EP1384554B1 - Sand blasting device - Google Patents
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- EP1384554B1 EP1384554B1 EP20030014905 EP03014905A EP1384554B1 EP 1384554 B1 EP1384554 B1 EP 1384554B1 EP 20030014905 EP20030014905 EP 20030014905 EP 03014905 A EP03014905 A EP 03014905A EP 1384554 B1 EP1384554 B1 EP 1384554B1
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- EP
- European Patent Office
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- abrasive
- blasting device
- blast wheel
- drive motor
- mixing chamber
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Classifications
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- 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 blasting device for the machining of workpiece surfaces by means of a granular blasting medium, with a drivable, rotatable about a rotation axis impeller with centrifugal blades, with a blast wheel surrounding Bluderradgephasepuruse with a Strahlstoffausschö réelle, with a Strahlstoffzu admir for the supply of the blasting agent, with a front the blast wheel in the region of a blasting medium-air mixing chamber in the blasting medium supply line opening compressed air supply line and with a subsequent to the mixing chamber.
- Introductory channel for the blasting agent-air mixture the inner end of which lies radially inwardly of the centrifugal blades inside the impeller and points in the radial direction of the impeller, wherein the compressed air in a direction substantially in the direction of.
- Introductory channel facing direction is blown into the mixing chamber and wherein the lying in the interior of the bladder housing part of the introduction channel has such a curvature up to its free end, that the free end in the radial direction of the centrifugal blades ends pointing immediately before the radially inner edge.
- a jet device of the type mentioned is known from US-A-6,126,516.
- the longitudinal direction of the blasting medium-air mixing chamber is substantially coaxial with the axis of rotation of the blasting wheel.
- the blasting medium feed line emanates coming from above at an oblique angle in the mixing chamber.
- the compressed air supply line also runs approximately coaxially to the axis of rotation of the centrifugal wheel and coincides in its longitudinal direction with the longitudinal direction of the mixing chamber.
- a deflecting body is arranged, within which the blasting agent-air mixture generated in the mixing chamber undergoes a deflection of about 90 °.
- the blasting medium-air mixture initially moving in a direction parallel to the axis of rotation of the blast wheel is deflected by 90 ° and transferred in the radial direction of the blast wheel into the intermediate spaces between the latter's centrifugal blades.
- a disadvantage is considered in this known jet device that takes place in the center of the impeller within the deflecting there arranged a sharp deflection of the blasting agent-air mixture with a small radius of curvature.
- the surface of the deflecting body in particular on the outer side of the deflection curve, is subjected to high stress and is severely worn during operation of the blasting device. Therefore, it is necessary here to use a particularly hard material for the deflection body to achieve at least sufficient service life.
- the production of the deflecting body is made more expensive by high material costs and high processing costs, which noticeably affects the overall costs of the blasting device.
- US-A-2 632 980 shows a wet jet device.
- a mixture of a liquid, such as water, and blasting agent from a sump forming part of the device is transported by means of a screw conveyor in a feed pump.
- the feed pump leads the mixture to a blast wheel.
- the promotion of the mixture of liquid and blasting agent by means of the pump is described in the form of a suspension. It is emphasized that the pump promotes the suspension slowly, the speed must only be so high that the blasting agent particles remain dynamically suspended in the liquid. This is in Liquids at a much slower rate than air because liquids have much higher densities than air.
- An advantage of the low conveying speed expressly mentioned in this document is a low wear of the pump and, although not expressly mentioned, of course also the subsequent line for the supply of the suspension to the blast wheel. Only in the blast wheel, the suspension is brought to a high speed.
- the problem of wear in the introduction channel for introducing the suspension into the impeller is not discussed here, because regardless of the shape and the course of the introduction channel in the vicinity of the impeller only a small amount of wear occurs, since the suspension of liquid and blasting medium flows slowly , An air flow for the fluidization of the blasting agent and for its promotion by the introduction channel into the impeller is not used here.
- the document DE 685 138 C shows a jet device in which the blasting agent is fed by suction against the force of gravity from bottom to top of the blast wheel.
- the introduction of the blasting medium into the blast wheel also takes place here with a sharp deflection of about 90 ° in a manifold at the end of the introduction channel.
- This sharp deflection leads to wear, but this is not so dramatic here, because the abrasive is only sucked.
- the flow velocity of the air is therefore limited and, in particular, significantly lower than the flow velocity of blowing air emerging from one or more nozzles.
- a guide of the blasting agent in a different manner than from the bottom up is not technically possible with this jet device, because otherwise very easy the introduction channel Blasting agent would fill up and thus would be clogged, causing the device loses its functionality.
- the task is to provide a jet device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages listed and in particular a highly stressed deflecting in the center of the impeller is no longer needed, in which the centrifugal blades of the impeller uniform with the blasting agent Air mixture are applied and which is operable without external compressed air supply.
- the desired and advantageous for the promotion of the blasting agent-air mixture fluidization of the mixture is achieved in the jet device according to the invention with high reliability and good effect, so that a high and uniform abrasive flow rate and thus high performance of the jet device are guaranteed. Since only a flat curvature in the region of the introduction channel is traversed during the supply of the blasting agent-air mixture in the interstices between the centrifugal blades, the centrifugal forces on the blasting agent particles hardly affect here, whereby the desired uniform loading of the centrifugal blades with the blasting agent and thus the desired uniform spray pattern can be achieved on a workpiece to be machined.
- jet device is completely independent of an external compressed air supply, because the compressed air supply is integrated into the jet device.
- the existing for the drive of the blast wheel drive motor is at the same time for the drive of the compressor wheel of the air compressor used.
- the jet device requires only a single drive motor.
- a first embodiment of the jet device is further provided that an output shaft of the drive motor at a first end of the drive motor led out of this and with the impeller, which is arranged in front of the first end of the drive motor, and that the same or a second output shaft of the drive motor at a second end face of the drive motor led out of this and connected to the compressor wheel of the air compressor, which is arranged in front of the second front end of the drive motor.
- An alternative embodiment in this respect provides that the air compressor is mounted transversely to the axis of rotation of the drive motor offset to the rest of the jet device and that the compressor of the air compressor is rotatably driven via a transmission gear from the drive motor.
- This embodiment of the jet device has the particular advantage that the air compressor can be operated with a different speed from the speed of the centrifugal wheel. In particular, hereby the possibility is created to drive the compressor wheel of the air compressor at a higher speed than the spinner.
