EP1380387A1 - Strahleinrichtung - Google Patents

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EP1380387A1
EP1380387A1 EP03014979A EP03014979A EP1380387A1 EP 1380387 A1 EP1380387 A1 EP 1380387A1 EP 03014979 A EP03014979 A EP 03014979A EP 03014979 A EP03014979 A EP 03014979A EP 1380387 A1 EP1380387 A1 EP 1380387A1
Authority
EP
European Patent Office
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guide sleeve
sleeve
centrifugal
centrifugal wheel
blasting
Prior art date
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EP03014979A
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English (en)
French (fr)
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EP1380387B1 (de
EP1380387B9 (de
Inventor
Jennifer Schlick
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Individual
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Publication of EP1380387A1 publication Critical patent/EP1380387A1/de
Publication of EP1380387B1 publication Critical patent/EP1380387B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/06—Impeller wheels; Rotor blades therefor
    • B24C5/068—Transferring the abrasive particles from the feeding means onto the propeller blades, e.g. using central impellers

Definitions

  • the present invention relates to a beam device for machining workpiece surfaces using a granular abrasive, with a rotatable Centrifugal wheel with centrifugal blades, with one that Centrifugal wheel with the exception of an abrasive discharge area surrounding centrifugal wheel housing, with a feed line for the feeding of the abrasive, with a the centrifugal wheel rotating radially inside the Centrifugal blades arranged in centrifugal blades, into which the supply line opens and with several breakthroughs in their scope, through which the blasting media supplied into the gaps between two neighboring centrifugal blades.
  • a beam device of the type mentioned is from the utility model DE-U1 858 683 known. With this beam device the abrasive passes through a feed pipe towards the blasting agent inlet of the blasting device. Immediately before entering the beam device the supply line for the blasting medium opens into a Compressed air supply line. Through the through the compressed air supply line The blasting agent is supplied with compressed air accelerated and by a non-rotating, narrowing Nozzle tube towards the center of the centrifugal wheel promoted. The nozzle pipe ends immediately in front of you with the centrifugal wheel rotating feed wheel, which in its Scope has several openings, the passage of the blasting agent-air mixture in the radial direction serve outside.
  • a sleeve-like Radially outside the nozzle tube and the metering wheel is a sleeve-like at a short distance from it Fixed housing.
  • the sleeve-like housing has approximately congruent with the openings in the Allotment wheel an allotment recess in its extent, by which the blasting agent-air mixture continues radially outwards reaches the area of the rotating centrifugal wheel.
  • the sleeve-like housing has a Ab technologicalaus brieflyung. This discharge opening is in the axial direction offset relative to the centrifugal wheel so that the Discharge recess seen in the axial direction in front of the centrifugal wheel is positioned.
  • the laxative opening then opens in a space between the centrifugal wheel and a housing surrounding the centrifugal wheel is formed.
  • the laxative recess is used here, an excess of to remove the supplied blasting agent-air mixture to blockages the beam device by an excess of to exclude the abrasive supplied.
  • Such one Excess blasting media supplied can be relative here easily occur because the compressed air supplied for a effective promotion of abrasives in the center of the Centrifugal wheel ensures, in order to avoid a lack of abrasive in practice the supply of the abrasive generally preferred to be set a little higher than necessary becomes.
  • This deliberate excess of fed Abrasive is here unless it is excessively large is not harmful because the excess of abrasive, as explained above, harmless through the laxative recess, but also for machining the workpiece surface useless, is dissipated.
  • the object of the present invention is a beam device of the type mentioned create, with a simplified working method a more efficient Use of the abrasive used becomes.
  • a simplification of the beam device according to the invention is achieved primarily by: their operation does not require the supply of compressed air, with which also the provision of production facilities of compressed air at the location where the jet device is used more is needed.
  • By eliminating the compressed air can also appropriate line connections, such as Compressed air hoses, eliminated, which makes the handling of the Beam device is simplified.
  • a particularly effective one Function of the beam device is achieved that through the air inlet opening or openings air into the incoming blasting medium in the guide sleeve initiated and in the center of the beam device with the Abrasive is mixed, making it very light and mixture of air and abrasive that can be conveyed with little resistance will be produced.
  • the throughput can increase Blasting media through the blasting device with constant Drive power can be increased significantly, which also a corresponding increase in processing power, the one with the beam device Workpiece is achievable.
  • the jet device provides the required amount of air with their already existing centrifugal wheel, without the Additional fan or additional requirement Air blades exist, so the construction of the Beam device advantageously remains simple.
  • each air inlet opening has a cross section that is small compared to the cross section of the opening for the abrasive in the circumference of the guide sleeve. In this way a compact design is guaranteed because for the Air inlet openings seen in the axial direction of the guide sleeve only a relatively short section of their length is required becomes.
  • each air inlet opening has a round cross section with rounded front and rear ends.
  • the opening in the circumference of the guide sleeve through which the blasting agent-air mixture in the radial direction Funding from the inside out is preferred provided that this is a window with essentially right-angled corners that is in the circumferential direction the guide sleeve over an angle between about 30 ° and extends 60 °.
  • the throughput can be at the said angle of the blasting agent-air mixture.
