Schleuderrad
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schleuder- rad mit zwei oder einer Radscheibe und auswechselbaren Wurfschaufeln zur. Beschleunigung von vorzugsweise körnigen Strahlmitteln auf hohe Geschwin- digkeit zwecks Oberflächenbehandlung von Werkstücken, die z. B. gereinigt oder entzundert werden sollen.
Das Arbeitsprinzip derartiger Schleuderräder besteht bekanntlich, darin, dass das Strahlmittel einem rasch drehenden, mit radialen Wurfschaufeln versehenen Rad möglichst in dessen Zen. trum zugeführt, auf den Arbeitsflächen der Wurfschaufeln in radialer Richtung nach auswärts beschleunigt, und dann vermöge seiner Fliehkraft vom Radumfang mit grosser Geschwindigkeit gegen das zu bearbeitende Werkstück geschleudert wird.
Es gibt Ausführungen, bei denen das Strahlmittel durch ein Fallrohr von der Radstirnseite her unmittelbar auf den inneren Teil der Wurfschaufeln aufgegeben wird, und solche, bei denen das Strahlmittel im Radzentrum zugeführt, dort mittels Pressluft oder auf mechanischem Weg in radialer Richtung nach au. swärts vorbeschleunigt und dann den Wurfschaufeln zur weiteren Beschleunigung übergeben wir. d.
Aus der Praxis ist bekannt, dass die strahlmittelführenden Zuteilorgane und die Wurfschaufeln besonders bei Schleuderrädern mit hoher Durchsatzleistung und Wurfgeschwindigkeit und ins- besondere bei Ve. rwendung harter metallischer und mineralischer Strahlmittel durch die schleifende Wirkung derselben einem hohen Verschleiss unterworfen sind und daher von Zeit zu Zeit ersetzt wer- den müssen.
Die Abnutzung der Wurfschaufel-Arbeitsflächen ist im allgemeinen gegen den Radumfang hin infolge der zunehmenden Strahlmittelgeschwmdigkeit bedeutend stärker als auf der Strahlmittel-Einlaufseite. Wie die Beobachtung zeigt, tritt der Verschleiss besonders bei Schleuderrädern mit hoher Leistung in Form von örtlichen, z. T. tiefen, meist sägezahnförmigen Auskolkungen oder Rillen auf, die gegen den Strahlmit- telstrom gerichtete Steilflanken besitzen. Der Ver schleiss geht dabei so vonstatten, dass sich auf der glatten Arbeitsfläche der neuen Wurfschaufeln vorerst einzelne kleine Vertiefungen bilden, die mehr und mehr die einseitige Zahnform annehmen.
An den einmal entstandenen Steilflanken staut sich das Strahlmittel mit zunehmender Auskolkung immer mehr, was seinerseits eine umso stärkere Aushöhlung von der Steilflanke zur Folge hat. Die geschilderte Zerklüftung der ArbeitsflÏchen bewirkt nicht nur, dass darauf das saubere Gleiten des Strahlmittels verunmöglicht und dadurch der Schleuderstrahl in unerwünschter Weise auseinandergerissen wird, son- dern führt dazu, dass die Wurfschaufeln schon ersetzt werden müssen, wenn erst ein kleiner Teil ihres meist hochlegierten und daher teunen Werkstoffes seinen Zweck erfüllt hat. Durch Verwendung von Wurfschaufeln, die mach dem Radumfang hin dicker werden, versuchte man deren Lebensdauer zu erhöhen.
Damit lässt sich jedoch das Auseinanderreissen des Schleuderstrahles nach einer gewissen Abnutzung g nicht verbindem, und da derartige Wurfschaufeln nur in einer bestimmten, Lage eingebaut werden können, geht der wenig abgenutzte Teil auf der Strahlmittel Einlaufseite bei einem notwendig gewordenten Wech sel doch verloren.
Es sind verschiedene Schleuderrad-Bauformen bekannt, die sich aber bezüglich der Wurfschaufel Beifestigung grundsätzlich nur dadunch unterscheiden, dass bei der einen Art eine Radscheibe mit stirnseitig angeordneten Wurfschaufeln vorhanden ist, und bei der anderen Gruppe zwei in Abstand gehaltene Radscheiben mit dazwischenliegenden, Wurf schaufeln bestehen. Bei. der zuerst genannten Ausführung werden die Wurfschaufeln entweder mittels Schrauben auf der Radwelle befestigt, oder dann mittels schraubbaren Befestigungselementen, in radialen, meist schwalbenschwanzförmigen Nuten auf der Stirnseite der Radscheiben gehalten.
