Schleuderrad-Gehäuse Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schleuderrad- Gehäuse zu Schleuderaggregaten, die dazu bestimmt sind, metallische, mineralische oder organische Strahl mittel von vorzugsweise körniger Form auf hohe Ge schwindigkeit zu beschleunigen und gegen Oberflächen zu schleudern, die z. B. gereinigt oder sonstwie be handelt werden sollen.
Bekanntlich müssen die Schleu derräder von solchen Aggregaten an der Strahlkammer- Aussenwand zum Schutz der Umgebung mit einem Gehäuse abgedeckt sein, das gleichzeitig die Innenwand der Strahlkammer vor dem Verschleiss des Schleuder strahles schützt.
Das Arbeitsprinzip derartiger Schleu deraggregate besteht bekanntlich darin, dass das Strahl mittel einem rasch drehenden, mit radialen Wurfschau feln versehenen Schleuderrad möglichst in dessen Zen trum zugeführt, auf den Arbeitsflächen der Wurfschau feln in radialer Richtung nach aussen beschleunigt und dann vermöge seiner Fliehkraft vom Radumfang mit grosser Geschwindigkeit gegen das zu bearbeitende Werkstück geschleudert wird.
Es sind Schleuderrad- Bauformen bekannt, die sich bezüglich Wurfschaufel- Anordnung grundsätzlich dadurch unterscheiden, dass bei der einen Art eine Radscheibe mit stirnseitig ange brachten Wurfschaufeln vorhanden ist und bei der an deren Gruppe zwei in Abstand gehaltene Radscheiben mit dazwischenliegenden Wurfschaufeln bestehen. Fer ner gibt es Schleuderräder, 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 Rad zentrum zugeführt,
dort mittels Pressluft oder auf me chanischem Weg in radialer Richtung nach auswärts vorbeschleunigt und dann den Wurfschaufeln zur weite ren Beschleunigung übergeben wird. Besonders bei der zuletzt erwähnten Art sind Konstruktionen entwickelt worden, die es durch Verwendung einer ortsfesten Strahlrichthülse ermöglichen, den grössten Teil des durchgesetzten Strahlmittels in Form eines fächerartigen Schleuderstrahles und in vorbestimmter Richtung gegen die Werkstücke in der Strahlkammer zu richten.
Trotz- dem war es bis jetzt nicht zu verhindern, dass noch ein kleiner Teil des Strahlmittels vom Schleuderrad in ande ren als der gewünschten Richtung weggeschleudert und mit grosser Geschwindigkeit im Schleuderrad-Gehäuse herumgewirbelt wird.
Man kann dabei feststellen, dass diese frei herumfliegenden Körner besonders bei Schleu derrädern mit hoher Durchsatzleistung und Wurfge schwindigkeit, und insbesondere bei Verwendung harter metallischer und mineralischer Strahlmittel, die Wände des Schleuderrad-Gehäuses von innen her stark ab nutzen und sie bei ungenügender Verschleissfestigkeit auch in kurzer Zeit durchlöchern.
Dadurch wird das Be triebspersonal gefährdet und entstehen Verluste an her ausgeschleudertem Strahlmittel, so dass die Strahlanlage zur Vornahme der entsprechenden und meist langwieri gen Reparaturen unverzüglich stillgelegt werden muss. Aus der Praxis mit derartigen Schleuderaggregaten ist ferner bekannt, dass auch die strahlmittelführenden Zu teilorgane und vor allem die Wurfschaufeln bei Schleu derrädern hoher Leistung und insbesondere bei Ver wendung harter Strahlmittel durch die schleifende Wir kung derselben ebenfalls einem hohen Verschleiss unter worfen sind und daher von Zeit zu Zeit ersetzt wer den müssen.
Es ist deshalb unumgänglich, das Schleuder rad mit einem Gehäuse zu umgeben, das über eine lange Dauer dem Verschleiss durch herumwirbelndes Strahl mittel widersteht, und trotz einer vollständigen Abdich tung nach aussen einen freien Zugang zum leichten und raschen Auswechseln der abgenutzten Schleuderradteile ermöglicht. Es wurden deshalb Schleuderrad-Gehäuse mit Aussenwänden aus einem nicht widerstandsfähigen Werkstoff entwickelt, die auf der Innenseite vollständig mit verschleissfesten Platten ausgekleidet und zwecks Zugang zum Schleuderrad mit einem Deckel versehen sind.
