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Schleuderrad für Strahlmittelanlagen
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Die Erfindung betrifft ein Schleuderrad für Strahlmittelanlagen mit
einer einen Flansch aufweisenden antreibbaren Nabe, mit einem an den Flansch geschraubten
Leitscheibenrad, das von zwei spiegelsymmetrisch ausgebildeten, im Abstand voneinander
fest verbundenen Ronden gebildet ist, und mit Wurf schaufeln, die mit Hilfe von
Spannelementen radial an dem Leitscheibenrad befestigt sind.
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Mit Hilfe von Schleuderrädern werden in Putz-, Entzunderungs- und
anderen Schleuderstrahlanlagen Strahlmittel auf zu bearbeitende Werkstücke geschleudert.
Über deren Wurf schaufeln werden die Strahlmittel in Radialrichtung geführt, beschleunigt
und nach außen geschleudert. Insbesondere die Wurf schaufeln, aber auch die anderen
mit dem Strahlmittel in Berührung kommenden Teile des Schleuderrads sind wegen des
auf sie auftreffenden und mit hoher Geschwindigkeit fließenden Strahlmittels einem
starken Verschleiß unterworfen.
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An ein Schleuderrad der vorgenannten Art werden folgende Forderunyen
gestellt: Es soll sowohl konstruktiv als auch montagemäßig einfach aufgebaut sein.
Dies gilt
insbesondere für die drei notwendigen Befestigungen, nämlich
die Verbindung der Ronden zu dem Leitscheibenrad; den Anschluß des Leitscheibenrads
an den Flansch der Nabe sowie die Befestigung der Wurf schaufeln an dem Leitscheibenrad.
Die Befestigungen sollen so ausgebildet sein, daß das Schleuderrad mit denselben
Teilen für unterschiedliche Drehrichtungen zusammengebaut werden kann. Die Wurf
schaufeln sollen so angebracht sein, daß sie vierfach verwendbar sind. Hinsichtlich
der Materialauswahl ist Verschleißfestigkeit der dem Strahlmittel ausgesetzten Teile
zu berücksichtigen. Bekannte Schleuderräder erfüllen die vorgenannten Bedingungen
nur teilweise: Bei dem aus der DE-OS 26 34 198 bekannten Schleuderrad sind Abstandstücke
vorgesehen, die die Ronden auf Abstand in der richtigen Lage halten. Jedes Abstandstück
ist von einer Hülse umgeben. Der Anschluß des Leitscheibenrads erfolgt über vom
Flansch ausgehende Schraubenbolzen, die in die benachbarte Ronde geschraubt sind.
Die Arretierung der Wurfschaufeln erfolgt über Nocken, die in den verstärkten Längskanten
der Wurfschaufeln den Stirnkanten benachbart angeordnet sind und in einen Schlitz
in dem Leitsc-heibenrad eingreifen. Das bekannte Schleuderrad ist aufwendig konstruiert;
für die Verbindung der Einzelteile sind an jeweils drei verschiedenen Stellen unterschiedliche
Verbindungen verwendet. Die Wurfschaufeln sind nur zweifach austauschbar. Wenn ein
Teil des Leitscheibenrads verschleißt, wird das gesamte Rad unbrauchbar.
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Bei dem aus der DE-PS 834 340 bekannten Schleuderrad erfolgt die Verbindung
der Ronden über verschweißte Stehbolzen. Der Anschluß des Leitscheibenrads an den
Flansch erfolgt über Schraubenbolzen, die vom Flansch ausgehen und in die benachbarte
Ronde eingreifen. Die Arretierung der Wurfschaufeln erfolgt über Zylinder, die auf
Stehbolzen
schwenkbar sind und Exzenter aufweisen, deren eine Nase
auf der der Wurffläche entgegengesetzten Fläche der Wurfschaufel greift. Bei diesem
Schleuderrad ist nur eine Drehrichtung möglich; die Schaufeln sind nur in einer
Einsatzlage verwendbar. Wenn ein Teil des Leitscheibenrads verschleißt, ist das
ganze Leitscheibenrad unbrauchbar.
