DE4324389A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, das in einem Zentrifugalfeld mit umfangsseitiger Begrenzung von einer Aufgabestelle niedriger Umfangsgeschwindigkeit nach außen beschleunigt und an wenigstens einer festgelegten Abgabe­ stelle der umfangsseitigen Begrenzung mit hoher Umfangsge­ schwindigkeit unter Bildung eines auf das Werkstück ge­ richteten Strahlmittelstrahls abgegeben wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, bestehend aus einer rotierenden Beschleunigungseinrichtung mit einer Strahlmittel-Aufgabestelle nahe deren Drehzentrum und wenigstens einer in radialem Abstand von diesem angeordne­ ten Abgabestelle, die in einem definierten Drehwinkelbe­ reich vorgesehen ist.

Das Strahlen von Werkstücken spielt insbesondere in der Gießerei eine maßgebliche Rolle. Durch das Strahlen werden insbesondere am Gußstück anhaftender Formstoff, z. B. Formsand, Oxidationsschichten, Gußgrate etc. entfernt. Als Strahlmittel werden bei Eisen- und Stahlguß vornehmlich Stahlschrot, bei NE-Metallen, Edelstahl etc. auch Quarz­ sand, eingesetzt. Im letztgenannten Falle wird der Quarz­ sand pneumatisch gefördert und beschleunigt und als Sand-/Luft­ gemisch auf das Werkstück aufgestrahlt. Bei diesem Verfahren ist ein erheblicher Energieaufwand notwendig.

Beim Strahlen mit Stahlschrot werden ausschließlich Schleuderräder eingesetzt, die mittels Wurfschaufeln das Strahlmittel beschleunigen. Schleuderräder dieses Anwen­ dungszwecks weisen folgenden Aufbau auf: In einem Gehäuse, das umfangsseitig an einer Seite unter Bildung der Strahl­ öffnung offen ausgebildet ist, läuft ein Schleuderrad um, das aus einem Teller besteht, an dem im wesentlichen radial verlaufende Schaufeln auswechselbar angebracht sind. Die Schaufeln setzen mit radialem Abstand vom Dreh­ zentrum des Tellers an. In dem dadurch freibleibenden Raum sitzt ein sogenannter Beschleuniger, der nach Art eines nach einer Seite offenen Käfigs ausgebildet ist und ko­ axial zur Drehachse des Tellers mehrere Beschleunigerfin­ ger aufweist. Zwischen den Beschleuniger und den inneren Ansatz der Wurfschaufeln greift eine gehäusefeste Büchse mit einer Dosieröffnung ein. In die offene Seite des Beschleunigers mündet ein Aufgabetrichter für das Strahl­ mittel. Schließlich ist innerhalb des Gehäuses und über einen weiten Teil konzentrisch zum Schleuderrad mit gerin­ gem Abstand von diesem ein Verschleißmantel angeordnet. Das Strahlmittel wird über den Aufgabetrichter in den Beschleuniger zugeführt, von dessen Fingern erfaßt und durch die Dosieröffnung der Dosierhülse in einem konstan­ ten Massendurchsatz dem Schleuderrad zugeführt. Der Mas­ sendurchsatz wird bestimmt durch den Querschnitt der Dosieröffnung in der Dosierhülse und die Drehzahl der den Beschleuniger und das Schleuderrad antreibenden Welle. Die in die Bewegungsbahn der Schaufeln gelangenden Partikel werden überwiegend durch Stoß- und Reibungskräfte radial beschleunigt und in Form eines Strahls durch die Öffnung des Gehäuses abgegeben.