  • the centrifugal wheel housing at a distance from an outer housing is surrounded, with the exception of an opening for the Abrasive discharge area of the blast wheel housing closed is, with a gap between Centrifugal wheel housing and outer housing air, preferably from an area next to the blasting agent ejection area, can be guided to the guide sleeve.
  • the Blasting device is advantageous to the blasting agent Air to be mixed from an area close to the blasting agent ejection area deducted, which is advantageous a certain Deduction of generated dust from a workpiece surface material removed. So that becomes a cleaner operation of the beam device in comparison achieved to common facilities.
  • the centrifugal wheel and the distributor sleeve by a motor flanged to the outside of the outer housing are drivable, the motor on an end wall of the outer housing is arranged, the supply line for the abrasive in the opposite, other end wall of the outer housing and the supply line as Tube formed with a tube flange and detachable with the associated end wall is connected.
  • the invention further proposes that the supply line forming tube in an arc between about 30 ° and 60 ° coming into the outer casing from above and pointing substantially in or near the axial direction the starting area of the distributor sleeve ends.
  • Gravity can be exploited, which special conveyors dispensable on the supply line side makes.
  • the end region of the feed line facing the distributor sleeve is formed with a step, an upper Part of the end area shorter and a lower part of the end area is trained longer.
  • the guide sleeve, as well as the distributor sleeve and the Centrifugal blades of the centrifugal wheel in operation Wear is for the purpose of easy interchangeability the guide sleeve provided that this on her supply end on the supply side with a mounting flange is formed, which is detachably connected to the outer housing is.
  • this preferably consists of two interconnected parts, namely one hollow cylindrical sleeve part made of an abrasion-resistant material and from an associated flange part from a less abrasion-resistant, easier to edit material.
  • This is only advantageous for those who actually use the hollow cylindrical sleeve part stressed the abrasion-resistant, much more expensive material used, while for the one not used by the abrasive Part of the guide sleeve a less abrasion-resistant, lighter editable and also cheaper material used becomes.
  • the guide sleeve or possibly at least their sleeve part a sintered metal or ceramic. These materials are particularly resistant to abrasion and therefore particularly good for the heavily used guide sleeve or its hollow cylindrical one Suitable sleeve part.
  • FIG. 1 of the drawing shows a beam device 1 in a cross section running in a vertical plane.
  • the beam device 1 comprises an outer housing 10, the formed by two end walls 11, 12 and a peripheral wall 13 is.
  • a Centrifugal wheel housing 20 Inside the outer housing 10 is a Centrifugal wheel housing 20 arranged, in which a centrifugal wheel 2 is housed.
  • the centrifugal wheel 2 is through only a small part visible on the right in FIG. 1
  • Drive motor 27 via a drive shaft 28 Axis of rotation 29 drivable.
  • the motor 27 is by means of a Motor flange 27 'releasably with the rest of the beam device 1 connected.
  • the centrifugal wheel housing 20 has two end walls 21, 22 and a peripheral wall 23. Downward is the centrifugal wheel housing 20 open and forms an abrasive discharge area there 26. With its lower part, this protrudes Centrifugal wheel housing 20 through an opening 16 in one Base plate 14, which is part of the outer housing 10 forms.
  • the lower part of the beam device 1 forms a guide plate 15, which is congruent in its center with the blasting agent ejection area 26 is open and that of guiding the beam device 1 via a machining workpiece.
  • the centrifugal wheel 2 is interchangeable Centrifugal blades 24 loaded in the radial direction are arranged pointing.
  • the centrifugal wheel also carries 2 in its center a distributor sleeve 25 which in its Scope with one or more openings 25 ' Passage of blasting media is provided. Because of your Connection with the centrifugal wheel 2 rotates the distributor sleeve 25 together with the centrifugal wheel 2 in operation the beam device 1.
  • the Guide sleeve 3 has a flange part 21, by means of which Guide sleeve 3 with the left end wall 11 in FIG Outer housing 10 is detachably connected.
  • the guide sleeve 3 is therefore fixed within the beam device 1 arranged and does not rotate.
  • the guide sleeve 3 has in its wall has an opening 32 which is substantially is the same size as the openings 25 'in the distributor sleeve 25.
  • the guide sleeve 3 in its wall several smaller air inlet openings 33, which is axially offset towards the left end wall 11 are so that they are axially outside the range of motion the centrifugal blades 24 lie.
  • the jet device 1 further comprises a feed line 4 for the abrasive.
  • the feed line 4 has the shape here of a curved pipe socket that comes from above Describes arc of about 60 ° into the device 1.
  • the free end of the feed line 4 is a connecting flange for a feed line not shown here executed from a blasting agent storage container.
  • the inner end 42 of the feed line 4 has a step 43 formed with the end portion 42 in its lower Part longer and shorter in its upper part is. The lower, longer part of the inner end portion 42 the lead 4 protrudes into the interior of the distributor sleeve 25th
  • the blasting agent arrives during operation of the blasting device 1 in the sense of the drawn on the outer connecting flange 40 Arrow through the feed line 4 into the interior of the Distribution sleeve 25, this supply of the abrasive done without the use of compressed air.
  • the blasting agent arrives from the inside of the distributor sleeve 25 through the Openings 25 'and through the opening 32 of the Guide sleeve 3 in the radial direction outwards into the spaces between two neighboring centrifugal blades 24 of the centrifugal wheel 2.
