DE4242851A1 - Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für Axialverdichter - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für AxialverdichterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Neuzeitliche Axialverdichter verlangen aerodynamisch optimierte, ex
trem schlanke Schaufelprofile; dabei versucht man, insbesondere die
Leitschaufeln der axialen Leitgitter aus einem durch Fasern ver
stärkten Kunststoff zu fertigen; neben einer Gewichtsreduzierung hat
dies den Vorteil, daß ein im Extremfall verursachter Schaufelbruch
keine nennenswerten Schäden an nachfolgenden, z. B. metallischen Ro
torschaufeln durch auftreffende Bruchstücke verursacht.
Bei einem aus der US-PS 3,393,436 bekannten Verfahren nach der ein
gangs genannten Art wird in Schritten im wesentlichen wie folgt vorge
gangen: Umwickeln eines äußeren Gehäuserings mit einer Lage eines
faserverstärkten Klebebands; Einbringung über dem Umfang verteilter
Aussparungen an den Öffnungen im äußeren Gehäusering; Ausschneiden des
Klebebands an den Aussparungen; Einsetzen der Schaufeln mit fußartigen
Endteilen in die Aussparungen; Sicherung der Schaufeln in den Ausspa
rungen des äußeren Gehäuserings; maschinelle Einarbeitung jeweils
einer Umfangsaussparung in die fußartigen Endteile; umfängliche wei
tere Bandaufwicklung durch die Umfangsaussparungen in den Endteilen
hindurch. Das in der Art eines Ringes aufgewickelte Band kann durch
einen Kunstharzkleber mit dem äußeren Gehäusering und mit den fuß
artigen Endteilen verbunden werden. Die nachträgliche Einarbeitung der
Aussparungen in die fußartigen Endteile führt zur einer festigkeits
mäßigen Schwächung und örtlichen Zerstörung der Fußmaterial- und Fa
serstruktur; für den Fall örtlicher Schaufelschäden muß die zu einem
Ring gewickelte Bandage komplett gelöst und entfernt werden, um eine
Schaufel oder gegebenenfalls eine Schaufelgruppe auswechseln zu kön
nen.
Eine komplette Auflösung des Schaufel-/Ringverbunds ist beim Stand der
Technik mit Kunststoff-Schaufeln im allgemeinen auch denn erforder
lich, wenn eine Kombination aus radial äußerem und radial innerem
Gehäusering vorgesehen ist, und im Falle eines Schaufelschadens die
mit radial innerem und radial äußerem Fußprofil kastenartig jeweils
zwischen Ringsegmenten verankerte Schaufel herausgelöst werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach der ein
gangs genannten Art sowie mindestens eine Vorrichtung zur Durchführung
anzugeben, mit dem bzw. der auf verhältnismäßig einfache und be
triebssichere Weise faser-verstärkte Kunststoffschaufeln am Außen-
und/oder Innenring so festlegbar sind, daß die Befestigung keine
nachträglichen nennenswerten material- und festigkeitsmäßigen Beein
trächtigungen der Schaufelwerkstoff- und Ringstrukturen herbeiführt;
ferner sollen beschädigte Schaufeln ohne Gitterzerlegung örtlich ein
fach austauschbar sein.
Die gestellte Aufgabe ist vorrangig gemäß dem Verfahren nach Patent
anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst.
