ITTV20130031A1

ITTV20130031A1 - Paletta per turbomacchine e relativo metodo di costruzione

Info

Publication number: ITTV20130031A1
Application number: IT000031A
Authority: IT
Inventors: Andrea Maurizio
Original assignee: Pietro Rosa T B M S R L
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-08-29
Also published as: US20170152863A1; EP2772615A1; US9915272B2; US20140241892A1; US9624783B2; EP2772615B1

Description

DESCRIZIONE

â€œPALETTA PER TURBOMACCHINE E RELATIVO METODO DI COSTRUZIONEâ€

La presente invenzione Ã ̈ relativa ad una paletta per turbomacchine e ad un metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine.

PiÃ¹ in dettaglio, la presente invenzione Ã ̈ relativa ad un metodo per la costruzione di una paletta statorica alleggerita da utilizzare nel compressore o nella ventola anteriore di un motore a turbina per aeromobili. Impiego a cui la trattazione che segue farÃ esplicito riferimento senza per questo perdere in generalitÃ .

Come Ã ̈ noto, le palette statoriche del compressore di un motore a turbina per aeromobili sono composte essenzialmente da un codolo di aggancio che Ã ̈ strutturato in modo tale da essere innestato e bloccato in modo rigido nel mozzo o disco centrale porta-palette del compressore; da un corpo oblungo a forma di profilo alare che si prolunga a sbalzo dal codolo di aggancio in modo tale da sporgere a sbalzo dal mozzo o disco porta-palette in direzione radiale uscente quando il codolo di aggancio Ã ̈ innestato nel mozzo o disco centrale porta-palette; e da una testa di aggancio superiore, che Ã ̈ posizionata in corrispondenza dellâ€™estremitÃ distale del corpo oblungo a forma di profilo alare, ossia dalla parte opposta rispetto al codolo di aggancio, ed Ã ̈ strutturata in modo tale da essere innestata e bloccata in modo rigido sullâ€™anello porta-palette esterno del compressore.

Dovendo resistere a sollecitazioni meccaniche e temperature assai elevate, il codolo di aggancio inferiore, il corpo oblungo a forma di profilo alare e la testa di aggancio superiore della paletta sono solitamente realizzati in pezzo unico, a partire da un singolo blocco di materiale metallico ad alta resistenza che viene forgiato e poi fresato fino ad ottenere la paletta della forma desiderata.

Per ridurre lâ€™inerzia ed il peso complessivo dei motori a turbina, nel corso degli utili anni alcuni produttori di motori a turbina per aeromobili hanno pensato di utilizzare, in alcune parti del motore a turbina, delle palette in cui il corpo oblungo a forma di profilo alare Ã ̈ internamente cavo in modo tale da ridurre drasticamente la quantitÃ di materiale metallico che forma la paletta.

La domanda di brevetto US2006/039792 descrive un metodo per la costruzione di una paletta alleggerita per motori a turbina per aeromobili.

Purtroppo la realizzazione di una paletta alleggerita a partire da un singolo blocco di materiale metallico Ã ̈ unâ€™operazione estremamente lunga e laboriosa, che ha costi particolarmente elevati perchÃ© la macchina fresatrice a controllo numerico deve asportare una grande quantitÃ di materiale prima di ottenere il pezzo della forma desiderata, con i lunghi tempi di produzione che ne conseguono.

Scopo della presente invenzione Ã ̈ quindi quello di fornire un metodo di costruzione di una paletta alleggerita per turbomacchine, che consenta di abbattere in modo significativo i costi di produzione di questo tipo di palette.

In accordo con questi obiettivi, secondo la presente invenzione viene realizzata una paletta per turbomacchine come definita nella rivendicazione 1 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine come definito nella rivendicazione 5 e preferibilmente, ma non necessariamente, in una qualsiasi delle rivendicazioni da essa dipendenti.

La presente invenzione verrÃ ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una paletta alleggerita per turbomacchine realizzata secondo i dettami della presente invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione della paletta di figura 1 lungo la linea di sezione A-A;

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica esplosa della paletta di figura 1;

- le figure da 4 a 12 illustrano in modo schematico alcune fasi del metodo di costruzione della paletta alleggerita per turbomacchine illustrata nelle figure 1, 2 e 3;

- la figura 13 Ã ̈ una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione della paletta per turbomacchine illustrata nelle figure precedenti; mentre

- la figura 14 Ã ̈ una vista in sezione di un motore a turbina per aeromobili che Ã ̈ dotato di palette realizzate secondo i dettami della presente invenzione.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, con il numero 1 Ã ̈ indicata nel suo complesso una paletta statorica alleggerita per turbomacchine che puÃ² essere vantaggiosamente utilizzata, per esempio, nel compressore o nella ventola anteriore di un motore a turbina preferibilmente, ma non necessariamente, del tipo impiegato nelle aeromobili.

