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Title:
BUILDING PLATFORM FOR THE ADDITIVE REPAIR OF COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/280716
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a building platform (1) for the additive repair of components (50) and to the use thereof. The building platform (1) comprises a plurality of repair positions that are arranged in the plane (91) of the building platform (1) and each have component receptacles (2) for fastening a component (50) to be repaired thereto in a precise position and orientation. At least one component receptacle (2) is individually displaceable in a direction (90) perpendicular to the plane (91) of the building platform (1) and optionally fixable. When this building platform (1) is used, the displaceable component receptacles (2) are fixed in a position along their displaceability such that those faces of the components (50) fastened thereto that are intended for material deposition lie in a common plane (94).

Inventors:
STEVEN SIMON (DE)
MIASKOWSKI CLEMENS (DE)
THEISS COLLIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/068291
Publication Date:
January 12, 2023
Filing Date:
July 01, 2022
Export Citation:
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Assignee:
LUFTHANSA TECHNIK AG (DE)
International Classes:
B22F10/28; B22F5/04; B22F12/30; B23P6/00; B33Y30/00; B33Y40/00; B22F7/06
Foreign References:
US20190358755A12019-11-28
EP3689504A12020-08-05
FR3054799A12018-02-09
Attorney, Agent or Firm:
GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bauplattform (1) für additive Reparatur von Bauteilen (50) mit einer Mehrzahl von in der Ebene (91) der Bauplattform

(1) angeordneten Reparaturpositionen, die jeweils Bauteil aufnahmen (2) zur positions- und lagegenauen Befestigung eines zu reparierenden Bauteils (50) daran aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bauteilaufnahme (2) in Richtung (90) senk recht zur Ebene (91) der Bauplattform (1) individuell ver schiebbar und wahlweise fixierbar ist.

2. Bauplattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bauteilaufnahmen (2) individuell in Richtung (90) senkrecht zur Ebene (91) der Bauplattform (1) verschiebbar und wahlweise fixierbar sind.

3. Bauplattform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebbarkeit wenigstens einer Bauteilaufnahme (2) in Richtung weg von der Ebene (91) der Bauplattform (1) durch einen Anschlag (5) begrenzt ist.

4. Bauplattform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Bauteilaufnahme (2) ein Betätigungsele ment (7) vorgesehen ist, welches die Bauteilaufnahme (2) wahlweise oder dauerhaft in Richtung des Anschlages (5) drängt.

5. Bauplattform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) ein Federelement (6), einen Hyd raulik- oder Pneumatikzylinder oder einen elektrischen An trieb umfasst.

6. Bauplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die wahlweise Fixierung der wenigstens einen Bauteil aufnahme (2) eine kraftschlüssig mit der wenigstens einen Bauteilaufnahme (2) zusammenwirkende Fixierungsvorrichtung vorgesehen ist.

7. Bauplattform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsvorrichtung ein Spannsystem (8) umfasst.

8. Bauplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bauplattform (1) auf der Seite der Bauteilaufnahmen (2) wenigstens drei Anschlagsäulen (11) mit Auflageflächen

(12) an ihren freien Enden vorgesehen sind, wobei die Auf lageflächen (12) eine Anschlagebene parallel zur Ebene (91) der Bauplattform (1) definieren.

9. Bauplattform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstützplatte (13) zur wahlweisen Befestigung an den Anschlagsäulen (11) vorgesehen ist, wobei die Abstützplatte

(13) zur zusätzlichen Abstützung von in die Bauteilaufnah men (2) befestigten Bauteilen (50) ausgebildet ist.

10. Bauplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von den Bauteilaufnahmen (2) abgewandten Seite der Bauplattform (1) Spannmodule (15) oder Spannbolzen eines Nullpunktspansystems vorgesehen sind.

11. Bauplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bauteilaufnahme (2) zur Befestigung einer Triebwerksschaufel (50) einer Gasturbine, vorzugsweise ei- nes Flugzeugtriebwerks, daran ausgebildet ist.

12. Verwendung einer Bauplattform (1) gemäß einem der vorste henden Ansprüche zur additiven Reparatur von Bauteilen (50), dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Bauteilaufnahmen (2) in einer Position entlang ihrer Verschiebbarkeit fixiert werden, dass dieje nigen zum Materialauftrag vorgesehenen Flächen der daran befestigten Bauteile (50) in einer gemeinsamen Ebene (94) liegen. 13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung der zum Materialauftrag vorgesehenen Flä chen der an den Bauteilaufnahmen (2) befestigten Bauteile (50) in einer gemeinsamen Ebene (94) zeitweise eine ebene Anschlagplatte (17) entlang dieser Ebene (94) angeordnet werden, mit der die fraglichen Flächen der Bauteile (50) durch Verschieben der Bauteilaufnahmen (2) in Anlage ge bracht werden.