Im Wege der Erfindung ist lediglich der eine, z. B. radial äußere Ring,
mit über dem Umfang gleichförmig verteilten Schlitz-Öffnungen vorzu
fertigen, die auf die jeweils maximale Blatt-Profillänge und - dicke
abgestimmt sind; bei mit maximaler Blattlänge durch die Schlitz- Öff
nung hindurchgeschobener Schaufel kann z. B. nur jeweils ein außen aus
der Öffnung radial vorstehender, blattseitig vorgefertigter Endab
schnitt jeweils in einer Richtung gegen die Ringoberfläche umgebogen
werden; letzteres so, daß die umgebogenen Abschnitte, von Schaufel zu
Schaufel, ein zusätzlich über dem Umfang radial verdicktes und ver
steifendes Ringprofil erzielen lassen; dies kann insbesondere auch in
gegenseitig umgebogener und sich überlappender Anordnung von Teilen
der Endabschnitte erreicht werden, die jeweils zu zwei am Umfang beab
standeten Schaufeln gehören. Durch diese Anordnung kann ein metalli
scher Außenring materialseitig (Wanddicke) und festigkeitsmäßig ver
hältnismäßig schwach und gewichtlich leicht ausgeführt werden. Dies
gilt erst recht in Verbindung mit einem aus einem faserverstärkten
Verbundwerkstoff (z. B. GFK oder CFK) gefertigten Außenring.
Der betreffende Endabschnitt der Leitschaufel, der gegebenenfalls
ferner mit einem Längsschlitz versehen ist, so daß zumindest zwei
Teile des Endabschnitts als "Lappen" einander entgegengerichtet umbieg
bar sind, ist Bestandteil der in dieser Weise vorgefertigten Schaufel;
es kann sich dabei z. B. um radial aus den Öffnungen vorstehende Man
telteile des Schaufelblatts handeln, das aus gewickelten Faserver
bundlagen gefertigt ist; ferner kann es sich beim Endabschnitt um ein
zusammen mit der übrigen Schaufel gefertigtes und gegenüber dem Schau
felblatt verdicktes, über seine Gesamtlänge hinweg z. B. quadratisches
Bauteil handeln, mit dem die Schaufel zunächst lose an der Öffnung auf
dem Ring aufsitzt, bevor die Umbiegung und Befestigung erfolgt. Vor
teilhaft entfallen somit nachträgliche Abarbeitungsvorgänge der Kunst
stoffschaufel wie aber auch gegebenenfalls eines Kunststoffgehäuser
ings (Nutausfräsungen), die praktisch ohne Beschädigungen der Verbund
werkstoffstruktur (Faseraufspleißung) nicht realisierbar sind.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, in einer oder mehreren Wärmebe
handlungsphasen Umbiegung und Befestigung unmittelbar aufeinander
folgen zu lassen; geht man davon aus, daß Schaufeln und Gehäusering
aus dem praktisch gleichen oder einem zumindest gleichartigen
Faser-Verbund-Werkstoff gefertigt sind, so kann zumindest mit dem
abschließenden Umbiegevorgang die Verklebung der Materialpartner im
Wege gegenseitiger Matrix-Werkstoff-Verschmelzung durchgeführt wer
den. Ein derartige, nach Aushärtung feste Klebeverbindung kann erfin
dungsgemäß äußerst rasch durch entsprechende Wärmezufuhr wieder gelöst
werden, so daß eine beschädigte Schaufel von einer Seite aus der
betreffenden Ringöffnung entfernt werden kann.
Je nach betrieblichen Anforderungen und insbesondere in Kombination
mit einem Gehäusering aus einem metallischen Werkstoff kann eine leicht
lösbare Schraub-, Bolzen- oder Nietverbindung der umgebogenen Schau
felteile mit dem Ring vorgesehen werden. Auch in diesem Fall sind
Schaufeln einzeln lösbar, ohne die übrige Gitterstruktur auflösen zu
müssen.
Die Erfindung kann bei einem sogenannten "innenringlosen" Leitgitter
eingesetzt werden; bei vergleichsweise einfacher Schaufelmontage oder
-demontage ist ferner der Einsatz bei einem Leitgitter mit Außen- und
Innenring möglich und vorteilhaft; dabei werden zunächst die Schaufeln
z. B. durch die Öffnungen des Außenringes hindurchgeschoben, so daß sie
mit den inneren Blattenden am Innenring in axialer sowie Umfangsrich
tung verankert werden; dabei kann das innere Blattende in vorgefer
tigte Ausnehmungen oder Taschen des Innenringes eingreifen; das innere
Blattende kann alternativ mit mindestens einer Ausnehmung vorgefertigt
sein, mit der das Blattende in darauf abgestimmte radial vorstehende
Vorsprünge, Zapfen oder Noppen des Innenrings eingreift, so, daß das
Blattende komplett flächenbündig und dicht örtlich auf dem Innenring
aufsitzt. Hierauf kann dann die bereits erläuterte Erwärmung, Umbie
gung und Festlegung der Schaufel mit dem übrigen Endabschnitt am
Außenring erfolgen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 1 ergeben
sich aus den Patentansprüchen 2 bis 17; vorteilhafte Vorrichtungen zur
Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 18
bis 23.
Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise weiter erläu
tert; es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel als quer zur Ringachse ge
schnitten verkörperter Abschnitt eines Außenringes des Leit
gitters, die radial gegenüber der Öffnung im Ring vorstehende
und die über Wülste umgebogene Position von Teilen des End
abschnitts der Schaufel verkörpernde Ansicht und mit die
verformende Umbiegung unterstützenden Platten in einem
Längsschlitz des Schaufelendabschnitts,
Fig. 2 ein zweites im Sinne der Fig. 1 geschnitten gezeichnetes Aus
führungsbeispiel, unter Verdeutlichung einer wechselseitig
einander entgegengerichteten Umbiegung mit sich überlappender
Festlegung von Teilen der Endabschnitte mehrerer Schaufeln am
Außenring,
Fig. 3 ein perspektivisch dargestellter Außenringabschnitt mit darin
eingesetzter Leitschaufel, vorrangig von Fig. 1 und 2 durch
die Verwendung eines gegenüber dem Schaufelblatt verdickten
Endabschnitts abgewandelt, der nach dem Einsetzen der Schau
fel zumindest teilweise auf der relativ stark gekrümmten
Blattöffnung im Ring aufsitzt,
Fig. 4 die Draufsicht einer in die Zeichnungsebene projizierten
Abwicklung eines Außenringabschnitts in Abwandlung vorrangig
gegenüber Fig. 3 dadurch, daß eine vom Längsschlitz des
jeweils zunächst radial vorstehenden, verdickten Endabschnitts
ausgehende Verformung zwecks später sich überlappender Fest
legung der Schaufeln am Außenring vorgesehen ist, und zwar
großflächig mit nur jeweils zwei umgebogenen Teilen oder "Lap
pen" pro Schaufel,
Fig. 5 die Draufsicht einer in die Zeichnungsebene projizierten Ab
wicklung eines Außenringabschnitts mit abschnittsweise pro
Schaufel umgebogenen und sich später überlappenden Teilen der
jeweiligen Endabschnitte in sinngemäßer Abstimmung auf Fig. 2,
Fig. 6 ein sinngemäß der Fig. 1 entsprechender Gitterschnitt, hier
jedoch für ein Leitgitter mit Außen- und Innenring und in
gegenüber Fig. 1 deutlicherer Kennzeichnung des Werkzeugan
griffspunktes zwischen den Platten im Schlitz, radial außen
sowie mit Blattverankerung am Innenring in erster Ausführung
und
Fig. 7 eine weitere innenringseitige Befestigungsalternative einer
Leitschaufel.
Die Erfindung, z. B. nach Fig. 1 bis 3, kann bei einem nur einen Außen
ring 1 enthaltenden, axial durchströmbaren Leitgitter oder bei einem
Außen- und Innenring 1, 10 (Fig. 6 und 7) enthaltenden axial durch
strömbaren Leitgitter einer Verdichterstufe eines Gasturbinentrieb
werks eingesetzt werden. Außen- und/oder Innenring 1 bzw. 10 können in
nicht gezeigter Weise axial und radial sich abstützend an äußeren bzw.
