Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Bindung zwischen Schaufeln von Dampf- und Gasturbinen mittelst Bindedraht und Zwischenstücken. Schaufeln von Gas- und Dampfturbinen werden häufig unter sich mit Drähten ver bunden, um. sie so gegenseitig abzustützen und dadurch die Schwingungszahl der Be- s:chauflung zu erhöhen. Die Verbindung der Schaufeln mit den Bindedrähten geschieht dabei entweder unmittelbar durch Verlöten oder auch mittelbar durch Zwischenstücke.
Die Verbindung durch Löten hat bei Stahlschaufeln den Nachteil, dass deren all fällige thermische Behandlung (Vergütung) beeinträchtigt wird; hierzu kommt bei ge wissen Nickelstählen noch die Gefahr der Lötrissigkeit und bei rostfreien Chromnickel- tählen der Umstand, dass sie überhaupt sehr schwer und unsicher zu löten sind.
Als mittelbare Verbindungen durch Zwi- chenstücke wurden schon solche vorgeschla gen, bei welchen die Verbindung des Zwi- ,#(,benstiiekes (einer auf den Draht gescho- 1@Pnen Hülse) mit dem Draht durch Löten, < liejenio-e mit der Schaufel durch rimbördeln des Zwischenstückes erfolgen soll. Oder -es sollte das Zwischenstück Draht und Schau fel durch Keilwirkung verbinden, indem die keilförmig ausgebildete, geschlitzte Hülse zwischen Draht und Schaufel geklemmt und in dieser Lage durch Aufbiegen der Enden an der Schaufel gesichert wurde.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass Verbindungen dieser Art durch Klemmen oder Verkeilen bei vorkommenden Schwingungen sich rasch lösen, das heisst dass dieselben nicht fest und dauerhaft genug sind.
Nach Massgabe der vorliegenden Erfin dung wird -deshalb dieses Verklemmen oder Verkeilen und das Verlöten durch eine rich tige Vernietung ersetzt, bei welcher durch einen einzigen Nietvorgang das Zwischen stück gleichzeitig nach aussen mit der Schau fel und nach innen mit dem Bindedraht ver nietet und damit dauernd fest verbunden wird. Für die Massenherstellung von Bin dungen wird nach -diesem Verfahren eine äusserst gute, schnell herstellbare und bil lige Bindung geschaffen.
Man kann zu diesem Zwecke, wie Fig. 1 beispielsweise zeigt, als Zwischenstück ein geteiltes oder ungeteiltes Büchschen a ver wenden, das passend zwischen Schaufel b und Draht c geschoben wird und dessen Länge in unvernietetem Zustand allseitig etwas länger ist als die Dicke der Schaufel b. Dieses Büchschen kann dann von der offenen Seite der Beschauflung her vermit telst der den Draht c umschliessenden zweitei ligen, durch eine Zange e zusammengepressten Matrizen d vernietet werden.
Um die Zange zwischen zwei Schaufel reihen einführen zu können, ist es zweck mässig, deren Maul rechtwinklig abzukröp- fen. Für grosse Schaufelprofile, bei denen eine Nietung von Hand nicht mehr möglich ist, verwendet man besser eine mechanisch durch ein Druckmittel betätigte Vorrichtung, mit je einem mit einem Kolben, bezw. dem zu gehörigen Zylinder mittelbar oder unmittel bar verbundenen Zangenteil.
Bei Verwendung eines zu harten Binde drahtes geht die Verdrängung des Materials bei der Nietung vorzugsweise nach aussen, so dass zwar eine feste Verbindung mit der Schaufel, dagegen oft eine ungenügende mit dem Draht entsteht. Es besteht dabei sogar die Gefahr einer zu starken zusätzlichen Spannung in der Schaufel infolge zu starken Druckes im Loch. Dies kann durch Ver wendung eines weichen Drahtes gemildert werden, der bei der Vernietung etwas ein gedrückt wird, so dass die Verdrängung des Materials der Ringniete nach innen und nach aussen vor sich geht.