- the mentioned transmission gear is preferably a belt transmission or a gear transmission.
- the belt transmission has the advantage of a simple construction and a largely maintenance-free.
- the gear transmission has the special advantage that higher ratios can be achieved within a given space.
- the drive motor of the jet device is preferably an electric motor, preferably with variable speed.
- the jet device then requires only an electrical energy supply for its drive motor, for example 220 or 380 V AC from a public supply network.
- an electrical energy supply for its drive motor for example 220 or 380 V AC from a public supply network.
- At least one adjustable member is provided on the air compressor and / or in the course of the compressed air line for influencing the pressure and / or amount of the compressed air introduced into the mixing chamber.
- the longitudinal direction of the part of the introduction channel leading into the blower wheel housing forms an angle ⁇ between about 30 and 60 ° relative to the axis of rotation of the blower wheel.
- the mixture then only has to be deflected by the remaining angle, which remains up to 90 °, until the blasting medium / air mixture is transferred to the blast wheel.
- the maximum size of the angle ⁇ is technically limited by the free diameter in the center of the impeller between the radially inner edges of the centrifugal blades and the diameter of the introduction channel, which must not be less than a certain minimum.
- the jet device seen in the direction of the axis of rotation of the impeller of the introduction channel in an angular range of ⁇ 45 ° to the vertical direction upwards or obliquely upwards.
- a certain angle within the specified angular range of the area is determined in the circumferential direction of the impeller, within which the transfer of the blasting medium-air mixture takes place in the spaces between the centrifugal blades. In this way it can then be determined over which circumferential angle range the blasting agent-air mixture is accelerated within the impeller before the blasting medium is ejected.
- the beam effect and the spray pattern can be adapted to different requirements of different applications.
- the introduction channel is connected by means of a releasable flange connection with the blower wheel housing or with a surrounding outer housing of the jet device.
- the releasable flange provides the opportunity to exchange the introduction channel for another introduction channel with another angular position or the same insertion channel in another angular position again with the rest of Strahlhle direction connect to. In this way, at least a graded change of said angle is possible.
- the flange is designed as a rotatable and fixable in desired rotational positions flange. In this way, a virtually continuous adjustment of the desired angle and its definition is possible.
- the angle can be individually adjusted depending on the application to always achieve the best possible beam result.
- a further embodiment of the jet device according to the invention is characterized in that at least one nozzle built into a wall of the mixing chamber is provided for blowing the compressed air into the mixing chamber.
- a particularly high exit velocity of the compressed air is achieved, which causes a particularly intensive fluidization of the blasting agent by generating the jet center-air mixture.
- the nozzle is preferably easy to replace in the event of damage or wear.
- the invention proposes further that the axial position of the nozzle in the wall of the mixing chamber and / or the Ausblaschal the nozzle is adjustable relative to the longitudinal direction of the introduction channel and fixable in desired positions.
- Another measure for influencing the function and effect of the jet device according to the invention consists in providing at least one adjustable element for influencing the quantity of the blasting medium introduced into the mixing chamber per unit of time in the blasting agent feed line for supplying the blasting medium to the mixing chamber.
- the first exemplary embodiment of a blasting device 1 shown here has a blast wheel 2, which is rotatably mounted about an axis of rotation 24 in the interior of a blast wheel housing 22.
- the blower wheel housing 22 is surrounded by an outer housing 10.
- the outer housing 10 comprises a base plate 11, two left and right of the blast wheel 2 and the Bluderradgephaseuse 22 lying end walls 12, 12 'and a peripheral wall thirteenth
- a blasting medium supply line 3 is arranged, which here has the shape of an upwardly open pipe socket.
- the blasting medium supply line 3 forming pipe socket may be followed by another supply line or a storage hopper or an allocation device for the supplied blasting agent, as is customary in relevant jet devices.
- the blasting medium feed line 3 merges into a blasting medium / air mixing chamber 30. This mixing chamber is located substantially below the axis of rotation 24 approximately at half the height of the radius of the centrifugal wheel 2.
- a nozzle 4 which serves for blowing compressed air into the mixing chamber 30.
- the mixing chamber 30 is adjoined by an introduction channel 31, through which the blasting medium-air mixture produced by means of the compressed air can be guided obliquely from bottom to top into the center of the impeller 2.
- the mixing chamber 30 is well below the axis of rotation 24 of the impeller 2 and accordingly runs the Introductory channel 31 of the mixing chamber 30 obliquely upward into the interior of the outer housing 10, the Lüfterradgepuruses 22 and the impeller 2 itself.
- the upper end portion 31 'of the insertion channel 31 lies inside the impeller 2.
- the impeller 2 is made of a flat base disk 20th and a plurality of radially extending centrifugal blades 21 formed thereon.
- the upper end region 31 'of the introduction channel 31 ends immediately in front of the radially inner edges 21' of the centrifugal blades 21 and points there in the radial direction of the centrifugal wheel 2.
- a blasting medium for example small steel or glass balls
- a blasting medium feed line 3 Compressed air is blown into the mixing chamber 30 through the nozzle 4, which results in a fluidization of the blasting agent through the formation of a blasting medium-air mixture.
- This blast media-air mixture is conveyed by the compressed air from the nozzle 4 through the introduction channel 31 obliquely upward.
- the introduction channel 31 forms with the axis of rotation 24 of the centrifugal wheel 2 in the present example an angle ⁇ of about 45 °.
- the introduction channel 31 In the inside of the impeller 2 lying end portion 31 'of the introduction channel 31 is a gentle deflection of the blasting agent-air mixture by about 45 °, so that ultimately the blasting agent-air mixture in the radial direction in the spaces between the centrifugal blades 21 of the impeller. 2 transgresses.
- the blasting agent By rotation of the impeller 2, the blasting agent is accelerated in the circumferential direction of the impeller 2 and ejected by a downwardly pointing blasting media ejection opening 23 on a not shown here, to be machined by blasting workpiece.
- the insertion channel 31 is supported in the left end wall 12 of the outer housing 10 by means of a flange 32.
- This flange 32 is designed as a rotatable and fixable in desired rotational positions flange. In this way, the direction of the introduction channel 31 can be adjusted relative to the vertical direction. This adjustment is later illustrated and described with reference to FIG 2.
- an electric motor 5 which is connected by means of a flange 51 with the outer housing 10, here the right end wall 12 '.