inneren Gehäuse- bzw. Statorstrukturen gehalten sein; z. B. kann der
Außenring aber auch Bestandteil des Verdichtergehäuses sein. Grund
sätzlich ist der Außenring 1 (Fig. 1 bis 3) mit gleichförmig über dem
Umfang verteilten Öffnungen 7 vorgefertigt; die von außen in die Öff
nungen 7 einzusetzenden und durch diese in geforderter Blatthöhe hin
durchzuschiebenden Leitschaufeln 2 sind mit einem für die späteren
Befestigungsvorkehrungen vorbereiteten Endabschnitt 3 vorgefertigt;
gemäß Fig. 1 bis 6 wird der Endabschnitt 3 mit einem sich etwa in
Profillängsrichtung erstreckenden Längsschlitz 6 vorgefertigt, durch
den der Endabschnitt 3 in mindestens zwei Teile 4, 5 oder "Lappen"
zergliedert wird; in den bei der Schaufelfertigung mitgefertigten
Endabschnitt 3 können Platten 8 eingebunden werden (Fig. 1), die die
verformende Umbiegung in Pfeilrichtung B durch ein radial außen, mit
tig zwischen die Platten 8 greifendes Verformungswerkzeug W unter
stützen bzw. eine Beschädigung der beiden Teile 4, 5 verhindern sollen.
Für die Schaufelbefestigung werden die zunächst radial vorstehenden
Teile 4, 5 des Endabschnitt 3 erwärmt und dabei - oder danach - gemäß
Pfeilen B in die gestrichelt angegebene Kontur gegen die Oberfläche
des Außenringes 1 umgebogen. Gemäß Fig. 1 können die Teile 4, 5 um
jeweils entlang der Öffnungen 7 am Außenring 1 vorgefertigte Wülste 9
bzw. wulstartige Verdickungen umgebogen werden; diese Wülste 9 ermög
lichen eine weich ausgerundete Umbiegung der Teile 4, 5 und schaffen
relativ große Sitz- und Haftflächen auch bei kleinen Schau
felabständen. Bei gleichem oder gleichartigen Faserverbundwerkstoff
von Leitschaufeln 2 und Außenring 1 kann durch örtliche Wärmezufuhr
eine selbstklebende Verbindung der gegen den Außenring 1 umgebogenen
Teile 4, 5 hergestellt werden. Insbesondere im Falle eines metallischen
Außenringes 1 kann ein geeigneter Kleber als Verbindungsmittel, z. B.
ein metallhaltiger Kunststoff-Zement-Kleber, verwendet werden. Ferner
kann ausschließlich oder zusätzlich zu den genannten Klebungs
maßnahmen, z. B. entlang der Linien L1, L2 eine Befestigung der umgebo
genen Teile 4, 5 mit dem Außenring 1 bzw. untereinander und mit dem
Außenring 1 (Fig. 2) durch Vernietung oder Verschraubung oder derglei
chen vorgesehen werden.
Fig. 2 und 5 kennzeichnen eine Anordnung, bei der die zunächst radial
vorstehenden Endabschnitte 3, in durch Längsschlitz 6 voneinander
getrennten Teilen 4, 5, "kammförmig" vorgefertigt werden; über die
Schaufelprofillänge gesehen (Fig. 5) werden z. B. fortlaufend Teil 4 von
der Saugseite aus nach rechts, Teil 5 von der Druckseite aus nach
links, und so fort, umgebogen, so, daß sich die Teile 4, 5 jeweils
zweier in Umfangsrichtung benachbarter Leitschaufeln 2 überlappen. Die
Linien P1, P2 kennzeichnen in Fig. 2 die Anordnung weiterer Leitschau
feln 2 am Außenring 1.
Fig. 3 verkörpert ein schematisch und perspektivisch dargestelltes
Befestigungskonzept unter Anwendung eines gegenüber der übrigen Schau
felblattprofilierung jeweils verdickten Endabschnitts 3 einer Leit
schaufel 2; der Endabschnitt 3 kann über seine Länge hinweg etwa einen
quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen; dabei liegt
eine relativ zur Schaufelkrümmung sowie relativ zur Öffnung 7 ge
radlinige Erstreckung des Endabschnitts 3 und des Längsschlitzes 6
vor; in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Ausgangskontur sitzt
der Endabschnitt zumindest teilweise an der Öffnung 7 auf dem Außen
ring 1 auf; vorteilhaft definiert der Endabschnitt 3 (Fig. 3) ein exakt
vorpositionierte Einbaulage der Leitschaufel 2.
