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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schleuderrad für eine Strahleinrichtung,
wobei das Schleuderrad eine Grundscheibe, die mit einer Antriebswelle
verbindbar ist, und mehrere mit der Grundscheibe lösbar verbundene
separate Schleuderschaufeln aufweist, wobei die Grundscheibe pro
Schleuderschaufel eine Aufnahme aufweist, wobei jede Schleuderschaufel
einen in die Aufnahme passenden Fußteil aufweist, wobei das Schleuderrad
ein einziges gemeinsames Arretierungsmittel zur lösbaren Fixierung aller
Schleuderschaufeln aufweist und wobei jeder Aufnahme in der Grundscheibe
und/oder jedem Fußteil
der Schleuderschaufeln mindestens ein Haltemittel zur provisorischen
Halterung der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe bis zur Anbringung
und Fixierung des gemeinsamen Arretierungsmittels zugeordnet ist.
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Strahleinrichtungen
und zugehörigen Schleuderräder sind
aus dem praktischen Einsatz seit langem bekannt. Dabei gibt es zwei
grundsätzliche
Ausführungen
von Schleuderrädern,
nämlich
solche mit zwei Grundscheiben, zwischen denen die Schleuderschaufeln
angeordnet sind, und solche mit einer einzelnen Grundscheibe, an
der die Schleuderschaufeln einseitig gehaltert sind. Die letztgenannte Ausführung wird
heutzutage bevorzugt, weil sie die Montage und Demontage der Schleuderschaufeln, die
in der Strahleinrichtung ein Verschleißteil darstellen, erleichtert.
Zudem besteht zunehmend das Bestreben, die Montage und Demontage
der Schleuderschaufeln dadurch weiter zu vereinfachen, dass die Schleuderschaufeln
nicht mehr einzeln und für
sich mit der Grundscheibe verbunden werden, sondern dass alle Schleuderschaufeln
des Schleuderrades mit einem einzigen gemeinsamen Arretierungsmittel an
der Grundscheibe fixiert werden.
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Ein
Schleuderrad der eingangs genannten Art ist aus
EP 0 688 633 A1 bekannt.
Diese Schrift zeigt ein Schleuderrad mit einer Grundscheibe und daran
einseitig gehalterten Schleuderschaufeln. Die Grundscheibe hat in
ihrer Oberseite radiale, im Querschnitt gesehen nicht hinterschnittene
Nuten. Radial außen
haben die Nuten in Radialrichtung gesehen jeweils eine hinterschnittene
Schräge.
Mit dieser Schräge
wirkt je eine Gegenschräge
an einem Schaufelfußteil
zusammen, wenn die Schaufel in die zugehörige Nut in die Grundscheibe
eingesetzt ist. Radial innen ragt der Schaufelfußteil in Radialrichtung nach
innen über
die übrige
Schleuderschaufel vor. Nahe dem radial inneren Ende der Nuten läuft in der
Grundscheibe eine Ringnut um. Nach dem Einsetzen des Fußteils aller
Schaufeln in deren Nuten in der Grundscheibe wird in die Ringnut
ein O-Ring eingelegt. Dann wird ein zentraler Impeller mit einem
die Fußstücke der
Schaufeln an deren radial innerem Ende fixierenden Flansch an der
Grundscheibe angebracht.
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Das
Anbringen der Schleuderschaufeln funktioniert hier, wenn die Grundscheibe
in einer im Wesentlichen horizontalen Lage und mit den Nuten nach oben
liegt. Bei einer Lage der Grundscheibe in einer schrägen oder
vertikalen Ebene oder sogar mit den Nuten nach unten haben die Schaufeln
vor dem Anbringen des Impellers mit dem fixierenden Flansch keinen
ausreichenden Halt und fallen zu mindest zum Teil aus den Nuten heraus.
Damit unterliegt dieses bekannte Schleuderrad bei der Montage der
Schleuderschaufeln einer Einschränkung
dahingehend, dass eine bestimmt Lage der Grundscheibe für die Montage
der Schleuderschaufeln eingehalten werden muss. Diese Lage kann
in vielen Fällen
nur dann eingenommen werden, wenn die Grundscheibe aus einer zugehörigen Strahleinrichtung
ausgebaut wird, sofern innerhalb der Strahleinrichtung die Grundscheibe
in ihrem montierten Zustand keine geeignete Ausrichtung für die Montage
der Schleuderschaufeln einnimmt. Damit ergibt sich ein entsprechender
Demontage- und Montageaufwand,
der mit dem einzigen gemeinsamen Arretierungsmittel zur Fixierung aller
Schleuderschaufeln vermieden werden sollte.
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Weitere
vergleichbare Schleuderräder
sind aus
DE 24 07 247
C3 und
DE
23 63 507 C3 bekannt. Diese Schriften zeigen übereinstimmend
Schleuderräder
mit Schleuderschaufeln, deren Fußteile im Wesentlichen in Axialrichtung
in Aufnahmen in einer Grundscheibe einsetzbar sind. Radial außen haben die
Aufnahmen je eine radial nach innen weisende, schräge Nase,
die in eine passende, schräge
Ausnehmung radial außen
am Fußteil
eingreift. Zur Montage der Schleuderschaufel wird zunächst die
Ausnehmung am radial äußeren Ende
des Fußteils
in Eingriff mit der Nase in der Nut gebraucht, wobei die Schaufel
in einer schrägen
Stellung axial zur Grundscheibe hin und dann radial nach außen bewegt
wird. Dann wird das radial innere Ende der Schaufel axial zur Grundscheibe
hin bewegt. Nachdem alle Schaufeln eingesetzt sind, erfolgt abschließend eine
Sicherung der Schaufeln mit einem zentralen Befestigungsflansch,
der einen radial inneren Endabschnitt der Fußteile aller Schaufeln überdeckt
und gegen die Grundscheibe einklemmt.
