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Die vorliegende Erfindung betrifft ein spanendes Fertigungsverfahren, insbesondere Räumverfahren, zur Herstellung von Aussparungen in einem Rotor einer Gasturbine, insbesondere einer Fluggasturbine.
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Richtungsangaben wie „Axial-“ bzw. „axial“, „Radial-“ bzw. „radial“ und „Umfangs-“ sind grundsätzlich auf die Maschinenachse der Gasturbine bezogen zu verstehen, sofern sich aus dem Kontext nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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Beim spanenden Bearbeiten von Rotoren werden in der Regel entlang des Umfangsrands des Rotors Aussparungen hergestellt. In diese Aussparungen können dann beispielsweise Schaufeln der Gasturbine eingesetzt werden. Der Rotor kann dabei insbesondere eine Laufschaufelscheibe sein und die Aussparungen können Laufschaufelaufnahmen sein. Die Abfolge von Aufnahmen und zwischen zwei benachbarten Aufnahmen verbleibenden Rotorabschnitten kann auch als Abfolge von Nuten und Höckern bezeichnet werden.
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Das spanende Bearbeiten des Rotors erfolgt in der Regel entlang der Axialrichtung. Dabei werden bei zunehmender radialer Tiefe einer Ausnehmung, tangentiale Kräfte auf einen benachbarten Rotorabschnitt, insbesondere Höcker ausgeübt, wobei eine Höckerabdrängung in Tangentialrichtung erfolgt. Um dieser Abdrängung der Höcker entgegenzuwirken, ist es bekannt, die Höcker durch Füllelemente abzustützen, wobei die Füllelemente in jeweilige Au s-sparungen eingesetzt werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein spanenden Fertigungsverfahren bereitzustellen, bei dem keine einzelnen Füllelemente eingesetzt bzw. wieder entfernt werden müssen. Anders ausgedrückt, soll der Fertigungsprozess optimiert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das spanende Fertigungsverfahren folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines zu bearbeitenden Rotors;
- Erstes spanendes Bearbeiten des Rotors zur Herstellung von ersten Aussparungen, die entlang dem Umfang des Rotors verteilt sind, wobei zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden ersten Aussparungen jeweils ein unbearbeiteter Rotorabschnitt belassen wird;
- Bereitstellen einer Stützvorrichtung mit einem ersten Stützring und einem zweiten Stützring, die durch mehrere Schraubverbindungen miteinander verbindbar sind;
- Anordnen des ersten Stützrings auf der einen axialen Seite des Rotors und Anordnen des zweiten Stützrings auf der anderen axialen Seite des Rotors, derart, dass die ersten Aussparungen und die unbearbeiteten Rotorabschnitte in Axialrichtung zwischen dem ersten Stützring und dem zweiten Stützring aufgenommen sind,
- Verbinden des ersten Stützrings und des zweiten Stützrings durch die Schraubverbindungen, wobei der erste Stützring und der zweite Stützring so zueinander ausgerichtet sind, dass durch jede erste Aussparung eine Schraubverbindung in Axialrichtung hindurch geht;
- nach dem Verbinden des ersten Stützrings und des zweiten Stützrings: zweites spanendes Bearbeiten des Rotors zur Herstellung von zweiten Aussparungen, wobei das zweite spanende Bearbeiten in den jeweiligen unbearbeiteten Rotorabschnitten zwischen zwei ersten Aus-sparungen erfolgt.
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Durch das erste spanende Bearbeiten werden an dem Rotor alle erste Aussparungen hergestellt, wobei zwischen benachbarten ersten Aussparungen jeweils ein nicht bearbeiteter Rotorabschnitt belassen wird, an dem zu einem späteren Zeitpunkt eine zweite Aussparung hergestellt werden kann. Mit anderen Worten wird also die Abfolge des spanenden Bearbeitens zur Herstellung von ersten und zweiten Aussparungen in Gruppen aufgeteilt: Bezogen auf eine Gesamtanzahl Aussparungen werden zunächst nur erste Aussparungen hergestellt, d.h. es wird bezogen auf die Gesamtanzahl jede erste, dritte, fünfte, etc. Aussparung als erste Aussparung ausgeführt. Diese ersten Aussparungen können bezogen auf die Gesamtanzahl an Aussparungen auch als Aussparungen mit ungeraden Nummern bezeichnet werden.
