DE838130C - Läufer für Kreiselradmaschinen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Läufer hoher Drehzahl ausgewuchtet werden müssen, um Vibrationen, Erschütterungen, Schwingungen, insbesondere Resonanzschwingungen, ungleichmäßige Lager-S l>elastungen und schließlich Beschädigung oder Zerstörung der Lager und Maschinenfundamente zu verhüten. Ein derartiges Auswuchten macht l>ei größeren Maschinen keine Schwierigkeiten, bzw. die Auswuchtung und die mit ihr verbundenen Arbeiten und Kosten müssen als unvermeidlich in Kauf genommen werden. Anders liegen die Verhältnisse l>ei Kleinmaschinen, die in größeren Serien oder massenweise hergestellt werden müssen. Hier würden die mit dem Auswuchten jedes einzelnen Läufers verbundenen Arbeiten und Kosten eine solche Größenordnung im Verhältnis , zu den Herstellungskosten der Gesamtmaschine an nehmen, daß besondere Auswuchtarbeiten wirtschaftlich untragbar wären.

Die sich damit ergebende Aufgabe, für aus- ao reichend ruhigen Lauf derartiger Läufer auch dann zu sorgen, wenn die Läufer nicht ausgewuchtet werden, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Läufer aus zentral angeordneten, als Dreh körper hergestellten Schwungmassen sowie aus an diesen befestigten, infolge ihrer Herstellung nicht ohne weiteres ausgewuchteten Teilen niederen spezifischen Gewichtes, vorzugsweise Kunstharz teilen·, besteht. Bei den durch die heutigen Werkzeugmaschinen erzielbaren Toleranzen sind die

als Drehkörper hergestellten Schwungmassen ohne weiteres ausgewuchtet, so daß es in bezug auf diese keiner besonderen Maßnahmen bedarf, um einen ruhigen und erschütterungsfreien Lauf derselben zu gewährleisten. Bildet man nun die infolge ihrer Herstellung nicht ohne weiteres ausgewuchteten Teile als Teile niederen spezifischen Gewichtes aus * und befestigt man diese Teile an der Schwungmasse, so fallen die durch Unwuchten dieser leichten Teile erzeugten Momente im Verhältnis zum Schwungmassenmoment so gering aus, daß keine äußerlich wahrnehmbare Beeinträchtigung derLaufruhe des Läufers eintritt. Der erfindungsgemäß gemachte Vorschlag hat besondere Bedeutung bei Ausbildung der Ansatzteile als Schaufeln, die bei Flüssigkeitsantrieb vorteilhaft als Peltonschaufeln mit Strahlteiluing ausgebildet werden. Nachdem die hydrodyiiamisch beste Ausbildung dieser Schaufeln ermittelt worden ist, können diese auch bei ao kleinsten 'Dimensionen in geometrisch genauer Ül>ereinstimmung als Kunstharzpreß- oder -spritzstücke ausgebildet werden, so daß Läufer dieser Art mit lüstern Wirkungsgrad und praktisch vibrationsfrei umlaufen. Das ist von besonderer BedeutuTiig bei Benutzung derartiger Geräte im Haushalt, weil hier nur beschränkte Wasserdrücke zur Verfügung stehen. Auf diese Weise ist es gelungen, bei einem Wasserüberdruck von nur wenigen Atmosphären Drehzahlen bis zu 12000 Umläufen und mehr je Minute zu erzielen. Ein besonderer Vorzug ist dabei die Regelbarkeit der Drehzahl, die durch einfaches Auf- und Zudrehen des Wasserhahnes verwirklicht werden kann.