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Auch
bei diesen bekannten Schleuderrädern stellt
sich das Problem, dass für
die Montage der Schleuderschaufeln die Grundscheibe eine günstige, möglichst
horizontale Ausrichtung mit nach oben weisenden Nuten, einnimmt,
damit die Schleuderschaufeln ihre Position relativ zur Grundscheibe
beibehalten, nachdem sie in die zugehörigen Aufnahmen eingesetzt
sind und bevor der zentrale Befestigungsflansch angebracht ist.
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Die
DE 24 07 798 C3 zeigt
ein Schleuderrad für
körnige
Stoffe mit mehreren Wurfschaufeln, die an einem Trägerflansch
befestigt sind und deren ein- oder beidseitig abgedeckte Wurfschaufeln
mit der sie am Trägerflansch
haltenden Grundplatte einstückig hergestellt
sind. Der Trägerflansch
weist einen ringförmigen
Kragen mit Aussparungen auf, in die Ansätze der Grundplatte eingreifen
und durch Drehen die Grundplatte bajonettverschlussartig mit dem
Trägerflansch
verbinden. In einer Ringnut des Trägerflansches ist eine ringförmige Feder
vorgesehen, die die Grundplatte an den Kragen des Trägerflansches presst.
Die Feder weist mit Rippen der Grundplatte zusammenwirkende Kerben
auf.
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Bei
diesem bekannten Schleuderrad werden die Probleme bei der Montage
und Demontage separater Schleuderschaufeln dadurch vermieden, dass die
Schleuder- oder Wurfschaufeln mit der sie am Trägerflansch haltenden Grundplatte
einstückig
hergestellt sind. Dies vereinfacht zwar die Montage des Schleuderrades,
führt aber
nachteilig dazu, dass ein Austausch verschlissener oder beschädigter Schleuderschaufeln
nur insgesamt und einschließlich
der Grundplatte, nicht aber einzeln möglich ist. Somit ist hier immer
ein Austausch der gesamten Grundplatte einschließlich aller Schleuderschaufeln
erforderlich, selbst wenn nur eine Schaufel beschädigt ist.
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Die
Patentschrift
US 5 209
024 A zeigt ein Schleuderrad mit Grundscheibe, Schleuderschaufeln und
einem eine Deckscheibe umfassenden Impeller. Die Grundscheibe besitzt
in ihrer Oberseite eine in Umfangsrichtung durchgehende, schüsselförmige Eintiefung,
die radial außen
von einem axial vorstehenden Randsteg umgeben ist. Dieser Randsteg weist
in Umfangsrichtung gesehen eine einzelne Durchbrechung auf. Die
einen Teil des Impellers bildende Deckscheibe hat in Radialrichtung
nach außen
offene Nuten, durch die die Schleuderschaufeln hindurchragen, und
ist axial gegen die Grundscheibe verspannbar. Im verspannten Zustand
werden Fußstücke der
Schaufeln, die breiter sind als die Schaufeln selbst, zwischen der
Grundscheibe und der Deckscheibe eingeklemmt.
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Für die Montage
und Demontage der Schleuderschaufeln werden in dieser Schrift zwei
verschiedene Vorgehensweisen beschrieben:
Bei der ersten Vorgehensweise
wird die Deckscheibe relativ zur Grundscheibe nur gelockert, aber
nicht abgenommen. Die Deckscheibe mit den Schaufeln wird relativ
zur Grundscheibe nach und nach so verdreht, dass jeweils eine Schaufel
durch die Durchbrechung im Randsteg der Grundscheibe radial nach
außen
herausgezogen bzw. radial nach innen eingeschoben werden kann. Nach
Einsetzen oder Tauschen aller Schaufeln wird die Deckscheibe wieder gegen
die Grundscheibe verspannt.
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Bei
der zweiten Vorgehensweise wird die Deckscheibe ganz von der Grundscheibe
getrennt und abgenommen. Die Schaufeln werden nach ihrem Einsetzen
in die Nuten der Deckscheibe mittels einer umlaufenden großen Schelle
provisorisch gesichert. Danach wird die vormontierte Baueinheit aus
Deckscheibe und Schleuderschaufeln auf der Grundscheibe positioniert
und durch Verspannen der Deckscheibe gegen die Grundscheibe werden
die Schaufeln abschließend
fixiert.
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Bei
der ersten Vorgehensweise werden die Schaufeln durch die noch lose
miteinander verbundene Grundscheibe und Deckscheibe provisorisch
in ihrer Lage gesichert. Dabei ist allerdings das Montieren und
Demontieren sehr umständlich.
Bei der zweiten beschriebenen Vorgehensweise werden alle Schaufeln
durch ein gemeinsames Verbindungsmittel, nämlich die Schelle, provisorisch
gesichert. Diese zweite Vorgehensweise setzt allerdings voraus,
dass die Deckscheibe aus der zugehörigen Strahleinrichtung entnommen
und in eine horizontale Lage gebracht wird, da nur so die Schleuderschaufeln
relativ zur Deckscheibe so angeordnet und ausgerichtet werden können, dass
die Schelle als provisorisches Verbindungsmittel angebracht werden
kann. Damit ist auch in der zweiten Vorgehensweise die Handhabung
entsprechend.