Description:
Bauplattform für additive Reparatur von Bauteilen

Die Erfindung betrifft eine Bauplattform für die additive Re paratur von Bauteilen sowie deren Verwendung.

Im Stand der Technik sind Verfahren und Systeme für die addi- tive Fertigung bekannt, bei denen sukzessive aufgebrachte Me tallpulverschichten durch einen gesteuerten Laserstrahl gemäß einem vorgegebenen CAD-Modell selektiv zu einem nach Erstar rung festen Material umgeschmolzen wird („Selektives Laser schmelzen"; SLM). Nach entsprechender Bearbeitung sämtlicher Schichten kann das nicht-umgeschmolzene Pulver entfernt werden und es verbleibt ein Metallbauteil, welches nach Bedarf noch nachbearbeitet werden muss oder direkt verwendet werden kann.

Die Technologie des additiven Fertigungsverfahrens mit selek tivem Laserschmelzen wird auch zur Additiv-Reparatur von Bau- teilen eingesetzt. Dazu wird mithilfe des beschriebenen Ver fahrens zusätzliches Material auf bereits bestehende Bauteile aufgetragen, um bspw. Fehl- oder Abnutzungsstellen an einem Bauteil auszugleichen.

Um entsprechende Reparaturen durchführen zu können, ist die exakte Positionierung oder zumindest exakte Bestimmung der Po sition des zu reparierenden Bauteils auf der Bauplattform des Fertigungssystems zwingend. Nur so kann sichergestellt werden, dass auch tatsächlich das direkt an das zu reparierende Bau teil anliegendes Materialpulver durch einen Laserstrahl umge- schmolzen und so mit dem zu reparierenden Bauteil fest verbun den wird.

Weiterhin ist zwingend, dass bei der zeitgleichen Reparatur mehrere Bauteile in einem Fertigungssystem diejenigen Flächen, auf denen Material aufgetragen werden soll, in einer gemeinsa men Bauebene. Nur so lässt sich das selektiv zu schmelzende Materialpulver mit der erforderlichen Präzision schichtweise auftragen und umschmelzen, um bei jedem zu reparierenden Bau teil eine feste Verbindung zwischen dem Bauteil und dem neu hinzukommenden Material zu gewährleisten.

Um eine gemeinsame Ebene für den Materialauftrag zu erreichen werden im Stand der Technik gleichförmige Bauteile, wie bspw. Triebwerksschaufeln von Gasturbinen bzw. Flugzeugtriebwerken, die zeitgleich in einem additiven Fertigungssystem durch Mate rialauftrag repariert werden sollen, identisch vorbereitet. Dazu wird bspw. bei sämtlichen zu reparierenden Bauteilen un abhängig von deren tatsächlicher Beschädigung derart viel Ma terial abtragen, dass die zu reparierenden Beschädigungen auf allen zeitgleich zu reparierenden Bauteilen entfernt werden, bevor anschließen bei sämtlichen Bauteilen ein die ursprüngli che oder eine andere vorgegebene Form wiederherstellender Ma terialauftrag erfolgt. Diese Gleichbehandlung aller Bauteile hat zur Folge, dass regelmäßig bei einem Teil der Bauteile mehr Material entfernt wird, als für die Beschädigungen dieser Bauteile eigentlich erforderlich wäre. Bei diesen Bauteilen muss anschließend dann auch mehr Material durch das additive Fertigungssystem aufgetragen werden als bei einem auf die tat sächlichen Beschädigungen der einzelnen Bauteile individuell abgestimmten Materialabtrag.

