DE1577547A1 - Verriegelungssystem fuer Schaufelplatten von Sandstrahlgeblaesen - Google Patents

Description

j. HANS RUSCHKE
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β Mönchen 27, Pi*a*nau#rSfr. 2

John E. De Groot.

Verriege lungs sys tem für die Schaufelplatten von ,. V Sandstrahlgebläsen.

Die Erfindung bezieht sich auf die Bauweise von Sandstrahlgebläsen, bei denen ein umlaufendes Rad benutzt wird, um Abriebteilchen zu beschleunigen, um einen Strom hoher Geschwindigkeit zu erzeugen, der entlang einem vorgewählten Pfad gerichtet werden kann. Diese Naschinen werden Üblicherweise in Gießereien verwendet, um Hammerschlag von Gußstücken zu entfernen, sowie in zahlreichen anderen industriellen Verfahren. Die übliche Verwendung eines Rotors umfaßt ein Paar scheibenförmiger Seitenplatten, die durch Abstandsstücke getrennt sind und diese Gruppe wird üblicherweise an einer auf einer angetriebenen Welle montierten Nabe befestigt. Mindestens eine der

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Platten ist im Mitteilpereich offen und Abriebteilchen werden über diese öffnung in den Raum zwischen den Seitenplatten eingeführt. Von den Platten gehaltene Schaufelblätter greifen an diesen Teilchen ein und beschleunigen sie, während sich das Rad dreht. Das Ergebnis ist ein tangentieller Strom von Abriebteilchen hoher Geschwindigkeit und die Erosion der Schaufelblätter, die sich daraus ergibt, macht ein häufiges Austauschen der Schaufelblätter notwendig.

Die Schaufelblätter werden normalerweise entlang ihren Kanten in entgegengesetzten Nuten in den Rotorseitenplatten aufgenommen. Diese Nuten sind normalerweise radial und es müssen Mittel vorgesehen werden, um die Schaufelblätter gegen die Wirkung der Zentrifugalkraft zu halten. Bei früheren Maschinen wurde diese Verriegelung durch Madenschrauben in den Seitenplatten bewirkt oder durch • einen Verriegelungsclip von der Art, wie er im US-Patent Nr. 2.819.562 gezeigt ist. Diese früheren Verriegelungsanordnungen haben verschiedene unerwünschte Merkmale gezeigt und Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Schaufelplattenverriegelung zu schaffen, bei der keinerlei Werkzeuge notwendig sind und die keinen Veränderungen in der Federkraft und in den Abmessungen unterliegt und von so kräftiger Bauweise ist, um zu vermeiden, daß verstreute Abriebteilchen so viel von der verriegelungs- ; vorrichtung abtragen, daß die Sicherheit der

in Frage gestellt ist. Diese

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Schaufelblätter wiegen üblicherweise mehrere Pfund und erreichen Geschwindigkeiten von 60 m/Sek. oder mehr. Es 1st offensichtlich lebenswichtig, daß die Schaufelblätter daran gehindert werden, aus dem Rotor herausgeschleudert zu werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsbelepiels.

ein
Flg. 1 Ißt/axialer Schnitt durch einen Rotor, der nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist,. um die Schaufelblätter in ihrer Stellung zu halten, wobei der Rotor ansonsten von üblicher Bauweise ist, ·

Fig. 2 ist eine bruchstückweise Schnittansicht nach der Ebene 2-2 der Fig. 1,

Fig. 5 1st eine . Schnittansicht nach der Ebene 3-3 der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 ist eine Schnittansicht nach der Ebene 4-4 der Flg. 1, in einem Maßstab, der dem der Fig. entspricht.

Flg. 5 zeigt die Auslösestellung der Verriegelungsvorrichtung,

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Fig. 6 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung, die das Verhältnis der Seltenplattennuten und der Verriegelungsvorrichtung zeigt, und

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der vorderen oder das Abriebmaterial leitenden Seite des Schaufelblattes .

