd
Current assignee: Fisher Gauge Ltd
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1576689A; JPS53146382A; DE2822828B2; DE2822828C3; FR2391810A1; FR2391810B1; CA1065354A; US4110885A; JPS5750621B2

Description

Fisher Gauge Ltd.
Peterborough, Ontario, Kanada

Block zum Einkapseln eines Werkstückes

Die Erfindung betrifft einen Block zum Einkapseln eines Werkstücks, sowie eine Vorrichtung, die zum Entfernen des Blockes von dem eingekapselten Werkstück dient.

Das Werkstück kann eine Turbinen- oder Kompressorschaufel sein, die zur Bearbeitung in den Block eingekapselt wird und aus diesem vorsteht.

Nachdem eine Turbinen- oder Kompressorschaufel gegossen oder geschmiedet ist, muß mindestens ein Ende der Schaufel geschliffen oder geräumt werden. Um die Schaufel für die Bearbeitung genau auszurichten, wird sie in einem Block oder einer Ummantelung aus Metall eingekapselt, vorzugsweise aus einer Zinn-Blei-Antimonlegierung. Die Schaufel kann zum Räumen vollständig eingekapselt werden oder wenigstens ein Schaufelende kann aus dem Block vorstehen. Dann wird der Block in einer Räum-, Schleif- oder Fräsmaschine eingespannt und das Ende der Schaufel wird bearbeitet. Eine Vorrichtung zum Einkapseln von Werkstücken ist in der US-PS 3 701 377 beschrieben. Wenn das Schaufelende bearbeitet ist, wird der Block von der Schaufel abgeschmolzen. Wegen der Temperatur, die zum Schmelzen des Blockes verwendet werden muß, bleibt manchmal etwas Metall

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vom Block an der Schaufel hängen. Es müssen jedoch alle haftenden Teilchen entfernt werden, weil auf der Schaufel verbliebene Verunreinigungen die Schaufel zerstören können. Eine sichere Beseitigung aller Spuren von Fremdetoffen ist schwierig und kostspielig.

Die Erfindung will daher einen einkapselnden Block vorsehen, der zum Wegnehmen des Werkstückes zerbrechbar ist. Weiter ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Entfernen eines einkapselnden Blockes von einem Werkstück gerichtet.

Ein weiteres Problem beim Einkapseln ist die Schrumpfung des Blocks bei der Abkühlung. Die Schrumpfung in seitlicher Richtung verstärkt zwar den Griff des Blockes am Werkstück, die Schrumpfung in Achsrichtung legt jedoch ein weiteres Stück am vorstehenden Ende des Werkstückes frei, wodurch der Halt des Werkstückes für die Bearbeitung beeinträchtigt wird.

Daher will die Erfindung einen einkapselnden Block vorsehen, der auf dem Werkstück eine geringere axiale Schrumpfung erfährt.

Der ein Werkstück einkapselnde Block hat gemäß der Erfindung mehrere parallele Schlitze in seinen gegenüberliegenden Seitenwänden, zwischen welchen Rippen gebildet sind, und die Schlitze jeder Seitenwand gehen abwechselnd von dem einen oder dem anderen Rand der Seitenwand aus und endigen jeweils in einer Lagerflache, die das Ende einer Rippe bildet und im Bereich einer durch das Werkstück und einen Sollbruch-Querschnitt des Blocks gehenden Querschnittsebene liegt.

Weiter sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem einkapselnden Block der eben beschriebenen Konstruktion vor, die zwei Stempel umfaßt, von denen jeweils mehrere parallele Zinken nach einer Richtung abstehen, die so angeordnet sind, daß sie ineinander greifen und in den Schlitzen des

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Blocks aufgenommen werden können, wobei sie sich gegen die Lagerflächen anlegen, wodurch beim Annähern der Stempel aneinander der Block im"Sollbruch-Querschnitt zerbricht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung eines einkapselnden Blockes und einer Vorrichtung zum Zerbrechen der Einkapselung, um das in dem Block eingebettete Werkstück zu entnehmen;

Pig.2 eine andere perspektivische Ansieht des Blocks der KLg.1;

Pig.3 eine Seitenansicht, ähnlich der Pig.1, die die Vorrichtung beim Erfassen des Blocks zeigt;

Pig.4 eine der Pig.3 ähnliche Ansicht, die die Vorrichtung zum Zerbrechen des Blockes vorgeschoben veranschaulicht;

Pig.5 eine perspektivische Ansicht der Teile des zerbrochenen Blookes nach Wegnahme des Werkstückes in auseinandergezogener Darstellung.