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Schweißverbindungen sind bei den verwendeten Spezialstählen für die
Teile nur aufwendig herzustellen.
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Bei dem aus der EU-PS 4886 bekannten Schleuderrad besteht das Leitscheibenrad
aus einem Gußstück. Die Ronden sind durch Gußteile miteinander verbunden. Die Anbringung
des Leitscheibenrads an dem Flansch erfolgt durch Schraubenbolzen, die außen an
der dem Flansch abgewandten Ronde angreifen und in den Flansch geschraubt sind.
Die Halterung der Wurfschaufeln erfolgt über Exzenter-Spannelemente, die in Ausnehmungen
im Rand der Wurf schaufeln eingreifen. Bei diesem bekannten Schleuderrad besteht
die Gefahr der Lunkerbildung an material starken Stellen des Gußstücks; außerdem
können Unwuchten auftreten, die nachbearbeitet werden müssen. Wenn ein Teil des
Schleuderrads verschleißt, ist das gesamte Schleuderrad unbrauchbar.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Schleuderrad zu schaffen, das die eingangs genannten Forderungen
erfüllt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ronden auf
einem Radius, der kleiner als der Radius des Flansches ist, symmetrisch winkelversetzt
von hohlen Bolzen, von denen jeder mit seinem Kopf außen an einer der Ronden versenkt
abgestützt und an seiner Spitze mit einer Gewindebüchse verschraubt ist, die an
der anderen Ronde versenkt abgestützt ist, durchsetzt1 von Distanzbüchsen, die die
hohlen Bolzen umgeben, auf Abstand gehalten und mittels die hohlen Bolzen durchsetzender
Befestigungsschrauben mit dem Flansch verbunden sind.
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Bei der Erfindung werden die Ronden mittels der hohlen Bolzen, Gewindebüchsen
und Distanzbüchsen für die gewünschte Drehrichtung miteinander verschraubt und an
den Flansch geschraubt. Das Auswechseln eines verschlissenen Teils; auch ein Umrüsten
für die entgegengesetzte Drehrichtunge ist jederzeit möglich. Der Zusammenbau aus
Einzelteilen gestattet, die dem Verschleiß unterliegenden Teile aus verschleißfestem
Material; die nicht dem Verschleiß unterliegenden Teile aus geringerwertigem Material
herzustellen.
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Ausschuß oder Abnutzung ganzer Leitscheibenräder ist so gut wie ausgeschlossen.
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Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen bei einem Leitscheibenrad
verwendeten hohlen Bolzen im Axialschnitt; Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig.
1 dargestellten Bolzens; Fig. 3 eine für das Verschrauben des in Fig. 1 und 2 dargestellten
Bolzens verwendete Gewindebüchse im Axialschnitt; Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte
Gewindebüchse in einer Stirnansicht; Fig. 5 eine zwischen den Ronden des Leitscheibenrads
verwendete Distanzbüchse im Axialschnitt; Fig. 6 eine Ronde in Draufsicht, die mit
einer spiegelbildlich gleich ausgebildeten Ronde mittels Bolzen, Gewindebüchsen
und Distanzbüchsen zu dem Schleuderrad verschraubt wird; Fig. 7 einen Längsschnitt
durch die in Fig. 6 dargestellte Ronde entlang der Schnittlinie VII-VII in Fig.
6;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Längsnut für die Befestigung
einer Wurfschaufel mit zugehöriger Ausnehmung für deren Arretierung entlang der
Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 6; Fig. 9 einen Längsschnitt durch das Leitscheibenrad
entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 10; Fig.10 einen Längsschnitt durch das Leitscheibenrad
entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 9; Fig.11 einen Schnitt durch die Befestigung
der beiden Ronden entlang der Schnitt linie XI-XI in Fig. 9 Fig.12 einen Axialschnitt
durch ein Schleuderrad.