La paletta 1 Ã ̈ realizzata in materiale metallico, e comprende essenzialmente un codolo di aggancio 2 inferiore, che Ã ̈ strutturato in modo tale da essere innestato e bloccato in modo rigido nel mozzo centrale porta-palette (non illustrato) del motore a turbina; un corpo oblungo a forma di profilo alare 3, che si prolunga a sbalzo dal codolo di aggancio 2 in modo tale da sporgere a sbalzo dal mozzo porta-palette (non illustrato) in direzione sostanzialmente radiale uscente quando il codolo di aggancio 2 Ã ̈ innestato nel mozzo centrale porta-palette, ed Ã ̈ dotato internamente di una grande cavitÃ chiusa 4 di alleggerimento la cui forma tridimensionale preferibilmente, ma non necessariamente, ricalca in scala ridotta sostanzialmente la forma tridimensionale dellâ€™intero corpo oblungo a forma di profilo alare 3; ed infine una testa di aggancio 5 superiore, che Ã ̈ posizionata in corrispondenza della seconda estremitÃ del corpo oblungo 3, ossia dalla parte opposta rispetto al codolo di aggancio 2, ed Ã ̈ strutturata in modo tale da essere innestata e bloccata in modo rigido sullâ€™anello porta-palette esterno (non illustrato) del motore a turbina.

In altre parole, il corpo oblungo a forma di profilo alare 3 Ã ̈ strutturato in modo tale da raccordare/collegare il codolo di aggancio 2 in modo rigido alla testa di aggancio 5.

Nellâ€™esempio illustrato, in particolare, il codolo di aggancio 2, il corpo oblungo a forma di profilo alare 3 e la testa di aggancio 5 sono preferibilmente, ma non necessariamente, realizzati in lega di titanio, in lega di alluminio, o in acciaio speciale ad alta resistenza.

Il corpo oblungo a forma di profilo alare 3 a sua volta Ã ̈ composto da un elemento piastriforme principale 6 sostanzialmente a forma di profilo alare, che si raccorda direttamente con il codolo di aggancio 2 e con la testa di aggancio 5, ed inoltre presenta, sostanzialmente al centro di una delle sue due facce maggiori, almeno una sede cava 6a di alleggerimento di forma prestabilita, che ha preferibilmente una estensione superiore al 40% della superficie complessiva della medesima faccia dellâ€™elemento piastriforme principale 6; e da un coperchio piastriforme 7 che Ã ̈ posto a chiusura preferibilmente ermetica dellâ€™imboccatura della sede cava 6a, in modo tale da formare la cavitÃ interna 4 e completare il profilo esterno del corpo oblungo a forma di profilo alare 3.

PiÃ¹ in dettaglio, nellâ€™esempio illustrato il coperchio piastriforme 7 ha preferibilmente una forma complementare a quella dellâ€™imboccatura della sede cava 6a, ed Ã ̈ fissato in modo inamovibile sullâ€™elemento piastriforme principale 6, in corrispondenza dellâ€™imboccatura della sede cava 6a, tramite un cordone di saldatura 8 che si estende preferibilmente senza soluzione di continuitÃ lungo lâ€™intero bordo perimetrale del coperchio piastriforme 7.

Preferibilmente, ma non necessariamente, la forma della sede cava 6a inoltre ricalca in scala ridotta grosso modo la forma tridimensionale dellâ€™intero corpo oblungo a forma di profilo alare 3.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, diversamente dalle palette attualmente conosciute, lâ€™elemento piastriforme principale 6 Ã ̈ inoltre suddiviso in una pinna di raccordo inferiore 9, che sporge a sbalzo dal codolo di aggancio 2 verso la testa di aggancio 5, ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con il codolo di aggancio 2; in una pinna di raccordo superiore 10, che sporge a sbalzo dalla testa di aggancio 5 verso il codolo di aggancio 2 ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con la testa di aggancio 5; ed in un segmento piastriforme centrale 11 che Ã ̈ posizionato tra le due pinne di raccordo 9 e 10, Ã ̈ sagomato/strutturato in modo tale da formare un prolungamento delle pinne di raccordo 9 e 10, ed Ã ̈ saldato di testa alle pinne di raccordo 9 e 10 in modo tale da formare un corpo unico con queste ultime. Il segmento piastriforme centrale 11 Ã ̈ inoltre sagomato in modo tale da delimitare/formare almeno una parte della sede cava 6a dellâ€™elemento piastriforme principale 6.

