IT201700022630A1

IT201700022630A1 - Metodo per la costruzione di elementi statorici e rotorici di turbomacchine

Info

Publication number: IT201700022630A1
Application number: IT102017000022630A
Authority: IT
Inventors: Stefano Salgarollo
Original assignee: Exergy Spa
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-08-28

Description

“Metodo per la costruzione di elementi statorici e rotorici di

turbomacchine”

Campo del trovato

La presente invenzione ha per oggetto un metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine.

Gli elementi rotorici e statorici sono tipicamente elementi palettati con geometrie più o meno complesse che sono realizzati dal pieno tramite asportazione di una percentuale elevata di materiale rispetto al volume del pezzo di partenza, fino all’80%-90% del volume del pezzo di partenza.

La presente invenzione si applica sia alle turbomacchine motrici (turbine) che a quelle operatrici (compressori).

Preferibilmente ma non esclusivamente, la presente invenzione si riferisce alle turbomacchine utilizzate in ambito aeronautico/aerospaziale e/o in campo energetico e/o in campo motoristico e/o in campo navale.

Tali elementi sono, ad esempio e non esclusivamente, giranti aperte o chiuse, anelli o dischi palettati rotorici e statorici, preferibilmente per turbine radiali, guide di ingresso/uscita, diaframmi, etc..

Preferibilmente ma non esclusivamente, la presente invenzione si riferisce alle turbine di espansione utilizzate negli apparati per la produzione di energia elettrica che, preferibilmente, sfruttano sorgenti geotermiche, tramite, ad esempio, ciclo Rankine a vapor d’acqua o tramite ciclo Rankine organico (ORC).

Background del trovato

Come è noto, la realizzazione dal pieno degli elementi statorici e rotorici viene attuata per mezzo di lavorazioni meccaniche su un massiccio pezzo di partenza (il quale può anche essere un pezzo fuso o stampato 3D) tramite operazioni che asportano materiale progressivamente e poco alla volta. Tra le tecnologie note utilizzate, vi sono, ad esempio, l’asportazione di truciolo tramite macchine fresatrici meccaniche anche robotiche o a getto d’acqua abrasivo (AWJ – Abrasive Water Jet) e l’elettroerosione tramite macchine EDM (Electro Discharge Machining) o ECM (Electro Discharge Machining). Queste lavorazioni possono raggiungere, nella produzione dei complessi elementi rotorici e statorici di turbomacchine oggetto della presente invenzione, velocità di asportazione di poche decine o poche centinaia di centimetri cubi al minuto. Ad esempio, l’asportazione di sgrossatura con una fresa da 40 mm può essere eseguita con una velocità di asportazione di circa 80-100 cm3/min. L’asportazione di sgrossatura con una o più teste AWJ può raggiungere i 300 - 350 cm3/min.

Sono anche note metodologie che prevedono l’asportazione del materiale in blocchi tramite getto d’acqua abrasivo (AWJ – Abrasive Water Jet). Ad esempio, il documento pubblico US2013/0171915 illustra un processo per realizzare un disco palettato che prevede di ritagliare da un pezzo massiccio di partenza un blocco di materiale per mezzo di un getto d’acqua abrasivo. Il getto d’acqua abrasivo passa attraverso lo spessore del pezzo massiccio di partenza, in modo che il blocco ritagliato possa scivolare fuori da detto pezzo per gravità. Anche i documenti pubblici US2013/0167359, US2011/041334, US2011/023300, US2011/016716, US2011/016714, US2011/016712 illustrano metodologie simili.

Sommario

In tale ambito, la Richiedente ha percepito la necessità di migliorare i metodi costruttivi noti per la realizzazione di elementi complessi rotorici e statorici di turbomacchine, in modo da assicurare una elevata qualità costruttiva, tale da garantire l’affidabilità e l’efficienza delle turbomacchine in cui essi sono installati e, al tempo stesso, di velocizzare la loro produzione ed abbattere i relativi costi.

La Richiedente ha infatti notato che le tradizionali tecniche di asportazione progressiva di materiale comportano tempi di realizzazione lunghi e quindi costi elevati.

La Richiedente ha anche notato che i metodi più veloci AWJ come quelli descritti nei documenti sopra citati, consentono, in alcuni casi, di effettuare solamente una grossolana sgrossatura e in altri casi, per elementi rotorici e statorici con forme complesse, non possono addirittura essere impiegati perché il taglio passante andrebbe ad intersecare le geometrie (tipicamente le palette) degli elementi rotorici o statorici che si intende realizzare.

Come “geometria complessa” si intende tipicamente una geometria con palette ad azione (molto curvate) oppure un alto numero di palette (quindi con poco spazio tra una e l’altra), oppure con palette molto svergolate tra ingresso e uscita (utilizzate per esempio per i compressori). Invece, con “geometria semplice” si intende tipicamente una geometria più a reazione, o con meno pale, o con pale non svergolate.

In tale ambito, la Richiedente si è dunque posta i seguenti obiettivi:

proporre un metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine che sia veloce e relativamente semplice, in modo da ridurre i costi di produzione, ma allo stesso tempo permetta di realizzare geometrie complesse;

proporre un metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine che consenta comunque di migliorare la qualità e la precisione costruttiva degli stessi e quindi l’affidabilità e l’efficienza delle turbomacchine radiali in cui essi sono installati.

Più nello specifico, la Richiedente si è posta i seguenti obiettivi:

ridurre i tempi di lavorazione necessari per ottenere le geometrie finite delle palettature;

ridurre i costi di lavorazione diminuendo i tempi di lavorazione;

ridurre i costi di lavorazione usando macchine con costi orari minori e utilizzando meno utensili per la lavorazione e/o macchine che permettono di lavorare in parallelo più cave;

ridurre i costi di investimento riguardante i macchinari da utilizzare; permettere di rivendere e/o riutilizzare il materiale di scarto asportato.

La Richiedente ha trovato che gli obiettivi sopra indicati e altri ancora possono essere raggiunti per mezzo di un elettrodo cavo configurato per generare in un massello di materiale un blocco da asportare integralmente. Utilizzando diverse geometrie di elettrodi cavi e diverse movimentazioni, è possibile generare dei solidi all’interno del massello per poi estrarli dal massello stesso.

In particolare, gli obiettivi indicati ed altri ancora sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine secondo una o più delle unite rivendicazioni e/o in accordo con uno o più dei seguenti aspetti.

Più specificatamente, secondo un aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine.

Il metodo prevede di: approntare un massello di materiale da lavorare; ritagliare nel massello blocchi di materiale interposti tra porzioni di materiale destinate a formare palette dell’elemento rotorico o statorico; rimuovere detti blocchi liberando passaggi tra le porzioni di materiale.

