DE2461105B2 - BLASTING WHEEL - Google Patents
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- DE2461105B2 DE2461105B2 DE19742461105 DE2461105A DE2461105B2 DE 2461105 B2 DE2461105 B2 DE 2461105B2 DE 19742461105 DE19742461105 DE 19742461105 DE 2461105 A DE2461105 A DE 2461105A DE 2461105 B2 DE2461105 B2 DE 2461105B2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlmitteischleuderrad mit einem zentralen mitlaufenden Beschleunigerrad und einem ortsfesten, mit Zuführschlitz versehenen, verstellbaren Reglerkorb, wobei das Schleuderrad aus zwei kegelstumpfförmigen, zueinander weisenden Tragscheiben mit dazwischen radial angeordneten Schaufeln besteht, welche aus einer ebenen, von der Strahlmitteleintrittskante zur Abwurfkante sich zu einem Punkt verjüngenden Mittelfläche bestehen, zwischen der und den Tragscheiben sich entgegen der Drehrichtung nach hinten geneigte Seitenflächen erstrecken.The invention relates to a jet center centrifugal impeller with a central accelerator wheel rotating along with it and a stationary adjustable regulator basket provided with a feed slot, wherein the centrifugal wheel of two frustoconical support disks facing each other with radially arranged between them Shovels, which consist of a flat, from the blasting medium inlet edge to the discharge edge a point tapering center surface exist, between which and the support disks against the Direction of rotation extend rearwardly inclined side surfaces.
Strahlmittelschleuderräder der eingangs genannten Art sind bereits seit langem bekannt, wobei beispielsweise auf US-Patent 23 06 847 verwiesen sei.Blasting agent centrifugal wheels of the type mentioned have been known for a long time, for example reference is made to US Patent 23 06 847.
Bei den üblichen Strahlmittelschleuderrädern verläuft der Strahlmittelstrom praktisch senkrecht zur Drehachse des Schleuderrades, so daß das Strahlmuster des Strahlmittels nicht viel breiter werden kann als die Schaufelbreite. Das schmale Strahlmuster kann eine ungleichmäßige Bearbeitung des Werkstücks bewirken, und zwar beispielsweise dann, wenn ein Werkstück mit einem kanalförmigen Abschnitt bearbeitet wird, wobei eine nicht ausreichende Bearbeitung der Innenoberflächen dieses Werkstücks erfolgen kann. Schließlich kann auch eine ungleichmäßige Bearbeitung an einer sich drehenden ebenen Platte auftreten, weil einige Teile näher am Mittelpunkt der Platte liegen als andere Teile, was unterschiedliche Auftreffwinkel und Durchlaufabstände für das Strahlmittel zur Folge hat.With the usual blasting abrasive wheels, the blasting medium flow is practically perpendicular to the axis of rotation of the impeller, so that the blasting pattern of the abrasive cannot be much wider than that Blade width. The narrow beam pattern can cause uneven machining of the workpiece, for example when a workpiece is machined with a channel-shaped section, wherein insufficient machining of the inner surfaces of this workpiece can occur. Finally can uneven machining on a rotating flat plate also occurs because of some parts are closer to the center of the plate than other parts, resulting in different angles of incidence and passage distances for the abrasive.
In der japanischen Patentanmeldung Sho 49-13 675 e>s (bekanntgemacht am 2. April 1974) ist zur Vermeidung der genannten Nachteile vorgesehen, daß die Schleuderradschaufeln jeweils eine Mittelfläche in der Form eines gleichseitigen Dreiecks und ein Paar dreieckiger, geneigter Flächen aulweisen, von denen jede sich von der Kante des gleichseitigen Dreiecks der Mittelfläche aus seitlich und nach hinten bezüglich der Drehrichtung des Strahlmittelschleuderrads erstrecken. Ein derartiges Strahlmittelschleuderrad erzeugt ein verbreitertes Strahlungsmuster, und zwar in der Richtung parallel zur Drehachse des Schieuderrades.In Japanese patent application Sho 49-13 675 e> s (announced on April 2, 1974) is provided to avoid the disadvantages mentioned that the Impeller blades each have a central surface in the shape of an equilateral triangle and a pair triangular, inclined faces, each of which extends from the edge of the equilateral triangle of the Center surface extending laterally and rearwardly with respect to the direction of rotation of the blasting media centrifugal wheel. Such a blasting medium impeller generates a broadened radiation pattern, in the direction parallel to the axis of rotation of the pusher wheel.
