DE4410628C2 - Schleuderrad mit fixierten Schleuderrad-Schaufeln - Google Patents
Schleuderrad mit fixierten Schleuderrad-SchaufelnInfo
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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
- B24C5/062—Rotor blades or vanes; Locking means therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schleuderrad für eine Schleu
derstrahlanlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenstän
den, bestehend aus
- - einem zentrisch angeordneten Verteilerrad,
- - zwei in gegenseitigem Abstand am Verteilerrad angeord neten Seitenscheiben,
- - und zwischen den Seitenscheiben angeordneten, radial zur Drehachse des Schleuderrades ausgerichteten Schleu derrad-Schaufeln, die an ihren Flanken an den Seiten scheiben über Sicherungselemente fixiert gehalten sind.
Ein derartiges Schleuderrad ist beispielsweise bekannt
aus der AT 278 569. Hierbei ist der Befestigungsme
chanismus relativ aufwendig und bei längerer Einsatz
dauer auch nicht mehr brauchbar. Das bekannte Schleuder
rad ist überdies mit Schaufeln versehen, die im Gußver
fahren herstellbar sind. Diese Schaufeln
haben einmal den Nachteil eines relativ hohen Preises.
Darüber hinaus zeigt sich, daß gegossene Schaufeln durch
feinste Porositäten einem höheren Verschleiß unterlie
gen.
Weiterhin sind derartige Schleuderräder aus der US 34
44 651 und aus der DE-OS 21 61 888 bekannt. Beide
bekannte Ausführungsarten arbeiten mit Verschraubungen
und Hilfselementen in den Seitenscheiben. Es sind
demnach relativ komplizierte Montage- und Demontagearbeitsgänge
erforderlich.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, ein Schleuderrad an
zugeben, das relativ preisgünstig mit einer neuen Be
schaufelung versehen werden kann, wobei trotz des
Vorteiles im Material eine hohe Lebensdauer erreichbar
sein soll.
Diese Aufgabe wird gelöst bei eine Schleuderrad der ein
gangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Schaufeln aus einem Abschnitt eines im Querschnitt
zu einer parallel zu den Wurfflächen liegenden Symmetrie
ebene symmetrischen Walzprofils hergestellt sind,
wenigstens eine in eine Flankenseite eingebrachte Gewin
debohrung enthalten,
und daß in den Seitenscheiben von der Außenseite der Sei
tenscheibe her zugängliche Haltebohrungen vorhanden
sind, die mit den Gewindebohrungen koinzidieren und je
weils den Kopf einer Schraube aufnehmen, die in der Ge
windebohrung verschraubt ist.
Mit Hilfe derartiger Walzprofile lassen sich einfache
Schaufelformen als Profilabschnitte angeben, die einfach
und zuverlässig befestigt und ausgetauscht werden kön
nen. Die gewalzten Schaufeln sind im Vergleich zu gegos
senen, die die erwähnten Porositäten besitzen, trotz des
preisgünstigeren Materials gleichlang oder sogar länger
haltbar. Die unkomplizierte Befestigung der Schaufeln
mit lediglich einer Schraube ermöglicht einen einfachen
und schnellen Austausch.
Vorzugsweise besitzt das Walzprofil
verbreiterte Flanken, die vorzugsweise in Nuten lie
gen, die in den Seitenscheiben vorhanden sind.
Im Bereich der mit dem Strahlmaterial in Kontakt kommen
den Flächen kann das Walzprofil verdichtet gewalzt sein,
so daß es dort eine von Porositäten freie, mit geringem
Reibungskoeffizienten versehene Oberfläche besitzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzel
nen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Schleuderrades
mit einem Verteilerrad;
Fig. 2 einen Detailquerschnitt durch die Hülse und
den Boden des Verteilerrades gemäß der Linie C-C in Fig. 1;
Fig. 3 eine Befestigung der Schleuderrad-Schaufeln an
einer Seitenscheibe in Draufsicht und
Fig. 4 ein Detail der Befestigung gemäß Fig. 3 entlang der Linie A-A
im Querschnitt.
Fig. 1 stellt schematisch einen auf einen Wellenzapfen 1
eines Antriebs (z. B. Elektromotor - nicht dargestellt)
aufgesetzten Schleuderrads 200 dar. Zu erkennen ist ein
Verteilerrad 100, zwei in gegenseitigem Abstand angeord
nete Seitenscheiben 4, 5 und zwischen den Seitenscheiben 4, 5
angeordnete, radial zur Drehachse 23 des Schleuderrades 200
angeordnete Schleuderrad-Schaufeln 6 als Basiselemente.
Das Verteilerrad 100 besteht aus einer teilweise offenen Im
pellerhülse 3 und einem Impellerboden 2, der mittels ei
ner zentralen Schraube 8 an den Wellenzapfen 1 ange
schraubt ist. Die Impellerhülse 3 weist einen Innen
flansch 10 auf, der von der Peripherie des Impellerbo
dens 2, die mit einem Rezeß 12 versehen ist, überlappt
ist, so daß bei Anzug der zentralen Schraube 8 der Boden 2
zusammen mit der Impellerhülse 3 in Richtung Wellenzapfen 1
gedrückt ist.
