DE942604C

DE942604C - Vorrichtung zur Bearbeitung der Schaufeln von Vorsatzlaeufern fuer die Laufraeder von Zentrifugalverdichtern

Info

Publication number: DE942604C
Application number: DEH21457A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Schuette
Original assignee: Henschel and Sohn GmbH
Current assignee: Henschel and Sohn GmbH
Priority date: 1954-09-11
Filing date: 1954-09-11
Publication date: 1956-05-03

Description

Vorrichtung zur Bearbeitung der Schaufeln von Vorsatzläufern für die Laufräder von Zentrifugalverdichtern Bei Radialverdichtern mit radialen geradlinigen Schaufeln benötigt man einen sogenannten Vorsatzläufer, der die Aufgabe hat, die Luft in die Schaufeln des eigentlichen Verdichterrades möglichst stoß-und verlustfrei einzulenken. Dieser Vorsatzläufer stellt nun ein sehr teures Bauelement dar. Gewöhnlich werden die Schaufeln -des Vorsatzläufers nach dem Kopierfräsverfahren unter Benutzung eines Modells oder einer Schablone hergestellt. Man muß also für jede Verdichterradtype besondere Schablonen oder Modelle herstellen. Die Fertigung dieser Schablonen oder Modelle, die sehr genau sein müssen, ist umständlich. Erfindungsgemäß werden die Schaufeln des Vorsatzläufers ohne jegliche Schablone oder Modell mit einer einfachen Vorrichtung bearbeitet, die den verschiedenen Größenverhältnissen des Vorsatzläufers entsprechend eingestellt werden kann.
Es sind schon Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen zur Bearbeitung eines Vorsatzläufers das Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander Bewegungen in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen ausführen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden aber diese beiden Bewegungen vom Werkstück ausgeführt, während der Fräser seine Lage nicht verändert. Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß der Fräser zur Bearbeitung der Schaufeln eine geradlinige Bewegung mit veränderlicher Geschwindigkeit in der Achsrichtung des Vorsatzläufers und der zu bearbeitende Vorsatzläufer gleichzeitig eine Drehbewegung um seine Achse mit veränderlicher Drehgeschwindigkeit ausführt.
Diese Aufteilung der verschiedenen Bewegungen auf -das Werkstück und den Fräser hat bestimmte Vorteile. Bei der Bearbeitung der Schaufeln eines Vorsatzläufers oder auch von Turbinen- und Verdichterschaufeln muß auf größte Genauigkeit besonderer Wert gelegt werden. Es muß daher die Vorrichtung so gebaut sein, daß sich in den Mechanismen zur Erzeugung der verschiedenen Bewegungen ein möglichst geringes Spiel ergibt. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist diese Forderung leichter zu erfüllen als bei den bekannten Vorrichtungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer mit einer konstanten Geschwindigkeit angetriebenen Kurbelschleife, deren eine Führungsachse den Fräser zur-Bearbeitung der Schaufeln des Vorsatzläufers trägt. Der Fräser Wird beispielsweise durch einen auf der Führungsächse befestigten Elektromotor angetrieben. In einer zu dieser Kurbelschleife parallelen Ebene ist eine zweite Kurbelschleife, die von gleicher Achse angetrieben wird, derart angeordnet, daß die-Bewegung der Führungsochsen der Kurbelschleife senkrecht zur Bewegung des Fräsers erfolgt. Eine Führungsachse dieser zweiten Kurbelschlieife trägt eine Zahnstange, die die geradlinige Bewegung mit Hilfe eines Zahnrades in eine drehende Bewegung überträgt. Mit dem Zahnrad fest gekuppelt ist ein Kurbelarm, der mit Hilfe einer Kuppelstange und eines zweiten Kurbelarmes auf der Achse des Vorsatzläufers diese antreibt.
In Weiterbildung dir Erfindung sind die beiden Kurbelarme der Kurbelschleifen so ausgeführt, daß ihre Länge verstellt werden kann, so daß die Bearbeitung von Schaufeln verschiedener Größe ermöglichf wird.
Weiterhin sind erfindungsgemäß die beiden Kurbelarme, die das Zahnrad mit der Achse des Vorsatzläufers kuppeln, mit einer verstellbaren Länge ausgeführt, so daß die Bearbeitung von Vorsatzläufern verschieden großer Durchmesser durchgeführt werden kann.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung-schematisch dargestellt.