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Mit Hilfe von hohlen Bolzen 1 und Gewindebüchsen 2 werden zwei spiegelbildlich
gleich ausgebildete, mittels Distanzbüchsen 3 auf Abstand gehaltene Ronden 4 zu
einem Leitscheibenrad 5 verschraubt. Das Leitscheibenrad 5 wird mit Schaufeln 6
bestückt, die über Exzenter-Spannelemente 7 gehalten sind. Das so bestückte Leitscheibenrad
ist Teil eines Schleuderrads 8.
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Jeder hohle Bolzen 1 weist außen einen Zylindermantel 11 auf. An einem
Ende des Bolzens 1 ist ein Flansch 12 angeformt, der den Kopf des Bolzens 1 bildet.
Innen weist der Bolzen 1 eine abgestufte Bohrung auf, die an der Kopfseite eine
Schulter 13, an der Fußseite eine Schulter 14 bildet.
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Im Anschluß an die fußseitige Schulter 14 ist die Innenbohrung mit
einem Innengewinde 15 versehen. Dieser Teil der Innenbohrung geht über eine Schrägbohrung
in den Mittelteil über. Der Bolzen 1 ist aus einem Vergütungsstahl hergestellt,
z.B. der Markenbezeichnung 42 Cr Mo 4 nach DIN 17200, und nitriert, z.B. auf HV
10 = 1000 + 60, wobei der Bereich des Innengewindes 15 weich gehalten ist.
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Die Gewindebüchse 2 ist als Hohlzylinder 21 mit einem Flansch 22 an
einem Ende ausgebildet. In den Flansch 22 sind in Axialrichtung diametral sich gegenüberliegend
von außen zwei Sackbohrungen 23 eingebracht. Im Anschluß an den Flansch weist der
Hohlzylinder 21 ein Außengewinde 24 auf.
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Das Außengewinde 24 wird in das Innengewinde 15, und damit die Gewindebüchse
2 in den Bolzen 1 geschraubt. Die Sackbohrungen 23 dienen dabei dem Angriff eines
Werkzeugs. Die Gewindebüchse 2 ist aus einem Vergütungsstahl hergestellt, z.B. der
Markenbezeichnung 42 Cr Mo 4 nach DIN 17200, also aus demselben Vergütungsstahl
wie der Bolzen 1.
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Die Distanzbüchse 3 ist als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet.
Sie ist aus einem legierten Kaltarbeitsstahl hergestellt, z.B. der Stahlsorte 100
Cr 6, und gehärtet, z.B. auf 60 HRc + 2.
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Jede Ronde 4 weist eine zentrale Öffnung 41 mit einer Anphasung 42
auf der der anderen Ronde abgewandten Seite auf.
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Auf einem Radius sind unter 900 winkelversetzt vier Bohrungen 43 vorgesehen.
Auf der Seite der Anphasung 42 ist in jeder der Bohrungen 43 eine Schulter 44 vorgesehen.
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Ebenfalls symmetrisch winkelversetzt verlaufen radial von der zentralen
Öffnung 41 nach außen acht Führungsnuten 45.
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Die Führungsnuten 45 sind so angeordnet, daß sie paarweise im gleichen
Abstand eine der zentralen Öffnungen 41 einschließen. Jede Führungsnut 45 nimmt
einen Rand einer der Wurfschaufeln 6 auf. Es ist möglich, anstelle von acht eine
andere Zahl von Wurfschaufeln zu verwenden, z.B. vier Wurfschaufeln. In jede der
Führungsnuten 42 geht eine zylindrische Ausnehmung 46 über. Auch alle zylindrischen
Ausnehmungen liegen auf einem Radius symmetrisch winkelversetzt. Sie liegen - wie
die Nuten - jeweils auf der anderen Ronde zugewandten Seite.