Die bekannten Ausführungen weisen in Richtung der Radachse gesehen einen trapezförmigen Unterteil auf und besitzen, je nachdem, wo die Trennlinie zwi schen Unterteil und Deckel liegt, entweder einen hohen gewölbten oder einen niederen flachen Deckel. Die verschleissfesten Auskleidungen sind zwecks ihres Ein- und Ausbaues in einzelne Teile zerlegt ausgeführt und werden zur Abdichtung und der festen Halterung an ihren Rändern und Stossfugen mit Versatzungen, Aus nahmen, vorspringenden Kanten, Rillen und sonst noch möglichen Fugenformen und Führungen versehen.
Die Betriebserfahrungen mit derartigen Schleuderrad-Ge- häusen zeigen, dass bei einfachen Fugenformen immer wieder kleine Spalte und Ritzen vorhanden sind oder sich während des Betriebes infolge Verzug der Platten bilden, durch die einzelne Strahlmittelkörner hindurch sausen und je nach den örtlichen Verhältnissen die nicht verschleissfeste Aussenwand schon nach wenigen hundert Strahlstunden durchlöchern. Bei Auskleidungen mit kompliziert geformten Stossfugen wird wohl seine bessere Abdichtung erreicht,
die bei Schleuderrädern hoher Leistung je nach Betriebsbedingungen einen störungs freien Betrieb von 2-000-4000 Stunden ermöglichen. Deren Einzelteile lassen sich aber bei einer notwendig gewordenen Reparatur infolge der in die Fugen einge drungenen Strahlmittelkörner und Staubpartikel sowie des allfällig entstandenen Verzuges nur noch mit grosser Mühe und entsprechendem Zeitaufwand ausbauen. Zu dem sind solche Auskleidungen, die üblicherweise aus einem hochlegierten, meist noch thermisch behandelten Sonderguss bestehen, sehr teuer.
Es sind auch Aus führungen bekannt, bei denen wenigstens die quer zur Radachse stehenden Gehäusewände aus dem relativ billigen, noch gut verform- und schweissbaren Mangan hartstahl bestehen, der bei der vorliegenden Verschleiss art sowohl bei feinen als auch bei groben Strahlmitteln und sowohl in Giessereimaschinen als auch bei den in Walzwerken oder andern eisenverarbeitenden Betrieben benutzten Maschinen einen erstaunlich guten Verschleiss widerstand aufweist.
Beobachtungen an derartigen Ma schinen zeigen, dass ein stärkerer Verschleiss an den vier Trapezecken der Querwände und eine besonders hohe Abnutzung an jenen Stellen der oberen und der beiden seitlichen Schutzplatten auf den Gehäuseschmalseiten auftritt, wo die vom Schleuderrad weggeschleuderten Strahlmittelkörner die ebenen Innenflächen unter einem Winkel von etwa 40-50 treffen.
Die stark verschleissen den Stellen befinden sich bei Gehäusen mit gewölbten Deckeln nahezu auf der ganzen Länge des Hauben bogens und bei denjenigen mit flachen Deckeln unge fähr in einem Längsdrittel der drei Trapezseiten. Ein ausgesprochen geringer Verschleiss war in den beiden oberen Ecken der Gehäuseschmalseiten feststellbar, was auf die Abdeckung durch das dort herumwirbelnde Strahlmittel zurückzuführen ist. Weiter konnte fest gestellt werden, dass z.
B. eine 10 mm dicke Mangan hartstahlplatte an den weniger beanspruchten Stellen bei Verwendung eines grobkörnigen Stahlschrotes etwa 13 000 bis 14 000 und bei Verwendung eines feinen Strahlmittels sogar 22 000 bis 24 000 Strahlstunden aus hielt. Infolge der stärkeren Abnutzung auf den Schmal seiten und insbesondere der Durchlöcherung der Au ssenwände hinter den Stossfugen der Auskleidung wurde aber schon nach 2 000 bis 4 000 Stunden eine Reperatur fällig.
