DE2659190C2

DE2659190C2 - Tragvorrichtung für ein Modell für Präzisionsgießverfahren

Info

Publication number: DE2659190C2
Application number: DE2659190A
Authority: DE
Inventors: Edward George Rocky Hill Conn. Day
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1976-01-05
Filing date: 1976-12-28
Publication date: 1985-12-12
Also published as: DE2659190A1; GB1518250A; CA1064673A; NO148213B; FR2336997B1; SE421494B; NO148213C; BE850075A; NO764367L; FR2336997A1; US4062396A; SE7614293L; JPS6055207B2; NL180486B; JPS5285018A; DK562676A; NL7614198A; NL180486C

Description

gegenüberliegend und fest in einem gegenseitigen Abstand anzuordnen, der durch die Länge des Modells bestimmt wird, wobei in diesem Fall die Tragvorrich-

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung der im 35 tung einen C-förmigen Tragarm hätte, an dem beide

Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art Modellhalter in festem Abstand voneinander ange-

Gasturbinenschaufeln od. dgl. werden hauptsächlich bracht wären.

durch ein bekanntes Präzisionsgießverfahren herge- Die Form und die Abmessung des Tragarms 3 und der stellt, bei welchem ein Wachsmodell mehrmals in eine Schenkel 4 der in F i g. 1 gezeigten Tragvorrichtung erkeramische Masse, z. B. eine Zirkoniummasse, getaucht 40 geben ein Joch 2 mit ausreichender Festigkeit und aus- und anschließend getrocknet wird, bis sich eine Schale reichendem Widerstand gegen Verformungen, nachdem geeigneter Dicke um das Modell gebildet hat Das mit es mit dem zweiten Modellhalter 6 verbunden ist. Das der Schale versehene Modell wird dann auf eine Tempe- Joch 2 kann aus einem Stück bestehen und zum Beispiel ratur erwärmt bei der das Wachs schmilzt und aus der aus Kunststoff oder Metall durch Spritzgießen herge-Schale herausfließt, so daß sich eine Schalenform ergibt. 45 stellt sein. Es kann aber auch aus einzelnen Teilen zu-Zur Herstellung einer Gasturbinenschaufel wird dann sammengesetzt sein, die miteinander verschraubt, verschmelzflüssiges Metall in die Schalenform gegossen, klemmt oder verschweißt sind.

das darin konventionell oder gerichtet erstarrt. Das Ein Griff 7 ist lösbar an dem Tragarm 3 befestigt oder

Wachsmodell muß eine genaue Nachbildung der Gas- einstückig mit diesem hergestellt. Der Griff 7 dient zum

turbinenschaufel sein, damit sich ein zufriedenstellendes 50 Erfassen der Tragvorrichtung 1 mit dem Modell 18

Gußstück herstellen läßt, d. h. jegliche Verformung des (F i g. 3) während der Herstellung einer Schalenform für

Wachsmodells, die sich in der um es herum herzustellen- Präzisionsgis ßvertahren. Der Griff 7 hat einen Knauf 8

den Schalenform und schließlich in der gegossenen Gas- und einen Flansch 9, damit er von einer Betätigungsvor-

turbinenschaufel zeigen würde, muß verhindert werden. richtung (nicht dargestellt) erfaßt werden kann. Der

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tragvorrichtung 55 Flansch 9 ist mit einemSchlitz 10 versehen, der die richti-

der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen ge Ausrichtung der Tragvorrichtung 1 in bezug auf die

Art zu schaffen, mit der sich Verformungen des Modells Betätigungsvorrichtung gewährleistet,

verhindern lassen. Der erste Modellhalter 5 kann an dem Tragarm 3

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pa- befestigt oder angeformt sein. Der Modellhalter 5 ge-

tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst 60 währleistet die erwünschte Ausrichtung des Modells 18.

Zum Herstellen eines Modells für Präzisionsgießver- Gemäß der Darstellung in F i g. 1 ist der Modellhalter 5 fahren wird in der Tragvorrichtung nach der Erfindung ein gerippter Zylinder, der sich von dem Tragarm 3 aus eine Modellform so angeordnet daß sich die Modellhal- in Richtung zu dem Modellhalter 6 erstreckt. Der Moter in den Formhohlraum erstrecken. Nach dem Gießen dellhalter 5 könnte stattdessen auch kegel- oder Standes Modells wird dieses an jedem Ende durch die Mo- 65 genförmig ausgebildet sein. Außerdem könnte der Modellhalter festgehalten. Wenn die Modellform von der dellhalter 5 auch als Vertiefung, Schlitz oder Loch in Tragvorrichtung entfernt ist, bleibt das Modell an der dem Tragarm 3 ausgebildet sein, wobei lediglich gc-Tragvorrichtung festgelegt, da es an den Modellhaltern währleistet sein müßte, daß der zum Gießen des Mo-

dells benutzte Werkstoff nicht aus der Vertiefung od. dgl. ausfließen kann. Zusätzlich zum Ausrichten und Festhalten des Modells 18 an einem Ende (F i g. 3) dienl der erste Modeühalter 5 als Gleithalter':ng, damit das Modell beim Abkühlen schrumpfen kann, ohne sich von der Tragvorrichtung 1 zu lösen.