- a driven out to the left from the drive motor 5 output shaft 52 is rotationally connected to the impeller 2, here with the base disk 20, connected.
- the exemplary embodiment of the jet device 1 shown in FIG. 1 comprises an air compressor 6.
- This air compressor 6 is flanged onto the end face of the drive motor 5 opposite the blower wheel 2.
- a second flange 55 is provided at this point.
- the drive of a rotatably mounted in the air compressor 6, not visible here compressor wheel via a second output shaft 56 which is led out to the right out of the drive motor 5 and there is rotationally connected to the compressor wheel of the air compressor 6.
- the drive motor 5 which is preferably a variable speed electric motor, both at the same speed and both the impeller 2 and the air compressor 6 at.
- An output 64 of the air compressor 6 is connected via a compressed air line shown here only as a dotted line with a compressed air supply line 40, which in turn is connected to the nozzle 4.
- a compressed air supply line 40 which in turn is connected to the nozzle 4.
- FIG. 2 of the drawing shows the blasting device 1 from FIG. 1 in an end view according to the viewing direction II in FIG. 1.
- the blasting medium feed line 3 can be seen with the mixing chamber 30 adjoining it downwards.
- the nozzle 4 with its compressed air supply line 40 is not shown here for reasons of clarity.
- the introduction channel 31 extends upwards and into the interior of the outer housing 10.
- the introduction channel 31 is, as mentioned above, by means of a rotatable flange connection 32 which can be fixed in desired rotational positions with the end wall 12 of the outer housing 10 facing the observer connected. This makes it possible to adjust the insertion channel 31 in an angular range of about ⁇ 45 ° to the vertical direction 33.
- the two extreme rotational positions are additionally illustrated by dashed lines in FIG.
- the particles of the blasting agent arrive in different positions in the blast wheel 2, depending on the respectively set rotational position of the introduction channel 31 relative to the vertical direction 33. Accordingly, the circumferential angle over which the blasting medium is accelerated by the blast wheel 2 also differs large. It is this Circumferential angle the greater, the more the introduction channel 31 is rotated counterclockwise to the left, and the smaller, the more the introduction channel 31 is rotated clockwise to the right.
- the discharge of the blasting agent takes place downwards through the blasting agent ejection opening 23 recessed there in the base plate 11.
- the coverable blasting area on the surface of a workpiece, not shown here, is illustrated by a bundle of dashed blasting arrows.
- FIG. 3 of the drawing shows a side view of two possible modifications of the jet device 1 according to FIG. 1.
- blast wheel 2 outer housing 10, blasting medium supply line 3, blasting medium-air mixing chamber 30, nozzle 4, compressed air supply line 40 and drive motor 5 corresponds to the previously described exemplary embodiment according to FIG. 1 in the blasting device 1 according to FIG.
- the air compressor 6 is no longer located at the right front end of the drive motor 5, but at two deviating, optionally possible positions.
- a first position in which the air compressor 6 can alternatively be arranged is above the left side of the drive motor 5, as shown there in dashed lines.
- the drive of the air compressor 6 belonging, not visible compressor wheel takes place here via a transmission gear 65, which is a belt transmission with two V-belts.
- the output shaft 52 of the drive motor 5, which is connected to the spinner 2 has Here, in addition, one or more pulleys, which form the transmission gear 65 together with a second pulley rotationally connected to the fan and guided on the pulleys V-belt.
- the air compressor 6 may be arranged over the right half of the drive motor 5, as there is also indicated in dashed lines.
- the drive of the fan wheel of the air compressor 6 takes place here in the illustrated example also via a trained as a belt transmission transmission gear 65th
- the output 64 of the air compressor 6 is again connected via a compressed air line 41 to the compressed air supply line 40 and the nozzle 4. Due to the transmission gear 65 while the air compressor 6, more precisely, the fan wheel can be driven at a speed that differs from the speed of the centrifugal 2. In this way, a sufficient amount and a sufficiently high pressure of the compressed air for the generation of the blasting medium-air mixture in the mixing chamber 30 are in this case a sufficient amount and a sufficiently high drive pressure of the fan wheel at a speed greater than the speed of the impeller Made available, so that an external compressed air supply is not necessary.
- the jet device 1 in its embodiments according to FIG. 3 also comes with a single drive motor 5.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahleinrichtung für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mittels eines körnigen Strahlmittels, mit einem antreibbaren, um eine Drehachse drehbaren Schleuderrad mit Schleuderschaufeln, mit einem das Schleuderrad umgebenden Schleuderradgehäuse mit einer Strahlmittelauswurföffnung, mit einer Strahlmittelzuleitung für die Zuführung des Strahlmittels, mit einer vor dem Schleuderrad im Bereich einer Strahlmittel-Luft-Mischkammer in die Strahlmittelzuleitung einmündenden Druckluftzuleitung und mit einem an die Mischkammer anschließenden. Einführungskanal für das Strahlmittel-Luft-Gemisch, dessen inneres Ende im Inneren des Schleuderrades radial innen von dessen Schleuderschaufeln liegt und in Radialrichtung des Schleuderrades weist, wobei die Druckluft in einer im wesentlichen in Richtung des. Einführungskanals weisenden Richtung in die Mischkammer einblasbar ist und wobei der im Inneren des Schleuderradgehäuses liegende Teil des Einführungskanals bis zu seinem freien Ende eine solche Krümmung aufweist, daß das freie Ende in Radialrichtung der Schleuderschaufeln weisend unmittelbar vor deren radial innerer Kante endet.The present invention relates to a blasting device for the machining of workpiece surfaces by means of a granular blasting medium, with a drivable, rotatable about a rotation axis impeller with centrifugal blades, with a blast wheel surrounding Bluderradgehäuse with a Strahlmittelauswurföffnung, with a Strahlmittelzuleitung for the supply of the blasting agent, with a front the blast wheel in the region of a blasting medium-air mixing chamber in the blasting medium supply line opening compressed air supply line and with a subsequent to the mixing chamber. Introductory channel for the blasting agent-air mixture, the inner end of which lies radially inwardly of the centrifugal blades inside the impeller and points in the radial direction of the impeller, wherein the compressed air in a direction substantially in the direction of. Introductory channel facing direction is blown into the mixing chamber and wherein the lying in the interior of the bladder housing part of the introduction channel has such a curvature up to its free end, that the free end in the radial direction of the centrifugal blades ends pointing immediately before the radially inner edge.