Der im allgemeinen mit 10 bezeichnete Rotor umfaßt die axial in einem Abstand stehenden Seitenplatten 11 und 12, die in einem parallelen A'bstandsverhältnis durch Abstandsstücke 13, 15, wie in Fig. 2 gezeigt, gehalten werden. Diese sind gleichmäßig um den Rotor herum verteilt. Diese Seltenplattengruppe 1st an der Nabe 16 befestigt, die auf der angetriebenen Welle 17 in einem geeigneten (nicht gezeigten) Maschinenrahmen montiert ist. Die Seitenplatte 12 hat eine Mittelöffnung, die im wesentlichen von der Käfiggruppe eingenommen wird, die im allgemeinen bei 18 gezeigt ist. Die Rutsche 19 liefert einen kontinuierlichen Strom von Abriebteilchen während des Betriebs der Maschine und der Zweck des KäfIgteiles ist, diese Teilchen einem gewählten Sektor zuzuführen, so daß der austretende tangentiale Strom von Teilchen hoher Geschwindigkeit so liegt wie gewünscht, um einem vorherbestimmten Pfad zu folgen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Käfiggruppe 18 in ihrer Stellung festgelegt ist, während der Verteiler 20 am Rotor befestigt . · 009813/0781

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1st. Die Zuführung der Teilchen durch die Rutsche I9 zum Inneren des Verteilers 20 bewirkt, daß die Teilchen •sich um den Rotor bewegen, bis sie aus der Öffnung 21 in der Käfiggruppe 18 austreten, die entsprechend angeordnet ist, um den gewünschten tangentialen Pfad der Abriebteilchen zu bestimmen, die aus der Maschine herauskommen. Wenn die Teilchen sich radial auswärts durch die Öffnung 21 bewegen, beginnen sie, die bei 22-25 gezeigten Schaufelblätter zu treffen, und diese Blätter (zusammen mit anderen) befinden sich in einem gleichmäßigen Abstand um den Rotor herum und sind in radialen Ebenen angeordnet, die die Drehachse des Rotors enthalten. Der bisher beschriebene Aufbau ist von üblicher Bauart.

Die Erosionswirkung des Stromes der sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Abriebtellohen erfordert ein häufiges Austauschen der Schaufelblätter und ein etwas weniger häufiges Austauschen der Seitengruppe. Die Befestigung der Seitenplattengruppe an der Nabe durch die bei 26 und 27 in Pig. I gezeigten Schraubenbolzen macht den Ersatz der Seitenplatten verhältnismäßig einfach. Der Austausch der Seitenplatten erfordert ein Lösen des Verriegelungssystems, das eingebaut werden muß, um zu verhüten, daß die Zentrifugalkraft die Blätter nach außen in den Aufnahmeschlitzen bewegt, die üblicherweise an den Innenoberflächen der Seitenplatten 11 und

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vorgesehen sind. Unter besonderem Hinweis auf Flg. werden die Kanten 28 und 29 der Schaufelblätter in entgegengesetzten Nuten 30 und 31 in den benachbarten Oberflächen der Seitenplatten 11 und 12 aufgenommen. Die "Vorder"-Fläche des Schaufelblattes ist bei 52 gezeigt, was die Fläche ist, die in erster Linie den Strom der Abriebteilchen empfängt. Diese Fläche entspricht der vorderen Oberfläche der Schaufelplatte bezüglich der Drehrichtung.

