EP1145784A1 - Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades - Google Patents
Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades Download PDFInfo
- Publication number
- EP1145784A1 EP1145784A1 EP00107883A EP00107883A EP1145784A1 EP 1145784 A1 EP1145784 A1 EP 1145784A1 EP 00107883 A EP00107883 A EP 00107883A EP 00107883 A EP00107883 A EP 00107883A EP 1145784 A1 EP1145784 A1 EP 1145784A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- casting device
- slide
- casting
- turbine blade
- slides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
- B22C9/24—Moulds for peculiarly-shaped castings for hollow articles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
Definitions
- the present invention relates to a casting device for Manufacture of components whose largest dimension is in one extends in the first direction, with at least one cast core and at least a first slider, which in one direction in the displaceable substantially perpendicular to the first direction is. It further relates to the use of such a casting device to manufacture a turbine blade and a Turbine blade manufactured with such a casting device.
- the object of the present invention is therefore a casting device to provide the production of branches allows without using glued cast cores.
- this object is achieved with a casting device of the type mentioned solved in that for generation of undercuts with respect to this first direction at least another slide is provided, which is essentially is displaceable parallel to the first direction.
- the further slide in contact with the at least is advantageous bring a first slider. So when pouring a defined position of the slide in front of each other, so that higher accuracy can be achieved.
- first slides are provided.
- the first slides on each other are advantageous arranged opposite sides of the casting core. It results a simple, symmetrical structure of the casting device.
- the first slide are in the essentially displaceable parallel to each other.
- the movement the two sliders can be coupled together. Result it a simple structure and easy handling, e.g. Controllability, the casting device.
- the invention further relates to the use of such Casting device for the manufacture of a turbine blade, at according to the invention the at least one first slide essentially perpendicular to a longitudinal axis of the turbine blade displaceable and the at least one further slide essentially is displaceable parallel to this longitudinal axis.
- the at least one more Slider allows undercuts to be created the longitudinal axis of the turbine blade. This can several cooling channels in a common feeder and one joint exhaustion can be merged.
- a casting device made with the above-described casting device Turbine blade has at least two cooling channels on which can be acted upon by a cooling fluid.
- the inlet sections the cooling channels are in a common feed and the outlet sections in a common exhaust merged. Leaks are completely avoided.
- the turbine blade according to the invention can therefore be used for Cooling with steam.
- the guide blades 13 and the blades 14 are cooled.
- the cooling medium is supplied via a feed line 17 and flows through the blades 13, 14 and is then over a Derivation 18 discharged.
- the largest dimension of the guide vanes 13 and the rotor blades 14 extends in the radial direction 22.
- FIG. 2 shows an enlarged section through a moving blade 14 according to the prior art.
- the blade 14 has two cooling channels 19, 20, each with an inlet section 19a, 20a and one outlet section 19b, 20b each.
- the two Cooling channels 19, 20 are independent of one another with the feed line 17 and the derivative 18 connected.
- An identical one The configuration of the cooling channels is also a guide vane 13 before.
- the cooling fluid in particular cooling air, is in accordance with Direction of arrow 28 fed to the inlet sections 19a, 20a and discharged from the outlet sections 19b, 20b according to arrow direction 29.
- the further flow of the cooling fluid is schematic represented by arrows not shown.
- the casting cores 25, 26 frequently shift during the casting against each other, especially due to buoyancy forces of the liquid casting material onto the casting cores.
- the dimensional accuracy is relatively imprecise.
- FIG. 5 shows a section through a rotor blade according to the invention 14 in a view similar to Figure 2.
- the inlet sections 19a, 20a are connected to each other and stand via a common feed 17a with the feed line 17 in Connection.
- the outlet sections 19b, 20b are also together connected and are via a common discharge 18a with the lead 18 in connection. Separate, in particular, are independent, inlets and outlets not necessary anymore.
- Figures 6 and 7 each show a perspective view the casting device 50 according to the invention. For the better Clarity was not absolutely necessary Elements omitted.
- the slides 31, 32, 33 have defined contact surfaces 39, 40 on.
- the first two slides 31, 32 move according to arrow direction 35 to the casting core 30.
- the slide 33 is fed in the direction of the arrow 34.
- the movement of the slide 33 in the direction 34 will determined by the contact surfaces 39, 40.