Die aus dem Stand der Technik ebenfalls grundsätzlich bekannte Alternative, jedes Bauteil einzeln und individuell vorzuberei ten und in einem additiven Fertigungssystem wiederaufzubauen, ist insbesondere für kleinere Bauteile nicht ausreichend effi zient und daher regelmäßig auch nicht wirtschaftlich darstell bar. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu deren Verwendung zu schaffen, mit denen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht mehr oder nur noch in vermindertem Umfang auftreten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bauplattform gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren zu deren Verwendung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Demnach betrifft die Erfindung eine Bauplattform für additive Reparatur von Bauteilen mit einer Mehrzahl von in der Ebene der Bauplattform angeordneten Reparaturpositionen, die jeweils Bauteilaufnahmen zur positions- und lagegenauen Befestigung eines zu reparierenden Bauteils daran aufweisen, wobei wenigs tens eine Bauteilaufnahme in Richtung senkrecht zur Ebene der Bauplattform individuell verschiebbar und wahlweise fixierbar ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfin dungsgemäßen Bauplattform gemäß einem der vorstehenden Ansprü che, wobei die verschiebbaren Bauteilaufnahmen in einer Posi tion entlang ihrer Verschiebbarkeit fixiert werden, dass die jenigen zur additiven Auftragung von Materials vorgesehenen Flächen der daran befestigten Bauteile in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die Erfindung hat erkannt, dass bei einer gemeinsamen Anord nung von zu reparierenden Bauteilen auf einer Bauplattform, wofür eine Mehrzahl von Reparaturpositionen mit entsprechenden Bauteilaufnahmen zur positions- und lagegenauen Befestigung der einzelnen Bauteile vorgesehen sind, eine vorteilhafte ad ditive Reparatur der Bauteile erreicht werden kann, wenn sich zumindest ein Teil der Bauteilaufnahmen, vorzugsweise alle Bauteilaufnahmen, in eine Richtung senkrecht zur Ebene der Bauplattform verschieben und in beliebigen Positionen entlang dieser Verschiebbarkeit wahlweise fixieren lassen. So ist es nämlich möglich, die Flächen der einzelnen Bauteile, auf denen der für die Reparatur erforderliche Materialauftrag erfolgen soll, durch Verschieben der Bauteilaufnahmen in einer gemein samen Ebene auszurichten, ohne dass dafür bei den einzelnen Bauteilen jeweils ein identischer Materialabtrag erfolgen müsste, wie dies im Stand der Technik der Fall ist.

Dabei ist die erfindungsgemäße Bauplattform ausreichend flexi bel, um auch bei anderen Verfahrensschritten der additiven Re paratur abgesehen von dem eigentlichen Materialauftrag verwen det zu werden, wie bspw. der Befundung der Beschädigungen der einzelnen Bauteile und/oder dem Materialabtrag von den einzel nen Bauteilen, bis die zu reparierenden beschädigten Bereiche entfernt sind. Kommen dafür aus dem Stand der Technik bekannte Maschinen und Vorrichtungen zum Einsatz, können die Bauteil aufnahmen der erfindungsgemäßen Bauplattform auf eine gemein same Höhe gegenüber der Bauplattform bzw. in eine gemeinsame Ebene parallel zur Bauplattform verschoben und dort fixiert werden, womit sich eine zu bekannten Bauplattformen vergleich bare Anordnung der Bauteilaufnahmen bzw. von daran befestigten Bauteilen ergibt. Die verwendeten Maschinen und Vorrichtungen müssen daher für die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrich tung grundsätzlich nicht oder nur kaum verändert bzw. ange passt werden, wobei sich die Anpassung - sofern überhaupt er forderlich - regelmäßig auf die Nachjustierung einzelner Be triebsparameter der Maschinen und Vorrichtungen beschränkt, die sich bspw. durch eine möglicherweise größere Höhe der er findungsgemäßen Bauplattform gegenüber solchen aus dem Stand der Technik ergeben können. Die Verschiebbarkeit wenigstens einer Bauteilaufnahme ist in der Richtung weg von der Bauplattform bzw. der durch die An ordnung der Bauteilaufnahmen und deren Verschieberichtung de finierten Ebene, die bspw. auf der Höhe der Unterseite der Bauplattform oder auf der Höhe der Bauteilaufnahmen im voll ständig eingefahrenen Zustand führen kann, durch einen An schlag begrenzt. Weisen mehrere oder alle verschiebbaren Bau teilaufnahmen einen entsprechenden Anschlag auf, sind die An schläge bzw. die Bauteilaufnahmen, wenn anliegend an diese An schläge, vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Ebene der Bauplattform angeordnet. Die Verschiebbarkeit der Bauteilaufnahme wird so definiert begrenzt bzw. der vollstän dig ausgefahrene Zustand einer Bauteilaufnahme wird durch den jeweiligen Anschlag definiert, wobei durch geeignete Ausge staltung der Anschläge erreicht werden kann, dass alle an ih ren entsprechenden Anschlägen anliegenden Bauteilaufnahmen in einer Ebene liegen, was für einzelne Bearbeitungsschritte wäh rend der Reparatur von Bauteilen vorteilhaft oder erforderlich sein kann.

