DE2546031A1 - Strahlmittel-schleuderrad - Google Patents

Description

• Strahlmittel-Schleuderrad Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlmittel-Schleuderrad gemäß deutschem Patent .... (deutsche Patentanmeldung P 2461 105.0-14).
• Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Strahlmittel-Schleuderrad, um Strahlmittelteilchen, wie beispielsweise Metallschrot auf ein Werkstück zu schleudern, welches gereinigt oder bearbeitet werden soll. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Strahlmittel-Schleuderrad mit einer stationären Ablenk-Vorrichtung, die ein verbreitertes Strahlmuster mit gleichförmiger Verteilung der Strahlmittelteilchen erzeugt.
• Eine übliche Strahlvorrichtung ist in Figur 9 dargestellt und weist einen Grundrahmen 81, ein daran befestigtes Gehäuse 82, eine Zuführung 83 zur Zufuhr der Strahlmittelteilchen, eine an der Zuführung 83 befestigte, zylindrische Ablenkvorrichtung oder ein Schleuderradgehäuse 84 und ein drehbares Schleuderrad 85 auf, welches konzentrisch innerhalb der zylindrischen Umlenkvorrichtung angeordnet ist. Das Schleuderrad 85 wird über eine Antriebsscheibe 88 und eine Antriebswelle 89 angetrieben und weist eine,eine Schaufel tragenderan der Welle 89 befestigte Scheibe 90sowie eine Vielzahl von Schaufeln 91 auf, die eine im wesentlichen rechteckige Form besitzen. Diese Schaufeln 91 sind an der einen ebenen Oberfläche der Scheibe 90 radial dazu und mit gleichem Abstand voneinander angeordnet. In der Mittelöffnung der Scheibe 90 ist ein Beschleuniger-Rad 87 angeordnet, welches an der Welle 89 befestigt und in der zylindrischen Umlenkvorrichtung 84 untergebracht ist. Ein Zuführschlitz 92, der direkt von oben gesehen eine entweder quadratische oder rechteckige Form besitzt, ist an einer Stelle in der Umfangswand der zylindrischen Umlenkvorrichtung 84 derart ausgebildet, daß er der Schaufel 91 gegenüber liegt.
• Die über die Zuführung 83 dem Inneren der zylindrischen Umlenkvorrichtung 84 zugeführten Strahlmittelteilchen werden durch das Schleuderrad 87,durch den Zuführschlitz 92 zu einer Oberfläche der entsprechenden Schaufeln 91 hingetrieben. Die Strahlmittelteilchen werden sodann durch die Oberflächen der Schaufeln 91 angetrieben und gegen das Werkstück 86 geschleudert.
• Die Richtung des durch übliche Strahlmittel-Schleuderräder der beschriebenen Art erzeugten Strahlmittel-Stroms verläuft praktisch senkrecht zur Drehachse des Schleuderrades, so daß das Strahlmuster der Strahlmittelteilchen nicht viel breiter werden kann als die Breite w der Schaufel 91. In der Praxis ist der Strahlwinkel alpha des Strahlungsmusters, wie in Figur 10 gezeigt, nur so klein, wie 10 Grad.
• Wegen des schmalen Strahlmusters hat das bekannte Strahlmittelrad die Tendenz, eine ungleichmäßige Bearbeitung des Werkstücks zu bewirken. Wenn beispielsweise ein Werkstück mit einem kanalförmigen Abschnitt, wie in Figur 11 gezeigt, bearbeitet wird, so kann das Strahlmittel-Schleuderrad bei der Drehung des Werkstücks um seine Mitte 0 auf einem Drehtisch die gesamten Außenoberflächen und die Innenoberfläche GH des Werkstücks durch Abrasion bearbeiten, kann aber keine hinreichende Bearbeitung der Innenoberflächen FE und HI bewirken. Wenn eine sich drehende, ebene Platte, wie dies in Figur 12 gezeigt ist, durch das oben erwähnte konventionelle Strahlmittel-Schleuderrad bearbeitet wird, so entsteht auch hier eine ungleichmäßige Bearbeitung, weil diejenigen Teile GH, die näher an der Mitte 0 liegen und diejenigen Teile FI, die einen größeren Abstand gegenüber der Mitte aufweisen, beträchtliche Unterschiede zwischeneinander aufweisen und zwar hinsichtlich des Winkels, mit dem die Strahlmittelteilchen auf die entsprechenden Teile auftreffen und hinsichtlich des Abstands, welchen die Teilchen durchlaufen müssen, bevor sie auf die Teile auftreffen, was sich in der Bearbeitungskraft auswirkt.
• Zur Vermeidung der genannten Nachteile hat der Erfinder der vorliegenden Anmeldung in der japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 49-13675 (bekanntgemacht am 2.April 1974) vorgeschlagen, daß die Schaufeln eines Strahlmittel-Schleuderrads jeweils eine Mittelfläche in Form eines gleichseitigen Dreiecks und ein Paar dreieckiger, geneigter Flächen aufweisen, von denen jede sich von der Kante des gleichseitigen Dreiecks der zentralen oder Mittelfläche aus seitlich und nach hinten bezüglich der Drehrichtung des Strahlrads erstrecken.
