DE564790C

DE564790C - Verfahren zur Herstellung von Schaufelnuten fuer in Achsrichtung einzusetzende Turbinenschaufeln

Info

Publication number: DE564790C
Application number: DES91524D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-05-04
Filing date: 1929-05-04
Publication date: 1932-11-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Schaufelnuten für in Achsrichtung einzusetzende Turbinenschaufeln Die Herstellung der Nuten für in Achsrichtung einzusetzende Turbinenschaufeln weicht insofern von der üblichen Nutherstellung ab, als man die Nuten nicht in Form in sich geschlossener Kreisnuten ausführen kann, sondern für jede Schaufel eine besondere Nut einschneiden muß. Der zwischen zwei Nuten stehenbleibende Baustoff bildet dabei gleichzeitig das Abstandsstück.
Die Schaufelnut muß einen Formschluß zwischen Schaufel und Turbinenscheibe oder -rad herstellen. Sie kann also nicht, wie es bei älteren Vorschlägen der Fall sein würde, durch parallele Wände begrenzt werden, sofern man nicht durch kleine seitliche Vorsprünge ein Ineinandergreifen von Schaufel und Scheibe oder Rad schafft. Die Herstellung derartiger Nuten wäre aber ein umständlicher Vorgang, denn man könnte sich hierzu nur eines Fingerfräsers bedienen, dessen Form genau dem Nutquerschnitt entsprechen müßte. Das würde einmal eine große Anzahl völlig gleicher Fräser voraussetzen, denn die Fräserabnutzung dürfte nur ganz gering sein, damit der Formschluß zwischen Nut und . Schaufel aufrechterhalten bleibt, und der Fräser müßte sofort ausgewechselt werden, sowie er unter eine bestimmte Grenze abgenutzt ist. Außerdem würde aber ein solches Verfahren außerordentlich viel Zeit in Anspruch nehmen.
Man hat nun geglaubt, die Nuten für axial einzusetzende Schaufeln mit Hilfe eines Fräsers herstellen zu können, der als Kegelstumpf ausgebildet ist und an seinem größten Umfang Schneidzähne zeigt. Der Fräser sollte in Richtung einer Erzeugenden des Kegelmantels vorgeschoben werden und dabei eine radial gerichtete Nut schneiden. Untersucht man jedoch die Verhältnisse genauer, die beim Schneiden einer Nut mit Hilfe eines derartigen Fräsers auftreten, so findet man, daß der Schneidvorgang überhaupt nicht durchführbar ist, weil die eingeschnittenen Flächen Ellipsenflächen mit sich nach dem Nutgrunde zu stetig ändernden Krümmungsradien sind, so kaß der Fräser klemmt und überhaupt nicht in den Baustoff eindringen kann.
Dagegen läßt sich ein einfaches, billiges und geometrisch genaues Schneidverfahren für derartige Nuten von axial einzusetzenden Schaufeln erzielen, wenn man gemäß der Erfindung ein auf einer Kegelfläche bewegtes Schneidwerkzeug verwendet, das auf einer Erzeugenden des Kegels eine Schneidfläche besitzt. Die untere Schneidkante eines derartigen Werkzeuges treibt dabei gewissermaßen den Schneidvorgang vorwärts, während die Schneidfläche auf der Erzeugenden den Baustoff wegnimmt, der bei fortschreitendem Vorschub zu einem Klemmen des Fräsers führen würde.
Das neue Verfahren zur Herstellung kreisringförmiger Schaufelnuten für axial eingesetzte Schaufeln sei an Hand der Beispiele nach den Abb. i und :2 erläutert, die die beiden Arbeitsgänge darstellen, in denen eine Schaufelnut hergestellt werden kann. In jeder der beiden Abbildungen ist im unteren Teil eine Aufsicht auf ein Rad und im oberen Teil ein Schnitt längs der Normalebene A-B dargestellt. Der Schnitt im oberen Teil ist dabei um die Normalachse A-B herumgeklappt zu denken.
Zum Fräsen der inneren Wand a der Schaufelnut dient ein Kegelfräser b mit der Achse c. Die Linie A-B stellt die Projektion der Achse c dar. Die Achse c steht also windschief zur Radachse. Der Fräsvorgang verläuft in der Weise, daß der kegelförmige Fräser b durch seinen Antrieb in Drehung versetzt und das Rad in Richtung des Pfeiles d vorgeschoben wird. Bei dieser Vorschubbewegung entsteht die Kegelfläche a, deren Krümmungsradius von der Kante e bis zur Kante f stetig zunimmt.
Nachdem die innere Begrenzungsfläche a hergestellt ist, wird der Fräser b durch einen Fräser g ersetzt, der jetzt zur Herstellung der äußeren Kegelfläche h dient. Die Vorschubbewegung wird in diesem Falle dadurch erzielt, daß der Fräser g aus der Stellung g' durch Schwenken um den Mittelpunkt i in die stark ausgezogene Stellung der Abb.2 gebracht wird. Seine Achse k geht also aus der Stellung k' in die Stellung k über. Nachdem der Fräser diese Stellung erreicht hat, ist der Fräsvorgang einer Schaufelnut beendet, einer Schaufelnut, deren Begrenzungsflächen durch Kegelflächen gebildet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; i. Verfahren zur Herstellung der Nuten für in Achsrichtung einzusetzende Turbinenschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten durch ein auf einer Kegelfläche bewegtes Schneid-,verkzeug geschnitten werden, das auf einer Erzeugenden des Kegels eine Schneidfläche besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Begrenzungsfläche einer Nut Kegelflächen mit gleicher Achse bilden.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelachsen der Nutflächen windschief zur Scheiben- oder -radachse stehen. q..
Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung einer Nut in zwei Arbeitsgängen erfolgt, derart, daß im ersten Arbeitsgang die eine Nutfläche mit einer Vorschubbewegung in einer Normalebene der Schaufelnut und im zweiten Arbeitsgang durch Schwenken des Fräsers die andere Nutfläche hergestellt wird:
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis q., gekennzeichnet durch ein kegelförmiges Schneidwerkzeug, das um einen Punkt schwenkbar gelagert ist, welcher außerhalb seiner Hauptachse liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vorschubvorrichtung für die Scheibe oder das Rad, die in einer Normalebene der Schaufelnut verstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsmittelpunkte der kegelförmigen Sehneidwerkzeuge außerhalb der Scheiben oder -radebene liegen.