Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile CNC-Bearbei- tungsmaschine, die zur Bearbeitung eines Läufers einer Strö ^¬ mungsmaschine ausgelegt ist, insbesondere zur Bearbeitung eines Läufers einer Dampfturbine, umfassend eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die jeweils senkrecht zuein ^¬ ander angeordnet sind, eine Grundplatte, einen auf der Grund- platte angeordneten und relativ zu dieser entlang der X-Achse verfahrbaren Ständer und ein an dem Ständer entlang der Y- Achse und entlang der Z-Achse verfahrbar gehaltenes Werkzeug ^¬ modul, das dazu ausgelegt ist, ein Bearbeitungswerkzeug auf ^¬ zunehmen .

Läufer von Dampfturbinen eines Kraftwerks sind während des Betriebs hohen mechanischen und/oder thermischen Belastungen ausgesetzt. Vor diesem Hintergrund ist es häufig erforder ^¬ lich, die Läufer im Rahmen von Wartungsarbeiten einer mecha- nischen Bearbeitung zu unterziehen. So werden beispielsweise die an einem Läufer zur Aufnahme von Laufschaufeln vorgesehenen Nuten mit einem Fräswerkzeug nachbearbeitet.

Steht eine solche mechanische Bearbeitung eines Läufers an, so besteht eine Möglichkeit darin, den Läufer auszubauen und zu einer Fertigungshalle zu transportieren, in der eine zur Durchführung der erforderlichen Bearbeitung geeignete CNC-Bearbeitungsmaschine ortsfest aufgestellt ist. Der Transport ist allerdings sehr zeitintensiv, was mit langen Stillstand- zeiten des Kraftwerks und entsprechend hohen Kosten einher ^¬ geht .

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Läufer vor Ort im Kraftwerk mechanisch zu bearbeiten. Hierzu muss eine zur Durchführung der erforderlichen Bearbeitung geeignete mobile CNC-Bearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art zum

Kraftwerk transportiert und dort aufgestellt werden, worauf ^¬ hin der ausgebaute Läufer bearbeitet werden kann. Eine solche mobile Bearbeitungsmaschine ist beispielsweise in der WO 2013/178377 AI offenbart. Die hier beschriebene CNC-Bearbei- tungsmaschine umfasst eine Grundplatte in Form eines modular aufgebauten Maschinenbettes, auf dem ein Spindelstock mit einem Spindelstockspannfutter, ein Reitstock mit einem Reitstockspannfutter, zumindest zwei Lagerböcke und wenigstens ein Ständer angeordnet sind. Der Ständer ist entlang einer vorliegend als X-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine bezeich ^¬ neten Achse verfahrbar, die sich in der Längsrichtung des Maschinenbetts erstreckt. An dem Ständer ist ein Werkzeug ^¬ modul verfahrbar in zwei zueinander senkrechten Richtungen gehalten, die vorliegend als Y-Achse und als Z-Achse bezeich ^¬ net werden. Entsprechend lässt sich ein von dem Werkzeugmodul aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug entlang der X-, Y- und Z- Achse verfahren. Zur Bearbeitung eines Läufers wird dieser ausgebaut und auf den Lagerböcken zwischen Spindelstock und Reitstock derart gelagert, dass er um eine C-Achse der CNC- Bearbeitungsmaschine drehend angetrieben werden kann. Nunmehr kann die mechanische Bearbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug erfolgen. Die in der WO 2013/178377 AI beschriebene CNC-Bearbeitungsmaschine ist allerdings sehr sperrig und weist ein hohes Eigengewicht auf, was hinsichtlich der Anschaffungskos ^¬ ten und des Transports von Nachteil ist. Darüber hinaus nimmt sie sehr viel Bauraum ein, der nicht in allen Kraftwerken zur Verfügung steht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mobile CNC-Maschine der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine mobile CNC-Bearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkzeugmodul entlang einer an dem Ständer angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung geführt um eine C-Achse verfahrbar ist, die sich parallel zur X-Achse erstreckt, dass die Z-Achse die C- Achse schneidet und dass sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn erstreckt, welche die C-Achse als Mittelpunkt auf- weist. Auf diese Weise wird ein neues Maschinendesign er ^¬ zielt, das sich gegenüber den bekannten Maschinendesigns ins ^¬ besondere dadurch auszeichnet, dass auf Spindelstock und Reitstock und damit auf eine drehend antreibbare Aufnahme des zu bearbeitenden Läufers um eine C-Achse der Bearbeitungs ^¬ maschine vollständig verzichtet wird. Stattdessen lässt sich bei der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine das ent ^¬ lang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse verfahrbare Werkzeugmodul um die C-Achse entlang der an dem Ständer ange- ordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung positionieren. Dies führt dazu, dass insbesondere die Grundplatte bzw. das Maschinenbett sehr klein ausgeführt werden kann, wodurch ein vergleichsweise sehr geringes Eigengewicht der erfindungsge ^¬ mäßen CNC-Bearbeitungsmaschine erzielbar ist, was sich insbe- sondere auf die Transportierbarkeit und die damit einher ^¬ gehenden Kosten auswirkt. Ferner kann die Bauweise der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine sehr kompakt ausfallen, was geringe Anschaffungskosten nach sich zieht. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Grundplatte eine Mehrzahl von Nivelliereinrichtungen auf, die dazu ausgelegt sind, die Grundplatte relativ zu einem Un ^¬ tergrund auszurichten. Entsprechend lässt sich die erfin ^¬ dungsgemäße CNC-Bearbeitungsmaschine auf unterschiedlichsten Untergründen problemlos aufstellen und bezogen auf den Untergrund und/oder auf das zu bearbeitende Werkstück ausrichten.