  • the rotating centrifugal wheel 2 accelerates the blasting medium and throws it at high speed Speed through the abrasive discharge area 26 out. Then the abrasive hits one to be processed Workpiece surface, for example around there to carry out a surface cleaning.
  • the rotating centrifugal wheel 2 with its centrifugal blades 24 acts in the illustrated beam device 1 at the same time as a radial compressor.
  • the air from the inside of the centrifugal wheel housing 20 is through the centrifugal blades 24 also accelerated and together with the Blasting media through the blasting agent ejection area 26 promoted outside. This creates in the center of the centrifugal wheel a negative pressure. This ensures that air passes through a gap 17 between the outer housing 10 and the Centrifugal wheel housing 20 from the area below the base plate 14 flows to the center of the beam device 1.
  • the inflowing air first passes through the air inlet openings 33 of the guide sleeve 3 and flows then partly in the gap between the guide sleeve 3 and rotating distributor sleeve 25 and partly inside the distributor sleeve 25. Mixes in both areas the inflowing air with the supplied blasting agent and thus makes the abrasive easier to move.
  • the same drive power of the Centrifugal wheel 2 increases the throughput of abrasive, thereby a corresponding increase in work performance the beam device 1 on a workpiece surface is achieved. None will be advantageous for this Compressed air source and no separate or integrated blower needs what the beam device 1 advantageous just keeps.
  • Figure 2 of the drawing also shows a vertical cross section the guide sleeve 3 as part of the beam device 1 from Figure 1.
  • Figure 2 illustrates the hollow cylindrical Shape of the guide sleeve 3.
  • the guide sleeve 3 consists of two parts, namely a sleeve part 30 and a flange part 31. These two parts 30, 31 are firmly connected to each other by means of a rivet connection.
  • the opening is in the sleeve part 30 32, which has the shape of a relatively large window and positioned relatively close to the right end of the guide sleeve 3 is.
  • the air inlet openings 33 are provided in the sleeve part 30.
  • the air inlet openings 33 are here with a round cross section and with roundings 34 on the inside and formed at the outer end to be as smooth as possible To allow air flow.
  • the division of the guide sleeve in the two parts 30, 31 allows the use of special Materials for the two parts.
  • the sleeve part 30 consists preferably of a particularly wear-resistant Material, for example sintered metal or ceramic, there this sleeve part 30 is heavily used by the blasting agent becomes.
  • the one not used by the blasting agent Flange part 31 can be made from a less abrasion-resistant and to be made more easily editable material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strahleinrichtung (1) mit einem Schleuderrad (2) mit Schleuderschaufeln (24), mit einem das Schleuderrad (2) mit Ausnahme eines Auswurfbereichs (26) umgebenden Schleuderradgehäuse (20), mit einer Zuleitung (4) für ein Strahlmittel und mit einer mit dem Schleuderrad (2) rotierenden, radial innerhalb der Schleuderschaufeln (24) angeordneten Verteilerhülse (25), in die die Zuleitung (4) einmündet und die mit mehreren Durchbrechungen (25') ausgeführt ist, durch die das Strahlmittel zu den Schleuderschaufeln (24) gelangt. Die neue Strahleinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Strahlmittels druckluftlos ist, daß zwischen Verteilerhülse (25) und Schleuderschaufeln (24) eine verdrehfeste Leithülse (3) angeordnet ist, daß die Leithülse (3) mit wenigstens einer Durchbrechung (32) in ihrem Umfang ausgeführt ist, durch die das zugeführte Strahlmittel in die Zwischenräume zwischen benachbarten Schleuderschaufeln (24) gelangt, und daß die Leithülse (3) mit wenigstens einer Lufteinlaßöffnung (33) in ihrem Umfang ausgeführt ist, die in Axialrichtung gesehen außerhalb des Schleuderradgehäuses (20) liegt und durch die bei rotierendem Schleuderrad (2) von außen her Luft in die Leithülse (3) einleitbar und dem Strahlmittel zumischbar ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahleinrichtung für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mittels eines körnigen Strahlmittels, mit einem drehantreibbaren Schleuderrad mit Schleuderschaufeln, mit einem das Schleuderrad mit Ausnahme eines Strahlmittelauswurfbereichs umgebenden Schleuderradgehäuse, mit einer Zuleitung für die Zuführung des Strahlmittels, mit einer mit dem Schleuderrad rotierenden, radial innerhalb der Schleuderschaufeln angeordneten, konzentrischen Verteilerhülse, in die die Zuführleitung einmündet und die mit mehreren Durchbrechungen in ihrem Umfang ausgeführt ist, durch die das zugeführte Strahlmittel in die Zwischenräume zwischen je zwei benachbarten Schleuderschaufeln gelangt.