• Bei Betrachtung von oben besitzt die Schaufel allgemein die Gestalt eines Trapezes mit zwei gleichen Seiten. Durch Verwendung des Strahlmittel-Schleuderrads mit gemäß obigen Ausführungen aufgebauten Schaufeln ist das Strahlungsmuster in seiner Breite erweitert, das heißt in der Richtung parallel zur Drehachse des Strahlmittel-Schleuderrades. Es sei jedoch festgestellt, daß selbst mit einem solchen Strahlmittel-Schleuderrad die ungleichmäßige Bearbeitung nicht vermieden werden kann, weil diejenigen Strahlenmittelteilchen, die durch den Mittelteil der Schaufel herausgeschleudert werden, eine merklich unterschiedliche Geschwindigkeit gegenüber denjenigen Teilchen aufweisen, die von den seitlich angeordneten Seitenteilen der Schaufel herausgeschleudert werden.
• Darüberhinaus müssen infolge der besonderen, oben erwähnten Konstruktion die Schaufeln durch eine speziell ausgebildete, untertassenförmige Scheibe getragen werden. Man erkennt, daß die Herstellung einer derartigen, untertassenartigen Scheibe komplizierter ist und höhere Kosten erforderlich macht, als die Herstellung einer flachen Scheibe, wie sie bei bekannten Strahlmittel-Schleuderrädern verwendet wird.
• Es kommt ferner gelegentlich vor, daß die Flügel eines Strahlmittel-Schleuderrads aus dem Rad herausgeschleudert werden, wenn sie sich von der Scheibe lösen. In einem solchen Fall hat die übliche Strahlmittel-Schleudervorrichtung die Tendenz, die Flügel gegen ein Werkstück zu schleudern, welches innerhalb des engen Stroms von Strahlmittelteilchen liegt, weil die Flugrichtung der Schaufeln im allgemeinen derjenigen der Strahlmittelteilchen entspricht. Infolgedessen werden die Werkstücke manchmal durch die bei üblichen Strahlmittel-Schleudervorrichtungen herausgeschleuderten Schaufeln beschädigt. Dies bildet ein ernstes Problem, insbesondere bei der Verarbeitung von teuren Werkstücken, wie beispielsweise bei der Bearbeitung von Flugzeugteilen. Bei der erwähnten Strahlmittelvorrichtung werden die Schaufeln nicht immer gegen ein Werkstück geschleudert, aber man weiß nicht, in welche Richtung die Schaufeln geschleudert werden. Es besteht daher noch immer die Befürchtung, daß die Schaufeln ein Werkstück beschädigen könnten.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Strahlmittel-Schleuderrad vorzusehen, bei welchem das Strahlmuster der Strahlmittelteilchen erweitert ist, wobei die Strahlmittelteilchen insbesondere mit gleichförmiger Verteilung und im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit herausgeschleudert werden. Ferner soll die Menge unwirksamer Strahlmittelteilchen minimiert werden.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt insbesondere ein Strahlmittel-Schleuderrad derart vorzusehen, daß keine Befürchtung mehr besteht, daß eine herausgeschleuderte Schaufel ein Werkstück beschadigt. Ferner hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine Strahlmittel-Schleudervorrichtung mit einem Strahlmittel-Schleuderrad derart vorzusehen, daß die Schaufeln keine besonders ausgebildete Scheibe erforderlich machen, so daß die Schaufeln an einer üblichen, flachen Scheibe befestigbar sind. Ferner soll das erfindungsgemäße Strahlmittel-Schleuderrad einen geringen Abrieb aufweisen, wobei ferner eine Umlegvorrichtung oder ein Reglerkopf vorgesehen ist, der derart mit dem Schleuderrad zusammenarbeitet, daß wirkliche Unregelmäßigkeiten des Strahlmusters vermieden werden. Ferner soll das erfindungsgemäße Strahlmittelrad die Bearbeitungszeiten vermindern und jegliche ungleichmäßigen Bearbeitungsergebnisse vermeiden. Ferner bezweckt die Erfindung, daß das Strahlmittel-Rad eine kleine Größe besitzt, und zwar unabhängig von 3einem erweiterten Strahlmuster.
• Zur Erreichung dieses Zieles sind insbesondere die in den Ansprüchen genannten Maßnahmen vorgesehen.
• Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: Figur 1 - einen Schnitt, der schematisch einen wesentlichen Teil der gemäß der Erfindung ausgebildeten Strahl-Vorrichtung zeigt; Figur 2 - eine perspektivische Ansicht einer Schaufelbauart für ein erfindungsgemäßes Schleuderrad; Figur 3 - eine die Bewegung der Strahlmittelteilchen an der Schaufel erläuternde Darstellung; Figur 4 - eine Seitenansicht einer üblichen, ebenen Scheibe für die Halterung von Schaufeln gemäß der Erfindung; Figuren 5 - 7 - eine Draufsicht auf eine abgewandelte Schaufelausbildung; Figur 8 - einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Figur 7; Figur 9 - einen Vertikalschnitt einer bekannten Strahlvorrichtung; Figur 10 - ein Schleuderrad verwendet in einer Vorrichtung gemäß Figur 9, zusammen mit dem dadurch erzeugten Strahlmuster; Figuren 11 und 12 - die Arbeitsweise einer bekannten Strahlmittelvorrichtung gemäß Figur 9; Figur 13 - eine perspektivische Ansicht einer Umlenkvorrichtung in der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung; Figur 14 - einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV, Figur 13; Figuren 15 und 16 - das Strahlmuster von Strahlmittelteilchen.
