(19) |
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(11) |
EP 3 414 031 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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20.09.2023 Bulletin 2023/38 |
(22) |
Date de dépôt: 10.02.2017 |
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(86) |
Numéro de dépôt: |
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PCT/FR2017/050310 |
(87) |
Numéro de publication internationale: |
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WO 2017/137709 (17.08.2017 Gazette 2017/33) |
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(54) |
PROCÉDÉ DE FORMATION DE TROUS DE DÉPOUSSIÉRAGE POUR AUBE DE TURBINE ET NOYAU CÉRAMIQUE
ASSOCIÉ
VERFAHREN ZUR BILDUNG VON ENTSTAUBUNGSLÖCHERN FÜR EINE TURBINENSCHAUFEL UND ZUGEHÖRIGER
KERAMIKKERN
METHOD FOR FORMING DUST-REMOVAL HOLES FOR A TURBINE BLADE AND ASSOCIATED CERAMIC CORE
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorité: |
12.02.2016 FR 1651134
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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19.12.2018 Bulletin 2018/51 |
(73) |
Titulaire: SAFRAN |
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75015 Paris (FR) |
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Inventeurs: |
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- ROLLINGER, Adrien Bernard Vincent
77550 Moissy-Cramayel Cedex (FR)
- BECHELANY, Mirna
77550 Moissy-Cramayel Cedex (FR)
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(74) |
Mandataire: Cabinet Beau de Loménie |
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158, rue de l'Université 75340 Paris Cedex 07 75340 Paris Cedex 07 (FR) |
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Documents cités: :
WO-A1-2015/195110 FR-A1- 2 986 982
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FR-A1- 2 961 552 US-A1- 2010 303 625
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
Domaine de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte au domaine général des aubages de turbine de turbomachine,
et plus particulièrement aux aubes de turbine munies de circuits de refroidissement
intégrés réalisées par la technique de la fonderie à la cire perdue.
Art antérieur
[0002] De façon connue en soi, une turbomachine comporte une chambre de combustion dans
laquelle de l'air et du carburant sont mélangés avant d'y être brûlés. Les gaz issus
de cette combustion s'écoulent vers l'aval de la chambre de combustion et alimentent
ensuite une turbine haute pression et une turbine basse pression. Chaque turbine comporte
une ou plusieurs rangées d'aubes fixes (appelées distributeurs) alternant avec une
ou plusieurs rangées d'aubes mobiles (appelées roues mobiles), espacées de façon circonférentielle
tout autour du rotor de la turbine. Ces aubes de turbine sont soumises aux températures
très élevées des gaz de combustion, lesquelles atteignent des valeurs largement supérieures
à celles que peuvent supporter sans dommages ces aubes qui sont en contact direct
avec ces gaz, ce qui implique nécessairement d'assurer leur refroidissement en continu
par un circuit de refroidissement intégré qui, lorsqu'on souhaite assurer un refroidissement
efficace et précis sans augmenter significativement le débit d'air et sans pénaliser
les performances du moteur, comporte de multiples cavités. Les aubes creuses ainsi
formées sont fabriquées par le procédé de fonderie dit « à cire perdue » qui nécessite
le recours d'une pièce modèle ou noyau dont la surface extérieure correspond à la
surface interne de l'aube finie, comme décrit dans les demandes
FR2986982 ou
FR2961552 déposées au nom de la demanderesse.
[0003] L'air nécessaire au fonctionnement du moteur contient généralement diverses poussières
(en particulier du sable fin) qui peuvent s'accumuler dans les circuits de refroidissement
des aubes de turbine engendrant l'obturation des orifices d'évacuation en sortie des
cavités et menaçant ainsi l'intégrité de l'aube. Pour pallier ce problème, les aubes
de turbine sont équipées en sommet de cavité de trous de dépoussiérage calibrés, obtenus
par usinage de grande précision ou à partir de tiges de liaison en alumine ou en quartz
insérées dans le noyau céramique, et dont le rôle est de générer ces trous et de garantir
l'évacuation de ces particules après leur décochage (c'est-à-dire leur dissolution).
[0004] L'utilisation de ces tiges de liaison pose toutefois certains problèmes. Tout d'abord,
les tiges en alumine sont très difficilement éliminables par les solutions basiques
(ou dans les conditions de décochage standard des noyaux céramiques) et nécessitent
un temps de séjour important, une concentration en soude ou potasse très élevée et
des températures et pressions très élevées susceptibles d'être agressifs vis-à-vis
de l'alliage (corrosion sous contrainte). De même, les tiges de quartz présentent
une faible tenue mécanique pénalisant ainsi leur utilisation dans un procédé de fonderie
à cire perdue ou le noyau qui possède un coefficient de dilatation thermique (CTE)
différent et est aussi souvent de composition différente, subit plusieurs contraintes
mécaniques. Ensuite, l'utilisation de tiges n'est pas applicable dans tous les procédés
de fabrication de noyaux. Dans le cas par exemple des noyaux élaborés par fabrication
additive ou des noyaux obtenus par usinage dans un bloc céramique, les tiges ne peuvent
pas être encastrées dans le noyau au cours de la fabrication (contrairement au procédé
de moulage par injection). Enfin, l'utilisation de tiges n'est pas applicable à toutes
les géométries de noyaux notamment celles mettant en oeuvre des plaques fines dont
les tiges doivent alors épouser la forme.
[0005] En outre, l'assemblage de plusieurs noyaux céramiques se faisant généralement par
le pied et par la tête des noyaux (parties non fonctionnelles du noyau), l'excès de
matière résultant de la coulée (conséquence de l'assemblage des noyaux) doit être
éliminé lors de l'usinage de la baignoire qui nécessite le recours à diverses techniques
de rechargement (rebouchage) ou de brasage de plaques. Or ces plaques brasées ne sont
pas robustes (celles-ci peuvent se détacher et il peut donc être nécessaire de les
épaissir localement) et le rechargement n'est souvent pas précis (profondeur rebouchée
incertaine). Dès lors, le perçage des tiges de liaison formant les trous de dépoussiérage
s'avère particulièrement délicat car ce perçage calibré s'effectue à l'endroit rebouché
précédemment, avec donc un plus petit diamètre tout en respectant le minimum dimensionné
pour évacuer les débris. Les demandes
WO2015/195110 ou
US2010/303625 illustrent un tel perçage de tiges en céramique par EDM.
Objet et résumé de l'invention
[0006] La présente invention vise donc à pallier les inconvénients précités en proposant
un aménagement géométrique du noyau permettant d'obtenir simplement des trous de dépoussiérage
de façon plus fiable qu'actuellement et notamment sans nuire à la robustesse de ce
noyau. Un autre but est de supprimer l'opération finale de perçage de la baignoire
de l'art antérieur pour obtenir ces orifices.
[0007] A cet effet, il est prévu un noyau céramique utilisé pour la fabrication d'une aube
de turbine creuse de turbomachine selon la technique de la fonderie à la cire perdue,
ladite aube comportant des trous calibrés de dépoussiérage émanant d'un sommet d'au
moins une cavité et débouchant dans une baignoire de ladite aube, caractérisé en ce
que chacun desdits trous calibrés de dépoussiérage est formé dans une partie de noyau
d'une hauteur déterminée suffisante pour en garantir la tenue mécanique, ladite partie
de noyau comportant un orifice traversant d'axe perpendiculaire à un axe longitudinal
dudit trou calibré de dépoussiérage et délimitant de part et d'autre dudit orifice
traversant d'une part un cylindre de noyau d'un diamètre déterminé correspondant audit
trou de dépoussiérage à former et d'autre part un volume de noyau restant destiné
à être rebouché après coulée, de sorte que ledit trou calibré de dépoussiérage est
obtenu sans perçage et sans utilisation de tiges de liaison.
[0008] Ainsi, les trous de dépoussiérage peuvent être obtenus directement de la fonderie
par injection, fabrication additive ou usinage des noyaux céramique sans perçage ni
utilisation de tiges de liaison. Toute source possible de dilatation thermique différentielle
est supprimée, la tenue mécanique du noyau est améliorée et corrélativement les propriétés
mécaniques de l'aube sont ainsi maintenues. Avec ce noyau, l'opération d'usinage de
l'art antérieur devant prendre en compte des incertitudes contraignantes et pouvant
impacter de manière néfaste la géométrie des plaques d'un circuit multi-cavités est
aussi supprimée.
[0009] Selon le mode de réalisation envisagé, ladite partie de noyau peut former une partie
d'une colonne latérale destinée à créer une cavité latérale de ladite aube ou une
zone de liaison inter-cavités entre ladite au moins une cavité et ladite baignoire.
[0010] De préférence, sur une portion de noyau correspondant à ladite baignoire à créer,
il est prévu une zone en retrait pour permettre un centrage dudit orifice traversant
dans ladite zone de liaison, de sorte à garantir une meilleure tenue de ladite partie
de noyau lors de la coulée.
[0011] Avantageusement lorsque le dimensionnement de l'aube l'impose, ledit volume de noyau
restant comporte au moins un raidisseur latéral (deux raidisseurs lui donnant une
forme quadrilobée) dimensionné de manière à garantir une meilleure tenue de ladite
partie de noyau lors de la coulée.
[0012] L'invention concerne également le procédé de formation de trous calibrés de dépoussiérage
dans une aube de turbine creuse de turbomachine réalisée selon la technique de la
fonderie à la cire perdue au moyen d'un noyau céramique comme explicité précédemment
et toute turbine de turbomachine munie d'une pluralité d'aubes refroidies fabriquée
à partir d'un tel procédé.
Brève description des dessins
[0013] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la
description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un
exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle d'un noyau pour aube de turbine selon l'invention,
- la figure 2 est une vue d'une partie du noyau de la figure 1 au niveau d'une plaque
latérale,
- les figures 2A et 2B sont respectivement des vues après coulée et après usinage une
fois la partie de noyau de la figure 2 retiré,
- la figure 3 est une vue d'une partie du noyau de la figure 1 au niveau d'une liaison
avec la baignoire, et
- les figures 3A et 3B sont respectivement des vues après coulée et après usinage une
fois la partie de noyau de la figure 3 retiré.
Description détaillée d'un mode de réalisation
[0014] La figure 1 représente, au niveau de son assemblage de tête, un noyau céramique destiné
à la réalisation d'une aube de turbine creuse de turbomachine. Le noyau céramique
10, dans l'exemple illustré, comporte sept parties ou colonnes. La première colonne
12, qui est destinée à se retrouver du côté de l'arrivée des gaz de combustion, correspond
à une cavité de bord d'attaque qui se créera après fonderie, alors que la deuxième
colonne 14 correspond à une cavité centrale qui lui est adjacente. Cette dernière
reçoit un flux d'air de refroidissement par une canalisation résultant, après fonderie,
de la présence d'un premier pied de colonne du noyau. Trois autres colonnes 16, 18,
20 correspondent à des cavités adjacentes qui reçoivent un second flux d'air de refroidissement
amené par une autre canalisation issue de la présence d'un second pied de colonne
du noyau. Enfin, le noyau comporte en outre des sixième et septième colonnes latérales
22, 24 correspondant à des cavités latérales créées après fonderie et séparées l'une
et l'autre des deuxième et troisième colonnes 14, 16 par un espacement déterminé nécessaire
à la création d'une paroi inter-cavités pleine lors de la coulée du métal fondu.
[0015] Les première et deuxième colonnes 12 et 14 sont reliées l'une à l'autre par une série
de ponts 26, auxquels correspondront, après fonderie, des orifices d'alimentation
en air pour le refroidissement de la cavité de bord d'attaque. Concernant la quatrième
colonne 18, d'autres ponts 28 inclinés verticalement en formant des régions amincies
de noyau permettent de créer des régions rigidifiées d'aube. La taille des différents
ponts est déterminée pour éviter leur rupture lors de la manipulation du noyau 10,
ce qui le rendrait inutilisable. Les ponts sont, dans l'exemple considérés, répartis
en étant espacés sensiblement régulièrement sur la hauteur du noyau en particulier
au niveau de la première colonne du noyau.
[0016] Conformément à l'invention, les trous de dépoussiérage des aubes de turbines nécessaires
à l'évacuation des poussières (en particulier le sable fin) qui peuvent s'accumuler
dans les circuits de refroidissement, sont obtenus par un aménagement géométrique
d'une partie de noyau, directement brut de fonderie, sans perçage et sans utilisation
de tiges de liaison qu'ils s'agissent des trous présents au niveau des cavités latérales
du noyau que de ceux assurant la liaison avec la baignoire. Si le noyau ainsi formé
se démarque des noyaux existant, le procédé de fabrication à cire perdue de l'aube
une fois ce noyau réalisé est classique et consiste tout d'abord à former un moule
d'injection dans lequel est placé le noyau avant injection de la cire. Le modèle en
cire ainsi créé est ensuite trempé dans des barbotines constituées de suspension de
céramique pour confectionner un moule de coulée (appelé aussi moule carapace). Enfin,
on élimine la cire et on cuit le moule carapace dans lequel le métal fondu peut alors
être coulé. Des usinages finaux (toutefois simplifiés par rapport à ceux de l'art
antérieur) décrits plus avant permettront alors d'obtenir l'aube finie.
[0017] Selon l'invention et comme l'illustre la figure 2, il est prévu d'aménager localement,
au niveau de la partie de noyau 22A, la géométrie des colonnes latérales 22, 24 (parties
du noyau en céramique engendrant les cavités latérales) de manière à former d'une
part un cylindre de noyau 30 d'un diamètre déterminé (calibré de l'ordre de 0,5mm
à 0,8mm) correspondant au trou de dépoussiérage à réaliser, et en outre de hauteur
la plus petite possible pour garantir la tenue mécanique de la plaque et d'autre part
un volume de noyau 33 correspondant à l'espace restant du noyau et destiné à être
rebouché après coulée. Cette géométrie peut être obtenue classiquement en intégrant
un perturbateur de type pontet dans le moule de la plaque (au niveau d'un orifice
traversant d'axe longitudinal délimitant dans une direction perpendiculaire à cet
axe le cylindre 30 et le volume restant 33) pour le cas de l'injection céramique ou
sans contrainte supplémentaire pour le cas d'une fabrication additive ou par usinage
de noyaux.
[0018] Lorsque le dimensionnement de l'aube de turbine l'impose et compte tenu de l'aspect
fragile de la céramique, il convient de garantir la tenue mécanique du noyau en veillant
à ne pas fragiliser mécaniquement les plaques obtenues après coulée, par exemple en
les rigidifiant par un ajout d'un ou plusieurs raidisseurs empêchant ainsi la rupture
des plaques à ces endroits. Il est à noter que de tels raidisseurs latéraux (illustré
par la référence 39 sur la figure 2B) ont un impact très faible sur l'injection (la
section globale ne variant pas de manière trop importante, la partie perdue avec le
perçage étant compensée avec l'ajout du raidisseur).
[0019] De même, les noyaux céramiques réalisés par injection devant être démoulés, il faut
bien évidemment s'assurer que ces noyaux possèdent des dépouilles suffisantes par
rapport à un axe de démoulage technique. En effet, si cet axe de démoulage n'est pas
bien orienté, la plaque peut être fortement fragilisée.
la figure 2A illustre la partie supérieure de l'aube (baignoire) obtenue à l'issue
de la coulée (brute de fonderie) avec les deux cavités 32, 34 correspondant aux deux
colonnes latérales et la matière excédentaire qui les entourent due à l'assemblage
de ces colonnes. Sur la figure 2B, on retrouve la même baignoire après usinage de
cette matière excédentaire et l'on constate que, avec l'invention, deux trous 36A,
38A ; 36B, 38B sont formés au niveau de chaque cavité (au lieu d'un seul dans l'art
antérieur). L'un d'eux 36A, 36B ayant la dimension du cylindre de noyau 30 assurera
la fonction de dépoussiérage, l'autre trou 38A, 38B qui n'a pas de fonction particulière
et a la dimension du volume de noyau restant 33, est destiné à être rebouché. Ainsi,
avec l'invention, l'opération de rebouchage/perçage du trou de dépoussiérage, la plus
délicate et présentant le moins de robustesse dans la réalisation de l'art antérieur,
est supprimée. Le problème existant dans l'art antérieur de la profondeur incertaine
du rebouchage ne gêne plus la bonne réalisation de la baignoire car celle-ci n'a plus
à être percée.