Darunter sind auch Ausführungen, mit symmetrischen Wurfschaufeln vorhanden, die nach einer gewissen Abnutzung um 180 gewendet werden können. Bei den bekannten Sch-leuderr. ädern mit zwei Radscheiben sind die Wurfschaufeln auf ihren Längsschmalseiten in den n. beiden einander zugekehrten Scheibenflächen in radial verlaufenden Nuten geführt, und gegen eine, durch die Zentrifugalkräfte bedingte Längsverschiebung in radialem Sinn nach auswärts entweder mittels Stellschrauben, schwenkbaren Sperrorganen, Ex zentern, Sprengfedem oder sonstwie beweglichen Elementen gesichert.
Bei derartigen Schleuderrädern ist der Schaufelwechsel demnach immer durch eine Relativbewegung zwischen aufeinandergleitenden Flächen und das Lösen und Wiedereinfügen eines besonderen Befestigungselementes gekennzeichnet.
Dazu kommt n. och, dass bei diesen Befestigungsarten die Wurfschaufeln nur in einer einzigen Lage eingebaut, und die Schleuderräder nur für eine Drehrich- tung verwendet werden können. Bei den bekannten Ausführungen mit Stellschrauben und Exzentern als Befestigungselement kommt es zudem oft vor, dass die gehärteten Wurfschaufeln einer zu hohen örtli- chen Pressung ausgesetzt werden, dadurch Risse bekommen und vorzeitig zu Bruch gehen,. Aus dem Betrieb mit den bisher üblichen Schleuderrädern ist ferner bekannt, dass frei herumwirbelndes Strahlmittel, das bis jetzt nie ganz unt-rbunden werden konnte, die freiliegenden Teile der Befestigungselemente allmäh lich zerstören, und die feinen Strahlmittelpartikel und der darin sonst noch vorhandene.
Staub in alle offenen Spalten eindringt, und innert kurzer Zeit, seien es die Wurfschaufeln in ihren Nuten oder die beweglichen Befestigungselemente fest verklemmen. Dadurch wird ein Schaufelwechsel oft nur mit grosser Mühe und entsprechendem Zeitaufwand möglich. Die bekannten Schleuderräder weisen somit zusammengefasst immer irgend eine Kombination von mindestens vier der nachfolgend aufgeführten Mängel auf.
1. Die Wurfschaufeln sind durch irgendwelche Befestigungselemente mit aufeinandergleitenden Flä- chen befestigt ; oder
2. auf ihren Längsschmalseiten in radialen Nuten der Radscheiben geführt ; oder
3. durch irgendwelche Befestigungselemente mit aufeinandergleitenden Flächen gegen eine radiale Verschiebung nach aussen gesichert ; oder
4. nur in einer einzigen Lage einbaubar.
5. Das Schleuderrad ist nur für eine Drehrichtung verwendbar.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, mindestens die ersten vier der oben zusammengestellten Nachteile zu beseitigen und bezweckt sowohl bei Zwei-, als auch bei Einscheiben-Schleuderrädern die Konstruktion und Herstellung zu vereinfachen, die Betriebssicherheit durch Ausschalten der starken Aushöhlungen und Brüche der Wurfschaufeln zu steigern, den Ersatz derselben leichter und rascher zu gestalten, deren Lebensdauer durch bessere Ausnutzung ihres Werkstoffes zu erhöhen, und die gewünschte Schleuderstrahlform mit ein und derselben Wurfschaufel über eine längere Dauer aufrecht zu erhalten. Das erfindungsgemässe Schleuderrad ist dadurch gekennzeichnet, dass die Radscheiben bzw.
Radscheibe oder die Schaufelträger und die Wurfschaufeln Halteorgane sowie ineinanderpassende Anker und Ankeraufnahmen aufweisen, die mindestens zu einer Wurfschaufel-Querachse symmetrisch und derart ausgebildet sind, dass die Wurfschaufeln beim Einfügen durch die Halteorgane in ihrer Arbeitsstellung gehalten werden und sich bei drehendem Schleuderrad durch die auf sie einwirkende Zentrifugalkraft von selbst derart festhalten, dass eine ungewollte Relativverschiebung gegenüber dem Radkörper verhindert ist, sich jedoch bei stillstehendem Schleuderrad ohne das Lösen und Wiedereinfügen von besonderen Befestigungselementen auswechseln, oder um ihre bzw. mindestens eine ihrer Querachsen um 180 gewendet wieder einbauen lassen.
Der Erfindungsgegenstand ist in den beiliegenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung an mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargelegt. Es zeigen :
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Schleuderrad mit zwei Radscheiben und auf der Wurfschaufel Längsschmalseite angeordneten Verankerungen nach der Linie C-C der Fig. 3.
