DE1752595B2

DE1752595B2 - Verfahren zur herstellung von schaufelradschaufeln fuer axialstroemungsmaschinen

Info

Publication number: DE1752595B2
Application number: DE19681752595
Authority: DE
Inventors: Heinonen Turku Martti (Finnland)
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1967-06-21
Filing date: 1968-06-20
Publication date: 1972-02-10
Also published as: SE342754B; FI46919B; SU371710A3; GB1205513A; DK138730B; US3580039A; FI46919C; DE1752595A1; NO126664B; DK138730C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaufelradschaufeln für Axialströmungsmaschinen, bei dem aus einem einstückigen Blcchrohling Blatt und Blattwurzel der Schaufeln in die gewünschte Gestalt geformt werden und dem Blatt ein Drall gegeben wird.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaufelradschaufcln bekannt, bei dein ein Werkstück von gleichbleibender Breite zuerst in einem gesonderten Arbeitsgang auf gleichbleibende Quersehnittsform gewalzt und dann in einem nachfolgenden Arbeitsgang an den Enden eingespannt und um seine Längsachse verdreht wird. Die hierbei erhaltene Schaufel hat keinrn gesonderten Befestigungsteil. Sie wird zur Montage an einem Schaufelrad an einem Ende zwi-Ächen zwei sie tragenden Backen eingefaßt, mit dem Nachteil, daß für jede andere Schaufelausbildung gesonderte Backen vorgesehen sein müssen.

Es ist ein weiteres Verfahren bekannt, bei dem eine hohle Schaufel aus einem plattenförmigen Rohling hergestellt wird, der mittels federnd gestützter Rollen auf einem gesonderten Dorn geformt wird. Auch die hierbei erhaltene Schaufel besitzt keinen gesondert ausgebildeten Befestigungsteil.

Diese beiden bekannten Verfahren befassen sich nur mit dem Formen des eigentlichen Schaufelrads ohne gesondert ausgebildeten Befestigungsteil, wobei im einzelnen die Bearbeitung oder Formgebung in verschiedenen Arbeitsvorgängen an unterschiedlichen Stellen erfolgt und mangels gesonderten Befestigungsteils für jede besondere Schaufelart besondere Montageekaiente notwendig sind. Sollen ferner Schaufelräder einer Reihe von Rädern hergestellt werden, die verschiedene Größen umfaßt, müssen für jede Größe eigene Werkzeuge bzw. Vorrichtungen gefertigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit dem Schaufelradschaufeln mit äußerst einfachen Werkzeugen hergestellt werden können, die teilweise auf die verschiedenen Größen einer Axialströmungsxo maschinenreihe, z. B. einer Gebläsereihe, verwendet we rden können.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß man Blatt und Blattwurzel jeweils für sich formt und anschließend in diesem Einspannzustand gegenseitig verdreht.

Dieses Verfahren läßt sich durch eine Vorrichtung verwirklichen, die zwei getrennte Formeinrichtungen für das Blatt und Blattwurzel einer Schaufel aufweist, die in dem Schaufelwinkel gegeneinander verdrehbar sind.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß alle Formvorgänge ohne Ortsveränderung an ein und derselben Steile vorgenommen werden können, ohne daß ein Lösen aus den Formeinrichtungen

nötig ist. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß die notwendigen Formeinrichtungen für Blatt und Blattwurzel gleichzeitig auch die Einspannvorrichtungen für das Verdrehen der Schaufel abgeben, so daß an maschinellen Einrichtungen und an Platz gespart wird. Man vermeidet darüber hinaus die Herstellung zahlreicher komplizierter Werkzeuge. Wenn beispielsweise die Schaufelfläche bei einem Axialgebläse zylindrische Form hat, dann ist das Werkzeug, mit welchem das BI?tt geformt wird,