Eine Strahleinrichtung der genannten Art ist aus dem Gebrauchsmuster DE-U1 858 683 bekannt. Bei dieser Strahleinrichtung gelangt das Strahlmittel durch ein Zuführrohr in Richtung zum Strahlmittel-Eintritt der Strahleinrichtung. Unmittelbar vor dem Eintritt in die Strahleinrichtung mündet die Zuleitung für das Strahlmittel in eine Druckluft-Zuführleitung ein. Durch die durch die Druckluft-Zuleitung zugeführt Druckluft wird das Strahlmittel beschleunigt und durch ein nicht rotierendes, sich verengendes Düsenrohr in Richtung zum Zentrum des Schleuderrades befördert. Das Düsenrohr endet unmittelbar vor einem mit dem Schleuderrad rotierenden Zuteilrad, das in seinem Umfang mehrere Durchbrechungen aufweist, die dem Durchlaß des Strahlmittel-Luft-Gemisches in Radialrichtung nach außen dienen. Radial außerhalb des Düsenrohrs und des Zuteilrades ist mit geringem Abstand davon ein hülsenartiges Gehäuse fest angeordnet. Das hülsenartige Gehäuse besitzt in etwa deckungsgleich mit den Durchbrechungen im Zuteilrad eine Zuteilausnehmung in seinem Umfang, durch die das Strahlmittel-Luft-Gemisch weiter radial nach außen in den Bereich des rotierenden Schleuderrades gelangt. Weiterhin, besitzt das hülsenartige Gehäuse eine Abführausnehmung. Diese Abführausnehmung ist in Axialrichtung relativ zum Schleuderrad so versetzt, daß die Abführausnehmung in Axialrichtung gesehen vor dem Schleuderrad positioniert ist. Die Abführausnehmung mündet dann in einen Zwischenraum, der zwischen dem Schleuderrad und einem das Schleuderrad umgebenden Gehäuse gebildet ist. Die Abführausnehmung dient hier dazu, einen Überschuß von zugeführtem Strahlmittel-Luft-Gemisch abzuführen, um Verstopfungen der Strahleinrichtung durch ein Übermaß von zugeführtem Strahlmittel auszuschließen. Ein solches Übermaß an zugeführtem Strahlmittel kann hier relativ leicht auftreten, da die zugeführte Druckluft für eine wirksame Förderung von Strahlmittel in das Zentrum des Schleuderrades sorgt, wobei zur Vermeidung eines Strahlmittelmangels in der Praxis die Zuführung des Strahlmittels im allgemeinen lieber etwas höher als notwendig eingestellt wird. Dieses bewußte Übermaß an zugeführtem Strahlmittel ist hier, sofern es nicht übermäßig groß ist, nicht schädlich, da der Überschuß an Strahlmittel, wie zuvor erläutert, durch die Abführausnehmung schadlos, allerdings auch für die Bearbeitung der Werkstückoberfläche nutzlos, abgeführt wird.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Strahleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei vereinfachter Arbeitsweise eine effizientere Nutzung des eingesetzten Strahlmittels erreicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Strahleinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
  • daß die Zuführung des Strahlmittels eine druckluftlose Zuführung ist,
  • daß zwischen der Verteilerhülse und dem radial inneren Ende der Schleuderschaufeln eine verdrehfeste Leithülse angeordnet ist,
  • daß die Leithülse mit wenigstens einer Durchbrechung in ihrem Umfang ausgeführt ist, durch die das zugeführte Strahlmittel nach seinem Durchtritt durch die Durchbrechungen in der Verteilerhülse in die Zwischenräume zwischen den je zwei benachbarten Schleuderschaufeln (24) gelangt, und
  • daß die Leithülse weiterhin mit wenigstens einer Lufteinlaßöffnung in ihrem Umfang ausgeführt ist, die in Axialrichtung gesehen außerhalb des Schleuderradgehäuses liegt und durch die bei rotierendem Schleuderrad durch dessen Pumpwirkung Luft von außen her in die Leithülse einleitbar und dem Strahlmittel zumischbar ist.
Eine Vereinfachung der erfindungsgemäßen Strahleinrichtung wird in erster Linie dadurch erreicht, daß sie für ihren Betrieb keine Zuführung von Druckluft benötigt, womit auch die Vorhaltung von Einrichtungen zur Erzeugung von Druckluft am Einsatzort der Strahleinrichtung nicht mehr erforderlich ist. Durch den Wegfall der Druckluft können auch entsprechende Leitungsverbindungen, wie Druckluftschläuche, entfallen, wodurch die Handhabung der Strahleinrichtung vereinfacht wird. Eine besonders wirksame Funktion der Strahleinrichtung wird dadurch erreicht, daß durch die Lufteinlaßöffnung oder -öffnungen in der Leithülse Luft in das zuströmende Strahlmittel eingeleitet und im Zentrum der Strahleinrichtung mit dem Strahlmittel vermischt wird, wodurch ein sehr leicht und widerstandsarm förderbares Gemisch von Luft und Strahlmittel hergestellt wird. Damit kann der Durchsatz an Strahlmittel durch die Strahleinrichtung bei gleichbleibender Antriebsleistung merklich vergrößert werden, wodurch auch eine entsprechende Vergrößerung der Bearbeitungsleistung, die mit der Strahleinrichtung an einem Werkstück erzielbar ist, bewirkt wird. Für die Zuführung der benötigten Menge an Luft sorgt die Strahleinrichtung mit ihrem ohnehin vorhandenen Schleuderrad, ohne daß die Erfordernis eines zusätzlichen Gebläses oder zusätzlicher Luftschaufeln besteht, so daß die Konstruktion der Strahleinrichtung vorteilhaft einfach bleibt.