In altre parole, il bordo inferiore 11a del segmento piastriforme centrale 11 e la cresta 9a della pinna di raccordo inferiore 9 hanno una forma complementare tra loro, e sono saldati di testa uno allâ€™altro in modo tale che il segmento piastriforme centrale 11 formi un corpo unico con la pinna di raccordo inferiore 9; mentre il bordo superiore 11b del segmento piastriforme centrale 11 e la cresta 10b della pinna di raccordo superiore 10 hanno una forma complementare tra loro, e sono saldati di testa uno allâ€™altro in modo tale che il segmento piastriforme centrale 11 formi un corpo unico con la pinna di raccordo superiore 10.

PiÃ¹ in dettaglio, il bordo inferiore 11a del segmento piastriforme centrale 11 e la cresta 9a della pinna di raccordo inferiore 9 preferibilmente si estendono dal bordo di attacco 3a al bordo di uscita 3b del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 seguendo un profilo curvilineo preferibilmente, ma non necessariamente, a forma sostanzialmente di Î© (omega).

Similmente, il bordo superiore 11b del segmento piastriforme centrale 11 e la cresta 10b della pinna di raccordo superiore 10 preferibilmente si estendono inoltre dal bordo di attacco 3a al bordo di uscita 3b del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 seguendo un profilo curvilineo preferibilmente, ma non necessariamente, a forma sostanzialmente di Î© (omega).

Con riferimento alle figure 4 e 5, il metodo di costruzione della paletta alleggerita 1 prevede

â€• di realizzare, preferibilmente tramite fresatura e/o stampaggio e/o forgiatura e/o colata in stampo, un primo semilavorato 101 in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma del codolo di aggancio 2 della paletta 1 da realizzare, e che Ã ̈ inoltre dotato di una appendice sporgente 102 la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della pinna di raccordo inferiore 9;

â€• di realizzare, preferibilmente tramite formatura e/o stampaggio e/o piegatura e/o forgiatura e/o colata in stampo, un secondo semilavorato piastriforme 103 in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma del segmento piastriforme centrale 11 dellâ€™elemento piastriforme principale 6, comprensivo dellâ€™avvallamento/depressione dovuto alla sede cava 6a; e

â€• di realizzare, preferibilmente tramite fresatura e/o stampaggio e/o forgiatura e/o colata in stampo, un terzo semilavorato 104 in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della testa di aggancio 5 della paletta 1 da realizzare, e che Ã ̈ inoltre dotato di una appendice sporgente 105 la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della pinna di raccordo superiore 10.

Sempre con riferimento alle figure 4 e 5, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede poi

â€• di sagomare il bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 102a dellâ€™appendice sporgente 102 del semilavorato 101, in modo che il bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 102a dellâ€™appendice sporgente 102 abbiano una forma complementare uno allâ€™altro;

â€• di posizionare il bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 in battuta sulla cresta 102a della appendice sporgente 102, allineando localmente il semilavorato piastriforme 103 allâ€™appendice sporgente 102; e

â€• di saldare di testa il bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 sulla cresta 102a della appendice sporgente 102, in modo tale da collegare i due pezzi in modo rigido tra loro.

PiÃ¹ in dettaglio, nellâ€™esempio illustrato il metodo di costruzione della paletta 1 preferibilmente prevede di sagomare il bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 102a dellâ€™appendice sporgente 102 del semilavorato 101, in modo tale che si estendano dal bordo di attacco 3a al bordo di uscita 3b del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 seguendo un profilo curvilineo preferibilmente, ma non necessariamente, a forma sostan zialmente di Î© (omega).

Ancora con riferimento alle figure 4 e 5, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede inoltre

â€• di sagomare il bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 105b dellâ€™appendice sporgente 105 del semilavorato 104, in modo che il bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 105b dellâ€™appendice sporgente 105 abbiano una forma complementare uno allâ€™altro;

â€• di posizionare il bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 in battuta sulla cresta 105b della appendice sporgente 105, allineando localmente il semilavorato piastriforme 103 allâ€™appendice sporgente 105; e

â€• di saldare di testa il bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 sulla cresta 105b della appendice sporgente 105 del semilavorato 104, in modo tale da collegare i due pezzi in modo rigido tra loro.

PiÃ¹ in dettaglio, nellâ€™esempio illustrato il metodo di costruzione della paletta 1 preferibilmente prevede di sagomare il bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 e la cresta 105b dellâ€™appendice sporgente 105 in modo tale che si estendano dal bordo di attacco 3a al bordo di uscita 3b del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 seguendo un profilo curvilineo preferibilmente, ma non necessariamente, a forma sostanzialmente di Î© (omega).

