DE19752549C1 - Centrifugal particle blast wheel for surface treatment - Google Patents

Centrifugal particle blast wheel for surface treatment

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DE19752549C1 DE19752549A DE19752549A DE19752549C1 DE 19752549 C1 DE19752549 C1 DE 19752549C1 DE 19752549 A DE19752549 A DE 19752549A DE 19752549 A DE19752549 A DE 19752549A DE 19752549 C1 DE19752549 C1 DE 19752549C1
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/06—Impeller wheels; Rotor blades therefor
    • B24C5/068—Transferring the abrasive particles from the feeding means onto the propeller blades, e.g. using central impellers

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Abstract

The blast wheel has an external or internal sensor for detecting the wear and direction of wear of the aperture (2) to the particle steam guide tube (1). The sensor is connected to an electronic control circuit. The sensor output has an angular adjustment over the particle flow direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuderradanordnung zur Ober­ flächenbehandlung von Gegenständen, mit einem Schleuderrad, das mehrere radial an diesem angeordnete Wurfschaufeln, ein koaxial zu dem Schleuderrad angeordnetes Verteilerrad und ei­ ne ebenso koaxial zu diesem angeordnete, nachstellbare Strahlleithülse aufweist, mit der die Richtung des bearbei­ tenden Strahles durch Verstellung eines Fensters der Strahl­ leithülse gesteuert wird.The invention relates to a centrifugal wheel arrangement for the upper surface treatment of objects, with a centrifugal wheel, the plurality of throwing blades arranged radially thereon Distributor wheel arranged coaxially to the centrifugal wheel and egg ne also coaxial to this, adjustable Beam guiding sleeve with which the direction of the machining tendency beam by moving a window the beam guide sleeve is controlled.

Aus der DE 44 10 628 C2 ist eine gattungsgemäße Schleuderrad­ anordnung bekannt. Die fenster- oder schlitzartige Leithül­ senöffnung eines solchen Schleuderrades wird durch das flie­ ßende und fliegende Strahlmittel abgerieben und verschlissen. Dieser Verschleiß wird in erster Linie in Drehrichtung beob­ achtet. Stellung und Größe der Leithülsenöffnung bestimmen den Abstrahlwinkel des Strahlmittels, so daß der Verschleiß, der zu einem Abtragen des Kantenmaterials führt, auch die Steuerkante verschiebt. Die Putzleistung verschlechtert sich und die Leithülse muß ersetzt werden. Außerdem verschiebt sich das Strahlbild in unerwünschter Weise, was zur Arbeits­ unterbrechung zwingt. DE 44 10 628 C2 is a generic centrifugal wheel arrangement known. The window or slot-like guide sleeve Such a centrifugal wheel is opened by the flow Eating and flying abrasives are rubbed off and worn. This wear is primarily observed in the direction of rotation respect. Determine the position and size of the guide sleeve opening the beam angle of the abrasive, so that wear, which leads to removal of the edge material, also the Control edge shifts. The cleaning performance deteriorates and the guide sleeve must be replaced. Also shifts the spray pattern becomes undesirable, causing work interruption forces.  

Zwar kann durch manuelles Zurückstellen der Strahlleithülse eine Verbesserung des Strahlbildes eingeleitet werden. Jedoch erfordert dies jeweils eine genaue Zentrierung und Neu- Justierung der Strahlleithülse sowie eine Arbeitsunterbre­ chung.You can do this by manually resetting the beam guide sleeve an improvement of the spray pattern can be initiated. However this requires exact centering and Adjustment of the beam guide sleeve and a work break chung.

Es stellt sich damit die Aufgabe, eine Schleuderradanordnung anzugeben, bei der kontinuierlich die Genauigkeit der Stel­ lung der Steuerkante der Strahlleithülse auch unter Ver­ schleißbedingungen einstellbar ist und zudem die Standzeit und die Intervalle zwischen den Auswechselungen der Leithülse vergrößert sind.The task thus arises of a centrifugal wheel arrangement state at which the accuracy of the stel development of the control edge of the beam guide sleeve also under Ver wear conditions is adjustable and also the service life and the intervals between the replacements of the guide sleeve are enlarged.

Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Schleuderradanordnung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
This object is achieved in a centrifugal wheel arrangement of the type mentioned at the outset, which is characterized in that

  • - daß die Anordnung mit einem externen oder internen Sensor zur Ermittlung des Verschleißes und der Verschleißrichtung am Fenster der Strahlleithülse versehen ist und der Sensor mit einem elektronischen Steuerkreis verbunden ist und- That the arrangement with an external or internal sensor to determine the wear and wear direction is provided on the window of the beam guide sleeve and the Sensor is connected to an electronic control circuit and
  • - daß bei einem durch Verschleiß verursachten Ansprechen des Sensors eine Winkelverstellung der Strahlleithülse über ein Stellglied auslösbar ist.- That at a response caused by wear of the Sensor an angular adjustment of the beam guide over a Actuator can be triggered.

Eine Verstellung der Strahlleithülse ist relativ einfach mög­ lich, da das Teil nicht mit dem Schleuderrad selbst rotiert. Beispielsweise kann mit Hilfe eines Servomotors oder eines Schrittschaltgetriebes entsprechend einer vorgegebenen Si­ gnalfolge die Strahlleithülse soweit verstellt werden, daß die Abtragung ihrer Steuerkante kompensiert ist.An adjustment of the beam guide sleeve is relatively easy Lich, since the part does not rotate with the centrifugal wheel itself. For example, with the help of a servo motor or Stepping gearbox according to a predetermined Si gnalsequenz the beam guide sleeve are adjusted so far that the removal of their control edge is compensated.

Die Signale können durch einen externen oder internen Sensor abgegeben werden. Ein externer Sensor kann beispielsweise ein auf den Steuerkantenbereich der Strahlleithülse gerichteter, gegebenenfalls scan­ nender Laserstrahl sein. Wenn der Strahl bei Abtragung der Kante nicht zurückgeworfen wird, kommt es zu einem entspre­ chenden Signal. Vorzugsweise werden jedoch die Signale mit­ tels eines mit der Strahlleithülse direkt verbundenen Sensors erzeugt.The signals can be through an external or internal sensor be delivered. An external sensor can be, for example directed towards the control edge area of the beam guide, possibly scan be a laser beam. When the jet is removed Edge is not thrown back, there is a corresponding  signal. However, the signals are preferably included means of a sensor directly connected to the beam guide sleeve generated.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Schleuderrads, das im Bereich des Fensters aufgrund eines gewissen Strahlmittelan­ teils an einer Steuerkante verschleißt, ist so gestaltet, daß die Strahlleithülse im Bereich der Steuerkante wenigstens ein Sensorelement, insbesondere einen Kontaktdraht, eingebaut enthält.A preferred embodiment of a centrifugal wheel which in Area of the window due to a certain abrasive partially worn on a control edge, is designed so that the beam guide sleeve in the area of the control edge at least one Sensor element, in particular a contact wire, installed contains.

Vorzugsweise wird die Strahlleithülse so ausgestaltet, daß mehrere Kontaktdrähte in feinste Bohrungen eingelegt sind. Ein diese Kontaktdrähte oder dergleichen enthaltendes End­ stück kann vorzugsweise auswechselbar mit der übrigen Leit­ hülse verbunden sein.The beam guide sleeve is preferably designed such that several contact wires are inserted in the finest holes. An end containing these contact wires or the like piece can preferably be interchangeable with the rest of the guide sleeve connected.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:An embodiment of the invention is in the drawing shown. The figures in the drawing show in detail:

Fig. 1 in schematisierter, perspektivischer Ansicht ein Schleuderrad mit einer zu bestrahlenden Werkstückoberfläche; Fig. 1 in a schematic, perspective view of a centrifugal wheel with a workpiece to be irradiated surface;