Bei der bisher üblichen Ausführungen werden zur Befestigung der Schutzplatten und Gehäusedeckel zudem vorwiegend Schrauben oder andere Befestigungselemente mit aufeinandergleitenden Flächen benutzt. Aus dem Betrieb mit solchen Befestigungsarten ist bekannt, dass die feinen Partikel des Strahlmittels und der darin sonst noch enthaltene Staub in alle offenen Spalten ein dringen und die beweglichen Teile in kurzer Zeit fest ver- klemmen, wodurch Reparaturarbeiten beträchtlich er schwert werden.
Ferner sind bei den bekannten Ausführungen die Lagerung und das Schleuderrad-Gehäuse auf einer ge meinsamen Grundplatte zusammengebaut und die Ge häusewände mit festen Auskleidungen versehen, die in die Strahlkammern hineinragen. Bei grösseren Repara turen am Schleuderrad-Gehäuse muss somit entweder das ganze Aggregat mitsamt dem Antrieb oder min destens auch die Radlagerung von der Maschine de montiert werden.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Nachteile der bestehenden Ausführungen zu beseitigen und bezweckt, die Konstruktion und Herstellung des Schleuderrad- Gehäuses zu vereinfachen, die Betriebssicherheit durch eine bessere Abdichtung und das Ausschalten der vor zeitigen örtlichen Durchlöcherungen der Aussenwände zu steigern, die Kontrolle und den allfälligen Ersatz von abgenutzten Teilen leichter und rascher zu ge stalten und dazu die Lebensdauer des Schleuderrad- Gehäuses durch verbesserte Formgebung und entspre chende Werkstoffwahl zu erhöhen.
Das erfindungsge mässe Schleuderrad-Gehäuse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände sowie der Deckel selbst aus ver schleissfestem Werkstoff bestehen und die zur Rad achse parallelen Schmalseiten zusätzlich mit auswechsel baren Schutzplatten versehen sind, deren Innenflächen in Querschnitten parallel zur Radachse die Form eines nach dem Radzentrum offenen U mit nach aussen gewölbten Stegen haben, die breiter sind als das Schleu derrad und in Schnitten quer zur Radachse zahnförmig sind.
Der Erfindungsgegenstand ist in der beiliegenden Zeichnung und der folgenden Beschreibung in einer bei spielsweisen Ausführungsform dargelegt. Es zeigen: Fig. 1 einen Aufriss eines Schleuderaggregates mit trapezförmigem Schleuderrad-Gehäuse und flachem Deckel und einem Zweischeiben-Schleuderrad, zum Teil in Ansicht und zum Teil im Schnitt, nach der Linie B-B der Fig. 2, Fig. 2 einen Seitenriss des Schleuderaggregates halb in Ansicht und halb im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1.
An der Strahlkammer-Aussenwand 1 ist der Lager bock 2 mit den Schrauben 3 festgeschraubt. Im Lager bock ist in bekannter und daher nicht dargestellter Weise die Welle 4 gelagert, auf der an einem Ende die Riemenscheibe 5 und am andern Ende die Radnabe 6 und der Vorb:eschleuniger 7 in ebenfalls bekannter Art befestigt sind. Die Riemenscheibe wird von einer nicht dargestellten Kraftquelle auf hohe Drehzahl angetrie ben.
Das für die beispielsweise Ausführungsform ge wählte Zweischeiben-Schleuderrad ist von ebenfalls be kannter Konstruktion und besteht im wesentlichen aus den beiden in einem gewissen Abstand gehaltenen Rad scheiben 8 und den dazwischen in gleichmässigen Ab ständen radial angeordneten Wurfschaufeln 9 und wird mittels den Schrauben 10 auf der Radnabe befestigt. Auf der Strahlkammer-Aussenseite ist das Schleuderrad vom Gehäuse 11 umgeben, das aus der lagerseitigen Stirnwand 12, der Stirnwand 13 auf der Strahlmittel- Zuführseite, den beiden parallel zur Radachse liegenden geneigten Schmalseiten 14 und dem Deckel 15 besteht.