• In Figur 1 ist ein wesentlicher Teil eines erfindungsgemäßen, zentrifugalen Strahlmittel-Schleuderrads dargestellt. Das Strahlmittel-Schleuderrad weist eine Zuführung 1 auf, um ein Strahlmittel (Abrasionsteilchen), wie beispielsweise Metallschrot, einer daran befestigten, zylindrischen Umlenkvorrichtung oder einem Reglerkorb 2 zuzuführen. Der Einlaß der Zuführung 1 ist mit einer (nicht gezeigten) Versorgungsquelle für die Strahlmittelteilchen verbunden, während der Ausgang mit einer Öffnung im Reglerkorb 2 in Verbindung steht. Ein Beschleunigerrad 3 und ein Strahlmittel-Schleuderrad 4 sind einstückig und konzentrisch zueinander auf eine Antriebswelle 5 für gemeinsame Drehung angeordnet. Das Beschleunigerrad ist im zylindrischen Reglerkorb 2 untergebracht. Die Antriebswelle 5 für das Beschleunigerrad 3 und das Schleuderrad 4 erstreckt sich vom Innenraum des zylindrischen Reglerkorbs 2 aus durch die andere Öffnung des Reglerkorbs und steht mit einer (nicht gezeigten) Antriebsquelle in Verbindung. Der Reglerkorb 2, das Beschleunigerrad 3 und das Schleuderrad 4 sind derart angeordnet, daß die Mittellinie des Zylinders des Reglerkorbs 2 mit der gemeinsamen Drehachse von Beschleunigerrad 3 und Schleuderrad 4 zusammenfällt.
• Die Strahlmittelteilchen werden über die Zuführung 1 in den Reglerkorb 2 eingespeist. Sodann werden die Teilchen durch das innerhalb des Reglerkorbs 2 untergebrachte Beschleunigerrad 3 in schnelle Bewegung versetzt und durch einen Zuführschlitz 20 in der Umfangswand des Reglerkorbs 2 zum Stahlrad 4 transportiert und durch dieses gegen das Werkstück 6 geschleudert.
• Gemäß der Erfindung weist das Strahlmittel-Schleuderrad 4 ein Paar von flachen Scheiben 11 mit einer Vielzahl von Schaufeln 12 auf. Die mehreren vorgesehenen Schaufeln sind an der Scheibe 11 befestigt und mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet. Die flache Scheibe 11 ist starr an der Antriebswelle 5 befestigt.
• Die Schaufeln 12 haben die gleiche Form, wobei eine in Figur 2 perspektivisch dargestellt ist. Die Schaufel 12 besteht aus einer ersten Fläche 13 in der Form eines rechtwinkligen Dreiecks ( ABC ) und einer zweiten Fläche 14 von dreieckiger Gestalt ( ABD ), wobei letztere mit der ersten Fläche 13 an der hypotenusen Kante AB verbunden ist. Diese Flächen 13 und 14 haben flache Oberflächen, von denen die Streumittelteilchen angetrieben werden. Die erste Fläche 13 liegt in einer die Drehachse des Schleuderrads 4 enthaltenen Ebene und die zweite Fläche 14 bildet einen solchen Winkel mit der Mittelfläche 13, daß die zweite Fläche 14 nach hinten bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrads abfällt. (In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "nach hinten" bezügl. der Drehrichtung des Schleuderrads verwendet.) Die Schaufel 12 ist an der Tragscheibe 11 an der Kante AC senkrecht zur Bodenkante BC befestigt. Die Bodenkante BC des Flügels 12 ist parallel zur Drehachse 1 des Strahlrades angeordnet, und der Scheitel A liegt entgegengesetzt zur Drehachse 1 bezüglich der Bodenkante BC. Wie man ohne weiteres aus den Figuren 1 und 2 erkennt, ist die Schaufel 12 längs der Axialrichtung am Umfang breiter als in der Mitte. Genauer gesagt ist der Abstand vom Scheitel D der abfallenden zweiten Fläche 14 zur Scheibe 11 länger als die Länge der Bodenkante BC. Die abfallende zweite Fläche 14 erstreckt sich in Radialrichtung weiter von der Drehachse 1 des Strahlrades 12 weg, als dies die erste Fläche 13 tut, so daß der Abstand R zwischen der Drehachse 1 und dem Scheitel D länger ist als der Abstand r zwischen der Achse 1 und dem Scheitel A (vergl. Figur 3).