Bei diesem bekannten Verfahren muß das einzelne Partikel, das aus der Dosieröffnung austritt und von einer Wurf­ schaufel erfaßt wird, auf sehr kurzer Strecke von ca. 10 m/s am Beschleuniger auf 80 m/s bei Austritt aus dem Schleuderrad beschleunigt werden. Als Bereich für diese Beschleunigung steht nur ein Drehwinkel von ca. 150° zur Verfügung. Mit anderen Worten: dem einzelnen Partikel muß auf einer sehr kurzen Strecke eine erhebliche Energie zugeführt werden. Je nach Auftreffwinkel des Partikels bei Austreten aus der Dosieröffnung und Auftreffen auf die Wurfschaufel treten neben der Stoßbeanspruchung unter­ schiedlich starke Gleiteffekte und damit Reibungsbeanspru­ chungen an der Wurfschaufel auf, die wiederum zu starkem Verschleiß an der Schaufel führen. Da die Partikel ferner aufgrund der ungeordneten Reflexionen in unterschiedlich radialem Abstand vom Drehzentrum an der Öffnung austreten, weisen sie unterschiedliche Abgangsgeschwindigkeit auf, die zu einer ungleichmäßigen Strahlwirkung am Werkstück führt. Ferner wird durch diese Tatsache die Geometrie des Strahlmittelstrahls uneinheitlich beeinflußt. Ferner läßt sich nicht vermeiden, daß aufgrund der ungeordneten Re­ flexionen Strahlmittel in die Spalte zwischen Wurfschau­ feln und Gehäuse bzw. Verschleißmantel oder aber stirnsei­ tig austreten und damit wirkungslos bleiben. Schließlich führen die zuvor genannten Stoßbeanspruchungen nicht nur zum Verschleiß an den Wurfschaufeln, sondern auch zu Kornbruch beim Strahlmittel, der von Zeit zu Zeit sepa­ riert werden muß. Ferner sind die Beschleunigungsfinger und die Dosierhülse mit der Dosieröffnung erhöhtem Ver­ schleiß ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die eine erhebliche Reduzierung des Verschleißes gestatten und insbesondere die Erzeugung eines Strahlmittelstrahls mit definierter und gleichbleibender Geometrie sowie bei reduziertem Energieeinsatz eine gleichmäßige Geschwindigkeitsvertei­ lung der Partikel innerhalb des Strahlmittelstrahls ermög­ lichen.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Strahlmittel an der um­ fangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut und an der Abgabestelle mengenmäßig gesteuert abgegeben wird.

Die Erfindung verläßt das bei Schleuderrädern übliche Prinzip der Dosierung des Strahlmittels bei der Aufgabe auf das Schleuderrad und verlegt diese Dosierung an die Peripherie des Zentrifugalfeldes. Innerhalb des Zentrifu­ galfeldes wird das Strahlmittel von der äußeren Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut, d. h. innerhalb des Zentrifugalfeldes liegt das Strahlmittel in großer Dichte vor. Es wird von der Aufgabestelle im Drehzentrum des Zentrifugalfeldes auf einer spiralförmigen Bahn in mehre­ ren Umläufen nach außen transportiert, bis es an der Peripherie des Zentrifugalfeldes die dort herrschende Umfangsgeschwindigkeit angenommen hat. Erreicht das sol­ chermaßen beschleunigte Strahlmittel die Abgabestelle, so verläßt es das Zentrifugalfeld mit dieser Umfangsgeschwin­ digkeit. Diese Menge dieses abgehenden Strahlmittels wird an der Abgabeöffnung dosiert, so daß sich ein Strahlmit­ telstrahl ausbildet, dessen Form allein durch die Quer­ schnittsform der Abgabeöffnung und die Öffnungszeit be­ stimmt wird und innerhalb dessen im wesentlichen sämtliche Partikel die gleiche Abgangsgeschwindigkeit aufweisen. Es lassen sich somit die Strahlfläche und die Strahlwirkung am Werkstück genau und reproduzierbar steuern.

Dadurch, daß die Partikel auf spiralförmigen Bahnen in mehreren Umläufen beschleunigt werden und ferner keinen Stoßkräften ausgesetzt sind, wird der Verschleiß sowohl an den Partikeln selbst als auch an den sie beschleunigenden Maschinenteilen erheblich reduziert.

Gegebenenfalls kann eine Vordosierung des Strahlmittels bei der Aufgabe in das Zentrifugalfeld vorgesehen sein, um die Dichte des Strahlmittels innerhalb des Zentrifugalfel­ des zu steuern.

Die Erfindung gibt ferner die Möglichkeit, das Strahlmit­ tel an der Abgabestelle kontinuierlich oder periodisch abzugeben.

Es ist weiterhin möglich, das Strahlmittel an wenigstens einer weiteren Abgabestelle der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes abzugeben, um zwei Strahlmittel­ strahlen im Bereich verschiedener Drehwinkel zu erzeugen.