Eine Strahleinrichtung der genannten Art ist aus der US-A-6 126 516 bekannt. Bei dieser bekannten Strahleinrichtung verläuft die Längsrichtung der Strahlmittel-Luft-Mischkammer im wesentlichen koaxial zur Drehachse des Schleuderrades. Die Strahlmittelzuleitung mündet von oben kommend unter einem schrägen Winkel in die Mischkammer ein. Die Druckluftzuleitung verläuft ebenfalls annähernd koaxial zur Drehachse des Schleuderrades und stimmt in ihrer Längsrichtung mit der Längsrichtung der Mischkammer überein. Im Zentrum des Schleuderrades ist ein Umlenkkörper angeordnet, innerhalb welchem das in der Mischkammer erzeugte Strahlmittel-Luft-Gemisch eine Umlenkung um etwa 90° erfährt. Hierdurch wird das aus der Mischkammer zunächst sich in eine Richtung parallel zur Drehachse des Schleuderrades bewegende Strahlmittel-Luft-Gemisch um 90° umgelenkt und in Radialrichtung des Schleuderrades in die Zwischenräume zwischen dessen Schleuderschaufeln übergeleitet.A jet device of the type mentioned is known from US-A-6,126,516. In this known jet device the longitudinal direction of the blasting medium-air mixing chamber is substantially coaxial with the axis of rotation of the blasting wheel. The blasting medium feed line emanates coming from above at an oblique angle in the mixing chamber. The compressed air supply line also runs approximately coaxially to the axis of rotation of the centrifugal wheel and coincides in its longitudinal direction with the longitudinal direction of the mixing chamber. In the center of the impeller, a deflecting body is arranged, within which the blasting agent-air mixture generated in the mixing chamber undergoes a deflection of about 90 °. As a result, the blasting medium-air mixture initially moving in a direction parallel to the axis of rotation of the blast wheel is deflected by 90 ° and transferred in the radial direction of the blast wheel into the intermediate spaces between the latter's centrifugal blades.
Als nachteilig wird bei dieser bekannten Strahleinrichtung angesehen, daß im Zentrum des Schleuderrades innerhalb des dort angeordneten Umlenkkörpers eine scharfe Umlenkung des Strahlmittel-Luft-Gemisches mit einem kleinen Kurvenradius erfolgt. Durch diese scharfe Umlenkung wird die Oberfläche des Umlenkkörpers, insbesondere auf der äußeren Seite der Umlenkkurve, stark beansprucht und im laufenden Betrieb der Strahleinrichtung stark abgenutzt. Deshalb ist es hier erforderlich, zur Erzielung zumindest ausreichender Standzeiten ein besonders hartes Material für den Umlenkkörper zu verwenden. Demzufolge wird die Herstellung des Umlenkkörpers durch hohe Materialkosten und hohe Bearbeitungskosten verteuert, was auf die Gesamtkosten der Strahleinrichtung merklich durchschlägt. Außerdem ist als nachteilig festzustellen, daß bei der bekannten Strahleinrichtung nur eine kurze Mischstrecke von der Luftdüse bis zum freien Ende des Einführungskanals vorliegt. Dies kann leicht zu einem inhomogenen Luft-Strahlmittel-Gemisch und damit zu ungleichmäßigen Bearbeitungsergebnissen führen. Zudem besteht ein weiterer Nachteil der bekannten Strahleinrichtung darin, daß durch den Umlenkkörper das Strahlmittel-Luft-Gemisch in Axialrichtung des Schleuderrades gesehen nicht gleichmäßig verteilt wird. Vielmehr kommt es dazu, daß ein größerer Anteil des Strahlmittels in Axialrichtung des Schleuderrades gesehen in dessen Bereich gelangt, der von der Strahlmittelzuführung abgewandt liegt. Dieser Effekt wird durch die bei der scharfen Umlenkung des Strahlmittel-Luft-Gemisches wirkenden starken Zentrifugalkräfte hervorgerufen, die insbesondere die schwereren Strahlmittelpartikel in Richtung zum Kurvenäußeren der Umlenkung bewegen. Hierdurch wird ein ungleichmäßiges Strahlbild auf dem zu bearbeitenden Werkstück verursacht, was nicht erwünscht ist. Außerdem werden die Schleuderschaufeln in Axialrichtung des Schleuderrades gesehen ungleichmäßig beansprucht und entsprechend ungleichmäßig verschlissen, so daß hier keine optimale Standzeit der Schleuderschaufeln erreicht wird. Schließlich ist noch als Nachteil anzuführen, daß die bekannte Strahleinrichtung eine externe Druckluftversorgung für ihren Betrieb benötigt.A disadvantage is considered in this known jet device that takes place in the center of the impeller within the deflecting there arranged a sharp deflection of the blasting agent-air mixture with a small radius of curvature. As a result of this sharp deflection, the surface of the deflecting body, in particular on the outer side of the deflection curve, is subjected to high stress and is severely worn during operation of the blasting device. Therefore, it is necessary here to use a particularly hard material for the deflection body to achieve at least sufficient service life. As a result, the production of the deflecting body is made more expensive by high material costs and high processing costs, which noticeably affects the overall costs of the blasting device. It should also be noted as a disadvantage that in the known jet device is present only a short mixing distance from the air nozzle to the free end of the introduction channel. This can easily become an inhomogeneous one Air-blasting agent mixture and thus lead to uneven processing results. In addition, there is a further disadvantage of the known jet device is that seen through the deflecting the blasting agent-air mixture in the axial direction of the impeller is not evenly distributed. Rather, it happens that a larger proportion of the blasting agent seen in the axial direction of the impeller enters its region which is remote from the blasting agent supply. This effect is caused by the strong centrifugal forces acting on the sharp deflection of the blasting medium-air mixture, which in particular move the heavier blasting agent particles in the direction of the turnout of the deflection. This causes an uneven spray pattern on the workpiece to be processed, which is undesirable. In addition, the centrifugal blades are seen in the axial direction of the impeller claimed uneven and correspondingly unevenly worn, so that here no optimal service life of the centrifugal blades is achieved. Finally, it should be mentioned as a disadvantage that the known jet device requires an external compressed air supply for its operation.