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Schleuderrad mit einer Radscheibe und auf der Wurfschaufel Längsschmalseite angeordneten Verankerungen nach der Linie D-D der Fig. 4,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil des Schleuderrades nach der Linie A-A der Fig. 1, wobei eine Wurfschaufel in der Ansicht und eine weggelassen ist,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teil des Schleuderrades nach der Linie B-B der Fig. 2, wobei eine Wurfschaufel in der Ansicht und eine weggelassen ist,
Fig. 5 einen Querschnitt in vergrössertem Massstab durch einen Teil des Schleuderrades nach der Linie E-E der Fig. 1,
Fig. 6 einen Querschnitt in vergrössertem Massstab durch einen Teil des Schleuderrades nach der Linie F-F der Fig. 2,
Fig.
7 einen Querschnitt durch einen Radkörper mit zwei Radscheiben und auf der Wurfschaufel Rückseite angeordneten Verankerungen nach der Linie 1-d der Fig. 9,
Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Radkörper mit einer Radscheibe und auf der Wurfschaufel Rückseite angeordneten Verankerungen nach der Linie 1-1 der Fig. 9,
Fig. 9 einen Querschnitt durch einen Teil des Radkörpers nach der Linie G-G der Fig. 7 und H-H der Fig. 8, wobei eine Wurfschaufel in der Ansicht und eine mitsamt dem Schaufelträger weggelassen ist,
Fig. 10 einen Querschnitt in vergrössertem Massstab durch einen Teil des Radkörpers nach der Linie K-K der Fig. 7,
Fig. 11 einen Querschnitt in vergrössertem Massstab durch einen Teil des Radkörpers nach der Linie L-L der Fig. 8.
Am Ende der Welle 1, die von einer nicht dargestellten Kraftquelle auf hohe Drehzahl angetrieben wird, sind in bekannter Weise die Radnabe 2 und der Vorbeschleuniger 3 befestigt. Die Strahlrichthülse 4 ist zusammen mit dem teilweise dargestellten Zulaufrohr 5 in ebenfalls bekannter Art im andeutungsweise dargestellten Schleuderrad Gehäuse 6 schwenk- bar gelagert. Das Schleuderrad ist auf der Radnabe mit den Schrauben 7 efestigt.
In den Fig. 1 und 7 besteht der Radkörper aus den hinteren Radscheiben 8, bzw. 8'und den vorderen Radscheiben 9 bzw. 9', die durch die Bolzen 10, bzw. die Schaufelträger 11 in einem bestimmten Abstand gehalten werden und mittels den Schrauben 12, bzw. 12'starr miteinander verbunden sind. Bei den Schleuderrädern nach den Fig. 2 und 8 bestehen die Radkörper nur aus den hinteren Radscheiben 13, bzw. 13', wobei an der zuletzt genannten Radscheibe die Schaufelträger 11'mit den Schrauben 12'befestigt sind.
In den Fig. l bis 6 sind zwei erfindungsgemässe Ausführungsformen dargestellt, bei denen sich zwischen den beiden Radscheiben 8 und 9, bzw. an der äusseren Stirnfläche der Radscheibe 13 zweckmässi- gerweise eine gerade Anzahl und in gleichmässigem Abstand voneinander radial angeordnete Wurfschaufeln 14, bzw. 15 befinden, die auf ihren Längs- schmalseiten 16, bzw. 17 in den Radscheiben gehalten und verankert sind. Zu diesem Zweck sind die Radscheiben in den Wurfschaufel-Querachsen 18, bzw. 19 mit z. B. in einer elastischen Hülse 20 festsitzenden Halteorganen 21 ausgerüstet, die zweckmäs- sigerweise keine aufeinandergleitenden Flächen aufweisen, und in die Vertiefungen 22 der Wurfschaufel Schmalseiten drücken.
Die Wurfschaufeln 14 und 15 besitzen auf ihren Längsschmalseiten zudem zur Querachse 18, bzw. 19 symmetrisch angeordnete Anker 23, bzw. 24 mit zweckmässigerweise keilförmigen Eingriffsflächen 25, bzw. 26, die in die inneren Ankeraufnahmen 27, bzw. 28 und die äusseren Anker- aufnahmen 29, bzw. 30 der Radscheiben passen. Die Wurfschaufel-Arbeitsflächen 31 sind zur radialen Führung des Strahlmittels an allen vier Längsseiten mit Borden 32 versehen. Die Wurfschaufelform ist beim Zweischeiben-Schleuderrad sowohl bezüglich der radialen Längsachse, als auch bezüglich der beiden Querachsen und beim Einscheiben-Schleuderrad in bezug auf die Querachse 19 symmetrisch.