preiswert und einfach; denn die formgebenden Flächen des Werkzeugs, das am geeignetsten eine zweiteilige Form ist, sind Zylinderflächen, die z. B. auf der Drehbank erzeugt werden können. Ist andererseits das Nabenstück ebener Bauart, so können die Befestigungsflächen der Schaufel eben gestaltet werden. In beiden Fällen können ein und dieselben Werkzeuge, also die Formen für sämtliche Schaufelgrößen einer Gebläsereihe Verwendung finden. Beim Herstellen von Schaufelrädern zu verschiedenen Zwecken kann man lediglich die das Blatt und/oder die Wurzel der schaufelformenden Formen dem jeweiligen Zweck entsprechend auswechseln. Da die Ha* Blatt b/w. die Blattwurzcl der schaufelformenden Teile der Vorrichtung im Verhältnis zueinander verdrehbar sind, während beide Teile der Schaufel gleichzeitig in den formenden Teilen eingespannt sind, läßt sich der Schaufel jeder beliebige, dem jeweiligen Zweck entsprechende Schaufelwinkel geben.

tst die Drehrichtung der Formeinrichtungen umkehrbar, lassen sich mit ein und derselben Vorrichtung sowohl linksgängige als auch rechtsgängige Schaufelradschaufeln herstellen.
Die Erfindung wird im folgenden an H<nd schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil des Schaufelrads eines Axialgebläses in Ansicht von der Liifteintrittsrichtung her, Fig. 2 eine Schaufel nach Fig. I in der Seitenansieht,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Schaufel nach Fig. 1 in Ansicht von der Nabe her,

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung einer

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Schaufel nach F i g, 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,

F i g. 5 eine Vorrichtung nach F i g. 4 in Draufsicht und

F i g. 6 die den Blatteil der Schaufel formende Farm in einer Vorrichtung nach Fig.4 vom Ende der Vorrichtung aus gesehen.

In F i g. 1 ist das Nabenstück 1 des Schaufelrads zu sehen, an dem durch Punktschweißen, Schweißen oder Vernieten die Schaufeln 2 befestigt sind, von denen in der Figur nur zwei gezeigt sind. Der in F i g. 1 teilweise gestrichelte Linienzug abcdejg gibt die Form des Schaufelrohlings vor dessen Formung mittels der Vorrichtung nach der Erfindung an. Die voll ausgezogene Linienfigur abc'd'e'fg wiederum {ibt die nach einem Verfahren nach der Erfindung jic-formte Schaufel nach erfolgtem Formen wieder. Der Teil c'd'e'fh der Schaufel ist als Blatteil der Schaufel zu verstehen, dem in der Form eine strömungstechnisch günstige Gestalt, z. B. die Form einer Zylinderfläche gegeben worden ist. Der Teil abhg der Schaufel wiederum ist als Befestigungsfläche der Schaufel zu verstehen, die in diesem Fall eine ebene Flache ist und die am Nabenstück 1 befestigt wird. Die Teile bc'h und gj'h der Schaufel sind zwischen dem Blatteil und der Befestigungsfläche der Schaufel verbleibende Teile der Blechfläche, die annähernd dreieckige Gestalt haben und die beim Verdrehen der Formen zueinander eine Drehung im Verhältnis zur Ebene der Befestigungsfläche um einen dem Schaufelwinkel \ entsprechenden Winkel erfahren. In F i g. 3 ist die Projektion der Schaufel in Ansicht von der Nabe her gezeigt, und darin ist der Schaufelwinkel λ angezeigt, unter dem also der Winkel zwischen der zum Profil des Wurzelteils des Blatts gezogenen Sehne und der Befestigungsebene verstanden wird.