Man kann den gleichen Zweck auch durch Verwendung eines an und für sich bekann ten Bimetalldrahtes erreichen, der aus einer Stahlseele mit aufgezogenem Kupfer- oder Messingmantel besteht, mit dem Vorteil eines grösseren Widerstandsmomentes gegenüber einem ganz aus weichem Material bestehen den Bindedraht.
Noch besser wird die Verbindung, wenn man statt eines massiven Drahtes c ein Röhr- chen f (Fig. 2) als Bindedraht verwendet, da man dann ausser der bleibenden auch eine elastische Deformation des Bindegliedes er reicht, wie dies auch bei der Schaufel der Fall ist. Diese elastische Rückwirkung von Schaufel und Binderöhrchen hält die Ver bindung unter Spannung und vermindert so die Lösbarkeit weiterhin.
Will man den vorgenannten Vorteil voll ausnutzen und doch nicht den dem Loch ent sprechenden Querschnitt verlieren, so kann man in das Röhrchen einen um die ge wünschte Deformation des Röhrchens dün neren Draht g einführen, der die Deforma tion des Röhrchens limitiert und an die Ver steifung der Schaufeln beiträgt. Dabei kön nen Röhrchen und Draht aus verschiedenem Material sein.
Die vollständig ringförmige Vernietung des Zwischengliedes bedeutet eine gewisse Komplikation insofern, als sie die Verwen dung von den Draht vollständig umschlie ssenden Matrizen erfordert, welche naturge mäss zweiteilig sein und vor jeder Nietung über den Draht geschoben werden müssen. Versuche haben gezeigt, dass auch eine teil weise Umnietung den gewünschten Zweck erreichen lässt und dass damit eine wesent liche Vereinfachung und Verbilligung des Nietvorganges erzielt wird.
Es genügt nach diesen Versuchen, wenn man die Nietzange wie Fig. 3a zeigt, maulförmig ausbildet, so dass sie sich von einer Seite her über den Draht schieben lässt, worauf man die Nie tunh ohne Zwischenlage von den Draht um schliessenden Matrizen vornimmt. Es wird dann allerdings nur der in der Zeichnung 3b schraffierte Teil h der Büchse a vernietet. während der übrige Teil unvernietet etwas vorsteht. Dies hat jedoch nichts auf sich, da dieser unvernietete Teil im Windschatten des Drahtes steht und deshalb den Strö mungswiderstand des Drahtes nicht erhöht.
Als Zange für die Vernietung des Zwi schenstückes verwendet man für kleinere Profile vorteilhaft eine Zange k mit mehr facher Übersetzung, welche das Nieten von Fland erlaubt. Für grosse Profile verwendet man besser eine mechanisch durch ein Druckmittel be tätigte Vorrichtung, bei welcher der eine Teil der Zange mit einem Kolben, der an dere mit dem zugehörigen Zylinder verbun den ist. Selbstverständlich kann auch hier, wenn nötig, eine Übersetzung zwischenge schaltet werden.
Eine besonders zweckmässige Form der Lange zeigt Fig. 4 in Draufsicht, wobei die Zangengriffe geschnitten sind. Der aktive Teil ni, und n der Zange ist so um 90 ab- p.c#kröpft, dass man mit der Zange bequem zwischen zwei Reihen o und p eines beschau- f4ten Rotors einfahren kann.
Method and device for producing the bond between the blades of steam and gas turbines by means of tie wire and spacers. Blades of gas and steam turbines are often connected to each other with wires to. so that they support each other and thereby increase the number of vibrations of the blades. The connection of the blades with the binding wires is done either directly by soldering or indirectly by means of spacers.
In the case of steel blades, the connection by soldering has the disadvantage that any thermal treatment (remuneration) thereof is impaired; In addition, with certain nickel steels there is also the risk of cracking soldering and with stainless chrome-nickel steels the fact that they are very difficult and unsafe to solder.