Um die Modellhalter 5 und 6 einander gegenüberliegend in festem Abstand voneinander anzuordnen, der durch die Länge des herzustellenden Modells 18 bestimmt ist, ist der Modellhalter 6 an geeigneter Steile an den Schenkeln 4 durch Haltevorrichtungen 11 befestigt In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Modellhalter 6 aus einer Platte. Es sind aber andere Ausführungsformen möglich, die jeweils von dem herzustellenden Modell abhängig sind. Der Modellhalter 6 muß lediglich eine ausreichende Festigkeit aufweisen, damit er das Modell 18 während der Herstellung der .Schalenform unnachgiebig festhalten kann; er kann aus Kunststoff, Metall od. dgl. hergestellt sein. Die Haltevorrichtungen 11 können an dem Modellhalter 6 befestigt oder angeformt sein und aus Ansätzen, Klemmen, Stiften od. dgl. bestehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Modellhalter 6 parallel zu dem Modellhalter 5 ausgerichtet, in besonderen Fällen ist aber auch eine andere Ausrichtung ohne weiteres möglich.

Der Modellhalter 6 ist mit einer aufgerauhten Oberfläche 12 versehen, damit das Modell 18 besser an ihm haftet. Weiter sind Ansätze 13 an dem Modellhalter 6 vorgesehen, um das Modell 18 zusätzlich zu verankern.

Es ist häufig erwünscht, daß das Modell 18 beim Abkühlen gleichmäßig schrumpft. Das wird erreicht, indem der Querschnitt des Modells 18 auf dessen gesamter Länge im wesentlichen konstant gehalten wird. Hierfür kann ein Kern (nicht dargestellt) in den Formhohlraum 17 einer Modellform 15 (F i g. 2) eingeführt werden. Der Modellhalter 6 hat eine Öffnung 14, durch die ein solcher Kern in den Formhohlraum 17 eingeführt werden kann. Außerdem kann der Querschnitt des Modells 18 längs des Modollhalters 5 verringert werden, indem diesem Modellhalter eine geeignete Form und eine geeignete Länge gegeben werden.

Nachdem der Modellhalter 6 fest mit den Schenkeln 4 verbunden worden ist und einen festen und bestimmten Abstand von dem Modellhalter 5 aufweist, wird die Modellform 15 an der Tragvorrichtung 1 angebracht, so daß sich der Modellhalter 5 durch eine Öffnung 16 in den Formhohlraum 17 erstreckt, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Die Modellform 15 hat Abdichtungen (nicht dargestellt), um ein Herausfließen des Modellwerkstoffes aus dem Formhohlraum 17 dort zu verhindern, wo der Modellhalter 5 in den Formhohlraum 17 hineinragt und die Modellform 15 auf dem Modellhalter 6 aufsitzt. Die Modellform 15 kann aus mehreren miteinander verbindbaren Teilen bestehen, um das Anbringen der Modellform in der Tragvorrichtung 1 zu vereinfachen. Nach dem Anbringen der Modellform 15 in der Tragvorrichtung 1 wird ein Modell 18 in dem Formhohlraum 17, der die Form des zu gießenden Modells hat mit schmelzflüssigem Wachs gegossen. Der Modellhalter 5 und die Ansätze 13 an dem Modellhalter 6, die in den Formhohlraum 17 hineinragen, legen das Modell 18 an jedem Ende fest. Ein Modell mit einer angeformten Bodenplatte (nicht dargestellt) kann hergestellt werden, wenn die Modellform 15 mit einem entsprechend ausgebildeten Formhohlraum versehen ist, wobei dann das Modell an einem Ende durch den Modellhalter 5 und am anderen Ende mit seiner Bodenplatte durch den Modellhalter 6 festgelegt ist. Ein solches Modell wird bei Präzisionsgießverfahren mit gerichteter Erstarrung bevorzugt, insbesondere wenn es sich um automatisierte Gießverfahren handelt, bei denen eine Präzisionsgießschalenform mit ihrer Bodenplatte auf eine Kühlplatte aufgesetzt wird. Modelle mit angeformter Bodenplatte werden ebenso wie das in Fig.3 gezeigte Modell 18 durch Einspritzen von schmelzflüssigem Wachs in den Formhohlraum 17 hergestellt.

