EP0673719A1

EP0673719A1 - Schleuderrad mit fixierten Schleuderrad-Schaufeln

Info

Publication number: EP0673719A1
Application number: EP95104253A
Authority: EP
Inventors: Horst-Dieter Schlick
Original assignee: SCHLICK-Roto-Jet Maschinenbau GmbH
Current assignee: SCHLICK-Roto-Jet Maschinenbau GmbH
Priority date: 1994-03-26
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2015-03-23
Also published as: DE4410628C2; DE4410628A1; DE59502300D1; EP0673719B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schleuderrad (200) für eine Schleuderstrahlanlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, bestehend aus einem zentrisch angeordneten Verteilerrad (100), zwei in gegenseitigem Abstand am Verteilerrad angeordneten Seitenscheiben (4, 5), und zwischen den Seitenscheiben angeordneten, radial zur Drehachse des Schleuderrades ausgerichteten Schleuderrad-Schaufeln (6), die an ihren Flanken an den Seitenscheiben über Sicherungselemente fixiert gehalten sind. Die Schaufeln (6) sind aus einem Abschnitt eines im Querschnitt zu einer parallel zu den Wurfflächen liegenden Symmetrieebene (E1) symmetrischen Walzprofils (40) hergestellt und enthalten wenigstens eine in einerFlanke von der Seiteher eingebrachte Gewindebohrung (29). In den Seitenscheiben (4, 5) sind von der Außenseite der Seitenscheibe her zugängliche Haltebohrungen (28) vorhanden, die mit den Gewindebohrungen koinzidieren und jeweils den Kopf (30) einer Schraube (25) umfassen, die in der Gewindebohrung verschraubt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleuderrad für eine Schleuderstrahlanlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, bestehend aus

einem zentrisch angeordneten Verteilerrad,
zwei in gegenseitigem Abstand und parallel am Verteilerrad angeordneten Seitenscheiben,
und zwischen den Seitenscheiben angeordneten, radial zur Drehachse des Schleuderrades ausgerichteten Schleuderrad-Schaufeln, die an ihren Flanken an den Seitenscheiben über Sicherungselemente fixiert gehalten sind.

Ein derartiges Schleuderrad ist beispielsweise bekannt aus der AT-PS 278 569. Bei dem bekannten Schleuderrad ist der Befestigungsmechanismus relativ aufwendig und bei längerer Einsatzdauer auch nicht mehr brauchbar. Das bekannte Schleuderrad ist mit Schaufeln versehen, die vorzugsweise im Gußverfahren hergestellt sind. Gegossene Schaufeln unterliegen durch feinste Porositäten einem höheren Verschleiß.
Weiterhin sind derartige Schleuderräder aus der US-PS 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 anzugeben, das preisgünstig und mit wenigen Montageschritten mit einer neuen Beschaufelung versehen werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst bei einem Schleuderrad der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schleuderrad-Schaufeln aus einem Abschnitt eines symmetrischen Walzprofils hergestellt sind und wenigstens eine in eine Flanke von deren Seite her eingebrachte Gewindebohrung enthalten, und daß in den Seitenscheiben von der Außenseite der Seitenscheibe her zugängliche Haltebohrungen vorhanden sind, die mit den Gewindebohrungen koinzidieren und jeweils den Kopf einer Schraube enthalten, die in der Gewindebohrung verschraubt ist.
Die Profilabschnitte sind einfach und zuverlässig befestigt und austauschbar. Die gewalzten Schaufeln sind im Vergleich zu gegossenen, die die erwähnten Porositäten besitzen, trotz des preisgünstigeren Materials gleich oder sogar länger haltbar. Die unkomplizierte Befestigung der Schaufeln mit einer oder zwei Schrauben ermöglicht einen einfachen und schnellen Austausch.
Vorzugsweise besitzt das Walzprofil in Form eines H-Profils verbreiterte Flanken, die vorzugsweise in Nuten eingepaßt liegen, die in den Seitenscheiben vorhanden sind.
Im Bereich der mit dem Strahlmaterial in Kontakt kommenden Flächen kann das Walzprofil verdichtet gewalzt sein, so daß es dort eine praktisch von Porositäten freie, mit geringem Reibungskoeffizienten versehene und gehärtetete Oberfläche besitzt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1: einen axialen Halbschnitt eines Schleuderrades mit einem Verteilerrad;
Fig. 2: ein Detailquerschnitt (C - C) durch die Hülse und den Boden des Verteilerrades;
Fig. 3: eine Befestigung der Schleuderrad-Schaufeln an einer Seitenscheibe in Draufsicht und
Fig. 4: ein Detail der Befestigung gemäß Fig. 3 (A - A) im Querschnitt.