Unter besonderem Hinweis auf Fig. 6 weist die Rückseite der Schaufelplatte, die mit 33 bezeichnet ist, in einem axialen Abstand stehende Paare von Anschlägen 34, und 36, 37 auf. Die die Paare darstellenden Anschläge sind in einem genügenden radialen Abstand angeordnet, um zwischen sich den Mittelteil 38 des Verriegelungsteiles 39 aufzunehmen. Die Enden 40 und 4l des Verriegelungsteiles 39 können in entgegengesetzte Ausschnitte eingreifen, die bei 42 in Fig. 6 gezeigt sind und diese Ausschnitte schneiden die Haltenuten, die die Kanten der Schaufelblätter aufnehmen. Der Mittelteil 38 ist exzentrisch bezüglich der Enden 4o und 41 mit dem Ergebnis, daß der Verriegelungsteil zwischen einer Verrlegelungsstellung nach Fig. 4 und einer Entriegelungsstellung nach Fig. 5 beweglich ist. In Fig. 4 verhütet das Vorhandensein des Mittelteils 38 zwischen den Anschlägen sowohl die Einwärts- als auch die Auswärts-Bewegung

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der Schaufelblätter, während die Auslösestellung nach Fig. 4 gestattet, das Schaufelblatt nach links herauszuziehen, so daß die Anschläge 35 und 37 sich unter den Mittelteil 38 des Verriegelungsteiles bewegen können. In der Auslösestellung ist es sehr angebracht, die Anschläge 34,und 36 hoch genug zu machen, so daß sie als ein Anschlag wirken, der die Einwärtsbewegung der Schaufelblätter beim Einfügen von der äußeren Palpherie des Rotors begrenzt.

Es ist bedeutsam, daß der Arm 43 an dem Verriegelungsteil 39 In einer solcher Stellung .befestigt wird, daß die Wirkung der Zentrifugalkraft normalerweise den Verrlegelungsteil in der Stellung nach Fig. 4 hält. Um das Schaufelblatt zu lösen, wird der Arm 43 aus der Stellung radial nach außen nach Flg. 4 in die Einwärtsstellung nach Flg. 5 geschwungen. Der Arm 43 wird in die Stellung der Fig. 4 zurückgedreht, nachdem das neue Schaufelblatt eingesetzt worden ist.

Um die Möglichkeit zu vermeiden, daß gewisse der Verriegelungsteile eine Stellung annehmen, wenn der Rotor gestopt ist, indem die Schwerkraftwirkung auf die Arme 43 ein Entriegeln der Schaufelblätter verursachen kann, sind Schraubendruckfedern 44 in die axialen Löcher 45 in den Enden einer Seite der Verrlegelungsteile eingesetzt. Die Stärke dieser Federn ist so gewählt, daß sie eine Reibwirkung ausüben, die die

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Tendenz der Schwerkraft überschreitet, den Verriegelungsteil in irgendeiner Stellung um den Drehbewegungspfad zu drehen.

Die radial äußeren Anschläge j54 und 36 sind nicht notwendig für die Arbeitsweise der Erfindung, da andere Vorrichtungen verwendet werden können, um den Anschlag gegen die Einwärtsbewegung der Schaufelblätter beim Einfügen darzustellen. Beispielsweise können die radial inneren Anschläge so angeordnet sein, daß sie an den Abstandsstücken 13-15 angreifen, oder es kann

irgendein Hilfsanschlagaufbau angeordnet werden. Es ist auch klar, daß es nicht unbedingt notwendig ist, daß ein Paar innerer Anschläge, wie bei 35-37 gezeigt, verwendet wird. Soweit die Funktion betroffen ist, würde einer davon genügen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Kräfte ausgeglichen werden, wie das bei dem gezeigten Aufbau der Fall ist. Es ist auch vorzuziehen,, daß der Verriegelungsteil mit zylindrischen oder nockenförmigen Lagerteilen versehen wird, wie bei 46 und 47 gezeigt, die auf das Schaufelblatt einwirken, um den Grad des Spiels der Blätter in den Nuten zu steuern.