Es wurde aber festgestellt, daß selbst mit einem solchen Strahlmittelschleuderrad eine ungleichmäßige Bereitung nicht vermieden werden kann, weil diejenigen Strahlmittelteilchen, die durch den Mittelteil der Schaufel herausgeschleudert werden, eine merklich unterschiedliche Geschwindigkeit gegenüber denjenigen Teilchen aufweisen, die von den seitlich angeordneten Seitenflächen der Schaufel herausgeschleudertHowever, it has been found that even with such a blasting media impeller, an uneven Preparation cannot be avoided because those blasting media particles that pass through the central part be thrown out by the shovel, a noticeably different speed than that Have particles ejected from the laterally arranged side surfaces of the blade
werden. .will. .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahlmittelschleuderrad der genannten Art derart auszubilden, daß das Strahlmuster erweitert ist, wobei die mit gleichförmiger Verteilung herausgeschleuderten Strahlmittelteilchen im wesentlichen die gleiche Geschwindigkeit aufgeprägt erhalten.The invention is based on the object of providing a blasting agent impeller of the type mentioned to form that the beam pattern is expanded, with those ejected with uniform distribution Blasting media particles are given essentially the same speed imposed.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen.To solve this problem are those in the labeling part of claim 1 specified measures provided.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred refinements of the invention emerge from the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Strahlmittelschleuderrad wird die Menge der nicht wirksam werdenden Strahlmitteiteilchen sehr klein gehalten, und es wird ferner eine übermäßige Abnutzung der Schleuderradschaufeln vermieden und trotzdem eine geringere Bearbeitungszeit erreicht.In the case of the blasting abrasive wheel according to the invention, the amount of the ineffective The abrasive particles are kept very small, and there is also excessive wear on the impeller blades avoided and still achieved a shorter processing time.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben; in der Zeichnung zeigtThe invention is described below with reference to the embodiments shown in the drawing; shows in the drawing
Fig. 1 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung,1 shows a section through an essential part of the blasting device according to the invention,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schleuderradschaufel,2 shows a plan view of a centrifugal wheel vane according to the invention,
F i g. 3 eine Darstellung der Bewegung der Strahlmittelteilchen auf der Strahlmittelschieuderradschaufel,F i g. 3 shows the movement of the abrasive particles on the abrasive spinner blade,
F i g. 4 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaufel, F i g. 4 shows a plan view of a further exemplary embodiment of the shovel;
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie VI-Vl in Fig. 4,F i g. 5 shows a section along the line VI-VI in FIG. 4,
F i g. 6 und 7 Draufsichten von weiteren Ausbildungs formen der Schaufel,F i g. 6 and 7 plan views of further training shape the shovel,
F i g. 8 eine perspektivische Ansicht eines Reglerkorbes (Umlenkvorrichtung) für das erfindungsgemäße Strahlmittelschleuderrad,F i g. 8 a perspective view of a regulator basket (deflection device) for the inventive Blasting abrasive wheel,
Fig.9 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV ir F i g. 8,9 shows a section along the line XIV-XIV ir FIG. 8th,
Fig. 10 und II Darstellungen zur Erläuterung de« Strshlmusters der Strahlmittelteilchen,Fig. 10 and II representations to explain the « Blasting pattern of the abrasive particles,
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine für einen Leistungs test verwendete Schaufel,Fig. 12 is a plan view of a for a power test used shovel,
Fig. 13 eine Draufsicht auf dieselbe Schaufel vor oben,13 shows a plan view of the same shovel from above,
Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIX-XIX ir Fig. 12,14 shows a section along the line XIX-XIX in FIG. 12,
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XX-XX ir Fig. 14,15 shows a section along the line XX-XX in FIG. 14,
Fig. 16 eine das Ergebnis des Leistungstest zeigende Darstellung.16 is a showing the result of the performance test Depiction.
In F i g. 1 ist ein wesentlicher Teil eines erfindungsgemäßen zentrifugalen Strahlmittelscbleuderrades dargestellt. Das Stralilmittelschleuderrüd weist eine ZiifühIn Fig. 1 is an essential part of one according to the invention centrifugal shot blasting wheel shown. The power thrower has a nozzle
rung 1 auf, um ein Strahlmittel, wie beispielsweise Metallschrot, einer daran befestigten zylindrischen Umlenkvorrichtung oder einem Reglerkorb 2 zuzuführen. Der Einlaß der Zuführung 1 ist mit einer (nicht gezeigten) Versorgungsquelle für die Strahlmittelteilchen verbunden, während der Ausgang mit einer öffnung im Reglerkorb 2 in Verbindung steht. Ein Beschleunigerrad 3 und ein Strahlmittelschleuderrad 4 sind einstückig und konzentrisch zueinander *iuf einer Antriebswelle 5 für gemeinsame Drehung angeordnet. Das Beschleunigerrad 3 ist im zylindrischen Reglerkorb 2 untergebracht. Die Antriebswelle 5 für das Beschleunigerrad 3 und Schleuderrad 4 erstreckt sich vom Innenraum den zylindrischen Reglerkorbs 2 aus durch die andere öffnung des Reglerkorbs und steht mit einer (nicht gezeigten) Antriebsquelle in Verbindung. Der Reglerkorb 2, das Beschleunigerrad 3 und das Schleuderrad 4 sind derart angeordnet, daß die Mittellinie des Zylinders des Reglerkorbs 2 mit der gemeinsamen Drehachse von Beschleunigerrad 3 und Schleuderrad 4 zusammenfällt.tion 1 to an abrasive, such as metal shot, an attached cylindrical Feed deflection device or a regulator basket 2. The inlet of feeder 1 is equipped with a (not shown) supply source for the abrasive particles, while the output is connected to a Opening in the controller basket 2 is in communication. An accelerator wheel 3 and a shot blasting wheel 4 are in one piece and concentric to one another * i on one Drive shaft 5 arranged for common rotation. The accelerator wheel 3 is in the cylindrical regulator basket 2 housed. The drive shaft 5 for the accelerator wheel 3 and centrifugal wheel 4 extends from Inside the cylindrical regulator cage 2 through the other opening of the regulator cage and stands with one (not shown) drive source in connection. The controller basket 2, the accelerator wheel 3 and that Centrifugal wheel 4 are arranged such that the center line of the cylinder of the governor basket 2 with the common axis of rotation of accelerator wheel 3 and centrifugal wheel 4 coincides.
Die Strahlmittelteilchen werden über die Zuführung 1 in den Reglerkorb 2 eingespeist. Sodann werden die Teilchen durch das innerhalb des Reglerkorbs 2 untergebrachte Beschleunigerrad 3 in schnelle Bewegung versetzt und durch einen Zuführschlitz 20 in der Umfangswand des Reglerkorbs 2 zum Schleuderrad 4 transportiert und durch diese gegen das Werkstück 6 geschleudert.The abrasive particles are fed into the control cage 2 via the feed 1. Then the Particles in rapid motion by the accelerator wheel 3 accommodated within the controller cage 2 offset and through a feed slot 20 in the peripheral wall of the regulator cage 2 to the centrifugal wheel 4 transported and thrown against the workpiece 6 by this.
Das Strahlmittelschleuderrad 4 weist ein Paar von untertassenartigen (kegelstumpfförmigen) Tragscheiben 11 mit einer Vielzahl dazwischenliegender Schaufeln 12 auf. Eine der Scheiben 11 ist starr an der Antriebswelle 5 befestigt. Der Abstand zwischen den Scheiben 11 wird um so größer je weiter man zum Scheibenumfang hin geht.The shot blasting wheel 4 has a pair of saucer-like (frustoconical) support disks 11 with a plurality of blades 12 in between. One of the discs 11 is rigid on the Drive shaft 5 attached. The distance between the discs 11 becomes greater the further you go to Disk circumference goes.