Die in F i g. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung hat zum Formen der Schaufeln eine zweiteilige Form 3, 3a. wclcjie den Bereich c'd'e'fh (Fig. 1) des Schaufelblatts formt. Tn Fig. 4 sind die Form 3, 3a und die Schaufel 2 im Schnitt dargestellt. In F i g. 6 ist die Form 3, 3a in Ansicht vom Ende der Vorrichtung gezeigt, und darin ist zwischen den Formhälften 3 und 3a der Spalt 10 zu sehen, in welchem der genannte Blatteil der Schaufel seine Gestalt erhält. In der Ausführungsform nach F i g. 4 ist die untere Form 3 a an einem unteren Fuß 6 und die obere Form 3 an einem in vertikaler Richtung beweglichen Tisch 7 befestigt. Diesen Tisch 7 bewegt z. B. ein hydraulischer Zylinder 8 mit Kolben 9,

Weiterhin gehört zur Vorrichtung eine Verdrehkluppe 4, die am werkstückseitigen Ende eine Nut 5 hat. Die Verdrehkluppe ist in axialer Richtung mit Hilfe des Zylinders 13 verschiebbar, der den Kolben 14 besitzt. Die axiale Bewegung der Verdrehkluppe 4

to wird von den Lagern 11 und 12 gesichert. Die in F i g. 5 durch gestrichelte Linien wiedergegebene Lage der Verdrehkluppe 4 entspricht der eigentlichen Arbeitsstellung. Die Verdrehkluppe ist fernerhin um ihre Achse mittels eines an ihr befestigten Arms 15 und eines diesen Arm bewegenden Zylinders 16 mit Kolben 17 drehbar.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist äußerst einfach. Der Blatteil cdef des aus Blech zugeschnittenen Schaufelrohlings 2 wird auf die Formhälfte 3 a auf-

ao gelegt, und der Rohling wird mit Hilfe der oberen Form 3 in die Gestalt des Spalts 10 zum Einschluß der 3efestigungsflHche abhg des Schaufelrohlings verschoben. Die Verdrehkluppe 4 wird mit Hilfe des Arms 15 und des Zylinders 16 um ihre Längsachse gedreht, bis der gewünschte Schaufelwinkel erreicht ist. Die Bewegung des Kolbens 17 ist einstellbar; auf diese Weise sind verschiedene, dem jeweiligen Zweck entsprechende Schaufelv/inkel der geformten Schaufelfläche erzielbar. Die Verdrehkluppe 4 kann mit Organen versehen werden, mittels welcher der Drehsinn umgekehrt werden kann, wobei mittels der Vorrichtung Schaufeln sowohl für rechts- als auch für linksgängige Schaufelräder hergestellt werden können.

Mittels sehr einfacher Werkzeuge der oben beschriebenen Art, also mittels Formen, können somit aus Blech gefertigte Schaufeln für Schaufelräder in vielen Formen und Größen hergestellt werden, denen mit ein und derselben Vorrichtung der einem jeden Schaufelradtyp entsprechende Schaufelwinkel« gegeben werden kann.

Der Spalt 10 in der Preßform 3, 3a kann auch die Gestalt einer anderen strömungstechnisch günstigen Fläche haben. Die Form der Verdrehkluppe kann gleichfalls eine zweiteilige Form sein, die jedoch gegebenerweise im Verhältnis zur Form 3, 31 drehbar sein muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schaufelradschaufeln für Axialströmungsmaschinen, bei dem aus einem einstückigen Blechrohling Blatt und Blattwurzel der Schaufeln in die gewünschte Gestalt geformt werden -and dem Blatt ein Drall gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß man Blatt und Blattwurzel jeweils für sich formt und anschließend in diesem Einspannzustand gegenseitig verdreht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch zwei getrennte Formeinrichtungen (3; 3a; 4) für das Blatt und uie Blattwurzel einer Schaufel (2), die um den Schaufelwinkel gegeneinander verdrehbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung der Formeinrichtungen umkehrbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blatt-Formeinrichtung (3; 3 a) eine zweiteilige Preßform ist und die Blattwurzel-Formeinrichtung (4) als Formgebungselement eine Nut (5) aufweist, die unter Formgebung aut die Blattwurzel aufschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach A.ispruc", 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattwurzel-Formeinrichtung (4) vorzugsweise liydrau.isch gegenüber der Blatt-Formeinrichtung drehbar ist.