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Schließlich ist
aus der Schrift
WO
90/09 871 A1 , die den gattungsbildenden Stand der Technik darstellt,
ein Schleuderrad für
eine Strahleinrichtung bekannt, bei dem ebenfalls alle Schleuderschaufeln gleichzeitig
mittels eines zentralen, ringförmigen Flansches
an der tragenden Grundscheibe festgelegt werden. Dabei wird der
zentrale ringförmige
Flansch mittels einer Schraube gegen die Schleuderschaufeln und
die Grundscheibe sowie gegen eine das Schleuderrad tragende Welle
verspannt. An jeder Schleuderschaufel ist unterseitig zusätzlich zu
einer zentralen, radial nach innen weisenden Nase radial außen jeweils
ein hakenförmiger
Fortsatz angeformt. Dieser Fortsatz greift von außen her
in Radialrichtung nach innen in eine entsprechende Ausnehmung am Außenumfang
der tragenden Grundscheibe ein. Bei diesem Schleuderrad sind die
Ausnehmungen am Außenumfang
der Grundscheibe angebracht und derartige Ausnehmungen bilden erfahrungsgemäß einen
Ausgangspunkt für
einen Verschleiß des Schleuderrades
im Betrieb, da die Ausnehmungen und die dort eingreifenden hakenförmigen Fortsätze zu Strömungswirbeln
führen,
die zu einer verstärkten Verschleißeinwirkung
des von dem Schleuderrad verarbeiteten Strahimittels führen können.
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Für die vorliegende
Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Schleuderrad der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine einfache Montage
und Demontage zumindest einer einzigen Schleuderschaufel in jeder
beliebigen Lage möglich ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit Schleuderrädern der
eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 oder des Anspruchs 4 oder des Anspruchs 7.
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Es
wird vorteilhaft mit allen Lösungen
dafür gesorgt,
dass jede Schleuderschaufel individuell mit der Grundscheibe provisorisch
ausreichend sicher verbunden werden kann, so dass ein problemloses Montieren
der Schleuderschaufeln möglich
ist. Bei der Montage der Schleuderschaufeln kann eine Bedienungsperson
eine Schleuderschaufel nach der anderen zunächst in Eingriff mit der Grundscheibe bringen,
wobei dann die Haltemittel für
eine ausreichende provisorische Halterung der Schleuderschaufeln
an der Grundscheibe sorgen. Die provisorische Halterung muss dabei
nur gewährleisten,
dass die Schleuderschaufeln nicht von der Grundscheibe abfallen.
Sobald alle Schleuderschaufeln mit der Grundscheibe in den provisorischen
Halteeingriff gebracht sind, wird das gemeinsame Arretierungsmittel angebracht,
das dann die Schleuderschaufeln abschließend an der Grundscheibe fixiert.
Die Haltemittel zur provisorischen Halterung der Schleuderschaufeln
an der Grundscheibe müssen
dabei nur so stark wirken, dass sie die Schleuderschaufeln in der
Position relativ zur Grundscheibe halten, wofür kleine und/oder schwache
Haltemittel ausreichend sind. Im Betrieb des Schleuderrades sind
die Schleuderschaufeln mittels des gemeinsamen Arretierungsmittels
sicher gegen die Grundscheibe verspannt und fixiert, wobei dann
die Haltemittel zur provisorischen Halterung der Schleuderschaufeln
keine Funktion mehr haben. Da an die Haltemittel zur provisorischen Halterung
der Schleuderschaufeln keine besonders hohen Anforderungen gestellt
werden, können
diese entsprechend kompakt ausgeführt werden und problemlos in
die Aufnahmen in der Grundscheibe, in die Grundscheibe selbst und/oder
in den Fußteil
jeder Schleuderschaufel integriert werden, sodass sie nicht störend in
Erscheinung treten.
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Die
erste Lösung
der Aufgabe besteht konkret aus einem Schleuderrad der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Haltemittel
durch pro Schleuderschaufel und zugehöriger Aufnahme mindestens einen
Querstift gebildet ist, der einseitig von einer Seitenfläche oder
beidseitig von zwei Seitenflächen
des Fußteils
vorragt und dem in einer oder zwei korrespondierenden Seitenflächen der
Aufnahme eine oder zwei Stiftnuten zugeordnet sind, in die der Querstift
bei einem Positionieren der Schleuderschaufel auf der Grundscheibe mit
Bewegungsspiel einführbar
ist, und dass die Haltemittel die Schleuderschaufeln in der Position
relativ zur Grundscheibe bei deren beliebiger Lage halten. Der Querstift
und die zugehörige
Stiftnut oder Stiftnuten sind einfache Elemente, die mit einem geringen Aufwand
an der Schleuderschaufel und der Grundscheibe angebracht oder angeformt
werden können, so
dass diese zusätzlichen
Haltemit tel nicht zu einer nennenswerten Verteuerung der Schleuderschaufeln und
der Grundscheibe führen.
Gleichzeitig wird hiermit aber die gewünschte Wirkung, nämlich die
provisorische Halterung der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe
in praktisch jeder beliebigen Lage der Grundscheibe, erzielt.
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In
weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass die/jede Stiftnut
einen abgewinkelten oder abgebogenen Verlauf mit einem axial verlaufenden
Anfangsabschnitt und einem radial verlaufenden Endabschnitt hat.
Mit dem abgewinkelten oder abgebogenen Verlauf der Stiftnut oder
der Stiftnuten wird die Haltewirkung besonders sicher, so dass auch
bei extremen Lagen der Grundscheibe, beispielsweise einer Lage,
in der die mit den Schleuderschaufeln zu verbindende Seite der Grundscheibe
nach unten weist, eine sichere provisorische Halterungswirkung erreicht
wird.
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Bevorzugt
liegt dabei der Anfangsabschnitt der/jeder Stiftnut radial innen
vom Endabschnitt der/jeder Stiftnut. Hiermit wird die Möglichkeit
geschaffen, im Betrieb des Schleuderrades in Radialrichtung nach
außen
wirkende Kräfte
der Schleuderschaufeln durch einen festen Anschlag an der Grundscheibe
aufzunehmen, da das Einsetzen der Schaufeln mit einer Bewegung von
radial innen nach außen verbunden
ist. Damit kann der in Radialrichtung nach außen wirkende feste Anschlag
an der Grundscheibe hohe Zentrifugalkräfte der Schleuderschaufeln
aufnehmen.