- As a stop for the movement of the first two sliders 31, 32 according to the direction of the arrow 35 serve side surfaces 46 of the slide 33, on which associated surfaces 47 of the first two slides 31, 32 put on.
- the first two slides 31, 32 each have two cutouts 36, 37 on. You are still ahead with a 38 Mistake.
- the recesses 36, 37 are over the projection 38, the further slide 33 and the associated ones, not further designated elements of the casting core 30 in the inlet channels 19a, 20a and the outlet channels 19b, 20b divided.
- the exact arrangement and functioning of the casting device is based on a rotor blade made with a casting process 14 illustrated in more detail in FIGS. 8 and 9.
- the feeder 17a has a branching connecting channel 42. It is therefore connected to the inlet sections 19a, 20a.
- A serves to connect the outlet sections 19b, 20b further connection channel 43.
- undercuts 44, 45 are undercuts 44, 45 with respect the radial direction 22 required. These undercuts 44, 45 can by means of the in the casting device 50 (see 6 and 7) provided, further slide 33 is detected and for the first time in terms of casting technology with a simple, in particular non-glued, cast core 30 can be realized.
- connection channels 42, 43 are in the plan view according to Figure 9 approximately side by side.
- the below the connection channels 42, 43 lying inlet and outlet openings of the Inlet section 20a and outlet section 19b are schematic shown in dashed lines.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gußvorrichtung zur Herstellung von Bauteilen, deren größte Dimension sich in eine erste Richtung erstreckt, mit mindestens einem Gußkern und mindestens einem ersten Schieber, der in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung verschieblich ist. Sie betrifft weiter die Verwendung einer derartigen Gußvorrichtung zur Herstellung einer Turbinenschaufel und eine mit einer derartigen Gußvorrichtung hergestellte Turbinenschaufel.The present invention relates to a casting device for Manufacture of components whose largest dimension is in one extends in the first direction, with at least one cast core and at least a first slider, which in one direction in the displaceable substantially perpendicular to the first direction is. It further relates to the use of such a casting device to manufacture a turbine blade and a Turbine blade manufactured with such a casting device.
Insbesondere bei Gasturbinen steigt der Wirkungsgrad mit der Erhöhung der Eintrittstemperatur des die Gasturbinen durchströmenden Mediums an. Die Turbinenschaufeln müssen daher aufgrund der gestiegenen thermischen Belastung von innen her mit einem Kühlmittel, z.B. Kühlluft, gekühlt werden. Bei weiter gesteigerter Eintrittstemperatur nimmt der Kühlluftverbrauch so stark zu, daß der Gesamtwirkungsgrad der Gasturbine relevant abnimmt. Weiter geht die benötigte Kühlluft dem Brenner verloren, so daß der Schadstoffausstoß steigt und Brennkammerbrummen auftreten kann. Nach dem Durchströmen der Schaufeln zur Kühlung tritt die Kühlluft in den Mediumstrom durch die Gasturbine ein.The efficiency increases with gas turbines in particular Increase in the inlet temperature of the gas turbine flowing through Medium. The turbine blades must therefore due to the increased thermal load from the inside with a coolant, e.g. Cooling air to be cooled. If further the cooling air consumption increases so strong that the overall efficiency of the gas turbine relevant decreases. The required cooling air continues Burner lost, so that the pollutant emissions increases and Combustion chamber hum can occur. After flowing through the The cooling air enters the medium flow using blades for cooling through the gas turbine.
Eine Alternative ist der Einsatz einer Dampfkühlung, die den Kühlluftmassenstrom nicht anzapft. Bei einer Dampfkühlung besteht das Problem, daß der Dampf an die zu kühlende Stelle in der Schaufel geführt und anschließend wieder abgeleitet werden muß. Ein Austreten des Dampfes in den Mediumstrom durch die Gasturbine ist nicht möglich.An alternative is the use of steam cooling, which the Cooling air mass flow is not tapped. With steam cooling the problem that the steam in the place to be cooled the shovel is guided and then discharged again got to. An escape of the steam into the medium flow the gas turbine is not possible.
Um nicht über die komplette axiale oder radiale Länge zu kühlen, müssen mehrere Kühlkanäle vorgesehen werden. Es ergeben sich entsprechend mehrere Zuführungen und Abführungen, die nacheinander angeordnet sind und in eine gemeinsame Zuleitung und eine gemeinsame Ableitung münden sollen, um Undichtigkeiten zu vermeiden.In order not to cool over the entire axial or radial length, several cooling channels must be provided. Result it correspondingly several inlets and outlets that are arranged one after the other and in a common supply line and lead to a joint drain to prevent leaks to avoid.
