CH659958A5

CH659958A5 - Schaufelblatteinsatzgarnitur bestehend aus schaufelblatteinsaetzen an schaufelblaettern eines schraubenfoerderers und verfahren zur herstellung desselben.

Info

Publication number: CH659958A5
Application number: CH4242/82A
Authority: CH
Inventors: Edmund C Chulada; David A Nelson
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1987-03-13
Also published as: NL8202782A; JPS5827657A; GB2102704B; US4419090A; JPH02976B2; DE3225242C2; BE894003A; ZA824518B; GB2102704A; CA1194361A; DE3225242A1; DK337382A; FR2510421B1; FR2510421A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaufelblatteinsatzgarnitur gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 3.

Zum Trennen von Festkörpern und Flüssigkeit wurden schon seit einiger Zeit Schraubenförderer benützt. Die Schraubenförderer haben Schaufelblätter, die sich um eine Welle in einem Gehäuse drehen und nur einen geringen Abstand zwischen der Peripherie dieser Schaufelblätter um dem Gehäuse aufweisen. Wenn sich die Schaufelblätter an ihrer Peripherie abnützen, wird der Abstand zum Gehäuse grösser und dadurch wird der Wirkungsgrad der Maschine verkleinert. Ein Verfahren, um die Lebensdauer dieser peripheren Kante der Schaufelblätter zu verlängern, ist im US-Patent 3 764 062 beschrieben. Demgemäss ist ein auswechselbarer Kanteneinsatz vorgesehen, der aus zwei vorgeformten einzelnen Teilen besteht. Ein Teil ist ein gesinterter Wolf-ram-Stahleinsatz. Der andere Teile ist ein schweissbarer Rückhalter, an dem der Einsatz befestigt ist. Die Befestigung des Einsatzes am schweissbaren Rückhalter verlangt grosse Erfahrung infolge der Notwendigkeit, die Schweissarbeit mit geringen Toleranzen durchzuführen.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, bei Schaufelblättern für einen Schraubenförderer eine Arbeitsfläche zu schaffen, für die keine spezialisierte Technologie oder Werkzeuge, spezielle Lehren oder nachfolgendes Schleifen benötigt werden, um den Schraubenförderer einsatzfähig zu machen.

Erfindungsgemäss wird das gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Garnitur ist im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 3 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ausschnittes eines Schraubenförderers,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Schaufelblattes gemäss der Schnittlinie 2—2 in Fig. 1, wobei ein Teil der Einsätze weggebrochen ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht in vergrössertem Massstab durch einen auswechselbaren Einsatz gemäss Fig. 1, und

Fig. 4 eine Frontansicht auf einen Schraubenförderer zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung von auswechselbaren Einsätzen.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Zahlen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Zentrifuge mit einem Gehäuse 10, das einen konzentrisch zur Gehäusewand angeordneten Schraubenförderer 12 aufweist. Der Schraubenförderer 12 wird mit einer um einen geringen Betrag verschiedenen Drehzahl gegenüber derjenigen des Gehäuses 10 rotiert, um als Resultat dieses Unterschiedes in der Drehzahl Festkörper zu fördern. An der äusseren Fläche des Schraubenförderers 12 befinden sich nach aussen abstehende wendeiförmig ausgebildete Schaufelblätter 14.

Die peripheren Kanten der Schaufelblätter stimmen im allgemeinen mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 überein und weisen der gegenüber ein kleines Spiel auf. Die peripheren Partien und die Flanken der Schaufelblätter 14 sind die Arbeitsflächen des Förderers, die mit den Festkörpern, die infolge der Zentrifugalwirkung und der Drehbewegung des Schraubenförderers 12 relativ zum Gehäuse 10 gegen die Festkörperabgabe (nicht dargestellt) bewegt werden.

Wenn die Peripherie der Schaufelblätter 14 abgenützt wird, wird das Spiel zum Gehäuse grösser, und damit wird der Wirkungsgrad der Maschine verkleinert. Um die Lebensdauer der peripheren Kanten und Flanken der Schaufelblätter 14 zu vergrössern, sind mehrere auswechselbare Einsätze 16 auf dem gesamten Umfang der Flanken 18 der Schaufelblätter 14 angeordnet.

Gemäss Fig. 3 weist jeder Einsatz 16 eine radiale Partie 20 und eine axial gerichtete Lippe 22 auf. Wenn die auswechselbaren Einsätze 16 an den Schaufelblättern 14 (siehe Fig. 1) befestigt sind, erstreckt sich eine radiale Fläche 24 des auswechselbaren Einsatzes 16 entlang der Flanke 18 der Schaufelblätter 14. Die Lippen 22 der auswechselbaren Einsätze 16 erstrecken sich über die periphere Kante der Schaufelblätter 14.

Die Fläche 26 der Lippe 22 besteht aus Metall und ist an der Peripherie der Schaufelblätter 14 befestigt. Die Fläche 24 besteht auch aus Metall und ist an der Flanke 18 der Schaufelblätter 14 befestigt. Ein verschleissfestes Material 28 ist radial auf der Arbeitsfläche des auswechselbaren Einsatzes 16 befestigt und wirkt als Arbeitsfläche.

