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HON. CHARLES ALGERNON PARSONS
PERFECTIONNEMENTS DANS LA FABRICATION DE FEUILLARDS .
METALLIQUES CONVENABLES POUR FORMER DES AILETTES DE TURBINES Cette invention se rapporte à la fabrication de feuillards métalliques et s'applique spécialement au laminage de feuillards par un procédé d'extension, tel que celui qu'on utilise pour le- laminage d'ailettes de turbines.
Dans le cas particulier d'ailettes de turbines à réaction, formées d'une pièce avec leurs racines par un procédé de laminage, la pièce brute ou billette, a une portion formant racine, se rap- prochant de la forme finale et une partie-queue à étendre et façon- ner par le laminage pour former la saillie lamellaire qui constitue l'ailette proprement dite. Si comme c'est le cas ordinaire, la par- tie formant ailette de la billette reçoit, pour la commodité, une section rectangulaire ou autre, de forme simple, on constate que les ailettes se courbent d'un coté pendant le laminage, à cause du plus grand allongement de cette partie de la billette qui fournit le bord le plus mince.
Quand les feuillards sont laminés en grandes longueurs, on ne rencontre aucune difficulté à établir des guides pour les tenir droits, mais avec de petites longueurs et spécialement dans le cas déjà mentionné, où. chaque ailette fait pièce avec sa racine, il ne peut pratiquement être question d'un tel guidonnage.
L'objectif principal de la présente invention est de surmonter
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de pareilles difficultés.
Dans ce but: l'invention consiste principalement dans un procédé de fabrication de feuillards métalliques de profil asymétrique avec ou sans base venue d'une pièce, d'une section transversale différente telle qu'on l'emploie pour l'ailettage de turbines, suivant lequel la pièce brute ou billette reçoit une courbure initiale de sorte que l'allongement inégal des différentes parties du profil asymétrique pendant le procédé actuel d'extension, tel que le laminage, amène le feuillard à se redresser ou à devenir moins courbe.
Cette invention comprend aussi les procédés de fabrication de tels feuillards métalliques décrits ci-après et aussi les pièces brutes ou ébauches, desquelles de pareils feuillards sont produits, et les produits en résultant tels que les ailettes de turbines.
En se rapportant aux dessins ci-joints qui représentent sous forme diagrammatique un des types de l'invention: la figure 1 montre en traits pleins une ébauche ou billette d'ailette de turbine, convenable pour un rotor cylindrique et ayant une partie courbe formant ailette, l'ailette finie étant indiquée en pointillé. la figure 2 est une coupe sur la ligne 2-2 de la fig. 1, tandis que la figure 3 représente une forme d'ébauche modifiée pour un rotor conique.
En donnant à l'invention son effet suivant la forme indiquée, utilisée à titre d'exemple, dans la fabrication d'ailettes de tur- bine à réaction, l'ébauche ou la billette (voir fig.l et 2) a une base rectangulaire formant racine a d'une épaisseur uniforme et une queue formant l'ailette b, de section transversale rectangulaire, faisant saillie sur un côté de la base et de la même épaisseur.
La portion formant ailette b de l'ébauche, au lieu de coïncider en direction avec l'ailette finie, est courbée dans son ensemble (voir tracé en traits fermes fig. 1), vers le côté où se trouvera le bord le plus mince de l'ailette finie. Une telle ébauche courbe peut être laminée par intervalle de la manière usuelle, le plan de courbure de la partie formant ailette de l'ébauche s'étendant dans ce qui est substantiellement le plan tangent commun des deux cylindres à inter-
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valle, à environ leur point d'opération...
Si la courbure initiale de.l'ébauche est convenablement choi- sie, l'allongement extra du côté de la partie formant ailette qui correspond au bord plus mince b' de l'ailette finie, amènera l'ébau- che à devenir moins courbe pour chaque opération de laminage et fi- nalement à devenir droite, comme indiquée par les traits pointillés de la fig. 1.
- L'ébauche comme décrit ci-dessus, avec base rectangulaire, convient pour des rotors ou stators cylindriques, mais la partie formant racine peut être modifiée, comme il est indiqué à a' dans la fig. 3, pour la rendre convenable pour des rotors ou stators coniques ou d'autres constructions.
Nous désirons faire'comprendre que l'invention peut s'appliquer à d'autres usages que la fabrication d'ailettes de turbinesµ tandis que le détail des procédés comme décrit ci-dessus, peut être varié pour s'adapter à des cas particuliers.