Die Gestalt des Verriegelungsteils wird so bestimmt, daß er eingesetzt und herausgenommen werden kann (wenn das dazugehörige Schaufelblatt nicht vorhanden ist),

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ohne daß der Seitenplattenaufbau der Maschine abmontiert werden muß. Das Ausmaß der Ausschnitte 42 nach der Seite der Nuten j51 hängt mit der Länge des Verriegelungsteiles zwischen seinen entgegengesetzten Enden zusammen, • so daß eine Einstellung des Verriegelungsteiles in einer- Diagonalstellung (gegenüber einer Senkrechten zu den beiden Seitenplatten geneigt) das Herausziehen des Verriegelungsteiles gestattet, unter Zuhilfenahme des von den Schlitzen Jl vorgesehenen Spiels. Es ist normalerweise notwendig, den Verriegelungsteil 39 so zu verschieben, daß die Feder 44 zusammengedrückt wird, um dieses Einsetzen oder Herausnehmen zu bewirken, aber dies stellt kein Problem dar. Der Austausch der Verriegelungsteile ist eine sehr wenig häufige Operation und das Zusammendrücken der Feder 44 kann durch das Einsetzen eines Schraubenziehers unter das entgegengesetzte Ende des Verriegelungsteils bewirkt werden, der normalerweise durch den Zwischenraum zur Einwirkung gebracht wird, der von der benachbarten Schaufelblattnut dargestellt wird.

Die besonderen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind nicht als Beschränkung der beigefügten Ansprüche anzusehen. Mit diesen Ansprüchen soll die gesamte hierin wiedergegebene Erfindung gedeckt werden, mit Ausnahme dessen, was bereits durch den Stand der Technik bekannt, ist.

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Claims (1)

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1.) Yorrlogolungooyoton fttr dlo SohftufolUlttor tintr SandotrolOnoMhlno, Wi der dor Rotor la Anstand Yonolnondorllogondo porallolo SoltonplAtton fett, dl· oonkroobt ta «olnor Brotaofcoo !logon« d a d u r a a ft k · η η ι ι i β k η · i , diliit Flatten (11/12 ) gogonflborllogondo In trooonkllonin rmdlolo Rutoa (50/31) la don oonoehlMrtOtt Oborfllonoa dor PUtten (11/12) hobon_# «obol dlo ttnton dor Rotereehmufeln (22/25) In don Muton (30/31) aufgononnon wrdon und «robot dloooo Yorrlogoiunsosyoton dlo SonmifolMXttor (22-25) la don Kuton (30/31) \Λ1% und nit olnor Torriohtunf on don Soltonplatton (11/12)» dlo onteogoncosotsto lln-■onMtto (42) in don bonooantrton OoorflJUhon hat, nit olnon AnMmUg (3*/>7) ouf don aohoufololittorn (22/25) mit doron mtekaolto (33)* «nd olnon Torrtogolunietoll (39)* lnm mdon (40/11) nonmlorwoloo drohbor In don Hnoonnltton (42) anfgononnon wordon und nit olaon Mtttoltoll (38) _# dor novnolowoloo rmdlaX anovlrto τοη «on gononnton Anoonlng llogt« wooot dor Nlttoltoll (38) OXMntrlMli 1» Tornlltnlo m don Bndon (40/%l) doo Vtmogolungotollo (39) Uogt₉ ifonot dor TorrlogoH toll orlwnn olnor StoUung tfrthbor 1st, In d«r dor-

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An—hl»f (3V37) frei 1·%, vnt«r «m Mittelteil (38) ca vtrlaMftR« mi «iaer Y«nrl«c«lungttt«llung, worin «ir I—nhiig (3*/>T) Kit «·■ Mittelteil (38) In Eingriff

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BAD GR;a:?\

6.) Verrlegelungasyste* nach «in·« beliebigen der vorhergehenden Anspruch·, dadurch gekennzeichnet, defl der Anschlag einer von einer Anzahl radial la Abatand stehender Anschlag· (3*/57) l»t, dl· auf de« Sohaufelblatt auf dessen Rückseite (33) angeordnet sind, und wobei der V«rrlegeltmgatell alt seine« Mittelteil normalerweise zwischen diesen Ansohligen (34/37) angeordnet 1st und dar Verrlegelungsteil (39) in seiner freien Stellung so<angeordnet ist, dafl der radial innerste der genannten Anschlage (34/37) frei unter seine« Mittelteil (3Ö) hindurchlaufen kann und die Verriegelungasteilung ab ist, da£ die Inneren Anschläge In den Mittelteil (38) eingreifen.