Ciascuno dei blocchi è ottenuto per elettroerosione tuffando una cornice di un elettrodo cavo nel massello. Detta cornice delimita una finestra. Detta cornice è movimentata nel massello e rispetto a detto massello almeno lungo una direzione principale che delimita un angolo diverso da zero con la finestra. Preferibilmente, detto angolo è maggiore di circa 30°, preferibilmente maggiore di circa 60 °. Preferibilmente, detta direzione è sostanzialmente ortogonale alla finestra.

In altre parole, l’elettrodo cavo comprende una cornice la quale delimita al proprio interno una finestra, ovvero un passaggio. La cornice e la relativa finestra giacciono su una superficie, non necessariamente piana. Almeno per una parte del suo percorso all’interno del massello, l’elettrodo cavo è spostato rispetto a detto massello lungo una direzione che delimita l’angolo sopra citato con tale superficie sostanzialmente ed è preferibilmente perpendicolare a tale superficie.

In un aspetto, detti tagli sono realizzati per mezzo di macchine EDM (Electro Discharge Machining).

Secondo un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda un apparato di elettroerosione per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine, comprendente: un generatore di scariche elettriche; almeno un elettrodo cavo operativamente collegato al generatore di scariche elettriche; in cui detto almeno un elettrodo cavo comprende almeno una cornice delimitante una finestra.

Preferibilmente tale apparato è impiegato per attuare il metodo secondo una o più delle rivendicazioni annesse e/o degli aspetti qui elencati.

Secondo un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda anche un elettrodo cavo impiegabile in un apparato di elettroerosione per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine.

La Richiedente ha verificato che il metodo, l’apparato e l’elettrodo cavo secondo l’invenzione permettono innanzitutto di realizzare elementi rotorici e statorici complessi tali da permettere una maggior libertà di progettazione. Utilizzando infatti diverse geometrie di elettrodi cavi e diverse movimentazioni, si riescono a generare solidi all’interno del massello di svariate forme e dimensioni. La rimozione di detti blocchi permette di generare cavità passanti o cieche di svariate forme e dimensioni. I diversi elettrodi possono essere scelti in base al tipo di movimentazione che si vuole utilizzare, con l’obiettivo di diminuire il più possibile il tempo di lavorazione del componente. Inoltre, le tipologie di elettrodo cavo possono essere ottimizzate in funzione delle geometrie dei componenti finiti da ottenere ed in funzione del miglior compromesso tra costo di produzione elettrodo (variabile in funzione della geometria elettrodo scelta) e guadagno sulla lavorazione del componente.

La Richiedente ha verificato che la forma chiusa dell’elettrodo cavo ne garantisce una rigidezza tale da assicurare che la sua forma sia sostanzialmente invariata durante l’esecuzione dei tagli per cui la sagoma dei blocchi ottenuti corrisponde effettivamente a quella calcolata.

La Richiedente ha anche verificato che il metodo secondo l’invenzione permette di ridurre considerevolmente i tempi e i costi di lavorazione necessari per ottenere tali geometrie complesse (in particolare rispetto alle tecniche note che prevedono l’asportazione progressiva del materiale), proprio grazie al fatto che il materiale è asportato a blocchi. L’erosione del materiale in micro-particelle è infatti limitata alle sole linee di taglio.

Inoltre, il rapporto asportazione oraria/volume non è più lineare: nello stesso tempo posso asportare volumi più grandi, la cui entità è funzione dell’accessibilità e della geometria del pezzo (e quindi della conseguente movimentazione e forma degli elettrodi).

Rispetto ai metodi noti che si basano su tagli AWJ, è possibile avvicinarsi maggiormente alla forma finale delle palette, diminuendo il tempo necessario per la finitura seguente alla sgrossatura. Sostanzialmente, si può lasciare sul componente in lavorazione, il sovrametallo che si desidera in funzione della migliore ottimizzazione tempi/costi tra fase di sgrossatura e fase di finitura’ (non ci sono vincoli tecnologici o di accessibilità).

Preferibilmente, dopo la rimozione dei blocchi, il volume del passaggio generato è compreso tra circa il 95% e circa il 99% del volume del passaggio finito tra le palette, ovvero del volume ottenuto dopo la finitura.

Il metodo secondo l’invenzione consente di avvicinarsi molto alla sagoma definitiva dell’elemento rotorico/statorico già dopo la sola rimozione dei blocchi.

In un aspetto, la cornice dell’elettrodo cavo è definita da un telaio sostanzialmente filiforme o astiforme. In altre parole, la cornice dell’elettrodo cavo è definita da un sottile telaio che delimita e circonda la finestra.

In un aspetto, comprende una pluralità di aste rettilinee, arcuate e/o svergolate. In un aspetto, l’elettrodo cavo comprende un piede di supporto da agganciare all’apparato di elettroerosione, in cui la cornice è supportata da detto piede di supporto. Il piede di supporto delimita preferibilmente un lato della finestra.

In un aspetto, la cornice giace su una superficie piana. In un aspetto, la cornice giace su una superficie arcuata. Preferibilmente, una curvatura della superficie arcuata è simile alla curvatura delle palette da realizzare. Preferibilmente, la superficie arcuata è sagomata sostanzialmente come l’intradosso e/o l’estradosso delle palette da realizzare.

In un aspetto, la cornice è definita da un telaio fatto di elementi filiformi o astiformi preferibilmente rigidi.

In un aspetto, detti elementi filiformi o astiformi possono essere curvi o rettilinei. In un aspetto, la cornice comprende due aste ricurve che si sviluppano dal piede di supporto ed un’asta rettilinea che collega tra loro estremità distali delle due aste ricurve.

In un aspetto, le due aste ricurve sono fra loro parallele e l’asta rettilinea è parallela al piede di supporto.

In un aspetto, la cornice dell’elettrodo cavo è definita da un bordo di estremità di un corpo tubolare. In un aspetto, l’elettrodo cavo comprende il corpo tubolare. In un aspetto, il corpo tubolare presenta una sezione rettangolare. In un aspetto, il corpo tubolare si sviluppa lungo una direzione rettilinea o ricurva.

In un aspetto, la finestra presenta una sagoma frontale sostanzialmente rettangolare o triangolare o trapezoidale.

In un aspetto, un rapporto tra un’area della finestra ed un’area totale dell’elettrodo cavo è uguale a o maggiore di circa 0.5, preferibilmente maggiore di circa 0.8.

