DE587196C

DE587196C - Verfahren zur Herstellung von Flaechen an Turbinenschaufeln mit an beiden Enden gleichen oder beliebig voneinander abweichenden Profilkurven durch Hobeln

Info

Publication number: DE587196C
Application number: DE1930587196D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-07
Filing date: 1930-01-07
Publication date: 1933-10-31

Description

Bekannt sind die Schwierigkeiten der Herstellung von Dampfturbinenschaufeln, deren Querschnitte in verschiedener Entfernung von der Turbinenachse- sich ändern. Solche Schaufeln mußten bisher mit mehreren Profilfräsern annäherungsweise gefräst werden, und meistens mußten die noch verbleibenden Unterschiede von der gewünschten Form durch weitere kostspielige Nacharbeit beseitigt werden. Für gewisse Fälle wurden zwar besondere Verfahren ausgebildet, wobei die gewünschten Profile am Schaufelkopf und Schaufelfuß jedoch derart verändert wurden, daß sie in eine gewisse Abhängigkeit zueinander gebracht wurden, um dadurch eine Vereinfachung in der Herstellung zu erreichen. So sind z. B. Verfahren bekanntgeworden, - bei welchen schräg· zur Stabrichtung gefräst wurde, Verfahren, bei welchen die Schaufel während des Fräsens um ihre Längsachse gedreht wurde u. dgl. ■ Jedoch ist bisher kein Verfahren bekanntgeworden, um in einem Arbeitsgang Schaufeln herzustellen, deren Profile am Schaufelkopf und Schaufelfuß beliebig und voneinander unabhängig gewählt waren, was sozusagen das Ideal einer Turbinenschaufel mit veränderlichem Querschnitt darstellt.

Die vorerwähnten Nachteile werden durch vorliegende Erfindung behoben. Hiernach werden die Schaufeln bzw. die Vorder- und Rückenflächen derselben durch strichweises Hobeln mit einem an der Spitze beliebig abgerundeten Hobelstahl als Hüllflächen hergestellt in der Weise, daß während der schrittweisen Verschiebung des Werkstückträgers in der Breitenrichtung der Schaufel zugleich eine schrittweise Bewegung senkrecht zur Breitenrichtung an beiden Enden des Werkstückes erfolgt, die durch zwei passend geformte Schablonen zwangsläufig geregelt wird.

In Abb. ι wird der Spezialfall gezeigt, wo Kopf- und Fußprofil gleich sind. Aus dem zur Zeichnungsebene senkrecht stehenden Stab α von rechteckigem Querschnitt wird durch den senkrecht zur Zeichnüngsebene sich bewegenden Hobelstahl b die Schaufelhohlfläche c strichweise als Hüllfläche herausgehobelt, wenn der Krümmungsmittel- 5» punkt d der Hobelstahlspitze allmählich auf der zur gewünschten Schaufelhohlfläche äquidistanten Kurve e fortschreitet.

In Abb. 2 wird der Fall gezeigt, wie nach vorliegender Erfindung aus einem senkrecht zur Zeichnungsebene stehenden rechteckigen Stab« eine Schaufelhohlfläche als Hüllfläche herausgehobelt wird, welche vorn und hinten die beliebig und voneinander unabhängig gewählten Profilkurven f und g erhalten soll. Während des Hobeins schreitet der Hobelstahl b, allmählich in Ebenen parallel zu den

seitlichen Flächen h derartig geradlinig vorwärts, daß sein Krümmungsmittelpunkt sich vorn auf der äquidistanten Kurve i und hinten auf der äquidistanten Kurve k bewegt. In Abb. 3 wird das Schema einer Maschine zum Hobeln von Schaufeln nach vorliegendem Verfahren gezeigt, bei welcher der Hobelstahl b sich auf einer festen Bahn p geradlinig bewegt, während der Stab α wäh-σ rend des Hobeins so bewegt wird, daß aus ihm eine Schaufelhohlfläche herausgehobelt wird, ähnlich wie in Abb. 2 dargestellt. Zu diesem Zweck wird der Stab ο auf dem Träger k befestigt, der mit je einer Rolle auf den beiden Schablonen / und m ruht. Die Schablonen / und m sind an einer Zahnstange η befestigt. Setzt man nach Abb. 3 mit dem Handrad 0 das Zahnrad q in Drehung, so macht die Zahnstange η eine Bewegung in ihrer Längsrichtung und damit gleichzeitig die auf ihr befestigten Schablonen / und m. Da nun der Werkstückträger k mit seinen beiden Rollen auf den Schablonen aufliegt, z. B. durch das Eigengewicht, so macht der Werkstückträger k und der darauf befestigte Schaufelstab α vertikale Bewegungen r, r. Gleichzeitig schreitet während des Hobeins mit der Drehung am Handrad ο der Schaufelstab α in der Breitenrichtung s, s vorwärts- mit Hilfe des Gewindes t, wodurch aus dem Stab α eine gekrümmte Fläche mit beliebig voneinander verschiedenen Profilkurven g und / nach Abb. 2 an beiden Enden des Stabes a gehobelt wird, wenn die Schablonen I und m dementsprechend in der Krümmung verschieden voneinander ausgeführt werden. Sind die Schablonen / und m gleich in der Krümmung, so entsteht als Sonderfall an beiden Enden des Stabes α das gleiche Querprofil c nach Abb. 1.

Zum Fräsen der Rückenfläche wird der Stab α in seiner Längsachse um i8o° gedreht und nach Einsetzen eines anderen Schablonenpaares auch die Rückenfläche mit beliebigen Profilkurven in einem Arbeitsgang fertig gehobelt»

Das Handrad ο kann natürlich durch ein Schaltrad mit der Bewegung des Hobelstahles b zwangsläufig verbunden werden.

Nach diesem Verfahren können mit großem Vorteil auch Schaufeln gehobelt werden, die am Kopf und Fuß ein gleiches Profil besitzen, weil die teueren Profilfräser in Wegfall kommen, das Hobeln eine kürzere Zeit erfordert und eine glattere Fläche erzeugt als das Fräsen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Flächen an Turbinenschaufeln mit an beiden Enden gleichen oder beliebig voneinander abweichenden Profilkurven durch Hobeln in der Längsrichtung des Schaufelstabes, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Querverschiebung des Werkstückes (a) gegenüber dem sich in der Längsrichtung des Werkstückes (a) geradlinig bewegenden, beliebig gerundeten Hobelstahl (b) die Winkellage der Längsachse des Werkstücks (a) zur Bahn des Hobelstahls (b) nach der einen oder anderen Richtung gegenüber der Parallellage selbsttätig '5 verändert wird, so daß aus den geradlinigen Bewegungen des Hobelstahls (b) als Erzeugende eine dreidimensionale Hüllfläche entsteht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Winkellage des . Werkstücks (α) während der gleichbleibenden geradlinigen Werkzeugbewegung durch zwei in der Längsrichtung des Werkstücks angeordnete längsverschiebbare Schablonen (I, m) erfolgt, auf denen der Werkstückträger (k) mit je einer Rolle aufliegt, und daß die Schablonen {l, m) gleichzeitig mit der schrittweisen Querverschiebung des Werkstücksupportes, zwangsläufig mit dieser Bewegung gekuppelt, in ihrer Längsrichtung schrittweise vorrücken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen