(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレードを保持するためのツールであって、ブレード（１）に対して側方支持を提供する３つの面（４１、４２、４３）を備えるフレーム（１３）を有し、該３つの面の第１の上部支持側面がブレードの頂部と接近し、該３つの面の他の２つの下部支持面がブレードの後縁および前縁（３、４）の下部と接近しており、ツールがさらに、上部支持面と反対側のフレーム上の可動ブレードロック（４７）と、フレーム上の２つの可動クランピングジョー（１８、１９）とを備え、該２つの可動クランピングジョー（１８、１９）は、ほぼ同じ点に向かうが一直線上にない方向で前縁および後縁の下部に向けられ、かつほぼ下部支持面に向けられ、ツールがさらに、クランピングジョーをブレードに対して変位させるシステムと、ブレードに対する２つの水平支持面（２２、２３）とを有する、ブレードを保持するためのツール。
【請求項２】
クランピングジョーの形状が、前縁および後縁の場所でブレードの凹部（８、９）に侵入するコーナーの形状である、請求項１に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項３】
前記水平支持面が、クランピングジョーの上部の水平支持面（２２、２３）であり、一方、クランピングジョーの下部面（２４、２５）は傾斜している、請求項２に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項４】
一方のクランピングジョー（１８）が、２つの重ねられた部分（２６、２７）に分割されている、請求項３に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項５】
前記変位させるシステムが、クランピングジョーのブレードに対向する側とは反対側の面を押圧する伝動リフタ（３４、３５）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項６】
前記変位させるシステムが、両クランピングジョー（１８、１９）のための単一の作動手段（８１）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項７】
作動手段が、２つのリフタ面（３２、３３）を備えた作動リフタ（３０）に結合され、作動手段が、作動リフタ（３０）に変位を生じさせる、請求項６に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項８】
伝動リフタ（３４、３５）が、ロッドの上端部を押圧する作動リフタの下端部およびリフタ面（３２、３３）によって、クランピングジョー（１８、１９）を押圧するロッドである、請求項５または７に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項９】
フレーム（１３）が、２つのコラム（１４、１５）と該２つのコラム（１４、１５）の頂部をつなぐヘッド（１６）とから構成され、伝動リフタが、垂直方向にフレーム（１３）の２つのコラム（１４、１５）内にのびており、作動リフタ（３０）が、水平方向にフレーム（１３）のヘッド（１６）内にのびている、請求項８に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１０】
伝動リフタが、クランピングジョーを引っ込めるための機構部（４４）を有する、請求項５から９のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１１】
作動リフタが、伝動リフタを引っ込めるための機構部（４４）を有する、請求項８または９に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１２】
引き込み機構部が、引き込み方向に対して交差する、伝動リフタおよびクランピングジョーの支持面（４６）と交差するスラグ（４５）から成る、請求項１０または１１に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１３】
分割されたクランピングジョーのブレードに対向する側とは反対側の面を押圧する１つの伝動リフタ（３４）が、下部リフタ面（４０）を越えて突出した上部リフタ面（３９）を有する、請求項４または５に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１４】
作動リフタのリフタ面（３２、３３）が、互いに離間し、分割されたクランピングジョー（１８）の伝動リフタ（３４）の下部リフタ面（４０）が、他方の伝動リフタ（３５）が作動リフタの他方のリフタ面（３３）を越えて移動した後、クランピングジョーを継続して押圧する、請求項７または１３に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１５】