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Die
zweite Lösung
der Aufgabe besteht konkret aus einem Schleuderrad der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Haltemittel
durch pro Aufnahme mindestens ein Reibklemmelement gebildet ist,
welches durch pro Aufnahme einen oder mehrere stift- oder leis tenförmige Körper aus
einem elastischen Material gebildet ist, wobei das/jedes Reibklemmelement
in einer Führungsbohrung
oder sonstigen passenden Führung
in der Grundscheibe angeordnet und so ausgebildet und bemaßt ist,
dass es bei nicht montierter Schleuderschaufel in die Aufnahme vorragt,
dass es bei in die Aufnahme eingesetztem Fußteil der Schleuderschaufel
diese klemmend hält
und dass es bei abschließend
arretierter Schleuderschaufel von deren Fußteil in die Führungsbohrung
verdrängt
ist. In dieser Ausgestaltung des Schleuderrades wird die Haltewirkung
durch Reibungskräfte
erzielt, wobei diese relativ klein sein können, weil sie höchstens
das Eigengewicht einer Schleuderschaufel halten müssen. Weiter
wird in dieser Ausgestaltung erreicht, dass das Reibklemmelement
einerseits seine Haltefunktion sicher erfüllt und dass es andererseits
die abschließende
Arretierung der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe in keiner
Weise behindert. Eine kinematische Umkehrung der Anordnung mit einem oder
mehreren Reibklemmelementen im oder am Fußteil ist ohne weiteres möglich, da
auch dies die gewünschte
Klemmfunktion ergibt.
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Zur
Erzielung einer guten Haltewirkung bei relativ kleinen zusammenwirkenden
Flächen
besteht vorteilhaft das wenigstens eine Reibklemmelement aus einem
Gummi oder aus einem Elastomer.
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Um
eine symmetrische Haltewirkung in dieser Ausführung des Schleuderrades zu
erzielen, sind zweckmäßig zwei
Reibklemmelemente einander gegenüberliegend
in zwei Seitenflächen
der Aufnahme angeordnet.
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Die
dritte Lösung
der Aufgabe besteht konkret aus einem Schleuderrad der eingangs
genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Haltemittel
durch pro Schleu derschaufel und zugehöriger Aufnahme mindestens ein
Rastelement gebildet ist, welches durch eine von einer Feder belastete Rastkugel
einerseits und eine zur Rastkugel passende Rasteintiefung andererseits
gebildet ist. Auch mit einem oder mehreren Rastelementen lässt sich
die gewünschte
Haltewirkung für
eine provisorische Halterung der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe erzielen.
Die von einer Feder belastete Rastkugel ist ein sehr kompaktes und
zugleich wirksames Haltemittel, das einfach integriert werden kann.
Die zugehörige
Rasteintiefung auf der anderen Seite ist besonders einfach herstellbar.
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In
weiterer Ausgestaltung ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass jeweils
die federbelastete Rastkugel in einer Bohrung in einer der Seitenflächen der Aufnahme
angeordnet ist und dass die Rasteintiefung positionsgerecht an einer
Seitenfläche
des Fußteils
der Schleuderschaufel ausgebildet ist.
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Grundsätzlich kann
jedes der vorstehend beschriebenen verschiedenen Haltemittel für sich die nötige Haltewirkung
zur provisorischen Halterung der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe
erzeugen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass zur Erhöhung der
Haltewirkung das Schleuderrad pro Schleuderschaufel und zugehöriger Aufnahme
mehrere unterschiedlich wirkende Haltemittel aufweist. Damit wird
eine besonders hohe Sicherheit hinsichtlich der Erzielung der gewünschten
provisorischen Haltewirkung erreicht. Eines der mehreren unterschiedlich wirkenden
Haltemittel kann z. B. auch durch pro Schleuderschaufel und zugehöriger Aufnahme
mindestens einen Magneten gebildet sein. Dabei ist bevorzugt jeder
Magnet ein im Bereich der Aufnahme in die Grundscheibe eingelassener
Permanentmagnet und die Schleuderschaufeln bestehen zumindest in einem
mit dem Magneten zusammenwirkenden Be reich aus einem magnetisierbaren
Material. Ein Permanentmagnet ist ein einfaches und preiswertes Bauteil,
das zudem problemlos in der Grundscheibe untergebracht werden kann.
Da übliche
Schleuderschaufeln aus magnetisierbarem Stahl bestehen, ist die
magnetische Haltewirkung problemlos erzielbar. Bei Bedarf kann die
Schleuderschaufel, wenn sie an sich aus nicht magnetisierbarem Material
besteht, in dem Bereich, der mit dem Permanentmagneten zusammenwirken
soll, aus einem magnetisierbaren Material gefertigt werden, beispielsweise
durch einen Eisen- oder Stahleinsatz in einer ansonsten aus nichtmagnetischem
Metall bestehenden oder keramischen Schaufel.
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Für alle vorstehend
beschriebenen Ausführungen
des Schleuderrades ist bevorzugt vorgesehen, dass es eine mit der
Grundscheibe unter Einklemmung der Fußteile lösbar verbindbare Deckscheibe
als gemeinsames Arretierungsmittel aufweist.
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Um
die Arretierung der Schleuderschaufeln gegen die Grundscheibe einerseits
einfach und andererseits zuverlässig
zu erzielen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die das gemeinsame Arretierungsmittel
bildende Deckscheibe radial innen von den Schleuderschaufeln angeordnet
ist und dass mit einem radial äußeren Umfangsbereich
der Deckscheibe jeweils ein radial innerer Endbereich des Fußteils jeder
Schleuderschaufel axial gegen die Grundscheibe einklemmbar ist.