Um in Umfangsrichtung der Leithülse betrachtet einen gleichmäßigen Zutritt von Luft in das Innere der Leithülse zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, daß in der Leithülse über deren Umfang verteilt mehrere Lufteinlaßöffnungen vorgesehen sind.
In weiterer Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß jede Lufteinlaßöffnung einen Querschnitt aufweist, der klein ist gegenüber dem Querschnitt der Durchbrechung für das Strahlmittel im Umfang der Leithülse. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise gewährleistet, da für die Lufteinlaßöffnungen in Axialrichtung der Leithülse gesehen nur ein relativ kurzer Abschnitt von deren Länge benötigt wird. Dennoch ist gewährleistet, daß Luft ausreichend großer Menge durch die Lufteinlaßöffnungen gelangen kann, da die Luft im Unterschied zu einem körnigen Strahlmittel auch durch eine oder mehrere relativ kleine Öffnungen in einer ausreichenden Menge hindurchströmt, wenn das Schleuderrad, wie üblich, mit einer relativ hohen Drehzahl rotiert, die eine erhebliche Pumpwirkung, also ein entsprechendes Vakuum auf der inneren Seite der Leithülse erzeugt.
Um den Luftwiderstand für die durch die Lufteinlaßöffnungen strömende Luft möglichst klein zu halten, wird vorgeschlagen, daß jede Lufteinlaßöffnung einen runden Querschnitt mit ausgerundetem vorderem und hinterem Ende aufweist.
Für die im Umfang der Leithülse angebrachte Durchbrechung, durch die das Strahlmittel-Luft-Gemisch in Radialrichtung von innen nach außen gefördert wird, ist bevorzugt vorgesehen, daß diese ein Fenster mit im wesentlichen rechtwinkligen Ecken ist, das sich in Umfangsrichtung der Leithülse über einen Winkel zwischen etwa 30° und 60° erstreckt. Durch Veränderung und geeignete Festlegung des genannten Winkels läßt sich die Durchsatzmenge an Strahlmittel-Luft-Gemisch beeinflussen. Durch einen relativ einfachen Austausch der Leithülse gegen eine solche mit einem anderen Winkel des Fensters läßt sich die Charakteristik der Strahleinrichtung in gewünschter Weise und bedarfsgerecht verändern und festlegen.
In weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, daß das Schleuderradgehäuse mit Abstand von einem Außengehäuse umgeben ist, das mit Ausnahme einer Öffnung für den Strahlmittelauswurfbereich des Schleuderradgehäuses geschlossen ist, wobei durch einen Spaltraum zwischen Schleuderradgehäuse und Außengehäuse Luft, vorzugsweise aus einem Bereich neben dem Strahlmittelauswurfbereich, zur Leithülse führbar ist. Bei dieser Ausgestaltung der Strahleinrichtung wird vorteilhaft die dem Strahlmittel zuzumischende Luft aus einem Bereich nahe dem Strahlmittelauswurfbereich abgezogen, wodurch mit Vorteil ein gewisser Abzug von erzeugtem Staub aus von einer Werkstückoberfläche abgetragenem Material erfolgt. Damit wird eine sauberere Arbeitsweise der Strahleinrichtung im Vergleich zu gängigen Einrichtungen erzielt.
Um eine übersichtliche Anordnung der Einzelteile der Strahleinrichtung zu erzielen und um bei Bedarf mit möglichst geringen Demontagearbeiten in das Innere der Strahleinrichtung gelangen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, daß das Schleuderrad und die Verteilerhülse durch einen außen an das Außengehäuse angeflanschten Motor antreibbar sind, wobei der Motor an einer Stirnwand des Außengehäuses angeordnet ist, wobei die Zuleitung für das Strahlmittel in der entgegengesetzten, anderen Stirnwand des Außengehäuses liegt und wobei die Zuleitung als Rohr mit einem Rohrflansch ausgebildet und lösbar mit der zugehörigen Stirnwand verbunden ist.
Weiter schlägt die Erfindung vor, daß das die Zuleitung bildende Rohr in einem Bogen zwischen etwa 30° und 60° gekrümmt von oben kommend in das Außengehäuse verläuft und im wesentlichen in Axialrichtung weisend im oder nahe dem Anfangsbereich der Verteilerhülse endet. Für die Zuführung des Strahlmittels durch die Zuleitung kann so die Schwerkraftwirkung ausgenutzt werden, was besondere Fördereinrichtungen auf der Seite der Zuleitung entbehrlich macht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der der Verteilerhülse zugewandte Endbereich der Zuleitung mit einer Stufe ausgebildet ist, wobei ein oberer Teil des Endbereichs kürzer und ein unterer Teil des Endbereichs länger ausgebildet ist. Mit dieser Ausgestaltung des Endbereichs der Zuleitung wird insbesondere erreicht, daß zugeführtes Strahlmittel nicht in den Spaltbereich zwischen dem Schleuderradgehäuse und dem Außengehäuse fällt, so daß hierdurch möglicherweise entstehende Funktionsstörungen von vornherein ausgeschlossen werden. Gleichzeitig ist aber von der Oberseite des Endbereichs der Zuleitung her der Zutritt von Luft durch die Lufteinlaßöffnungen in der Leithülse problemlos und ungehindert möglich. Auf diese Weise wird schon am Ende der Zuleitung dem Strahlmittel Luft zugeführt, was den Eintritt des Strahlmittels in das Innere der Verteilerhülse erleichtert und flüssiger gestaltet.