Die Schaufeln 12 haben die gleiche Form, wobei eine in den F i g. 2 und 3 in Draufsicht bzw. perspektivischer Darstellung gezeigt ist. Die Schaufel 12 besteht aus einer Mittelfläche 13 in Form eines gleichseitigen Dreiecks ( ABQund einem Paar identischer, dreieckiger, geneigter Seitenflächen 14 ( ABD und ACE), welche mit der Mittelfläche 13 an den gleichlangen Kanten Aß bzw. AC verbunden sind. Diese Flächen 13 und 14 haben ebene Oberflächen. Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Mittelfläche 13 in einer die Drehachse des Schleuderrades 4 enthaltenden Ebene liegt, und daß die geneigten Flächen 14 jeweils einen derartigen Winkel mit der Mittelfläche 13 bilden, daß die geneigten oder abfallenden Flächen bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrades nach hinten abfallen. (In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck »nach hinten« bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrades verwendet.) Die Schaufel 12 ist an den Tragscheiben 11 befestigt, und zwar an den seitlichen Kanten ÖDund Cfentgegengesetzt zum Scheitel .4 der entsprechenden geneigten Flächen 14, wobei die Befestigung in der Weise erfolgt, daß die Strahlmitteleintrittskante ßCder Schaufel 12 parallel zur Drehachse / des Schleuderrades liegt, und daß sich der Scheitel A , entgegengesetzt zur Drehachse /bezüglich der Eintritts- l> kante ÖCbefindet.The blades 12 have the same shape, with one shown in FIGS. 2 and 3 are shown in plan and perspective views, respectively. The blade 12 consists of a central surface 13 in the form of an equilateral triangle ( ABQ and a pair of identical, triangular, inclined side surfaces 14 ( ABD and ACE), which are connected to the central surface 13 at the edges Aß and AC of equal length. These surfaces 13 and 14. The invention further provides that the central surface 13 lies in a plane containing the axis of rotation of the centrifugal wheel 4, and that the inclined surfaces 14 each form an angle with the central surface 13 such that the inclined or sloping surfaces with respect to the Direction of rotation of the centrifugal wheel fall backwards. (In the following description the term "backwards" is used to refer to the direction of rotation of the centrifugal wheel.) The blade 12 is attached to the support disks 11, on the side edges ÖD and Cf opposite to the apex .4 of the corresponding inclined surfaces 14, the attachment being carried out in such a way that the blasting media intrittskante ßCder blade 12 parallel to the axis / of the centrifugal wheel, and in that the apex A, the entry l> opposite to the axis of rotation / relative edge ÖCbefindet.
Aus den F i g. 1 bis 3 erkennt man ohne weiteres, dall die Schaufel 12 längs der Axialrichtung am Schlcuderradumfang breiter ist als in der Hadmittc. Genauer ( gesagt ist der Abstand zwischen drn Scheiteln /i und / — die gegenüber den gleichungen Kanten Aßlv.w. Al der geneigten Flächen 14 liegen — größer als die LangeFrom the F i g. 1 to 3 one can easily see that the blade 12 is wider along the axial direction on the Schlcuderrad size than in the Hadmittc. More precisely ( said the distance between the vertices / i and / - which lie opposite the equations edges Aßlv.w. Al of the inclined surfaces 14 - is greater than the length
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40 der Eintritiskante BC. Die geneigten Seitenflächen 14 erstrecken sich in Radialdichtung weiter als dies die Mittelfläche tut, so daß der Abstand R zwischen der Drehachse /und dem Scheitel D oder £ langer ist als der Abstand r zwischen der Achse /und dem Scheitel A (vgl. dazu Fig. 3). 40 of the entrance edge BC. The inclined side surfaces 14 extend in a radial seal further than the central surface does, so that the distance R between the axis of rotation / and the vertex D or £ is longer than the distance r between the axis / and the vertex A (see Fig. 3).
Unter besonderer Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 wird im folgenden die Bewegung der Strahlmittelteilchen auf der Schaufel 12 während der Drehung des Schleuderrades beschrieben.With particular reference to FIGS. 2 and 3 in the following the movement of the abrasive particles described on the blade 12 during the rotation of the centrifugal wheel.
Durch den Zuführschlitz 20 im Reglerkorb 2 werden Sirahlmittekeilchen gleichförmig der Schaufel 12 über die gesamte Länge der Strahlmitteleintrittskante ßCder Mittelfläche 13 zugeführt. Es sei zunächst der Fall eines Strahlmittelteilchens m betrachtet, welches dem mittleren Punkt M der Strahlmitteleintrittskante BC zugeführt wird. Das Teilchen m wird auf der Mittelfläche 13 beschleunigt und läuft entlang der Mittellinie AM. Das Teilchen m verläßt sodann die Mittelfläche 13 am Scheitelpunkt A und wird auf das Werkstück hin geschleudert, und zwar mit einer resultierenden Geschwindigkeit V, die sich aus einer radialen Geschwindigkeitskomponente Vi und einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente V2 zusammensetzt. Die radiale Geschwindigkeitskorr.ponente Vi liegt in der die Mitteifläche 13 enthaltenden Ebene, d. h. in der Richtung, die mit derjenigen der Linie AM zusammenfällt; die erwähnte andere Geschwindigkeitskomponente V2 ist die in der Richtung einer Tangentiallinie am Drehkreis des Schleuderrades liegende Drehgeschwindigkeit. Through the feed slot 20 in the regulator cage 2, Sirahlmittekeilchen are fed uniformly to the blade 12 over the entire length of the blasting medium inlet edge βC of the central surface 13. Let us first consider the case of a blasting medium particle m which is fed to the middle point M of the blasting medium inlet edge BC. The particle m is accelerated on the center surface 13 and runs along the center line AM. The particle m then leaves the central surface 13 at the apex A and is thrown towards the workpiece, with a resulting velocity V, which is composed of a radial velocity component Vi and a tangential velocity component V2. The radial speed component Vi lies in the plane containing the central surface 13, ie in the direction which coincides with that of the line AM ; the other speed component V2 mentioned is the rotational speed lying in the direction of a tangential line on the turning circle of the centrifugal wheel.