In dieser Ausführung
genügt
eine in ihrem Durchmesser relativ kleine Deckscheibe, wobei hier
zweckmäßig der
Außendurchmesser
der Deckscheibe im Wesentlichen dem freien Abstand zwischen den
radial inneren Enden der Schleuderschaufeln abzüglich eines Bewegungsspiels
entspricht.
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Eine
alternative diesbezügliche
Ausgestaltung schlägt
vor, dass jeweils der Fußteil
gegenüber der übrigen Schleuderschaufel
in Umfangsrichtung des Schleuderrades verbreitert ist, dass die
das Arretierungsmittel bildende Deckscheibe parallel zu den Aufnahmen
der Grundscheibe verlaufende, in Radialrichtung nach außen hin
offene Schlitze aufweist und dass die Weite der Schlitze so bemessen
ist, dass jeweils eine der Schleuderschaufeln mit ihrem dem Fußteil benachbarten
nicht verbreiterten Bereich in den Schlitz passt. Neben der Arretierungsfunktion
schützt
die Deckschreibe hier die Grundscheibe gegen die Einwirkung des
Strahlmittels, wodurch der Verschleiß der in der Herstellung aufwendigeren
und teureren Grundscheibe im Betrieb des Schleuderrades wesentlich
vermindert wird.
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Hinsichtlich
der Formgebung der Fußteile
ist zweckmäßig vorgesehen,
dass der Fußteil
jeder Schleuderschaufel im Querschnitt gesehen rechteckig oder trapezförmig ist
und dass die den Fußteil aufnehmende
Aufnahme jeweils im Querschnitt daran angepasst ebenfalls rechteckig
oder trapezförmig geformt
ist. Da bevorzugt die Schleuderschaufeln im Wesentlichen in Axialrichtung
in die Grundscheibe einsetzbar sein sollen, sind die Fußteile und
die zugehörigen
Aufnahmen bevorzugt hinterschneidungsfrei ausgeführt. Dies bedeutet, dass bei
dem trapezförmigen
Querschnitt des Fußteils
dieser in Richtung zur Grundscheibe hin schmaler wird. Damit ergibt sich
beim Einsetzen des Fußteils
in die zugehörige Aufnahme
in der Grundscheibe eine zentrierende Wirkung sowie eine Verstärkung der
Klemmwirkung bei Anbringung des zentralen Arretierungsmittels.
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Um
eine gute Wirkung des Schleuderrades bei einem möglichst geringen Gewicht des
Schleuderrades zu erzielen, schlägt
die Erfindung weiter vor, dass die Schleuderschaufeln die Grundscheibe radial
nach außen überragen.
Diese Ausgestaltung ist bei jedem lösungsgemäßen Schleuderrad möglich, weil
die Mittel zur Verbindung der Schleuderschaufeln mit der Grundscheibe
problemlos in einem relativ nahe am radial inneren Ende der Schleuderschaufeln
liegenden Bereich angeordnet sein können. Der radial äußere Bereich
der Schleuderschaufeln wird bei dem Schleuderrad für die Arretierung
der Schleuderschaufeln an der Grundscheibe nicht benötigt.
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Um
das gemeinsame Arretierungsmittel einerseits möglichst einfach und andererseits
möglichst
sicher mit der Grundscheibe lösbar
verbinden zu können,
wird vorgeschlagen, dass im gemeinsamen Arretierungsmittel und in
der Grundscheibe radial innen von den Schleuderschaufeln je eine
zentrale Bohrung angebracht ist, wobei durch das Bohrungspaar hindurch
eine Schraube zur Verspannung des Arretierungsmittels gegen die
Grundscheibe führbar ist.
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Eine
dazu alternative Ausgestaltung schlägt vor, dass im gemeinsamen
Arretierungsmittel und in der Grundscheibe radial innen von den
Schleuderschaufeln jeweils mehrere in Umfangsrichtung verteilte
Bohrungen angebracht sind, wobei durch die Bohrungspaare hindurch
mehrere Schrauben zur Verspannung des Arretierungsmittels gegen
die Grundscheibe führbar
sind.
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Die
Schleuderschaufeln können
bei dem Schleuderrad in Radialrichtung gesehen geradlinig verlaufen,
was die Fertigung der Schleuderschaufeln einfach hält.
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Alternativ
dazu können
bei dem Schleuderrad die Schleuderschaufeln in Radialrichtung gesehen
gebogen verlaufen. Hier besteht eine relativ große Gestaltungsfreiheit, weil die
Verbindung der Schleuderschaufeln mit der Grundscheibe in einem relativ
weit radial innen liegenden Bereich der Schleuderschaufeln erfolgt.
Damit können
die mit dem Strahlmittel zusammenwirkenden Bereiche der Schleuderschaufeln
weitgehend unabhängig
von ihrem mit der Grundscheibe zusammenwirkenden Fußteil gestaltet
werden.