Um jedoch eine einwandfreie Verbindung der Metallteile der Schwungmassen mit den Kunetharzteilen zu erzielen, waren besondere Maßnahmen erforderlich, insbesondere mit Rücksicht auf die erstrebenswerte weitgehende Vereinfachung von Herstellung und Aufbau. Dabei hat es sich als l>esonders zweckmäßig erwiesen, die Teile niederen spezifischen Gewichtes als mit den Schwungmassen verklammerte Einlageteile derselben auszubilden und auch die Einlageteile unter sich gegenseitig «u verklammern. Die zunächst erwähnte Verklammerung kann dadurch, verwirklicht werden, daß die die wirksamen Beaufschlagungsflächen bildenden Schaufelteile keilförmige, einander zweckmäßig zu einem voUringförmig geschlossenen Haltekörper ergänzte Ansätze aufweisen und daß diese keilförmigen Ansätze mindestens auf einer quer, vorzugsweise senkrecht zur Läuferachse liegenden Begrenzungsnäche nut- und/oder federartige Ausnehmungen bzw. Vorsprünge aufweisen, in die von der Schwungmasse gebildete· Vorsprünge bzw. die in entsprechende Ausnehmungen der Schwungmassen eingreifen. Führt man dabei entsprechend der äußeren Formgebung der Schwungmasse die Mittellinien der Vorsprünge bzw. Ausnehmungen als Krei'sbogenabschnitte aus, wobei sich Vorsprünge und Ausnehmungen zu geschlossenen Ringflächen ergänzen können, so können auch diese nuten- bzw. federartigen Vorsprünge durch umlaufende Bearbeitung hergestellt werden, so daß auch diese Teile durch ihr Herstellungsverfahren als ausgewuchtet zu betrachten sind. Die Verklammerung der Schaufelansätze unter sich hat den Vorteil, die Geschlossenheit der Masse spezifisch geringen Gewichtes zu vergrößern. Diese Verklammerung kann in einfachster Weise dadurch verwirklicht werden, daß die Schaufelansätze parallel zur Läuferachse federartige Vorsprünge und ihnen gegenüber auf der anderen Keilfläche liegende, die federartigen Vorsprünge der nächsten Schaufel aufnehmende Nuten besitzen. Jedoch ist die Beschränkung auf die leistenartige Gestaltung der Vorspränge und der sie aufnehmenden, nutenförmigen Ausnehmungen nicht aus dem Wesen der Sache heraus begründet. Die Verklammerungen könnten genau so gut durch zapfenartige, trapezförmige oder sonstwie gestaltete Vorsprünge und Ausnehmungen erfolgen.

Bestehen die Schwungmassen aus einem die Läuferachse aufnehmenden Na1>enkörper sowie aus zwei Stirnscheibenkörpern, zwischen denen die eingelegten Schaufelansätze gehalten sind, wobei einer der Stirnscheibenkörper mit dem Nabenkörper aus einem Werkstück bestehen kann, so kommt man zu der denkbar einfachsten Gestaltung der Schwungmassen. Auch besondere Befestigungsteile fallen weg, wenn der Nabenkörper den Preßsitz für mindestens einen Stirnscheibenkörper bildet. Die erforderliche Sicherung kann dabei dadurch bewirkt werden, daß der mit dem Nabenkörper nicht aus einem Stück bestehende Stirnscheibenkörper nach dem Aufpressen auf den Nabenkörper durch Bördel-Stempeleindruck gegen Verlassen seiner ,Lage gesichert ist.

Zur folgerichtigen Durchführung des Erfindungsgedankens gehört es, auch die den Läuferschaufeln zugeordnete Düse aiis Kunstharz auszubilden; denn derartige aus Kunstharzen gepreßte oder gespritzte Körper halben einen denkbar geringen Oberflächenwiderstand, so daß die Strahlbildung praktisch ohne Verluste zustande kommt. Aus dem gleichen Grunde wird man die Düsenachse vom Treibmitteleintritt ab geradlinig ausbilden, um alle unnötigen Krümmerverluste zu vermeiden. Die zwischen dem meistens vertikalen Auslaufstutzen des Zapfhahnes und der durchweg horizontalen Düse erforderlichen Übergangskrümmungen werden dabei zweckmäßig in den verbindenden Wasserschlauch hineinverlegt, dessen allmähliche Krümmungen in Verbindung mit dem verhältnismäßig großen Querschnitt dazu führen, daß hier keine wesentlichen Verluste auftreten können.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführung des Erfindungsgedamkens am Beispiel eines Gerätes mit Bearbeitungswerkzeugen zum Zerkleinern, Mischen, Rühren, Verschäumen, Koagulieren und Durchlüften von Nahrungs- und Genußmitteln, wie sie in Küchen und Haushalten zur Aufstellung gelangen. Fig. ι gibt den Unterteil des Gerätes mit dem Turbinenläufer im senkrechten Schnitt nach Linie I-I und teilweise in Ansicht wieder, während

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 bzw. Teil an« ich ten wiedergibt.