Als Nächstes sei ein Strahlmiltelteilchen in' betrachtet, welches der Eintrittskante BC an einem gegenüber dem mittleren Punkt M abweichenden Punkt M' zugeführt wird. Das Teilchen m' gleitet auf der Mitteifläche 13 längs einer Linie A'M' parallel zur Mittellinie AM fort. Da die Schaufel 12 an der Grenzlinie ACbezüglich der Drehrichtung nach hinten umgeknickt ist, verläßt das Teilchen m' infolge seiner Trägheit zeitweise die Oberfläche der Schaufel 12 am Punkt A'. Da jedoch die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufel 12 radial nach außen hin größer wird, landet das Teilchen m' auf der geneigten Fläche 14 an einem Punkt P, der auf der Verlängerung der Linie A'M'liegt. Weil die geneigte Fläche bezüglich der Drehrichtung des Schleuderrades nach hinten hin abfällt, wirkt auf das Teilchen m' nicht nur eine Zentrifugalkraft in Radialrichtung ein, sondern auch eine Kraft, die seitlich und nach hinten bezüglich der Drehrichtung wirkt. Infolgedessen verläßt das Teilchen m'bei seiner Vorwärtsbewegung in Radialrichtung die Mittellinie AM der Schaufel 12 stärker und bildet eine Kurve auf der geneigten Fläche 14.Next, consider a jet mean particle in ' which is supplied to the leading edge BC at a point M' which differs from the central point M. The particle m ' slides on the center surface 13 along a line A'M' parallel to the center line AM . Since the blade 12 is bent backwards with respect to the direction of rotation at the boundary line AC , the particle m ' due to its inertia temporarily leaves the surface of the blade 12 at point A'. However, since the peripheral speed of the blade 12 increases radially outwards, the particle m ' lands on the inclined surface 14 at a point P which lies on the extension of the line A'M'. Because the inclined surface slopes backwards with respect to the direction of rotation of the centrifugal wheel, not only a centrifugal force acts on the particle m ' in the radial direction, but also a force that acts laterally and backwards with respect to the direction of rotation. As a result, the particle m ′ leaves the center line AM of the blade 12 more strongly when it moves forward in the radial direction and forms a curve on the inclined surface 14.
Wenn das Teilchen m' einen Punkt P'auf der freien Kantenlinie AE der geneigten Fläche 14 erreicht, so wird es mit einer resultierenden Geschwindigkeit V weggeschleudert; die eine Geschwindigkeitskomponente Vi' liegt in der die geneigte Fläche 14 enthaltenden Ebene, und eine Geschwindigkeitskomponente Vi' ist die Drehgeschwindigkeit in der Richtung einer Tangenlii'llinie an den Drehkreis des Schleuderrades. Die Ebene des aus den Geschwindigkeitskomponenten vi und vi' gebildeten Vektordiagramms steht also senk recht auf der geneigten Seitenfläche 14.When the particle m 'reaches a point P' on the free edge line AE of the inclined surface 14, it is thrown away with a resulting velocity V; the one speed component Vi 'lies in the plane containing the inclined surface 14, and one speed component Vi' is the speed of rotation in the direction of a tangential line to the turning circle of the centrifugal wheel. The plane of the vector diagram formed from the velocity components vi and vi ′ is therefore perpendicular to the inclined side surface 14.
In gleicher Weise werden diejenigen gleichförmig übe: die gesamte Länge der Strahlmitteleintrittskanti flCdcr Schaufel 12 gelieferten Sirahlmittelteilchen mi der Ausnahme des am Mittelpunkt M angelieferteiIn the same way, those are uniformly over: the entire length of the blasting medium inlet edge flCdcr the blade 12 supplied sir abrasive particles with the exception of that supplied at the center M
Teilchens zu den geneigten Flächen 14 hin orientiert, und zwar in Richtungen, die sich von den den Teilchen ursprünglich aufgeprägten Richtungen unterscheiden, und die Teilchen werden dann gleichförmig über die Länge der freien Kanten AD und AE der geneigten Flächen verteilt, um dann von diesen weggeschleudert zu werden.The particles are oriented towards the inclined surfaces 14 in directions which differ from the directions originally impressed on the particles, and the particles are then uniformly distributed over the length of the free edges AD and AE of the inclined surfaces and then thrown away from them to become.
Der F i g. 3 ist zu entnehmen, daß die gerade von den Punkten auf den freien Kanten AD und AE wegge: schleuderten Strahlmittelteilchen Geschwindigkeitskomponenten in solchen Richtungen aufweisen, die von der Mittellinie AM der Mittelfläche 13 weiter wegführen, so daß die Teilchen von den Abwurfkanten AD und ^divergierend abgestrahlt werden.The F i g. 3 it is apparent that the Wegge straight from the points on the free edges AD and AE: spin shot particles speed components have in such directions that further lead away from the center line M of the central surface 13, so that the particles of the shedding edges AD and ^ divergently be emitted.