Die Impellerhülse 3 weist mehrere schlitzförmige Fenster
13 auf, die parallel zu ihrer Mantellinie in gleichen
Abständen angeordnet sind. Die Anordnung der Fenster 13
ist der Fig. 2 zu entnehmen.
Der Durchmesser des Rezesses 12 entspricht dem inneren
Durchmesser des Innenflansches 10; damit wird sicherge
stellt, daß die Impellerhülse 3 genau zentriert zur Wel
lenachse liegt. Weiterhin ist der Impellerboden 2 mit
einer zentralen, ausgeweiteten Öffnung 21 versehen, in
die ein Kopf 22 der Schraube 8 eingelassen ist, wobei
eine federnde Unterlegscheibe 9 das Lockern der Schraube
8 verhindert.
Durch Luft mitgeführtes Strahlmittel wird gegenüber dem
Wellenzapfen 1 in die Impellerhülse 3 eingedrückt (Pfei
le P). Im Hinblick auf die Aufgabe des Verteilerrades
100 und der Impellerhülse 3, das zugeführte Strahlmittel
aufzunehmen und weiterzuverteilen, ist der Impellerboden
2 mit einem Neigungswinkel von α = 45° konisch gestal
tet, wobei er in Richtung der Pfeile P konvergiert.
Die Oberfläche 11 des Impellerbodens 2 wirft das längs
der Drehachse 23 zufließende Strahlmittel in Richtung
des Schleuderrad-Umfanges, wodurch sich Turbulenzen bei
der mitgeführten Luft im Inneren des Verteilerrades 100 ver
ringern lassen.
Das Verteilerrad 100 ist durch Madenschrauben 15 gegen
ein Verdrehen gegenüber dem Wellenzapfen 1 gesichert.
Diese Madenschrauben 15 werden in Bohrungen 14, die im Bo
denbereich der Impellerhülse 3 hergestellt sind, einge
schraubt und danach in passende Bohrungen 17 einer Sei
tenscheibe 5 eingelassen.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, wird die Seitenschei
be 5 einstückig mit einer direkt auf den Wellenzapfen 1
aufgesetzten Nabe 16 hergestellt. Die zweite Seiten
scheibe 4 wird durch Distanzelemente 7 in festgelegtem
Abstand von der Seitenscheibe 5 gehalten. Der Abstand
ist an die Breite der Schleuderrad-Schaufeln 6 genau an
gepaßt. Die Innenseiten der beiden Seitenscheiben 4, 5
sind mit radial angeordneten Nuten 24 versehen, in die
die Schleuderrad-Schaufeln 6 mit ihren Flanken 27, 27′
eingeschoben werden (Fig. 3 und 4).
Das Fixieren der Schleuderrad-Schaufeln 6 in den Seiten
scheiben 4, 5 erfolgt durch das Einschrauben von Schrau
ben 25 in den Bohrungen 29 der Schaufeln 6 durch eine
Bohrung 28 der Seitenscheibe 4, die den Kopf 30 der jeweilen
Schraube 25 umschließt.
Eine Fixierschraube könnte konstruktiv auch von der Sei
tenscheibe 5 her in die Schleuderrad-Schaufel 6 einge
schraubt werden; jedoch ist mit Rücksicht auf einen
leichteren Zugang der in der Zeichnung dargestellte Zu
gang von außen gewählt worden.
Wie aus dem Querschnitt gemäß Fig. 4 ersichtlich ist,
weist die Schaufel 6 beidseitig angeordnete verstärkte
Flanken 27, 27′ auf, die die beiden vorderen und hinte
ren Oberflächen 31, 32 der Schaufeln 6 um den gleichen
Betrag überragen. Diese Anordnung der Oberflächen der
Schaufeln 6 sowie die seitliche Befestigung der Schaufeln 6
ermöglichen die Drehung des Schleuderrades 200 in beide Rich
tungen. Es ist demnach davon auszugehen, daß die Schleu
derradschaufeln 6 eine zweifache Symmetrie aufweisen,
nämlich einmal zu einer Symmetrieebene E1, die parallel
zu den Wurfflächen liegt, und zum anderen zu einer Sym
metrieebene E2, die zu einer mittig zwischen den Seiten
scheiben 4, 5 liegenden Symmetrieebene liegt. Die Symmetrie
ebenen E1 und E2 sind in Fig. 4 dargestellt.