Eine derartige Ausbildung der Kühlkanäle mit einem Gießverfahren ist bisher nur mit mehrteiligen, geklebten Gußkernen möglich, um die erforderlichen Hinterschneidungen erzeugen zu können. Geklebte Gußkerne sind allerdings instabil und bezüglich der Maßhaltigkeit ungenau. Bei der Montage von Zusatzkernen zwischen den einzelnen Zuführungen und Abführungen kommt es daher zu Verformungen, die die Zusatzkerne verschieben oder brechen lassen. Es ergibt sich eine unverhältnismäßig hohe Ausschußrate.Such a design of the cooling channels with a casting process is so far only with multi-part, glued cast cores possible to generate the necessary undercuts can. Glued cast cores are unstable and regarding the dimensional accuracy is inaccurate. When installing additional cores between the individual inlets and outlets This leads to deformations that shift the additional cores or let break. The result is disproportionate high reject rate.
Eine weitere Lösung zum Bereitstellen einer gemeinsamen Zuführung und Abführung sieht vor, auf den Auslaß der einzelnen Kühlkanäle seitliche Verteiler zu schweißen. Eine Rundumschweißung um jeden einzelnen Kanal ist jedoch aus Gründen der Zugänglichkeit kaum möglich. Im Regelfall ist die Zugänglichkeit nur bei sehr großen Schaufeln gegeben, bei denen jedoch die Bruchgefahr der erforderlichen Zusatzkerne sehr stark ansteigt.Another solution to provide a shared feeder and discharge provides for the outlet of the individual Welding cooling ducts on lateral distributors. All-round welding around every single channel, however, is for reasons accessibility hardly possible. As a rule, the accessibility only given for very large blades, but for those the risk of breakage of the required additional cores very much rises sharply.
Wieder eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines Verteilers, wie er beispielsweise bei Personenkraftwagen zum Aufnehmen der Abgase der einzelnen Zylinder vorgesehen ist. Infolge der sehr hohen auftretenden Temperaturen sind jedoch die thermischen Dehnungen und die hieraus resultierenden Dichtungsprobleme nur sehr schwer technisch zu beherrschen.Another option is to use a distributor, such as that used in passenger cars Recording the exhaust gases of the individual cylinders is provided. However, due to the very high temperatures that occur the thermal expansions and the resulting ones Sealing problems are very difficult to master technically.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gußvorrichtung bereitzustellen, die die Herstellung von Verzweigungen ohne Verwendung geklebter Gußkerne ermöglicht.The object of the present invention is therefore a casting device to provide the production of branches allows without using glued cast cores.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Gußvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zur Erzeugung von Hinterschneidungen bezüglich dieser ersten Richtung mindestens ein weiterer Schieber vorgesehen ist, der im wesentlichen parallel zu der ersten Richtung verschieblich ist.According to the invention, this object is achieved with a casting device of the type mentioned solved in that for generation of undercuts with respect to this first direction at least another slide is provided, which is essentially is displaceable parallel to the first direction.
Der Einsatz des weiteren Schiebers ermöglicht einen Verzicht auf die geklebten Kerne, so daß die Ausschußquote sinkt. Weiter ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Gußvorrichtung wesentlich vereinfacht.The use of the additional slider allows a waiver on the glued cores so that the reject rate drops. Further is the handling of the casting device according to the invention much simplified.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims.
Vorteilhaft ist der weitere Schieber in Kontakt mit dem mindestens einen ersten Schieber bringbar. Beim Gießen liegt somit eine definierte Position der Schieber zueinander vor, so daß eine höhere Genauigkeit erreicht werden kann.The further slide in contact with the at least is advantageous bring a first slider. So when pouring a defined position of the slide in front of each other, so that higher accuracy can be achieved.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind zwei erste Schieber vorgesehen. Vorteilhaft sind die ersten Schieber auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gußkerns angeordnet. Es ergibt sich ein einfacher, symmetrischer Aufbau der Gußvorrichtung.In an advantageous embodiment, two first slides are provided. The first slides on each other are advantageous arranged opposite sides of the casting core. It results a simple, symmetrical structure of the casting device.