In un aspetto, la cornice presenta uno spessore, in cui un rapporto tra una radice quadrata dell’area della finestra e detto spessore è uguale a o maggiore di circa 20.0. In altre parole, la cornice è sottile rispetto all’area che essa delimita. Preferibilmente, detto spessore è uno spessore medio della cornice calcolato, ad esempio, su tutto la lunghezza della cornice.

In un aspetto, il taglio del blocco viene effettuato muovendo l’elettrodo cavo o muovendo il massello o tramite una interpolazione dei movimenti dei due (elettrodo cavo e massello).

Preferibilmente, l’apparato comprende un dispositivo configurato per movimentare l’elettrodo o gli elettrodi e/o un dispositivo per movimentare il massello.

In un aspetto, la cornice è traslata o ruotata nel massello oppure è movimentata interpolando movimenti traslatori e rotatori. Durante la traslazione e/o la rotazione almeno una porzione della finestra è mossa lungo la direzione principale. E’ dunque anche possibile che un asse di rotazione dell’elettrodo cavo giaccia nel piano della finestra e che quindi siano le due porzioni ai lati dell’asse di rotazione che, ruotando, si muovono perpendicolarmente rispetto a se stesse.

In un aspetto, il metodo prevede almeno una fase di inserimento della cornice dell’elettrodo cavo nel massello ed una fase di estrazione della cornice dal massello. In un aspetto, il movimento della cornice lungo la direzione principale è attuato almeno in parte durante la fase di inserimento e/o almeno in parte durante la fase di estrazione. Preferibilmente, inserimento ed estrazione sono fatti con movimenti dell’elettrodo sostanzialmente perpendicolari al piano della finestra.

In un aspetto, la cornice è inserita nel e/o estratta dal massello lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della finestra.

In un aspetto, il movimento della cornice lungo la direzione principale è attuato almeno in parte tra la fase di inserimento e/o la fase di estrazione.

In un aspetto, molti blocchi sono ottenuti sostanzialmente in contemporanea da detto massello tramite una pluralità di elettrodi cavi.

In un aspetto, gli elettrodi cavi di detta pluralità sono movimentati assieme, ovvero solidalmente l’uno con l’altro.

In un aspetto, gli elettrodi cavi sono organizzati in gruppi e, preferibilmente, detti gruppi sono movimentati in modo indipendente l’uno dall’altro, ad esempio tramite robot.

Rispetto agli elettrodi noti, utilizzando l’elettrodo cavo, è possibile abbassare l’area di contatto elettrodo/pezzo. Si ha quindi la possibilità di utilizzare una pluralità di elettrodi in contemporanea per saturare la potenza dell’apparato di elettroerosione. In un aspetto, si prevede di realizzare ciascun passaggio tramite una pluralità di elettrodi cavi, preferibilmente tramite un primo elettrodo cavo ed un secondo elettrodo cavo inseriti da lati opposti del massello.

In base alle esigenze connesse con le geometrie in gioco, ogni elettrodo cavo può essere scomposto in più elettrodi cavi. L’obiettivo è quello di ottimizzare i tempi di lavorazione usando multi-elettrodi, evitare i sottosquadri che impedirebbero di rimuovere il blocco di materiale integro e cercare la saturazione della potenza degli apparati di elettroerosione EDM. Inoltre, la scomposizione in più elettrodi cavi permette di ottimizzare/facilitare la movimentazione di ciascun elettrodo nel massello.

In una forma realizzativa, si prevede di tuffare un elettrodo cavo nel massello lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva cornice; muovere l’elettrodo cavo lungo la direzione principale sostanzialmente ortogonale alla finestra; estrarre l’elettrodo cavo lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare e/o estrarre l’elettrodo cavo lungo una traiettoria arcuata preferibilmente simile alla superficie arcuata della cornice.

In una forma realizzativa, si prevede di tuffare un primo elettrodo cavo in un primo lato del massello lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva prima cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare un secondo elettrodo cavo in un secondo lato del massello lungo una direzione sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva seconda cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare il secondo elettrodo cavo nel secondo lato fino ad accostarlo di testa al primo elettrodo cavo.

In un aspetto, si prevede di muovere il primo ed il secondo elettrodo cavo lungo direzioni principali sostanzialmente ortogonali alle rispettive finestre.

In un aspetto, si prevede di estrarre il primo ed il secondo elettrodo cavo lungo rispettive direzioni sostanzialmente parallele al piano/superficie di giacenza delle rispettive prima e seconda cornice.

In un aspetto, si prevede dapprima di tuffare, muovere ed estrarre il primo elettrodo cavo e successivamente di tuffare, muovere ed estrarre il secondo elettrodo cavo o viceversa, eventualmente facendo sovrapporre il percorso dei due elettrodi.

In un aspetto, si prevede di tuffare e/o estrarre il primo e/o il secondo elettrodo cavo lungo una traiettoria arcuata simile alla superficie arcuata della rispettiva cornice e/o alla geometria della pala.

In un aspetto, la direzione principale coincide sostanzialmente con una direzione circonferenziale dell’elemento rotorico o statorico coassiale ad un asse centrale di detto elemento rotorico o statorico.

In una forma realizzativa, si prevede di tuffare un elettrodo cavo tubolare nel massello lungo una direzione principale sostanzialmente ortogonale alla rispettiva cornice; estrarre l’elettrodo cavo dal massello.

In una forma realizzativa, si prevede di tuffare un primo elettrodo cavo tubolare in un primo lato del massello lungo una direzione principale sostanzialmente ortogonale alla rispettiva prima cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare un secondo elettrodo cavo tubolare in un secondo lato del massello lungo una direzione principale sostanzialmente ortogonale alla rispettiva seconda cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare il secondo elettrodo cavo tubolare nel secondo lato del massello fino ad accostare la seconda cornice alla prima cornice.

In un aspetto, si prevede di tuffare il secondo elettrodo cavo tubolare nel secondo lato del massello facendo sovrapporre il percorso della seconda cornice con quello della prima.

In un aspetto, si prevede di estrarre il primo ed il secondo elettrodo cavo dal massello.

In un aspetto, si prevede dapprima di tuffare ed estrarre il primo elettrodo cavo e successivamente di tuffare ed estrarre il secondo elettrodo cavo o viceversa.

In un aspetto, i blocchi sono estratti facendoli cadere per gravità. In un aspetto, i blocchi sono estratti tramite dispositivi estrattori, ad esempio comprendenti calamite. In un aspetto, i blocchi sono estratti manualmente.

In un aspetto, una unità di controllo dell’apparato di elettroerosione permette di controllare parametri di funzionamento dell’apparato stesso. In un aspetto, detti parametri di funzionamento dell’apparato di elettroerosione sono scelti dal gruppo comprendente: correnti di lavoro/picco, velocità assi, risoluzione assi.