• Unter besonderer Bezugnahme auf Figur 3 wird im folgenden die Bewegung der Strahlmittelteilchen auf der Schaufel 12 während der Drehung des Schaufelrades beschrieben.
• Durch den Zuführschlitz 20 im Reglerkorb 2 werden Strahlmittelteilchen gleichförmig der Schaufel 12 über die gesamte Länge der Bodenkante (Strahlmitteleintrittskante) BC der ersten Fläche 13 zugeführt. Es sei zunächst der Fall eines Strahlmittelteilchens m betrachtet, welches am Scheitel C der Bodenkante BC zugeführt wird. Das Teilchen m wird auf der ersten Fläche 13 beschleunigt und läuft längs der senkrechten Kante AC. Das Teilchen m verläßt sodann die Mittelfläche 13 am Scheitelpunkt A und wird auf das Werkstück hin geschleudert,und zwar mit einer resultierenden Geschwindigkeit V, die sich aus einer Geschwindigkeitskomponente v1 und einer weiteren Geschwindigkeitskomponente v2 zusammensetzt. Die Geschwindigkeitskomponente v1 liegt in der die erste Fläche 13 enthaltenden Ebene, d.h. in der Richtung, die mit derjenigen der senkrechten Kante AC zusammenfällt; die erwähnte andere Geschwindigkeitskomponente v2 ist die in der Richtung einer Tangeniallinie am Drehkreis des Strahlrads liegende Drehgeschwindigkeit.
• Als nächstes sei ein Strahlmittelteilchen m' betrachtet, welches der Bodenkante BC an einem gegenüber dem Scheitel C abweichenden Punkt C' zugeführt wird. Das Teilchen m' schreitet auf der ersten Oberfläche 13 längs der Linie A'C' parallel zur senkrechten Kante AC fort. Da die Schaufel 12 an der Grenzlinie AB nach hinten bezüglich der Drehrichtung umgelegt oder umgefaltet ist, verläßt das Teilchen m' infolge seiner Trägheit zeitweise die Oberfläche der Schaufel 12 am Punkt A'. Da jedoch die Drehgeschwindigkeit der Schaufel 12 radial nach außen hin größer wird, landet das Teilchen m' auf der geneigten Fläche 14 an einem Punkt Pr der auf der Verlängerung der Linie A' A' liegt. Weil die zweite Fläche 14 bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrades nach hinten abfällt, wirkt auf das Teilchen m' nicht nur eine Zentrifugalkraft in Radialrichtung ein, sondern auch eine bezüglich der Drehrichtung seitlich und nach hinten gerichtete Kraft. Infolgedessen verläßt das Teilchen m' bei seiner Vorwärtsbewegung in Radialrichtung die senkrechte Kante AC der Schaufel 12 stärker und bildet eine Kurve auf der geneigten zweiten Fläche 14. Wenn das Teilchen m' einen Punkt P' auf der äußersten freien Kantenlinie AD der geneigten zweiten Fläche 14 erreicht, so wird es mit einer resultierenden Geschwindigkeit V' weggeschleudert; die eine Geschwindigkeitskomponente v1, liegt in der die geneigte zweite Fläche 14 enthaltenden Ebene,- und eine Geschwindigkeitskomponente v2, ist die Drehgeschwindigkeit in der Richtung einer Tangentiallinie an den Drehkreis des Schleuderrads.
• In gleicher Weise werden diejenigen gleichförmig über die gesamte Länge der Bodenkante (Strahlmitteleintrittskante) BC der Schaufel 12 gelieferten Strahlmittelteilchen mit Ausnahme des am Scheitel C angelieferten Teilchens zu der geneigten zweiten Fläche 14 hin orientiert und zwar in Richtungen, die sich von den den Teilchen ursprünglich aufgeprägten Richtungen unterscheiden, und die Teilchen werden dann gleichförmig über die Länge der äußersten freien Kante AD der geneigten zweiten Fläche 14 verteilt, um dann von dieser weggeschleudert zu werden.
• Der Figur 3 ist zu entnehmen, daß die gerade von den Punkten auf der freien Kante AD weggeschleuderten Streumittelteilchen Geschwindigkeitskomponenten in solchen Richtungen aufweisen, die von der senkrechten Kante AC der ersten Fläche 13 weiter wegführen, so daß diese Teilchen von der äußeren freien Abwurfkante AD abgestrahlt werden.
