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Verriegelungsvorrichtung für die Schaufeln eines Schleuderrades
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung für die Schaufeln eines Schleuderrades, das einen Radkörper aus zwei im Abstand von einander, senkrecht zur Drehachse stehenden, parallelen Scheiben aufweist, die an den einander zugekehrten Innenseiten mit gegenüberliegenden, im wesentlichen radialen Nuten versehen sind, in welchen die Schaufeln mit ihren Rändern eingesetzt sind, mit an den Scheibeninnenseiten angeordneten einander gegenüberliegenden Ausnehmungen und an der Rückseite jeder Schaufel ausgebildeten Vorsprüngen, sowie einem Verriegelungsorgan, das mit seinen Enden in diesen Ausnehmungen liegt, zwischen einer Verriegelungund einer Freigabestellung bewegbar ist und einen Abschnitt besitzt,
der mit den Vorsprüngen in Längsrichtung der Schaufel fluchtet und in Verriegelungsstellung mit einem Teil in den von den Vorsprüngen beim Einsetzen oder Ausbauen der Schaufeln beschriebenen Weg ragt.
In einer Schleuderstrahlmaschine beschleunigt ein rotierendes Rad Schleifmittelteilchen und erzeugt einen Strahl hoher Geschwindigkeit der längs einer gewählten Bahn geführt werden kann.
Derartige Maschinen werden beispielsweise in Giessereien verwendet, um Gussstücke zu entzundern. Sie finden auch bei vielen andern industriellen Verfahren Anwendung.
Zum Zuführen des auszuschleudernden Korngutes in das Schleuderrad ist mindestens eine der das Rad bildenden Scheiben in ihrem mittleren Bereich mit einer Ausnehmung versehen, durch welche die Schleifmittelteilchen in den Raum zwischen den Scheiben treten. Die zwischen den Scheiben befestigten Schaufeln greifen bei der Rotation des Rades an diesen Strahlteilchen an und erteilen ihnen eine Beschleunigung. Auf diese Weise entsteht ein tangentialer Strom von mit hoher Geschwindigkeit bewegten Schleifmittelteilchen. Die Schaufeln sind daher einem starken Verschleiss ausgesetzt, so dass sie häufig erneuert werden müssen.
In bekannten Maschinen dieser Art dienen, wie eingangs erwähnt, zur Halterung der Schaufeln gewöhnlich an den einander zugekehrten Seiten der Scheiben vorgesehene, radial verlaufende Nuten, in welche die Schaufeln einführbar sind. Zu ihrer Sicherung gegen eine Verlagerung innerhalb dieser Nuten, insbesondere durch die Einwirkung der Fliehkraft sind die Schaufeln darin mit Hilfe von in den Scheiben vorgesehenen Klemmschrauben oder Riegelklemmen befestigt.
Bei andern bekannten Schleuderrädern sind Verriegelungseinrichtungen vorgesehen, die drehbare, zylindrisch geformte Sperrorgane mit einem zwischen Vorsprüngen an der Rückseite der Schaufeln eingreifenden exzentrischen Abschnitt aufweisen. Diese Sperrorgane sind durch Verdrehen mit Hilfe eines in eine Bohrung derselben einsteckbaren Betätigungsstabes aus einer Sperrstellung, in der sie die Schaufeln festhalten, in eine Freigabestellung umsetzbar, in der die Schaufeln aus den Nuten entfernt werden können.
Die Nachteile aller dieser Einrichtungen bestehen darin, dass sowohl die Gewinde und Betätigungsschlitze der erwähnten Schrauben bzw. der Riegelklemmen, als auch die Bohrungen der Sperrorgane im Laufe der Zeit bei Betrieb des Schleuderrades durch eindringendes Strahlgut verkrusten, wodurch die Entsicherung dieser Einrichtungen bzw. ihre überführung in die Freigabestellung zwecks Austausches der Schaufeln schwierig, ja mitunter praktisch fast unmöglich gemacht wird. Durch diesen Umstand ist jedes Auswechseln der Schaufeln, eine Arbeit die wegen des starken Verschleisses derselben häufig anfällt, sehr mühsam und zeitraubend und daher auch kostspielig. Ausserdem sind dazu oft
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Spezialwerkzeuge, wie z. B. ein Betätigungsstab, erforderlich.