Vorzugsweise wird das Strahlmittel an der Abgabestelle über einen steuerbaren Querschnitt abgegeben.

Bei einer Vorrichtung des eingangs genannten Aufbaus wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß die Beschleuni­ gungseinrichtung als umlaufender, geschlossener Rotor ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung aufweist, und daß für jede Abgabeöffnung ein Verschlußorgan vorgesehen ist, das die Abgabeöffnung bei Erreichen der Abgabestelle öffnet und nach Passieren derselben wieder schließt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Gegensatz zu einem Schleuderrad die Strahlpartikel nicht durch Auftreffen auf Wurfschaufeln und dabei entstehende Stoß­ kräfte, sondern in einer umlaufenden Trommel bis zu deren Peripherie auf die Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt, wobei sich die Anzahl der Umläufe der Partikel nach der Strahlmitteldichte innerhalb der Trommel richtet und damit beeinflußbar ist. Haben die Partikel die Peripherie der Trommel erreicht, so werden diejenigen Partikel, die im Bereich der Abgabeöffnung umlaufen, bei Öffnen des Ver­ schlußorgans zentrifugal nach außen abgegeben, bis das Verschlußorgan die Abgabeöffnung wieder schließt. Damit ist gewährleistet, daß die Partikel während der Öffnungs­ zeit sämtlich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit die Trommel verlassen. Die Geometrie des sich bildenden Strahlmittelstrahls richtet sich im wesentlichen nach dem Querschnitt der Abgabeöffnung und der Öffnungszeit des Verschlußorgans.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich da­ durch aus, daß das Verschlußorgan von einem den Rotor mit der Abgabeöffnung eng umgebenden, ortsfesten Zylinder gebildet ist, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöff­ nung aufweist.

Der Rotor kann als Hohlzylinder oder aber als mehrarmiger Sternkörper ausgebildet sein, in dessen einzelnen Armen sich das Strahlmittel nach außen bewegt und außen aufge­ staut wird. Sobald die Trommel mit der Abgabeöffnung oder aber einer der Arme die Durchtrittsöffnung des ortsfesten Zylinders erreicht, tritt das Strahlmittel strahlförmig aus. Dabei kann die Durchtrittsöffnung entsprechend dem Abgangswinkel des Strahls tangential angeschnitten sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Rotor wenigstens zwei Abgabeöffnungen aufweist und das Verschlußorgan eine den Rotor umgebende Trommel ist, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist und mit dem Rotor umläuft, wobei zwischen Rotor und Trommel eine Differenzgeschwindigkeit derart vorgesehen ist, daß eine der Abgabeöffnungen des Rotors und die Durchtrittsöffnung der Trommel zu gleicher Zeit die Abgabestelle erreichen und dort blendenartig zusammenwirken.

Diese Ausführungsform weist den großen Vorteil auf, daß zwischen dem Rotor und der mit laufenden Trommel eine Differenzgeschwindigkeit vorhanden ist, die wesentlich kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors ist, so daß zwischen dem Strahlmittel, das durch die Abgabeöffnung des Rotors hindurch der Trommel innenseitig anliegt, keine allzu großen Reibungskräfte und damit Verschleiß entste­ hen. Die Differenzgeschwindigkeit zwischen Trommel und Rotor wird so gewählt, daß die Abgabeöffnung im Rotor und die Durchtrittsöffnung in der Trommel dann in Deckungslage kommen, wenn sie die Abgabestelle erreichen, so daß das von der Trommel zuvor zurückgehaltene Strahlmittel durch die Durchtrittsöffnung hindurch unter Bildung des Strahls austreten kann. Die als Verschlußorgan wirkende Trommel wirkt also mit dem Rotor blendenartig zusammen. Die Geome­ trie des Strahlmittelstrahls läßt sich auch hier wieder durch die Querschnittsform der Durchtrittsöffnung in der Trommel und durch die Öffnungszeit bestimmen. Die Anzahl der pro Zeiteinheit gebildeten Strahlmittelstrahlen, d. h. die Periodizität des Strahlvorgangs, läßt sich durch die Anzahl der Abgabeöffnungen im Rotor und der Durchtritts­ öffnungen in der Trommel sowie durch deren absolute Um­ fangsgeschwindigkeit, wie auch durch die Relativgeschwin­ digkeit von Trommel und Rotor, beeinflussen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der mit einer Drehzahl n₁ umlaufende Rotor m₁-Abgabeöffnungen und die mit einer Drehzahl n₂ umlaufende Trommel m₂-Durch­ trittsöffnungen aufweist, wobei für m₁-m₂ = ± 1 die Drehzahlen von Rotor und Trommel nach

m₁ · n₁ = m₂ · n₂

einstellbar sind.

Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, daß die Abgabeöffnung im Rotor und die Durchtrittsöffnung in der Trommel bei einem definierten Drehwinkel, nämlich an der Abgabestelle, zur Deckungslage kommen und das Strahlmittel austritt.

Um das Austreten von Strahlmittel in den Spalt zwischen Rotor und Trommel zu verhindern, ist vorgesehen, daß zwischen dem Rotor einerseits und dem Zylinder bzw. der Trommel andererseits eine den Spalt zwischen diesen um die Abgabeöffnung herum abdichtende Dichtung vorgesehen ist.

Die Dichtung kann unter der Zentrifugalwirkung der Trommel innenseitig anliegen und sich demzufolge bei Verschleiß automatisch anpassen, um auch nach längerer Betriebsdauer eine stets wirksame Abdichtung zu gewährleisten.

Vorzugsweise sind der Rotor und die Trommel auf koaxialen Achsen angeordnet und von einem einzigen Antrieb mit verschiedenen Übersetzungen angetrieben. Damit läßt sich insbesondere eine definierte Relativgeschwindigkeit zwi­ schen Rotor und Trommel einhalten.

Eine abgewandelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Abgabeöffnungen an der Stirnseite des Rotors vorgesehen und die Durchtrittsöffnungen als radial offene Taschen an der dieser Stirnseite zugekehrten inneren Stirnseite des Zylinders bzw. der Trommel ausgebildet sind und daß die Dichtung zwischen den beiden Stirnseiten vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführungsform verlassen die Partikel den Rotor also nicht an dessen Umfang, sondern im Bereich der Peripherie im wesentlichen koaxial, nämlich durch die Durchtrittsöffnungen in einer Stirnseite des Rotors. Der Rotor ist wiederum von einem ortsfesten oder aber einem mitlaufenden Zylinder bzw. einer Trommel umgeben, die an der der Stirnseite mit den Abgabeöffnungen zugekehrten Stirnseite Taschen aufweisen, die sich radial nach außen öffnen. Ist ein stationärer Zylinder vorgesehen, so tritt das Strahlmittel jedesmal dann in die Tasche, wenn eine Abgabeöffnung des Rotors die Tasche erreicht. Dabei wird das Strahlmittel, das mit der Umfangsgeschwindigkeit im Rotor rotiert, unter geringfügiger axialer Ablenkung durch die Tasche nach außen zentrifugal abgegeben. Ist hingegen eine mitlaufende Trommel vorgesehen, so weist diese mehre­ re Taschen auf und es gelangen die Abgabeöffnungen des Rotors entsprechend der Relativgeschwindigkeit zwischen beiden zur Deckung mit der Tasche in der Trommel. Diese Ausführungsform führt zu einer einfacheren Abdichtung zwischen Rotor und Zylinder bzw. Trommel, da gegen eine ebene Fläche abgedichtet werden kann.

In anderer Ausführung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß das Verschlußorgan außenseitig am Rotor im Bereich der Abgabeöffnung geführt oder gelagert und durch eine Schließkraft in Schließstellung gehalten ist und daß an der Abgabestelle ein die Schließkraft aufhebendes Steuerorgan angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um ein mit dem Rotor mitlaufendes Verschlußorgan, das die Abgabeöffnung stets geschlossen hält und bei Erreichen der Abgabestelle von außen angesteuert wird, um in die Öffnungsstellung bewegt zu werden.

Das Verschlußorgan kann beispielsweise elektromagnetisch in der Schließstellung gehalten sein, wobei das Magnetfeld bei Erreichen der Abgabestelle abschaltbar und nach Pas­ sieren derselben zuschaltbar ist. Die Öffnungsbewegung kann durch magnetische Gegenkräfte, die Fliehkraft oder durch Federkraft bewirkt werden.