Es ist bevorzugt, wenn an wenigstens einer Bauteilaufnahme ein Betätigungselement vorgesehen ist, welches die Bauteilaufnahme wahlweise oder dauerhaft in Richtung des Anschlages drängt. In anderen Worten soll eine entsprechend ausgestattete Bauteil aufnahme, sofern sie nicht fixiert ist, durch das Betätigungs element zum zuvor beschriebenen Anschlag bewegt und dort ge halten werden. Das Betätigungselement kann dabei dauerhaft o- der nur wahlweise bei Bedarf die entsprechende Kraft auf die Bauteilaufnahme aufbringen.

Bei dem Betätigungselement kann es sich bspw. um ein Federele ment, ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder einen elektrischen Antrieb handeln. Während ein Federelement als Be tätigungselement eine Bauteilaufnahme grundsätzlich dauerhaft in Richtung ihres Anschlages drängt, können die anderen ge nannten Alternativen bei Bedarf deaktiviert werden. Insbeson dere wenn das Betätigungselement als elektrischer Antrieb aus gebildet, ist es mit entsprechender Steuerung auch möglich, die Bauteilaufnahme allein mit dem elektrischen Antrieb exakt in eine gewünschte Position zu verschieben.

Die wahlweise Fixierung der wenigstens einen Bauteilaufnahme kann vorzugsweise durch eine kraftschlüssig mit der wenigstens einen Bauteilaufnahme zusammenwirkende Fixierungsvorrichtung erreicht werden. Die kraftschlüssige Fixierung lässt sich da bei regelmäßig so ausgestalten, dass sich die Verschiebeposi tion einer Bauteilaufnahme beim wahlweisen Fixieren nicht un beabsichtigt verändert. Eine Möglichkeit hierfür ist die be vorzugte Ausgestaltung einer Fixierungsvorrichtung als Spann system, bei dem die Fixierungsvorrichtung durch Anpressen we nigstens einer Spannbacke an eine Fläche der Fixierungsvor richtung parallel zur Richtung deren Verschiebbarkeit.

Es kann für jede verschiebbare Bauteilaufnahme eine individu elle Fixierungsvorrichtung vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass eine Fixierungsvorrichtung zur gleichzeitigen Fixierung von Gruppen von verschiebbaren Bauteilaufnahmen oder sämtlicher Bauteilaufnahmen ausgebildet ist.

Die Bauplattform kann an der Bauplattform auf der Seite der Bauteilaufnahmen wenigstens drei Anschlagsäulen mit Auflage flächen an ihren freien Enden aufweisen, wobei die Auflageflä chen eine Anschlagebene parallel zur Ebene der Bauplattform definieren. Mithilfe der Anschlagsäulen bzw. der dadurch defi nierten Anschlagebene lassen sich auf einfache Weise die ver schiebbaren Bauteilaufnahmen so ausrichten, dass diejenige Flächen der daran befestigten Bauteile, auf denen der Materi- alauftrag erfolgen soll, in einer gemeinsamen Ebene ausgerich tet ist. Dazu kann die Bauplattform mit den Auflageflächen der Anschlagsäulen in Kontakt mit einer ebenen Anschlagfläche ge bracht werden, die dann in der Anschlagebene liegt, bspw. in dem eine ebene Anschlagplatte, die Teil der erfindungsgemäßen Bauplattform sein kann, auf die Auflageflächen aufgelegt wird oder die Bauplattform mit den Auflageflächen in Anlage mit ei ner geeigneten ebenen Fläche gebracht wird. Die einzelnen Bau teilaufnahmen, an denen Bauteile befestigt sind, können dann so verschoben werden, dass die jeweiligen für den Materialauf trag vorgesehenen Flächen der Bauteile an der Anschlagfläche anliegen, bevor die Bauteilaufnahmen fixiert werden. Sind alle Bauteilaufnahmen entsprechend ausgerichtet und fixiert, kann der Kontakt zwischen Bauplattform und Anschlagfläche wieder aufgehoben werden, wobei die für den Materialauftrag vorgese henen Flächen der Bauteile in der durch die Anschlagsäulen de finierten Anschlagebene ausgerichtet bleiben.