Zudem besitzt insbesondere die letztgenannte Ausführung keinerlei Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Sperrorganes in seine Freigabestellung, so dass ein unvorhergesehenes
Lösen einer Schaufel aus ihrer Lage im Radkörper während des Betriebes nicht ausgeschlossen ist.
Dieser Mangel kann jedoch infolge der hohen Betriebsgeschwindigkeit des Rades gegebenenfalls zu einem schweren Unfall führen und macht den Betrieb einer solchen Schleuderstrahlmaschine sehr gefährlich.
Die Erfindung bezweckt, für die Schaufeln eine Verriegelungseinrichtung zu schaffen, zu deren
Betätigung keine Werkzeuge erforderlich sind, die so robust ausgebildet ist, dass eine Gefährdung der Verriegelung durch Strahlmittelteilchen auf ein Minimum herabgesetzt wird und die eine unbeabsichtigte Entriegelung der Schaufel und deren Loslösung vom Schleuderrad während dessen Betriebes unbedingt sicher verhindert.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Verriegelungsvorrichtung erreichen, bei welcher erfindungsgemäss das in Ausnehmungen der Scheiben liegende Verriegelungsorgan einen von ihm nach aussen abstehenden
Arm aufweist, der in der Sperrstellung in bezug auf die Schleuderradachse sich etwa radial nach aussen erstreckt, so dass das Verriegelungsorgan von der Fliehkraft zur Einnahme seiner Sperrstellung belastet ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigt Fig. l einen Axialschnitt durch ein Rad, das mit einer erfindungsgemässen Verriegelungseinrichtung für die Schaufeln versehen ist. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 in grösserem Massstab einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 in demselben Massstab wie Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. l, Fig. 5 das Verriegelungsorgan in der Freigabestellung im Querschnitt, Fig. 6 schaubildlich und mit auseinandergezogenen Teilen die Beziehung der Seitenscheibennuten und des Verriegelungsorganes und Fig. 7 schaubildlich die Vorderseite der Schaufel.
Das Rad -10-- besitzt im Abstand voneinander angeordnete Scheiben-11 und 12--, die von den Abstandhaltebolzen -13 bis 15-- (Fig. 2) parallel und im Abstand voneinander gehalten werden. Diese Bolzen sind in gleichmässigen Winkelabständen längs eines zu den Scheiben--11, 12- konzentrischen Kreises verteilt. Die Scheiben sind an einer Nabe --16-- befestigt, die auf einer Welle - montiert ist. Diese ist in einem nicht gezeigten Maschinengestell gelagert. Die Scheibe --12-- hat eine zentrale Ausnehmung, die im wesentlichen von einem KäBg-18-ausgefüllt ist.
Ein Zulauf --19-- gibt bei Betrieb der Maschine kontinuierlich Strahlmittelteilchen ab, die in einen gewählten Sektor des Käfigs gelangen, so dass der tangential austretende Teilchenstrahl eine vorherbestimmte Bahn beschreibt. Der Käfig --18-- ist fixiert, und ein Verteiler--20--an dem Rad befestigt. Die Teilchen, die von dem Zulauf-19-in das Innere des Verteilers-20gelangen, laufen mit dem Rad--10--um, bis sie aus einer Öffnung--21-- des Käfigs --18-austreten. Diese Öffnung ist so angeordnet, dass die Strahlmittelteilchen auf der gewünschten, tangentialen Bahn aus der Maschine austreten.
Wenn sich die Teilchen durch die Öffnung-21radial auswärtsbewegen, treffen sie auf Schaufeln-22 bis 25-auf. Diese und andere Schaufeln sind in gleichen Winkelabständen verteilt und in Radialebenen angeordnet, welche die Drehachse des Rades enthalten.
Da der Strahl der Strahlmittelteilchen eine Scheuerwirkung ausübt, müssen die Schaufeln häufig und die Scheiben etwas weniger häufig ausgewechselt werden. Die durch die Bolzen-13 bis 15-verbundenen Scheiben sind mit Schrauben-26 und 27- (Fig. 1) an der Nabe --16-- befestigt und können daher leicht ausgewechselt werden. Zum Austausch der Schaufeln muss ein Verriegelungsorgan gelöst werden, das erforderlich ist, damit die Schaufeln nicht unter der Wirkung der Fliehkraft aus den Haltenuten-30 und 31--geschleudert werden, welche an den Innenflächen der Scheiben-11 und 12-vorhanden sind. Gemäss Fig. 3 greifen die Ränder-28 und 29-der Schaufeln in die Nuten-30 und 31-ein, die in den einander zugekehrten Flächen der
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beaufschlagt.