Fig. 2a und 2b in Seitenansicht und im Querschnitt eine Strahlleithülse; Figs. 2a and 2b in side view and in cross section a jet guide;

Fig. 3 im Detail eine Sensoranordnung im Bereich der Steuerkante der Strahlleithülse; FIG. 3 shows in detail a sensor arrangement in the region of the control edge the jet;

Fig. 4 und 5 in schematischer Darstellung einen Verteiler einer Strahlleithülse und eine Wurfschaufel bei richtiger und falscher Stellung der Steu­ erkante der Strahlleithülse. FIGS. 4 and 5 in schematic representation, a distributor of a jet guide and a throwing blade in correct and incorrect position of the STEU erkante the jet.

Aus den Fig. 1 sowie 4 und 5 geht eine Schleuderstrahlanlage hervor, die jeweils ein Schleuderrad 10 mit radial an diesem an­ geordneten Wurfschaufeln 11.1, ... 1.n, ein koaxial zu diesem Schleuderrad 10 angeordnetes Verteilerrad und eine ebenso koa­ xial zu diesem angeordnete Strahlleithülse 1 aufweist. Der Schleuderstrahl 15 gelangt entlang einer Steuerkante 5 der Strahlleithülse 1 auf die Vorderseite der Wurfschaufel 11 und wird durch Zentrifugalkraft erheblich beschleunigt, so daß anschließend das einzelne Partikel des Strahlmittels mit ho­ her Energie auf eine Oberfläche 16 auftrifft.From FIGS. 1 and 4 and 5 a centrifugal blasting installation shows the .n each a centrifugal wheel 10 with radially thereto at parent throwing vanes 11.1, ... 1, a coaxial therewith blower 10 disposed distributor wheel and an equally koa xial to this arranged beam guide sleeve 1 . The centrifugal jet 15 passes along a control edge 5 of the jet guide sleeve 1 to the front of the throwing scoop 11 and is considerably accelerated by centrifugal force, so that the individual particles of the blasting agent then hit a surface 16 with high energy.

Dabei kommt der Steuerkante 5 der Strahlleithülse 1 eine wichtige Rolle zu, da die Stellung und Größe der Leithülsen­ öffnung den Abstrahlwinkel des Strahlmittels exakt bestimmt. Es wird beobachtet, daß durch Verschleiß die Steuerkante 5 abgetragen wird und schließlich eine andere Stellung, be­ zeichnet mit 5' in Fig. 5, bekommt. Die Putzleistung und die Exaktheit des Strahlbildes verschlechtern sich wesentlich.The control edge 5 of the beam guiding sleeve 1 plays an important role, since the position and size of the guiding sleeve opening exactly determines the angle of radiation of the blasting agent. It is observed that the control edge 5 is worn away by wear and finally another position, designated 5 'in Fig. 5, gets. The cleaning performance and the accuracy of the spray pattern deteriorate significantly.

Um festzustellen, in welchem Grad der Verschleiß und die Ver­ schleißrichtung der Strahlleithülse 1 sich fortgesetzt haben, wird gemäß Fig. 2a, 2b und 3 in den Bereich der Steuerkante 5 ein signalgebender Sensor 3 eingebaut, hier in Form von dün­ nen Kontaktdrähten 8.1, ..., 8.n, die in Feinstbohrungen 7.1, ..., 7.n eingelegt sind. Die Kontaktdrähte 8.1, ..., 8.n sind unter Strom gesetzt und jeweils in einen Abtastkreis, beispielsweise Brückenkreis, eingebaut. Wenn die Verschleißgrenze der Steu­ erkante 5 bis 5' vorwandert, werden die Feinstbohrungen 7.1, ..., 7.n der ersten Front erreicht und die Kontaktdrähte 8.1, ..., 8.n freigelegt und nach kurzer Zeit durchtrennt.In order to determine the degree to which the wear and the wear direction of the beam guide sleeve 1 have continued, a signaling sensor 3 is installed in the area of the control edge 5 according to FIGS. 2a, 2b and 3, here in the form of thin contact wires 8.1 . .., 8 .n, which are inserted in fine holes 7.1 , ..., 7 .n. The contact wires 8.1 , ..., 8 .n are energized and each installed in a scanning circuit, for example a bridge circuit. When the wear limit of the control edge moves 5 to 5 ', the fine holes 7.1 , ..., 7 .n of the first front are reached and the contact wires 8.1 , ..., 8 .n are exposed and cut after a short time.