Da die Leithülse, ebenso wie die Verteilerhülse und die Schleuderschaufeln des Schleuderrades im Betrieb einem Verschleiß unterliegt, ist zwecks einer einfachen Austauschbarkeit der Leithülse vorgesehen, daß diese an ihrem zuleitungsseitigem Stirnende mit einem Montageflansch ausgebildet ist, der lösbar mit dem Außengehäuse verbunden ist.
Um auch bei einem intensiven Einsatz und bei starker Beaufschlagung durch das Strahlmittel eine gute Standzeit der Leithülse zu erzielen, besteht diese bevorzugt aus zwei miteinander verbundenen Teilen, nämlich aus einem hohlzylindrischen Hülsenteil aus einem abriebfesten Material und aus einem damit verbundenen Flanschteil aus einem weniger abriebfesten, leichter bearbeitbaren Material. Vorteilhaft wird hiermit nur für den tatsächlich von dem Strahlmittel beanspruchten hohlzylindrischen Hülsenteil das abriebfeste, wesentlich teurere Material eingesetzt, während für den vom Strahlmittel nicht beanspruchten Teil der Leithülse ein weniger abriebfestes, leichter bearbeitbares und außerdem preisgünstigeres Material eingesetzt wird.
Schließlich ist noch bevorzugt vorgesehen, daß die Leithülse oder gegebenenfalls zumindest deren Hülsenteil aus einem Sintermetall oder aus Keramik besteht. Diese Materialien sind besonders abriebfest und damit besonders gut für die stark beanspruchte Leithülse oder deren hohlzylindrischen Hülsenteil geeignet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
Figur
1 eine Strahleinrichtung im Vertikalschnitt und
Figur 2
eine Leithülse als Teil der Strahleinrichtung aus Figur 1, ebenfalls im Vertikalschnitt, in vergrößerter Darstellung.
Figur 1 der Zeichnung zeigt eine Strahleinrichtung 1 in einem in einer vertikalen Ebene verlaufenden Querschnitt. Die Strahleinrichtung 1 umfaßt ein Außengehäuse 10, das durch zwei Stirnwände 11, 12 und eine Umfangswand 13 gebildet ist. Im Inneren des Außengehäuses 10 ist ein Schleuderradgehäuse 20 angeordnet, in welchem ein Schleuderrad 2 untergebracht ist. Das Schleuderrad 2 ist durch einen in Figur 1 rechts nur zu einem kleinen Teil sichtbaren Antriebsmotor 27 über eine Antriebswelle 28 um eine Drehachse 29 drehantreibbar. Der Motor 27 ist mittels eines Motorflansches 27' lösbar mit der übrigen Strahleinrichtung 1 verbunden.
Das Schleuderradgehäuse 20 besitzt zwei Stirnwände 21, 22 und eine Umfangswand 23. Nach unten hin ist das Schleuderradgehäuse 20 offen und bildet dort einen Strahlmittelauswurfbereich 26. Mit seinem unteren Teil ragt das Schleuderradgehäuse 20 durch eine Durchbrechung 16 in einer Bodenplatte 14, die einen Teil des Außengehäuses 10 bildet. Den unteren Teil der Strahleinrichtung 1 bildet eine Führungsplatte 15, die in ihrem Zentrum deckungsgleich mit dem Strahlmittelauswurfbereich 26 offen ist und die der Führung der Strahleinrichtung 1 über ein zu bearbeitendes Werkstück dient.
Das Schleuderrad 2 ist, wie üblich, mit auswechselbaren Schleuderschaufeln 24 bestückt, die in Radialrichtung weisend angeordnet sind. Weiterhin trägt das Schleuderrad 2 in seinem Zentrum eine Verteilerhülse 25, die in ihrem Umfang mit einer oder mehreren Durchbrechungen 25' zur Durchleitung von Strahlmittel versehen ist. Aufgrund ihrer Verbindung mit dem Schleuderrad 2 rotiert die Verteilerhülse 25 zusammen mit dem Schleuderrad 2 im Betrieb der Strahleinrichtung 1.
Zwischen dem Außenumfang der Verteilerhülse 25 und dem davon beabstandeten radial inneren Ende 24' der Schleuderschaufeln 24 ist eine Leithülse 3 angeordnet. Die Leithülse 3 besitzt einen Flanschteil 21, mittels dem die Leithülse 3 mit der in Figur 1 linken Stirnwand 11 des Außengehäuses 10 lösbar verbunden ist. Die Leithülse 3 ist also feststehend innerhalb der Strahleinrichtung 1 angeordnet und rotiert nicht. Die Leithülse 3 besitzt in ihrer Wandung eine Durchbrechung 32, die von im wesentlichen gleicher Größe ist wie die Durchbrechungen 25' in der Verteilerhülse 25. Weiterhin besitzt die Leithülse 3 in ihrer Wandung mehrere kleinere Lufteinlaßöffnungen 33, die axial in Richtung zur linken Stirnwand 11 hin versetzt sind, so daß sie axial außerhalb des Bewegungsbereiches der Schleuderschaufeln 24 liegen.