Für eine gleichmäßige und wirkungsvolle Bearbei- '5 tung ist es jedoch erwünscht, daß die Geschwindigkeiten Vund K, mit denen die Teilchen mund m'gegen das Werkstück geschleudert werden, zueinander gleich sind. Die vorliegende Erfindung verwirklicht dies aus den folgenden Gründen. Bei der obenerwähnten Schaufel bilden die Geschwindigkeitskomponenten v\' und w' einen stumpfen Winkel miteinander, während die Richtungen der Geschwindigkeitskomponenten vi und Vi einen rechten Winkel zwischeneinander bilden. Zum anderen werden in der Praxis die Größe der Geschwindigkeitskomponente vi und die Größe der Geschwindigkeitskomponente v\' als gleich betrachtet, und zwar im Hinblick auf verschiedene Faktoren, wie beispielsweise die Reibung zwischen den Teilchen und der Oberfläche der Schaufel, der von den Teilchen auf der Schaufel durchlaufenen Länge und der Luftgeschwindigkeit auf der Schaufei. Zudem ist die Größe der Geschwindigkeitskomponente w' größer als diejenige der Geschwindigkeit V2 infolge der Tatsache, daß der Abstand r' zwischen irgendeinem Punkt auf der Abwurfkante/4Doder/4Eder geneigten Flächen 14 und der Drehachse / langer ist als der Abstand r zwischen dem Scheitelpunkt A und der Achse /. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher die Größe der Geschwindigkeit Vund diejenige der Geschwindigkeit A° V'im wesentlichen gleich gemacht werden.For uniform and efficient machining '5 tung however, it is desirable that the speeds V and K, with which the particles are thrown m'gegen bite the workpiece are equal to each other. The present invention accomplishes this for the following reasons. In the above-mentioned blade, the speed components v ' and w' form an obtuse angle with each other, while the directions of the speed components vi and Vi form a right angle between each other. On the other hand, in practice the magnitude of the velocity component vi and the magnitude of the velocity component v \ 'are considered to be the same, namely with regard to various factors, such as the friction between the particles and the surface of the blade caused by the particles on the Blade length traversed and the air speed on the blade. In addition, the magnitude of the speed component w 'is greater than that of the speed V2 due to the fact that the distance r' between any point on the dropping edge / 4D or / 4E of the inclined surfaces 14 and the axis of rotation / is longer than the distance r between the vertex A and the axis /. According to the present invention, therefore, the magnitude of the speed V and that of the speed A ° V 'can be made substantially the same.
Infolgedessen erhält man ein Strahlmuster mit einer gleichförmigen Verteilung der Strahlmittelteilchen, so daß eine ungleichmäßige Bearbeitung des Werkstücks auf wirkungsvolle Weise verhindert wird.As a result, a blasting pattern with a uniform distribution of the abrasive particles is obtained, see above that uneven machining of the workpiece is effectively prevented.
Im folgenden werden erfindungsgemäße Abwandlungen des Schleuderrades unter Bezugnahme auf die Fig.4 und 5 erläutert. Eine in diesen Figuren mit 121 bezeichnete Schaufel ähnelt der Schaufel 12 gemäß den F i g. 2 und 3, allerdings mit der Ausnahme, daß eine jede der geneigten Seitenflächen 141 in der Nähe der Ve-bindung mit der Mittelfläche 131 konvex gekrümmt ist. Genauer ausgedrückt, besitzen die geneigten Flächen 141 konvex abgerundete Oberflächen, die sich längs ihrer Verbindung mit der Mittelfläche 131 erstrecken. Diese konvex gekrümmten Oberflächen besitzen jeweils eine im wesentlichen dreieckige Gestalt, wenn sie von direkt oberhalb betrachtet werden; diese Oberflächen sind in Fig.4 gestrichelt dargestellt. Die Breite einer jeden der konvexen ^ Oberflächen wird allmählich größer, wenn man vom Scheitelpunkt ßoder Cder geneigten Fläche 141 aus zur freien Kante AD oder AE geht, und zwar längs der Grenzlinie AB oder AC zwischen den Flächen 131 und 141.Modifications of the centrifugal wheel according to the invention are explained below with reference to FIGS. A blade designated 121 in these figures is similar to the blade 12 according to FIGS. 2 and 3, with the exception that each of the inclined side surfaces 141 in the vicinity of the connection with the central surface 131 is convexly curved. More specifically, the inclined surfaces 141 have convex rounded surfaces extending along their junction with the central surface 131. These convexly curved surfaces each have a substantially triangular shape when viewed from directly above; these surfaces are shown in dashed lines in FIG. The width of each of the convex surfaces gradually increases as one goes from the apex β or C of the inclined surface 141 to the free edge AD or AE along the boundary line AB or AC between the surfaces 131 and 141.
Infolge der konvexen Oberflächen in der Nachbarschaft der Grenzen zwischen der Mittelfläche 131 und den entsprechenden geneigten Seitenflächen 141 verlassen die Strahlmittelteilchen die Oberfläche der Schaufel 121 selbst dann nicht, wenn sie von der Mittelfläche 131 zur abfallenden Fläche 141 laufen; vielmehr werden die Teilchen dauernd durch die Oberfläche der Schaufel 121 gesteuert, bis sie die Abwurfkante AD oder AE erreichen. Demgemäß verlassen die an etwas gegenüber dem Mittelpunkt M abweichenden Punkten zugeführten Teilchen die Mittelfläche direkt nach außen von der Schaufel, so daß mit Sicherheit gesagt werden kann, daß sämtliche zugeführten Teilchen von den Abwurfkanten der abfallenden Flächen 142 weggeschleudert werden. Infolgedessen zeigt der Strahlvorgang bei Verwendung der Schaufeln 121 keinen Teilchenverlust und es tritt auch kein abnormaler Abrieb der Schaufeloberflächen auf, der — wenn die konvexen Teile nicht vorhanden wären — dadurch bewirkt werden könnte, daß die Teilchen auf den geneigten Flächen landen. Zudem treten auch die in Verbindung mit dem mit Schaufeln 12 ausgestatteten Schleuderrad erwähnten Vorteile bei einem mit Schaufel 121 ausgestatteten Schleuderrad auf.Due to the convex surfaces in the vicinity of the boundaries between the central surface 131 and the corresponding inclined side surfaces 141, the abrasive particles do not leave the surface of the blade 121 even when traveling from the central surface 131 to the sloping surface 141; rather, the particles are continuously controlled by the surface of the scoop 121 until they reach the discharge edge AD or AE . Accordingly, the particles fed in at points slightly deviating from the center M leave the central surface directly to the outside of the shovel, so that it can be said with certainty that all the particles fed in are thrown off the discharge edges of the sloping surfaces 142. As a result, when the blades 121 are used, the blasting process shows no loss of particles and there is also no abnormal abrasion of the blade surfaces which, if the convex parts were not present, could be caused by the particles landing on the inclined surfaces. In addition, the advantages mentioned in connection with the blower wheel equipped with blades 12 also occur in the case of a blower wheel equipped with a blade 121.
