Sperrvorrichtung für Schaufeln an einem Rotor einer Schleuderstrahlmaschine Diese Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung für Schaufeln an einem Rotor einer Schleuderstrahlmachine, in welcher das rotierende Rad Strahlmittel beschleunigt, um einen auf eine gewünschte Bahn lenkbaren Strahl zu erzeugen.
Diese Maschinen werden gewöhnlich in Giesse reien verwendet, um Gussstücke von der Gusshaut zu reinigen, und in vielen andern industriellen Prozesset. Der übliche Aufbau des Rotors enthält ein Paar schei benförmige Seitenplatten, die durch Distanzstücke ge trennt sind und die im allgemeinen an einem auf einer angetriebenen Achse sitzenden Nabenanbauteil befestigt sind. Mindestens eine der Platten besitzt eine zentrische Bohrung durch welche Strahlmittel zugeführt und in den Zwischenraum zwischen den Seitenplatten angebracht wird. Schaufeln, die von den Seitenscheiben gehalten werden, erfassen das Strahlmittel und beschleunigen dasselbe bei der Drehbewegung des Rades.
Das Ergebnis ist ein tangential mit hoher Geschwindigkeit austretender Strahl von Strahlmittel. Die vom Strahlmittel an den Schaufeln hervorgerufene Erosion macht ein häufiges Auswechseln der Schaufeln notwendig.
Die Schaufeln werden normalerweise längs ihren Kanten in gegenüber liegenden Nuten der Seitenscheiben des Rotors eingelegt. Diese Nuten verlaufen radial und eine Vorrichtung muss vorhanden sein, die die Schaufeln gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft festhält. In früheren Maschinen wurde diese Sperrfunktion durch Kopfschrauben in den Seitenplatten oder durch Klem men ausgeübt. Diese frühere Sperrvorrichtung hat ver schiedene nachteilige Eigenschaften gezeitigt.
Die vorlie gende Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung, die einen Sperriegel enthält, der aus einem Achsbolzen und einem davon abragenden Arm besteht, wobei die beiden Achs bolzenenden in den Seitenscheiben befindlichen Ausspa rungen drehbar gelagert sind und auf der Schaufelrück seite ein Widerlager angeordnet ist, in das der Achsbol zen in entsicherter Stellung freigibt. Die Betätigung der Sperrvorrichtung erfordert keine Werkzeuge und sie ist nicht von Änderungen einer Federkraft abhängig. Sie weist eine derart robuste Konstruktion auf, dass sie kaum in Gefahr läuft, durch Streuteilchen erodiert zu werden und an Sicherheit einzubüssen. Diese Schaufeln wiegen gewöhnlich einige Kilogramme und erreichen Geschwin digkeiten von 60 m/s und mehr.
Es muss verhindert werden, dass die Schaufeln sich vom Rotor lösen kön nen.
Die Erfindung wird anschliessend anhand einiger Ausführungsbeispiele, die in nachfolgend erwähnten Fi guren dargestellt sind, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch den Rotor, der mit dem Sperriegel ausgerüstet ist. Der Rotor ist im übrigen von herkömmlicher Bauart, Fig.2 zeigt einen teilweisen Ausschnitt aus der Schnittebene 2-2 der Fig. 1, Fig.3 zeigt einen Schnitt längs der Ebene 3-3 der Fig. 1 in vergrössertem Masstab, Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Ebene 4-4 der Fig. 1 in gleichem Masstab wie Fig. 3, Fig. 5 zeigt den Sperriegel in entsicherter Stellung,
Fig. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung auseinan der gezogen die gegenseitige Lage zwischen den Nuten in der Seitenplatte und dem Sperriegel, Fig. 7 ist eine perspektivische Sicht der Vorderseite, d.h. der das Strahlmittel aufnehmenden Seite der Schau fel.
Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, enthält der Rotor 10 mit axialem Zwischenraum versehene Seitenscheiben 11, 12, die durch Distanzbolzen 13, 14, 15, gemäss Fig.2, parallel gehalten werden. Diese Distanzbolzen sind in gleichen Achs- und Winkelabständen zwischen den Ro- torscheiben angeordnet. Diese Seitenscheiben sind am Nabenanbauteil 16 befestigt, der auf einer angetriebenen Achse 17 sitzt. Die Seitenscheibe 12 weist eine zentrische Bohrung auf, die im wesentlichen von einem käfigförmi- gen Rundkörper 18 eingenommen wird.
Durch die Rinne 19 fliesst ein kontinuierlicher Strom von Strahlmittel während des Betriebes der Maschine zu. Der käfigförmi- ge Körper hat die Aufgabe, dieses Strahlmittel einem gewählten Sektor zuzuführen, so dass das austretende tangentiale Strahlmittel hoher Geschwindigkeit an die gewünschte Stelle gebracht wird und so einer vorbe stimmten Bahn folgt. Der käfigförmige Körper 18 nimmt eine bestimmte Stellung ein und der eine Verteilfunktion ausübende Bauteil 20 ist am Rotor befestigt.
Das durch Rinne 19 in das Innere des Bauteiles 20 zugelieferte Strahlmittel rotiert mit dem Rotor so lange bis es durch die Öffnung 21 im käfigförmigen Körper 18 austritt, der in eine solche Lage gebracht ist, dass das Strahlmittel die gewünschte tangentiale Bahn einschlägt. Wenn das Strahlmittel in radialer Richtung durch die Öffnung 21 sich nach aussen bewegt, trifft es auf die Schaufeln 22, 23, 24, 25, wobei diese Schaufeln zusammen mit weiteren in gleichem Winkelabstand im Rotor angeordnet sind und in radialen Ebenen liegen, die durch die Drehachse des Rotors gehen. Die soweit beschriebene Struktur ist herkömmlicher Bauart.
Die Erosionswirkung des sich rasch bewegenden Strahlmittels erfordert häufigen Ersatz der Schaufeln und einen etwas weniger häufigen Ersatz der seitlichen Bau teile. Die Befestigung der Seitenscheiben am Nabenan- bauteil 16 durch Schraubenbolzen 26, 27 macht den Ersatz der Seitenscheiben verhältnismässig einfach. Der Ersatz der Schaufeln bedingt die Entfernung des Sperrie gels, der eingebaut werden muss, um das Herausreissen der Schaufeln aus den Haltenuten der Seitenscheiben 11, 12 zufolge der Zentrifugalkräfte zu verhindern.
In Fig.3 sind die Kanten 28, 29 der Schaufeln in gegenüberliegenden Nuten 30, 31, der benachbarten Oberflächen der Seitenscheiben 11, 12 gehalten. Als Vorderseite 32 der Schaufeln ist diejenige Seite bezeich net, die vorwiegend den Strahl des Strahlmittels auf nimmt. Diese Seite entspricht auch der Vorderseite der Schaufel im Hinblick auf die Rotationsrichtung.
In Fig. 6 ist die rückseitige Oberfläche 33 der Schau fel ausgerüstet mit axial auseinanderstehenden Paaren von Widerlagern 34, 35, 36 37. Die paarweise angeordne ten Widerlager haben in axialer Richtung einen genügend grossen Zwischenraum, dass der Achsbolzen 38 des Sperriegels 39 in ihm Platz findet. Die Enden 40, 41 des Sperriegels 39 sind in gegenüberliegende Aussparungen 42 einrastbar, wie Fig. 6 zeigt. Die Aussparungen 42 sind zu den Haltenuten 31 hin, die die Kanten der Schaufeln aufnehmen, geöffnet.