Die US-A-2 632 980 zeigt eine Naßstrahleinrichtung. Bei dieser Einrichtung wird ein Gemisch aus einer Flüssigkeit, wie Wasser, und Strahlmittel aus einem einen Teil der Einrichtung bildenden Sumpf mittels einer Förderschnecke in eine Förderpumpe transportiert. Die Förderpumpe führt das Gemisch einem Schleuderrad zu. In diesem Dokument wird die Förderung des Gemisches aus Flüssigkeit und Strahlmittel mittels der Pumpe in Form einer Suspension beschrieben. Dabei wird betont, daß die Pumpe die Suspension langsam fördert, wobei die Geschwindigkeit nur so hoch sein muß, daß die Strahlmittelpartikel in der Flüssigkeit dynamisch suspendiert bleiben. Dies ist in Flüssigkeiten bei einer viel geringeren Geschwindigkeit der Fall als in Luft, weil Flüssigkeiten viel höhere Dichten haben als Luft. Ein in diesem Dokument ausdrücklich erwähnter Vorteil der geringen Fördergeschwindigkeit ist ein geringer Verschleiß der Pumpe und, wenn auch nicht ausdrücklich erwähnt, selbstverständlich auch der nachfolgenden Leitung für die Zuführung der Suspension zum Schleuderrad. Erst im Schleuderrad wird die Suspension auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht. Das Problem eines Verschleißes im Einführungskanal für das Einleiten der Suspension in das Schleuderrad wird hier nicht thematisiert, weil unabhängig von der Form und dem Verlauf des Einführungskanals in der Nähe des Schleuderrades immer nur ein geringer Verschleiß auftritt, da die Suspension aus Flüssigkeit und Strahlmittel langsam fließt. Ein Luftstrom für die Fluidisierung des Strahlmittels und für dessen Förderung durch den Einführungskanal in das Schleuderrad wird hier nicht verwendet.US-A-2 632 980 shows a wet jet device. In this device, a mixture of a liquid, such as water, and blasting agent from a sump forming part of the device is transported by means of a screw conveyor in a feed pump. The feed pump leads the mixture to a blast wheel. In this document, the promotion of the mixture of liquid and blasting agent by means of the pump is described in the form of a suspension. It is emphasized that the pump promotes the suspension slowly, the speed must only be so high that the blasting agent particles remain dynamically suspended in the liquid. This is in Liquids at a much slower rate than air because liquids have much higher densities than air. An advantage of the low conveying speed expressly mentioned in this document is a low wear of the pump and, although not expressly mentioned, of course also the subsequent line for the supply of the suspension to the blast wheel. Only in the blast wheel, the suspension is brought to a high speed. The problem of wear in the introduction channel for introducing the suspension into the impeller is not discussed here, because regardless of the shape and the course of the introduction channel in the vicinity of the impeller only a small amount of wear occurs, since the suspension of liquid and blasting medium flows slowly , An air flow for the fluidization of the blasting agent and for its promotion by the introduction channel into the impeller is not used here.
Das Dokument DE 685 138 C zeigt eine Strahleinrichtung, bei der das Strahlmittel durch Ansaugen entgegen der Schwerkraft von unten nach oben dem Schleuderrad zugeführt wird. Das Einführen des Strahlmittels in das Schleuderrad erfolgt aber auch hier mit einer scharfen Umlenkung um etwas 90° in einem Krümmer am Ende des Einführungskanals. Bei dieser Strahleinrichtung führt diese scharfe Umlenkung zwar auch zu einem Verschleiß, der aber hier nicht so dramatisch ist, weil das Strahlmittel nur angesaugt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist deshalb begrenzt und insbesondere deutlich geringer als die Strömungsgeschwindigkeit von aus einer oder mehreren Düsen austretender Treibluft. Eine Führung des Strahlmittels in einer anderen Art und Weise als von unten nach oben ist bei dieser Strahleinrichtung technisch nicht möglich, weil sonst sehr leicht der Einführungskanal mit Strahlmittel vollaufen würde und somit dann verstopft wäre, wodurch die Einrichtung ihre Funktionsfähigkeit verliert.The document DE 685 138 C shows a jet device in which the blasting agent is fed by suction against the force of gravity from bottom to top of the blast wheel. However, the introduction of the blasting medium into the blast wheel also takes place here with a sharp deflection of about 90 ° in a manifold at the end of the introduction channel. Although this sharp deflection leads to wear, but this is not so dramatic here, because the abrasive is only sucked. The flow velocity of the air is therefore limited and, in particular, significantly lower than the flow velocity of blowing air emerging from one or more nozzles. A guide of the blasting agent in a different manner than from the bottom up is not technically possible with this jet device, because otherwise very easy the introduction channel Blasting agent would fill up and thus would be clogged, causing the device loses its functionality.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Strahleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeidet und bei der insbesondere ein stark beanspruchter Umlenkkörper im Zentrum des Schleuderrades nicht mehr benötigt wird, bei der die Schleuderschaufeln des Schleuderrades gleichmäßiger mit dem Strahlmittel-Luft-Gemisch beaufschlagt werden und die ohne externe Druckluftversorgung betriebsfähig ist.For the present invention, the task is to provide a jet device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages listed and in particular a highly stressed deflecting in the center of the impeller is no longer needed, in which the centrifugal blades of the impeller uniform with the blasting agent Air mixture are applied and which is operable without external compressed air supply.
Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Strahleinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
- daß die Strahleinrichtung einen Antriebsmotor aufweist, durch den das Schleuderrad drehantreibbar ist, und daß durch denselben Antriebsmotor zugleich ein Verdichterrad eines einen Teil der Strahleinrichtung bildenden Luftverdichters drehantreibbar ist,
- daß eine Druckluftleitung von einem Ausgang des Luftverdichters zu der in die Strahlmittelzuleitung einmündenden Druckluftzuleitung geführt ist,
- daß die Strahlmittel-Luft-Mischkammer in Betriebslage der Strahleinrichtung unterhalb der Drehachse des Schleuderrades liegt und
- daß der Einführungskanal schräg zur Drehachse von unten nach oben in das Schleuderradgehäuse geführt ist.
- in that the blasting device has a drive motor, by means of which the blast wheel can be driven in rotation, and that a compressor wheel of an air compressor forming part of the blasting device can be driven in rotation by the same drive motor at the same time,
- a compressed-air line is led from an outlet of the air compressor to the compressed-air feed line leading into the blasting medium feed line,
- that the blasting medium-air mixing chamber is in the operating position of the blasting device below the axis of rotation of the blast wheel and
- that the introduction channel is guided obliquely to the axis of rotation from bottom to top in the blower wheel housing.