Bevorzugt ist auf der Grundplatte eine Basisplatte unter Ver ^¬ wendung von Schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt, die an ihrer Oberseite mit Linearführungen für das Verfahren des Ständers entlang der X-Achse versehen ist. Die lösbare Anordnung ist einem modularen Aufbau der CNC-Bearbeitungs ^¬ maschine und der damit einhergehenden guten Transportierbarkeit zuträglich. Die Zentrierung ist sinnvoll, um die Aus- richtung der CNC-Bearbeitungsmaschine bei mehrfachem Umposi ^¬ tionieren nicht zu verlieren. Bevorzugt ist an den Linearführungen eine Zwischenplatte ge ^¬ führt, auf welcher der Ständer befestigt ist, wobei die Zwi ^¬ schenplatte insbesondere unter Verwendung von Befestigungs ^¬ schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist. Die Zwi- schenplatte bietet dem Ständer eine lösbare Schnittstelle zur Verfahreinheit entlang der X-Achse.

Vorteilhaft ist an der Zwischenplatte eine Arbeitsbühne be ^¬ festigt, insbesondere eine solche mit integriertem Schalt- schrank. Auf diese Weise wird ein sehr kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine erzielt.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Ständer als Gusskonstruktion ausgeführt, was zur Reduktion von Schwingungen von Vorteil ist.

Bevorzugt ist das Werkzeugmodul entlang der an dem Ständer angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung um einen definierten Winkel um die C-Achse verfahrbar. Beispielsweise wäre bei 90° Freiheitsgrad eine umfängliche Bearbeitung des Läufers bei lediglich dreimaliger Drehung möglich.

Vorteilhaft ist das Werkzeugmodul in den verschiedenen Win ^¬ kelstellungen stufenlos arretierbar. Damit kann insbesondere die Bearbeitung einer Schaufelfußaufnahmenut erfolgen, indem das Werkzeugmodul in einem ersten Schritt bezogen auf die C- Achse ausgerichtet, dann arretiert und schließlich durch Ver ^¬ fahren der Werkzeugeinheit entlang der X-, Y- und Z-Achse be ^¬ arbeitet wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Werkzeugmodul um ein Fräsmodul, das dazu aus ^¬ gelegt ist, ein Fräswerkzeug drehend um die Z-Achse anzutrei ^¬ ben .

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung eines Läufers einer Strömungsmaschine unter Verwendung einer erfindungsgemäßen CNC-Bearbei- tungsmaschine der zuvor beschriebenen Art, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Aufbocken des zu bearbeitenden Läufers auf Ablageböcken; b) Aufbauen der Bearbeitungsma ^¬ schine neben dem aufgebockten Läufer derart, dass sich die X- Achse der Bearbeitungsmaschine parallel zu der Längsachse des Läufers erstreckt und dass die C-Achse der Bearbeitungsma ^¬ schine mit der Längsachse des Läufers übereinstimmt; c) Bear ^¬ beiten eines ersten umfänglichen Teilbereiches des Läufers unter Einsatz der Bearbeitungsmaschine; d) Drehen des Läufers um seine Längsachse um einen vorbestimmten Winkel, beispiels ^¬ weise mit Unterstützung eines Hallenkrans; e) Bearbeiten eines weiteren umfänglichen Teilbereiches des Läufers unter Einsatz der Bearbeitungsmaschine; und f) Wiederholen der Schritte d) und e) , bis der gesamte umfängliche Bereich des Läufers bearbeitet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer mobilen CNC- Bearbeitungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorlie ^¬ genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich ^¬ nung deutlich. Darin ist

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer

mobilen CNC-Bearbeitungsmaschine gemäß einer Aus ^¬ führungsform der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht der in

Figur 1 gezeigten CNC-Bearbeitungsmaschine während der Bearbeitung eines Läufers; und

Figur 3 eine Seitenansicht der in Figur 2 gezeigten Anordnung .