Fig. 1 stellt schematisch einen axialen Halbschnitt eines auf einen Wellenzapfen 1 eines Antriebs (z. B. Elektromotors - nicht dargestellt) aufgesetzten Schleuderrads 200 dar. Zu erkennen ist ein Verteilerrad 100, zwei in gegenseitigem Abstand parallel angeordnete Seitenscheiben 4, 5 und zwischen den Seitenscheiben angeordnete, radial zur Drehachse 23 des Schleuderrades angeordnete Schleuderrad-Schaufeln 6 als Basiselemente.
Das Verteilerrad besteht aus einer teilweise offenen Impellerhülse 3 und einem Impellerboden 2, der mittels einer zentralen Schraube 8 an den Wellenzapfen 1 angeschraubt ist. Die Impellerhülse 3 weist einen Innenflansch 10 auf, der von der Peripherie des Impellerbodens 2, die mit einem Rezeß 12 versehen ist, überlappt ist, so daß bei Anzug der zentralen Schraube der Boden zusammen mit der Impellerhülse in Richtung Wellenzapfen 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 Figur 2 zu entnehmen.
Der Durchmesser des Rezesses 12 entspricht dem inneren Durchmesser des Innenflansches 10; damit wird sichergestellt, daß die Impellerhülse 3 genau zentriert zur Wellenachse 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 (Pfeile 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 gestaltet, 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 verringern lassen.
Das Verteilerrad 100 ist durch Madenschrauben 15 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Wellenzapfen 1 gesichert. Diese Madenschrauben werden in Bohrungen 14, die im Bodenbereich der Impellerhülse hergestellt sind, eingeschraubt und danach in passende Bohrungen 17 einer Seitenscheibe 5 eingelassen.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Seitenscheibe 5 einstückig mit einer direkt auf den Wellenzapfen 1 aufgesetzten Nabe 16 hergestellt. Die zweite Seitenscheibe 4 wird durch Distanzelemente 7 in festgelegtem Abstand von der Seitenscheibe 5 gehalten. Der Abstand ist an die Breite der Schleuderrad-Schaufeln 6 genau angepaßt.
Die Innenseiten der beiden Seitenscheiben 4, 5 sind mit radial angeordneten Nuten 24 versehen, in die die Flanken 27, 27' der Schleuderrad-Schaufeln 6 eingeschoben werden (Fig. 3 und 4). Die Flanken sind mit von der Seite her eingebrachten Gewindebohrungen 29 versehen.
Das Fixieren der Schleuderrad-Schaufeln in und an den Seitenscheiben 4, 5 erfolgt durch das Einschrauben von Schrauben 25 in die Gewindebohrungen 29 der Schaufeln 6 durch eine Bohrung 28 in der Seitenscheibe 4, die den Kopf 30 der eingedrehten Schraube umschließt.
Eine Fixierschraube könnte konstruktiv auch von der Seitenscheibe 5 her in die Schleuderrad-Schaufel eingeschraubt werden; jedoch ist mit Rücksicht auf einen leichteren Zugang der in der Zeichnung dargestellte Zugang 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 hinteren Oberflächen 31, 32 der Schaufeln um den gleichen Betrag überragen. Diese Anordnung der Oberflächen der Schaufeln sowie die seitliche Befestigung der Schaufeln ermöglichen die Drehung des Schleuderrades in beide Richtungen. Es ist demnach davon auszugehen, daß die Schleuderradschaufeln eine zweifache Symmetrie aufweisen, nämlich einmal zu einer symmetrieebene E1, die parallel zu den Wurfflächen liegt, und zum anderen zu einer Symmetrieebene E2, die zu einer mittig zwischen den Seitenscheiben liegenden Symmetrieebene liegt. Die Symmetrieebenen E1 und E2 sind in Fig. 4 dargestellt.
Demnach eignet sich in hervorragender Weise ein Walzprofil 40, das hälftig in Fig. 4 dargestellt ist, zur Herstellung derartiger Schaufeln. Diese werden lediglich aus abgelängten Abschnitten eines solchen Walzprofils hergestellt. Dieses Walzprofil ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an den mit dem Strahlmaterial in Kontakt kommenden Flächen auch verdichtet gewalzt, so daß der Reibungskoeffizient dort herabgesetzt ist, wobei ein wesentlich niedrigerer Verschleiß 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 Gußmaterial, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Die Funktion des Schleuderrades 200 wird wie folgt erläutert:
Das von außen durch einen Rohrbogen 18 zugeführte Strahlmittel, z. B. Stahlschrot oder 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 wird dem Strahlmittelteilchen eine große Geschwindigkeit, d. h. etwa 4000 m/min aufgegeben. Die körnigen, abrasiven Teilchen verschleißen die Hülse 3 und die Schleuderrad-Schaufeln 6, die daher relativ oft ausgetauscht werden müssen.
Soll die verschlissene Impellerhülse 3 ausgetauscht werden, wird eine vordere Wand des Gehäuses (nicht dargestellt) 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 ausgetauscht. Für diese Fälle ist nur der Zugang zu den Schrauben 25 erforderlich, der durch das Abschrauben der vorgenannten Gehäusewand erlangt wird. Nach dem Herausnehmen der Schraube 25 aus der Bohrung 28 können die Schleuderrad-Schaufeln aus den Führungsnuten herausgezogen werden und anschließend ein neuer Satz Schaufeln eingesetzt werden.