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Um
die Schleuderschaufeln mechanisch zu versteifen und um eine Führungswirkung
für das
von den Schleuderschaufeln geförderte
Strahlmittel zu erzielen, ist schließlich noch vorgesehen, dass
die Schleuderschaufeln an ihrer von Fußteil entfernt liegenden und/oder
ihrer dem Fußteil
zugewandten, in Radialrichtung verlaufenden Kante mit je einem Verstärkungssteg
ausgebildet sind. Wenn die Schleuderschaufeln an ihrer dem Fußteil zugewandten
Kante mit einem Verstärkungssteg
ausgebildet sind, sorgt dieser zudem für einen Schutz der zugehörigen Ausnehmung
in der Grundscheibe gegen ein Eindringen von Strahlmittel, was die
Lebensdauer der Grundscheibe verlängert.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele des
Schleuderrades anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnungen
zeigen:
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1 ein
Schleuderrad mit einem Teil einer Strahlmittelzuleitung im Vertikalschnitt,
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2 das
Schleuderrad aus 1 in einem Teilschnitt gemäß der Schnittlinie
II-II in 1,
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3 das
Schleuderrad aus 1 in Ansicht auf seine Schleuderschaufeln
tragende Seite,
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4 eine
einzelne Schleuderschaufel in Seitenansicht,
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5 die
Schleuderschaufel aus 4 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie
V-V in 4,
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6 das
Schleuderrad in einer zweiten Ausführung in einem Vertikalschnitt,
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7 das
Schleuderrad aus 6 in einem Teilschnitt gemäß der Schnittlinie
VII-VII in 6,
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8 das
Schleuderrad in einer dritten Ausführung in einem Vertikalschnitt,
und
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9 das
Schleuderrad aus 8 in einem Teilschnitt gemäß der Schnittlinie
IX-IX in 8.
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1 der
Zeichnung zeigt in einem Vertikalschnitt ein Schleuderrad 1 zusammen
mit einem kurzen Abschnitt einer Strahlmittelzuleitung 11.
Ein das Schleuderrad 1 umgebendes Gehäuse mit einer Strahlmittelaustrittsöffnung ist
in der Zeichnung nicht eigens dargestellt.
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Das
Schleuderrad 1 besteht aus einer Grundscheibe 2 mit
mehreren damit verbundenen Schleuderschaufeln 4 und einem
Arretierungsmittel 3 zur gemeinsamen Arretierung aller
Schleuderschaufeln 4 auf der Grundscheibe 2.
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In
ihrem Zentrum besitzt die Grundscheibe 2 eine in der Zeichnung
nach rechts hin offene Wellenaufnahme 21, mit der das Schleuderrad 1 auf
einer drehantreibbaren Welle, die hier nicht dargestellt ist, montierbar
ist. Von dem zentralen Teil mit der Wellenaufnahme 21 erstreckt
sich die Grundscheibe 2 radial nach außen.
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An
der in der Zeichnung nach links weisenden Flachseite der Grundscheibe 2 sind
in Umfangsrichtung verteilt in gleichmäßigen Abständen mehrere Schleuderschaufeln 4 angebracht.
Hierzu besitzt die Grundscheibe 2 in entsprechenden Abständen in Umfangsrichtung
verteilt mehrere in Radialrichtung verlaufende, nutförmige Aufnahmen 24,
in die jeweils ein Fußteil 42 einer
Schleuderschaufel 4 eingreift. Radial innen besitzt jeder
Fußteil 42 einen
radial inneren Endbereich 44, der über eine radial innere Stirnkante
der eigentlichen Schleuderschaufel 4 hervorragt. Dieser
Endbereich 44 der Schleuderschaufeln 4 wirkt mit
einem radial äußeren Umfangsbereich 33 des
Arretierungsmittels 3 zusammen.
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Im
zusammengebauten Zustand, wie ihn die 1 zeigt,
ist das Arretierungsmittel 3 mittels mehrerer Schrauben 31,
die durch Bohrungen 32 im Arretierungsmittel 3 in
Gewindebohrungen 22 in der Grundscheibe 2 führen, verbunden.
Dabei übergreift der
radial äußere Umfangsbereich 33 den
radial inneren Endbereich 44 aller Fußteile 42 der Schleuderschaufeln 4,
wodurch die Schleuderschaufeln 4 an der Grundscheibe 2 fixiert
sind.
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Das
Arretierungsmittel 3 ist hier ein Teil einer in dem Schleuderrad 1 ohnehin
vorhandenen Verteilerhülse 14,
die an einer in der 1 nach oben weisenden Seite
eine Durchbrechung 15 zum Austragen des Strahlmittels aufweist.
Da das Arretierungsmittel 3 zusammen mit der Verteilerhülse 14 mit
der drehbaren Grundscheibe 2 verbunden ist, rotiert im
Betrieb des Schleuderrades 1 auch die Verteilerhülse 14 mit
ihrer Durchbrechung 15 um die Drehachse 10 des Schleuderrades 1.
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Mit
der Strahlmittelzuleitung 11 ist eine nichtrotierende Leithülse 12 verbunden,
die die Verteilerhülse 14 mit
Freigang umgibt und die in ihrem Umfang eine in der Zeichnung ebenfalls
nach oben weisende Durchbrechung 13 für einen Durchtritt des Strahlmittels
aufweist.
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Wie
zuvor beschrieben, werden alle Schleuderschaufeln 4 mittels
des einzigen Arretierungsmittels 3 an der Grundscheibe 2 fixiert.
Deshalb ist es während
der Montage der Schleuderschaufeln 4 hilfreich, die Schleuderschaufeln 4 provisorisch
an der Grundscheibe 2 so zu haltern, dass sie nicht von
der Grundschreibe 2 abfallen, auch wenn das gemeinsame
Arretierungsmittel 3 noch nicht angebracht ist. Zu diesem
Zweck sind bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 Haltemittel 5 vorgesehen,
die an den Fußteilen 42 der
Schleuderschaufeln 4 und/oder an den Aufnahmen 24 der
Grundscheibe 2 angeordnet sind. Bei dem Beispiel gemäß 1 besteht
das Haltemittel 5 jeweils aus einem Querstift 55,
der jeweils den Fußteil 42 der
Schleuderschaufel 4 durchsetzt und beidseitig über je eine
Seitenfläche 45 des
Fußteils 42 vorsteht.