In Fig.6 ist eine weitere erfindungsgemäße Abwandlung der Schaufel dargestellt. Eine mit 122 bezeichnete Schaufel ist in ihrer Form nahezu identisch mit der Schaufel 12 der F i g. 2 und 3, allerdings mit der Ausnahme, daß die Abwurfkanten AD und AE der jeweiligen geneigten Flächen 142 so geformt sind, daß sie bogenförmig nach außen ragen.Another modification of the blade according to the invention is shown in FIG. A vane designated 122 is almost identical in shape to vane 12 in FIG. 2 and 3, with the exception that the discharge edges AD and AE of the respective inclined surfaces 142 are shaped so that they protrude outwardly in an arc.
Die auf diese Weise ausgebildeten geneigten Flächen 142 bilden Landezonen für diejenigen Strahlmittelteilchen, die an etwas vom Mittelpunkt M abweichenden Punkten zugeführt wurden und nach Durchgleiten der Mittelfläche 132 diese Fläche verließen. Es wird anders ausgedrückt — auf diese Weise verhindert, daß die nahe dem Mittelpunkt M zugeführten Teilchen direkt von der Mittelfläche weggeschleudert werden, ohne daß sie durch die geneigten Flächen 142 gesteuert werden. Die geneigten Flächen 142 mit den vorragenden Kantenteilen üben daher eine Kontrolle oder Steuerung über nahezu sämtliche zugeführten Strahlmittelteilchen aus und schleudern diese gegen das Werkstück, so daß die Menge von unwirksamen Teilen minimiert wird. Zudem treten auch die im Zusammenhang mit den Schaufeln 12 beschriebenen Vorteile bei den Schaufeln 122 auf, die geneigte Flächen 142 mit herausragenden Kantenteilen aufweisen.The inclined surfaces 142 formed in this way form landing zones for those blasting medium particles which were supplied at points slightly different from the center point M and which left this surface after sliding through the central surface 132. In other words, it prevents the particles supplied near the center M from being thrown directly off the central surface without being controlled by the inclined surfaces 142. The inclined surfaces 142 with the protruding edge portions therefore exert control over almost all of the supplied abrasive particles and fling them against the workpiece, so that the amount of ineffective parts is minimized. In addition, the advantages described in connection with the blades 12 also occur with the blades 122, which have inclined surfaces 142 with protruding edge parts.
F i g. 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung der Schaufel. Eine in dieser Figur mit dem Bezugszeichen 123 bezeichnete Schaufel ist im wesentlichen gleich der Schaufel 12 der F i g. 2 und 3, aber mit der Ausnahme, daß die Grenzlinien AB und AC zwischen der Mittelfläche 133 und den geneigten Seitenflächen 143 gekrümmt nach innen zur Mittelfläche 133 verlaufen. Die Grenzlinien sind — genauer gesagt - derart gekrümmt, daß die Breite der Mittelfläche 133 in der Nähe des Scheitelpunkts A stark vermindert ist.F i g. 7 shows a further embodiment of the blade according to the invention. A vane designated by the reference numeral 123 in this figure is essentially the same as vane 12 in FIG. 2 and 3, but with the exception that the boundary lines AB and AC between the central surface 133 and the inclined side surfaces 143 curve inwardly towards the central surface 133. More precisely, the boundary lines are curved in such a way that the width of the central surface 133 in the vicinity of the vertex A is greatly reduced.
Bei dieser Konstruktion ist der Abstand zwischen demjenigen Teil der Grenzlinie AB oder .4C nahe dem Scheitel A und der Abwurfkante AD oder AE verlängert. Infolgedessen werden dann, wenn diejenigen Strahlmittelteilchen, die an etwas vom Mittelpunkt Λ/ abweichenden Punkten zugeführt werden, die Grenzlinie 4ßoder ACerrcichen, noch eine beträchtliche Länge vorfinden, bevor sie die Abwurfkante AD oder ^Eerreichen. Deshalb werden sie aus der Schaufel 123 nicht direkt durch die Mittelfläche 133 herausgeschleudert, sondern landen auf den geneigten FlachenIn this construction, the distance between that part of the boundary line AB or .4C near the vertex A and the dropping edge AD or AE is extended. As a result, if those blasting media particles which are fed in at points slightly deviating from the center point / reach the boundary line 41 or A, they will still find a considerable length before they reach the discharge edge AD or E. Therefore, they are not thrown out of the shovel 123 directly through the central surface 133, but land on the inclined surfaces
143. Die Flächen 143 können somit nahezu sämtliche Strahlmittelteilchen steuern oder kontrollieren. Die Schaufeln 123 besitzen auch die Vorteile der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Schaufel 12.143. The surfaces 143 can thus steer or control almost all abrasive particles. the Buckets 123 also have the advantages of the one shown in FIGS. Blade 12 shown in FIGS. 2 and 3.
Die obenerwähnten, abgewandelten Schaufeln 121, 122 und 123 sind in der gleichen Weise in dem Strahlmittelschleuderrad angeordnet, wie die Schaufeln 12.The above-mentioned modified blades 121, 122 and 123 are in the same manner in FIG Blasting agent centrifugal wheel arranged like the blades 12.
Es sei bemerkt, daß gemäß der Erfindung die Mittelfläche des Flügels auch in einer Ebene liegen kann, welche die Drehachse des Schleuderrades nicht enthält.It should be noted that, according to the invention, the central surface of the wing can also lie in one plane, which does not contain the axis of rotation of the centrifugal wheel.