Die Fig. 7 bis 11 zeigen zwei erfindungsgemässe Ausführungsbeispiele, bei denen sich zwischen den beiden Radscheiben 8'und 9', bzw. an der äusseren Stirnfläche der Radscheibe 13'radial angeordnete Wurfschaufehl14'befinden,die auf ihren Rückseiten 33 in den Schaufelträgern 11, bzw. 11'gehalten und verankert sind. Zu diesem Zweck sind die Schaufelträger in den Wurfschaufel-Querachsen 34 mit den Halteorganen 21 ausgerüstet, die in die Vertiefungen 22 der Wurfschaufel-Rückseiten drücken.
Die Wurfschaufeln 14'besitzen auf ihrer Rückseite zudem zur Querachse 34 symmetrisch angeordnete Anker 35 mit zweckmässigerweise keilförmigen Eingriffsflä- chen 36, die in die Ankeraufnahmen 37 der Schau- felträger passen, und sind zur radialen Führung des Strahlmittels an den beiden Längsseiten ihrer Arbeitsfläche 38 mit Borden 39 versehen. Die Anker und Ankeraufnahmen erstrecken sich zweckmässi- gerweise nicht über die ganze Schaufelbreite und sind derart aufeinander abgestimmt, dass damit gleichzeitig eine Seitenführung in Axialrichtung des Schleuderrades erhalten wird. Die Wurfschaufelform ist sowohl beim Zwei-, als auch beim Einscheiben Schleuderrad zur Querachse 34 symmetrisch.
Mit den erfindungsgemässen Schleuderrädern werden, wie dies die nachfolgende Funktionsbeschreibung noch klarer zum Ausdruck bringen wird, bei gleichzeitig einwandfreier Verankerung der Wurfschaufeln eine bisher nicht gekannte Vereinfachung ihres Ein-und Ausbaues sowie eine beträchtliche Er höhung ihrer Lebensdauer und damit eine höhere Betriebssicherheit erzielt. Bei der beispielsweisen Ausführung gemäss Fig. 1 werden die Wurfschaufeln zum Einbau in radialer Richtung zur Schleuderrad- achse und in leicht geneigter Lage zur Radialachse zwischen den Radscheibon derart eingefügt, dass die Wurfschaufel-Anker zuerst in die inneren Ankeraufnahmen der Radscheiben zu liegen kommen.
Dann wird die Wurfschaufel in ihre Radialachse eingeschwenkt und in radialer Richtung nach aussen gezogen, so dass die Wurfschaufel-Anker auch in die äusseren Ankeraufnahmeneingreifen.
Dabei schnappen die elastischen Halteorgane in die zugehörigen Vertiefungen an den Schmalseiten der Wurfschaufeln ein und halten diese in ihrer Arbeitsstellung. Der Wurfschaufel-Ausbau erfolgt in ebenso einfacher, jedoch umgekehrter Weise. Sie werden zu diesem Zweck unter Uberwindung der Halteorgan Spannkraft gegen das Radzentrum aus der äusseren Ankeraufnahme gedrückt, am Radumfang ausgeschwenkt und dann in radialer Richtung zur Schleuderradachse aus der inneren Ankeraufnahme herausgezogen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 erfolgt der Einbau der Wurfschaufeln derart, dass man ihre Anker in der Achsrichtung des Schleuderrades in die Ankeraufnahmen der Radscheibe einfügt, die Wurfschaufeln gegen die Halteorgane in der Radscheibe drückt und gleichzeitig gegen den Radumfang verschiebt, bis das Halteorgan in die zugeordnete Vertiefung auf der Längsschmalseite der Wurfschaufel einschnappt, und sie dadurch in ihrer Arbeitsstellung festhält. Zum Ausbau der Wurfschaufel wird diese wieder unter Uberwindung der Halteorgan-Spannkraft nach dem Radzentrum gedrückt und nach Freigabe der Verankerungen in Achsrichtung des Schleuderrades entfernt.
Der Wurfschaufel-Ein-und Ausbau bei den Ausführungsbei- spielen gemäss den Fig. 7 und 8 erfolgt in grundsätz- lich genau gleicher Weise wie eben beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Wurfschaufeln in tangentialer Richtung zur Schleuderradachse bewegt werden müssen.
Sobald die erfindungsgemässen Schleuderräder in Betrieb gesetzt werden, pressen sich die Wurfschaufeln durch die hohe, auf sie einwirkende Zentrifugalkraft und dank der keilförmigen Eingriffsflächen ihrer Verankerungen mit grosser Kraft gegen ihre Auflageflächen. Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen besitzen die erfindungsgemässen Schleuderräder keinerlei Befestigungselemente mit aufeinandergleitenden Flächen und auch keine durchgehenden Radialnuten zur Führung der Wurf schaufel-Längsseiten, so dass Verklemmungen dieser Teile ausgeschlossen sind.