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Sobald alle ersten Aussparungen (mit ungeraden Nummern) hergestellt sind, wird die Stützvorrichtung mit dem ersten und dem zweiten Stützring am Rotor angebracht, wobei durch jede der ersten Aussparungen eine Schraubverbindung hindurch geht. Werden nun die beiden Stützringe mittels der Schraubenverbindungen in Axialrichtung zueinander hin gezogen, können nicht bearbeitete Rotorabschnitte, die im fertigen Zustand dann Höcker bilden, mittels Reibschluss gegen wirkenden Kräfte beim spanenden Bearbeiten der zweiten Aussparungen abgestützt werden. Dabei wird eine zweite Aussparung in Umfangrichtung immer zwischen zwei ersten Aussparungen angeordnet bzw. hergestellt. Entsprechend wird bezogen auf die Gesamtanzahl der Aussparungen jede zweite, vierte, sechste etc. Aussparung als zweite Aussparung ausgebildet. Diese zweiten Aussparungen können bezogen auf die Gesamtanzahl an Aussparungen auch als Aussparungen mit geraden Nummern bezeichnet werden.
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Durch das Anordnen einer jeweiligen Schraubverbindung durch jede erste Aussparung hindurch, kann von den beiden Stützringen lokal eine hohe Klemmkraft erzeugt werden, die auf die bereits zur Hälfte (erste Aussparungen) vorhandenen Höcker wirken, so dass diese Höcker mittels Reibschluss am Ausweichen in Tangentialrichtung gehindert werden beim spanenden Bearbeiten der zweiten Aussparungen. Es wird darauf hingewiesen, dass beim ersten spanenden Bearbeiten, also beim Herstellen der ersten Aussparungen keine Gefahr des Ausweichens bzw. Abdrängens von nicht bearbeiteten Rotorabschnitten kommt, weil zwischen zwei ersten Aussparungen noch sehr viel Material des Rotor vorhanden ist, so dass der Rotor in diesem Bereich noch ausreichend steif ist.
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Beim Herstellen einer zweiten Aussparung kann jeweils der erste Stützring oder/und der zweite Stützring auch spanend bearbeitet werden.
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Bezogen auf eine axiale Bewegungsrichtung eines Bearbeitungswerkzeug für das zweite spanende Bearbeiten kann der erste Stützring auf einer vorderen, insbesondere einlaufenden Seite angeordnet sein, und der zweite Stützring kann auf einer hinteren, insbesondere auslaufenden Seite angeordnet ist.
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Dabei kann beim Herstellen einer zweiten Aussparung der zweite Stützring spanend bearbeitet werden. Ist der zweite Stützring auf der auslaufenden Seite angeordnet, verhindert er das Ausbrechen von Material des Rotors, wenn die zweiten Aussparungen hergestellt werden.
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Nach dem Herstellen aller zweiten Aussparungen können der erste Stützring und der zweite Stützring vom Rotor entfernt werden. Im Rotor sind dann alle ersten und zweiten Aussparungen hergestellt und der Rotor mit den darin ausgeführten Aussparungen kann für weitere Schritte beim Zusammenbau einer Gasturbine bereitgestellt werden.
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Die Erfindung betrifft auch einen Rotor, insbesondere eine Laufschaufelscheibe, einer Gasturbine, insbesondere Fluggasturbine, mit mehreren in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinander folgenden ersten Aussparungen und zweiten Aussparungen, wobei die Aussparungen in dem Rotor durch das oben angegebene Fertigungsverfahren hergestellt sind.