Es wurde ein Leistungsversuch unter Verwendung eines Schleuderrades durchgeführt, welches eine Vielzahl von Schaufeln ähnlich den in F i g. 6 gezeigten aufwies. Die für diesen Versuch verwendete Schaufel ist in den Fig. 12 bis 15 dargestellt. Die Abmessungen der Schaufel sind die folgenden: Die Eintrittskante BC ist 60 mm lang; die Höhe der Mittelfläche ABC\s\. 105 mm; der Winkel Θι, der durch die Seitenkanten BD und CE gebildet ist, beträgt 60° bei Betrachtung von oben; der durch die mittlere und die geneigten Flächen gebildete Winkel Θ2 beträgt 33° und 34 Minuten bei Messung gemäß Fig. 15; der Winkel Θ3, der durch die Mittelfläche und die seitliche Seitenkante der abfallenden Fläche gebildet ist, beträgt 32° bei Messung gemäß Fig. 14; der Radius π von der Achse /zum Scheitel A ist 175 mm-, der Radius η von der Achse / zum äußeren Ende der herausragenden Kantenlinie der geneigten Fläche beträgt 193,5 mm.A performance test was conducted using a centrifugal wheel which had a plurality of blades similar to those shown in FIG. 6 shown. The blade used for this experiment is shown in FIGS. 12-15. The dimensions of the blade are as follows: the leading edge BC is 60 mm long; the height of the central area ABC \ s \. 105 mm; the angle Θι, which is formed by the side edges BD and CE , is 60 ° when viewed from above; the angle Θ2 formed by the central and inclined surfaces is 33 ° and 34 minutes when measured according to FIG. 15; the angle Θ3, which is formed by the central surface and the lateral side edge of the sloping surface, is 32 ° when measured according to FIG. 14; the radius π from the axis / to the vertex A is 175 mm-, the radius η from the axis / to the outer end of the protruding edge line of the inclined surface is 193.5 mm.
Das sich ergebende Strahlmuster ist in Fig. 16 dargestellt. Das Muster besaß eine Breite von 60°. Die Vertikalachse in der Darstellung gemäß Fig. 16 stellt die Menge der geschleuderten Teilchen dar, die an verschiedenen Punkten der Oberfläche des Werkstücks auftrafen, wohingegen die Horizontalachse die Aufnahmcpunkte darstellt. Die dicke gekrümmte Linie zeigt, daß die Verteilung der herausgeschleuderten Strahlmittelteilchen über das gesamte Muster hinweg durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Schleuderrades im wesentlichen gleichförmig ist.The resulting beam pattern is in FIG. 16 shown. The pattern had a width of 60 °. The vertical axis in the representation according to FIG. 16 represents represents the amount of particles thrown at different points on the surface of the workpiece met, whereas the horizontal axis represents the recording points. The thick curved line shows that the distribution of the ejected abrasive particles over the entire pattern by the Use of the impeller according to the invention is substantially uniform.
Unter Bezugnahme auf die Fig.8 bis 11 wird eine erfindungsgemäße Strahimiuelumlenkvorrichtung (Reglerkorb) beschrieben, die mit dem Schleuderrad zusammenarbeitet.Referring to Figures 8-11, a Strahimiuelumlenkvorrichtung invention (regulator basket) described with the centrifugal wheel cooperates.
Durch die Verwendung der in den F i g. 3 bis 7 und in den Fig. 12 bis 15 beschriebenen Schaufeln wird der Vorteil erhalten, daß die Breite des Strahlungsmusters größer wird als dies beim Stand der Technik der Fall war. Wenn jedoch diese Schaufeln zusammen mit der bekannten Umlenkvorrichtung (Reglerkorb) verwendet werden, die einen Zuführschlitz besitzt, der entweder quadratisch oder rechteckig ist, und zwar bei Betrachtung von direkt oberhalb, so hat die von den herausgeschleuderten Strahlmittelteilchen bedeckte Fläche die in F i g. Π gezeigte Form. Eine Seite der Fläche ist erweitert und die entgegengesetzte Seite weist eine entsprechende Vertiefung auf. Der Grund dafür besteht darin, daß diejenigen Teilchen, die von den Seitenteilen der Schaufel herausgeschleudert wurden, einen längeren Abstand durchlaufen haben, und zwar ^0 verglichen mit denjenigen Teilchen, die vom Mittelteil der Schaufel herausgeschleudert wurden, wobei ferner die ersten später als die letzteren herausgeschleudert werden. Die vom Mittelteil herausgeschleuderten Teilchen befinden sich im a-a-Abschnitt des Strahlmusters — vergleiche Fig. 10 und 11 — und die von den Seitenteilen herausgeschleuderten Teilchen befinden sich im fc-b-Abschnitt. Mit anderen Worten, das Herausschleudern der Teilchen durch die Seitenteile der Schaufel wird zu einem Zeitpunkt bewirkt, wo sich das Schleuderrad nach dem Herausschleudern vom Mittelteil weiter verdreht hat.By using the in FIGS. 3 to 7 and the blades described in FIGS. 12 to 15, the advantage is obtained that the width of the radiation pattern becomes larger than was the case in the prior art. However, if these blades are used in conjunction with the known deflection device (regulator cage) which has a feed slot which is either square or rectangular when viewed from directly above, the area covered by the ejected abrasive particles has the area shown in FIG. Π shape shown. One side of the surface is expanded and the opposite side has a corresponding depression. The reason for this is that those particles which were ejected from the side parts of the blade, have gone through a longer distance, and although ^ 0 compared with those particles which were ejected from the central part of the blade, wherein further the first later than the latter be thrown out. The particles ejected from the central part are in the aa section of the beam pattern - see FIGS. 10 and 11 - and the particles ejected from the side parts are in the fc-b section. In other words, the particles are thrown out by the side parts of the blade at a point in time when the impeller has rotated further after being thrown out from the central part.
Das obenerwähnte Strahlmuster ist nicht zweckmäßig, weil es manchmal ein ungleichmäßiges Ergebnis bei der Bearbeitung hervorrufen kann. Es sei beispielsweise angenommen, daß ein Werkstück mit einer der Länge L des Strahlmusters gemäß Fig. 11 entsprechenden Breite bearbeitet werden soll, während es in der Richtung senkrecht zur Länge des Strahlmusters, d. h. in der Richtung des Pfeils Y, bewegt wird. Die Werkstückzone, die durch die Fläche Li bedeckt wird, erhält dann die kleinste Menge an Strahlmittelteilchen und die mit der Fläche L· bedeckte Zone erhält die größte Teilchenmenge. Dies hat eine unterschiedliche Bearbeitung der durch die Flächen Li, L· und L· bedeckten Zonen zur Folge.The above-mentioned beam pattern is not practical because it can sometimes produce an uneven result in processing. For example, assume that a workpiece having a width corresponding to the length L of the beam pattern shown in FIG. 11 is to be machined while moving in the direction perpendicular to the length of the beam pattern, that is, in the direction of arrow Y. The workpiece zone which is covered by the area Li then receives the smallest amount of abrasive particles and the zone covered with the area L · receives the greatest amount of particles. This results in different processing of the zones covered by the areas Li, L · and L ·.