In vorteilhafter Weiterbildung sind die ersten Schieber spiegelbildlich ausgebildet. Hierdurch wird die Herstellung der Schieber und damit der Gußvorrichtung verbilligt und vereinfacht.In an advantageous development, the first slides are mirror images educated. This will make the Slider and thus the casting device cheaper and simplified.
In vorteilhafter Weiterbildung sind die ersten Schieber im wesentlichen parallel zueinander verschieblich. Die Bewegung der beiden Schieber kann aneinander gekoppelt werden. Es ergeben sich ein einfacher Aufbau und eine einfache Handhabbarkeit, z.B. Steuerbarkeit, der Gußvorrichtung.In an advantageous development, the first slide are in the essentially displaceable parallel to each other. The movement the two sliders can be coupled together. Result it a simple structure and easy handling, e.g. Controllability, the casting device.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der weitere Schieber symmetrisch, insbesondere spiegelbildlich, zu seiner Mittelebene ausgebildet. Insbesondere bei Verwendung erster, spiegelbildlich ausgebildeter Schieber ergibt sich ein entsprechend symmetrischer Aufbau des Gußteils. Die Symmetrieebene ist bei einer Gußvorrichtung zur Herstellung von Turbinenschaufeln im allgemeinen nicht eben, sondern zur Anpassung an die gewünschte Formgebung der Turbinenschaufel gekrümmt.According to an advantageous embodiment, the other Slider symmetrical, in particular a mirror image, to his Mid-level trained. Especially when using the first a mirrored slide is a corresponding result symmetrical structure of the casting. The plane of symmetry is in a casting device for the production of turbine blades generally not just, but for adaptation curved to the desired shape of the turbine blade.
Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung einer derartigen Gußvorrichtung zur Herstellung einer Turbinenschaufel, bei der erfindungsgemäß der mindestens eine erste Schieber im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse der Turbinenschaufel verschieblich und der mindestens eine weitere Schieber im wesentlichen parallel zu dieser Längsachse verschieblich ist. Unter einer Turbinenschaufel werden hierbei sowohl Lauf- als auch Leitschaufeln verstanden. Der mindestens eine weitere Schieber ermöglicht eine Erzeugung von Hinterschneidungen bezüglich der Längsachse der Turbinenschaufel. Hierdurch können mehrere Kühlkanäle in einer gemeinsamen Zuführung und einer gemeinsamen Abführung zusammengeführt werden.The invention further relates to the use of such Casting device for the manufacture of a turbine blade, at according to the invention the at least one first slide essentially perpendicular to a longitudinal axis of the turbine blade displaceable and the at least one further slide essentially is displaceable parallel to this longitudinal axis. Under a turbine blade, both rotor and also understood guide vanes. The at least one more Slider allows undercuts to be created the longitudinal axis of the turbine blade. This can several cooling channels in a common feeder and one joint exhaustion can be merged.
Eine mit der obenstehend beschrieben Gußvorrichtung hergestellte Turbinenschaufel weist mindestens zwei Kühlkanäle auf, die mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind. Die Einlaßabschnitte der Kühlkanäle sind in einer gemeinsamen Zuführung und die Auslaßabschnitte in einer gemeinsamen Abführung zusammengeführt. Undichtigkeiten werden vollständig vermieden. Die erfindungsgemäße Turbinenschaufel kann daher zur Kühlung mit Dampf beaufschlagt werden.A casting device made with the above-described casting device Turbine blade has at least two cooling channels on which can be acted upon by a cooling fluid. The inlet sections the cooling channels are in a common feed and the outlet sections in a common exhaust merged. Leaks are completely avoided. The turbine blade according to the invention can therefore be used for Cooling with steam.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt ist. Für gleiche oder funktionsidentische Bauteile werden hierbei durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet. Dabei zeigt:
- Figur 1
- einen schematischen Längsschnitt durch eine Gasturbine;
- Figur 2
- einen vergrößerten Schnitt durch eine Laufschaufel mit zwei Kühlkanälen gemäß dem Stand der Technik;
- Figur 3
- einen Querschnitt durch eine Laufschaufel;
Figur 4- eine schematische Anordnung der Gußkerne nach dem Stand der Technik;
- Figur 5
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Turbinenschaufel in einer Ansicht ähnlich Figur 2;
- Figur 6
- eine schematische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Gußvorrichtung;
- Figur 7
- eine Ansicht der Gußvorrichtung von Figur 6 aus einem anderen Blickwinkel mit Darstellung der verdeckten Kanten;
- Figur 8
- einen Längsschnitt durch ein mit der Gußvorrichtung gemäß den Figuren 6 oder 7 hergestelltes Bauteil; und
- Figur 9
- einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Figur 8.