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Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Stützvorrichtung für ein spanendes Fertigungsverfahren, insbesondere Räumverfahren zur Herstellung von Aussparungen in einem Rotor einer Gasturbine, insbesondere Fluggasturbine, wobei die Stützvorrichtung einen ersten Stützring und einen zweiten Stützring umfasst, wobei der erste Stützring und der zweite Stützring mittels mehrerer entlang des Umfangs verteilter Schraubverbindungen miteinander verbindbar oder verbunden sind, wobei der erste Stützring entlang der Umfangsrichtung Profil aufweist mit einer sich in Radialrichtung alternierend verändernden Höhe, derart dass der erste Stützring in Umfangsrichtung mehrere Radialflanschabschnitte aufweist, wobei zwischen zwei Radialflanschabschnitten jeweils ein Freiraum gebildet ist, und wobei der zweite Stützring entlang der Umfangsrichtung ein Profil aufweist mit einer im Wesentlichen gleichen Höhe, wobei in jedem Radialflanschabschnitt des ersten Stützrings eine erste Öffnung vorgesehen ist die mit einer jeweiligen zweiten Öffnung im zweiten Stützring fluchtend angeordnet ist oder angeordnet werden kann, derart dass an jedem Radialflanschabschnitt eine Schraubverbindung angeordnet werden kann.
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Der erste Stützring und der zweite Stützring können dazu eingerichtet sein, an einem Rotor einer Gasturbine angebracht zu werden, wobei ein Abstand der Radialflanschabschnitte des ersten Stützrings in Umfangsrichtung so gewählt ist, dass jeder Radialflanschabschnitt im angebrachten Zustand der Stützvorrichtung an dem Rotor, eine jeweilige im Rotor vorgesehene Aussparung abdeckt. Dies ermöglicht bezogen auf das oben beschriebene Fertigungsverfahren das Hindurchführen einer Schraubverbindung durch jede erste Aussparung und das klemmende Beaufschlagen von Rotormaterial (Teil eines späteren Höckers) benachbart zu jeder ersten Aussparung. Somit dient jeder Radialflanschabschnitt zusammen mit der Schraubverbindung und dem zweiten Stützring zur klemmenden Aufnahme und Abstützung des Rotors mit den ersten Aussparungen.
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Die Freiräume zwischen jeweils zwei Radialflanschabschnitten des ersten Stützrings können so dimensioniert sein, dass im angebrachten Zustand der Stützvorrichtung an dem Rotor, ein spanendes Bearbeitungswerkzug durch den Freiraum hindurch zum zu bearbeitenden Rotor führbar ist. Dies ermöglicht bezogen auf das oben beschriebene Fertigungsverfahren das Herstellen von zweiten Aussparungen in einem bisher unbearbeiteten Rotorabschnitt der in Axialrichtung hinter jedem Freiraum des ersten Stützrings liegt.
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Auch die Stützvorrichtung dient dazu, bei der spanenden Bearbeitung des Rotors, insbesondere nach dem Herstellen der ersten Aussparungen und vor dem Herstellen der zweiten Aussparungen, lokal eine hohe Klemmkraft mittels der Schraubverbindungen herzustellen, so dass ein tangentiales Ausweichen von unbearbeitetem Material, insbesondere von entstehenden bzw. teilweise schon vorhandenen Höckern, beim Herstellen der zweiten Aussparungen verhindert werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben.
- 1 zeigt in einer schematischen und vereinfachten Perspektivdarstellung einen Rotor, insbesondere eine Laufschaufelscheibe, nach dem Herstellen der ersten Aussparungen und vor dem Herstellen von zweiten Aussparungen, wobei an dem Rotor ein erster Stützring und ein zweiter Stützring angebracht sind.
- 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Rotors der 1 etwa entsprechend dem gestrichelten Rechteck II der 1.
- 3 zeigt in einem Prinzipschema das spanende Fertigungsverfahren anhand von 5 Teilschritten A bis E.
- 4 zeigt einen zur 2 ähnlichen vergrößerten Ausschnitt des Rotors nach dem Herstellen von zweiten Aussparungen.