Con riferimento alle figure 6, 7 e 8, una volta completata la saldatura del bordo inferiore 103a del semilavorato piastriforme 103 sulla cresta 102a dellâ€™appendice sporgente 102, e la saldatura del bordo superiore 103b del semilavorato piastriforme 103 sulla cresta 105b dellâ€™appendice sporgente 105, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede di asportare/rimuovere, mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, in modo tale da ottenere il codolo di aggancio 2, lâ€™elemento piastriforme principale 6 del corpo oblungo a forma di profilo alare 3, ed infine la testa di aggancio 5 della paletta 1 della forma desiderata.

PiÃ¹ in dettaglio, durante la fase di rimozione del materiale in eccedenza dal pezzo risultante dalla saldatura di testa del semilavorato piastriforme 103 ai due semilavorati 101 e 104, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede

â€• di asportare/rimuovere, mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale metallico in eccedenza localizzato sui due semilavorati 101 e 104 in modo tale da ottenere rispettivamente il codolo di aggancio 2 e la testa di aggancio 5 della paletta alleggerita 1; e/o

â€• di asportare/rimuovere, mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale metallico in eccedenza localizzato in corrispondenza dei bordi laterali maggiori del semilavorato piastriforme 103 e delle due appendici sporgenti 102 e 105, in modo tale da realizzare i bordi di attacco 3a e di uscita 3b del corpo oblungo a forma di profilo alare 3; e/o

â€• di asportare/rimuovere, mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale metallico in eccedenza localizzato sulle due facce del semilavorato piastriforme 103 e sulle due facce delle appendici sporgenti 102 e 105, in modo tale da ottenere lâ€™elemento piastriforme principale 6 del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 con la relativa sede cava 6a di alleggerimento.

Con riferimento alla figura 9, successivamente alla rimozione del materiale in eccedenza dal pezzo risultante dalla saldatura di testa del semilavorato piastriforme 103 ai due semilavorati 101 e 104, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede infine di chiudere lâ€™imboccatura della sede cava 6a precedentemente realizzata su una delle due facce dellâ€™elemento piastriforme principale 6, con il coperchio piastriforme 7 in modo tale da formare la cavitÃ interna 4 e completare il profilo esterno del corpo oblungo a forma di profilo alare 3.

PiÃ¹ in dettaglio, il metodo di costruzione della paletta 1 preferibilmente prevede

â€• di realizzare un secondo elemento piastriforme 106 avente una forma complementare a quella del perimetro dellâ€™imboccatura della sede cava 6a presente sulla faccia dellâ€™elemento piastriforme principale 6, ed uno spessore inferiore alla profonditÃ della sede cava 6a;

â€• di posizionare lâ€™elemento piastriforme 106 sulla faccia dellâ€™elemento piastriforme principale 6 che ospita la sede cava 6a, a chiusura ermetica della imboccatura della sede cava 6a; ed infine

â€• di fissare in modo inamovibile lâ€™elemento piastiforme 106 sullâ€™elemento piastriforme principale 6. Lâ€™elemento piastriforme 106 ovviamente forma il coperchio piastriforme 7 del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 della paletta 1 da realizzare.

Nellâ€™esempio illustrato, in particolare, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede di fissare in modo inamovibile lâ€™elemento piastriforme 106 sullâ€™elemento piastriforme principale 6 preferibilmente tramite un cordone di saldatura che si estende, preferibilmente senza soluzione di continuitÃ , lungo lâ€™intero bordo perimetrale dellâ€™ elemento piastriforme 106, e poi di asportare/rimuovere, mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale metallico in eccedenza localizzato in corrispondenza della saldatura tra lâ€™elemento piastriforme 106 e lâ€™elemento piastriforme principale 6.

Inoltre, nellâ€™esempio illustrato, il metodo di costruzione della paletta alleggerita 1 prevede di realizzare lâ€™elemento piastriforme 106 ritagliando un pezzo di lastra di forma complementare al perimetro dellâ€™imboccatura della sede cava 6a da una grande lastra piana di materiale metallico (non illustrata) con spessore preferibilmente compreso tra 2 e 4 mm (millimetri).

Preferibilmente, ma non necessariamente, il metodo di costruzione della paletta 1 inoltre prevede di ricavare/ ottenere il semilavorato piastriforme 103 a partire da una piastra piana 107 di materiale metallico che Ã ̈ dotata di uno spessore s sostanzialmente costante e maggiore dello spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 della paletta 1 da realizzare, e di un profilo perimetrale approssimante per eccesso il profilo perimetrale rettificato del segmento piastriforme centrale 11, svergolando e bombando la piastra piana 107 mediante formatura (ossia mediante pressopiegatura senza riduzione apprezzabile dello spessore nominale della piastra) fino ad ottenere il semilavorato piastriforme 103 della forma desiderata.