In un aspetto, i blocchi presentano un volume “Vbl”, in cui l’esecuzione dei tagli per elettroerosione comporta la rimozione di un volume di particelle erose di materiale asportato “Vt”, in cui la finitura eseguita dopo l’asportazione dei blocchi comporta la rimozione di un volume di finitura “Vfin”. Un volume “Vb” di materiale asportato dopo la rimozione dei blocchi è pertanto pari a “Vb = Vbl Vt”. Un volume di materiale totale “Vtot” asportato dal massello per ottenere la sagoma/geometria finale delle palette (dopo la finitura) è dunque pari a “Vtot = Vb Vfin = Vbl Vt Vfin”.

In un aspetto, un rapporto “Vb/Vtot” è maggiore di circa 0.60, preferibilmente compreso tra circa 0.95 e circa 0.99.

In un aspetto, un rapporto “Vt/Vbl” è minore di circa 0.30, preferibilmente compreso tra circa 0.10 e circa 0.01.

In un aspetto, se necessario, dopo l’asportazione dei blocchi, si prevede di finire dette porzioni di materiale fino a conferire la sagoma definitiva alle palette ed ai passaggi. In un aspetto, la finitura è eseguita mediante fresatura convenzionale e/o fresatura EDM (electro dicharge machining) e/o ECM (electro chemical machining). In un aspetto, la finitura di EDM è fatta sulla stessa macchina su cui è stata eseguita la sgrossatura, cambiano solamente l’elettrodo ed evitando il riposizionamento del massello.

In un aspetto, il massello di partenza è ottenuto per forgiatura oppure per fusione. In un aspetto, il massello di partenza è lavorato eseguendo tagli passanti, preferibilmente tramite getto d’acqua ad alta pressione (AWJ, abrasive water jet), prima di ritagliare i blocchi per elettroerosione .

In un aspetto, detto elemento è rotorico o statorico è scelto dal gruppo comprendente: giranti aperte e chiuse, guide di ingresso/uscita, diaframmi, diffusori. Preferibilmente, detto elemento è rotorico o statorico è scelto dal gruppo comprendente: anelli e dischi palettati aperti e chiusi, dischi con palette radiali, impeller aperti e chiusi.

In un aspetto, la presente invenzione è anche relativa ad un elemento rotorico o statorico ottenuto per mezzo del metodo rivendicato e/o descritto in uno o più degli aspetti precedenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di metodi per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine secondo la presente invenzione.

Descrizione dei disegni

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti

� la figura 1 illustra una vista tridimensionale di una porzione di un anellopalettato per turbine radiali realizzato con il metodo della presente invenzione;

� la figura 2 illustra una vista tridimensionale di una porzione di un discopalettato per turbine radiali realizzato con il metodo della presente<invenzione;>

� le figure 3 e 4 illustrano due elettrodi cavi utilizzabili nel metodo secondo

l’invenzione;

� le figure 5 – 8 illustrano altrettante fasi del metodo attuato con gli elettrodi

<� le figure 9 e 10 due ulteriori fasi del metodo secondo l’invenzione;>

� la figura 11 illustra una variante dell’elettrodo cavo utilizzabile nel metodo

secondo l’invenzione;

� la figura 12 illustra l’elettrodo cavo di figura 11 impegnato in un massello

� la figura 13 illustra una batteria di elettrodi cavi, ciascuno del tipo di figura

11;

� la figura 14 illustra due elettrodi cavi secondo una diversa forma

<realizzativa;>

� le figure 15 e 16 illustrano altrettante fasi di una variante del metododell’invenzione attuato con gli elettrodi cavi di figura 14;

la figura 17 illustra una ulteriore variante di elettrodo cavo;

le figure 18 e 19 illustrano altrettante fasi di una ulteriore variante del metodo dell'invenzione attuato con l’elettrodo cavo di figura 17; la figura 20 illustra una ulteriore variante di elettrodo cavo;

la figura 21 illustra la fase di una ulteriore variante del metodo dell'invenzione attuato con l’elettrodo cavo di figura 20.

Descrizione dettagliata

Con riferimento alle figure citate, con il numero di riferimento 1 è stato complessivamente indicato un anello palettato rotorico di una turbina di espansione del tipo radiale centrifugo, non illustrata nel complesso negli allegati disegni. Ad esempio, tale turbina è impiegata nell’ambito di impianti per la generazione di energia elettrica del tipo a ciclo Rankine, organico ORC (Organic Rankine Cycle) o a vapore acqueo, che sfruttano come sorgenti le risorse geotermiche. La turbina comprende una cassa fissa nella quale è alloggiato, in modo da poter ruotare, un rotore. A tale scopo, il rotore è rigidamente collegato ad un albero che si sviluppa lungo un asse centrale “X-X” (che coincide con un asse di rotazione dell’albero e del rotore) ed è supportato nella cassa fissa da opportuni cuscinetti. Il rotore comprende un disco rotorico direttamente collegato al citato albero e provvisto di una faccia frontale e di una opposta faccia posteriore. La faccia frontale porta a sbalzo una pluralità di anelli palettati rotorici 1 concentrici e coassiali all’asse centrale “X-X”. La cassa fissa comprende una parete anteriore che porta a sbalzo una pluralità di anelli palettati statorici concentrici e coassiali all’asse centrale “X-X”. Gli anelli palettati statorici si estendono all’interno della cassa verso il disco rotorico e sono radialmente alternati agli anelli palettati rotorici 1 a definire un percorso radiale di espansione del fluido di lavoro che entra attraverso un ingresso assiale e si espande allontanandosi radialmente verso la periferia del disco rotorico fino ad entrare in una voluta di transito e poi uscire dalla cassa fissa attraverso un’opportuna uscita.

Gli anelli palettati rotorici 1 e gli anelli palettati statorici sono strutturalmente simili gli uni agli altri e fra loro. Nel prosieguo verrà pertanto descritto uno degli anelli palettati rotorici 1 .

Con riferimento alla figura 1, l’anello palettato 1 comprende un primo anello di supporto 2 o anello di radice destinato ad essere ancorato alla faccia frontale del disco rotorico. La figura 1 illustra solo una porzione di detto anello, il quale si estende con lungo tutta la circonferenza indicata con la lettera “C”.