Gemäss Fig. 4 werden die Einsätze aus einem metallischen Ring 30 aus demselben Material wie die Schaufelblätter 14 hergestellt. Gewöhnlich haben die Ringe dieselbe Dik-ke über ihre ganze Breite. Die Arbeitsfläche der Ringe wird dann vorbearbeitet. Die Auswahl des verschleissfesten Materials, das eine harte Oberfläche bildet, wird aufgrund der Abnützung und korrosiven Natur der Mischung und der Kosten ausgelesen. Beispiele solcher Materialien sind: a) eine Legierung auf Kobaltbasis, die zur Hauptsache Chrom, Wolfram, Nickel, Eisen, Kohlenstoff mit Spuren anderer Elemente aufweist; b) eine Legierung auf Nickelbasis, die zur

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Hauptsache Chrom, Bor, Silizium, Eisen und Kohle enthält; c) eine Mischung von bis 60% Wolfram-Stahl-Teilen und dem Rest eine Legierung auf Kobaltbasis oder Nickelbasis, wie oben beschrieben. Das verschleissfeste harte Material 28 wird dann auf der vorbereiteten Oberfläche durch ein Verfahren, wie ein Plasma übertragender automatischer Bogen-schweissprozess oder dgl. abgelagert. Auf diese Weise wird die Verschleissfläche gleichzeitig gebildet und auf dem schweissbaren Trägermaterial befestigt. Die andern Flächen des Rings werden dann auf genaue Dimensionen und Formen, wie in Fig. 3 gezeigt, bearbeitet, so dass ein gleicher Radius und eine gleiche Krümmung, wie die der wendeiförmigen Schaufelblätter 14 des Schraubenförderers 12, bearbeitet. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird der Ring 30 in eine genügende Anzahl Segmente 32 zerschnitten, um eine genügende Ubereinstimmung zwischen der flachen Einsatzwand 24 des resultierenden auswechselbaren Einsatzes 16 mit der gewundenen Schraubenfläche der Flanke 18 des Schraubenblattes 14 herzustellen. Die derart erhaltenen Einsatzsegmente werden dann auf den Schaufelblättern 14 befestigt und ange-schweisst.

Zum Auswechseln der Einsätze am Arbeitsort des Schraubenförderers werden die abgenützten Einsätze von den Schaufelblättern durch Abschleifen der Schweissnaht entfernt, dann die Schaufelblätter entsprechend nachbearbeitet und die neuen Einsätze auf den Schaufelblättern befestigt. Die ortsbestimmende bearbeitete Peripherie der Schaufelblätter wird durch die Lippe 22 der Einsätze 16 geschützt, wodurch neue Einsätze genau innerhalb der erlaubten Toleranzen auf die Schaufelblätter aufgesetzt werden können.

Wie Fig. 2 zeigt, ist jedes Schaufelblatt 14 mit einer Kerbe 32' versehen. Diese Kerben 32' dienen zum genauen Ausrichten von zwei benachbarten Einsätzen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

659 958 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaufelblatteinsatzgarnitur bestehend aus Schaufelblatteinsätzen an Schaufelblättern eines Schraubenförderers in einer Zentrifuge zum Trennen von Festkörpern und Flüssigkeit, welcher Schraubenförderer (12) in ein Zentrifugengehäuse (10) eingebaut ist und die Drehachsen des Schraubenförderers und des Gehäuses auf einer gemeinsamen Achse liegen und die Schaufelblätter (14) wendeiförmig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelblatteinsätze (16) als auswechselbare Verschleissteile auf den gesamten peripheren Kanten der Schaufelblätter (14) befestigt sind und jeder Schaufelblatteinsatz eine einstückig mit ihm verbundene Schicht (28) aus verschleissfestem Material zur Bildung der Arbeitsfläche der Schaufelblätter aufweist.

2. Garnitur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einsatz eine radial zur Drehachse stehende, jeweils an der Flanke des zugehörigen Schaufelblattes (14) anliegende Partie (24) und eine axiale, die Peripherie des Schaufelblattes überdeckende Partie (22) aufweist, von welchen Partien (22,24) wenigstens die axiale Partie (22) aus Metall besteht und am Schaufelblatt befestigt ist, und dass die radiale Partie (24) mit einer radialen metallischen Fläche am Schaufelblatt (14) befestigt ist und mit einer eine radiale Fläche bildenden Schicht (28) aus verschleissfestem Material versehen ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Schaufelblatteinsatz-garnitur nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst ein Ring (30) aus demselben Material wie die Schaufelblätter hergestellt wird, dass auf einer radialen Fläche eine Schicht (28) aus verschleissfestem Material aufgetragen wird, das sich beim Auftragen mit dem Material des Ringes verbindet und eine verschleissfeste Oberfläche auf dem Ring bildet, dass dann der Ring auf genaues Mass bearbeitet und in segmentförmige Teile zerschnitten wird.