Claims

Schleuderrad (200) für eine Schleuderstrahlanlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, bestehend aus
- einem zentrisch angeordneten Verteilerrad (100),

- zwei in gegenseitigem Abstand und parallel am Verteilerrad angeordneten Seitenscheiben (4, 5),

- und zwischen den Seitenscheiben angeordneten, radial zur Drehachse des Schleuderrades ausgerichteten Schleuderrad-Schaufeln (6), die an ihren Flanken an den Seitenscheiben (4,5,) über Sicherungselemente fixiert gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schleuderrad-Schaufeln (6) aus einem Abschnitt eines symmetrischen Walzprofils (40) hergestellt sind, wenigstens eine in eine Flanke von deren Seite her eingebrachte Gewindebohrung (29) enthalten, und daß in den Seitenscheiben (4, 5) von der Außenseite der Seitenscheibe her zugängliche Haltebohrungen (28) vorhanden sind, die mit den Gewindebohrungen (29) koinzidieren und jeweils den Kopf (30) einer Schraube (25) umfassen, die in der Gewindebohrung verschraubt ist.
Schleuderrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelflanken (27, 27') gegenüber dem übrigen Schaufelprofil verbreitert sind.
Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenscheiben Nuten (24) vorhanden sind, in denen die Flanken (27,27') liegen.
Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzprofil der Schaufeln im Bereich der mit dem Strahlmaterial in Kontakt kommenden Flächen mit einer verdichtet gewalzten Oberfläche versehen ist.
Schleuderrad nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (6) zu einer mittig zwischen den Seitenscheiben liegenden Symmetrieebene (E2) in sich symmetrisch sind.