• Für eine gleichmäßige und wirkungsvolle Bearbeitung ist es erforderlich, daß die Geschwindigkeit V und V' , mit denen die Teilchen m und m' gegen das Werkstück geschleudert werden, zueinander gleich sind. Die vorliegende Erfindung verwirklicht dies aus den folgenden Gründen:Bei der oben erwähnten Schaufel bilden die Geschwindigkeitskomponenten v1 und v21 einen stumpfen Winkel, während die Richtungen der Geschwindigkeitskomponenten v1 und v2 einen rechten Winkel einschließen. Zum anderen werden in der Praxis die Größe der Geschwindigkeitskomponente v1 und die Größe der Geschwindigkeitskomponente v1 als gleich betrachtet, und zwar im Hinblick auf verschiedene Faktoren, wie beispielsweise die Reibung zwischen den Teilchen und der Oberfläche der Schaufel, der von den Teilchen auf der Schaufel durchlaufenen Länge und der Luftgeschwindigkeit auf der Schaufel. Zudem ist die Größe der Geschwindigkeitskomponente v2' größer als diejenige der Geschwindigkeit v2 und zwar infolge der Tatsache, daß der Abstand r' zwischen irgendeinem Punkt auf der äußersten, freien Kante AD der geneigten zweiten Fläche 14 und der Drehachse 1 länger ist, als der Abstand r zwischen dem Scheitel A und der Achse 1. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Größe der Geschwindigkeit V und diejenige der Geschwindigkeit V' im wesentlichen gleich gemacht werden.
• Wie bereits erläutert wurde, wird bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Strahlrad den von der geneigten zweiten Fläche der entsprechenden Schaufel weggeschleuderten Strahlmittelteilchen eine Geschwindigkeitskomponente mit einer Richtung aufgeprägt, die geneigt zur Drehachse 1 des Strahlrades verläuft. Die Folge davon ist, daß die von den herausgeschleuderten Teilchen bedeckte Fläche eine merklich größere Breite als das Strahlrad aufweist. Da der Radius des Endes der geneigten zweiten Fläche länger ist, als der des radial am weitesten außen liegenden Scheitels der ersten Fläche, kann gleichzeitig die Geschwindigkeitsgröße,mit der die Teilchen weggeschleudert werden, im wesentlichen gleich an jedem Punkt der freien Abwurfkantenlinie der Schaufel gemacht werden.
• Zudem werden die gleichförmig über die gesamte Länge der Bodenkante der Schaufel zugeführten Strahlmittelteilchen gleichmäßig über der freien Abwurfkante der geneigten, zweiten Fläche auftreten und sie werden von dort weggeschleudert. Infolgedessen erhält man ein Strahlmuster mit einer gleichförmigen Verteilung der Strahlmittelteilchen, so daß eine ungleichmäßige Bearbeitung des Werkstücks auf wirkungsvolle Weise verhindert wird.
• Unter Bezugnahme auf Figur 4 sei die Befestigung der Schaufeln an der Scheibe beschrieben. Die Scheibe 11 ist eine übliche Scheibe und hat an ihrer Außenoberfläche einen Vorsprung. Der Vorsprung ist mit einer mit Gewinde versehenen Bohrung ausgestattet, um darinnen die Antriebswelle 5 aufzunehmen, um so die Scheibe 11 an Welle 5 zu befestigen.
• Die Scheibe 11 besitzt eine Vielzahl von Schwalbenschwanznuten 111, die sich radial auf ihrer flachen Innenoberfläche erstrecken und mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet sind. Die Schaufel besitzt einen schwalbenschwanzförmigen Vorsprung 15 längs der senkrechten Kante AC der ersten Fläche 13, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Durch Einsetzen des schwalbenschwanzförmigen Vorsprungs 15 der Schaufel 12 in eine der Schwalbenschwanznuten 111 der Scheibe 11 wird die Schaufel 12 an der Scheibe 11 befestigt. Die Schaufel ist ferner starr an Scheibe 11 dadurch befestigt, daß man bei 112 der Scheibe 11 einen Keil anordnet.
• Die Schaufel 12 kann, wie oben erwähnt, ein verbreitertes Strahlungsmuster erzeugen und benötigt nicht irgendeine speziell ausgebildete Scheibe, sondern kann an einer üblichen flachen Scheibe befestigt werden.
• Wenn die Schaufel 12 sich während ihrer Drehung zufällig von der Scheibe 11 löst, so wird die Schaufel 12 in Radialrichtung von der Scheibe 11 weggeschleudert, und zwar parallel zur ebenen Innenoberfläche der Scheibe 11. Da die Strahlmittelteilchen von der äußersten, freien Abwurfkdnte der Schaufel wie in Figur 1 gezeigt weggestrahlt werden, kann ein Werkstück innerhalb des Strahlmittelstromes an einer Stelle seitlich entfernt gegenüber der Scheibe angeordnet werden. Dadurch, daß man teure Werkstücke in einer derartigen Position anordnet, wird verhindert,daß sie beschädigt werden, wenn sich eine Schaufel 12 von der Scheibe 11 lösen sollte.
• Da zudem die Schaufel 12 eine etwas größere Größe besitzt als eine übliche Schaufel, kann ein wesentlich breiteres Strahlmuster als mit einer konventionellen Anordnung erzeugt werden.
• Infolgedessen kann gemäß der Erfindung die Strahlvorrichtung für ihr breites Strahlmuster verhältnismäßig klein ausgebildet werden.
• Abgewandelte Schaufel formen für das Strahlmittel-Schleuderrad werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 5 - 8 beschrieben.
• Die in Figur 5 gezeigte Schaufel 121 hat eine Form ähnlich der Schaufel 12 in den Figuren 2 und 3 mit der Ausnahme, daß die äußerste, freie Kante AD der geneigten zweiten Oberfläche 141 nach außen bogenförmig hervorragt.