L’anello di radice 2 presenta un primo corpo centrale anulare 3, che nella suddetta sezione è rettangolare o quadrato, dal quale si sviluppa assialmente da un lato un’appendice di ancoraggio anulare 4 comprendente un anello elasticamente cedevole 5 che termina con un piede di collegamento 6. L’anello elasticamente cedevole 5 è collegato direttamente all’anello di radice 2 ed il piede di collegamento 6 è posto ad un’estremità dell’anello elasticamente cedevole 5 opposta al primo corpo centrale anulare 3. L’anello elasticamente cedevole 5 permette una deformazione radiale dello stesso quando sottoposto ai carichi (forza centrifuga, temperatura) della turbomacchina in funzione. Il piede di collegamento 6 è configurato per impegnarsi stabilmente in una apposita sede, non illustrata, ricavata nel rotore.

L’anello palettato 1 comprende un secondo anello di supporto 7 o anello di cerchiatura. Il secondo anello di supporto 7 presenta un secondo corpo anulare 8, che nella suddetta sezione è rettangolare o quadrato.

L’anello palettato 1 comprende una pluralità di palette 9 con profilo aerodinamico che si estendono tra l’anello di radice e l’anello di cerchiatura 2, 7. L’anello di radice e l’anello di cerchiatura 2, 7 sono coassiali ed assialmente distanziati l’uno dall’altro. Ciascuna paletta 9 presenta un bordo di attacco 10 ed un bordo di uscita 11 paralleli all’asse centrale “X-X” dell’anello palettato 1. Poiché la turbomacchina è una turbina radiale centrifuga in cui il fluido del fluido di lavoro si muove radialmente verso l’esterno, il bordo d’attacco 10 di ogni paletta 9 è rivolto radialmente verso l’interno, ovvero verso detto asse centrale “X-X”, ed il bordo di uscita 11 è rivolto radialmente verso l’esterno. Le palette 9 sono disposte equi-distanziate dall’asse centrale “X-X” e circonferenzialmente spaziate di un passo costante le une dalle altre.

La figura 2 illustra una porzione di una variante realizzativa del disco rotorico 12 sopra citato che, in questo caso, comprende un disco di supporto 13 e integra gli anelli rotorici 1. In altre parole, il disco di supporto 13, gli anelli di radice 2, gli anelli di cerchiatura 7 e le palette rotoriche 9 sono ottenuti di pezzo a partire da un unico disco pieno. I sopra descritti anello rotorico 1 e disco rotorico 12 sono ad esempio realizzati in acciaio inossidabile, ad esempio: AISI 410, AISI 420, AISI 630 (17-4 PH), 13-4 PH.

Le figure 3 – 19 si riferiscono a strumenti e metodi per la realizzazione dell’anello palettato 1 ma, come immediato constatare, analoghi metodi possono essere utilizzati per la realizzazione del disco rotorico 12 e per altri componenti indicati nella seguente tabella 1.

Un massello di acciaio definito da un anello pieno ottenuto ad esempio per forgiatura o fusione è dapprima sottoposto ad una tornitura di sgrossatura che ha la funzione di eliminare gran parte del sovrametallo presente sull’anello forgiato stesso (Fase 1 – tornitura di sgrossatura).

L’anello pieno sgrossato è preferibilmente sottoposto ad una fase di stabilizzazione (Fase 2 – stabilizzazione componente). La stabilizzazione del materiale (tramite anche una eventuale distensione in forno) serve per eliminare gli stress e deformazioni collegati alla tornitura di sgrossatura. In tal modo si evita che le deformazioni avvengano durante le successive lavorazioni.

Successivamente, l’anello pieno è preferibilmente sottoposto (Fase 3 - Tornitura di semi-finitura) ad una tornitura di semi-finitura che serve per preparare il componente alla successiva fase di lavorazione palette. Tale tornitura è eseguita in base agli afferraggi che si vogliono utilizzare e per lasciare il minor sovrametallo possibile nella zona che andrà lavorata per l’ottenimento delle palette, in modo da diminuire la quantità di materiale da asportare e quindi i tempi e costi.

Segue la vera e propria produzione delle palette (Fase 4 - Produzione palette) realizzata secondo il metodo oggetto della presente invenzione. Tale lavorazione delle palette, che verrà dettagliata più avanti con riferimento alle allegate figure, comprende preferibilmente una lavorazione ibrida che consiste in una fase di sgrossatura (Fase 4.1) e una fase di finitura opzionale (Fase 4.2). Con la fase di sgrossatura si elimina solitamente il grosso del materiale da asportare senza tolleranze precise, mentre con la fase di finitura si raggiungono preferibilmente tolleranze, geometrie e rugosità richieste. E’ però anche possibile con il metodo dell’invenzione ottenere tolleranze molto strette già nella fase di sgrossatura, per esempio uguali al sovrametallo utile per una finale lavorazione di fresa (0/+0.4 mm). A seguire l’anello palettato è sottoposto preferibilmente ad una fase di stabilizzazione (Fase 5 - Stabilizzazione componente) post produzione palette, la quale serve per eliminare gli stress interni del materiale, causati dalla lavorazione delle palette e la conseguente rottura delle fibre del materiale madre.

Una fase di tornitura di finitura (Fase 6 - Tornitura di finitura) permette di portare le quote dell’anello ai valori finiti richiesti dal disegno, con relative caratteristiche di tolleranze dimensionali, concentricità, parallelismi, tolleranze di forma, rugosità. Infine, preferibilmente una fase di lucidatura (Fase 7 - Lucidatura palette) abbassa la rugosità della palette a valori inferiori a quelli ottenibili via macchina utensile. La produzione delle palette (Fase 4 - Produzione palette) è effettuata utilizzando per la sgrossatura (Fase 4.1) un apparato di elettroerosione EDM provvisto di uno o più elettrodi cavi (definiti nel prosieguo) che ritagliano in un massello blocchi di materiale interposti tra porzioni di materiale destinate a formare palette dell’elemento rotorico o statorico. I blocchi sono poi rimossi per liberare passaggi tra le citate porzioni di materiale.

L’apparato di elettroerosione EDM, che può essere di per sé noto e pertanto non è stato illustrato in dettaglio, comprende generalmente un generatore di scariche elettriche, almeno un elettrodo cavo 14 che è operativamente collegato al generatore di scariche elettriche, un contenitore riempito da un dielettrico liquido e un sistema di movimentazione dell’elettrodo e/o del massello, ad esempio di tipo cartesiano o robotico. L'azione di lavorazione si attua avvicinando l'elettrodo al materiale da lavorare, il tutto nel contenitore riempito dal dielettrico liquido. L'elettrodo viene alimentato con polarità positiva rispetto al pezzo, in quanto il materiale caricato negativamente subisce un'erosione superiore.