Weiterhin umfaßt die Strahleinrichtung 1 eine Zuleitung 4 für das Strahlmittel. Die Zuleitung 4 hat hier die Form eines gekrümmten Rohrstutzens, der von oben kommend einen Bogen von etwa 60° in die Einrichtung 1 hinein beschreibt. Das freie Ende der Zuleitung 4 ist als Anschlußflansch für eine hier nicht eingezeichnete Zuführleitung aus einem Strahlmittelvorratsbehälter ausgeführt. Das innere Ende 42 der Zuleitung 4 ist mit einer Stufe 43 ausgebildet, wobei der Endbereich 42 in seinem unteren Teil länger und in seinem oberen Teil kürzer ausgeführt ist. Der untere, längere Teil des inneren Endbereichs 42 der Zuleitung 4 ragt dabei in das Innere der Verteilerhülse 25.
Im Betrieb der Strahleinrichtung 1 gelangt das Strahlmittel im Sinne des am äußeren Anschlußflansch 40 eingezeichneten Pfeils durch die Zuleitung 4 in das Innere der Verteilerhülse 25, wobei diese Zufuhr des Strahlmittels ohne Einsatz von Druckluft erfolgt. Das Strahlmittel gelangt aus dem Inneren der Verteilerhülse 25 durch deren Durchbrechungen 25' und durch die Durchbrechung 32 der Leithülse 3 in Radialrichtung nach außen in die Zwischenräume zwischen jeweils zwei benachbarten Schleuderschaufeln 24 des Schleuderrades 2. Das rotierende Schleuderrad 2 beschleunigt das Strahlmittel und wirft es mit hoher Geschwindigkeit durch den Strahlmittelauswurfbereich 26 aus. Danach trifft das Strahlmittel dann auf eine zu bearbeitende Werkstückoberfläche, beispielsweise um dort eine Oberflächenreinigung vorzunehmen.
Das rotierende Schleuderrad 2 mit seinen Schleuderschaufeln 24 wirkt bei der dargestellten-Strahleinrichtung 1 gleichzeitig als Radialverdichter. Die Luft aus dem Inneren des Schleuderradgehäuses 20 wird durch die Schleuderschaufeln 24 ebenfalls beschleunigt und zusammen mit dem Strahlmittel durch den Strahlmittelauswurfbereich 26 nach außen gefördert. Dabei entsteht im Zentrum des Schleuderrades ein Unterdruck. Dieser sorgt dafür, daß Luft durch einen Spaltraum 17 zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Schleuderradgehäuse 20 aus dem Bereich unterhalb der Bodenplatte 14 zum Zentrum der Strahleinrichtung 1 strömt. Dort tritt die zuströmende Luft zunächst durch die Lufteinlaßöffnungen 33 der Leithülse 3 hindurch und strömt dann zum Teil in den Spaltraum zwischen Leithülse 3 und rotierender Verteilerhülse 25 und zum Teil in das Innere der Verteilerhülse 25. In beiden Bereichen mischt sich die zuströmende Luft mit dem zugeführten Strahlmittel und sorgt so für eine leichtere Beweglichkeit des Strahlmittels. Hierdurch wird bei gleicher Antriebsleistung des Schleuderrades 2 der Durchsatz an Strahlmittel vergröβert, wodurch eine entsprechende Vergrößerung der Arbeitsleistung der Strahleinrichtung 1 an einer Werkstückoberfläche erzielt wird. Vorteilhaft wird dafür keine Druckluftquelle und kein separates oder integriertes Gebläse benötigt, was die Strahleinrichtung 1 vorteilhaft einfach hält.
Figur 2 der Zeichnung zeigt ebenfalls im vertikalen Querschnitt die Leithülse 3 als Teil der Strahleinrichtung 1 aus Figur 1. Figur 2 verdeutlicht die hohlzylindrische Form der Leithülse 3. Weiterhin zeigt die Figur 2, daß bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Leithülse 3 aus zwei Teilen besteht, nämlich einem Hülsenteil 30 und einem Flanschteil 31. Diese beiden Teile 30, 31 sind mittels einer Nietverbindung miteinander fest verbunden. Im Hülsenteil 30 befindet sich die Durchbrechung 32, die die Form eines relativ großen Fensters hat und die relativ nahe am rechten Stirnende der Leithülse 3 positioniert ist. In Richtung zum Flanschteil 31 hin sind in dem Hülsenteil 30 die Lufteinlaßöffnungen 33 angebracht. Die Lufteinlaßöffnungen 33 sind hier mit einem runden Querschnitt sowie mit Abrundungen 34 am inneren und am äußeren Ende ausgebildet, um eine möglichst glatte Luftströmung zu erlauben. Die Zweiteilung der Leithülse in die zwei Teil 30, 31 erlaubt den Einsatz von speziellen Materialien für die beiden Teile. Der Hülsenteil 30 besteht vorzugsweise aus einem besonders verschleißfesten Material, beispielsweise Sintermetall oder Keramik, da dieser Hülsenteil 30 stark von dem Strahlmittel beansprucht wird. Der nicht von dem Strahlmittel beanspruchte Flanschteil 31 kann aus einem weniger abriebfesten und dafür leichter bearbeitbaren Material hergestellt sein.