• Die auf diese Weise ausgebildete, geneigte zweite Oberfläche 141 bildet Landezonen für diejenigen Strahlmittelteilchen, die an gegenüber dem Scheitel C leicht abweichenden Punkten zugeführt wurden, auf der ersten Fläche 131 vorwärtstransportiert wurden und sodann diese Fläche verließen. Anders ausgedrückt kann man sagen, daß verhindert wird, daß diejenigen Teilchen, die nahe dem Scheitel C zugeführt werden, direkt von der ersten Fläche 121 weggeschleudert werden, ohne durch die Neigung der zweiten Fläche 141 gesteuert zu werden. Die geneigte zweite Fläche 141 mit dem vorspringenden Kantenteil übt die Steuerung-oder Kontrolle über fast alle zugeführten Strahlmittelteilchen aus und schleudert sie gegen das Werkstück derart, daß die Menge der nicht verwendbaren Teilchen minimiert wird. Ferner sind die in Verbindung mit den Schaufeln 12 beschriebenen Vorteile auch für diese Schaufeln 121 mit der geneigten zweiten Fläche 141 zutreffend, welche den radial nach außen vorspringenden Kantenteil aufweist.
• Figur 6 zeigt eine weiter abgewandelte Schaufel 122, die im wesentlichen der Schaufel 12 der Figuren 2 und 3 gleicht, allerdings mit der Ausnahme, daß die Grenzlinie AB zwischen der ersten Fläche 132 und der geneigten, zweiten Fläche 142 linear gekrümmt nach innen gegenüber der ersten Oberfläche 132 verläuft. Insbesondere ist die Grenzlinie derart gekrümmt, daß die Breite der ersten Fläche 132 in der Nähe des Scheitels A sehr stark vermindert ist.
• Infolge der obigen Konstruktion ist der Abstand zwischen dem Teil der Grenzlinie AB nahe dem Scheitel A und der äußersten freien Kante AD verlängert. Wenn infolgedessen diejenigen an leicht gegenüber dem Scheitel C abweichenden Punkten eingespeisten Strahlmittelteilchen die Grenzlinie AB erreichen, so ist eine beträchtliche Länge übrig gelassen, bevor sie die freie Kante oder Abwurfkante AD erreichen.
• Infolgedessen werden sie nicht von der Schaufel 122 direkt von der ersten Fläche 132 weggeschleudert, sondern landen auf der geneigten zweiten Fläche 142. Die geneigte zweite Fläche 142 kann somit fast sämtliche Strahlmittelteilchen steuern und sie gegen das Werkstück schleudern, ohne daß irgendwelche nicht brauchbaren Teilchen erzeugt werden.
• Die Vorteile der in Figur 2 und 3 gezeigten Schaufeln 12 gelten auch für die Schaufeln 122.
• Eine weitere Abwandlung einer Schaufel stellt die Schaufel 123 in den Figuren 7 und 8 dar. Die Schaufel 123 stimmt fast vollständig mit der Schaufel 12 gemäß den Figuren 2 und 3 überein, allerdings mit der Ausnahme, daß die geneigte zweite Fläche 143 konvex gekrümmt in der Nachbarschaft der Verbindung mit der ersten Fläche 133 verläuft. Insbesondere ist die geneigte zweite Fläche 143 mit einer konvexen, runden Oberfläche ausgestattet, die sich längs ihrer Verbindung mit der ersten Fläche 133 erstreckt. Die konvex gekrümmte Oberfläche hat eine im wesentlichen dreieckige Gestalt bei Betrachtung von oben, wobei die Oberfläche in Figur 7 gestrichelt dargestellt ist. Die Breite der konvexen Oberfläche wird graduell größer, wenn man vom Scheitel B der geneigten zweiten Oberfläche 143 zur äußersten Abwurfkante AD längs der Grenzlinie AB zwischen den Flächen 133 und 143 geht.
• Infolge der konvexen Oberfläche in der Nähe der Grenzlinie zwischen der ersten Fläche 133 und der geneigten zweiten Fläche 143 verlassen die Strahlmittelteilchen die Oberfläche der Schaufel selbst dann nicht, wenn sie von der ersten Oberfläche 133 zur geneigten, zweiten Oberfläche 143 laufen, sondern sie werden dauernd durch die Oberfläche der Schaufel 123 gesteuert, bis sie die äußerste, freie Kante oder die Abstrahlkante AD erreichen. Demgemäß verlassen die an leicht gegenüber dem Scheitel C abweichenden Punkten zugeführten Teilchen die erste Oberfläche 133 direkt außerhalb der Schaufel und es kann somit mit Sicherheit gesagt werden, daß sämtliche Teilchen der freien Kante oder Abstrahlkante der geneigten, zweiten Fläche 143 weggeschleudert werden. Infolgedessen ist das Strahlergebnis bei Verwendung der Flügel 123 frei von jeglichem Teilchenverlust und es tritt auch keine unnormale Abnutzung der Oberfläche der Schaufeln auf, was nur für den konvexen Teil durch das Landen der Teilchen auf der geneigten zweiten Oberfläche hervorgerufen werden könnte. Zudem sind die Vorteile der Schaufeln 12 auch für die Schaufeln 123 gültig.