Nach dem Durchtrennen verwandelt der elektronische Steuer­ kreis 20, der das Signal aufnimmt, dieses in ein Schrittsi­ gnal, das einen Schrittschaltmotor 18 beaufschlagt und die Strahlleithülse 1 zum Drehen entgegen der jeweiligen Ver­ schleißrichtung bringt, so daß schließlich die Steuerkante 5' in Höhe der ursprünglichen Steuerkante 5 zu liegen kommt. Hierdurch wird der fortschreitende Verschleiß, jedenfalls bis zu einem gewissen Grad, kompensiert, ohne daß die Strahlleit­ hülse 1 vorzeitig ausgewechselt werden muß.After severing the electronic control circuit 20 , which receives the signal, this in a Schrittsi signal, which acts on a stepping motor 18 and the beam guide sleeve 1 rotates against the respective United wear direction, so that finally the control edge 5 'in the amount of the original Control edge 5 comes to rest. As a result, the progressive wear, at least to a certain extent, is compensated without the beam guide sleeve 1 having to be replaced prematurely.

Anstelle der feinen Drähte 8 können auch andere Sensoren, beispielsweise Lichtleitfasern oder dergleichen, eingesetzt werden, die eine entsprechende Abfühlung des Erreichens der verschleißenden Steuerkante 5' anzeigen. Erst wenn die letzte Front der Sensoren 8 erreicht ist, ist eine Verschleißgrenze soweit fortgeschritten, daß eine neue Leithülse 1 eingebaut werden muß.Instead of the fine wires 8 , it is also possible to use other sensors, for example optical fibers or the like, which indicate a corresponding sensing of the reaching of the wearing control edge 5 '. Only when the last front of the sensors 8 has been reached is a wear limit advanced to such an extent that a new guide sleeve 1 must be installed.

Das Material der Strahlleithülse 1 ist beispielsweise hochfe­ stes Sintermetall oder eine hochfeste Legierung, gegebenen­ falls auch Keramik-Material. Darüberhinaus ist möglich, den Bereich der mit Drahtbohrungen ausgestalteten Kante als aus­ wechselbares Teil 25 zu gestalten, so daß beim Verschleiß hier ein materialsparendes Auswechseln möglich ist.The material of the beam guide sleeve 1 is, for example, hochfe stes sintered metal or a high-strength alloy, if necessary also ceramic material. In addition, it is possible to design the area of the edge designed with wire bores as an exchangeable part 25 , so that a material-saving exchange is possible when worn.

Eine Alternative zu den mit der Strahlleithülse 1 verbundenen Sensoren 3 besteht darin, einen scannenden Laserstrahl auf die Steuerkante 5 zu richten und deren fortschreitendes Abtragen über optische Wandler zu beobachten.An alternative to the sensors 3 connected to the beam guide sleeve 1 is to direct a scanning laser beam onto the control edge 5 and to observe its progressive removal via optical transducers.

Insgesamt ergeben sich damit Möglichkeiten, Standzeiten und Intervallzeiten für Verschleißreparaturen wesentlich zu ver­ größern. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Zeitpunkt zum Aus­ wechseln der Strahlleithülse anzeigbar ist und eine exakte Ausrichtung des Strahlbildes gewährleistet ist.Overall, there are possibilities, downtimes and Interval times for wear repairs significantly ver enlarge. Another advantage is that the time to go change the beam guide sleeve can be displayed and an exact Alignment of the spray pattern is guaranteed.