Die erfindungsgemässen Ausführungen gemäss den Fig. 2, 7 und 8 haben dabei noch den Vorteil, dass sowohl die Halteorgane, als auch die Verankerungen durch die Wurfschaufeln vollständig abgedeckt werden, und daher von allfällig herumwirbelndem Strahlmittel nicht getroffen und zerstört werden können. Die Radscheiben der beispielsweisen Ausführungsformen gemäss den Fig. 7 und 8 haben zudem noch den Vorteil, dass sie völlig flache Stirnseiten aufweisen, die einfach herzustellen sind und dem herumwirbelndem Strahlmittel keine Angriffsflächen bieten.
Soll bei den erfindungsgemässen Schleuderrädern eine bereits gebrauchte Wurfschaufel erneut benutzt werden, lässt sie sich in der beispielsweisen Ausfüh- rung gemäss Fig. 1 nach freier Wahl entweder derart einbauen, dass die abgenutzte Arbeitsfläche auf die Rückseite, oder der stärker abgenutzte Teil am Radumfang auf die schwächer beanspruchte Strahlmittel Einlaufseite zu liegen kommt. Während beim Aus führungsbeispiel gemäss Fig. 2 die abgenutzte Arbeitsfläche der Wurfschaufel durch das Wenden derselben zwangsläufig immer auf die Rückseite zu liegen kommt, wird bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 7 und 8 der stärker abgenutzte Teil der Arbeitsfläche am Radumfang immer gegen die Strahlmittel-Einlaufseite zugekehrt.
Mit den erfin dungsgemässen Schleuderrädern wird es somit mög- lich, entweder eine neue Arbeitsfläche, oder zumindest einen noch wenig abgenutzten Teil der Arbeitsfläche an die hochbeanspruchte Strahlmittel-Abwurf- seite zu legen, und dadurch im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen ohne erhöhten Materialaufwand und längsseitige Führungsnuten sowohl die Wurfschaufel-Lebensdauer ungefähr zu verdoppeln, als auch den Schleuderstrahl mit ein und derselben Wurfschaufel über eine viel längere Zeit in der gewünschten Form zu halten.
Die Erfindung wurde anhand von Schleuderrädern beschrieben, bei denen das Strahlmittel im Radzentrum zugeführt und auf mechanischem Weg vorbeschleunigt wird. Selbstverständlich kann der Erfindungsgedanke ebenso gut auch auf andere Arten von Schleuderrädern angewandt werden. Bei den beispielsweisen Ausführungsformen sind ferner die Halteorgane und Ankeraufnahmen an den Radkörpem und die Anker an den Wurfschaufeln angebracht. Unter Wahrung des Erfindungsgedankens sind selbstverständlich auch Ausführungen mit vertauschten Halteorganen und Verankerungen denkbar. Ferner sind in den beispielsweisen Ausführungsformen Schleuderräder mit acht radial angeordneten Wurfschaufeln, deren Arbeitsflächen eben sind, dargestellt.
Ohne weiteres sind auch erfindungsgemässe Ausführungen mit einer kleineren oder grösseren Anzahl Wurfschaufeln möglich. Infolge des Fehlens der radialen Führungsnuten auf den Wurfschaufellängsseiten ermöglicht die Erfindung auch konstruktiv und fabrikationstechnisch einfache Lösungen von Schleuderrädern, bei denen die Wurfschaufeln gegen die Radialachse nach vorn oder rückwärts geneigt sind, oder sogar in radialer Richtung eine gekrümmte Arbeitsfläche aufweisen.
Centrifugal wheel
The present invention relates to a centrifugal wheel with two or one wheel disk and exchangeable throwing blades for. Acceleration of preferably granular blasting media to high speed for the purpose of surface treatment of workpieces that are e.g. B. to be cleaned or descaled.
As is well known, the working principle of such centrifugal wheels consists in that the blasting agent is as close as possible to a rapidly rotating wheel provided with radial throwing blades. strand, accelerated outward in the radial direction on the working surfaces of the throwing vanes, and then by virtue of its centrifugal force is thrown from the wheel circumference at high speed against the workpiece to be machined.
There are designs in which the abrasive is fed through a downpipe from the wheel face directly onto the inner part of the throwing vanes, and those in which the abrasive is fed in the center of the wheel, there by means of compressed air or by mechanical means in the radial direction. We accelerate downwards and then hand it over to the throwing blades for further acceleration. d.