In den Figuren lx'zeichnet ι das Turbinengehäuse, in dem der Turbinenläufer umläuft. Erfindungsgemäß !^stellt dieser aus zentral angeordneten, als 'Drehkörper hergestellten Schwungmassen 2, 3 und aus an diesen l)efestigten, infolge ihrer Herstellung nicht ohne weiteres ausgewuchteten Kunstharzschaufeln 4. Die Schaufeln 4 sind dabei als Peltonschaufeln mit Strahlteilung ausgebildet. Der Schwuivginassenteil 2 liesteht aus dem Nabenkör]K >r 5 und dem mit ihm aus einem Stück bestehenden Stirnscheilx'iikörper 6. Der Stirnscheibenkörper 6 weist 1km 7 einen ringförmigen Ansatz auf, mit dem er in eine ent sprechen de Nut der Schaufeln 4 eingreift. Die Schaufeln 4 sind unter sich, wie Fig. 2 zeigt, noch dadurch verklammert, daß am Schaufel rücken jeder Schaufel 4 ein leisten- oder federartiger Vorsprung 8 vorgesehen ist, dessen Richtung somit parallel zur Achse 9 des Läufers verläuft. Jedem Vorsprung 8 liegt eine entsprechende, ίο linienförmige Ausnehmung der nächsten Schaufel gegenüber. Die zwischen den Teilen 6 und 3 liegenden Schaufelteile bilden dal>ei keilförmige Ansätze, die sich zu einem Vollring zusammenschließen und auf die geschilderte Art und Weise mit den Teilen 6 und 3, außerdem unter sich verklammert sind. Bei 10 bildet der Nabenkörper 5 einen Preßsitz für die Stirnkörperscheibe 3, wobei ein Bördelstempeleindruek 11 dem Teil 3 gegen Verlassen des Preßsitzes auf dem Teil 10 sichert. Die Schwungmasse der Teile 6, 5 und 3 ist dabei so erheblich gegenüber der Masse der Kunstharzteile 4, daß eine etwaige Unwucht letzterer sich gegenül>er dem erheblich größeren Schwungmassenmoment nicht auszuwirken vermag, so daß ein derartiger Läufer selbst bei Drehzahlen von 12000 Umläufen je Minute, wie sie bei den üblichen Wasserleitungsdrücken erreichbar werden, noch einen völlig ruhigen und erschütterungslosen Lauf durchführt, ohne daß irgendwelche Auswuchtmaßnahmen getroffen zu werden brauchen.

Beaufschlagt werden die Peltonschaufeln 4 über die Kunstharzdüse 12, die im Gehäuse 1 ihren Sitz findet und durch Schraubnippel 13 an ihrer Stelle gehalten ist. Eine Schraube 14 sichert den Schraubnippel 113 gegen Verlassen seiner Lage. Der Nippel 13 trägt l>ei 15 ein Außengewinde, über das die Überwurfmutter 16 der zum Zapfhahn führenden Schlauchverbindung 117 befestigt wird. Fig. 1 zeigt eine gegen Fig. 2 etwas abweichende Ausführung des Schlauchanschlusses 17, indem hier eine künstlich gebildete Aufwulstung der Schlauchmündung gegen den Nippel angepreßt -wird. Die Achse 9 des Läufers ist in zwei Hartgewebebüchsen 18 und 19 gelagert, deren Abstand durch eine Distanzbüchse 20 gesichert ist. Die Hartgewebebüchsen 18, 19 sind datx-i unmittelbar in das Gehäuse 1 eingesetzt. Die Nahrungs- und Genußmittel, die der Einwirkung des Bearbeitungswerkzeuges 21 unterworfen sind, 1>ennden sich dabei im Raum 22, der von dem ITaIs des flaschenartigen Aufnahmekörpers 23 gebildet wird. Bei 24 ist eine Gummiringdichtung vorgesehen, während 25 einen Drahtkniehebelverschluß kennzeichnet, über den der Gehäusehals 23 an das Gehäuse 1 gepreßt gehalten wird. Das Bear1 >eitungswerkzeug 21 ist auf die Achse 9 des Turbinenläufers aufgesteckt und mit ihm bei 26 verstiftet.