Un primo elettrodo cavo secondo una forma realizzativa dell’invenzione è indicato in figura 3 con il numero di riferimento 14a. Tale primo elettrodo cavo 14a comprende un piede di supporto 15a configurato per essere agganciato all’apparato di elettroerosione EDM.

Una cornice 16a si sviluppa dal piede di supporto 15a ed è supportata da detto piede di supporto 15a. La cornice 16a illustrata è definita da un telaio fatto di elementi filiformi o astiformi e comprende due aste ricurve 17a, 18a che si sviluppano dal piede di supporto 15a ed un’asta rettilinea 19a che collega tra loro estremità distali delle due aste ricurve 17a, 18a. Le due aste ricurve 17a, 18a sono fra loro parallele e l’asta rettilinea 19a è parallela al piede di supporto 15a. La cornice 16a delimita/circonda, assieme al piede di supporto 15a, una finestra/apertura/passaggio 20a che, vista di fronte, è sostanzialmente rettangolare ma che giace su una superficie curva, quella in cui giacciono le due aste ricurve 17a, 18a. Il piede di supporto 15a delimita pertanto un lato della finestra 20a.

La geometria delle due aste ricurve 17a, 18a è simile alla geometria ricurva dell’intradosso e dell’estradosso delle palette 9 che si intende realizzare. Come si nota dalla allegata figura 3, la cornice 14a è sottile rispetto all’area che essa delimita. Considerando un’area “Aw” della finestra 20a (misurata sulla superficie curva) e un’area complessiva/totale “At” dell’elettrodo cavo 14 (area della finestra “Aw” più area della cornice 16a sempre misurata su detta superficie curva), un rapporto tra l’area della finestra “Aw” ed l’area totale “At” è ad esempio uguale a circa 0.8. Da un diverso punto di vista, la cornice 16a presenta uno spessore “t” (indicato nelle figure 3 e 11), in cui un rapporto tra una radice quadrata dell’area “Aw” della finestra 20a e detto spessore “t” è pari a circa 20.0.

Un secondo elettrodo cavo è indicato in figura 4 con il numero di riferimento 14b. Il secondo elettrodo cavo 14b presenta dimensioni e sagoma leggermente differenti dal quelle del primo elettrodo cavo 14a ma gli elementi che lo compongono sono i medesimi (ovvero: cornice 16b, aste curve 17b, 18b, asta rettilinea 19b, finestra 20b) del primo elettrodo cavo 14a pur presentando dimensioni e sagome diverse. Anche la cornice 16b del secondo elettrodo cavo 14b è sottile.

Si procede dapprima alla fase di sgrossatura palette (Fase 4.1). Un anello pieno tornito (massello) 21 proveniente dalla Fase 3 (Tornitura di semi-finitura) è posizionato nell’apparato di elettroerosione.

Come illustrato in figura 5, il primo elettrodo cavo 14a viene tuffato/inserito in un primo lato interno 22 dell’anello pieno tornito 21 secondo una prima direzione “T1” sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della finestra del primo elettrodo 14a. L’asta 19a segue e ricalca la forma dell’intradosso durante l’inserimento. Il secondo elettrodo cavo 14b viene tuffato/inserito in un secondo lato esterno 23 dell’anello pieno tornito 21 in una seconda direzione “T2” sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della finestra del secondo elettrodo 14b. L’asta 19b segue e ricalca la forma dell’intradosso durante l’inserimento.

Quando le due cornici 16a, 16b sono completamente inserite nell’anello pieno tornito 21, esse si sovrappongono in corrispondenza delle loro aste rettilinee 19a, 19b poste circa in mezzo allo spessore di detto anello pieno tornito 21 (Figura 6). Ciascuna cornice 16a, 16b è configurata per lavorare solo circa metà della profondità del passaggio, secondo quanto illustrato in dettaglio nelle figure 5 - 8. A questo punto, il primo elettrodo cavo 14a ed il secondo elettrodo cavo 14b sono traslati lungo direzioni principali “T3”, “T4” sostanzialmente parallele alla circonferenza definita dall’anello pieno tornito 21 (Figura 6). Tali direzioni principali “T3”, “T4” formano con le rispettive finestre angoli di circa 45° - 60°.

Al termine della traslazione (Figura 7), il primo elettrodo cavo 14a ed il secondo elettrodo cavo 14b vengono estratti lungo una quinta ed una sesta direzione “T5”, ”T6” che sono sostanzialmente parallele al piano/superficie di giacenza della finestra dei rispettivi elettrodi14a, 14b. Dopo la rimozione, gli elettrodi 14a, 14b hanno ritagliato dal massello 21 un primo blocco 24 ed un secondo blocco 25. L’estrazione di detti blocchi 24, 25 dal massello 21 (Figura 8) dà origine ad uno dei passaggi 26 tra le palette 9. L’estrazione del primo blocco 24 avviene dal primo lato interno 22 e l’estrazione del secondo blocco 25 avviene dal secondo lato esterno 23.

Si procede successivamente ed eventualmente alla finitura (fase 4.2) del passaggio 26 sgrossato precedentemente, ad esempio, tramite fresatura CNC o elettroerosione EDM o ECM tradizionali, fino ad ottenere la sagoma finale del passaggio 26 corrispondente a intradosso ed estradosso delle palette 9 che lo delimitano (Figura 9).

Ripetendo le fasi di lavoro appena descritte lungo tutto lo sviluppo circonferenziale dell’anello pieno tornito 21, si ottiene la pluralità di palette 9 separate dai passaggi 26, ovvero la palettatura finale (Figura 10).

Al posto di due elettrodi cavi 14a, 14b che penetrano su lati opposti dell’anello pieno tornito (massello) 21, è possibile adottare un singolo elettrodo cavo 14 (illustrato nella variante di figura 11) che, una volta inserito nel massello 21, si estende per oltre il massello stesso (figura 12).

In una ulteriore variante illustrata in figura 13, una pluralità di elettrodi cavi 14 sono organizzati in una batteria (figura 13). La batteria di elettrodi cavi 14 comprende una pluralità di cornici 16, ciascuna come quella illustrata in figura 11, affiancate le une alle altre e supportate da un comune piede di supporto 15 che si sviluppa come un arco di circonferenza. Gli elettrodi facenti parte della batteria di elettrodi possono anche essere di forma diversa uno dall’altro, in base al numero delle palette in lavorazione contemporanea, alle movimentazioni, agli afferraggi. Attraverso un movimento relativo tra la batteria di elettrodi 14 e il massello 21, tutte le cornici 16 vengono tuffate contemporaneamente nel massello 21 e poi traslate lateralmente per ritagliare i blocchi tra una paletta 9 e l’altra. Gli elettrodi facenti parte di una batteria possono essere fatti di pezzo oppure singolarmente e assemblati.