PiÃ¹ in dettaglio, con riferimento alle figure 10, 11 e 12, il metodo di costruzione della paletta 1 preferibilmente prevede di

â€• di realizzare una piastra piana 107 di materiale metallico che abbia uno spessore s sostanzialmente costante e maggiore dello spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 della paletta 1 da realizzare, e che abbia inoltre un profilo perimetrale approssimante per eccesso il profilo perimetrale rettificato del segmento piastriforme centrale 11; e poi

â€• di svergolare e bombare la piastra piana 107 mediante formatura (ossia mediante pressopiegatura senza riduzione apprezzabile dello spessore nominale della piastra), in modo tale che la forma tridimensionale finale del piano di mezzeria M della piastra piana 107 vada sostanzialmente a coincidere con la forma tridimensionale del piano di mezzeria P del segmento piastriforme centrale 11 dellâ€™elemento piastriforme principale 6.

Ovviamente la forma tridimensionale del piano di mezzeria P del segmento piastriforme centrale 11 Ã ̈ funzione della forma della sede cava 6a di alleggerimento.

Nellâ€™esempio illustrato, in particolare, lo spessore s della piastra piana 107 preferibilmente approssima per eccesso lo spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 della paletta 1 da realizzare.

PiÃ¹ in dettaglio, la differenza tra lo spessore s della piastra piana 107 e lo spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 Ã ̈ preferibilmente inferiore a 2 mm (millimetri).

Preferibilmente, ma non necessariamente, lo spessore s della piastra piana 107 Ã ̈ inoltre compreso tra 5 mm e 40 mm (millimetri).

Nellâ€™esempio illustrato, in particolare, la piastra piana 107 in materiale metallico con spessore costante ed approssimante per eccesso lo spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11, viene preferibilmente ottenuta ritagliando in modo appropriato una grande lastra piana di materiale metallico (non illustrata) con spessore costante e maggiore dello spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 dellâ€™elemento piastriforme principale 6 da realizzare.

In altre parole, il metodo di costruzione della paletta 1 prevede di ritagliare da una grande lastra piana di materiale metallico (non illustrata) con spessore costante ed approssimante per eccesso lo spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11, un pezzo di lastra che abbia un profilo perimetrale approssimante per eccesso il profilo perimetrale rettificato del segmento piastriforme centrale 11, ottenendo quindi la piastra piana 107.

I vantaggi correlati dallâ€™utilizzo del metodo di costruzione della paletta 1 sopra descritto sono numerosi.

In primo luogo, la realizzazione della paletta 1 a partire da quattro semilavorati 101, 103, 104 e 106 completamente separati e distinti tra loro, consente di realizzare ogni uno dei quattro semilavorati 101, 103, 104, 106 utilizzando il processo produttivo che meglio si adattano alla forma tridimensionale ed alle caratteristiche meccaniche del pezzo.

Inoltre la scelta di ottenere il semilavorato piastriforme 103 sottoponendo a formatura (ossia a pressopiegatura senza riduzione apprezzabile dello spessore nominale della piastra) una piastra piana 107 di materiale metallico dotata di uno spessore s sostanzialmente costante e maggiore dello spessore massimo del segmento piastriforme centrale 11 della paletta 1 da realizzare, e di un profilo perimetrale approssimante per eccesso il profilo perimetrale rettificato del segmento piastriforme centrale 11, consente di abbattere drasticamente i costi di produzione della paletta 1. La formatura di una piastra piana 107 infatti Ã ̈ una lavorazione meccanica che richiede molta meno energia rispetto alla forgiatura, con tutti i vantaggi che ne conseguono.

Inoltre, la scelta di svergolare e bombare la piastra piana 107 in modo tale che la forma tridimensionale finale del piano di mezzeria M della piastra vada sostanzialmente a coincidere con la forma tridimensionale del piano di mezzeria P del segmento piastriforme centrale 11, consente di minimizzare la quantitÃ di materiale metallico che deve essere poi rimossa dal semilavorato piastriforme 103 mediante fresatura o altra lavorazione meccanica con asportazione di materiale per ottenere il segmento piastriforme centrale 11.

Risulta infine chiaro che alla paletta 1 ed al relativo metodo di costruzione possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dallâ€™ambito della presente invenzione.