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1 zeigt in einer vereinfachten und schematischen Perspektivdarstellung einen Rotor 10 einer nicht weiter dargestellten Gasturbine. Der Rotor 10 ist hier rein beispielhaft als Schaufelscheibe 10 einer Fluggasturbine ausgeführt. Der Rotor 10 weist eine Nabe 12 auf, die dazu eingerichtet ist, den Rotor auf einer (hier nicht dargestellten) Welle der Gasturbine zu lagern.
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Weitere Details des Rotors 10 werden nun unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert. Entlang eines Umfangrandes 14 des Rotors 10 sind bereits erste Aussparungen 16 ersichtlich. Die ersten Aussparungen 16 wurden dabei mittels eines ersten spanenden Bearbeitens des Rotors 10 hergestellt, was nachfolgend noch genauer beschrieben wird.
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In Umfangsrichtung UR ist jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden ersten Aussparungen 16 ein unbearbeiteter Rotorabschnitt 18 ersichtlich. Am Rotor 10 ist bezogen auf die Blickrichtung der 1 und 2 in Axialrichtung AR vorne einen erster Stützring 20 und axial hinten ein zweiter Stützring 22 angeordnet. Der erste Stützring 20 und der zweite Stützring 22 sind durch mehrere Schraubverbindungen 24 miteinander verbunden. Die Schraubverbindungen 24 sind hier beispielhaft als Schrauben-Mutter-Verbindung ausgeführt mit einer Schraube 24a und einer jeweiligen Mutter 24b. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, ist durch jede erste Aussparung 16 eine Schraubverbindung 24, insbesondere ein Schaft 24c der jeweiligen Schraube 24a, hindurchgeführt. Der erste Stützring 20, der zweite Stützring 22 und die Schraubverbindungen 24 bilden gemeinsam eine Stützvorrichtung 25. Die Stützvorrichtung 25 kann noch weitere Bauteile umfassen, die hier nicht im Detail erklärt sind bzw. nicht dargestellt sind. Beispielsweise können auch die Spannkeile 34 (2) der Stützvorrichtung 25 zugeordnet werden.
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Der erste Stützring 20 weist entlang der Umfangsrichtung UR ein Profil auf mit einer sich in Radialrichtung RR alternierend verändernden Höhe SH1 bzw. SH2. Hierdurch sind am ersten Stützring 20 entlang der Umfangsrichtung UR mehrere Radialflanschabschnitte 26 ausgebildet. Zwischen zwei Radialflanschabschnitten 26 ist jeweils ein Freiraum 28 gebildet. Der zweite Stützring 22 weist entlang der Umfangsrichtung UR ein Profil auf mit einer im Wesentlichen gleichen Höhe. Anders ausgedrückt, sind am zweiten Stützring 22 keine Radialflanschabschnitte vorgesehen, bzw. der gesamte zweite Stützring 22 bildet einen einzigen durchgehenden Flanschabschnitt. In jedem Radialflanschabschnitt 26 des ersten Stützrings 20 ist eine erste Öffnung 30 vorgesehen. Die ersten Öffnungen 30 sind in den 1 und 2 jeweils hinter den Köpfen der Schrauben 24a bzw. hinter Spannkeilen 34 verborgen und daher nicht sichtbar. Jede erste Öffnung 30 ist mit einer jeweiligen zweiten Öffnung 32 im zweiten Stützring 22 fluchtend angeordnet. Somit kann an jedem Radialflanschabschnitt 26 eine Schraubverbindung 24 angeordnet werden.