Die Bauplattform kann auch eine Abstützplatte zur wahlweisen Befestigung an den Anschlagsäulen aufweisen, die zur zusätzli chen Abstützung von in den Bauteilaufnahmen befestigten Bau teilen ausgebildet ist. Durch eine entsprechende, nur wahl weise anzubringende Abstützplatte können die auf der Bauplatt form befestigten Bauteile für einzelne Bearbeitungsschritte, wie z. B. das spanende Entfernen von Material durch Fräsen, zusätzlich gesichert werden, um unnötige Belastungen und/oder unerwünschte Deformationen der Bauteile, die das Bearbeitungs ergebnis negativ beeinflussen könnten, zu vermeiden oder zu mindest zu verringern. Die Abstützplatte kann bspw. Durchfüh rungsöffnungen aufweisen, durch welche die einzelnen Bauteile hindurchgeführt werden können. Auch ist möglich, die Bauteile, bspw. durch Spannvorrichtungen in den einzelnen Durchführungs öffnungen zusätzlich zu sichern. Die Bauplattform weist auf der von den Bauteilaufnahmen abge wandten Seite vorzugsweise Spannmodule oder Spannbolzen eines Nullpunktspansystems auf. Über die fraglichen Komponenten ei nes Nullpunktspansystems kann die Bauplattform wiederholt in einer definierten Position an einer Aufnahme mit geeigneten Gegenstücken befestigt werden. So ist es möglich, die Bau plattform variabel in verschiedenen Maschinen für die einzel nen Bearbeitungsschritte zu fixieren, ohne dass eine auf wendige Ausrichtung der Bauplattform und/oder Kalibrierung der Maschine erforderlich wäre.

Die erfindungsgemäße Bauplattform eignet sich insbesondere für die gleichzeitige additive Reparatur von kleineren Bauteilen. Insbesondere können die Bauplattform bzw. deren Bauteilaufnah men zur Befestigung von Triebwerksschaufeln einer Gasturbine bzw. eines Flugzeugtriebwerks daran ausgebildet sein. Die Triebwerksschaufeln können dabei mit ihren jeweiligen Füßen an den Bauteilaufnahmen befestigt sein und, sofern die Turbinen spitzen zur Beseitigung von Schadstellen unterschiedlich abge tragen wurden, mithilfe der Verschiebbarkeit der Bauteilauf nahmen, wie beschrieben, so ausgerichtet werden, dass sich die zum Aufragen von Material vorgesehenen Flächen der einzelnen Triebwerksschaufeln in einer gemeinsamen Ebene befinden.

Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Verwendung wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.

Zur einfachen Ausrichtung der zum Materialauftrag vorgesehenen Flächen der an den Bauteilaufnahmen befestigten Bauteile in einer gemeinsamen Ebene kann zeitweise eine ebene Anschlag platte entlang dieser Ebene angeordnet werden. Die fraglichen Flächen der Bauteile können dann durch Verschieben der Bau teilaufnahmen mit der Anschlagplatte in Anlage gebracht wer den. Werden die Bauteilaufnahmen dann fixiert, liegen die für den Materialauftrag vorgesehenen Flächen der Bauteile auch nach Entfernen der Anschlagplatte in der gewünschten Ebene.

Die Erfindung wird nun anhand einer vorteilhaften Ausführungs form unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bei spielhaft beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauplattform;

Figur 2: eine Schnittansicht durch die Bauplattform gemäß Figur 1;

Figur 3: eine Unteransicht der Bauplattform gemäß Figur 1;

Figur 4: die Bauplattform gemäß Figur 1 mit einer daran befestigten Abstützplatte;

Figur 5: eine schematische Darstellung der Verbindung ei ner Bauplattform gemäß Figur 1 mit einer maschi nenseitigen Aufnahme;

Figur 6: eine Detaildarstellung der Bauteilaufnahme der Bauplattform gemäß Figur 1; und

Figur 7a-g: eine schematische Darstellung der erfindungsgemä ßen Verwendung der Bauplattform gemäß Figur 1.

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bauplattform 1 dargestellt. Die Bauplattform 1 umfasst eine Vielzahl von rasterförmig angeordneten Reparaturpositionen mit jeweils einer Bauteilaufnahme 2. An den Bauteilaufnahmen 2 sind jeweils zu reparierende Bauteile 50 - in diesem Fall Triebwerksschaufeln eines Gasturbinentriebwerks - positions- und lagegenau befestigt. In anderen Worten erfolgt die Befes tigung derart, dass keine Relativbewegung zwischen einer Bau teilaufnahme 2 und einem daran befestigten zu reparierenden Bauteil 50 auftritt.