Statt dessen kann vorgesehen sein, daß das Verschlußorgan unter Federkraft in der Schließstellung gehalten und mittels eines ortsfesten Anschlags, der in der Bewegungs­ bahn des Verschlußorgans an der Abgabestelle angeordnet ist, gegen die Federkraft auf steuerbar und nach Passieren des Anschlags unter der Federkraft zusteuerbar ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeich­ nung gezeigter Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungs­ form mit einem Rotor und einer mitlau­ fenden Trommel;

Fig. 2 einen Schnitt II-II des Rotors und der Trommel gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Axialschnitt einer andere Ausführungsform mit Rotor und Trommel;

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen der Fig. 4 ähnlichen Schnitt einer Ausführungsform mit umlaufendem Rotor und stationärem Zylinder und

Fig. 6 eine schematische Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 weist ein ortsfestes Gehäuse 1 auf, das an einer Strahlanlage montiert ist. Das Gehäuse 1 ist durch stirnseitige Abschlüsse 2, 3 geschlossen und an seiner in der Zeichnung unten liegenden Seite mit einer Öffnung 4 ausgestattet, in deren Bereich die Abgabestelle für das Strahlmittel liegt. Innerhalb des Gehäuses 1 läuft eine Beschleunigungseinrichtung 5 um, die von einem Rotor 6 und einer diesen umgebenden Trommel 7 gebildet ist. In das Drehzentrum des Rotors 6 mündet ein Aufgabetrichter 8, durch den das Strahlmittel der Beschleunigungseinrichtung 5 zugeführt wird. Der Rotor 6 sitzt auf einer Welle 9 und die Trommel 7 auf einer diese konzentrisch umgebenden Hohlwelle 10, die aufeinander und in einem Lagerflansch 11 des Gehäuses 1 drehgelagert sind. Auf dem außenliegenden Ende der Welle 9 sitzt eine Zahnscheibe 12 und auf dem äußeren Ende der Hohlwelle 10 eine weitere Zahnscheibe 13, die beispielsweise mittels Zahnriemen von einem gemeinsa­ men Motor angetrieben werden, wobei die Zahnscheiben 12, 13 und die zugehörigen Zahnriemen unterschiedliche Über­ setzungen aufweisen, so daß der Rotor 6 und die Trommel 7 mit einer Differenzgeschwindigkeit umlaufen.

Der Rotor 6 weist - beim wiedergegebenen Ausführungsbei­ spiel vier - Abgabeöffnungen 14 und die ihn umgebende Trommel 7 - beim gezeigten Ausführungsbeispiel fünf - Durchtrittsöffnungen 15 auf (s. Fig. 2).

Die Anzahl der Abgabeöffnungen 14 am Rotor 6 sei mit m₁, die Anzahl der Abgabeöffnungen 15 an der Trommel mit m₂ und die Drehzahl des Rotors mit n₁ und der Trommel mit n₂ bezeichnet. Dabei ist m₂-m₁ = + 1. Bei Einhaltung eines Drehzahlverhältnisses von Trommel und Rotor mit

n₁ + n₂ = m₂ + m₁

ist gewährleistet, daß eine Abgabeöffnung 14 des Rotors 6 und eine Durchtrittsöffnung 15 der Trommel 7 stets in der gleichen Drehlage zur Deckung kommen, wie dies in Fig. 2 bei den Öffnungen 14′ und 15′ angedeutet ist. Diese Posi­ tion entspricht der Abgabestelle des Strahlmittels, wäh­ rend in allen anderen Drehlagen die Durchtrittsöffnungen 14 im Rotor von der als Verschlußorgan wirkenden Trommel verschlossen sind.

Der Spalt zwischen Rotor 6 und Trommel 7 ist im Bereich der Abgabeöffnungen 14 des Rotors durch Dichtungen 16 abgedichtet, die als Gleitringdichtungen, Bürstendichtun­ gen oder dergleichen ausgebildet sein können.