Claims (12)

  1. Strahleinrichtung (1) für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mittels eines körnigen Strahlmittels, mit einem drehantreibbaren Schleuderrad (2) mit Schleuderschaufeln (24), mit einem das Schleuderrad (2) mit Ausnahme eines Strahlmittelauswurfbereichs (26) umgebenden Schleuderradgehäuse (20), mit einer Zuleitung (4) für eine druckluftlose Zuführung des Strahlmittels, mit einer mit dem Schleuderrad (2) rotierenden, radial innerhalb der Schleuderschaufeln (24) angeordneten, konzentrischen Verteilerhülse (25), in die die Zuführleitung (4) einmündet und die mit mehreren Durchbrechungen (25') in ihrem Umfang ausgeführt ist, durch die das zugeführte Strahlmittel in die Zwischenräume zwischen je zwei benachbarten Schleuderschaufeln (24) gelangt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen der Verteilerhülse (25) und dem radial inneren Ende (24') der Schleuderschaufeln (24) eine verdrehfeste Leithülse (3) angeordnet ist,
    daß die Leithülse (3) mit wenigstens einer Durchbrechung (32) in ihrem Umfang ausgeführt ist, durch die das zugeführte Strahlmittel nach seinem Durchtritt durch die Durchbrechungen (25') in der Verteilerhülse (25) in die Zwischenräume zwischen den je zwei benachbarten Schleuderschaufeln (24) gelangt, und
    daß die Leithülse (3) weiterhin mit wenigstens einer Lufteinlaßöffnung (33) in ihrem Umfang ausgeführt ist, die in Axialrichtung gesehen außerhalb des Schleuderradgehäuses (20) liegt und durch die bei rotierendem Schleuderrad (2) durch dessen Pumpwirkung Luft von außen her in die Leithülse (3) einleitbar und dem Strahlmittel zumischbar ist.
  2. Strahleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leithülse (3) über deren Umfang verteilt mehrere Lufteinlaßöffnungen (33) vorgesehen sind.
  3. Strahleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lufteinlaßöffnung (33) einen Querschnitt aufweist, der klein ist gegenüber dem Querschnitt der Durchbrechung (32) für das Strahlmittel im Umfang der Leithülse (3).
  4. Strahleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lufteinlaßöffnung (33) einen runden Querschnitt mit ausgerundetem vorderen und hinteren Ende (34) aufweist.
  5. Strahleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (32) im Umfang der Leithülse (3) ein Fenster mit im wesentlichen rechtwinkligen Ecken ist, das sich in Umfangsrichtung der Leithülse (3) über einen Winkel zwischen etwa 30° und 60° erstreckt.
  6. Strahleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleuderradgehäuse (20) mit Abstand von einem Außengehäuse (10) umgeben ist, das mit Ausnahme einer Öffnung (16) für den Strahlmittelauswurfbereich (26) des Schleuderradgehäuses (20) geschlossen ist, wobei durch einen Spaltraum (17) zwischen Schleuderradgehäuse (20) und Außengehäuse (10) Luft, vorzugsweise aus einem Bereich neben dem Strahlmittelauswurfbereich (26), zur Leithülse (3) führbar ist.
  7. Strahleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleuderrad (2) und die Verteilerhülse (25) durch einen außen an das Außengehäuse (10) angeflanschten Motor (27) antreibbar sind, wobei der Motor (27) an einer Stirnwand (12) des Außengehäuses (10) angeordnet ist, wobei die Zuleitung (4) in der entgegengesetzten, anderen Stirnwand (11) des Außengehäuses (10) liegt und wobei die Zuleitung (4) als Rohr mit einem Rohrflansch (41) ausgebildet und lösbar mit der zugehörigen Stirnwand (11) verbunden ist.
  8. Strahleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zuleitung (4) bildende Rohr in einem Bogen zwischen etwa 30 ° und 60°gekrümmt von oben kommend in das Außengehäuse (10) verläuft und im wesentlichen in Axialrichtung weisend im oder nahe dem Anfangsbereich der Verteilerhülse (25) endet.
  9. Strahleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der der Verteilerhülse (25) zugewandte Endbereich (42) der Zuleitung (4) mit einer Stufe (43) ausgebildet ist, wobei ein oberer Teil des Endbereichs (42) kürzer und ein unterer Teil des Endbereichs (42) länger ausgebildet ist.
  10. Strahleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leithülse (3) an ihrem zuleitungsseitigen Stirnende mit einem Montageflansch (31) ausgebildet ist, der lösbar mit dem Außengehäuse (10) verbunden ist.
  11. Strahleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leithülse (3) aus zwei miteinander verbundenen Teilen (30, 31) besteht, nämlich aus einem hohlzylindrischen Hülsenteil (30) aus einem abriebfesten Material und aus einem damit verbundenen Flanschteil (31) aus einem weniger abriebfesten, leichter bearbeitbaren Material.
  12. Strahleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leithülse (3) oder gegebenenfalls zumindest deren Hülsenteil (30) aus einem Sintermetall oder aus Keramik besteht.
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