[0020] La liaison avec la baignoire est illustrée à la figure 3. Comme pour les plaques
latérales, pour obtenir un trou de dépoussiérage, il est prévu un aménagement géométrique
local de la liaison, en formant de part et d'autre de l'orifice traversant 41 d'une
part un cylindre de noyau 40 d'un diamètre déterminé correspondant au diamètre du
trou de dépoussiérage à réaliser et d'autre part le volume restant de noyau 43 destiné
à être rebouché après coulée. Le cylindre de noyau présente en outre une hauteur la
plus faible possible pour garantir la bonne tenue du noyau et d'éviter la formation
de criques. Comme précédemment, l'orifice traversant peut être formé par l'utilisation
d'un perturbateur de type pontet intégré dans le moule de fonderie. Toutefois, l'espace
disponible e entre les cavités et la baignoire étant très restreint et la liaison
inter-cavités étant fine (donc avec une faible section), il est prévu aussi d'aménager
sur une portion du noyau au niveau de la baignoire à créer une zone en retrait de
façon à permettre d'obtenir un espace d plus important. De plus, l'orifice traversant
41 destiné à recevoir le perturbateur se retrouvant par ce fait centré sur la liaison
inter-cavités, on obtient aussi une meilleure robustesse lors de la coulée.
[0021] La figure 3A illustre la partie supérieure de l'aube (baignoire) obtenue à l'issue
de la coulée (brute de fonderie) avec la rehausse 42 résultant du retrait du noyau
de l'espace d. Sur la figure 3B, on retrouve la même baignoire après usinage de cette
rehausse et l'on constate que, avec l'invention, deux trous 44, 46 sont formés au
niveau de la baignoire. On notera la présence de deux raidisseurs latéraux 48A, 48B,
donnant une forme quadrilobée au second trou (correspondant à une section du volume
43) et dimensionnés de manière à garantir la robustesse du noyau. Dans le cas d'une
injection céramique, cela permet également d'augmenter la section et de garantir un
meilleur remplissage et dans les cas d'une fabrication additive et d'un usinage de
noyaux, les raidisseurs rigidifient la liaison et empêchent la déformation des noyaux.
[0022] Bien entendu, comme énoncé précédemment, dans le cas de l'injection céramique, il
faut que le noyau reste démoulable et donc la liaison ajoutée doit l'être aussi, ainsi
que le trou aménagé dans celle-ci.
[0023] Avec l'invention, il est ainsi proposé un moyen de combiner les fonctions de maintien
de noyau et d'élaboration de trous de dépoussiérage (fonction habituellement assurée
par des tiges) adapté à tout type de procédé de fabrication du noyau et à tout type
de géométrie de ce noyau.
1. Noyau céramique (10) utilisé pour la fabrication d'une aube de turbine creuse de turbomachine
selon la technique de la fonderie à la cire perdue, ladite aube comportant des trous
calibrés de dépoussiérage émanant d'un sommet d'au moins une cavité et débouchant
dans une baignoire de ladite aube, caractérisé en ce que chacun desdits trous calibrés de dépoussiérage est formé dans une partie de noyau
(22A) d'une hauteur déterminée suffisante pour en garantir la tenue mécanique, ladite
partie de noyau comportant un orifice traversant (31, 41) d'axe perpendiculaire à
un axe longitudinal dudit trou calibré de dépoussiérage et délimitant de part et d'autre
dudit orifice traversant d'une part un cylindre de noyau (30, 40) d'un diamètre déterminé
correspondant audit trou de dépoussiérage à former et d'autre part un volume de noyau
restant (33, 43) destiné à être rebouché après coulée, de sorte que ledit trou calibré
de dépoussiérage est obtenu sans perçage et sans utilisation de tiges de liaison.
2. Noyau céramique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de noyau forme une partie (22A) d'une colonne latérale (22, 24) destinée
à créer une cavité latérale de ladite aube.
3. Noyau céramique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de noyau forme une zone (e) de liaison inter-cavités entre ladite au
moins une cavité et ladite baignoire.
4. Noyau céramique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, sur une portion de noyau correspondant à ladite baignoire à créer, une
zone en retrait (d) pour permettre un centrage dudit orifice traversant dans ladite
zone de liaison, de sorte à garantir une meilleure tenue de ladite partie de noyau
lors de la coulée.