前記変位させるシステムが、ネジ伝動部（２９）を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１６】
前記可動ブレードロック（４７）が、フレームを横断する軸上で係合した回転ラッチ（５０）と締付ナットとを有する、請求項１から１５のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１７】
フレームが、下部支持面（４２、４３）間でブレードを側方向支持するために、またツールの剛性を増加するために、コラム（１４、１５）間をつなぐカンバス（１７）を有する、請求項１から１６のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１８】
カンバス（１７）が、ブレードの摩擦溶接によって形成されるフランジの上方への移動を停止するための下面（６０）を有する、請求項１７に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項１９】
１つのディスクにブレードを摩擦溶接する機械からブレードを保持するためのツールを取り外す必要なく、１つのディスクの全てのブレードの連続溶接を行えるように寸法設定されていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項２０】
最終ブレードの溶接終了後にツールを外すために、カンバス（１７）を取り外すことが可能である、請求項１８に記載のブレードを保持するためのツール。
【請求項２１】
ツールに保持されたブレードを溶接するステップを含む、請求項１から２０のいずれか一項に記載のツールを使用する方法。
【請求項２２】
ブレードが、前縁および後縁（３、４）の位置において、クランピングジョー（１８、１９）を受容するための凹部（８、９）が刻まれている、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
溶接するステップが摩擦溶接である、請求項２１または２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の主題は、ブレードを保持するためのツールと、ブレードの摩擦溶接へのこのツールの使用方法とである。
【０００２】
【従来の技術】
ブレードがバルブ（膨れ部分）と共に直立しているか、あるいは燕尾型や同じタイプの他の形状が相補部分のディスクの溝内に滑り込む、従来の構成とは異なり、いわゆる一体ブレード付きディスク、すなわち、回転ブレード段が溶接により堅固に一体化されるロータ部分を備えた機械ロータがある。一般に、一体型ディスクはより軽量であるため、好んで使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本来のディスクは、一般にブレードスリーブと共に製造され、ブレードは個別に形成され、通常は摩擦溶接の工程でスリーブ上に溶接される。ブレードの過剰な厚さが、最後に機械加工により除去される。この製造工程の欠点は、溶接の最中にブレードをしっかりと保持していなければならないことであり、これは、ブレードの形状がねじれた形状のように複雑である場合には、問題を生じかねない。ブレードの摩擦溶接を含むフランス特許第２７１６３９７号では、ブレードは、ブレードスリーブと接続するべく、ほぼ円周全体にその縁付近を押圧するクランピングジョーの間に保持されている。この解決方法は実用的であるが、優れた精度で、機械内にまたは一定の位置にブレードを配置することが必ずしも可能でない。さらに、複雑な支持面を備えたクランピングジョーの機械加工を、十分な精度を持って達成することが困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、ブレードを保持する改良されたツールを提案する。要約すると、ツールは、３つのブレード側方支持面を備えるフレームを有し、３つの面の内の第１の上部支持面がブレードの頂部と接近し、２つの下部支持面がブレードの後縁および前縁の下部と接近しており、ツールがさらに、上部支持面と反対側のフレーム上の可動ブレードロックと、ほぼ同一点に向うが一直線上ではない方向に関して、前縁および後縁の下部に向けられ、またほぼ下部支持面の方向に向けられたフレーム上の２つの可動クランピングジョーと、クランピングジョー制御システムと、２つの垂直支持面とを有する。
【０００５】
ブレードの正確な位置決めは、５つの面の支持によって保障され、クランピングジョーが、フレームにしっかりと位置決めされたブレードを掴持し、その一方で、下部側方支持にブレードを保持し、最後に、ブレードを上部支持面に押圧して保持するためにロックが使用される。