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Der erste Stützring 20 und der zweite Stützring 22 sind mittels der Schraubverbindungen 24 am Rotor 10 befestigt bzw. beaufschlagen den Rotor 10 klemmend. Der Rotor 10 ist bezogen auf die Axialrichtung AR insbesondere zwischen den Radialflanschabschnitten 26 des ersten Stützrings 20 und dem zweiten Stützring 22 aufgenommen bzw. eingespannt. Dabei decken die Radialflanschabschnitte 26 des erste Stützrings jeweils eine axial vordere Öffnung einer jeweiligen ersten Aussparung 16 ab und liegen in Umfangsrichtung links und rechts der ersten Aussparung 16 an einem Randbereich 36 eines benachbarten unbearbeiteten Rotorabschnitts 18 an. Durch die Schraubverbindungen 24 und die beiden Stützringe 20, 22 kann lokal eine wirksame Verspannung des Rotors 10 erreicht werden, so dass beim spanenden Bearbeiten der unbearbeiteten Rotorabschnitte 18 zum Herstellen von zweiten Aussparungen ein tangentiales Abdrängen von Randbereichen 36 vermieden werden kann, da die Randbereiche durch die beiden Stützringe 20, 22 reibschlüssig gehalten sind.
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Das Fertigungsverfahren wird nun unter Bezugnahme auf die 3 genauer erläutert. 3 ist eine rein schematische Prinzipdarstellung des Fertigungsverfahrens, wobei das Verfahren anhand von fünf dargestellten Teilschritten A bis E beispielhaft erläutert wird.
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Zunächst wird in einem Schritt A ein Rotor 10 bereitgestellt. Der Rotor 10 kann eine Rotorscheibe sein, etwa eine Schaufelscheibe einer Gasturbine, insbesondere einer Fluggasturbine. In der 3 ist der Rotor 10 in einer Draufsicht vereinfacht als ebenes Band dargestellt. Das Band erstreckt sich in Umfangsrichtung UR und Axialrichtung AR. Es sind keine Details des Rotors 10 dargestellt, insbesondere sind auch keine Krümmung bzw. Radien dargestellt.
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Im Rotor 10 sollen erste Aussparungen 16 und zweite Aussparungen 17 hergestellt werden, deren spätere Lage beim Schritt A strichpunktiert bzw. gestrichelt dargestellt ist. In Schritt A, sind also noch keine Aussparungen 16, 17 hergestellt, sondern die strichpunktierten bzw. gestrichelten Linien zeigen nur deren zukünftige Position.
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Nach dem Bereitstellen des Rotors 10 in Schritt A wird ein erster spanender Bearbeitungsschritt durchgeführt. Dieser Schritt ist in der 3 mit B bezeichnet. Während des ersten spanenden Bearbeitungsschritts B werden alle ersten Aussparungen 16 nacheinander durch spanendes Bearbeiten des Rotors 10 hergestellt. Das spanende Bearbeiten kann insbesondere ein Räumverfahren sein, das mittels eines geeigneten Räumwerkzeugs erfolgt, das in der 3 aber nicht dargestellt ist. Das spanende Bearbeiten bzw. Räumen erfolgt insbesondere entlang der Axialrichtung AR von einer axial vorderen Seite 40 des Rotors 10 zu einer axial hinteren Seite 42 des Rotors 10, wie dies durch die Pfeile BR angedeutet ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass in 2 die ersten Aussparungen 16 einfach als Unterbruch bzw. Lücken im Rotor 10 schematisch dargestellt sind. Es ist klar, dass die ersten Aussparungen 16 in Realität eine radiale Tiefe und eine Innenkontur mit einem Boden aufweisen. In der rein schematischen Darstellung zur Veranschaulichung des Fertigungsverfahrens wird aber auf eine Darstellung der Innenkontur bzw. des Bodens verzichtet.
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Wenn alle ersten Aussparungen 16 hergestellt sind, werden in Schritt C der erste Stützring 20 und der zweite Stützring 22 mittels der Schraubverbindungen 24 am Rotor 10 angebracht. Wie bereits oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben, weist der erste Stützring 20 Radialflanschabschnitte 26 auf. Die Radialflanschabschnitte weisen eine erste Öffnung 30 auf, durch die die Schraubverbindungen hindurch geführt sind. Der zweite Stützring 22 umfasst zweite Öffnungen 32, die jeweils fluchtend zu einer der ersten Öffnungen 30 angeordnet sind und durch die jeweils die Schraubverbindung 24 hindurch geführt ist. Die Öffnungen 30, 32 sind so zueinander angeordnet, dass die Schraubverbindungen 24 jeweils durch eine erste Aussparung 16 hindurch geführt sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schraubverbindungen 24, insbesondere ein Schaft 24c der Schrauben 24a zwar durch die ersten Aussparungen hindurch gehen bzw. sich durch diese hindurch erstrecken, von diesen bzw. deren Innenkontur aber nicht berührt bzw. geführt werden.