Demnach eignet sich in hervorragender Weise ein Walz
profil 40, das hälftig in Fig. 4 dargestellt ist, zur
Herstellung derartiger Schaufeln 6. Diese müssen lediglich
aus abgelängten Abschnitten eines solchen Walzprofils 40
herstellen läßt. Dieses Walzprofil 40 kann in den mit dem
Strahlmaterial in Kontakt kommenden Flächen auch ver
dichtet gewalzt sein, so daß der Reibungskoeffizient
dort herabgesetzt ist, wobei ein wesentlich niedriger
Reibungskoeffizient als bei bekannten Gußmaterialien an
der Oberfläche erreicht wird. Es kommt daher zu dem
scheinbar paradoxen Ergebnis, daß ein weicheres Material
(gewalztes Material) eine längere Standzeit hat als Guß
material, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Funktion des Schleuderrades 200 wird wie folgt erläu
tert:
Das von außen durch einen Rohrbogen 18 zugeführte Strahl
mittel, z. B. Stahlschrot, Quarzsand, gelangt in das
Innere des rotierenden Verteilerrades 100 (vgl. Pfeile
P). Durch die geneigten Oberflächen 11 des Bodens 2 wird
es in Richtung Fenster 13 der Impellerhülse 3 und der
Fenster 19 eines die Hülse umfassenden Reglerkorbs 20
abgelenkt.
Durch eine erhebliche Drehzahl - etwa 2100 U/min - des
Verteilerrades 100 werden dem Strahlmittelteilchen eine
große Geschwindigkeit, d. h. etwa 4000 m/min aufgegeben.
Die körnigen, abrasiven Teilchen verschleißen kräftig
die Hülse 3 und die Schleuderrad-Schaufeln 6, die daher
relativ oft ausgetauscht werden müssen.
Soll die verschlissene Impellerhülse 3 ausgetauscht wer
den, wird eine vordere Wand des Gehäuses (nicht darge
stellt) abgeschraubt und zusammen mit dem Rohrbogen 18
und dem Reglerkorb 20 demontiert, damit der Kopf 22 der
Zentralschraube 8 zugänglich gemacht ist.
Ähnlich einfach werden die Schleuderrad-Schaufeln 6 aus
getauscht. Für diese Fälle ist nur der Zugang zu den
Schrauben 25 erforderlich, der durch das Abschrauben der
vorgenannten Gehäusewand erlangt wird. Nach dem Heraus
nehmen der Schraube 25 aus der Bohrung 28 können die
Schleuderrad-Schaufeln 6 aus den Führungsnuten 27, 27′ herausge
zogen werden und anschließend ein neuer Satz Schaufeln 6
eingesetzt werden.
Claims (6)
1. Schleuderrad (200) für eine Schleuderstrahlanlage zur
Oberflächenbehandlung von Gegenständen, bestehend aus
- - einem zentrisch angeordneten Verteilerrad (100),
- - zwei in gegenseitigem Abstand am Verteilerrad (100) ange ordneten Seitenscheiben (4, 5),
- - und zwischen den Seitenscheiben (4, 5) angeordneten, ra dial zur Drehachse des Schleuderrades 200 ausgerich teten Schleuderrad-Schaufeln (6), die an ihren Flan ken (27, 27′) an den Seitenscheiben (4, 5) über Sicherungselemente fixiert gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaufeln (6) aus einem Abschnitt eines im Quer schnitt zu einer parallel zu den Wurfflächen liegen den Symmetrieebene (E1) symmetrischen Walzprofils (40) hergestellt sind,
wenigstens eine in eine Flankenseite eingebrachte Ge windebohrung (29) enthalten,
und daß in den Seitenscheiben (4, 5) von der Außen seite der Seitenscheibe (4, 5) her zugängliche Halteboh rungen (28) vorhanden sind, die mit den Gewindeboh rungen koinzidieren und jeweils den Kopf (30) einer Schraube (25) aufnehmen, die in der Gewindebohrung verschraubt ist.
die Schaufeln (6) aus einem Abschnitt eines im Quer schnitt zu einer parallel zu den Wurfflächen liegen den Symmetrieebene (E1) symmetrischen Walzprofils (40) hergestellt sind,
wenigstens eine in eine Flankenseite eingebrachte Ge windebohrung (29) enthalten,
und daß in den Seitenscheiben (4, 5) von der Außen seite der Seitenscheibe (4, 5) her zugängliche Halteboh rungen (28) vorhanden sind, die mit den Gewindeboh rungen koinzidieren und jeweils den Kopf (30) einer Schraube (25) aufnehmen, die in der Gewindebohrung verschraubt ist.
2. Schleuderrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzprofil (40) verbreiterte Flanken (27, 27′) auf
weist.
3. Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flanken (27, 27′) in Nuten (24) liegen, die
in den Seitenscheiben (4, 5) vorhanden sind.
4. Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Walzprofil (40) im Bereich der mit
dem Strahlmaterial in Kontakt kommenden Flächen mit
einer verdichtet gewalzten Oberfläche versehen ist.
5. Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaufeln (6) zu einer mittig zwi
schen den Seitenscheiben (4, 5) liegenden Symmetrieebene
(E2) symmetrisch sind.
Priority Applications (3)
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DE4410628A DE4410628C2 (de) | 1994-03-26 | 1994-03-26 | Schleuderrad mit fixierten Schleuderrad-Schaufeln |
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