EP1049567B1

EP1049567B1 - Schleuderrad

Info

Publication number: EP1049567B1
Application number: EP99944488A
Authority: EP
Inventors: Jost Wadephul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2004-01-02
Anticipated expiration: 2019-08-24
Also published as: ATE257058T1; DE19838733C1; JP2002523250A; EP1049567A1; CN1275104A; DE59908199D1; WO2000012265A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einspeisen von Strahlmittel über ein Zulaufrohr in den Zentralbereich des als Schaufelrad ausgebildeten, um seine Längsachse drehbaren und motorisch antreibbaren Schleuderrades einer Strahlanlage, wobei im Zentralbereich eine Zuteilhülse mit einer Zuteilöffnung vorgesehen ist und in der Zuteilhülse zusammen mit dem Schleuderrad ein Hilfsschleuderrad, in dessen Zentrum ein Rotationskörper vorgesehen ist, rotiert und in welches das zu beschleunigende Strahlmittel in Axialrichtung eintritt, wobei die Länge des Rotationskörpers mindestens der Breite des Hilfsschleuderrades entspricht.

Mit derartigen, z. B. aus der DE-OS 25 38 228 bekannten Strahlanlagen werden Oberflächen von metallischen Walzprodukten vom Zunder und/oder Rost befreit, bevor die Oberfläche einen Schutzanstrich erhält, indem gegen die Oberfläche ein aus feinen Metallpartikeln bestehendes Strahlmittel von dem Schleuderrad der Anlage geschleudert wird. In einem derartigen Schleuderrad bewegen sich nicht sämtliche Partikel des Strahlmittels beim Austritt aus dem Impeller radial und möglichst parallel zu den Schaufeln nach außen. Eine beträchtliche Anzahl dieser Partikel schlägt an den Seitenscheiben und den Schaufeln an und prallt davon vergleichbar einem Ping-Pong-Ball zurück, was sich nicht nur negativ auf die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels aus dem Schleuderrad auswirkt, sondern auch zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Strahlmittels auf der zu reinigenden Oberfläche führt. Durch das Aufprallen der Strahlmittelpartikel an den Teilen des Schleuderrades unterliegt dasselbe außerdem einem starken Verschleiß.

Im nächstkommenden Stand der Technik, der GB-A-1 552 679 wird eine tragbare Strahleinrichtung beschrieben, in welche das Strahlmittel mit einem unter Überdruck stehenden Luft- oder Gasstrom über ein Zulaufrohr in einen Impellerkäfig eingespeist wird. Im Impellerkäfig ist eine Zuteilöffnung ausgebildet, über welche das Strahlmittel aus dem Impellerkäfig in den Wirkbereich der Schaufeln eines Schleuderrades eintritt. Die Mündung des Zulaufrohres ist in axialer Richtung auf die Zuteilöffnung gerichtet, so daß von dem mit Druckluft eingeblasenen Strahlmittel ein erheblicher Teil unmittelbar in die Zuteilöffnung eintritt, d. h. vor dem Eintritt in die Zuteilöffnung auf keiner Kreisbahn, sondern linear und quer zur Schaufelbewegung transportiert wird.

Aus der GB 441 466 A ist weiter eine Strahleinrichtung bekannt, bei der das Strahlmittel unter der Einwirkung der Schwerkraft über ein Zulaufrohr in einen Impeller eingespeist wird. Die Austrittsöffnung des Zulaufrohres mündet in den Impeller und erstreckt sich über dessen gesamte Breite oder Tiefe. Der Impeller ist von einer Zuteilhülse umgeben. In der Zuteilhülse ist eine Zuteilöffnung vorgesehen, über welche das Strahlmittel aus dem Impeller an ein Schleuderrad abgegeben wird. Die Zuteilhülse ist verstellbar um die Achse des Schleuderrades gehalten, um durch Verstellen der Lage der Zuteilöffnung die Richtung des von der Strahleinrichtung abgegebenen bzw. aus dem Schleuderrad austretenden beschleunigten Strahlmittels den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen. Aufgrund der Einspeisung des Strahlmittels in den Impeller unter Schwerkraft bleibt die Lage der Austrittsöffnung des Zulaufrohres im Impeller unabhängig von der Stellung der Zuteilöffnung in der Zuteilhülse unverändert. Dies wirkt sich nicht nur negativ auf die Austrittsgeschwindigkeit des Strahlmittels aus dem Schleuderrad aus, sondern bedingt auch eine ungleichmäßige Verteilung des Strahlmittels auf der zu reinigenden Oberfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, den durch das Strahlmittel bedingten Verschleiß des Schleuderrades zu verringern und zugleich ein Strahlbild mit gleichmäßiger Eindeckung über den gesamten Auswurfwinkel des Strahlmittels aus dem Schleuderrad bei annähernd paralleler Seitenbegrenzung zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zum Einspeisen von Strahlmittel in das Schleuderrad einer Strahlanlage dadurch gelöst, daß die Einspeiseöffnung des Zulaufrohres für das Strahlmittel in das Hiifsschleuderrad seitlich vom Rotationskörper in Drehrichtung des Schleuderrades vorzügsweise unmittelbar hinter der Zuteilöffnung mündet. Dabei kann das Hilfsschleuderrad unabhängig vom Schleuderrad sowie mit variabler Drehzahl angetrieben werden und der Rotationskörper beliebig z.B. als Zylinder, Kegel oder dgl. gestaltet sein.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Einspeiseöffnung für das Strahlmittel und die Ausgestaltung des Hilfsschleuderrades wird erreicht, daß sämtliche eingespeisten Partikel des Strahlmittels auf einer spiralförmigen Umlaufbahn aus dem Hilfsschleuderrad in das Schleuderrad eintreten, da sie nicht unmittelbar, sondern nur auf einer Rotationsbahn von der Einspeiseöffnung zur Zuteilöffnung gelangen können. Dadurch ergibt sich eine weiche Übernahme des Strahlmittels in den Schaufelbereich mit anschließender gleichmäßiger Beschleunigung bis zum Schaufelaustritt und wird das Aufprallen des Strahlmittels auf die Schaufeln und Seitenwände des Schleuderrades im wesentlichen unterbunden. Der stoßfreie Übergang des Strahlmittels vom als Zentralbeschleuniger wirkenden Hilfsschleuderrad in das Schleuderrad gewährleistet eine gleichmäßige Führung des Strahlmittels im Schleuderrad, wodurch nicht nur eine gleichmäßige Verteilung des Strahlmittels auf der zu behandelnden Oberfläche erzielt, sondern auch der Verschleiß am Schleuderrad sowie die zur Beschleunigung des Strahlmittels aufzuwendende Energie verringert werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind im Hilfsschleuderrad Rippen oder Hilfsschaufeln angeordnet, die sich in Richtung auf dessen Einspeiseseite verjüngen können, so daß sie beim Rotieren des Schleuderrades im Hilfsschleuderrad einen in Fließrichtung des Strahlmittels sich verengenden Hohlraum bilden, über den das Strahlmittel zur Erhöhung des Durchsatzes optimal in den Wirkungsbereich des Hilfsschleuderrades eindringen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird noch an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1:: eine schematische Schnittansicht durch ein Schleuderrad, das in einem Gehäuse angeordnet ist.
Fig. 2:: eine schematische Schnittansicht durch das Schleuderrad und Gehäuse längs der Linie I-I der Fig. 1.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schleuderrad 1 ist von einem Gehäuse 2 umgeben, in das ein Zulaufrohr 3 mündet, mit dem das Strahlmittel wie Quarzsand oder Strahlschrot dem Schleuderrad 1 zugeführt wird. Gegenüber der Einspeiseseite für das Strahlmittel ragt die Antriebswelle 4 des Schleuderrades 1 aus dem Gehäuse 2 heraus.