7·) Verriegelungssystes» nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dal der radial äuÄerst« der genannten Anschlage (M/37) «it den Verriegelung·teil (39) In beiden Stellungen In Eingriff koaaen kann·

Ö.) Verrlegelungssyste« für dl· Rotorsahaufein •Incr Sandstrahleaechine, dadurch gekennteichfiet, daft der Rotor (10) la Abstand voneinander liegend· parallele Seltenplatten (11/12) aufwelat, dl· senkrecht tu seiner Drehachse liegen, wob·! dl· Seitenplatten (11/12) gegenüber liegende la wesentlichen radiale Muten (30/31) In den benachbarten Oberflächen der Platten (11/12) haben und die Xanten der Rotorachaufelblätter (22/25) In den Ruten (30/31) aufgenoaasn sind, und das

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Verrlegelungeayatem lösbar die Schaufelblätter (2 In den genannten Nuten (30/J1) hält, und mit einer Einrichtung an den Seltenplatten· die entgegengesetzte Einschnitte (42) in den benachbarten Oberflächen bilden« wobei die genannten Einschnitte (42) die Nuten (30/21) schneiden» axial la Abstand liegende Paare von radial Im Abstand stehenden Anschlagen (M/27), die auf den Schaufelblatt auf seiner Rückseite (33) angeordnet sind« und einen Verriegelungstell (39)» dessen Enden (Λ0/41) normalerweise drehbar in den Ausschnitt (42) aufgenommen werden« und mit elnea Mittelteil (38)· der normalerweise «wischen den Anschlügen (34/3?) angeordnet 1st» wobei der Mittelteil (38) exsentrisoh 1» Verhältnie zu den Enden des Verriegelungsteiles (39) liegt« wodurch der Verriegelungstell (39) zwischen einer Stellung« In der der radial innerste der Ansohlige (34/37) frei 1st« um unter dem Mittelteil (38) hindurohzulaufen« und einer Verriegelungsstellung drehbar ist« in der die Innersten Anschlage (34/36) mit dem Mittelteil (38) In Eingriff kommen« wobei die genannten radial ttuäersten Anschlüge (35/37) alt dem Mittelteil (38) in den beiden genannten Teilen in Eingriff kommen kennen« und wobei der genannte Verriegelungstell (39) auch einen sich seitlich erstreckenden Arm (43) aufweist« der zwischen den axial in einem Abstand liegenden Paaren der Anschlage (34/37) angeordnet 1st und aloh radial naohaiden In der Verrlegelungsstellung des /errlegelungstelles (39) erstreckt« wobei der genannte Verriegelungsteil (39)

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auch ·1η· Gestalt aufweist, dl· »loh sun Verbringen In Eingriff mit den Ausschnitten nur dann eignet, wenn kein Schaufelblatt (22/25) in den dazugehörigen Nuten (20/31) vorhanden 1st.

9·) Verrlegelungssyeteji nach Anspruch ö, dadurch gekennzeichnet, dafi der Verrlegelungstell (39) ein axiales Loch (45) in eine« Ende hat und eine Schraubendruokfeder (44)» die In da« Loch eingreift und gegen die benachbarte Seltenplatte (12) anliegt, üb einen Widerstand des Verriegelungstetlee herzustellen, sur Drehung 1« Verhältnis zu dea genannten Rotor (10).

10·) Verrlegelungssyste« nach den Ansprüchen ti oder 9, dadurch gekennzeichnet, daft der genannte Verrlegelungstell Lagerteile aufweist, die so angeordnet sind, daß sie an der Rückseite des dazugehörigen Schaufelblattes angreifen.

11·) Verrlegelungssysteat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dal die Lagerteile die Bewegungsfreiheit der genannten Schaufelblätter (22/25) innerhalb der Breite der Nuten (30/31) begrenzen.

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