Il volume del passaggio 26 generato dopo la sgrossatura (tagli e rimozione blocchi, Fase 4.1) è compreso ad esempio tra circa il 95% e circa il 99% del volume del passaggio finito tra le palette 9, ovvero del volume ottenuto dopo la finitura (Fase 4.2).

Un primo 14a ed un secondo 14b elettrodo cavo secondo una ulteriore forma realizzativa dell’invenzione sono illustrati in figura 14. Il primo elettrodo cavo 14a comprende un piede 15a dal quale si sviluppa un primo corpo tubolare 27a, ovvero un corpo cavo, aperto ad un’estremità terminale. Nella forma realizzativa illustrata, il primo corpo tubolare 27a è ricurvo come il passaggio che andrà a creare. L’estremità terminale del primo corpo tubolare 27a presenta un bordo di estremità che costituisce la cornice 16a del primo elettrodo cavo 14a la quale circonda la rispettiva finestra 20a. Nella forma realizzativa illustrata, il primo corpo tubolare 27a presenta una sezione rettangolare per cui tale cornice 16a è rettangolare e giace su una superficie piana. Come illustrato in figura 14, il secondo elettrodo cavo 14b presenta i medesimi elementi (piede 15b, secondo corpo tubolare 27b, cornice 16b, finestra 20b) del primo elettrodo cavo 14a ed una sagoma simile e sostanzialmente simmetrica rispetto a detto primo elettrodo cavo 14a.

Come rappresentato in figura 15, il primo elettrodo cavo 14a è inserito in un primo lato 22 dell’anello pieno tornito 21 secondo una prima direzione “U1” che in questa forma realizzativa è sostanzialmente ortogonale alla finestra 20a delimitata dalla rispettiva cornice 16a. Il secondo elettrodo cavo 14b viene tuffato/inserito in un secondo lato 23 dell’anello pieno tornito 21 in una seconda direzione “U2” che è sostanzialmente ortogonale alla finestra 20b delimitata dalla rispettiva cornice 16b. Il primo ed il secondo elettrodo cavo 14a, 14b sono fatti penetrare nel materiale fino a portare una di fronte all’altra e a reciproco contatto le rispettive cornici 16a, 16b. Durante l’inserimento, le cornici 16a, 16b dei due elettrodi 14a, 14b penetrano nel materiale ritagliando un blocco 24 controsagomato alle cavità interne delimitate dai corpi tubolari 27a, 27b. Dopo l’estrazione del primo e del secondo elettrodo cavo 14a, 14b (direzioni “U3” e “U4”), tale blocco 24 può venir rimosso generando il passaggio 26 (Figura 16).

Si procede anche in questo caso alla finitura (fase 4.2) del passaggio 26 sgrossato, ad esempio, tramite fresatura CNC o elettroerosione EDM o ECM fino ad ottenere la sagoma finale del passaggio 26 corrispondente a intradosso ed estradosso delle palette 9 che lo delimitano come rappresentato in Figura 9. Ripetendo le fasi di lavoro appena descritte lungo tutto lo sviluppo circonferenziale dell’anello pieno tornito 21, si ottiene la pluralità di palette 9 separate dai passaggi 26, ovvero la palettatura finale (Figura 10).

Nella ulteriore forma realizzativa di figura 17, l’elettrodo cavo 14 comprende una cornice 16 simile a quella delle forme realizzative di figure 3, 4 e 11, ovvero definita da un telaio fatto di elementi filiformi o astiformi. La cornice 16 comprende due aste curve 17, 18 ed un’asta rettilinea 19 che però in questo caso giacciono tutte in un medesimo piano.

Tale cornice 16 viene avvicinata (con riferimento alla figura 18) all’anello pieno tornito 21 e affondata in detto anello tornito 21 dall’alto verso il basso secondo una direzione “V1” (Figure 17 e 18). Con questo movimento le due aste curve 17, 18 tagliano lateralmente il blocco 24. Successivamente, la cornice 16 è estratta dall’anello tornito 21 con un movimento roto-traslatorio seconda la direzione “V2” (Figura 18). Con questo movimento l’asta rettilinea 19 separa il blocco 24 dall’anello tornito 21. La rimozione del blocco 24 genera il passaggio 26 tra palette 9. Si procede successivamente, come descritto nei metodi precedenti, ed eventualmente alla finitura (fase 4.2) del passaggio 26 fino ad ottenere la sagoma finale del passaggio 26 corrispondente a intradosso ed estradosso delle palette 9 che lo delimitano (Figura 19).

Un’altra variante dell’elettrodo 14 secondo l’invenzione è illustrata in figura 20. La cornice 16 di tale elettrodo 14 comprende tre aste sostanzialmente rettilinee disposte come un trapezio. L’elettrodo 14 è utilizzato per produrre un disco palettato 12 con palette 9 che si estendono radialmente da un bordo periferico di detto disco 12 (disco palettato con flusso assiale). La cornice 16 è posizionata in un piano sostanzialmente parallelo al disco 12 (perpendicolare ad un asse di rotazione di detto disco) e l’elettrodo 14 è mosso lungo una direzione arcuata “T7” passante attraverso uno spessore di detto disco 12. La cornice 16 penetra nel materiale e attraversa tutto il disco 12 fino a formare un blocco 24 e un passaggio 26 tra due palette 9 radiali (Figura 21).

In tutti le varianti del metodo secondo l’invenzione sopra descritte, i movimenti relativi tra l’elettrodo cavo (o gli elettrodi cavi) ed il massello 21 possono essere effettuati muovendo l’elettrodo cavo 14 o muovendo il massello 21 o tramite una interpolazione dei movimenti dei due.

In tutti le varianti del metodo secondo l’invenzione sopra descritte, i blocchi 24, 25 possono essere estratti facendoli cadere per gravità e/o tramite dispositivi estrattori, ad esempio comprendenti calamite, e/o manualmente.

In tutti le varianti del metodo secondo l’invenzione sopra descritte, l’apparato di elettroerosione comprende una unità di controllo, non illustrata, che permette di controllare i parametri di funzionamento dell’apparato stesso, come ad esempio, le correnti di lavoro/picco, le velocità degli assi, la risoluzione e il posizionamento degli assi.

Nella seguente Tabella sono riportati i valori caratteristici del rapporto percentuale “Vb/Vtot” tra il volume asportato dopo la rimozione dei blocchi “Vb” (Vb = Vbl Vt) ed il volume totale “Vtot” (Vtot = Vbl Vt Vfin) di materiale asportato dal massello dopo la finitura ottenuti con la lavorazione secondo l’invenzione (per diverse tipologie di elementi rotorici e statorici).