Das Ausführungsbeispiel weist zwei ineinandergreifende Stempel auf, die als oberer Stempel 10 und unterer Stempel 12 bezeichnet werden und die gegen einen Block 14 wirken, der ein Werkstück 16 einkapselt. Der obere Stempel 10 besteht aus einem rechteckigen Körper 18, der einen Haltesockel 20 hat. Mehrere Zinken 22, die von der Seite her in Rinnen 24 im Körper 18 ein geführt sind, sind in Reihen zu beiden Seiten des Körpers ange ordnet und jede Reihe wird in den Rinnen mittels einer Klemmplatte 26 gehalten, die am Körper mit Schrauben 28 wegnehmbar befestigt ist. Die Zinken 22 stehen vom Körper 18 nach unten und sind vorzugsweise an ihren freien Enden 30 zugespitzt mit abgeflachter Spitze. Die Konstruktion des unteren Stempels 12 entspricht derjenigen des oberen Stempels 10. Mehrere Zinken

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32 sind seitlich in Rinnen 34 an beiden Seiten eines Körpers 36 eingesetzt, der einen Haltesockel 38 hat, wobei die Zinken in den Rinnen 34 durch Klemmplatten 40 festgehalten werden, die mit Schrauben 42 lösbar am Körper befestigt sind, und an ihren oberen freien Enden 44 sich verjüngen und abgeflacht sind. Die Enden der Zinken 22 und 32 liegen an den betreffenden Haltesokkeln 20 bzw. 38 an.

Der Block 14 kapselt ein Werkstück 16 ein, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schaufel 52 mit einem Endstück 54 in der Form eines "Tannenbaums¹¹ ist. Der Block 14 umgibt die Schaufel 52 so, daß das Endstück 54 aus einer Endwand 56 des Blocks vorsteht, um gefräst zu werden. Das zum Endstück 54 entgegengesetzte Ende 58 der Schaufel 52 schließt bündig mit dem Boden einer Einsenkung 60 in der anderen Endwand 62 des Blocks 14 ab und die Seitenkanten 64 der Schaufel liegen nächst den beiden Seitenwänden 66 des Blockes. In den beiden gegenüberliegenden Seitenwänden 66 des Blocks 14 sind mehrere parallele vertikale Schlitze 68 angebracht, um die Zinken 22 des oberen Stempels 10 aufzunehmen. Eine weitere Gruppe paralleler vertikaler Schlitze 70, die in Längsrichtung und seitlicher Richtung zu den Schlitzen 68 beabstandet sind, sind in den gleichen beiden Wänden des Blocks geformt, um die Zinken 32 des unteren Stempels 12 aufzunehmen. Die Schlitze 68 und 70 sind nach dem Muster ineinandergreifender Zinken 22 und 32 gegeneinander versetzt und endigen in oder nahe einer Ebene, die durch die Kanten 64 der eingekapselten Schaufel 52 gelegt ist. Die Schlitze 68 oder die Schlitze 70 sind durch Rippen 72 voneinander getrennt, die in Lagerflächen 74 endigen, gegen welche sich die freien Enden 30 und 44 der Zinken 22 und 32 anlegen. Vorzugsweise hat jede Lagerflache 74 einen Abstand von der durch die Kanten 64 der Schaufel 52 gelegten Ebene, so daß zwischen den sieh diagonal gegenüberstehenden Rippen 72 ein schmaler Steg 76 bleibt. Die Zinken 22 sind so lang, daß, wenn diese Zinken in den Schlitzen 68 aufgenommen sind, ihre Enden 30 sich gegen die Lagerflächen 74 der betreffenden Schlitze

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anlegen. Entsprechend sind auch die Zinken 32 lang genug, daß ihre Enden 44 an den Flächen 74 der Schlitze 70 anliegen, wenn diese Zinken in die Schlitze eingeschoben sind. Wenn die Zinken 22 und 32 auf den Lagerflächen 74 der Schlitze 68 und 70 aufsitzen, sind die Haltesockel 20 und 38 vorzugsweise zueinander parallel und stehen senkrecht zu den Zinken.

Im Betrieb der Vorrichtung wird der Block 14 des gezeigten Ausführungsbeispiels auf den unteren Stempel 12 gesetzt, so daß die Zinken 32 der Länge nach in den Schlitzen 70 aufgenommen werden und sich gegen die Endwände 74 der Rippen 72 anlegen. Dann wird der obere Stempel 10 gesenkt, so daß seine Zinken 22 in Längsrichtung in die Schlitze 68 des Blockes.14 eingeschoben werden, bis sie an den Endwänden 74 der Rippen 72 anstoßen, wie in Pig.3 dargestellt.