Unter Berücksichtigung eines gegenüber Fig. 3 abweichenden Schau
felanstellwinkels sowie abweichender Profilgestaltung verkörpert Fig.
4 eine aus dem zu Fig. 3 dargelegten Grundprinzip mögliche, relativ
großflächig am Ringumfang verteilte gegenseitige Überlappung der je
weils pro Schaufel 2 vom Längsschlitz 6 einander entgegengerichtet
umgebogenen Teile 4, 5 oder "Lappen".
In Verbindung mit Fig. 3 und 4 kann ebenfalls die zu Fig. 1 und 2
bereits erläuterte Klebe- und/oder mechanische Verbindung der umge
bogenen Teile 4, 5 mit dem Außenring 1 bzw. der Teile 4, 5 untereinander
sowie mit dem Außenring 1 vorgesehen werden.
Fig. 6 und 7 erläutern bei einem Leitgitter mit Außenring 1 und In
nenring 10 vorrangig Befestigungsalternativen. Gemäß Fig. 6 greift die
von oben, außen über die Öffnung 7 durch den Außenring 1 hindurch
geschobene Schaufel 2 an ihrem übrigen freien Ende mit einem gegenüber
dem Blattprofil dünneren Endteil 11 bzw. Vorsprung bzw. Zapfen bzw.
Profilendteil in eine vorgefertigte korrespondierende Ausnehmung 12
des Innenringes 10 ein; auf diese Weise ist jede Leitschaufel 2 vor
dem verformenden Biegevorgang der Teile 4, 5 des Endabschnitts 3 beid
seitig exakt vorpositioniert.
Gemäß der Alternative nach Fig. 7 kann die Leitschaufel 2 auf der
von der Öffnung 7 (Fig. 6) im Außenring 1 abgewandten Seite ihres
Blattprofils eine Ausnehmung 13 aufweisen, mit der die Schaufel 2 in
einen korrespondierenden Vorsprung 14 oder Zapfen oder Steg oder der
gleichen eingreift, der am Innenring 10 radial vorstehend angeordnet
ist.
Die radial äußere Umbiegung und Festlegung der umgebogenen Teile 4, 5
des Endabschnitts 3 der Leitschaufel 2 am Außenring 1 kann sinngemäß
in bereits zu Fig. 1 erläuterter Art und Weise erfolgen.
Fig. 6 kennzeichnet deutlicher gegenüber Fig. 1 das radial außen ange
setzte Werkzeug W mit seinen beiden Keilflächen W1, W2, deren ge
meinsame Spitze für die Umbiegung in Richtung B zunehmend tiefer
(Pfeil R) in den Spalt zwischen den beiden Blechplatten 8 einfahrbar
ist. In Zwischenphasen oder zumindest für die abschließende Umbie
gungsphase gegen den Außenring 1 - auch im Hinblick auf die Verwendung
von Wülsten 9 (Fig. 1) - kann das erste Werkzeug W durch ein Werkzeug
ersetzt werden, das auf die für die örtliche Befestigung am Ring 1
tatsächlich verlangte Konturierung deutlicher abgestimmt gestaltet
ist.
Die für die Umbiegung der Teile 4, 5 und/oder deren festlegende Ver
klebung erforderliche Wärmezufuhr kann z. B. durch Induktionsspulen
oder elektrisch Widerstandsheizspiralen erzeugt werden; in derartiger
oder vergleichbarer Weise können aber auch das Werkzeug W selbst
und/oder die Platten 8 beheizt oder als Heizkörper ausgebildet sein.
Maschinell beweglich gehaltert oder von Hand kann die erforderliche
örtliche Erwärmung der Bauteile 4, 5 und/oder 1 (Außenring) auch durch
haartrocknerartige Heißluftgeneratoren erzeugt werden, mit denen z. B.
gleichzeitig unterschiedlich gerichtete Heißluftströme hervorgerufen
werden.