Das Schleuderrad-Gehäuse besitzt unten eine zweck mässigerweise mit dem Flansch 16 bündige Auflage fläche 17 und wird unter Zwischenlage einer dünnen, elastischen Dichtung 18 mit den Schrauben 19 von aussen her an der Strahlkammerwand angeschraubt. Auf der Innenseite ist der Schutzkragen 20 mit seinem bis auf die Aussenfläche der Strahlkammerwand hochgezo genen Rand 21 an seinem Flansch 22 mit den Schrau ben 23 befestigt. Erfindungsgemäss bestehen die Seiten wände des Schleuderrad-Gehäuses sowie sein Deckel und der Schutzkragen aus verschleissfestem Werkstoff.
Auf der Aussenseite der Stirnwand 13 befindet sich um die Öffnung 24 ein z. B. aus gewöhnlichem Stahl bestehender und angeschweisster Lagerflansch 25, in dem der Zwischenring 26 aus zweckmässigerweise ge härtetem Stahl zentriert und mit den Schrauben 27 befestigt ist. Im Zwischenring ist die Strahlrichthülse 28 zusammen mit dem Zulaufrohr 29 in bekannter Art schwenkbar gelagert und mittels den Briden 30 und Schrauben 31 festgeklemmt.
Der Strahlmittel-Zu- führtrichter 32 wird am Zulaufrohr mit den Schrauben 33 befestigt. Auf der lagerseitigen Stirnwand befindet sich um die gegenüber der Radnabe etwas grössere Öffnung 34 innenseitig der zweckmässigerweise ringsum geschlossene Schutzring 35 aus verschleissfestem Werk stoff und auf der Aussenseite ein z. B. aus gewöhnlichem Stahl bestehender und angeschweisster Lagerflansch 36. Auf der Aussenseite desselben ist der Dichtungskopf 37 und Dichtungsfuss 38 der z. B. als Labyrinth ausgebil deten Nabendichtung mit den Schrauben 39 befestigt.
Der Dichtungskopf und Fuss haben eine glatte Rück seite 40 und sind in der durch die Wellenachse gehenden Horizontalebene getrennt. Die Bohrungspartie des leicht verschl@esssbaren Lagerflansches 36 ist durch einen zweckmässigerweise gehärteten Zwischenring 41 abge deckt. Der innere Dichtungsring 42 ist als auswechsel barer Schleissteil mit einer Stellschraube 43 auf der Radnabe gehalten. Allfällig in die Dichtungsrille 44 ein dringendes Strahlmittel kann durch die Öffnung 45 in die Strahlkammer zurückrieseln.
Zum Schutz der stark beanspruchten Stellen am Gehäusedeckel und an den beiden geneigten Schmal seiten dienen gemäss Erfindung die zusätzlichen Deckel- Schutzplatten 46 und die beiden Seiten-Schutzplatten 47, deren Innenflächen in Querschnitten parallel zur Radachse die Form eines nach dem Radzentrum hin offenen U mit nach aussen gewölbten Stegen 48 haben, die breiter sind als das Schleuderrad und in Schnitten quer zur Radachse die Zähne 49 aufweisen. Die Deckel- Schutzplatte besitzt auf ihrer Aussenseite den Hand griff 50.
Die Seiten-Schutzplatten sind an ihren beiden Enden mit den Nasen 51 ausgerüstet. Zweckmässiger- weise sind die drei Schutzplatten an beiden Enden mit ebenen Gehrungsfugen 52 versehen und in bezug auf ihre Quer- und Längsmittellinien symmetrisch geformt. Die Schutzplatten stützen sich auf den zweckmässiger weise angeschweissten Anschlägen 53 und den Winkeln 54 aus verschleissfestem Werkstoff ab und werden durch die Spannschrauben 55, deren Gewinde im Gehäuse innern durch eine nicht dargestellte Dichtung abgedeckt sind, zusammengehalten.