Das über den Aufgabetrichter 8 in den Mittenbereich des Rotors 6 eintretende Strahlmittel wird radial nach außen beschleunigt, bis es am Innenumfang der Trommel 7 anliegt. Dabei wird mehr Strahlmittel zugeführt, als im Bereich der Abgabestelle durch die Abgabeöffnung 14′ und die Durch­ trittsöffnung 15′ ausgetragen wird, so daß das Strahlmit­ tel in dem Rotor 6 aufgestaut wird und durch innere Rei­ bung der Strahlmittelpartikel und Reibung an den Wänden des Rotors auf spiralförmigen Bahnen nach außen beschleu­ nigt wird und im Bereich der Peripherie des Rotors dessen Umfangsgeschwindigkeit annimmt. Durch ständige Zufuhr von Strahlmittel über den Aufgabetrichter 8 wird innerhalb des Rotors 6 eine gleichmäßige Strahlmitteldichte aufrechter­ halten, so daß im Betrieb im Bereich der Abgabestelle 14′, 15′ stets die gleiche Menge Strahlmittel mit gleicher Geschwindigkeit unter Bildung eines Strahlmittelstrahls austritt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Rotor 6 als Kegelstumpf 17 ausgebildet. Er sitzt auf einer ange­ triebenen Welle 18 und ist von einer Trommel 19 umgeben, die wiederum mit einer Differenzdrehzahl von einer Hohl­ welle 20 angetrieben ist. Der kegelförmige Rotor 17 weist an seiner der Antriebswelle 18 gegenüberliegenden Stirn­ trichter 23 einmündet. Ferner weist die Stirnwand 21 im Bereich der Peripherie Abgabeöffnungen 24 auf. Die Trommel 19 weist an ihrer Stirnwand 26 und/oder an der damit verbundenen Dichtung 25 als Durchtrittsöffnungen Taschen 27 auf, die sich radial nach außen öffnen. Auch hier sind wieder vier Abgabeöffnungen 24 im Rotor 6 und fünf Durch­ trittsöffnungen bzw. Taschen 27 in der Trommel 19 vorgese­ hen. Bei Einhaltung des oben genannten Drehzahlverhältnis­ ses ist gewährleistet, daß in einem definierten Drehwin­ kelbereich eine Abgabeöffnung 24 mit einer Tasche 27 zur Deckung gelangt und daß Strahlmittel entsprechend dem Richtungspfeil 28 in Fig. 3 unter Bildung eines Strahls austreten kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist der Rotor 6 als zylindrisches Teil 29 mit daran radial angesetzten, kanalartigen Armen 30 ausgebildet, die an ihrer Peripherie je eine Abgabeöffnung 31 aufweisen. Auf den Armen 30 sind gleitende Dichtungselemente 32 angeordnet, die unter Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen getrieben werden. Als Verschlußorgan dient ein stationärer Zylinder 33, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöffnung 34 aufweist und dem die Dichtungen 32 bei Umlauf des Rotors 6 innen­ seitig anliegen. Erreicht einer der Arme 30 mit seiner Abgabeöffnung 31 die Durchtrittsöffnung 34 des stationären Zylinders 33, so tritt eine Schicht des in den Armen 30 aufgestauten Strahlmittels in Form eines Strahls nach außen aus. Zur möglichst reibungslosen Bildung des Strahls ist die Durchtrittsöffnung 34 bei 35 tangential ange­ schnitten, wobei der Rotor 6 in Richtung des Pfeils 36 umläuft. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Zylinder 33 als mitlaufende Trommel ausgebildet sein und dann wieder mehrere Durchtrittsöffnungen 34 entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 5 im wesentlichen dadurch, daß als Ver­ schlußorgan statt des Zylinders 33 jeder kanalartige Arm 30 an seiner Abgabeöffnung 31 ein eigenes, mitlaufendes Verschlußorgan in Form einer Klappe 37 aufweist, die bei 38 an dem Arm 30 gelagert ist. Die Klappe 37 wird durch eine Schließkraft in der Schließlage gehalten und bei Erreichen der Abgabestelle 4 aufgesteuert, so daß ein Teil des in diesem Arm enthaltenen Strahlmittels austritt. Nach Passieren der Abgabestelle wird die Klappe 37 wieder zugesteuert.