Fig. i zeigt die Kurbelschleife für die Fräserbewegung, Fig. 2 die zweite Kurbelschleife zur Drehbewegung-des zu bearbeitenden Vorsatzläufers, . Fig. 3. eine Ansicht *in Pfeilrichtung dieser Kurbelschleife und -Fig. q. und 5 die Abwicklung eines Vorsatzläufers mit verschiedenen 'Schaufelformen.
Die Achse i trägt den Kuzbelarm 2, der mit Hilfe der Zapfen 3 und des Steines q. die Kurbelschleife 5 antreibt. Die beiden Führungsachsen 6 und 7 sind in den Führungen 8 und 9 geführt. Die Achse 7 trägt den Fräser io zur Bearbeitung des Vorsatz-1,äufers. Angetrieben wird der Fräser io durch den Elektromotor ii.
In einer zur Kurbelschleife 5 parallelen Ebene befindet sich unter dieser die Kurbelschleife 12, die von gleicher Achse i mit Hilfe des Kurbelarmes 13, des Zapfens 14 und des Steines 15 angetrieben wird. Die Führungsachsen 16 und 17 sind in den Führungen 18 und 19 geführt. Die Achse 17 trägt die Zahnstange 2o, 'die im Eingriff mit dem Zahnrad 21 steht. Die Achse 22 des Zahnrades 21 ist in den beiden Lagern 23 und 24 gelagert und trägt den Kurbelarm 25. Durch die Kuppelstange 26 wird die Drehung des Zahnrades 21 auf den auf der Achse 27 des zu bearbeitenden Vorsatzläufers sitzenden Kurbelarm 28 übertragen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist in den Fig. q. und 5 näher erläutert. Die Schaufeln 3o des Vorsatzläufers 31 sind beispielsweise am Schaufelfuß nach einem Kreisbogen gekrümmt. Der Kurbelarm 2 der Kurbelschleife 5 zur Bewegung des Fräsers io wird so eingestellt, daß seine Länge gleich r ist, wobei r, gleich dem Radius des Schaufelkreisbogens, vermindert um den Radius des Frä:sers io, ist. Wenn der Kurbelarm 2 den Drehwinkel p zurückgelegt hat, hat - der Fräser io den Weg y = x sin p beschrieben. Gleichzeitig hat der auf der Achse 27 befestigte Vorsatzläufer 31 mit Hilfe der Kurbelschleife 12, der Zahnstange 2o, des Zahnrades 21, der Kurbelarme 25 und 28 und der Kuppelstange 26 sich um einen Winkel gedreht, dessen Kreisbogen in der Abwicklung gleich x = r (i - cos 9p) ist.
Wenn man nun von der Bearbeitung der Schaufel am Fußkreis zum Schaufelkopf hin vorschreitet, bleibt der Drehwinkel des. Vorsatzläufers natürlich konstant, aber der Weg x wird dem größeren Bearbeitungsdurchmesser entsprechend größer. Es wird x- Ar (i -cos q9), worin a von dem Verhältnis des Bearbeitungsdurchmessers zum Fußkreisdurchmesser" des Vorsatzläufers bestimmt wird.
Man kann nun natürlich auch am Fußkreis der Schaufelur von der kreisbogenförmigen Krümmung der Schaufeln abweichen, indem man die Länge der Kurbelarme 13, 25 und 28 entsprechend verändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Bearbeitung der Schaufeln von Vorsatzläufern für die Laufräder von ZentrifugglverdichteTn, bei der Werkzeug und Werkstück relativ zueinander Bewegungen in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (io) zur Bearbeitung der Schaufeln eine geradlinige Bewegung mit einem.sinusföTmigen Verlauf der Bewegung in der Achsrichtung des Vorsatzläufers und der zu bearbeitende Vorsatzläufer gleichzeitig eine Drehbewegung um seine Achse mit ebenfalls sinusförmigem bzw. sinusähnlichem Verlauf der Bewegung ausführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene Kurbelschleife (5) den Fräser (io) zur Bearbeitung der Schaufeln des Vorsatzläufers trägt, während in einer zu dieser Kurbelschleife (5) parallelen Ebene eine zweite Kurbe-Ischleife (I2), die von gleicher Achse (i) angetrieben wird, angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Fräsers (io) durch einen auf einer Führungsachse der ersten Kurbelschleife (5) angeordneten Elektromotor (i i) erfolgt. q..
Vorrichtung nach Anspruch i und ä, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelarme (2 und 15) der beiden Kurbelschleifen (5 und r2) eine verstellbare Länge besitzen.
5. Vorrichtung nach Anspruch x und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kurbelarme (25 und 28), die die drehende Bewegung des Zahnrades auf die Achse des zu bearbeitenden Vorsatzläufers übertragen, eine verstellbare Länge besitzen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7q.o 607; österreichische Patentschrift Nr. 166 962.