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Die
vorstehenden Teile des Querstifts 55 wirken jeweils mit
Stiftnuten 25' zusammen,
die in zwei Seitenflächen 25 der
jeweiligen Aufnahme 24 vorgesehen sind. Dieses Zusammenwirken
wird besonders in dem Teilschnitt in 2 deutlich.
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Weiter
verdeutlicht die 2, dass der Fußteil 42 der
Schleuderschaufel 4 hier eine im Querschnitt trapezförmige, konische
Form hat, wobei die Dicke des Fußteils 42 in Richtung
zur Aufnahme 24 hin abnimmt. Die Aufnahme 24 ihrerseits
weist gegengleich zu den Seitenflächen 45 des Fußteils 42 ausgerichtete
schräge
Seitenflächen 25 auf.
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Bei
abgenommener Strahlmittelzuleitung 11 und abgenommenem
Arretierungsmittel 3 können
die Schleuderschaufeln 4 durch eine Bewegung zunächst nach
radial innen und dann axial von der Grundscheibe 2 weg
aus den Aufnahmen 24 entfernt werden, wozu die Stiftnuten 25' in den Seitenflächen 25 der
Aufnahmen 24 einen entsprechenden Verlauf aufweisen. Umgekehrt
werden bei der Montage der Schleuderschaufeln 4 die Fußteile 42 zunächst in Axialrichtung
zur Grundscheibe 2 hin und dann in Radialrichtung nach
außen
bewegt, wobei diese Bewegung durch den Verlauf der Stiftnuten 25' vorgegeben
ist. Sobald die Schleuderschaufeln 4 ihre Sollposition
erreicht haben, werden sie mittels des Querstifts 55, der
mit den Stiftnuten 25' in
Eingriff steht, ausreichend sicher an der Grundscheibe 2 gehalten, so
dass ein selbsttätiges
Herausfallen der Schleuderschaufeln 4 aus ihren Aufnahmen 24 nicht
mehr möglich
ist. Die endgültige
Fixierung der Schleuderschaufeln 4 erfolgt dann durch das
Anbringen des zentralen, gemeinsamen Arretierungsmittels 3.
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3 zeigt
das Schleuderrad aus 1 in einer Ansicht auf seine
die Schleuderschaufeln 4 tragende Seite. Wie die 3 verdeutlicht,
besitzt das Schleuderrad 1 hier insgesamt sechs Schleuderschaufeln 4,
wobei auch eine kleinere oder größere Anzahl
von Schleuderschaufeln 4 möglich ist.
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Radial
ganz innen verläuft
die Drehachse 10 des Schleuderrades 2 senkrecht
zur Zeichnungsebene. Um die Drehachse 10 herum ist das
zentrale Arretierungsmittel 3 in Stirnansicht sichtbar,
das mittels der Schrauben 31 gegen die Grundscheibe 2 lösbar verspannbar
ist.
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Die
Fußteile 42 der
Schleuderschaufeln 4 und die zugehörigen Aufnahmen 24 in
der Grundscheibe 2 sind hier durch die Schleuderschaufeln 4 verdeckt
und deshalb nur in gestrichelter Darstellung angedeutet. Auch die
Haltemittel 5 sind hier durch die Schleuderschaufeln 4 verdeckt
und daher ebenfalls nur gestrichelt eingezeichnet.
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4 zeigt
eine einzelne Schleuderschaufel 4 aus dem Schleuderrad 1 gemäß 1 in
einer Ansicht auf eine seiner Flachseiten. Rechts in 4 liegt
der Fußteil 42 der
Schleuderschaufel 4, wobei eine von dessen Seitenflächen 45 dem
Betrachter zugewandt ist. Aus dieser Seitenfläche 45 ragt der das
Haltemittel 5 bildende Querstift 55 mit seinem
einen Ende senkrecht zur Zeichnungsebene hervor.
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Unten
in 4 liegt der radial innere Endbereich 44 des
Fußteils 42,
der im montierten Zustand des Schleuderrades 1 mit dem
zentralen Arretierungsmittel 3 zusammenwirkt.
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Zur
Aussteifung der Schleuderschaufel 4 besitzt diese an ihren
seitlichen Kanten jeweils einen Verstärkungssteg 48, wobei
die Verstärkungsstege 48 einen
zwischen diesen liegenden Bereich 43 geringerer Materialstärke begrenzen.
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5 zeigt
die Schleuderschaufel 4 gemäß 4 im Querschnitt
entsprechend der Schnittlinie V-V in 4. Hier
wird der Verlauf des das Haltemittel 5 bildenden Querstifts 55 durch
den Fußteil 42 deutlich.
Dabei ragt der Querstift 55 über die beiden Seitenflächen 45 des
Fußteils 42 vor.
Links vom Fußteil 42 liegt
in 5 der erste Verstärkungssteg 48, an
den sich der Bereich 43 der Schleuderschaufel 4 mit
geringerer Materialstärke
an schließt.
Ganz links schließt
dann der zweite Verstärkungssteg 48 die Schleuderschaufel 4 ab.
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6 zeigt
eine zweite Ausführung
des Schleuderrades 1 in gleicher Darstellungsweise wie in 1,
wobei in 6 aber die nicht Teil des Schleuderrades 1 bildende
Strahlmittelzuleitung 11 sowie die einen Teil des Arretierungsmittels 3 bildende
Verteilerhülse 14 weggelassen
sind.
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Das
Schleuderrad 1 gemäß 6 unterscheidet
sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die Art
des Haltemittels 5, das bei dem Beispiel gemäß 6 als
Reibklemmelement 56 ausgeführt ist. In den weiteren Teilen
stimmt das Schleuderrad 1 gemäß 6 mit dem
Beispiel in 1 überein und es wird hinsichtlich
der weiteren in 6 verwendeten Bezugsziffern
auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
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Die
Anordnung der Haltemittel 5 wird in dem Teilschnitt gemäß 7 besonders
deutlich, wobei der Teilschnitt gemäß der Schnittlinie VII-VII
in 6 verläuft.