5. Noyau céramique selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ledit volume de noyau restant comporte au moins un raidisseur latéral (39 ; 48A,
48B) dimensionné de manière à garantir une meilleure tenue de ladite partie de noyau
lors de la coulée.
6. Noyau céramique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit volume de noyau restant comporte deux raidisseurs latéraux (48A, 48B) se faisant
face lui donnant une forme quadrilobée.
7. Utilisation d'un noyau céramique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour
la fabrication d'une aube de turbine creuse de turbomachine selon la technique de
la fonderie à la cire perdue.
8. Procédé de formation de trous calibrés de dépoussiérage dans une aube de turbine creuse
de turbomachine réalisée selon la technique de la fonderie à la cire perdue au moyen
d'un noyau céramique dont la surface extérieure est destinée à former la surface interne
de l'aube finie, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formation dans une partie de noyau (22A) d'une hauteur déterminée
suffisante pour en garantir la tenue mécanique et dans laquelle sont formés chacun
desdits trous calibrés de dépoussiérage, d'un orifice traversant (31, 41) d'axe perpendiculaire
à un axe longitudinal dudit trou calibré de dépoussiérage et délimitant de part et
d'autre dudit orifice traversant d'une part un cylindre de noyau (30, 40) d'un diamètre
déterminé correspondant audit trou de dépoussiérage à former et d'autre part un volume
de noyau restant (33, 43) destiné à être rebouché après coulée, de sorte que ledit
trou calibré de dépoussiérage est obtenu sans perçage et sans utilisation de tiges
de liaison.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit orifice traversant est formé par l'utilisation d'un perturbateur de type pontet.
1. Keramikkern (10), der für die Fertigung einer hohlen Turbinentriebwerksschaufel nach
der Wachsausschmelztechnik verwendet wird, wobei die Schaufel kalibrierte Entstaubungslöcher
umfasst, die von einer Spitze mindestens eines Hohlraums ausgehen und in eine Wanne
der Schaufel münden, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der kalibrierten Entstaubungslöcher in einem Kernteil (22A) mit einer bestimmten
Höhe gebildet ist, die ausreicht, um dessen mechanische Festigkeit zu gewährleisten,
wobei der Kernteil eine Durchgangsöffnung (31, 41) umfasst, deren Achse senkrecht
zu einer Längsachse des kalibrierten Entstaubungslochs ist und die auf beiden Seiten
der Durchgangsöffnung einerseits einen Kernzylinder (30, 40) mit einem bestimmten
Durchmesser, der dem zu bildenden Entstaubungsloch entspricht, und andererseits ein
Restkernvolumen (33, 43) abgrenzt, das dazu bestimmt ist, nach dem Guss wieder verschlossen
zu werden, derart dass das kalibrierte Entstaubungsloch ohne Bohrung und ohne Verwendung
von Verbindungsstangen erhalten wird.
2. Keramikkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernteil einen Teil (22A) einer seitlichen Säule (22, 24) bildet, die dazu bestimmt
ist, einen seitlichen Hohlraum der Schaufel zu schaffen.
3. Keramikkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernteil eine Zone (e) zur Verbindung zwischen Hohlräumen zwischen dem mindestens
einen Hohlraum und der Wanne bildet.
4. Keramikkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er an einem Kernabschnitt, welcher der zu schaffenden Wanne entspricht, eine vertiefte
Zone (d) umfasst, um eine Zentrierung der Durchgangsöffnung in der Verbindungszone
zu ermöglichen, derart dass eine bessere Festigkeit des Kernteils beim Guss gewährleistet
wird.
5. Keramikkern nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Restkerns mindestens eine seitliche Aussteifung (39; 48A, 48B) umfasst,
die derart bemessen ist, dass eine bessere Festigkeit des Kernteils beim Guss gewährleistet
wird.
6. Keramikkern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Restkernvolumen zwei seitliche Aussteifungen (48A, 48B) umfasst, die einander
gegenüberliegen und ihm eine vierblättrige Form verleihen.