【０００６】
クランピングジョーは、事前に形作されたブレードの凹部に侵入するコーナーの形態であることが好ましい。同様に、垂直支持面がクランピングジョーの上面によって形成されている場合には、該面は水平であり、その一方で、クランピングジョーの下面は、締付に使用されるコーナーを形成するために傾斜していることが好ましい。
【０００７】
制御システムは、クランピングジョーの後面を押圧する伝動リフタを備えてもよく、本発明の好ましい形態では、これらの伝動リフタは、リフタが取り除かれたときに、ツールを外すことができるよう、ブレードの締付を停止するためにクランピングジョーを押し戻す機構部を備えるものとして構成されている。
【０００８】
このツールは、単一制御システムと容易に互換することができる。単一制御システムは、ネジとナット伝動システムとによって制御手段が有利に構成された後に、上述の両方の伝動リフタに作用する起動リフタを備えることができる。
【０００９】
図面に関連した以下の説明を読むことにより、本発明の別の態様とその利点がより明瞭になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に明瞭に示すように、金属板を鍛造、機械加工、またはねじることで、一体のブレード付きディスクブレードブランクを得ることができる。このブレードブランクは参照符号１で示され、仕上がり状態のブレードは破線で示され、また、ブレードは、溶接後に、羽根の背および羽根の腹のフライス加工により機械加工され、ブランク１の過剰な厚さが除去され、さらに、前縁領域３と後縁領域４も適切に加工される。ブランク１は、摩擦溶接の最中に消費されるラグ５も備えている。ブランクが溶接されるディスク７上のスリーブ６が示されている。前縁３および後縁４の下部のブランク１には、２つの凹部８、９がそれぞれ設けられており、凹部８、９は、上部支持面１０、底面１１、および下部傾斜面１２によって範囲画定されている。
【００１１】
次に図２を参照すると、本発明によるツールがブランク１を保持している。本発明によるツールは、フレーム１３を備えており、このフレーム１３は、本質的にブランク１の両側、すなわち前縁３および後縁４の横に直立した２つのコラム１４、１５と、コラム１４、１５の頂部をつなぐヘッド１６とで構成されている。主に図３に示すカンバス１７は、コラム１４、１５をつないでフレーム１３を強化し、ブランク１の支持を向上することができる。これについて以下に説明する。
【００１２】
コラム１４、１５の底部には、クランピングジョー１８、１９が配置されており、水平溝２０、２１内へ滑動し、その方向は図３に示すようにほぼ同一点に向うが一直線上ではない。クランピングジョー１８、１９の各々は、その上部に水平支持面２２、２３を、ブレードに支えられる端部に傾斜面２４または２５を備えている。さらに、クランピングジョー１９が単体である場合には、クランピングジョー１８は、水平面２８で分割された２つの重ね合わせ部分２６、２７によって構成され、それぞれ支持面２２と第２傾斜面２４とを備える。
【００１３】
ツールはさらに、制御システムを備えており、この制御システムは、コラム１４の側面のカラー８０によって保持されたナット８１の形の単一制御手段と、ナット８１と係合したネジ２９と、ヘッド１６の溝３１内で滑動し、ネジ２９に固定されており、同方向に傾斜した２つのリフタ面３２、３３を有する水平起動リフタ３０と、２つのロッド３４、３５または垂直伝動リフタとを備えている。２つのロッド３４、３５または垂直伝動リフタは、コラム１４、１５内で滑動し、その上端部に、起動リフタ３０のリフタ面３２、３３で滑動するための面を、またその下端部に、クランピングジョー１８、１９の追加の滑動面に作用するリフタ面３６、３７を備えている。クランピングジョー１８は分割されているため、対応するリフタ面３６も、下部４０と上に突出した上部３９に分割され、これらが、このクランピングジョー１８の部分２６、２７とそれぞれ結合されている。
【００１４】
ブランク１は、以下に示すようにツールに取り付けられている。クランピングジョー１８、１９が引き込まれた状態で、ブランク１は、２つの水平支持面２２、２３と、３つの側方向支持面とで、コラム１４、１５の間に位置付けされる。３つの側方向支持面の内の１つは、ヘッド１６の下に配置されている上部支持面４１であり、他の２つの面は、コラム１４、１５付近に確立された下部支持面４２、４３であり、この面に、ブランク１が、凹部８、９の付近の部分によって位置付けられている。
【００１５】