Der Gehäusedeckel äst zu seiner Versteifung auf der Innenseite mit den Leisten 56 und davon abstehend am Rand mit den Borden 57 versehen, so dass dazwischen die elastische Dichtung 58 Platz hat. Die Aussenseite des Gehäusedeckels ist mit einem Steg 59 versehen, der an beiden Enden die Kufen 60 mit den kreisförmigen Vertiefungen 61 und in der Mitte den Handgriff 62 aufweist. Auf den äusseren Stirnseiten. des. Schleuderrad-Gehäuses sind in den Lager augen 63 die Spannbügel 64 in ihren Ringösen 65 dreh bar gelagert und mit den Schrauben 66 festgehalten. Die Spannbügel besitzen auf ihren Querstegen zwischen zwei festschraubbaren Stellringen 67 eine drehbare Rolle 68.
Die Lageraugen sind derart angeordnet, dass die Rollen beim Hochschwenken der Spannbügel in einer keil förmig zulaufenden Bahn auf den Kufen auflaufen und nach dem Einschnappen in deren Vertiefungen den Deckel mit grosser Kraft gegen den oberen Rand des Schleuderrad-Gehäuses pressen. Zur Abdichtung der Drehflächen der Ringösen und Rollen sind an deren Stirnflächen z. B. aus Filz bestehende Dichtungsscheiben 69 und 70 eingefügt.
Bei dem erfindungsgemässen Schleuderrad-Gehäuse sind die Aussenwände und der Deckel selbst aus ver schleissfestem Werkstoff gefertigt und nur die hoch beanspruchten Stellen auf den Schmalseiten sowie am Deckel durch auswechselbare Schutzplatten zusätzlich geschützt.
Dank der gewölbten und gezahnten Innen fläche sowie der ebenen Gehrungsfugen können die Schutzplatten im Schleuderrad-Gehäuse ein grosses Sei tenspiel besitzen, so dass sie sich trotz eines einwand freien Schutzes der Fugen zwischen dem Gehäuse und Deckel leicht und rasch ein- und ausbauen lassen. In folge der gewölbten und gezahnten Innenflächen treffen die vom Radumfang weggeschleuderten Strahlmittel- körner zum weitaus grössten Teil in einem flachen Spitzwinkel oder angenähert rechten Winkel auf die Zahnflanken und prallen, ohne die seitlichen Schenkel zu berühren, gegen die Radmitte zurück.
Die Strahl mittelkörner treffen die Schutzplatten nur in einem kleinen Bereich, je nach Drehrichtung des Schleuder rades an einem ihrer beiden Enden unter dem kritischen Einfallwinkel zwischen 40-50 . Durch das in den Tiefen der Verzahnung herumwirbelnde Strahlmittel wird zu dem eine wirksame Abdeckung der Zahnflanken er reicht. Durch die erfindungsgemässe Form der Schutz platten wird deren Verschleiss somit beträchtlich ver mindert.
Dazu besteht die Möglichkeit, die drei Schutz platten nach .einer stärkeren Abnutzung einer ihrer Längshälften um 180, zu wenden, so dass die weniger abgenutzte Stelle an den Ort mit dem verschleissfördern den Auftreffwinkel zu liegen kommt. Die stirnseitigen Gehäusewände vermögen dank ihrer fugenlosen Aus bildung und dem verschleissfesten Werkstoff über lange Zeit dem vorliegenden Verschleiss zu widerstehen.
Mit dem erfindungsgemässen Schleuderrad-Gehäuse wird ge genüber bisherigen Ausführungen trotz der bedeutend einfacheren und leichteren Konstruktion je nach den örtlichen Verhältnissen ,eine sechs- bis zehnmal höhere Lebensdauer erreicht und beträgt bei einer früher für die Auskleidung allein benötigten Wandstärke von 10 bis 12 mm und der Verwendung eines feinkörnigen Stahlschrotes etwa 20 000 bis 25 000 Strahlstunden.
Die Kontrolle und ein allfälliger Ersatz abgenutzter Schleuderradteile und Strahlmittel-Zuteilorgane im Rad zentrum kann bei der erfindungsgemässen Ausführung in bekannter Weise nach Wegnahme des Gehäuse deckels bzw. des Zulaufrohres erfolgen. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Konstruktionen können bei diesen periodischen Kontrollen gleichzeitig auch die Innenwände des Schleuderrad-Gehäuses nachgesehen werden, ohne dass zuerst mühsam die am Gehäuse be festigten Platten der Schutzauskleidung entfernt werden müssen.