Durch die angegebene Anordnung und Ausgestaltung der genannten Komponenten der Strahleinrichtung wird vorteilhaft erreicht, daß eine scharfe Umlenkung des Strahlmittel-Luft-Gemisches im Zentrum des Schleuderrades nicht mehr auftritt. Vielmehr wird das Strahlmittel-Luft-Gemisch in einer nur relativ wenig von der Radialrichtung des Schleuderrades abweichenden Richtung schräg von unten nach oben in das Zentrum des Schleuderrades befördert. Abschließend ist lediglich noch eine geringfügige Umlenkung des Strahlmittel-Luft-Gemisches erforderlich, um dieses in Radialrichtung des Schleuderrades in dieses überzuleiten. Hierdurch tritt in dem Einführungskanal nur noch ein relativ geringer Verschleiß auf, der die Herstellung des Einführungskanals aus einem weniger verschleißfesten Material erlaubt oder zu wesentlich höheren Standzeiten bei Verwendung von hoch verschleißfestem Material führt. Die gewünschte und für die Förderung des Strahlmittel-Luft-Gemisches vorteilhafte Fluidisierung des Gemisches wird bei der erfindungsgemäßen Strahleinrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und guter Wirkung erreicht, so daß auch ein hoher und gleichmäßiger Strahlmitteldurchsatz und damit eine hohe Leistungsfähigkeit der Strahleinrichtung gewährleistet sind. Da bei der Zuführung des Strahlmittel-Luft-Gemisches in die Zwischenräume zwischen den Schleuderschaufeln nur noch eine flache Krümmung im Bereich des Einführungskanals durchlaufen wird, wirken sich hier auch die Zentrifugalkräfte auf die Strahlmittelpartikel kaum aus, wodurch die gewünschte gleichmäßige Beaufschlagung der Schleuderschaufeln mit dem Strahlmittel und damit auch das gewünschte gleichmäßige Strahlbild auf einem zu bearbeitenden Werkstück erreicht werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Strahleinrichtung gemäß Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung vollkommen unabhängig von einer externen Druckluftversorgung ist, weil die Druckluftversorgung in die Strahleinrichtung integriert ist. Der für den Antrieb des Schleuderrades vorhandene Antriebsmotor wird gleichzeitig für den Antrieb des Verdichterrades des Luftverdichters genutzt. Damit benötigt die Strahleinrichtung nur einen einzigen Antriebsmotor.Due to the specified arrangement and design of said components of the jet device is advantageously achieved that a sharp deflection of the blasting agent-air mixture in the center of the impeller not more occurs. Rather, the blasting agent-air mixture is conveyed obliquely from bottom to top in a direction deviating only relatively little from the radial direction of the blast wheel in the center of the blast wheel. Finally, only a slight deflection of the blasting medium-air mixture is required in order to transfer this in the radial direction of the blast wheel in this. As a result, only a relatively low wear occurs in the introduction channel, which allows the production of the introduction channel of a less wear-resistant material or leads to significantly longer service life when using highly wear-resistant material. The desired and advantageous for the promotion of the blasting agent-air mixture fluidization of the mixture is achieved in the jet device according to the invention with high reliability and good effect, so that a high and uniform abrasive flow rate and thus high performance of the jet device are guaranteed. Since only a flat curvature in the region of the introduction channel is traversed during the supply of the blasting agent-air mixture in the interstices between the centrifugal blades, the centrifugal forces on the blasting agent particles hardly affect here, whereby the desired uniform loading of the centrifugal blades with the blasting agent and thus the desired uniform spray pattern can be achieved on a workpiece to be machined. Another important advantage of the jet device according to the invention is that the device is completely independent of an external compressed air supply, because the compressed air supply is integrated into the jet device. The existing for the drive of the blast wheel drive motor is at the same time for the drive of the compressor wheel of the air compressor used. Thus, the jet device requires only a single drive motor.
In einer ersten Ausgestaltung der Strahleinrichtung ist weiter vorgesehen, daß eine Abtriebswelle des Antriebsmotors an einem ersten Stirnende des Antriebsmotors aus diesem herausgeführt und mit dem Schleuderrad, das vor dem ersten Stirnende des Antriebsmotors angeordnet ist, verbunden ist und daß dieselbe oder eine zweite Abtriebswelle des Antriebsmotors an einem zweiten Stirnende des Antriebsmotors aus diesem herausgeführt und mit dem Verdichterrad des Luftverdichters, der vor dem zweiten Stirnende des Antriebsmotors angeordnet ist, verbunden ist. Mit dieser Ausführung wird eine besonders übersichtliche Anordnung der einzelnen Komponenten der Strahleinrichtung erreicht, wobei eine Demontage und Montage einerseits des Schleuderrades und andererseits des Luftverdichters jeweils für sich infolge der räumlichen Trennung problemlos möglich ist.In a first embodiment of the jet device is further provided that an output shaft of the drive motor at a first end of the drive motor led out of this and with the impeller, which is arranged in front of the first end of the drive motor, and that the same or a second output shaft of the drive motor at a second end face of the drive motor led out of this and connected to the compressor wheel of the air compressor, which is arranged in front of the second front end of the drive motor. With this embodiment, a particularly clear arrangement of the individual components of the blasting device is achieved, with a disassembly and assembly on the one hand of the blast wheel and on the other hand the air compressor is easily possible in each case as a result of the spatial separation.
Eine in dieser Hinsicht alternative Ausgestaltung sieht vor, daß der Luftverdichter quer zur Drehachse des Antriebsmotors versetzt an die übrige Strahleinrichtung angebaut ist und daß das Verdichterrad des Luftverdichters über ein Übersetzungsgetriebe von dem Antriebsmotor drehantreibbar ist. Diese Ausgestaltung der Strahleinrichtung hat besonders den Vorteil, daß der Luftverdichter mit einer von der Drehzahl des Schleuderrades abweichenden Drehzahl betreibbar ist. Insbesondere wird hiermit die Möglichkeit geschaffen, das Verdichterrad des Luftverdichters mit einer höheren Drehzahl als das Schleuderrad anzutreiben.An alternative embodiment in this respect provides that the air compressor is mounted transversely to the axis of rotation of the drive motor offset to the rest of the jet device and that the compressor of the air compressor is rotatably driven via a transmission gear from the drive motor. This embodiment of the jet device has the particular advantage that the air compressor can be operated with a different speed from the speed of the centrifugal wheel. In particular, hereby the possibility is created to drive the compressor wheel of the air compressor at a higher speed than the spinner.