ブランク１が配置されると、制御システムがナット８１を回転することにより起動され、起動リフタ３０が、そのリフタ面３２、３３がロッド３４、３５に荷重を負荷してロッドを下降させるように、図２の左側に示す位置に変位され、ロッド３４、３５のリフタ面３６、３７が、次に、クランピングジョー１８、１９に荷重を負荷し、クランピングジョー１８、１９を、凹部８、９およびウェッジブランク１内に進入するまで、互いに接近させる。全ての間隔をふさぎ、ツール内にブレードを完璧に固定させるために、締付を十分に行う必要がある。クランピングジョー１８、１９の傾斜面２４、２５を締付けることにより、溶接面に対して垂直方向で、摩擦方向と平行な作用力が、ツールからブレードへと伝播される。これらの面は、これに対応するブランク１の下部傾斜面１２と共に、応じて寸法設定されなければならず、ブランク１について、前縁３および後縁４領域のこれらの部分が特定の厚さであることが必要である。これらの面は、溶接ゾーンに可能な限り接近して配置され、ねじられたブレードの高さ全体にわたって作用力が伝達することを防ぐようにする。作用力を十分に伝達するために、ツールの他の要素も規定される。
【００１６】
図３は、クランピングジョー１８、１９が及ぼす作用力が、一直線上ではないが下部支持面４２、４３の方向に向いているため、下部支持面４２、４３でブランク１の支持を強化することを示している。これにより、受ける作用力に関係なく、摩擦溶接の最中にブランク１がしっかりと保持される。ここで、クランピングジョー１８、１９は、本質的にブレードの方向に、前縁３および後縁４へと滑動する。これは、摩擦運動が、ブレードのラインの方向における矢印Ｆに向いている場合には十分であり、また、摩擦運動が別の方向に加えられている場合には、クランピングジョー１８、１９は多分、ブランク１を下部支持面４２、４３に対してより自由に押圧する。
【００１７】
特定の同期化特性について記述しなければならない。これは、締付の前に、ブレードが完全に保持されている場合に有益である。クランピングジョー１８が分割されているのはこのためである。クランピングジョー１８の上部２６は、下部２７がリフタ４０の面によって変位される前に、リフタ面３９によって変位されるため、任意のより早い制御段階で、上面２２が凹部８内に進入し、この側面に所望の水平支持を提供し、これと同様に、他方のクランピングジョー１９の上面２３が、別の凹部９に対応する面１０の下に急速に移動する。
【００１８】
起動リフタ３０のリフタ面３２、３３の場所において、さらに別の非対称を有し、ロッド３５に結合したリフタ面３３および単体クランピングジョー１９が、他方のリフタ面３２が動作する前に、その動作を完了するように構成されており、前述した全ての結果として、面２２、２３によるブレードの水平支持が達成されたとき、クランピングジョー１９が前進を続ける間、クランピングジョー１８の上部２６が固定され、そして最後に、単体クランピングジョー１９が固定された際に、クランピングジョー１８の下部２７が、ロッド３５がリフタ面３３を超えた状態で前進を開始し、前進を継続するため、クランピングジョー１８、１９の傾斜側面２４、２５間のブレードの締付が、ナット８１の回転を続けることによってのみ完了する。この位置決め動作と締付動作との独立性は、制御システムの特異性に関わらず、ブランク１をツール内の所望の位置に容易に取り付ける上で有益である。
【００１９】
制御システムはさらに、クランピングジョー１８、１９の引き込み、およびブランク１のスリーブ６上への溶接が終了した際には、さらにロッド３４、３５の引き込みに適している。図４、図５に示すようなシステムが用いられ、これらのシステムは、ロッド３５と、単体クランピングジョー１９との間に配置され、参照符号４４が付けられている。このシステムは、少なくとも１つのスラグ４５を有し、ここで、ロッド３５を介して係合し、側方向にロッド３５の後ろに隠れ、スラグ４５の反対側には支持面４６があり、クランピングジョー１９上に配置されている。この支持面４６は、クランピングジョー１９の引き込み方向に対して交差しており、上部方向に横断しブランク１に向かって傾斜する。ロッド３５が上昇すると、スラグ４５がこの面４６と接触し、これを押し戻し、これにより、クランピングジョー１９が引き込まれ、ブランク１が解放される。この引き込み機構部４４は、同一あるいはほぼ同一の形態で、起動リフタ３０と各ロッド３４、３５との間、ロッド３４とクランピングジョー１８の各部分２６、２７との間、および前述したロッド３５とクランピングジョー１９との間に存在する。ナット８１に加えた引き込み制御は、起動リフタ３０の移動を右側へと導き、これにより、ロッド３４、３５を上昇させ、クランピングジョー１８、１９を引き込ませる。
【００２０】