Der Gehäusedeckel lässt sich auf einfache Weise nach Ausschwenken der beiden Spannbügel abheben. Zur Entfernung der Schutzplatten werden die Spann schrauben so weit gelockert, dass die Nasen der Seiten- Schutzplatten die Deckel-Schutzplatte freigeben. Nach diesen wenigen, leicht und rasch ausführbaren Bewe gungen lassen sich dank des allseitig grossen Spiels zu erst die Deckel- und dann die Seiten-Schutzplatten in einfacher Weise aus dem Schleuderrad-Gehäuse heraus heben.
Zum Zusammenbau des Schleuderrad-Gehäuses geht man in genau umgekehrter Reihenfolge vor. Zu erst werden die beiden Seiten-Schutzplatten an ihren Platz geschoben und dann die Deckel-Schutzplatte zwi schen den beiden Nasen eingefügt, was dank des all seitig grossen Spiels und den Anschlägen an den Seiten wänden ohne Mühe möglich ist. Dann werden die bei den Spannschrauben an den Gehäuse-Schmalseiten an gezogen.
Dadurch schiebt sich die Deckel-Schutzplatte auf den glatten Gehrungsfugen aufwärts und es entsteht, sobald sie an den Nasen der Seiten-Schutzplatten an stösst, eine einwandfreie Fugendichtung und ein kraft schlüssiger Verband der drei Schutzplatten, so dass sie sich während des Betriebes nicht mehr verschieben können.
Zuletzt wird noch der Deckel aufgesetzt und die beiden Spannbügel hochgeschwenkt, bis die Rollen derselben in die Vertiefungen der Kufen ,einschnappen. Muss einmal das Schleuderrad-Gehäuse zwecks einer Reparatur von der Strahlkammer weggenommen wer den, so braucht nicht, wie bei den bekannten Ausfüh rungen, das ganze Schleuderaggregat demontiert zu wer den.
Man entfernt in diesem Fall zuerst den Kopf der Nabendichtung. Hierauf können durch die halb frei liegende Öffnung der Gehäuse-Stirnwand die Befesti gungsschrauben des Schleuderrades gelöst und dasselbe nach oben oder unten aus dem Gehäuse herausge nommen werden. Nachdem noch die Befestigungsschrau ben des Dichtungsfusses und des Schleuderrad-Gehäuses gelöst sind, kann dieses bei gleichzeitig axialer Ver schiebung von der Strahlkammer abgehoben werden.
Der Aufbau eines Ersatzgehäuses erfolgt in genau um gekehrter Reihenfolge, d. h. das Schleuderrad-Gehäuse wird mit seiner Öffnung in der lagerseitigen Stirnwand in axialer Richtung über die Radnabe geschoben und dann auf der Strahlkammerwand angeschraubt. Hierauf werden das Schleuderrad auf die Radnabe montiert und der Dichtungskopf und Fuss festgeschraubt. Ebenso kann der Schutzkragen von der Strahlkammer her ohne De montage des Schleuderaggregates aus- und eingebaut werden.
Die Erfindung wurde an Hand eines Schleuder aggregates beschrieben, das ein trapezförmiges Gehäuse mit flachem Deckel und ein Zweischeiben-Schleuderrad mit zentraler Strahlmittel-Zuführung und mechanischer Vorbeschleunigung aufweist.
Selbstverständlich lässt sich der Erfindungsgedanke ebenso gut auf andere Arten von Schleuderaggregaten, insbesondere solche mit hau benartigen Deckeln und Einscheiben-Schleuderrädern übertragen. Ferner sind bei der beispielsweisen Aus führungsform die Lagerung und das Schleuderrad-Ge- häuse voneinander getrennt und unmittelbar auf die Aussenwand der Strahlkamrner montiert,
wobei die Sei tenwände des Schleuderrad-Gehäuses nur bis zur Strahl- kammerwand reichen. Unter Wahrung des Erfindungs- gedankens sind auch Ausführungen möglich, bei denen die Lagerung und das Schleuderrad-Gehäuse auf einer gemeinsamen Grundplatte zusammengebaut sind und/ oder die Seitenwände in die Strahlkammer hineinragen.