Das Schleuderrad 1 verfügt über eine Seitenscheibe 5, die an der Antriebswelle 4 befestigt ist und auf der der Antriebswelle 4 gegenüberliegenden Fläche Scheufeln 6 trägt, deren innere Enden an eine Zuteilhülse 7 mit einer Zuteilöffnung 8 angrenzen. Innerhalb der Zuteilhülse 7 ist ein drehfest mit der Antriebswelle 4 bzw. der Seitenscheibe 5 verbundenes(r) Hilfsschleuderrad 9 oder Zentralbeschleuniger ausgebildet, in dessen Zentrum ein hülsenförmiger Rotationskörper 11 vorgesehen ist, der aus dem Hilfsschleuderrad 9 herausragt. Seitlich vom Rotationskörper 11 mündet in Drehrichtung des Schleuderrades 1 nach der Zuteilöffnung 8 das Zulaufrohr 3 in das Hilfsschleuderrad 9, so daß das aus dem Zulaufrohr 3 austretende Strahlmittel außerhalb der Mitte in das Hilfsschleuderrad 9 eingespeist wird.

An der Innenwand des Hilfsschleuderrades 9 sind noch Rippen 10 oder Hilfsschaufeln angeordnet, die sich in Richtung auf das Einspeiseende für das Strahlmittel bzw. das Zulaufrohr 3 verjüngen, so daß im Innenraum des rotierenden Hilfsschleuderrades 9 ein in Richtung auf die Seitenscheibe 5 ring- oder hülsenförmiger Hohlraum entsteht, über den das Strahlmittel in das Hilfsschleuderrad 9 eintritt.

Neben den beschriebenen Ausführungsformen sind weitere dem Fachmann geläufige Abwandlungen möglich. So kann insbesondere die Verjüngung der Rippen 10 oder bei einem nicht zylindrischen Rotationskörper die Abweichung von der Zylinderform nicht linear, sondern mit einem sich stetig ändernden Winkel erfolgen.

Claims

Einrichtung zum Einspeisen von Strahlmittel über ein Zulaufrohr (3) in den Zentralbereich des als Schaufelrad ausgebildeten, um seine Längsachse drehbaren und motorisch antreibbaren Schleuderrades (1) einer Strahlanlage, wobei im Zentralbereich eine Zuteilhülse (7) mit einer Zuteilöffnung (8) vorgesehen ist und in der Zuteilhülse (7) zusammen mit dem Schleuderrad (1) ein Hilfsschleuderrad (9), in dessen Zentrum ein Rotationskörper (11) vorgesehen ist, rotiert und in welches das zu beschleunigende Strahlmittel in Axialrichtung seitlich vom Rotationskörper (11) eintritt, wobei die Länge des Rotationskörpers (11) mindestens der Breite des Hilfsschleuderrades (9) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseöffnung des Zulaufrohres (3) für das Strahlmittel in das Hilfsschleuderrad (9) in Drehrichtung des Schleuderrades (1) hinter der Zuteilöffnung (8) mündet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfsschleuderrad (9) Rippen (10) oder Hilfsschaufeln angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippen (10) in Richtung auf die Einspeiseseite des Hilfsschleuderrades (9) verjüngen.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (11) nicht zylindrisch ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsschleuderrad (9) unabhängig vom Schleuderrad (1) und mit variabler Drehzahl antreibbar ist.