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Zwischen den Radialflanschabschnitten 26 sind Freiräume 28 am ersten Stützring 20 vorgesehen. Die Freiraume 28 sind so angeordnet, dass jeweils die unbearbeiteten Rotorabschnitte 18 in Axialrichtung AR zugänglich sind. Entsprechend kann in einem weiteren Schritt D ein zweites spanendes Bearbeiten, insbesondere Räumen, durchgeführt werden, um die zweiten Aussparungen 17 herzustellen. Beim Herstellen der zweiten Aussaprungen 17 wird jeweils auch der zweite Stützring 22 spanend bearbeitet. Das heißt, dass ein betreffendes Räumwerkzeug in Axialrichtung von axial vorne nach axial hinten durch den Rotor 10 und den zweiten Stützring 22 bewegt wird. Durch das Anliegen des zweiten Stützrings 22 an der axial hinteren Seite des Rotors 10, die in Bezug auf den Vorgang des Räumens als auslaufende Seite bezeichnet werden kann, wird verhindert, dass beim Herstellen der zweiten Aussparungen 22 ein Abreißen bzw. Ausfransen von Material an der auslaufenden Seite (axial hinteren Seite) des Rotors 10 auftritt.
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Nach dem Schritt D sind alle ersten Aussparungen 16 und alle zweiten Aussparungen 17 hergestellt. Nun kann in Schritt E die Stützvorrichtung 25 entfernt werden. Dabei werden insbesondere der erste Stützring 20, der zweite Stützring 22 und die Schraubverbindungen 24 entfernt, so dass der spanend bearbeitete Rotor 10 übrig bleibt, in dem erste und zweite Aussparungen 20, 22 im Wechsel angeordnet sind.
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Durch das erste spanende Bearbeiten werden an dem Rotor 10 also alle erste Aussparungen 16 hergestellt, wobei zwischen benachbarten ersten Aussparungen 16 jeweils ein nicht bearbeiteter Rotorabschnitt 18 belassen wird, an dem zu einem späteren Zeitpunkt eine zweite Aussparung 17 hergestellt werden kann. Mit anderen Worten wird also die Abfolge des spanenden Bearbeitens zur Herstellung von ersten und zweiten Aussparungen 16, 17 in Gruppen aufgeteilt: Bezogen auf eine Gesamtanzahl Aussparungen werden zunächst nur erste Aussparungen 16 hergestellt, d.h. es wird bezogen auf die Gesamtanzahl jede erste, dritte, fünfte, etc. Aussparung als erste Aussparung ausgeführt. Dies ist in der 3 durch entsprechende Zahlen (1), (3), ... in Klammern angedeutet. Diese ersten Aussparungen 16 können bezogen auf die Gesamtanzahl an Aussparungen auch als Aussparungen mit ungeraden Nummern bezeichnet werden.
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Sobald alle ersten Aussparungen 16 (mit ungeraden Nummern) hergestellt sind, wird die Stützvorrichtung 25 mit dem ersten und dem zweiten Stützring 20, 24 am Rotor 10 angebracht, wobei durch jede der ersten Aussparungen 16 eine Schraubverbindung 24 hindurch geht. Werden nun die beiden Stützringe 20, 22 mittels der Schraubenverbindungen 24 in Axialrichtung AR zueinander hin gezogen, können nicht bearbeitete Rotorabschnitte 18, die im fertigen Zustand dann Höcker bilden, mittels Reibschluss gegen wirkenden Kräfte beim spanenden Bearbeiten der zweiten Aussparungen 17 abgestützt werden. Dabei wird eine zweite Aussparung 17 in Umfangrichtung UR immer zwischen zwei ersten Aussparungen 16 angeordnet bzw. hergestellt. Entsprechend wird bezogen auf die Gesamtanzahl der Aussparungen jede zweite, vierte, sechste etc. Aussparung als zweite Aussparung 17 ausgebildet, was in der 3 durch die entsprechenden Zahlen in Klammern (2), (4), 6() angedeutet ist. Diese zweiten Aussparungen 17 können bezogen auf die Gesamtanzahl an Aussparungen auch als Aussparungen mit geraden Nummern bezeichnet werden.