Sämtliche Bauteilaufnahmen 2 sind individuell in eine Richtung 90 senkrecht zur Ebene 91 der Bauplattform 1 verschiebbar. Die Ebene 91 ergibt sich dabei aus der Verschieberichtung 90 der einzelnen Bauteilaufnahmen 2 und den Bauteilaufnahmen 2 im vollständig eingefahrenen, d. h. am wenigsten über die Bau teilplattform 1 hervorstehenden Zustand.

Wie in der Schnittansicht gemäß Figur 2 gezeigt, wird die in dividuelle Verschiebbarkeit der einzelnen Bauteilaufnahmen 2 durch eine gleitende Längsführung eines an der Bauteilaufnahme 2 befestigten Kolben 3 in einer dafür vorgesehen Bohrung 4 in der Bauplattform 1 erreicht. Die Verschiebbarkeit ist dabei in Richtung weg von der Ebene 91 der Bauplattform 1 durch einen Anschlag 5 begrenzt.

Weiterhin ist für jede Bauteilaufnahme 2 ein Federelement 6 als Betätigungselement 7 vorgesehen, welches den jeweils einer Bauteilaufnahme 2 zugeordneten Kolben 3 dauerhaft in Richtung des Anschlages 5 drängt.

Um die Bauteilaufnahmen 2 dennoch in einer beliebigen Position entlang ihrer jeweiligen Verschiebbarkeit zu fixieren, sind Spannsysteme 8 vorgesehen, mit denen im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel immer jeweils zwei Bauteilaufnahmen 2 in ihrer jeweiligen Position entlang der Verschieberichtung 90 kraft schlüssig gesichert werden können. Die Spannsysteme 8 lassen sich über durch Öffnungen 9 im Boden der Bauplattform 1 er reichbare Schrauben 10 betätigen. Durch Anziehen der Schrauben 10 werden die Bauteilaufnahmen 2 in ihrer momentanen Position fixiert, ohne dass es aufgrund der Fixierung zu Veränderungen der Position käme.

Auf der Seite der Bauteilaufnahmen 2 weist die Bauteilplatt form 1 vier Anschlagsäulen 11 auf. Die Anschlagsäulen 11 wei- sen an ihren von der Bauplattform 1 entfernten, freien Enden jeweils Auflageflächen 12 auf, die in einer gemeinsamen An schlagebene parallel zur Ebene 91 der Bauplattform 1 liegen. Mit den Auflageflächen 12 kann eine ebene Anschlagplatte 17 (hier nicht dargestellt, vgl. aber Figuren 7c und 7d) in An- läge gebracht werden, welche sich dann in der Anschlagebene erstreckt .

Die Anschlagsäulen 11 sind weiterhin dazu ausgebildet, dass daran wahlweise eine Abstützplatte 13, wie sie in Figur 4 dar gestellt ist, befestigt werden kann. Die Abstützplatte 13 weist eine der Anzahl der Bauteilaufnahmen 2 entsprechende An zahl an Durchführungsöffnungen 14 auf, durch welche - im vor liegenden Ausführungsbeispiel - die Spitzen der Triebwerks schaufeln 50 hindurchgeführt werden können. Die Durchführungs öffnungen 14 weisen jeweils Spannvorrichtungen 15 auf, mit de- nen die Triebwerksschaufeln 50 zusätzlich in ihrer Lage gesi chert werden können.

Auf der von den Bauteilaufnahmen 2 abgewandten Seite der Bau plattform 1 sind druckluftbetriebene Spannmodule 15 eines Nullpunktspansystems , wie es aus dem Stand der Technik grund- sätzlich bekannt ist, vorgesehen (vgl. Figur 3). Diese Spann module 15 können, wie in Figur 5 angedeutet, in Eingriff mit geeigneten Spannbolzen 61 bspw. einer Spannplatte 60, wie sie im Arbeitsraum einer Maschine zur Vermessung oder Bearbeitung der in den Bauteilaufnahmen 2 der Bauplattform 1 befestigen zu reparierenden Bauteile 50 angeordnet sein kann, gebracht wer den und richten die Bauplattform 1 genau auf eine durch die Spannplatte 60 vorgegebene Nullposition aus.