- Figure 1
- a schematic longitudinal section through a gas turbine;
- Figure 2
- an enlarged section through a blade with two cooling channels according to the prior art;
- Figure 3
- a cross section through a blade;
- Figure 4
- a schematic arrangement of the casting cores according to the prior art;
- Figure 5
- a section through a turbine blade according to the invention in a view similar to Figure 2;
- Figure 6
- a schematic exploded view of a casting device according to the invention;
- Figure 7
- a view of the casting device of Figure 6 from a different angle showing the hidden edges;
- Figure 8
- a longitudinal section through a component produced with the casting device according to Figures 6 or 7; and
- Figure 9
- a section along the line IX-IX in Figure 8.
Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine
Gasturbine 10 mit einem Gehäuse 11 und einem Rotor 12. Das
Gehäuse 11 ist mit einer Anzahl von Leitschaufeln 13 und der
Rotor 12 mit einer Anzahl von Laufschaufeln 14 versehen. Die
Gasturbine 10 wird gemäß Pfeilrichtung 15 von Heißgas durchströmt
und versetzt den Rotor 12 in Drehung um eine Achse 16.Figure 1 shows a schematic longitudinal section through a
Die Leitschaufeln 13 und die Laufschaufeln 14 werden gekühlt.
Das Kühlmedium wird über eine Zuleitung 17 zugeführt, durchströmt
die Schaufeln 13, 14 und wird anschließend über eine
Ableitung 18 abgeführt.The
Die größte Dimension der Leitschaufeln 13 und der Laufschaufeln
14 erstreckt sich hierbei in Radialrichtung 22. The largest dimension of the
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine Laufschaufel
14 gemäß dem Stand der Technik. Die Laufschaufel 14
weist zwei Kühlkanäle 19, 20 mit je einem Einlaßabschnitt
19a, 20a und je einem Auslaßabschnitt 19b, 20b auf. Die beiden
Kühlkanäle 19, 20 sind unabhängig voneinander mit der Zuleitung
17 und der Ableitung 18 verbunden. Eine identische
Konfiguration der Kühlkanäle liegt auch bei einer Leitschaufel
13 vor.Figure 2 shows an enlarged section through a moving
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch die Laufschaufel 14 und
Figur 4 eine schematische Darstellung der zur Herstellung der
Laufschaufel 14 in einem Gießverfahren erforderlichen Gußkerne.
Die Leitschaufeln 13 sind im wesentlichen ähnlich ausgebildet.Figure 3 shows a cross section through the
In den Wänden der Laufschaufel 14 sind Hohlkammern 23 vorgesehen,
die die Einlaßabschnitte 19a, 20a mit den Auslaßabschnitten
19b, 20b über Öffnungen 24 verbinden. Der dargestellte
Querschnitt (Figur 3) ermöglicht eine effiziente Kühlung
der Laufschaufel 14. Zur Herstellung ist eine Vielzahl
von Gußkernen 25, 26 erforderlich, die über Stifte 27 miteinander
verbunden werden. Die Gußkerne 25 stellen den Freiraum
für die Einlaßabschnitte 19a, 19b und die Auslaßabschnitte
20a, 20b bereit. Über die Gußkerne 26 werden in einem Gießverfahren
die Hohlkammern 23 in den Wänden hergestellt, während
die Stifte 27 die Öffnungen 24 bereitstellen. Die Außenkontur
der Laufschaufel 14 ist schematisch in Strichlinien
dargestellt. Das Kühlfluid, insbesondere Kühlluft, wird gemäß
Pfeilrichtung 28 den Einlaßabschnitten 19a, 20a zugeführt und
gemäß Pfeilrichtung 29 aus den Auslaßabschnitten 19b, 20b abgeführt.
Das weitere Strömen des Kühlfluids ist schematisch
durch nicht näher gekennzeichnete Pfeile dargestellt.