Die Haltemittel 5 sind hier durch zwei aneinander gegenüberliegende
Reibklemmelemente 56 gebildet, wobei jedes Reibklemmelement 56 aus
einem Körper
aus Gummi oder Elastomer besteht, der jeweils in einer Führungsbohrung 26 in
den einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 25 der
Aufnahmen 24 für
die Fußteile 42 der
Schleuderschaufeln 4 angeordnet ist. Die Reibklemmelemente 56 sind
so ausgeführt,
dass sie bei nicht in der Aufnahme 24 befindlichem Fußteil 42 in
die Aufnahmen 24 vorragen. Bei in die Aufnahme 24 eingesetztem
Fußteil 42 üben die
Reibklemmelemente 56 eine Kraft auf den Fußteil 42 aus,
die dafür
ausreicht, die Schleuderschaufel 4 an der Grundscheibe 2 ausreichend
sicher zu halten, bis abschließend
nach dem Einsetzen aller Schleuderschaufeln 4 in die zugehörigen Aufnahmen 24 das Arretierungsmittel 3 zur
gemeinsamen Fixierung aller Schleuderschaufeln 4 angebaut
wird.
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Eine
weitere Ausführung
des Schleuderrades 1 ist in 8 und 9 dargestellt. 8 ist wieder
ein Vertikalschnitt durch das gesamte Schleuderrad 1, wobei
auch dieses in seinen Einzelteilen mit Ausnahme der Haltemittel 5 mit
den vorhergehenden Ausführungen übereinstimmt.
Die Haltemittel 5 sind hier durch je ein Rastelement 57 gebildet,
das, wie der Teilschnitt in 9 zeigt,
durch eine mit einer Feder 57.2 belastete Rastkugel 57.1 gebildet
ist. Passend zur Anordnung der Rastkugel 57.1 in einer
der Seitenflächen 25 der
Aufnahme 24 in der Grundscheibe 2 ist in der zugehörigen Seitenfläche 45 des Fußtells 42 der
Schleuderschaufel 4 eine Rasteintiefung 47 eingeformt.
Die Feder 57.2 und die Kugel 57.1 sind in einer
Bohrung 47 geführt,
die sich senkrecht zur Ebene der Seitenfläche 25 in die Grundscheibe 2 erstreckt.
Das der Aufnahme 24 zugewandte Ende der Bohrung 27 ist
in seinem Maß so verkleinert,
dass die Kugel 57.1 in der Bohrung 57 gehalten
ist, aber über
die Seitenfläche 25 in
die Aufnahme 24 vorragen kann.
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Die
Rastkugel 57.1 und die Rasteintiefung 47 wirken
so zusammen, dass eine im ihre Aufnahme 24 eingesetzte
Schleuderschaufel 4 ausreichend sicher gehalten wird, so
dass ein Herausfallen der Schleuderschaufel 4 aus der Grundscheibe 2 vermieden
ist, auch wenn das gemeinsame zentrale Arretierungsmittel 3 noch
nicht angebracht ist.
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Hinsichtlich
der weiteren Bezugsziffern in den 8 und 9 wird
auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besitzt das
Schleuderrad 1 in der Grundscheibe 2 jeweils ein
bestimmtes Haltemittel 5. Alternativ können auch jeweils mehrere Haltemittel 5 mit
unterschiedlichem Funktionsprinzip zur gegenseitigen Unterstützung der
Haltewirkung gleichzeitig eingesetzt werden. Eines von den mehreren
Haltemitteln 5 kann dann auch z. B. durch pro Aufnahme 24 einen
Permanentmagneten gebildet sein. Je ein Permanentmagnet ist dann
z. B. unterhalb des Fußteils 42 in
der Aufnahme 24 in die Grundscheibe 2 eingelassen.
Bei in die Aufnahme 24 eingesetzten Fußteil 42 liegt dessen
Unterseite in unmittelbarer Nachbarschaft zu der zum Fußteil 42 weisenden Oberseite
des Permanentmagneten, wodurch der Magnet eine magnetische Haltekraft
auf die aus einem magnetisierbaren Material, üblicherweise Stahl, bestehende
Schleuderschaufel 4 ausübt.
Falls die Schleuderschaufel 4 insgesamt nicht aus einem
magnetisierbaren Material besteht, kann der Fußteil 42 für sich aus
einem magnetisierbaren Material hergestellt werden oder mit einer
Einlage aus einem magnetisierbaren Material in einem Bereich gegenüber dem
Permanentmagneten ausgestattet werden.
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Durch
die Haltemittel 5 werden, wie erwähnt, die Schleuderschaufeln 4 ausreichend
sicher zunächst
provisorisch in der Grundscheibe 2 gehalten, ohne dass
eine Bedienungsperson den Halt manuell aufrecht erhalten muss, was
ohnehin mit zwei Händen
praktisch kaum möglich
ist, oder den Halt durch zusätzlich
angebrachte provisorische Haltemittel erzeugen muss. Dadurch wird
die Montage der Schleuderschaufeln 4 an der Grundscheibe 2 einfach
und kann mit kurzem Zeitaufwand erledigt werden. Auch das Anbringen
und Lösen
des gemeinsamen zentralen Arretierungsmittels 3 erfordert
nur einen geringen Arbeitsaufwand, so dass die Wartung des Schleuderrades 1,
insbesondere der Austausch von dessen ein Verschleißteil darstel lenden
Schleuderschaufeln 4, erleichtert und beschleunigt wird.
Hiermit werden Stillstandszeiten einer zugehörigen Strahleinrichtung minimiert.