Das erwähnte Übersetzungsgetriebe ist bevorzugt ein Riemengetriebe oder ein Zahnradgetriebe. Das Riemengetriebe hat den Vorteil einer einfachen Konstruktion und einer weitestgehenden Wartungsfreiheit. Das Zahnradgetriebe bietet den speziellen Vorteil, daß innerhalb eines vorgegebenen Bauraums höhere Übersetzungen erzielt werden können.The mentioned transmission gear is preferably a belt transmission or a gear transmission. The belt transmission has the advantage of a simple construction and a largely maintenance-free. The gear transmission has the special advantage that higher ratios can be achieved within a given space.
Der Antriebsmotor der Strahleinrichtung ist bevorzugt ein Elektromotor, vorzugsweise mit variabler Drehzahl. Die Strahleinrichtung benötigt dann für ihren Antriebsmotor lediglich eine elektrische Energieversorgung, beispielsweise 220 oder 380 Volt Wechselstrom aus einem öffentlichen Versorgungsnetz. Durch Variation der Drehzahl des Antriebsmotors kann die Drehzahl des Schleuderrades und des Verdichterrades des Luftverdichters beeinflußt werden. Diese Veränderung der Drehzahl bewirkt zugleich eine Veränderung der Strahlwirkung der Strahleinrichtung.The drive motor of the jet device is preferably an electric motor, preferably with variable speed. The jet device then requires only an electrical energy supply for its drive motor, for example 220 or 380 V AC from a public supply network. By varying the speed of the drive motor, the speed of the spinner and the compressor wheel of the air compressor can be influenced. This change in the speed also causes a change in the beam effect of the jet device.
Weitere Maßnahmen zur Beeinflussung der Funktion und Wirkung der Strahleinrichtung bestehen darin, daß am Luftverdichter und/oder im Verlauf der Druckluftleitung mindestens ein verstellbares Organ zur Beeinflussung von Druck und/oder Menge der in die Mischkammer eingeleiteten Druckluft vorgesehen ist.Further measures for influencing the function and effect of the jet device are that at least one adjustable member is provided on the air compressor and / or in the course of the compressed air line for influencing the pressure and / or amount of the compressed air introduced into the mixing chamber.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, daß die Längsrichtung des in das Schleuderradgehäuse führenden Teils des Einführungskanals zur Drehachse des Schleuderrades einen Winkel α zwischen etwa 30 und 60° bildet. Innerhalb des Einführungskanals muß dann bis zur Übergabe des Strahlmittel-Luft-Gemisches an das Schleuderrad das Gemisch nur noch um den Restwinkel, der bis 90° verbleibt, umgelenkt werden. Je größer also der Winkel α ist, desto kleiner ist die verbleibende noch erforderliche Umlenkung. Die maximale Größe des Winkels α ist technisch begrenzt durch den freien Durchmesser im Zentrum des Schleuderrades zwischen den radial inneren Kanten der Schleuderschaufeln und den Durchmesser des Einführungskanals, der ein bestimmtes Mindestmaß nicht unterschreiten darf.Preferably, it is further provided that the longitudinal direction of the part of the introduction channel leading into the blower wheel housing forms an angle α between about 30 and 60 ° relative to the axis of rotation of the blower wheel. Within the introduction channel, the mixture then only has to be deflected by the remaining angle, which remains up to 90 °, until the blasting medium / air mixture is transferred to the blast wheel. The larger the angle α, the smaller the remaining deflection still required. The maximum size of the angle α is technically limited by the free diameter in the center of the impeller between the radially inner edges of the centrifugal blades and the diameter of the introduction channel, which must not be less than a certain minimum.
Als besonders günstiger Kompromiß zwischen den verschiedenen Anforderungen hat sich in der Praxis ein Winkel α von.etwa 45° herausgestellt.As a particularly favorable compromise between the various requirements, an angle α von.etwa 45 ° has been found in practice.
Weiter ist für die erfindungsgemäße Strahleinrichtung vorgesehen, daß in Richtung der Drehachse des Schleuderrades gesehen der Einführungskanal in einem Winkelbereich von ±45° zur Vertikalrichtung nach oben oder schräg nach oben verläuft. Durch die Auswahl eines bestimmten Winkels innerhalb des angegebenen Winkelbereichs wird der Bereich in Umfangsrichtung des Schleuderrades gesehen festgelegt, innerhalb welchem die Übergabe des Strahlmittel-Luft-Gemisches in die Zwischenräume zwischen den Schleuderschaufeln erfolgt. Auf diese Weise läßt sich dann auch festlegen, über welchen Umfangswinkelbereich das Strahlmittel-Luft-Gemisch innerhalb des Schleuderrades beschleunigt wird, bevor das Strahlmittel ausgeworfen wird. Hierdurch lassen sich die Strahlwirkung und das Strahlbild verschiedenen Anforderungen von verschiedenen Einsatzfällen anpassen.Further, it is provided for the jet device according to the invention that seen in the direction of the axis of rotation of the impeller of the introduction channel in an angular range of ± 45 ° to the vertical direction upwards or obliquely upwards. By selecting a certain angle within the specified angular range of the area is determined in the circumferential direction of the impeller, within which the transfer of the blasting medium-air mixture takes place in the spaces between the centrifugal blades. In this way it can then be determined over which circumferential angle range the blasting agent-air mixture is accelerated within the impeller before the blasting medium is ejected. As a result, the beam effect and the spray pattern can be adapted to different requirements of different applications.
Um diese erwähnte Anpassung zu erleichtern, ist weiter vorgesehen, daß der Einführungskanal mittels einer lösbaren Flanschverbindung mit dem Schleuderradgehäuse oder mit einem dieses umgebenden Außengehäuse der Strahleinrichtung verbunden ist. Die lösbare Flanschverbindung bietet die Möglichkeit, den Einführungskanal gegen einen anderen Einführungskanal mit einer anderen Winkelstellung auszutauschen oder denselben Einführungskanal in einer anderen Winkelstellung wieder mit der übrigen Strahlein-richtung zu verbinden. Auf diese Weise ist zumindest eine abgestufte Veränderung des genannten Winkels möglich.To facilitate this mentioned adaptation, it is further provided that the introduction channel is connected by means of a releasable flange connection with the blower wheel housing or with a surrounding outer housing of the jet device. The releasable flange provides the opportunity to exchange the introduction channel for another introduction channel with another angular position or the same insertion channel in another angular position again with the rest of Strahlhle direction connect to. In this way, at least a graded change of said angle is possible.