In Figur 6 sind die Bauteilaufnahmen 2 der Bauplattform 1 in größerem Detail dargestellt. Die Bauteilaufnahmen 2 sind dabei so ausgebildet, dass die Triebwerksschaufeln 50 mit ihrem Schaufelfuß in die durch den Pfeil 92 angedeutete Richtung in die Bauteilaufnahmen 2 eingeschoben und anschließend durch entsprechendes Anziehen der Schrauben 16 läge- und positions fest eingespannt werden. Insoweit entsprechen die Bauteilauf nahmen 2 solchen aus dem Stand der Technik.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 7a-g eine erfindungsgemäße Verwendung der vorstehend beschriebenen Bauplattform 1 zur ad ditiven Reparatur von Triebwerksschaufeln 50 beschrieben. In Figuren 7a-g ist die Darstellung der Bauplattform 1 aus Grün den der Übersichtlichkeit stark vereinfacht. Auch wurde auf die Darstellung der bei den einzelnen Verfahrensschritten ver wendeten Maschinen etc. verzichtet, da es sich um grundsätz lich aus dem Stand der Technik bekannte Maschinen handelt.

Die fraglichen Maschinen werden nachfolgend als getrennt von einander ausgeführte Maschinen beschrieben. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, dass mehrere, für die Repara tur der Triebwerksschaufeln 50 erforderlichen Funktionen ge meinsam in einer Maschine integriert sind.

Bei der additiven Reparatur von Triebwerksschaufeln 50 unter Verwendung der Bauplattform 1 gemäß Figur 1 verbleiben die zu reparierenden Triebwerksschaufeln 50 über den gesamten Repara turprozess in den Bauteilaufnahmen 2 der Bauplattform 1 befes tigt. Zu Beginn des Reparaturprozesses werden die zu reparie renden Triebwerksschaufeln 50 daher, wie in Zusammenhang mit Figur 6 beschrieben, jeweils einzeln in einer Bauteilaufnahme 2 der Bauplattform 1 befestigt.

Nach der Befestigung der Triebwerksschaufeln 50 in den Bau teilaufnahmen 2, werden Triebwerksschaufeln 50 zunächst ver messen und auf Beschädigungen im Bereich der Schaufelspitzen hin untersucht. Dazu werden die Bauteilaufnahmen 2, bspw. mit hilfe der jeweiligen Betätigungselemente 7 bzw. Federelemente 6 (vgl. Figur 2) in die Position verfahren, die durch die An schläge 5 vorgegeben ist. In dieser Position werden sie durch die Spannsysteme 8 fixiert und gesichert (vgl. Figur 7a).

Die Bauplattform 1 wird dann zusammen mit den daran befestig ten Triebwerksschaufeln 50 auf einer Spannplatte 60 in einer für die Vermessung und Defektdetektion geeigneten Vorrichtung angeordnet, wie sie grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist, und über die Spannmodule 15 in einer Nullposition zentriert. Anschließend werden die Triebwerksschaufeln 50, insbesondere im Bereich der Schaufelspitzen, vermessen und auf Beschädigungen hin untersucht, wobei bspw. die Oberflächen der einzelnen Triebwerksschaufeln 50 dreidimensional, bspw. per Laser, erfasst und in ein digitales Datenmodell überführt wer den, welches dann zur Feststellung von Abweichungen, die eine Beschädigung darstellen können, mit einem Soll-Modell abgegli chen werden. Ergänzend oder alternativ dazu kann auch eine op tische Erfassung der Schaufeloberflächen erfolgen, wobei mit geeigneten automatisierten Bildanalysen mögliche Defekte an den Triebwerksschaufeln 50 erkannt werden können.

Sind die Beschädigung im Bereich der Schaufelspitzen für jede der Triebwerksschaufeln 50 erfasst, kann daraufhin festgelegt werden, bis zu welcher Höhe die Spitzen der einzelnen Trieb werksschaufeln 50 abgetragen und anschließend wieder durch ad ditive Verfahren wieder aufgebaut werden müssen. Auch dies ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. In Figur 7b sind die individuell festgelegten Höhen, bis zu der die ein zelnen Triebwerksschaufeln 50 abgetragen werden sollen, durch Strichlinien angedeutet.