Per esempio, con riferimento alla figura 13, in una diversa forma di realizzazione della paletta 1 il corpo oblungo a forma di profilo alare 3 Ã ̈ privo della cavitÃ di alleggerimento 4.

In altre parole, lâ€™elemento piastriforme principale 6 del corpo oblungo a forma di profilo alare 3 Ã ̈ privo della sede cava 6a, e manca il coperchio piastriforme 7.

Di conseguenza, il corpo oblungo a forma di profilo alare 3 Ã ̈ costituito semplicemente da un elemento piastriforme principale 6 che Ã ̈ privo della sede cava 6a, ed Ã ̈ composto da una pinna di raccordo inferiore 9, che sporge a sbalzo dal codolo di aggancio 2 verso la testa di aggancio 5, ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con il codolo di aggancio 2; da una pinna di raccordo superiore 10, che sporge a sbalzo dalla testa di aggancio 5 verso il codolo di aggancio 2 ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con la testa di aggancio 5; ed infine da un segmento piastriforme centrale 11 che Ã ̈ sagomato e posizionato tra le due pinne di raccordo 9 e 10 in modo tale da formare un prolungamento delle due pinne, ed Ã ̈ saldato di testa alle pinne di raccordo 9 e 10 in modo tale da formare un corpo unico con queste ultime.

In questa forma di realizzazione, pertanto il metodo di costruzione della paletta 1 non prevede di realizzare un elemento piastriforme 106 da posizionare a chiusura ermetica dellâ€™imboccatura della sede cava 6a sulla faccia dellâ€™elemento piastriforme principale 6.

In una seconda forma di realizzazione della paletta 1 non illustrata, il codolo di aggancio 2 della paletta 1, anzichÃ© essere strutturato in modo tale da essere innestato e bloccato in modo rigido nel mozzo centrale porta-palette (non illustrato) del motore a turbina, puÃ² essere strutturato in modo tale da essere saldato direttamente sul mozzo centrale porta-palette (non illustrato) del motore a turbina.

In aggiunta, con riferimento alla figura 14, oltre che per la costruzione delle palette statoriche del compressore o della ventola di un motore a turbina per aeromobili, il metodo di costruzione sopra descritto puÃ² essere utilizzato anche per realizzare le palette radiali di supporto 20 che collegano in modo rigido la carcassa esterna 21 della turbina a gas al carter tubolare 22 che circonda la ventola anteriore 23 di un motore a turbina per aeromobili.