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Jede Ausnehmung 46 hat die Gestalt eines Hohlzylinders.
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Konzentrisch zu diesem Hohlzylinder durchsetzt eine Bohrung 47 die
Ronde. Jede Ausnehmung 46 mit zugehöriger Bohrung 47 dient der Aufnahme einer Stirnseite
eines der Exzenter-Spannelemente 7. Jede Ronde ist aus einem legierten Kaltarbeitsstahl,
z.B. der Stahlsorte X 40 Cr 13, hergestellt und vergütet, z.B. auf 55 HRc + 1.
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Jede der Bohrungen 43 nimmt entweder den Flansch 12 des Bolzens 1
oder den Flansch 22 der Gewindebüchse 2 auf.
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Die Gewindebüchse 2 ist mit ihrem Außengewinde 24 soweit in das Innengewinde
15 des Bolzens 1 geschraubt, bis die Flanschel2, 22 auf der zugehörigen Schulter
44 aufsitzen. Diese Lage ist bestimmt durch die Distanzbüchse 3, die nach dem Verschrauben
und Verspannen aller Bolzen 1 und Gewindebüchsen 2 zwischen den Ronden 4 angeordnet
ist. Durch Verschrauben der Ronden 4 mit Hilfe der Bolzen 1 und der Gewindebüchsen
2 unter Verwendung der Distanzbüchsen 3 entsteht das Leitscheibenrad 5.
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In dem Leitscheibenrad 5 sind radial verlaufend auf beiden Seiten
in den Ronden 4 die Führungsnuten 45 vorgesehen. An dem in Drehrichtung des Leitscheibenrads
5 hinteren Rand der Führungsnuten 45 sind die Ausnehmungen 46 für die Aufnahme der
Exzenter-Spannelemente 7 vorgesehen. In einander zugeordneten Ausnehmungen 46 in
den Ronden 4 innerhalb derselben Führungsnut 45 ist jeweils eines der Exzenter-Spannelemente
7 eingesetzt.
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Das Leitscheibenrad 5 ist Bestandteil des Schleuderrads 8. Das Schleuderrad
8 wird von einer Welle 81 angetrieben. Auf der Welle 81 ist eine mit einem Flansch
82 versehene Nabe 83 mittels einer konischen Buchse 84 und einem Keil 85 befestigt.
Auf der Nabe 83 zentriert und mit dem Flansch 82 über eine Schraubverbindung 86
verbunden ist das Leitscheibenrad 5. Mit dem Leitschei-
benrad
5 über die Exzenter-Spannelemente 7 verbunden sind mindestens zwei, höchstens acht
Wurf schaufeln 6. Das Schleuderrad 8 dreht sich in einem Gehäuse 87.
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Ebenfalls mit der Antriebswelle 81 verbunden, und zwar über eine in
der Drehachse der Welle angreifende Nut-und Schraubenverbindung 91, ist eine Verteilerbuchse
92, auch Impellerkäfig genannt. Die Verteilerbuchse 92 weist in Axialrichtung eine
Öffnung auf, in der ein Zulaufrohr 93 mündet; außerdem in Radialrichtung verlaufende
Öffnungen.
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Das aus dem Zulaufrohr 93 ankommende Strahlmittel wird mit Hilfe der
Verteilerbuchse 92 radial in Richtung auf das Leitscheibenrad 5 verteilt. Nicht
mit umlaufend, sondern im äußeren Gehäuse 87 des Schleuderrads 8 verstellbar befestigt
ist eine Leithülse 94, die die Verteilerbuchse 92 umschließt und bis unmittelbar
an einen Zwischenring 95 reicht, der vor der Welle 81 angeordnet ist. Die Verteilerbuchse
92 übernimmt die Aufgabe der Strahlmittelverteilung und -dosierung. Durch Einstellung
der Leithülse 94 wird die Abwurfrichtung des Strahlmittels gesteuert.