Die für die verformende Umbiegung und/oder für die Verklebung erfor
derliche Bauteilerwärmung kann in einer Kammer im Vakuum oder unter
Druck erfolgen. Eine derartige Kammer könnte aus zwei schalen- oder
kastenartigen komplementären Halbteilen bestehen, die unter Umfassung
eines Abschnitts des Außenringes 1 und der Endteile 4, 5 beidseitig
über den Ringabschnitt gestülpt und dann entlang ihrer Außenränder
hermetisch verschlossen werden.
Im Hinblick auf Fig. 6, also bei einem Axialleitgitter mit Außen- und
Innenring 1, 10, wäre es vorstellbar, den Innenring 10 mit den
Schaufeleinfüll-Öffnungen 7 auszustatten und die Leitschaufeln 2, im
Sinne der Fig. 1 bis 6, außen am Innenring 10 festzulegen, wobei die
übrigen Befestigungsalternativen 11, 12 (Fig. 6) bzw. 13, 14 (Fig. 7) dann
sinngemäß in Bezug auf den Außenring 1 anwendbar wären.
Sofern nicht schon ausdrücklich beansprucht, sind die zuvor be
schriebenen und/oder zeichnerisch behandelten Merkmale ebenfalls Be
standteil der Erfindung.
Claims (23)
1. Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen,
insbesondere eines Leitgitters in Ringbauweise für Axialverdichter,
mit aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Leitschaufeln (2),
die in über dem Umfang verteilte Öffnungen (7) eines Ringes (1)
eingesetzt und an einem Schaufelende mit dem Ring (1) verbunden
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (2) jeweils
mit einem in Profillängsrichtung verlaufenden Endabschnitt (3) vor
gefertigt werden, der nach dem Einsetzen der Leitschaufeln (2) in
die Öffnungen (7) erwärmt, gegen die Ringoberfläche umgebogen und
mit dem Ring (1) verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
zwei Teile (4, 5) des Endabschnitts (3) nach Einschiebung der
Schaufel in die Öffnung (7) in Umfangsrichtung einander entgegenge
richtet gegen die Ringoberfläche umgebogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Leitschaufel (2) mit einem vor dem Einsetzen der Schaufel in die
Öffnung (7) des Ringes (1) durch einen Längsschlitz (6) in mindest
ens zwei Teile (4, 5) zergliederten Endabschnitt (3) vorgefertigt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leit
schaufeln (2) mit einem zweiteiligen Blecheinsatz (8) im Längs
schlitz (6) des Endabschnitts (3) gefertigt werden, der vor dem
Umbiegen entfernt oder als schützende Biegehilfe verwendet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (3) derart gegenüber den vor
gefertigten Öffnungen (7) im Ring (1) größer dimensioniert gefer
tigt wird, daß die betreffende Leitschaufel (2) zumindest teilweise
mit dem Endabschnitt an der Öffnung (7) auf dem Ring aufsitzt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ring (1) mit beiderseits einer Öffnung (7)
enthaltenen wulstartigen Verdickungen (9) vorgefertigt wird, um
die Teile (4, 5) des jeweiligen Schaufelabschnitts (3) am Ringumfang
jeweils in einer oder in einer einander entgegengesetzten Richtung
umgebogen werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweilige Teile (4, 5) der Endabschnitte (3)
von in Umfangsrichtung benachbarten Leitschaufeln (2) in sich über
lappender Weise umgebogen und untereinander sowie mit dem Ring (1)
verbunden werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils mehrere kammerartig radial an einer
Öffnung (7) gegenüber der Ringoberfläche vorstehende, durch einen
Längsschlitz (6) voneinander getrennte Teile (4, 5) eines Endab
schnitts (3) unter gleichzeitiger Schlitz- und Öffnungsüberdeckung
fortlaufend einander entgegengerichtet umgebogen werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Teile (4, 5) eines Endab
schnitts (3) aus vor dem Einsetzen in die Öffnungen (7) gefertigten
Schaufelsegmenten oder -mantelteilen hergestellt werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Leitgitter aus zwei radial gleichförmig
beabstandeten, koaxialen Ringen (1,10) gefertigt wird, von denen
der eine, z. B. den Innenring (10), mit gleichförmig über dem Umfang