Der weiter oben erwähnte Kern wird in das Modell 18 eingebettet, indem er vor dem Einfüllen des schmelzflüssigem Modellwerkstoffes durch Einführen durch die Öffnung 14 in dem Formhohlraum 17 der Modellform 15 angeordnet wird. Solche Kerne werden insbesondere bei der Herstellung von Gasturbinenschaufeln mit Kühlmittelkanälen benutzt

Das gemäß der Darstellung in F i g. 3 an der Tragvorrichtung 1 angegossene Modell 18 ergibt sich, wenn die Modellform 15 entfernt wird. Das Modell 18 bleibt an den Modellhaltern 5 und 6 der Tragvorrichtung 1 festgelegt Das Modell 18 kann anschließend zusammen mit der Tragvorrichtung 1 durch Erfassen des Griffes 7 zur Herstellung einer Schalenform abtransportiert werden. Zum Herstellen der Schalenform wird die Tragvorrichtung 1 mit dem daran angegossenen Modell 18 mehrmals in eine keramische Masse getaucht und getrocknet. Das eingeschalte Modell wird dann von der eingeschalten Tragverrichtung durch Sägen od. dgl. getrennt, und das Wachs wird aus der Schalenform entfernt. Die Tragvorrichtung 1 kann dann gesäubert und erneut verwendet werden.

Bei Bedarf können mehrere Modelle einzeln in der Tragvorrichtung 1 gehaltert werden, indem mehrere Modellhalter 5 an dem Tragarm 3 vorgesehen werden, wobei jeder Modellhalter 5 einem herzustellenden Modell zugeordnet ist Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte werden dann solange wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Modellen an der Tragvorrichtung 1 hergestellt ist. Beispielshalber kann die Modellform 15 ein erstes Mal in der Tragvorrichtung 1 angebracht und ein erstes Modell gegossen werden. Anschließend wird die Modellform 15 entfernt und ein zweites Mal in der Tragvorrichtung 1 angebracht, so daß ein weiteres Modell gegossen werden kann. Das wird solange wiederholt, bis die Tragvorrichtung 1 mit der gewünschten Anzahl von Modellen versehen ist, die sie alle einzeln festhält.

Es ist auch möglich, mehrere Modelle an der Tragvorrichtung 1 anzugießen, indem alle Modelle über ein gemeinsames Eingußsystem mit einem gemeinsamen Trichter verbunden werden. Hierfür wird eine Modellform benutzt, deren Formhohlraum die gewünschte Anzahl von Modellen ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 angegossen ist Das an der Tragvorrichtung angegosse- Patentansprüche: ne Modell kommt lediglich mit der Modellform und nach deren Entfernen lediglich mit der keramischen

1. Tragvorrichtung für ein Modell für Präzisions- Masse in Berührung, in die es zusammen mit der Traggießverfahren, gekennzeichnet durch we- 5 vorrichtung eingetaucht wird. Das Modell ist deshalb nigstens ein Paar Modellhalter (5, 6), die an einem vor und während der Herstellung der Schalenform nur Tragarm (3) mit wenigstens einem Schenkel (4) in minimalen Belastungen ausgesetzt, weil es an beiden festlegbarem Abstand voneinander angeordnet sind Enden durch die Modellhalter festgelegt ist Durch die

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Tragverrichtung nach der Erfindung lassen sich Verforkennzeichnet, daß der eine Modelihalter (5) zapfen- io mungen des Modells also mit Sicherheit verhindern. Es förmig ist und sich vom Tragarm (3) in Richtung zu können außerdem mehrere Modelle einzeln an einer dem anderen Modellhalter (6) erstreckt Tragvorrichtung nach der Erfindung angegossen wer-

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- den, indem mehrere Paare Modellhalter an dieser vorkennzeichnet daß der eine Modellhalter (5) ein ge- gesehen werden.

rippter Zylinder ist 15 Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden

4. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- den Gegenstand der Unteransprüche,
kennzeichnet, daß der eine Modellhalter (5) eine in Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im foldem Tragarm (3) vorgesehene Vertiefung ist genden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be-

5. Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 schrieben. Es zeigt

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Mo- 20 F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Tragvorrichtung

dellhalter (6) eine Platte ist nach der Erfindung,

6. Tragvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- F i g. 2 die Tragvorrichtung mit einer Modellform, in kennzeichnet daß die Platte (6) eine aufgerauhte deren Formhohlraum die Modellhalter hineinragen, und Oberfläche (12) aufweist F i g. 3 die Tragvorrichtung mit einem an den Modell-

7. Tragvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da- 25 halten« angegossenen Modell.

durch gekennzeichnet daß die Platte (6) eine Ein- F i g. 1 zeigt eine Tragvorrichtung 1, die aus einem

führöffnung (14) für einen Kern aufweist Joch 2 besteht das einen Tragarm 3 mit einem Modell-

8. Tragvorrichtung nach einem der vorherigen halter 5 und Schenkel 4 aufweist, welche fest mit einem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Trag- Modeilhalter 6 verbunden sind. Eine nicht dargestellte arm (3) mit einem Griff (7) versehen ist 30 weitere Ausführungsform der Tragvorrichtung 1 bestünde darin, die beiden Modellhalter 5 und 6 einander