Indirect connections by means of spacers have already been proposed in which the connection of the space (a sleeve attached to the wire) to the wire by soldering, or by means of a shovel Or the intermediate piece should connect wire and blade by wedge effect by clamping the wedge-shaped, slotted sleeve between the wire and the blade and securing it in this position by bending the ends on the blade.
Practical tests have shown that connections of this type by clamping or wedging when vibrations occur are released quickly, which means that they are not strong and durable enough.
According to the present invention, this jamming or wedging and soldering is replaced by a correct riveting, in which the intermediate piece is riveted outwards with the blade and inwards with the binding wire at the same time and thus permanently is firmly connected. For the mass production of bindings, an extremely good, quickly producible and cheap binding is created using this process.
For this purpose, as shown in FIG. 1, for example, a split or undivided bushing a can be used as an intermediate piece, which is slid between blade b and wire c and the length of which is slightly longer on all sides than the thickness of blade b when not riveted . This little sleeve can then be riveted from the open side of the blading by means of the two-part dies d which surround the wire c and which are pressed together by pliers e.
In order to be able to insert the pliers between two rows of blades, it is advisable to bend their jaws at right angles. For large blade profiles where riveting by hand is no longer possible, it is better to use a device operated mechanically by a pressure medium, each with one with a piston, respectively. the pliers part connected directly or indirectly to the associated cylinder.
If a binding wire that is too hard is used, the material is displaced towards the outside during riveting, so that there is a firm connection with the shovel, but often an inadequate connection with the wire. There is even the risk of excessive additional tension in the blade due to excessive pressure in the hole. This can be alleviated by using a soft wire, which is pressed in a little when riveting, so that the material of the ring rivets is displaced inwards and outwards.
You can achieve the same purpose by using a bimetal wire known per se, which consists of a steel core with a drawn copper or brass jacket, with the advantage of a greater section modulus compared to an entirely made of soft material, the binding wire.
The connection is even better if, instead of a solid wire c, a small tube f (Fig. 2) is used as the binding wire, since in addition to the permanent one, an elastic deformation of the connecting link is also achieved, as is the case with the shovel is. This elastic reaction of the shovel and binding tube keeps the connection under tension and thus further reduces the releasability.
If you want to take full advantage of the aforementioned advantage and still not lose the cross section corresponding to the hole, you can insert a thinner wire g by the desired deformation of the tube into the tube, which limits the deformation of the tube and stiffening it of the shovels. The tube and wire can be made of different materials.
The completely ring-shaped riveting of the pontic means a certain complication in that it requires the use of matrices that completely enclose the wire, which of course have to be in two parts and must be pushed over the wire before each riveting. Tests have shown that even a partial riveting can achieve the desired purpose and that this makes the riveting process much easier and cheaper.
After these experiments, it is sufficient if the rivet pliers are designed to be mouth-shaped, as shown in FIG. 3a, so that they can be pushed over the wire from one side, whereupon the dies surrounding the wire are never placed in between. Then, however, only the hatched part h of the sleeve a in the drawing 3b is riveted. while the rest of the unriveted part protrudes somewhat. However, this has nothing to do with it, since this unriveted part is in the slipstream of the wire and therefore does not increase the flow resistance of the wire.
As a pair of pliers for riveting the inter mediate piece is advantageously used for smaller profiles a pair of pliers k with multiple translation, which allows riveting of Fland. For large profiles it is better to use a device operated mechanically by a pressure medium, in which one part of the pliers is connected to a piston that is connected to the associated cylinder. Of course, a translation can also be interposed here if necessary.
A particularly useful shape of the length is shown in FIG. 4 in plan view, the pliers handles being cut. The active part ni, and n of the tongs is offset by 90 p.c # that the tongs can comfortably move in between two rows o and p of an inspected rotor.