Ciascuna paletta radiale di supporto 20 infatti comprende un codolo di aggancio inferiore che Ã ̈ strutturato in modo tale da essere saldato o bloccato in modo rigido su di un segmento anulare portante 21a della carcassa esterna 21 della turbina a gas; una testa di aggancio superiore che Ã ̈ strutturata in modo tale da essere bloccata in modo rigido sul carter tubolare 22 che circonda la ventola anteriore 23; ed infine un corpo oblungo a forma di profilo alare che Ã ̈ strutturato in modo tale da raccordare/collegare il codolo di aggancio inferiore in modo rigido alla testa di aggancio superiore.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Paletta (1, 20) per turbomacchine del tipo comprendente un codolo di aggancio inferiore (2) realizzato in materiale metallico, una testa di aggancio superiore (5) realizzata in materiale metallico, ed un corpo oblungo a forma di profilo alare (3) che Ã ̈ realizzato in materiale metallico ed Ã ̈ strutturato in modo tale da raccordare/collegare il codolo di aggancio (2) in modo rigido alla testa di aggancio (5); la paletta (1, 20) essendo caratterizzata dal fatto che il corpo oblungo a forma di profilo alare (3) comprende un elemento piastriforme principale (6) a forma sostanzialmente di profilo alare, che si raccorda con il codolo di aggancio (2) e con la testa di aggancio (5), ed Ã ̈ suddiviso â€• in una pinna di raccordo inferiore (9) che sporge a sbalzo dal codolo di aggancio (2) ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con il codolo di aggancio (2); â€• in una pinna di raccordo superiore (10) che sporge a sbalzo dalla testa di aggancio (5) ed Ã ̈ realizzata in pezzo unico con la testa di aggancio (5); ed â€• in un segmento piastriforme centrale (11) che Ã ̈ posizionato tra le pinne di raccordo inferiore (9) e superiore (10), Ã ̈ sagomato/strutturato in modo tale da formare un prolungamento delle pinne di raccordo inferiore (9) e superiore (10), ed Ã ̈ saldato di testa alle pinne di raccordo inferiore (9) e superiore (10) in modo tale da formare un corpo unico con queste ultime.
2. Paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto elemento piastriforme principale (6) presenta, sostanzialmente al centro di una delle sue due facce maggiori, almeno una sede cava (6a) di forma prestabilita; e che il corpo oblungo a forma di profilo alare (3) comprende anche un coperchio piastriforme (7) il quale Ã ̈ posto a chiusura dellâ€™imboccatura di detta sede cava di alleggerimento (6a) in modo tale da formare, allâ€™interno del corpo oblungo a forma di profilo alare (3), una cavitÃ chiusa di alleggerimento (4).
3. Paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il coperchio piastriforme (7) ha una forma complementare a quella dellâ€™imboccatura della sede cava (6a), ed Ã ̈ fissato in modo inamovibile su detto elemento piastriforme principale (6), in corrispondenza dellâ€™imboccatura della sede cava (6a), tramite un cordone di saldatura (8) che si estende lungo il bordo perimetrale del coperchio piastriforme (7).
4. Paletta per turbomacchine secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il codolo di aggancio (2) Ã ̈ strutturato in modo tale da essere bloccato in modo rigido o saldato su di un mozzo centrale porta-palette del motore a turbina, oppure su di un segmento anulare portante (21a) della carcassa esterna (21) di una turbina a gas.
5. Metodo di costruzione di una paletta (1, 20) per turbomacchine del tipo comprendente un codolo di aggancio inferiore (2) realizzato in materiale metallico, una testa di aggancio superiore (5) realizzata in materiale metallico, ed un corpo oblungo a forma di profilo alare (3) che Ã ̈ realizzato in materiale metallico ed Ã ̈ strutturato in modo tale da raccordare/collegare il codolo di aggancio inferiore (2) in modo rigido alla testa di aggancio superiore (5); il corpo oblungo a forma di profilo alare (3) comprendendo a sua volta una pinna di raccordo inferiore (9) che sporge a sbalzo dal codolo di aggancio (2), una pinna di raccordo superiore (10) che sporge a sbalzo dalla testa di aggancio (5), ed un segmento piastriforme centrale (11) che Ã ̈ posizionato tra le pinne di raccordo inferiore (9) e superiore (10) ed Ã ̈ sagomato/strutturato in modo tale da formare un prolungamento delle medesime pinne di raccordo (9, 10); il metodo di costruzione essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: â€• realizzare un primo semilavorato (101) in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma del codolo di aggancio (2) della paletta (1) da realizzare, e che Ã ̈ inoltre dotato di una appendice sporgente (102) la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della pinna di raccordo inferiore (9); â€• realizzare un secondo semilavorato piastriforme (103) in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma del segmento piastriforme centrale (11) di detto elemento piastriforme principale (6); â€• realizzare un terzo semilavorato (104) in materiale metallico la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della testa di aggancio (5) della paletta (1) da realizzare, e che Ã ̈ inoltre dotato di una appendice sporgente (105) la cui forma tridimensionale approssima per eccesso la forma della pinna di raccordo superiore (10); â€• sagomare il bordo inferiore (103a) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (102a) dellâ€™appendice sporgente (102) di detto primo semilavorato (101), in modo che il bordo inferiore (103a) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (102a) dellâ€™appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101) abbiano una forma complementare uno allâ€™altro; â€• posizionare il bordo inferiore (103a) di detto semilavorato piastriforme (103) in battuta sulla cresta (102a) dellâ€™appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101), allineando localmente il semilavorato piastriforme (103) alla stessa appendice sporgente (102); â€• saldare di testa il bordo inferiore (103a) del semilavorato piastriforme (103) sulla cresta (102a) della appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101), in modo tale da collegare i due pezzi in modo rigido tra loro; â€• sagomare il bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (105b) dellâ€™appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), in modo che il bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (105b) della appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104) abbiano una forma complementare uno allâ€™altro; â€• posizionare il bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) in battuta sulla cresta (105b) dellâ€™appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), allineando localmente il semilavorato piastriforme (103) alla stessa appendice sporgente (105); ed infine â€• saldare di testa il bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) sulla cresta (105b) della appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), in modo tale da collegare i due pezzi in modo rigido tra loro.
6. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere, dopo la saldatura del bordo inferiore (103a) del semilavorato piastriforme (103) alla cresta (102a) dellâ€™appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101), e la saldatura del bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) alla cresta (105b) della appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), anche la fase di asportare/rimuovere, mediante lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, in modo tale da ottenere il codolo di aggancio (2), lâ€™elemento piastriforme principale (6) e la testa di aggancio (5) della paletta (1).
7. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la fase di asportare/rimuovere il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, comprende la fase di asportare/ rimuovere, mediante lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza localizzato sul primo (101) e sul secondo semilavorato (104) in modo tale da ottenere rispettivamente il codolo di aggancio (2) e la testa di aggancio (5) della paletta (1).
8. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la fase di asportare/rimuovere il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, comprende la fase di asportare/rimuovere, mediante lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza localizzato in corrispondenza dei bordi laterali maggiori del semilavorato piastriforme (103), della appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101) e della appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), in modo tale da realizzare i bordi di attacco (3a) e di uscita (3b) del corpo oblungo a forma di profilo alare (3).
9. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che la fase di asportare/rimuovere il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, comprende la fase di asportare/rimuovere, mediante lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza localizzato sulle due facce del semilavorato piastriforme (103) e sulle due facce delle appendici sporgenti (102, 105) del primo (101) e del terzo semilavorato (104), in modo tale da ottenere lâ€™elemento piastriforme principale (6) del corpo oblungo a forma di profilo alare (3).
10. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzato dal fatto che il bordo inferiore (103a) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (102a) della appendice sporgente (102) del primo semilavorato (101), sono sagomati in modo tale da estendersi dal bordo di attacco (3a) al bordo di uscita (3b) del corpo oblungo a forma di profilo alare (3) seguendo un profilo curvilineo a forma sostanzialmente di Î© (omega).
11. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 10, caratterizzato dal fatto che il bordo superiore (103b) del semilavorato piastriforme (103) e la cresta (105b) della appendice sporgente (105) del terzo semilavorato (104), sono sagomati in modo tale da estendersi dal bordo di attacco (3a) al bordo di uscita (3b) del corpo oblungo a forma di profilo alare (3) seguendo un profilo curvilineo a forma sostanzialmente di Î© (omega).
12. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 11, caratterizzato dal fatto che detto elemento piastriforme principale (6) a forma sostanzialmente di profilo alare presenta, sostanzialmente al centro di una delle sue due facce maggiori, almeno una sede cava (6a) di forma prestabilita; e che il metodo di costruzione della paletta comprende la fase di chiudere lâ€™imboccatura della sede cava (6a) precedentemente realizzata su una delle due facce dellâ€™elemento piastriforme principale (6), con un coperchio piastriforme (7) in modo tale da formare una cavitÃ chiusa di alleggerimento (4) allâ€™interno del corpo oblungo a forma di profilo alare (3).
13. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo le rivendicazioni 11 e 12, caratterizzato dal fatto che la fase di asportare/rimuovere il materiale in eccedenza dal pezzo risultante, comprende la fase di asportare/rimuovere, mediante lavorazione meccanica con asportazione di materiale, il materiale in eccedenza localizzato sulle due facce del semilavorato piastriforme (103) e sulle due facce delle appendici sporgenti (102, 105) del primo (101) e del terzo semilavorato (104), in modo tale da ottenere lâ€™elemento piastriforme principale (6) del corpo oblungo a forma di profilo alare (3) con la relativa sede cava (6a).
14. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la chiusura dellâ€™imboccatura della sede cava (6a) mediante il coperchio piastriforme (7) comprende le fasi di â€• realizzare un secondo elemento piastriforme (106) avente una forma complementare a quella del perimetro dellâ€™imboccatura della sede cava (6a) presente sulla faccia dellâ€™elemento piastriforme principale (6), ed uno spessore inferiore alla profonditÃ della medesima sede cava (6a); â€• posizionare detto secondo elemento piastriforme (106) sulla faccia dellâ€™elemento piastriforme principale (6) che ospita la sede cava (6a), a chiusura ermetica dellâ€™imboccatura della sede cava (6a); e â€• fissare in modo inamovibile detto secondo elemento piastriforme (106) sullâ€™elemento piastriforme principale (6).
15. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 14, caratterizzato dal fatto che la realizzazione di detto secondo semilavorato piastriforme (103) comprende le fasi di realizzare una piastra piana (107) di materiale metallico che abbia uno spessore (s) sostanzialmente costante e maggiore dello spessore massimo del segmento piastriforme centrale (11) della paletta (1) da realizzare, e che abbia inoltre un profilo perimetrale approssimante per eccesso il profilo perimetrale rettificato del segmento piastriforme centrale (11); e poi di svergolare e bombare detta piastra piana (107) mediante formatura in modo tale che la forma tridimensionale finale del piano di mezzeria (M) della piastra piana (107) vada sostanzialmente a coincidere con la forma tridimensionale del piano di mezzeria (P) del segmento piastriforme centrale (11) da realizzare.
16. Metodo di costruzione di una paletta per turbomacchine secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che lo spessore (s) di detta piastra piana (107) approssima per eccesso lo spessore massimo del segmento piastriforme centrale (11) della paletta (1) da realizzare.