次に、図６に関連して本発明の最後の要素について説明する。この要素はロック４７であり、軸４８を備え、軸４８は、フレーム１３のヘッド１６を介して係合し、ヘッド１６の片側の取り扱いハンドル４９と、別の側のラッチ５０とに接続している。回転ハンドル４９がラッチ５０を回転させ、ラッチ５０を上部支持面４１の前へと移動することができ、これにより、ブランク１をこの場所において固定させ、摩擦溶接中のいかなる傾斜をも防止する。ナット５２とラッチ５０との間でフレーム１３の軸４８を締付けることによって、軸４８のネジ切り部分と係合したナット５２が、ロック４７を保持することができる。上部支持面４１に支持が提供されることがわかる。
【００２１】
摩擦溶接動作は従来の方法で実行される。ここで、ブランク１が固定されているフレーム１３は、機械の一方の相互可動部品を有する単体部品であり、他方の部品はディスク７を保持する。しかしながら、ブレードブランク１のディスク７上のツール内への連続挿入についての詳細な説明を行う。図７、図８はそれぞれ、ツール、ディスク７、２つのブランクを上方および側方から見た図を示している。一方のブランクは、スリーブ６に既に溶接され、溶接フランジ５７に取り付けられたブランク５５であり、他方のブランクは、これまでに説明したブランク１と類似した新規ブランク５６である。ブランク５５の溶接が終了すると、クランピングジョー１８、１９が開き、ツールをフランジ５７から分離するためにツールが若干上昇し、１つのブレードステップだけ、ディスク７が矢印５８の方向に回転される。次に、ツールと溶接されたブランク５５との間、およびフランジ５７の上に新規ブランクを通過させ、矢印５９が示す側方向におよび曲がった移動によって、新規ブランク５６が、そのスリーブ６上に、側部支持面４１、４２、４３に対して位置決めされる。次に、ツールが元の位置に戻され、クランピングジョー１８、１９が締付けられ、摩擦溶接が再開される。溶接接合部上を若干のびたカンバス１７の下面６０が、形成されるフランジの上昇を制限し、次のブランクの挿入の妨害を防ぐ。
【００２２】
ツールは、最後のブランクの溶接が終了した際のみに、機械から取り外される。最後のブレードを溶接した後には、カンバス１７が取り外し可能であれば、ツールの除去がより容易に行える。
【００２３】
ツールは、より一般的には、ブレードを取り外す必要なく、ディスク７の全てのブレードの連続溶接を行えるように寸法設定されており、特に、コラム１４、１５は、新規ブランク５６を過剰に包囲したり、挿入動作を妨害したりしてはならず、また、ディスク７への最後の溶接時に、最初に溶接されたブレードによって衝突されないようにするために、新規ブランク５６の後部の厚さが厚すぎないようにしなければならない。
【００２４】
最後に、ツールは、ラグ５からの支持を得ないので、ラグ５を用いずにブランクを固定させることができ、ブランクはディスク７に対して摩擦するのではなく、溶接することができる。
【００２５】
本発明は、本来の摩擦溶接機械にも溶接工程にも関連しないため、これらについてここで説明することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のツールを構成する方法を用いた摩擦溶接によって、一体のブレード付きディスクに組み込むことを目的としたブレードの一般的な図である。
【図２】ツールの一般的な図である。
【図３】本質的にツールおよび掴持ジョーに対してブレードを支持する面を示す、上から見た部分図である。
【図４】本発明によるリフタ機構部の垂直断面図である。
【図５】本発明によるリフタ機構部の水平断面図である。
【図６】ツールの頂部に使用されているロックを示す図である。
【図７】ツールへの新規ブレードの挿入を示す図である。
【図８】ツールへの新規ブレードの挿入を示す図である。
【符号の説明】
１  ブランク
３  前縁
４  後縁
５  ラグ
６  スリーブ
７  ディスク
８、９  凹部
１０  上部支持面
１１  底面
１２  下部傾斜面
１３  フレーム
１４、１５  コラム
１６  ヘッド
１７  カンバス
１８、１９  クランピングジョー
２０、２１  水平溝
２２、２３  水平支持面
２４  傾斜面
２６、２７  重ね合わせ部分
２８  水平面
２９  ネジ
３０  水平起動リフタ
３２、３３、３６、３７  リフタ面
３４、３５  ロッド
４０  下部
４１  上部支持面
４２、４３  下部支持面
４４  部分
４５  スラグ
４６  支持面
４７  ロック
４８  軸
４９  取り扱いハンドル
５０  ラッチ
５２、８１  ナット
５６  新規ブランク
５７  溶接フランジ
５８、５９  矢印
８０  カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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