Der Achsbolzen 38 liegt in bezug auf die Enden 40, 41 exzentrisch, woraus sich ergibt, dass der Sperriegel 39 drehbar ist zwischen der Sperrstellung, wie sie Fig.4 zeigt, und entsicherter Stellung, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, dass durch den Achsbolzen 38 zwischen den Widerlagern das nach aussen und nach innen Gleiten der Schaufeln verhindert wird, während die in Fig. 5 gezeigte entsicherte Stellung erlaubt, die Schaufel nach links zurückzuziehen, wobei die Widerlager 35, 37 unter dem Achsbolzen 38 des Sperriegels hindurch bewegt werden.
In der entsicherten Stellung ist es vorteilhaft, wenn die Widerlager 34, 36 genügend hoch sind, so dass sie als Anschlag beim Einschieben der Schaufel von der Aussenseite des Rotors her wirken.
Der Arm 43 ist am Sperriegel 39 in einer solchen relativen Lage befestigt, dass die Wirkung der Zentrifu- ,galkraft den Sperriegel normalerweise in der in Fig.4 Qezei-ten St--Ilung halten wird. Um die Schaufel zu lösen, wird Arm 43 aus seiner radial nach aussen gerichteten, in Fig. 4 gezeigten Stellung auf eine zur Rotorachse hin Berichtete, in Fig. 5 gezeigte Stellung gedreht. Der Arm 43 wird auf die in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückgedreht, wenn die neue Schaufel eingeführt worden ist.
Um die Möglichkeit auszuschalten, dass gewisse Sperriegel im Falle des Anhaltens des Rotors eine Stellung einnehmen könnten, bei welcher durch die Gravitation die Arme 43 zum Entsichern der Schaufeln gebracht werden könnten, werden Druckfedern 44 in axial gerichteten Bohrungen 45 am Ende der einen Seite der Sperriegel angeordnet. Die Stärke dieser Federn wird so ausgewählt, dass der erzeugte Reibungseffekt das Bestreben der Gravitation, die Sperriegel in irgendeiner ihrer Stellungen auf ihrer kreisförmigen Bahn zu drehen, übertrifft.
Die in radialer Richtung äusseren Widerlager 34, 36 sind nicht notwendig für das Funktionieren der erfin- dungsgemässen Sperrvorrichtung. Ebenso gut kann eine andere Vorrichtung das Einwärtsgleiten der Schaufeln beim Einführen begrenzen. Beispielsweise können die in radialer Richtung inneren Widerlager so angeordnet sein, dass sie die Distanzbolzen 13, 14, 15 berühren oder es können Hilfsanschläge einbezogen werden. Ebenso wenig ist es von massgebender Wichtigkeit, dass ein Paar von inneren Widerlagern 35, 37 verwendet wird. In bezug auf die Funktion würde eines dieser Widerlager genügen.
Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Kräfte durch die gezeigte Konstruktion gleichmässig verteilt sind. Ebenso ist es von Vorteil, wenn der Sperriegel zylindrische oder daumen- förmige tragende Abschnitte 46, 47 aufweist, die auf die Schaufeln drücken, um das freie Spiel der Schaufeln in den Nuten einzuschränken.
Der Sperriegel ist so ausgebildet, dass er eingesezt und entfernt werden kann (in Abwesenheit der zugehöri gen Schlaufeln), ohne dass die Seitenscheiben der Maschi ne auseinander genommen werden muss. Die Länge der Aussparungen 42 seitlich der Nuten 31 ist abhängig von der Länge des Sperriegels in bezug auf seine gegenüber liegenden Enden, so dass bei diagonaler Lage des Sperriegels (geneigt in bezug auf die Senkrechte zu den Seitenscheiben) das Herausnehmen desselben mit Hilfe des durch die Nuten geschaffenen freien Raumes erfol gen kann.
Um das Einsetzen oder Entfernen des Sperrie gels zu bewerkstelligen, ist es normalerweise notwendig, den Sperriegel so hinein zu schieben, dass er Feder 44 zusammendrückt. Die Feder 44 kann durch Einführen eines Schraubenziehers durch die zugehörige Nute unter das ihr gegenüberliegende Ende des Sperriegels zusam mengedrückt werden.