TJm den Block 14 zu zerbrechen, werden die Stempel 10 und 12 noch weiter einander genähert. Dies kann unter Zuhilfenahme einer Presse oder eines Schlagwerkzeugs geschehen. Unter dem von den Zinken 22 und 32 ausgeübten Druck, der in entgegengesetzten Richtungen wirksam ist, bricht der Block 14 quer durch die Stege 76 zwischen gegenüberstehenden Rippen 72 an jeder Seitenwand 66 und quer durch die Seitenwand nächst den Seitenkanten 64 der Schaufel 52 des Werkstückes entzwei, wie aus Fig.4 ersichtlich, da dies der schwächste Querschnitt auf jeder Seite 50 des Blocks ist. Bach dem Zerbrechen des Blocks 14 kann das Werkstück 16 entnommen werden, wenn die beiden Bruchteile des zerbrochenen Blockes auseinandergenommen worden sind, wie in Fig.5 zu sehen.

Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise ein Werkstück jeder geeigneten Form aus einem einkapselnden Block entnommen werden kann. Der Block 14 ist so gestaltet, daß seine Querschnittsfläche an den Seitenwänden 66 des Blocks auf beiden Seiten des Werkstücks 16 dünn genug ist, um zu Bruch zu gehen, wobei die Schlitze 68 und 70 demgemäß angeordnet sind. Dabei

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wird vorausgesetzt, daß die Form des Werkstückes so ist, daß ein Bruch in diesem Querschnittsbereich es möglich macht, das Werkstück wegzunehmeni wenn die beiden Bruchstücke des Blocks voneinander getrennt werden.

Es kann jede passende Anzahl von Zinken 22 und 32 an den Stempeln 10 und 12 verwendet werden zusammen mit den entsprechenden Schlitzen 68 und 70 im Block 14, und die Zinken können ausgewechselt werden, wozu man die Klemmplatten 26 und 40 abschraubt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Block 14 aus einem rechteckigen Körper und an jedem Stempel 10 und 12 sind parallele Reihen von Zinken 22 bzw. 52 angebracht; doch können der Block und die Zinken auch eine andere Konfiguration haben, um für ein Werkstück mit vorgegebener Gestalt das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Auch sind die Stempel 10 und 12 vertikal übereinanderstehend dargestellt, doch können sie sich auf jeder beliebigen Achse bewegen.

Die Schlitze 68 und 70 können jede geeignete Form haben, um die Zinken 22 und 32 aufzunehmen und Endwände 74 zu bilden. Zwar können die Stege 76 weggelassen werden, indem die Schlitze 68 und 70 so weit verlängert werden, daß sie sich treffen, doch werden dadurch die Seitenwände 66 geschwächt, was ungünstig sein kann, wenn an den Block 14 zur Bearbeitung des Werkstückes hohe Klemmdrücke angelegt werden.

Zu beachten ist, daß die Schrumpfung des Blockes 14 in axialer Richtung, d.i. die Schrumpfung zwischen den Endwänden 56 und 62, wenn der Block nach seiner Bildung im Einspritzverfahren abgekühlt wird, durch die Anwesenheit der Schlitze 68 und 70 herabgesetzt wird.

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Claims

Ansprüche

.JBlook zum Einkapseln eines Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß in einander gegenüberliegenden Seitenwänden (66) des Blocks mehrere parallele Schlitze (68, 70) angebracht sind, die zwischen sich Rippen (72) bilden, und daß die Schlitze (68, 70) in jeder Seitenwand (66) abwechselnd von gegenüberliegenden Rändern der Seitenwand ausgehen und jeweils an einer Lagerfläche (74), die das Ende einer Rippe darstellt, und im Bereich einer Querschnittebene, die durch das Werkstück (52) und einen Sollbruch-Querschnitt des Blockes geht, endigen.
2. Block nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom einen Ende des Blocks ausgehenden Schlitze annähernd die gleiche Breite haben wie die Rippen (72) zwischen den vom anderen Ende des Blocks ausgehenden Schlitzen.
3. Vorrichtung zur Verwendung mit einem ein Werkstück einkapselnden Block nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Stempel (10, 12), von denen jeweils nach einer Richtung parallele Zinken (22, 32) wegragen, die ineinandergreifen und in den Schlitzen (68, 70) des Blocks aufnehmbar sind und dabei an den Lagerflachen (74) zur Anlage kommen, wodurch beim Bewegen der Stempel zueinander der Block im Sollbruch-Querschnitt zerbricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (22, 32) an dem zugehörigen Stempel (10, 12) abnehmbar befestigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stempel (10, 12) einen Haltesockel (20, 38) aufweist und die Zinken (22, 32) mit ihren zu den vorstehenden Enden (30, 44) entgegengesetzten Enden in Längsrichtung an dem Haltesockel aufsitzen.

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ORIGINAL INSPECTED