It is known from practice that the blasting agent-guiding distributing elements and the throwing vanes, especially in the case of centrifugal wheels with a high throughput and throwing speed, and especially in the case of Ve. The use of hard metallic and mineral blasting media are subject to high wear and tear due to their abrasive effect and therefore have to be replaced from time to time.
The wear on the throwing vane working surfaces is generally significantly greater towards the wheel circumference as a result of the increasing speed of the blasting medium than on the blasting medium inlet side. As the observation shows, the wear occurs especially in the case of centrifugal wheels with high performance in the form of local, z. Partly deep, mostly sawtooth-shaped cavities or grooves which have steep flanks directed against the jet stream. The wear and tear takes place in such a way that, for the time being, individual small depressions form on the smooth working surface of the new throwing blades, which increasingly take on the one-sided tooth shape.
As the scouring increases, the abrasive accumulates more and more on the steep flanks that have been created, which in turn results in a deeper hollowing out of the steep flank. The above-mentioned fissuring of the work surfaces not only makes it impossible for the abrasive to glide cleanly and thus the centrifugal jet is torn apart in an undesirable manner, but also means that the throwing vanes have to be replaced when only a small part of their mostly high-alloy and therefore expensive material has served its purpose. An attempt was made to increase their service life by using throwing blades, which become thicker towards the circumference of the wheel.
However, this does not allow the centrifugal jet to tear apart after a certain amount of wear and tear, and since throwing blades of this type can only be installed in a certain position, the little worn part on the blasting media inlet side is lost in the event of a necessary change.
Various types of blower wheel are known, but the only difference with regard to the throwing blade attachment is that one type has a wheel disk with throwing blades arranged on the front, and the other group has two spaced-apart wheel disks with throwing blades in between . At. In the first-mentioned embodiment, the throwing blades are either fastened to the wheel shaft by means of screws, or then held in radial, mostly dovetail-shaped grooves on the face of the wheel disks by means of screw-type fastening elements.
These also include designs with symmetrical throwing blades that can be turned 180 after a certain amount of wear. The well-known Sch-leuderr. Wheels with two wheel disks, the throwing vanes are guided on their longitudinal narrow sides in the n. two facing disk surfaces in radially extending grooves, and against a longitudinal displacement caused by centrifugal forces in the radial direction outwards either by means of adjusting screws, pivotable locking elements, eccentrics, spring springs or otherwise secured movable elements.
In such centrifugal wheels, the blade change is accordingly always characterized by a relative movement between surfaces sliding on one another and the loosening and reinsertion of a special fastening element.
In addition, with these types of fastening, the throwing vanes can only be installed in a single position and the centrifugal wheels can only be used for one direction of rotation. In the known designs with adjusting screws and eccentrics as fastening elements, it also often happens that the hardened throwing vanes are exposed to too high a local pressure, which causes them to crack and break prematurely. From operation with the hitherto customary blasting wheels, it is also known that freely swirling blasting media, which up to now could never be completely untied, gradually destroy the exposed parts of the fastening elements, as well as the fine blasting media particles and the remaining particles.
Dust penetrates into all open gaps and within a short time, be it the throwing vanes in their grooves or the movable fastening elements firmly jam. As a result, a blade change is often only possible with great effort and a corresponding expenditure of time. The known centrifugal wheels therefore always have some combination of at least four of the deficiencies listed below.
1. The throwing vanes are fastened by any kind of fastening elements with surfaces that slide on one another; or
2. guided on their longitudinal narrow sides in radial grooves in the wheel disks; or
3. secured against radial displacement outward by any fastening elements with surfaces sliding on one another; or
4. Can only be installed in a single layer.
5. The blower wheel can only be used for one direction of rotation.
The invention aims to eliminate at least the first four of the disadvantages listed above and aims to simplify the design and manufacture of both two-disc and single-disc centrifugal wheels and to increase operational reliability by eliminating the strong cavities and fractures of the throwing blades to make the replacement of the same easier and faster, to increase their service life by better utilization of their material, and to maintain the desired centrifugal jet shape with one and the same throwing blade over a longer period of time. The centrifugal wheel according to the invention is characterized in that the wheel disks or
Wheel disk or the blade carrier and the throwing blades have holding elements as well as anchors and anchor receptacles that fit into one another, which are symmetrical to at least one throwing blade transverse axis and are designed in such a way that the throwing blades are held in their working position when inserted by the holding elements and when the centrifugal wheel is rotating they are held in their working position Hold the acting centrifugal force by itself in such a way that an unwanted relative displacement with respect to the wheel body is prevented, but can be replaced when the centrifugal wheel is stationary without loosening and reinserting special fastening elements, or can be installed again turned around their or at least one of their transverse axes by 180.