Die Wirkungsweise des Gerätes ergibt sich unmittelbar aus der Beschreibung, so daß sie nicht weiter erläutert zu 'werden braucht.

Es liegt im Wesen der Erfindung, daß vom Ausführungsbeispiel in mannigfaltigster Weise abgewichen werden kann, ohne daß der Erfindungsgedanke verlassen wird. So kann an die Stelle der Preßsitzbefestigung naturgemäß auch eine 'Befestigung durch Aufschrauben oder jede andere geeignete Befestigung treten.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Läufer für Kreiselradmasohinen hoher Drehzahl, insbesondere Antriebsläufer für Bearbeitungswerkzeuge zum Zerkleinern, Mischen, Rühren, Verschäumen, Koagulieren und Durchlüften \on Nahrungs- und Genußmittelm, dadurch gekennzeichnet, fiaß der Läufer aus zentral. angeordneten, als Drehkörper hergestellten Schwungmassen sovrifraus an diesen befestigten, infolge ihrer Herstellung nicht ohne weiteres ausgewuchteten Schaufeln niederen spezifischen Gewichtes, vorzugsweise Kunstharzteilen, besteht.

2. Läufer nach Anspruch n, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln· bei Flüssigkeitsantrieb vorteilhaft als Peltonschaufeln mit Strablteilung ausgebildet sind.

3. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln niederen, spezifischen Gewichtes als mit den Schwungmassen verklammerte Einlageteile derselben ausgebildet sind. ■

4. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlageteile unter sich verklammert sind.

5. Läufer naph den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die wirksamen Beaufschlagungsflächen bildenden S chaufel teile keilförmige, einander zweckmäßig zu einem vollringförmig geschlossenen Halitekörper sich ergänzende Ansätze aufweisen und daß diese keilförmigen Ansätze mindestens auf einer ihrer quer, vorzugsweise senkrecht zur Läuferachse liegenden Begrenzungsflächen nut- und/ oder federartige Ausnehmungen bzw. Vorsprünge aufweisen, in die von der Schwungmasse gebildete Vorsprünge bzw. die in entsprechende Ausnehmungen der Schwungmasse eingreifen.

6. Läufer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Vorsprünge bzw. Ausnehmungen als Kreisbogenabschnitte ausgeführt sind, wobei sich Vorsprünge und Ausnehmungen zu geschlossenen Ringflächen ergänzen können.

7. Läufer nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelansätze parallel zur Läuferachse auf der einen Keilfläche federartige Vorsprünge und ihnen

gegenüber auf der anderen Keilfläche Nuten besitzen, die die federartigen Vorsprünge der nächsten Schaufel aufnehmen.

8.. Läufer nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmassen aus einem die Läuferachse aufnehmenden Nabenkörper sowie aus zwei Stirnscheibenkörpern bestehen, zwischen denen die eingelegten Schaufelansätze gehalten sind, wobei einer der Stirnscheibenkörper mit dem Nabenkörper aus einem Werkstück (bestehen kann.

9. Läufer nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dlaß der Nabenkörper den Preßsitz für mindestens einen Stirnsdherbenkörper bildet.

1(0. Läufer nach einem der Ansprüche Stuid 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Nabenkörper nicht aus einem Stück bestehendle Sti'rnscheibenkörper nach dem Aufpressen auf den Nabenkörper durch Bördelstempeleiradruck gegen Verlassen seiner Lage gesichert ist.

11. Läufer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Läuferschaufelo zugeordnete Düse aus Kunstharz besteht.

12. Läufer nadh einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenachse vom TreLbmitteleintritt ab geradlinig ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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