Während des Gießens verschieben sich die Gußkerne 25, 26 häufig
gegeneinander, insbesondere aufgrund von Auftriebskräften
des flüssigen Gußmaterials auf die Gußkerne. Die Maßhaltigkeit
ist relativ ungenau. The casting
Figur 5 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Laufschaufel
14 in einer Ansicht ähnlich Figur 2. Die Einlaßabschnitte
19a, 20a sind miteinander verbunden und stehen
über eine gemeinsame Zuführung 17a mit der Zuleitung 17 in
Verbindung. Auch die Auslaßabschnitte 19b, 20b sind miteinander
verbunden und stehen über eine gemeinsame Abführung 18a
mit der Ableitung 18 in Verbindung. Voneinander getrennte,
insbesondere unabhängige, Zuführungen und Abführungen sind
nicht mehr erforderlich.FIG. 5 shows a section through a rotor blade according to the
Die Figuren 6 und 7 zeigen jeweils eine perspektivische Darstellung
der erfindungsgemäßen Gußvorrichtung 50. Zur besseren
Übersichtlichkeit wurden nicht unbedingt erforderliche
Elemente weggelassen.Figures 6 and 7 each show a perspective view
the
Wesentliche Bestandteile der Gußvorrichtung 50 sind ein Gußkern
30 sowie drei Schieber 31, 32, 33. Die beiden ersten
Schieber 31, 32 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten
des Gußkerns 30 angeordnet und spiegelbildlich ausgebildet.
Sie sind gemäß Pfeilrichtung 35 im wesentlichen parallel zueinander
und senkrecht zu einer Längsachse 21 der Laufschaufel
14 sowie senkrecht zur Radialrichtung 22 verschieblich.Essential components of the
Der weitere Schieber 33 ist gemäß Pfeilrichtung 34 im wesentlichen
parallel zur Längsachse 21 und zur Radialrichtung 22
verschieblich. Er ist symmetrisch zu seiner Mittelebene 41
ausgebildet.The
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Symmetrieebene,
zu der auch die beiden ersten Schieber 31, 32 spiegelsymmetrisch
angeordnet sind, gekrümmt. Grund hierfür ist die in der
Praxis vorliegende, beispielsweise in Figur 3 dargestellte
Krümmung der Laufschaufel 14. Die Symmetrieebene verläuft in
der Mitte zwischen den beiden Außenwänden. Die Krümmung ist
in den Figuren 6 und 7 nur schwer erkennbar. In the illustrated embodiment, the plane of symmetry is
to which also the first two
Die Schieber 31, 32, 33 weisen definierte Anlageflächen 39,
40 auf. Vor dem Gußvorgang werden die beiden ersten Schieber
31, 32 gemäß Pfeilrichtung 35 zum Gußkern 30 verfahren. Sobald
sich die Schieber 31, 32 kurz vor ihrer Endposition befinden,
wird gemäß Pfeilrichtung 34 der Schieber 33 zugeführt.
Die Bewegung des Schiebers 33 in Richtung 34 wird
durch die Anlageflächen 39, 40 festgelegt. Als Anschlag für
die Bewegung der beiden ersten Schieber 31, 32 gemäß Pfeilrichtung
35 dienen Seitenflächen 46 des Schiebers 33, an denen
sich zugeordnete Flächen 47 der beiden ersten Schieber
31, 32 anlegen.The
Die beiden ersten Schieber 31, 32 weisen jeweils zwei Aussparungen
36, 37 auf. Sie sind weiter mit einem Vorsprung 38
versehen. Die Aussparungen 36, 37 werden über den Vorsprung
38, den weiteren Schieber 33 und die zugehörigen, nicht näher
bezeichneten Elemente des Gußkerns 30 in die Einlaßkanäle
19a, 20a und die Auslaßkanäle 19b, 20b aufgeteilt.The first two
Die genaue Anordnung und Funktionsweise der Gußvorrichtung
ist anhand einer mit einem Gießverfahren hergestellten Laufschaufel
14 in den Figuren 8 und 9 näher illustriert. Die Zuführung
17a weist einen abzweigenden Verbindungskanal 42 auf.
Sie steht daher mit den Einlaßabschnitten 19a, 20a in Verbindung.