REVENDICATIONS
Ayant maintenant décrit en détail et précisé la nature de notre invention et la manière suivant laquelle elle doit être exécu- tée, nous déclarons revendiquer la propriété: 1) D'un procédé de fabrication de feuillards métalliques de section transversale asymétrique, avec ou sans une base venue d'une pièce de section différente, telle qu'on en emploie pour des ailettes de turbine, suivant lequel l'ébauche ou billette reçoit une cour- bure initiale telle que l'allongement inégal des différentes par- ties de la section asymétrique, pendant le procédé actuel d'allon- gement, soit le laminage, amène le feuillard à se redresser ou à devenir moins courbe.
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HON. CHARLES ALGERNON PARSONS
IMPROVEMENTS IN THE MANUFACTURING OF STRIPES.
METALS SUITABLE FOR FORMING TURBINE FINS This invention relates to the manufacture of metal strips and is especially applicable to the rolling of strips by an extension process, such as that used for the rolling of turbine fins. .
In the particular case of reaction turbine fins, integrally formed with their roots by a rolling process, the blank or billet has a root portion, approximating the final shape and a part- tail to be extended and shaped by rolling to form the lamellar protrusion which constitutes the fin proper. If, as is the ordinary case, the fin portion of the billet receives, for convenience, a rectangular or other section of simple shape, the fins are found to bend to one side during rolling, to because of the greater elongation of that part of the billet which provides the thinnest edge.
When the strips are rolled into great lengths, there is no difficulty in establishing guides to keep them straight, but with short lengths and especially in the case already mentioned, where. each fin is part of its root, there can hardly be any question of such guidance.
The main objective of the present invention is to overcome
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such difficulties.
For this purpose: the invention consists mainly in a method of manufacturing metal strips of asymmetric profile with or without a base coming from one piece, of a different cross section such as is used for the finning of turbines, wherein the blank or billet receives an initial curvature so that the uneven elongation of different parts of the asymmetric profile during the current stretching process, such as rolling, causes the strip to straighten out or become less curved.
This invention also includes the methods of manufacturing such metal strips described below and also the blanks or blanks, from which such strips are produced, and the resulting products such as turbine blades.
With reference to the accompanying drawings which represent in diagrammatic form one of the types of the invention: Figure 1 shows in solid lines a blank or billet of a turbine blade, suitable for a cylindrical rotor and having a curved portion forming a blade , the finished fin being indicated in dotted lines. FIG. 2 is a section on the line 2-2 of FIG. 1, while Figure 3 shows a modified blank form for a conical rotor.
By giving the invention its effect in the form indicated, used by way of example, in the manufacture of reaction turbine fins, the blank or the billet (see fig. 1 and 2) has a base rectangular root a of uniform thickness and a tail forming fin b, rectangular in cross section, protruding from one side of the base and of the same thickness.
The fin portion b of the blank, instead of coinciding in direction with the finished fin, is curved as a whole (see solid line drawing in fig. 1), towards the side where the thinnest edge of the blank will be located. finite fin. Such a curved blank may be interval-rolled in the usual manner, the plane of curvature of the fin portion of the blank extending into what is substantially the common tangent plane of the two interlocking rolls.
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valle, at about their point of operation ...
If the initial curvature of the blank is properly chosen, the extra elongation on the side of the fin portion which corresponds to the thinner edge b 'of the finished fin will cause the blank to become less curved. for each rolling operation and finally to become straight, as indicated by the dotted lines in fig. 1.
- The blank as described above, with rectangular base, is suitable for cylindrical rotors or stators, but the part forming the root can be modified, as indicated at a 'in fig. 3, to make it suitable for conical rotors or stators or other constructions.
We wish to understand that the invention can be applied to uses other than the manufacture of turbine fins, while the detail of the processes as described above can be varied to adapt to particular cases.
CLAIMS
Having now described in detail and clarified the nature of our invention and the manner in which it is to be carried out, we declare to claim the property: 1) Of a process for the manufacture of metal strips of asymmetric cross section, with or without a base formed from a piece of different section, such as is used for turbine blades, whereby the blank or billet receives an initial curvature such as the uneven elongation of the different parts of the asymmetric section , during the current stretching process, namely rolling, causes the strip to straighten out or become less curved.
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