Gemäss Fig. 6 ist die hintere Fläche--33--der Schaufel--23, 25-- mit radial im Abstand voneinander angeordneten, vorzugsweise paarweise vorgesehenen inneren und äusseren Vorsprüngen
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Sperrstellung (Fig. 4) und einer Freigabestellung (Fig. 5) verdrehbar ist. Gemäss Fig. 4 verhindert der zwischen den Vorsprüngen-34 bis 37-angeordnete, mittlere Teil-38-des Verriegelungsorganes-39-eine Auswärts-oder Einwärtsbewegung der Schaufeln. In der in Fig. 5 gezeigten Freigabestellung kann die Schaufel nach links herausgezogen werden, wobei sich die inneren
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hoch sind, dass sie in der Freigabestellung als Anschläge wirken, welche die Einwärtsbewegung der Schaufeln von dem Aussenumfang des Rades her begrenzen.
Ein Arm-43-ist an dem Verriegelungsorgan --39-- so befestigt, dass das letztere von der Fliehkraft bei Betrieb des Schleuderrades zur Einnahme der in Fig. 4 gezeigten Sperrstellung belastet ist.
Zur Freigabe der Schaufel wird der Arm--43--von der radial auswärts gerichteten Stellung (Fig. 4) in die einwärts gerichtete Stellung (Fig. 5) verschwenkt. Nach dem Einsetzen einer neuen Schaufel - 22 bis 25-wird der Arm-43-in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückbewegt.
Um zu verhindern, dass bei stillstehendem Rad einige der Verriegelungsorgane durch die Wirkung
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Verriegelungsorgane eine Druckfeder angeordnet. Die Stärke dieser Federn ist so gewählt, dass sie eine
Reibung erzeugt, welche stärker ist als die Tendenz der Schwerkraft, das Verriegelungsorgan mit dem Arm an irgendeiner Stelle des stillstehenden Schleuderrades zu verdrehen.
Die, bezogen auf die Drehachse, äusseren Vorsprünge --34 und 36-sind für die Funktion des Erfindungsgegenstandes nicht unbedingt erforderlich, da die Einwärtsbewegung der Schaufeln beim Einsetzen derselben auch auf andere Weise begrenzt werden kann. Beispielsweise können die inneren Vorsprünge so angeordnet sein, dass sie die Bolzen-13 bis 15-berühren, oder es können Hilfsanschläge vorgesehen sein. Ferner müssen die inneren Vorsprünge--35 bis 37--nicht paarweise angeordnet sein, sondern es genügt für die Funktion der Verriegelung auch einer dieser inneren Vorsprünge. Die dargestellte Ausbildung hat aber den Vorteil, dass sie einen Kräfteausgleich bewirkt.
Ferner ist das Verriegelungsorgan vorzugsweise beidseitig mit zylindrischen oder nockenförmigen Ansätzen--46 und 47--versehen, die an der Schaufel angreifen und deren Spiel in den Nuten bestimmen.
Das Verriegelungsorgan ist so ausgebildet, dass es nun in Abwesenheit der zugeordneten Schaufel eingesetzt oder herausgenommen werden kann, jedoch ohne dass es zu diesem Zweck die Scheiben auseinandergenommen werden brauchen. Die Abmessung der Vertiefungen --42-- an den Seiten der Nuten --31-- ist mit der Länge des Verriegelungsorganes bzw. dem Abstand zwischen den einander entgegengesetzten Endabschnitten desselben abgestimmt, so dass das Verriegelungsorgan infolge des durch die Nuten --31-- gegebenen Spiels herausgenommen werden kann, indem es gegenüber einer Senkrechten auf die Scheiben geneigt wird.
Normalerweise muss das Verriegelungsorgan --39-- beim Einsetzen oder Herausnehmen seitlich verschoben werden, wobei die Feder-44zusammengedrückt wird, doch stellt diese Verschiebung kein Problem dar. Die Verriegelungsorgane brauchen nur sehr selten erneuert zu werden. Die Feder --44-- kann leicht zusammengedrückt werden, indem man an das entgegengesetzte Ende des Sperrgliedes einen Schraubenzieher ansetzt.
Dieser kann durch den Raum eingeführt werden, der von der benachbarten Schaufelnut gebildet wird.
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