verteilten Vorsprüngen (14) oder Aussparungen (12) vorgefertigt
wird, an denen die durch den anderen, z. B. den Außenring (1), hin
durchgeschobenen Leitschaufeln (2) mit ihrem jeweils übrigen freien
Ende verankert werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest der eine, die Öffnungen (7) enthal
tende Ring (1) aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitschaufeln (2) und der zumindest eine Ring (1) des Leitgitters
aus in eine Kunstharzmatrix eingebetteten Kohlenstoff- oder Glas-
oder Keramik-Fasern oder aus einem insbesondere aromatisierten
Poliimid (Kevlar R) bestehenden Fasern oder aus Kombinationen
genannter Faserarten gefertigt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunst
harzmatrix ein Duroplast oder ein Duromerkunststoff oder ein Poli
imidharz oder ein Epoxidharz verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Endabschnitt (3) oder Teile (4, 5) desselben bei örtli
cher Wärmezufuhr umgebogen und mit dem einen Ring (1) oder unter
einander und mit dem einen Ring (1) durch einen Kleber oder
selbstklebend durch Wärmezufuhr verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
eine Endabschnitt (3) oder Teile (4, 5) desselben durch örtliche
Wärmezufuhr umgebogen und für sich allein oder in sich überlappen
der Anordnung zusätzlich mit dem die Öffnungen (7) enthaltenden
einen Ring (1) durch Bolzen oder Niete oder eine Verschraubung
verbunden werden.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (3) oder Teile (4, 5) desselben
nach der Umformung durch Bolzen oder Niete oder Verschraubungen mit
dem die Öffnungen (7) enthaltenden Ring (1) verbunden werden.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 sowie 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Schaufeln oder Schaufelgruppen
durch Erwärmung der Klebeverbindung vom betreffenden Ring (1)
gelöst werden.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch
ein aufheizbares Verformungswerkzeug (W), das an einem
druckbelasteten Führungsteil keilförmig spitz endende Abschnitte
(W1, W2) aufweist und mit dem spitzen Ende, zwecks am Ring einander
entgegengerichteter Umbiegung, in den offenen Längsschlitz (6) oder
zwischen zwei Platten (8) am Schaufelendabschnitt einfahrbar ange
ordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
formungswerkzeug mit einer elektrischen Heizvorrichtung ausge
stattet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die in den Schlitz (6) eines Endabschnitts (3) einer Leitschaufel
(2) eingesetzten Platten (8) Bestandteile einer elektro-induktiven
Heizvorrichtung sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine
föhnartige Heißlufteinrichtung zur Erwärmung mindestens eines Leit
schaufelendabschnitts (3) und/oder des Verformungs- bzw. Biegewerk
zeugs (W; 8) vorgesehen ist.
22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 14
oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung in einer beheiz
baren Kammer im Vakuum oder unter Druck erfolgt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Erwärmung eine Druckkammer vorgesehen ist.
Priority Applications (3)
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DE4242851A DE4242851A1 (de) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für Axialverdichter |
EP93120255A EP0602631B1 (de) | 1992-12-18 | 1993-12-16 | Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für Axialverdichter |
DE59302445T DE59302445D1 (de) | 1992-12-18 | 1993-12-16 | Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für Axialverdichter |
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DE4242851A1 true DE4242851A1 (de) | 1994-06-23 |
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DE4242851A Withdrawn DE4242851A1 (de) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Verfahren zur Herstellung eines Leitgitters für Turbomaschinen, insbesondere für Axialverdichter |
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Patent Citations (2)
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