Zur Verbindung der Auslaßabschnitte 19b, 20b dient ein
weiterer Verbindungskanal 43. Zur Trennung zwischen den Verbindungskanälen
42, 43 und dem Einlaßabschnitt 20a sowie dem
Auslaßabschnitt 19b sind Hinterschneidungen 44, 45 bezüglich
der Radialrichtung 22 erforderlich. Diese Hinterschneidungen
44, 45 können mittels der in der Gußvorrichtung 50 (vgl. Figuren
6 und 7) vorgesehenen, weiteren Schiebers 33 erfaßt und
erstmals gießtechnisch mit einem einfachen, insbesondere
nicht-geklebten, Gußkern 30 realisiert werden.The exact arrangement and functioning of the casting device
is based on a rotor blade made with a
Die Verbindungskanäle 42, 43 liegen in der Draufsicht gemäß
Figur 9 etwa nebeneinander. Die jeweils unterhalb der Verbindungskanäle
42, 43 liegenden Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen des
Einlaßabschnitts 20a und des Auslaßabschnitts 19b sind schematisch
in Strichlinien dargestellt.The
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Hinterschneidungen (44;45) bezüglich dieser ersten Richtung (22) mindestens ein weiterer Schieber (33) vorgesehen ist, der im wesentlichen parallel zu der ersten Richtung (22) verschieblich ist.Casting device (50) for the production of components (13; 14), the largest dimension of which extends in a first direction (22), with at least one cast core (30) and at least one first slide (31; 32) which extends in one direction ( 35) is displaceable substantially perpendicular to the first direction (22),
characterized in that at least one further slide (33) is provided for producing undercuts (44; 45) with respect to this first direction (22) and can be displaced essentially parallel to the first direction (22).
dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schieber (33) in Kontakt mit dem mindestens einen ersten Schieber (31; 32) bringbar ist.Casting device (50) according to claim 1,
characterized in that the further slide (33) can be brought into contact with the at least one first slide (31; 32).
dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste Schieber (31, 32) vorgesehen sind.Casting device (50) according to claim 1 or 2,
characterized in that two first slides (31, 32) are provided.
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schieber (31, 32) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gußkerns (30) angeordnet sind.Casting device (50) according to claim 3,
characterized in that the first slides (31, 32) are arranged on opposite sides of the cast core (30).
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schieber (31, 32) symmetrisch, insbesondere spiegelbildlich, ausgebildet sind.Casting device (50) according to claim 3 or 4,
characterized in that the first slides (31, 32) are symmetrical, in particular a mirror image.
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schieber (31, 32) im wesentlichen parallel zueinander verschieblich sind. Casting device (50) according to one of Claims 3 to 5,
characterized in that the first slides (31, 32) can be displaced essentially parallel to one another.
dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schieber (33) symmetrisch zu seiner Mittelebene (41) ausgebildet ist.Casting device according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the further slide (33) is formed symmetrically to its central plane (41).
dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine erste Schieber (31; 32) im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (21) der Turbinenschaufel (13; 14) verschieblich und der mindestens eine weitere Schieber (33) im wesentlichen parallel zu dieser Längsachse (21) verschieblich ist.Use of a casting device (50) according to one of Claims 1 to 7 for producing a turbine blade (13; 14),
characterized in that the at least one first slide (31; 32) is displaceable substantially perpendicular to a longitudinal axis (21) of the turbine blade (13; 14) and the at least one further slide (33) is displaceable essentially parallel to this longitudinal axis (21) is.
dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufel (13; 14) mindestens zwei Kühlkanäle (19, 20) aufweist, die mit einem Kühlfluid beaufschlagbar sind, wobei die Einlaßabschnitte (19a, 20a) der Kühlkanäle (19, 20) in einer gemeinsamen Zuführung (17a) und die Auslaßabschnitte (19b, 20b) in einer gemeinsamen Abführung (17b) zusammengeführt sind.Turbine blade (13, 14) produced with a casting device (50) according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that the turbine blade (13; 14) has at least two cooling channels (19, 20) which can be acted upon by a cooling fluid, the inlet sections (19a, 20a) of the cooling channels (19, 20) in a common feed (17a) and the outlet sections (19b, 20b) are brought together in a common outlet (17b).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP00107883A EP1145784A1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades |
PCT/EP2001/003686 WO2001078920A1 (en) | 2000-04-12 | 2001-03-30 | Casting device, in particular for producing turbine blades |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP00107883A EP1145784A1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1145784A1 true EP1145784A1 (en) | 2001-10-17 |
Family
ID=8168448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP00107883A Withdrawn EP1145784A1 (en) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1145784A1 (en) |
WO (1) | WO2001078920A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1331361A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade and casting device for producing a turbine blade |
EP2900961A4 (en) * | 2012-09-26 | 2016-07-27 | United Technologies Corp | Gas turbine engine airfoil cooling circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1058090A (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-03 | Hitachi Metals Ltd | Resin core for casting light alloy in die casting |
US5782286A (en) * | 1995-09-29 | 1998-07-21 | Johnson & Johnson Professional, Inc. | Method of casting hollow bone prosthesis with tailored flexibility |
DE19814680A1 (en) * | 1997-04-01 | 1998-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cooled rotor-blade for gas-turbine |
DE19821770C1 (en) * | 1998-05-14 | 1999-04-15 | Siemens Ag | Mold for producing a hollow metal component |
-
2000
- 2000-04-12 EP EP00107883A patent/EP1145784A1/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-03-30 WO PCT/EP2001/003686 patent/WO2001078920A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5782286A (en) * | 1995-09-29 | 1998-07-21 | Johnson & Johnson Professional, Inc. | Method of casting hollow bone prosthesis with tailored flexibility |
JPH1058090A (en) * | 1996-08-27 | 1998-03-03 | Hitachi Metals Ltd | Resin core for casting light alloy in die casting |
DE19814680A1 (en) * | 1997-04-01 | 1998-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cooled rotor-blade for gas-turbine |
DE19821770C1 (en) * | 1998-05-14 | 1999-04-15 | Siemens Ag | Mold for producing a hollow metal component |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 08 30 June 1998 (1998-06-30) * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1331361A1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade and casting device for producing a turbine blade |
US6923620B2 (en) | 2002-01-17 | 2005-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade/vane and casting system for manufacturing a turbine blade/vane |
EP2900961A4 (en) * | 2012-09-26 | 2016-07-27 | United Technologies Corp | Gas turbine engine airfoil cooling circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001078920A1 (en) | 2001-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69912539T2 (en) | Cooling a turbine jacket ring | |
EP2611990B1 (en) | Turbine blade for a gas turbine | |
EP1113145A1 (en) | Blade for gas turbines with metering section at the trailing edge | |
DE3346809A1 (en) | AXIAL-SYMMETRICAL DISCHARGE NOZZLE WITH CHANGEABLE CROSS-SECTIONAL SURFACE | |
DE102010017623A1 (en) | Monolithic fuel injector and related manufacturing process | |
DE2060123A1 (en) | Turbine rotor blade with cooling channels running from the blade root to the blade end | |
DE3534905A1 (en) | HOLLOW TURBINE BLADE COOLED BY A FLUID | |
DE102010016620A1 (en) | Turbine nozzle with Seitenwandkühlplenum | |
EP1247602B1 (en) | Method for producing an airfoil | |
EP2143883A1 (en) | Turbine blade and corresponding casting core | |
EP1709298A1 (en) | Cooled blade for a gas turbine | |
DE2241194B2 (en) | Turbomachine blade with internal cooling channels | |
DE2814027A1 (en) | COOLED ROTOR BLADE FOR A GAS TURBINE ENGINE | |
WO2014177371A1 (en) | Burner lance having heat shield for a burner of a gas turbine | |
EP0040267B1 (en) | Cooled turbine stator | |
DE10064264A1 (en) | Arrangement for cooling a component | |
DE60220197T2 (en) | Device for centering and drilling of shapes and cylindrical holes | |
DE69822434T2 (en) | Heat Exchanger | |
EP0973998B1 (en) | Method for cooling a turbine blade | |
CH706962B1 (en) | Serpentine cooling of the vane end wall. | |
DE112018007681T5 (en) | COOLED SHOVEL BLADE AND MANUFACTURING METHOD | |
EP1145784A1 (en) | Casting apparatus, especially for fabrication of turbine blades | |
WO2010028913A1 (en) | Turbine blade having a modular, stepped trailing edge | |
DE2065334C3 (en) | Cooling system for the inner and outer massive platforms of a hollow guide vane | |
DE2621913A1 (en) | GAS TURBINE ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
AKX | Designation fees paid | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20020418 |