Claims (18)

1. Verfahren zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, das in einem Zentrifugalfeld mit umfangsseitiger Begrenzung von einer Aufgabestel­ le niedriger Umfangsgeschwindigkeit nach außen be­ schleunigt und an wenigstens einer festgelegten Abgabestelle der umfangsseitigen Begrenzung mit hoher Umfangsgeschwindigkeit unter Bildung eines auf das Werkstück gerichteten Strahlmittelstrahls abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut und an der Abgabestelle mengenmäßig ge­ steuert abgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel von der Aufgabestelle zur um­ fangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes in einer spiralförmigen Bahn bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichte des Strahlmittels innerhalb des Zentrifugalfeldes gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe­ stelle kontinuierlich abgegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe­ stelle periodisch abgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an wenigstens einer weiteren Abgabestelle der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes abgegeben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe­ stelle über einen steuerbaren Querschnitt abgegeben wird.

8. Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, bestehend aus einer rotieren­ den Beschleunigungseinrichtung mit einer Strahlmit­ tel-Aufgabestelle nahe deren Drehzentrum und wenig­ stens einer in radialem Abstand von diesem angeordne­ ten Abgabestelle, die in einem definierten Drehwin­ kelbereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung (5) als umlaufen­ der, geschlossener Rotor (6) ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung (14) aufweist, und daß für jede Abgabeöffnung (14) ein Verschlußorgan (7) vorgesehen ist, das die Abgabeöff­ nung bei Erreichen der Abgabestelle (4) öffnet und nach Passieren derselben wieder schließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan von einem den Rotor (6) mit der Abgabeöffnung (31) eng umgebenden, ortsfesten Zylinder (33) gebildet ist, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöffnung (34) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) wenigstens zwei Abgabeöffnungen (14) aufweist und das Verschlußorgan eine den Rotor umgebende Trennwand (7) ist, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (15) aufweist und mit dem Rotor umläuft, wobei zwischen Rotor und Trommel eine Diffe­ renzgeschwindigkeit derart vorgesehen ist, daß eine der Abgabeöffnungen des Rotors und die Durchtritts­ öffnung der Trennwand zu gleicher Zeit die Abgabe­ stelle (14′, 15′) erreichen und dort blendenartig zusammenwirken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Drehzahl n₁ umlaufende Rotor (6) m₁-Abgabeöffnungen (14) und die mit einer Drehzahl n₂ umlaufende Trommel (7) m₂-Durch­ trittsöffnungen (15) aufweist, wobei für m₁-m₂ = ± 1 die Drehzahlen von Rotor und Trommel nach m₁ · n₁ = m₂ · n₂einstellbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor (6) einerseits und dem Zylinder (33) bzw. der Trommel (7) andererseits eine den Spalt zwischen diesen um die Abgabeöffnung (31, 14) herum abdichtende Dichtung (32, 16) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) und die Trommel (7) auf koaxialen Wellen (9, 10) angeordnet und von einem einzigen Antrieb mit verschiedenen Übersetzungen angetrieben sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) und die Trommel (7) bis auf den Bereich der Abgabestelle (4) von einem Gehäuse (1) umgeben sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abgabeöffnungen (24) an der Stirnseite (21) des Rotors (6) vorgesehen und die Durchtrittsöffnungen als radial offene Taschen (27) an der dieser Stirnseite zugekehrten inneren Stirn­ seite (26) des Zylinders bzw. der Trommel (19) ausge­ bildet sind, und daß die Dichtung (25) zwischen den beiden Stirnseiten vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan außenseitig am Rotor (6) im Bereich der Abgabeöffnung geführt oder gelagert und durch eine Schließkraft in Schließstellung gehalten ist, und daß an der Abgabestelle (4) ein die Schließ­ kraft aufhebendes Steuerorgan angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan elektromagnetisch in der Schließstellung gehalten ist und daß das Magnetfeld bei Erreichen der Abgabestelle abschaltbar und nach Passieren derselben zuschaltbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan unter Federkraft in der Schließstellung gehalten und mittels eines ortsfesten Anschlags, der in der Bewegungsbahn des Verschlußor­ gans an der Abgabestelle angeordnet ist, gegen die Federkraft auf steuerbar und nach Passieren des An­ schlags unter der Federkraft zusteuerbar ist.