• Es sei bemerkt, daß die oben erwähnten, abgewandelten Schaufeln 121, 122 und 123 in der gleichen Weise wie die Schaufeln 12 im Schleuderrad vorgesehen sind.
• Es sei ferner bemerkt, daß die erste Fläche der Schaufel in einer Ebene liegen kann, die die Drehachse des Schleuderrads nicht enthält.
• In den Figuren 13 - 16 ist eine Umlenkvorrichtung oder ein Reglerkorb beschrieben, der mit dem oben beschriebenen Schleuderrad zusammenarbeitet. Bei der Verwendung der in den Figuren 2-8 gezeigten Schaufeln erhält man den Vorteil, daß die Breite des Strahlmusters, verglichen mit dem Stand der Technik größer wird. Wenn jedoch diese Flügel mit einem bekannten Reglerkorb verwendet werden, dessen Zuführschlitz entweder (von oben gesehen) quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist, so bildet die von den Strahlmittelteilchen abgedeckte Fläche ein Muster, ähnlich einem Parallelogramm, wie dies in Figur 16 dargestellt ist. Der Grund dafür besteht darin, daß die Teilchen, die von den seitlich entfernt gegenüber der Scheibe liegenden Schaufelteilen weggeschleudert sind, größere Abstände durchlaufen haben, als diejenigen Teilchen, die von Schaufelteilen nahe der Scheibe weggeschleudert sind, und daß daher die zuerst erwähnten Teilchen später weggeschleudert werden, als die letztgenannten. Insbesondere sind die von den Teilen nahe der Scheibe weggeschleuderten Teilchen im a-a Abschnitt des Strahlenmusters der Figuren 15 und 16 vorhanden, und die Teilchen, die von den seitlich gegenüber der Scheibe entfernt liegenden Teilen weggeschleuderten Teilchen liegen in dem b-b Abschnitt. Anders ausgedrückt gilt, daß das Wegschleudern der Teilchen von den seitlich entfernt liegenden Teilen des Flügels zu der Zeit bewirkt wird, wo sich das Schleuderrad weiter verdreht, nachdem die Teilchen nahe der Scheibe weggeschleudert sind.
• Das oben erwähnte Strahlmuster ist nicht erwünscht, weil es manchmal ungleichmäßige Bearbeitungsergebnisse zur Folge hat.
• Nimmt man beispielsweise an, daß ein Werkstück bearbeitet wird, welches eine Breite entsprechend der Länge L des in Figur 16 gezeigten Strahlmusters hat, wobei es in einer Richtung senkrecht zur Länge des Strahlmusters, d.h. in Richtung des Pfeiles Y, verschoben wird dann wird die von der Fläche L3 bedeckte Zone des Werk stücks die kleinste Menge an Strahlmittelteilchen erhalten, während die von der Fläche L2 bedeckte Zone die größte Teilchenmenge erhält. Dies hat unterschiedliche Bearbeitungen der von den Flächen L1, L2 und L3 bedeckten Zonen zur Folge.
• In Figur 13 und 14 ist eine erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung oder ein Reglerkorb 2 dargestellt, der einen hohlen, zylindrischen Körper aufweist, wobei ein Zuführschlitz 20 in der Umfangswand des Körpers ausgebildet ist. Der Zuführschlitz 20 hat bei Betrachtung von direkt oberhalb die Form eines Parallelogramms. Insbesondere ist eine nahe der Scheibe angeordnete Kante AB des Zuführschlitzes 20 durch einen Teil der Schnittlinie einer Ebene senkrecht zur Achse 1 des Reglerkorbs 2 und des zylindrischen Körpers des Reglerkorbs gebildet. Eine weitere Kante BC des Zuführschlitzes 20 wird durch einen Teil der Schnittlinie des zylindrischen Körpers des Reglerkorbs 2 und einer Ebene gebildet, die unter einem Winkel sowohl die Achse 1 des Reglerkorbs als auch die Drehrichtung des Beschleunigerrads und Strahlmittel-Schleuderrads schneidet. Die anderen Kanten DC und AD sind identisch und verlaufen parallel zu den Kanten AB und BC, jeweils mit Abstand. Die parallelen Kanten AB und DC erstrecken sich in einer mit der Drehrichtung des Beschleunigerrads und Strahlmittel-Schleuderrads zusammenfallenden Richtung. Die Kante AB liegt dichter an der Scheibe als die Kante DC und weiter nach vorne hinsichtlich der Drehrichtung des Beschleunigerrads und Schleuderrads als die Kante DC.