The subject matter of the invention is illustrated in the accompanying drawings and the following description of several exemplary embodiments. Show it :
FIG. 1 shows a cross section through a centrifugal wheel with two wheel disks and anchors arranged on the long side of the throwing vane, along the line C-C in FIG. 3.
FIG. 2 shows a cross section through a centrifugal wheel with a wheel disk and anchors arranged on the longitudinal narrow side of the throwing vane according to line D-D of FIG. 4,
3 shows a cross-section through part of the centrifugal wheel along the line A-A of FIG. 1, one throwing shovel being in the view and one being omitted,
FIG. 4 shows a cross section through part of the blower wheel along the line B-B of FIG. 2, with one throwing shovel in the view and one omitted,
FIG. 5 shows a cross section on an enlarged scale through part of the centrifugal wheel along the line E-E in FIG. 1,
6 shows a cross-section on an enlarged scale through part of the centrifugal wheel along the line F-F in FIG. 2,
Fig.
7 shows a cross section through a wheel body with two wheel disks and anchors arranged on the rear side of the throwing vane along the line 1-d of FIG. 9,
FIG. 8 shows a cross section through a wheel body with a wheel disk and anchors arranged on the rear side of the throwing vane along the line 1-1 of FIG. 9,
9 shows a cross section through part of the wheel body along the line G-G in FIG. 7 and H-H in FIG. 8, one throwing vane in the view and one including the vane carrier being omitted,
10 shows a cross section on an enlarged scale through part of the wheel body along the line K-K in FIG. 7,
11 shows a cross-section on an enlarged scale through part of the wheel body along the line L-L in FIG. 8.
At the end of the shaft 1, which is driven to high speed by a power source (not shown), the wheel hub 2 and the pre-accelerator 3 are attached in a known manner. The jet straightening sleeve 4, together with the partially shown inlet pipe 5, is also mounted in a known manner in the impeller housing 6, which is shown in outline. The centrifugal wheel is fastened to the wheel hub with the screws 7.
In FIGS. 1 and 7, the wheel body consists of the rear wheel disks 8 and 8 'and the front wheel disks 9 and 9', which are held at a certain distance by the bolts 10 and the blade carriers 11 and by means of the Screws 12 and 12 'are rigidly connected to one another. In the case of the centrifugal wheels according to FIGS. 2 and 8, the wheel bodies consist only of the rear wheel disks 13 or 13 ', the blade carriers 11' being fastened to the last-mentioned wheel disk with the screws 12 '.
In FIGS. 1 to 6, two embodiments according to the invention are shown in which between the two wheel disks 8 and 9, or on the outer end face of the wheel disk 13, there are expediently an even number of throwing blades 14, or blades arranged radially at a uniform distance from one another 15, which are held and anchored on their longitudinal narrow sides 16 and 17 in the wheel disks. For this purpose, the wheel disks in the throwing blade transverse axes 18 and 19 with z. B. equipped in an elastic sleeve 20 firmly seated holding members 21, which expediently have no surfaces sliding on each other, and press narrow sides into the recesses 22 of the throwing blade.
The throwing vanes 14 and 15 also have anchors 23 and 24 arranged symmetrically to the transverse axis 18 and 19 on their longitudinal narrow sides with expediently wedge-shaped engagement surfaces 25 and 26 which are inserted into the inner anchor receptacles 27 and 28 and the outer anchor mounts 29 or 30 of the wheel disks fit. The throwing shovel working surfaces 31 are provided with ribs 32 on all four longitudinal sides for the radial guidance of the blasting agent. The shape of the throwing vane is symmetrical in the two-disc centrifugal wheel both with respect to the radial longitudinal axis and with respect to the two transverse axes, and in the case of the single-disc impeller with respect to the transverse axis 19.
7 to 11 show two exemplary embodiments according to the invention, in which between the two wheel disks 8 'and 9', or on the outer end face of the wheel disk 13 ', there are radially arranged throwing vane commands 14' which are located on their rear sides 33 in the vane carriers 11, or 11 'are held and anchored. For this purpose, the blade carriers in the throwing blade transverse axes 34 are equipped with the holding members 21, which press into the recesses 22 of the rear sides of the throwing blade.
The throwing blades 14 ′ also have anchors 35 arranged symmetrically to the transverse axis 34 on their rear side, with appropriately wedge-shaped engaging surfaces 36 which fit into the anchor receptacles 37 of the blade carriers, and are with the two longitudinal sides of their working surface 38 for the radial guidance of the blasting agent Borden 39 provided. The armatures and armature receptacles expediently do not extend over the entire blade width and are coordinated with one another in such a way that lateral guidance in the axial direction of the centrifugal wheel is obtained at the same time. The shape of the throwing shovel is symmetrical to the transverse axis 34 in both the two-disc and the single-disc impeller.