Claims (8)

1. Schleuderradanordnung zur Oberflächenbehandlung von Ge­ genständen, mit einem Schleuderrad (10), das mehrere ra­ dial an diesem angeordnete Wurfschaufeln (11.1, ..., 11.n), ein koaxial zu dem Schleuderrad angeordnetes Verteilerrad (12) und eine ebenso koaxial zu diesem angeordnete, nach­ stellbare Strahlleithülse (1) aufweist, mit der die Rich­ tung des bearbeitenden Strahles (15) durch Verstellung eines Fensters (2) der Strahlleithülse (1) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß die Anordnung mit einem externen oder internen Sen­ sor (3) zur Ermittlung des Verschleißes und der Ver­ schleißrichtung am Fenster (2) der Strahlleithülse (1) versehen ist und der Sensor (3) mit einem elektro­ nischen Steuerkreis (20) verbunden ist und
  • 2. daß bei einem durch Verschleiß verursachten Ansprechen des Sensors (3) eine Winkelverstellung der Strahlleit­ hülse (1) über ein Stellglied auslösbar ist.
1. centrifugal wheel arrangement for the surface treatment of Ge objects, with a centrifugal wheel ( 10 ), the several ra dial arranged on this throwing blades ( 11.1 , ..., 11 .n), a coaxial to the centrifugal wheel arranged distribution wheel ( 12 ) and also coaxial to this arranged, adjustable beam guide sleeve ( 1 ), with which the direction of the processing beam ( 15 ) is controlled by adjusting a window ( 2 ) of the beam guide sleeve ( 1 ), characterized in that
  • 1. that the arrangement with an external or internal sensor ( 3 ) for determining the wear and the direction of wear at the window ( 2 ) of the beam guide sleeve ( 1 ) is provided and the sensor ( 3 ) is connected to an electronic control circuit ( 20 ) is and
  • 2. that when the sensor ( 3 ) is worn due to wear, an angular adjustment of the beam guide sleeve ( 1 ) can be triggered by an actuator.
2. Schleuderradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strahlleithülse (1) im Bereich einer Steuerkante (5, 5') dieser Strahlleithülse (1) wenigstens ein Sensorelement einge­ baut enthält.2. centrifugal wheel arrangement according to claim 1, characterized in that the beam guide sleeve ( 1 ) in the region of a control edge ( 5 , 5 ') of this beam guide sleeve ( 1 ) contains at least one sensor element built. 3. Schleuderradanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine Sensorelement ein Kontaktdraht (8.1, ..., 8.n) ist. 3. centrifugal wheel arrangement according to claim 2, characterized in that the at least one sensor element is a contact wire ( 8.1 , ..., 8 .n). 4. Schleuderradanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wenigstens eine Sensorelement eine Lichtleitfaser ist.4. centrifugal wheel arrangement according to claim 2, characterized records that the at least one sensor element is an optical fiber. 5. Schleuderradanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kontaktdrähte (8.1, ..., 8.n) oder Lichtleitfasern in Feinstbohrungen (7.1, ..., 7.n) eingelegt sind.5. centrifugal wheel arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that a plurality of contact wires ( 8.1 , ..., 8 .n) or optical fibers are inserted in fine bores ( 7.1 , ..., 7 .n). 6. Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlleithülse (1) mittels eines verstellenden Servomotors (18) oder Stelltriebs verdrehbar ist.6. centrifugal wheel arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the beam guide sleeve ( 1 ) can be rotated by means of an adjusting servo motor ( 18 ) or actuator. 7. Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sensorele­ mente enthaltende Teil (25) der Strahlleithülse (1) gesondert auswechselbar ist.7. centrifugal wheel arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the part containing the sensor elements ( 25 ) of the beam guide sleeve ( 1 ) is separately replaceable. 8. Schleuderradanordnung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (3) eine La­ serstrahl-Abtasteinheit ist.8. centrifugal wheel arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 3 ) is a La serstrahl scanning unit.
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