Während sich die Bauteilaufnahmen 2 noch in der durch die An schläge 5 definierten Positionen fixiert sind, wird anschlie ßend die Abstützplatte 13 gemäß Figur 4 an den Anschlagsäulen 11 befestigt, sodass die Triebwerksschaufeln 50 durch die je weiligen Durchführungsöffnungen 14 hindurchgeführt und dort mit den Spannvorrichtungen 15 gesichert (vgl. Figur 7b). Die Bauplattform 1 mitsamt den Triebwerksschaufeln 50 und der Ab stützplatte 13 kann dann auf der Spannplatte 60 im Arbeitsraum einer Maschine zur spanenden Bearbeitung, bspw. einer CNC- Fräsmaschine, angeordnet und zentriert werden, die dann die einzelnen Triebwerksschaufeln 50 auf das zuvor individuelle ermittelte Maß kürzt und jeweils eine zur Ebene 91 der Bau plattform 1 parallele Stirnfläche an den Triebwerksschaufeln 50 schafft (vgl. Figur 7c).

Im nächsten Schritt werden die Klemmelemente 8 und damit die Fixierung der Bauteilaufnahmen 2 gelöst. Es wird dann eine ebene Anschlagplatte 17 in die durch den Pfeil 92 angedeutete Richtung senkrecht zur Ebene 91 der Bauplattform 1 abgesenkt, sodass die ebene Anschlagplatte 17 nach und nach mit den je weiligen zuvor geschaffenen Stirnflächen der Triebwerksschau feln 50 in Kontakt kommt. Die ebene Anschlagplatte 17 ver schiebt dann die Bauteilaufnahmen 2 entgegen dem Drängen durch die Federelemente 6, bis die ebene Anschlagplatte 17 auf den Auflageflächen 12 der Anschlagsäulen 11 anliegt (vgl. Figur 7d).

In dieser Position werden die Bauteilaufnahmen 2 wieder durch die Klemmelemente 8 fixiert, sodass die Stirnflächen der Triebwerksschaufeln 50 nach Entfernen der ebenen Anschlag platte 17 in einer gemeinsamen Ebene 94 liegen, die im darge stellten Beispiel der durch die Auflageflächen 12 definierten Anschlagebene entspricht (vgl. Figur 7e).

Da die Stirnflächen aller Triebwerksschaufeln 50, an denen die Triebwerksschaufeln durch Hinzufügen von Material wieder auf gebaut werden sollen, in einer gemeinsamen Ebene liegen, las sen sich bekannte additive Fertigungsverfahren auf Basis des 3D-Drucks, bspw. das selektive Laserschmelzen verwenden, um die Triebwerksschaufeln 50 in ihrer originalen oder in einer beliebig optimierten Form wiederherzustellen. Dazu werden zu nächst die Freiräume zwischen den Bauteilaufnahmen 2 und den Triebwerksschaufeln 50 mit geeignetem pulverförmigen Material bis zur Ebene 94 aufgefüllt, bevor anschließend dasselbe oder ein anderes Material schichtweise aufgetragen und selektiv zu einem nach Erstarrung festen Material umgeschmolzen, sodass sich nach dem bekannten Prinzip des selektiven Laserschmelzens die jeweils gewünschte Form für die einzelnen Triebwerksschau feln 50 ergibt. Da die Stirnflächen der Triebwerksschaufeln 50 exakt in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet sind, ist si chergestellt, dass das neu aufgetragene umgeschmolzene Mate rial fest mit den bestehen gebliebenen Teilen der Triebwerks schaufeln 50 verbunden sind.

Das Ende des 3D-Druckprozesses ist in Figur 7f dargestellt, wobei nur zur Verdeutlichung durch Strichlinien die Trennung zwischen originärer Triebwerksschaufel 50 und dem durch den 3D-Druck hinzugefügten Material angedeutet ist.

Durch Umdrehen der Bauplattform 1 lässt sich das während des 3D-Drucks nicht-umgeschmolzene Material durch Ausnutzung der Schwerkraft einfach entfernen (Figur 7g). Alternativ oder zu- sätzlich lässt sich verbliebenes nicht-umgeschmolzenes Mate rial auch absaugen. Die Triebwerksschaufeln 50 können dann von den Bauteilaufnahmen 2 gelöst werden. Es ist natürlich auch möglich, noch weitere (Nach-)Bearbeitungsschritte an den Triebwerksschaufeln 50 durchzuführen, während die Triebwerks schaufeln 50 noch an den Bauteilaufnahmen 2 befestigt sind.

Die Bauteilaufnahmen 2 lassen sich für entsprechende Bearbei tungsschritte, sofern erforderlich, natürlich auch nochmals in geeignete Positionen verschieben.