With the impellers according to the invention, as the following functional description will express even more clearly, a hitherto unknown simplification of their installation and removal as well as a considerable increase in their service life and thus higher operational reliability are achieved with at the same time perfect anchoring of the throwing blades. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the throwing vanes are inserted for installation in the radial direction to the centrifugal wheel axis and in a slightly inclined position to the radial axis between the wheel disks such that the throwing vane armatures first come to rest in the inner armature receptacles of the wheel disks.
The throwing vane is then pivoted into its radial axis and pulled outward in the radial direction, so that the throwing vane armature also engages in the outer armature receptacles.
The elastic retaining elements snap into the associated recesses on the narrow sides of the throwing vanes and hold them in their working position. The throwing shovel is removed in an equally simple, but reversed manner. For this purpose they are pressed against the wheel center out of the outer armature seat by overcoming the holding element tension force, swiveled out at the wheel circumference and then pulled out of the inner armature seat in the radial direction to the centrifugal wheel axis.
In the embodiment according to FIG. 2, the throwing vanes are installed in such a way that their armature is inserted into the armature receptacles of the wheel disk in the axial direction of the centrifugal wheel, the throwing vanes are pressed against the holding elements in the wheel disk and at the same time displaced against the wheel circumference until the holding element is in the associated recess snaps into place on the narrow side of the throwing shovel, thereby holding it in its working position. To remove the throwing shovel, it is again pushed towards the center of the wheel, overcoming the tensioning force of the holding member, and removed after releasing the anchorages in the axial direction of the centrifugal wheel.
The throwing vanes are installed and removed in the exemplary embodiments according to FIGS. 7 and 8 in basically exactly the same way as just described, with the exception that the throwing vanes must be moved in a tangential direction to the centrifugal wheel axis.
As soon as the centrifugal wheels according to the invention are put into operation, the throwing vanes are pressed with great force against their bearing surfaces by the high centrifugal force acting on them and thanks to the wedge-shaped engagement surfaces of their anchorages. In contrast to the known designs, the centrifugal wheels according to the invention do not have any fastening elements with surfaces sliding on one another and also no continuous radial grooves for guiding the long sides of the throwing shovel, so that these parts cannot jam.
The embodiments according to the invention according to FIGS. 2, 7 and 8 have the advantage that both the holding members and the anchors are completely covered by the throwing blades and therefore cannot be hit and destroyed by any swirling blasting media. The wheel disks of the exemplary embodiments according to FIGS. 7 and 8 also have the advantage that they have completely flat end faces which are easy to manufacture and which do not offer any surfaces to attack the swirling abrasive.
If an already used throwing shovel is to be re-used in the blower wheels according to the invention, in the exemplary embodiment according to FIG. 1 it can be installed either in such a way that the worn work surface is on the back or the more worn part on the wheel circumference is on the less stressed abrasive comes to rest on the inlet side. While in the exemplary embodiment according to FIG. 2 the worn working surface of the throwing shovel always comes to rest on the rear side by turning the same, in the embodiments according to FIGS. 7 and 8 the more heavily worn part of the working surface on the wheel circumference is always against the abrasive Inlet side facing.
With the blasting wheels according to the invention, it is thus possible to place either a new work surface, or at least a still little worn part of the work surface on the highly stressed blasting media discharge side, and thus in contrast to the known designs without increased material expenditure and along the side Guide grooves both to approximately double the lifespan of the throwing vane and to keep the centrifugal jet in the desired shape with one and the same throwing vane over a much longer period of time.
The invention has been described on the basis of centrifugal wheels in which the blasting agent is fed in the center of the wheel and pre-accelerated mechanically. Of course, the concept of the invention can just as well be applied to other types of centrifugal wheels. In the exemplary embodiments, the holding members and armature receptacles are also attached to the wheel bodies and the armatures are attached to the throwing blades. While maintaining the inventive concept, designs with exchanged holding members and anchors are of course also conceivable. Furthermore, in the exemplary embodiments, centrifugal wheels with eight radially arranged throwing blades, the working surfaces of which are flat, are shown.
Designs according to the invention with a smaller or larger number of throwing blades are also possible without further ado. Due to the lack of radial guide grooves on the longitudinal sides of the throwing vane, the invention also enables structurally and technically simple solutions for centrifugal wheels, in which the throwing vanes are inclined forwards or backwards against the radial axis, or even have a curved working surface in the radial direction.