In den Fig.8 und 9 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Umlenkvorrichtung (Reglerkorb) dargestellt, die ein reguläres Strahlmuster bei Verwendung zusammen mit den Flügeln gemäß F i g. 2 bis 7 erzeugt.In Figures 8 and 9 is one according to the invention trained deflection device (regulator basket) shown, which a regular beam pattern when using together with the wings according to FIG. 2 to 7 generated.
Die Umlenkvorrichtung 2 weist einen hohlen zylindrischen Körper und einen Zuführschlitz 20 auf, der durch die Umfangswand des Körpers hindurchgeht. Der Zuführschlitz 20 besitzt die Form eines Pfeilendes (Pfeilform) und weist in die Richtung der Drehung des Schleuderrades. Eine Kante AB des Zuführschlitzes 20 wird durch einen Teil der Schnittlinie einer Ebene gebildet, die senkrecht zur Achse /der Umlenkvorrichtung 2 und des Zylinderkörpers der Umlenkvorrichtung verläuft.The turning device 2 has a hollow cylindrical body and a feed slot 20 which passes through the peripheral wall of the body. The feed slot 20 has the shape of an arrow end (arrow shape) and points in the direction of rotation of the centrifugal wheel. An edge AB of the feed slot 20 is formed by part of the line of intersection of a plane which runs perpendicular to the axis / the deflecting device 2 and the cylinder body of the deflecting device.
Eine weitere Kante BC des Zuführschlitzes 20 wird durch einen Teil der Schnittlinie des Zylinderkörpers der Ablenkvorrichtung 2 und einer Ebene gebildet, die unter einem Winkel sowohl die Achse / des Reglerkorbes als auch die Drehrichtung des Beschleunigerrades und Schleuderrades 3 kreuzt. Eine weitere Kante AFist gegenüber der Kante BC mit Abstand und identisch zu dieser parallel dazu angeordnet. Eine Hälfte des Zuführschlitzes wird durch die obenerwähnten Kanten AB, BC und AF gebildet und die andere Hälfte ist symmetrisch bezüglich der ersteren Hälfte bezüglich einer Ebene ausgebildet, die die Punkte Fund Centhält und senkrecht zur Drehachse / liegt. Auf diese Weise wird die andere Hälfte des Zuführschlitzes 20 durch die Kanten ED, DC und EF gebildet, wobei diese Kanten den Kanten AB bzw. BC bzw. AF der ersten Hälfte entsprechen. Die Linien EFA und DCB sind in der Form einer Linie ausgebildet, die so gefaltet ist, daß sie in Drehrichtung des Beschleunigerrades und de« Schleuderrades weist.Another edge BC of the feed slot 20 is formed by part of the line of intersection of the cylinder body of the deflector 2 and a plane which at an angle intersects both the axis / of the regulator cage and the direction of rotation of the accelerator wheel and centrifugal wheel 3. A further edge AF is arranged opposite the edge BC at a distance and identical to this parallel to it. One half of the feed slot is formed by the abovementioned edges AB, BC and AF and the other half is symmetrical with respect to the former half with respect to a plane which contains the points and is perpendicular to the axis of rotation /. In this way, the other half of the feed slot 20 is formed by the edges ED, DC and EF , these edges corresponding to the edges AB, BC and AF of the first half. The lines EFA and DCB are formed in the form of a line which is folded so that it points in the direction of rotation of the accelerator wheel and the centrifugal wheel.
Es sei angenommen, daß der a-a-Abschnitt und dei o-ft-Abschnitt in Fig. 10 einen Winkel β bildet, wen! das Schleuderrad die erfindungsgemäßen Schaufeh aufweist und zusammen mit der bekannten Ablenkvor richtung verwendet wird, die einen Zuführschlitz in de Form eines Quadrats oder Rechtecks aufweist. De Zuführschlitz 20 sollte dann gemäß der Erfindung derai ausgebildet sein, daß die Linie EA und der Punkt Feine Zentralwinkel entsprechend dem Winkel β um di Drehachse / des Reglerkorbes 2 bilden, wie dies i F i g. 9 dargestellt ist. Wenn man dies tut, so kann eir Menge von Strahlmittelteilchen an den Mittelteil df Schaufel zu einer Zeit geliefert werden, wo das mit dei Schleuderrad verbundene Beschleunigerrad um de Winkel β verdreht wurde, nachdem eine Teilchenmenj für die Seitenteile der Schaufel geliefert wurde. AAssume that the aa section and the o-ft section in Fig. 10 form an angle β , wen! the centrifugal wheel has the Schaufeh according to the invention and is used together with the known Ablenkvor direction, which has a feed slot in the shape of a square or rectangle. The feed slot 20 should then be designed according to the invention such that the line EA and the point Feine form central angles corresponding to the angle β around the axis of rotation / of the regulator basket 2, as shown in FIG. 9 is shown. By doing this, a quantity of abrasive particles can be supplied to the central portion of the blade at a time when the accelerator wheel connected to the spinner has been rotated through the angle β after a particle set has been supplied for the side portions of the blade. A.
diese Weise erhält man ein reguläres Strahlmuster durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Ablenkvorrichtung selbst dann, wenn das Schleuderrad zur Darstellung eines erweiterten Strahlungsmusters verwendet wird.in this way a regular beam pattern is obtained by using the deflection device according to the invention even if the spinner is used to display an expanded radiation pattern will.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
Claims (3)
Applications Claiming Priority (8)
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JP5445574 | 1974-05-17 | ||
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JP5445674 | 1974-05-17 | ||
JP5445474 | 1974-05-17 | ||
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JP8228474A JPS5111294A (en) | 1974-07-19 | 1974-07-19 | Kensosochino defurekuta |
JP8228474 | 1974-07-19 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2461105A1 (en) | 1975-12-04 |
CA1006355A (en) | 1977-03-08 |
IT1026449B (en) | 1978-09-20 |
US3921337A (en) | 1975-11-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
Q161 | Has additional application no. |
Ref document number: 2546031 Country of ref document: DE |
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