7. Nutzung eines Keramikkerns nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für die Herstellung einer
hohlen Turbinentriebwerksschaufel nach der Wachsausschmelztechnik.
8. Verfahren zur Bildung kalibrierter Entstaubungslöcher in einer hohlen Turbinentriebwerksschaufel,
die nach der Wachsausschmelztechnik hergestellt wird, mittels eines Keramikkerns,
dessen äußere Oberfläche dazu bestimmt ist, die innere Oberfläche der fertigen Schaufel
zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt zur Bildung, in einem Kernteil (22A) mit einer bestimmten Höhe,
die ausreicht, um seine mechanische Festigkeit zu gewährleisten, und in dem jedes
der kalibrierten Entstaubungslöcher gebildet wird, einer Durchgangsöffnung (31, 41)
umfasst, deren Achse senkrecht zu einer Längsachse des kalibrierten Entstaubungslochs
ist und die auf beiden Seiten der Durchgangsöffnung einerseits einen Kernzylinder
(30, 40) mit einem bestimmten Durchmesser, der dem zu bildenden Entstaubungsloch entspricht,
und andererseits ein Restkernvolumen (33, 43) abgrenzt, das dazu bestimmt ist, nach
dem Guss wieder verschlossen zu werden, derart dass das kalibrierte Entstaubungsloch
ohne Bohrung und ohne Verwendung von Verbindungsstangen erhalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung durch die Nutzung eines Störelements vom Typ Steg gebildet
wird.
1. A ceramic core (10) used for fabricating a hollow turbine blade for a turbine engine
using the lost wax casting technique, said blade including calibrated dust-removal
holes emanating from a top of at least one cavity and opening out into a bathtub of
said blade, the core being characterized in that each of said calibrated dust-removal holes is formed in a core portion (22A) of height
that is determined to be sufficient to guarantee mechanical strength, said core portion
including a through orifice (31, 41) of axis perpendicular to a longitudinal axis
of said calibrated dust-removal hole and defining on either side of said through orifice
firstly a core cylinder (30, 40) having a determined diameter corresponding to said
dust-removal hole that is to be formed, and secondly a remaining core volume (33,
43) that is to be plugged after casting, such that said calibrated dust-removal hole
is obtained without drilling and without using connection rods.
2. A ceramic core according to claim 1, characterized in that said core portion forms a portion (22A) of a side column (22, 24) that is to create
a side cavity of said blade.
3. A ceramic core according to claim 1, characterized in that said core portion forms an inter-cavity connection zone between said at least one
cavity and said bathtub.
4. A ceramic core according to claim 3, characterized in that it includes, on a core portion corresponding to said bathtub that is to be created,
a setback zone for enabling said through orifice to be centered in said connection
zone, so as to guarantee better strength for said core portion during casting.
5. A ceramic core according to claim 2 or claim 3, characterized in that said remaining core volume includes at least one lateral stiffener (39; 48A, 48B)
of dimensions suitable for guaranteeing better strength for said core portion during
casting.
6. A ceramic core according to claim 5, characterized in that said remaining core volume includes two lateral stiffeners (48A, 48B) facing each
other and giving it a four-lobed shape.
7. The use of a ceramic core according to any one of claims 1 to 6, for fabricating a
hollow turbine blade of a turbine engine using the lost wax casting technique.
8. A method of forming calibrated dust-removal holes in a hollow turbine blade for a
turbine engine and made by the lost wax casting technique using a ceramic core of
outside surface that is to form the inside surface of the finished blade, the method
being characterized in that it comprises a step of forming a through orifice (31, 41) in a core portion (22A)
of height that is determined to be sufficient to guarantee mechanical strength and
in which each of said calibrated dust-removal holes is to be formed, the through orifice
(31, 41) being of axis perpendicular to a longitudinal axis of said calibrated dust-removal
hole and defining on either side of said through orifice firstly a core cylinder (30,
40) having a determined diameter corresponding to said dust-removal hole that is to
be formed, and secondly a remaining core volume (33, 43) that is to be plugged after
casting, such that said calibrated dust-removal hole is obtained without drilling
and without using connection rods.
9. A method according to claim 8, characterized in that said through orifice is formed by using a bridge type disturber.
RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION
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Documents brevets cités dans la description