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4 zeigt eine zur 2 ähnliche Darstellung, wobei in den in 2 unbearbeiteten Rotorabschnitten 18 die zweiten Aussparungen 17 ausgebildet sind mittels des beschriebenen Fertigungsverfahrens. Aus dieser Darstellung ist insbesondere eine Innenkontur 44 der zweiten Aussparungen 17 ersichtlich. Eine solche Innenkontur 44 umfasst einen Boden oder Grund 46 sowie (bezogen auf eine eingesetzte Schaufel) tragende oder nicht tragende Flanken 48. Eine Innenkontur 44 einer zweiten Aussparung 17 sieht im Wesentlichen gleich aus wie eine in den Figuren nicht klar ersichtliche Innenkontur einer ersten Aussparung 20. Üblicherweise sind die ersten Aussparungen 16 und die zweiten Aussparungen 17 gleich oder identisch ausgeführt, das heißt sie weisen die gleiche Innenkontur 44 auf. Die Formgebung der Innenkontur 44 ist. Die Darstellung der 2 entspricht im Wesentlichen dem Schritt D der 3. Es ist in dieser 4 auch ersichtlich, dass der zweite Stützring 22 spanend bearbeitet worden ist, was durch die gestrichelten Konturlinien angedeutet ist.
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Zusammenfassend kann das hier vorgestellte Fertigungsverfahren wie folgt beschrieben werden. Es wird zunächst jede zweite (im Sine von übernächste) Aussparung (Nut) spanend bearbeitet bzw. geräumt (das sind die ersten Aussparungen mit ungerader Nummer). Hier erfolgt eine Abstützung gegen Abdrängung in tangentialer Richtung durch ausreichende Steifigkeit des Materials zwischen zwei Aussparungen. Danach wird die Stützvorrichtung mit erstem und zweitem Stützring am Rotor angebracht, um die Höcker, die zwischen den Aussparungen entstehen, zu verspannen. Beim anschließenden spanenden Bearbeiten bzw. Räumen der zweiten Aussparungen (jeweils die Aussparungen mit gerader Nummer) ist eine Abstützung der Höcker gewährleistet über den Reibschluss an den Stirnflächen des Rotors und den Stützringen. Der zweite Stützring dient dabei zusätzlich zur Vermeidung von ausbrechendem Material, wenn die zweiten Aussparungen hergestellt werden. Elastische Höckerabdrängungen werden bei diesem Fertigungsverfahren also verhindert durch die Räumabfolge 1-3-5... (Aussparungen mit ungeraden Nummern = erste Aussparungen) und danach 2-4-6... (Aussparungen mit geraden Nummern = zweite Aussparungen) und zwischenzeitliches Verspannen des Rotors mittels der Stützringe.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rotor
- 12
- Nabe
- 14
- Umfangsrand
- 16
- erste Aussparung
- 17
- zweite Aussparung
- 18
- unbearbeiteter Rotorabschnitt
- 20
- erster Stützring
- 22
- zweiter Stützring
- 24
- Schraubverbindung
- 24a
- Schraube
- 24b
- Mutter
- 24c
- Schaft
- 25
- Stützvorrichtung
- 26
- Radialflanschabschnitt
- 28
- Freiraum
- 30
- erste Öffnung
- 32
- zweite Öffnung
- 34
- Spannkeil
- 36
- Randbereich
- 40
- axial vordere Seite
- 42
- axial hintere Seite
- 44
- Innenkontur
- 46
- Grund bzw. Boden
- 48
- Flanke