Die mobile CNC-Bearbeitungsmaschine 1 dient zur Bearbeitung eines Läufers 2 einer Strömungsmaschine, wie beispielsweise eines Läufers einer Dampfturbine. Sie ist modular aufgebaut, wobei die Größe der Module derart gewählt ist, dass sich die CNC-Bearbeitungsmaschine im demontierten Zustand in herkömm- liehen Frachtcontainern transportieren lässt und entsprechend mobil ist. Die CNC-Bearbeitungsmaschine 1 umfasst eine Grund ^¬ platte 3 mit einer Mehrzahl von Nivelliereinrichtungen 4, die dazu ausgelegt sind, die Grundplatte 3 relativ zu einem Un- tergrund 5 auszurichten. Auf der Grundplatte 3 ist eine Ba ^¬ sisplatte 6 unter Verwendung von nicht näher dargestellten Schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist, die an ihrer Oberseite mit sich in Richtung einer X-Achse der CNC- Bearbeitungsmaschine 1 erstreckenden Linearführungen 7 ver- sehen ist. An den Linearführungen 7 ist eine Zwischenplatte 8 geführt, auf der ein Ständer 9 befestigt ist, wobei die Zwi ^¬ schenplatte 8 unter Verwendung ebenfalls nicht näher darge ^¬ stellter Befestigungsschrauben und Zentrierstifte lösbar befestigt ist. An dem Ständer 9 ist ein Werkzeugmodul 10 ent- lang einer Y-Achse und entlang einer Z-Achse der CNC-Bearbei ^¬ tungsmaschine 1 verfahrbar gehalten. Das Werkzeugmodul 10 ist vorliegend als Fräsmodul ausgebildet und dazu ausgelegt, ein Bearbeitungswerkzeug 11 in Form eines Fräsers aufzunehmen und drehend um die Z-Achse anzutreiben. Das entlang der Y- und Z- Achse verfahrbare Werkzeugmodul 10 ist an dem Ständer 9 an einer kreisbogenförmigen konvexen Führung 12 gehalten und somit um eine C-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 schwenkend entlang einer Kreislinie verfahrbar, die sich parallel zur X- Achse erstreckt und die Z-Achse schneidet. Entsprechend er- streckt sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn, wel ^¬ che die C-Achse als Mittelpunkt aufweist. Das Werkzeugmodul 10 ist kreislinienförmig um die C-Achse in den verschiedenen Winkelstellungen stufenlos arretierbar. Ferner weist die CNC- Bearbeitungsmaschine 1 eine Arbeitsbühne 13 mit integriertem Schaltschrank 14 auf, die vorliegend an der Zwischenplatte 8 befestigt ist und von der aus die CNC-Bearbeitungsmaschine 1 von einem Bediener gesteuert werden kann.

Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind jeweils senk- recht zueinander angeordnet. Die X-Achse ist dabei ortsfest, während die Y-Achse und die Z-Achse in Abhängigkeit von der Schwenkposition des Werkzeugmoduls 10 um die C-Achse variie ^¬ ren . Zur Bearbeitung eines Läufers 2 wird dieser, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, zunächst ausgebaut und nach dem Entfernen der an diesem gehaltenen Laufschaufeln auf Ab- lageböcken 15 angeordnet. Anschließend wird die CNC-Bearbei- tungsmaschine 1 neben dem aufgebockten Läufer 2 derart aufgebaut, dass sich die X-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 parallel zu der Längsachse L des Läufers 2 erstreckt und dass die C-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 mit der Längsachse L des Läufers 2 übereinstimmt. Nunmehr kann der Läufer 2 über einen ersten umfänglichen Teilbereich unter Einsatz des Bearbeitungswerkzeugs 11 mechanisch bearbeitet werden. In einem weiteren Schritt wird der Läufer 2 auf den Ablageböcken 15 um einen vorbestimmten Winkel um seine Längsachse L gedreht, was beispielsweise mit Unterstützung eines Hallenkrans oder der ^¬ gleichen erfolgen kann. Dann kann sich die mechanische Bearbeitung eines weiteren umfänglichen Teilbereiches des Läufers 2 anschließen. Die letzten beiden Schritte werden dann wiederholt, bis der gesamte umfängliche Bereich bearbeitet ist. Sollen dann weitere Bereiche bearbeitet werden, kann die CNC- Bearbeitungsmaschine in Richtung der X-Achse umpositioniert werden, wenn dies erforderlich ist, um weitere Turbinenstufen zu bearbeiten. Ein wesentlicher Vorteil der zuvor beschriebenen CNC-Bearbeitungsmaschine 1 besteht darin, dass das Werkzeugmodul 10 um die C-Achse entlang der an dem Ständer 9 angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung 12 verfahren werden kann. Damit ist es nicht zwingend erforderlich, den Läufer 2 drehend antreibbar zu lagern, was dazu führt, dass insbesondere die Grundplatte vergleichsweise klein ausgeführt werden kann. Dies geht mit einem geringen Eigengewicht der CNC-Bearbei ^¬ tungsmaschine 1 und mit einem kleinen Raumbedarf einher, was sich insbesondere positiv auf die Anschaffungskosten und die Transportierbarkeit der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 auswirkt.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Bezugs zeichenliste

1 CNC-Bearbeitungsmaschine

2 Läufer

3 Grundplatte

4 Nivelliereinrichtung

5 Untergrund

6 Basisplatte

7 Linearführung

8 Zwischenplatte

9 Ständer

10 Werkzeugmodul

11 Bearbeitungswerkzeug

12 Führung

13 Arbeitsbühne

14 Schaltschrank

15 Ablagebock

L Längsachse