Gli anelli palettati chiusi sono del tipo illustrato in Figura 1. Gli anelli palettati aperti sono come quello di Figura 1 ma senza l’anello di cerchiatura. I dischi palettati sono del tipo illustrato in Figura 2.

Tabella 1

Vb/Vtot

Anelli palettati chiusi 99%

Anelli palettati aperti 99%

Dischi palettati 99%

Dischi con palette radiali 99%

Impeller chiusi 99%

Impeller aperti 99%

Diaframmi 99%

Diffusori 99%

Come si può notare, la sola asportazione di blocchi ritagliati con gli elettrodi cavi permette di avvicinarsi fin da subito alla geometria finale degli elementi statorici e rotorici da realizzare. Il rapporto “Vb/Vtot” può raggiungere per tutte le geometrie lo 0.99.

Lista elementi

1 anello palettato rotorico

2 primo anello di supporto/anello di radice

3 primo corpo centrale anulare

4 appendice di ancoraggio anulare

5 anello elasticamente cedevole

6 piede di collegamento

7 secondo anello di supporto/anello di cerchiatura

8 secondo corpo anulare

9 palette

10 bordo di attacco

11 bordo di uscita

12 disco rotorico

13 disco

14, 14a, 14b elettrodo cavo, primo e secondo elettrodo cavo

15, 15a, 15b piede di supporto

16, 16a, 16b cornice

17, 17a, 17b asta ricurva

18, 18a, 18b asta ricurva

19, 19a, 19b asta rettilinea

20, 20a, 20b finestra

21 anello pieno tornito/massello

22 primo lato interno

23 secondo lato esterno

24 primo blocco

25 secondo blocco

26 passaggio tra le palette

27a, 27b primo e secondo corpo tubolare

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine, comprendente: approntare un massello (21 ) di materiale da lavorare; ritagliare nel massello (21) blocchi (24, 25) di materiale interposti tra porzioni di materiale destinate a formare palette (9) dell’elemento rotorico o statorico (1); rimuovere detti blocchi (24, 25) liberando passaggi (26) tra le porzioni di materiale; opzionalmente, finire dette porzioni di materiale fino a conferire la sagoma definitiva a dette palette (9) e a detti passaggi (26); in cui ciascuno dei blocchi (24, 25) è ottenuto per elettroerosione tuffando una cornice (16, 16a, 16b) di un elettrodo cavo (14, 14a, 14b) nel massello (21), in cui detta cornice (16, 16a, 16b) delimita una finestra (20, 20a, 20b), in cui detta cornice (16, 16a, 16b) è movimentata nel massello (21) e rispetto a detto massello (21) almeno lungo una direzione principale (T3, T4, U1 , U2, V1 , T7) che delimita un angolo diverso da zero con la finestra (20, 20a, 20b).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 , in cui la cornice (16, 16a, 16b) giace su una superficie arcuata, in cui una curvatura della superficie arcuata è simile alla curvatura delle palette (9) da realizzare.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui si prevede di tuffare l’elettrodo cavo (14, 14a, 14b) nel massello (21) lungo una direzione (T1, T2) sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva cornice (16, 16a, 16b); muovere l’elettrodo cavo (14, 14a, 14b) lungo la direzione principale (T3, T4) sostanzialmente ortogonale alla finestra (20, 20a, 20b); estrarre l’elettrodo cavo (14, 14a, 14b) lungo una direzione (T5, T6) sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva cornice (16, 16a, 16b).
4. Metodo secondo la rivendicazione 1 , 2 o 3, in cui si prevede di tuffare un primo elettrodo cavo (14a) in un primo lato (22) del massello (21) lungo una direzione (T1) sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva prima cornice (16a); tuffare un secondo elettrodo cavo (14b) in un secondo lato (23) del massello (21) lungo una direzione (T2) sostanzialmente parallela al piano/superficie di giacenza della rispettiva seconda cornice (16b); muovere il primo ed il secondo elettrodo cavo (14a, 14b) lungo direzioni principali (T3, T4) sostanzialmente ortogonali alle rispettive finestre (20a, 20b); estrarre il primo ed il secondo elettrodo cavo (14a, 14b) lungo rispettive direzioni (T5, T6) sostanzialmente parallele al piano/superficie di giacenza delle rispettive prima e seconda cornice (16a, 16b).
5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la direzione principale (T3, T4) coincide sostanzialmente con una direzione circonferenziale dell’elemento rotorico o statorico (1) coassiale ad un asse centrale (X-X) di detto elemento rotorico o statorico (1).
6. Metodo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, in cui i blocchi (24, 25) sono ottenuti sostanzialmente in contemporanea da detto massello (21) tramite una pluralità di elettrodi cavi (14) movimentati assieme.
7. Apparato di elettroerosione per la costruzione di elementi rotorici e statorici di turbomacchine impiegato per attuare il metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente: un generatore di scariche elettriche; almeno un elettrodo cavo (14, 14a, 14b) operativamente collegato al generatore di scariche elettriche; in cui detto almeno un elettrodo cavo (14, 14a, 14b) comprende almeno una cornice (16, 16a, 16b) delimitante una finestra (20, 20a, 20b).
8. Apparato secondo la rivendicazione 7, in cui l’elettrodo cavo (14, 14a, 14b) comprende un piede di supporto (15, 15a, 15b) da agganciare all’apparato di elettroerosione, in cui la cornice (16, 16a, 16b) è supportata da detto piede di supporto (15, 15a, 15b), in cui il piede di supporto (15, 15a, 15b) delimita un lato della finestra (20, 20a, 20b).
9. Apparato secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui la cornice (16, 16a, 16b) giace su una superficie arcuata, in cui una curvatura della superficie arcuata è simile alla curvatura delle palette (9) da realizzare, in cui la superficie arcuata è sagomata sostanzialmente come l’intradosso e/o l’estradosso delle palette (9) da realizzare.
10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui la cornice (16; 16a, 16b) è definita da un telaio fatto di elementi filiformi o astiformi e comprende due aste ricurve (17, 18; 17a, 18a; 17b, 18b) che si sviluppano dal piede di supporto (15; 15a, 15b) ed un’asta rettilinea (19; 19a; 19b) che collega tra loro estremità distali delle due aste ricurve (17, 18; 17a, 18a; 17b, 18b); le due aste ricurve (17, 18; 17a, 18a; 17b, 18b) essendo fra loro parallele e l’asta rettilinea (19; 19a; 19b) essendo parallela al piede di supporto (15; 15a, 15b).