• Es sei angenommen, daß der a-a Abschnitt und der b-b Abschnitt in Figur 15 einen Winkel beta dann bildet, wenn das Schleuderrad Schaufeln gemäß der Erfindung aufweist und zusammen mit einem Reglerkorb verwendet wird, der mit einem Zuführschlitz in der Form von entweder einem Quadrat oder einem Rechteck ausgestattet ist. Dann sollte der Zuführschlitz 20 gemäß der Erfindung so konstruiert sein, daß der Punkt D und der Punkt A einen Mittelwinkel, entsprechend dem Winkel beta um die Achse l des Reglerkorbs 2 bilden, wie dies in Figur 14 gezeigt ist. Wenn man dies tut, so kann eine Strahlmittelteilchenmenge den Schaufelteilen nahe der Scheibe zu dem Zeitpunkt zugeführt werden, wo das einstückig mit dem Schleuderrad ausgebildete Beschleunigerrad um den Winkel beta verdreht ist, nachdem eine Teilchenmenge für die Teile der Schaufel seitlich entfernt gegenüber der Scheibe zugeführt ist.
• Auf diese Weise erhält man ein regelmäßiges Strahlmuster durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Reglerkorbs selbst dann, wenn das Strahlrad zur Erzeugung eines verbreiterten Strahlmusters verwendet wird. Demgemäß werden die erwähnten ungleichmäßigen Bearbeitungsergebnisse,hervorgerufen durch die Unregelmäßigkeit im Strahlmuster vermieden.

Claims (7)

ANSPRÜCHE:

1.) Strahlmittel-Schleuderrad mit einer Zuführ-Vorrichtung, einem stationären, hohlen, zylindrischen Reglerkorb, der an einem Öffnungsende mit der Zuführ-Vorrichtung verbunden ist, um über die Zuführ-Vorrichtung geführte Strahlmittelteilchen aufzunehmen, und der mit einem in seiner Umfangswand ausgebildeten Zuführschlitz ausgestattet ist, wobei ferner ein drehbares Beschleunigerrad innerhalb des Reglerkorbes mit einer mit der Achse des Schleuderrads zusammenfallenden Drehachse angeordnet ist, um die Strahlmittelteilchen durch den Zuführschlitz zu fördern, und wobei eine Antriebswelle das Schleuderrad trägt und ein drehbares Schleuderrad an der Antriebswelle derart befestigt ist, daß es konzentrisch mit dem Reglerkorb angeordnet ist und zusammen mit dem Beschleunigerrad verdreht wird, gekennzeichnet durch a) eine an der Antriebswelle befestigte Scheibe und b) eine Vielzahl von an der Scheibe und mit gleichem Abstand voneinander angeordnete Schaufeln, deren jede eine erste und eine zweite Fläche aufweist, wobei die erste Fläche die Form eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks besitzt, während die zweite Fläche eine im wesentlichen dreieckige Form aufweist, die sich von der Hypotenuse der ersten Fläche aus erstreckt, und wobei mindestens ein Teil der zweiten Fläche seitlich und nach hinten bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrads geneigt verläuft, und wobei ferner der Abstand von der Scheibe zum Scheitel der zweiten Flächen, die entgegengesetzt zur Hypotenuse der ersten Fläche liegt, länger ist als die Länge der Bodenkante der ersten Fläche, und wobei schließlich der Abstand des Scheitels von der zweiten Fläche zur Bodenkante der ersten Fläche länger ist als die Länge der Kante der ersten Fläche senkrecht zur Bodenkante, und wobei die Schaufeln an der Scheibe an der senkrechten Kante der ersten Fläche derart befestigt sind, daß die Bodenkante der ersten Fläche parallel zur Drehachse des Schleuderrads verläuft und daß auch der obere Scheitel der ersten Fläche entgegengesetzt zur Drehachse bezüglich der Bodenkante der ersten Fläche liegt.

2.) Schleuderrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführschlitz die Form eines Parallelogramms besitzt.

3.) Schleuderrad nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln derart konstruiert sind, daß die erste Fläche und die zweite Fläche einen stumpfen, eingeschlossenen Winkel an der Grenzlinie bilden.

4.) Schleuderrad nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln derart aufgebaut sind, daß die zweite Fläche mit einer konvex gekrümmten Oberfläche längs der Grenzlinie zwischen den ersten und zweiten Flächen ausgestattet ist, und daß die Breite der konvex gekrümmten Oberfläche allmählich größer wird, wenn sie von der Drehachse des Schleuderrads weiter weg verläuft.

5.) Schleuderrad nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln derart aufgebaut sind, daß die freie Kante der zweiten Fläche bogenförmig nach außen gegenüber dem Schleuderrad hervorsteht.

6.) Schleuderrad nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln derart konstruiert sind, daß die Grenzlinie zwischen der ersten und zweiten Fläche linear gekrümmt nach innen gegenüber der ersten Fläche verlaufen, wodurch die Breite der ersten Fläche in der Nähe des oberen Scheitels stark reduziert wird.

7.) Schleuderrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe eine ebene Oberfläche besitzt, die mit einer Vielzahl von sich radial darauf erstreckenden Schwalbenschwanznuten ausgestattet ist, in denen jede der Schaufeln mit einem Schwalbenschwanz-Vorsprung angeordnet ist, der sich längs der senkrechten Kante der ersten Fläche erstreckt.