Eine noch feinere Einstellung des genannten Winkels kann dadurch erreicht werden, daß die Flanschverbindung als verdrehbarer und in gewünschten Verdrehstellungen festlegbarer Flansch ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine praktisch stufenlose Einstellung des gewünschten Winkels und dessen Festlegung möglich. Außerdem kann so bei Bedarf vom Betreiber der Strahleinrichtung mit geringstem Aufwand der Winkel individuell je nach Anwendungsfall neu eingestellt werden, um stets das bestmögliche Strahlergebnis zu erzielen.An even finer adjustment of said angle can be achieved in that the flange is designed as a rotatable and fixable in desired rotational positions flange. In this way, a virtually continuous adjustment of the desired angle and its definition is possible. In addition, as required by the operator of the jet device with minimal effort, the angle can be individually adjusted depending on the application to always achieve the best possible beam result.
Eine weitere Ausgestaltung der Strahleinrichtung gemäß Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für das Einblasen der Druckluft in die Mischkammer mindestens eine in eine Wandung der Mischkammer eingebaute Düse vorgesehen ist. Durch die Verwendung dieser Düse wird eine besonders hohe Austrittsgeschwindigkeit der Druckluft erzielt, die eine besonders intensive Fluidisierung des Strahlmittels durch Erzeugung des Strahlmitte-Luft-Gemisches bewirkt. Vorzugsweise ist zudem die Düse bei Beschädigung oder Verschleiß leicht auswechselbar.A further embodiment of the jet device according to the invention is characterized in that at least one nozzle built into a wall of the mixing chamber is provided for blowing the compressed air into the mixing chamber. By using this nozzle, a particularly high exit velocity of the compressed air is achieved, which causes a particularly intensive fluidization of the blasting agent by generating the jet center-air mixture. In addition, the nozzle is preferably easy to replace in the event of damage or wear.
Um die Fluidisierung des Strahlmittels im Bereich der Mischkammer sowie die Einleitung des Strahlmittel-Luft-Gemisches durch den Einführungskanal in das Schleuderrad beeinflussen zu können, schlägt die Erfindung weiter vor, daß die axiale Position der Düse in der Wandung der Mischkammer und/oder die Ausblasrichtung der Düse relativ zur Längsrichtung des Einführungskanals verstellbar und in gewünschten Stellungen festlegbar ist.In order to influence the fluidization of the blasting agent in the mixing chamber and the introduction of the blasting agent-air mixture through the introduction channel into the impeller, the invention proposes further that the axial position of the nozzle in the wall of the mixing chamber and / or the Ausblasrichtung the nozzle is adjustable relative to the longitudinal direction of the introduction channel and fixable in desired positions.
Eine weitere Maßnahme zur Beeinflussung von Funktion und Wirkung der erfindungsgemäßen Strahleinrichtung besteht schließlich noch darin, daß in der Strahlmittelzuleitung für die Zuführung des Strahlmittels zur Mischkammer mindestens ein verstellbares Organ zur Beeinflussung der pro Zeiteinheit in die Mischkammer eingeleiteten Menge des Strahlmittels vorgesehen ist.Finally, another measure for influencing the function and effect of the jet device according to the invention consists in providing at least one adjustable element for influencing the quantity of the blasting medium introduced into the mixing chamber per unit of time in the blasting agent feed line for supplying the blasting medium to the mixing chamber.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Strahleinrichtung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
Figur 1- eine Strahleinrichtung in einer ersten Ausführung in einem Längsschnitt, teils in Seitenansicht,
Figur 2- die
Strahleinrichtung aus Figur 1 in einer Stirnansicht gemäß der Blickrichtung II inFigur 1, und Figur 3- die Strahleinrichtung in zwei geänderten Ausführungen in Seitenansicht.
- FIG. 1
- a jet device in a first embodiment in a longitudinal section, partly in side view,
- FIG. 2
- the jet device of Figure 1 in an end view according to the viewing direction II in Figure 1, and
- FIG. 3
- the jet device in two modified versions in side view.
Wie die Figur 1 der Zeichnung zeigt, besitzt das hier dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer Strahleinrichtung 1 ein Schleuderrad 2, das im Inneren eines Schleuderradgehäuses 22 um eine Drehachse 24 drehbar gelagert ist. Außenseitig ist das Schleuderradgehäuse 22 von einem Außengehäuse 10 umgeben. Das Außengehäuse 10 umfaßt eine Grundplatte 11, zwei links und rechts vom Schleuderrad 2 und dessen Schleuderradgehäuse 22 liegende Stirnwände 12, 12' und eine Umfangswand 13.As shown in FIG. 1 of the drawing, the first exemplary embodiment of a
Links vor der linken Stirnwand 12 ist eine Strahlmittelzuleitung 3 angeordnet, die hier die Form eines nach oben hin offenen Rohrstutzens hat. An diesen die Strahlmittelzuleitung 3 bildenden Rohrstutzen kann sich eine weitere Zuleitung oder ein Vorratstrichter oder eine Zuteileinrichtung für das zuzuführende Strahlmittel anschließen, wie dies bei einschlägigen Strahleinrichtungen üblich ist. Nach unten hin geht die Strahlmittelzuleitung 3 in eine Strahlmittel-Luft-Mischkammer 30 über. Diese Mischkammer liegt deutlich unterhalb der Drehachse 24 etwa auf halber Höhe des Radius des Schleuderrades 2.Left in front of the
In eine Wandung der Mischkammer 30 ist eine Düse 4 eingesetzt, die zum Einblasen von Druckluft in die Mischkammer 30 dient. In Blasrichtung der Düse 4 gesehen schließt sich an die Mischkammer 30 ein Einführungskanal 31 an, durch den das mittels der Druckluft erzeugte Strahlmittel-Luft-Gemisch schräg von unten nach oben in das Zentrum des Schleuderrades 2 führbar ist.In a wall of the mixing
Die Mischkammer 30 liegt deutlich unterhalb der Drehachse 24 des Schleuderrades 2 und dementsprechend verläuft der Einführungskanal 31 von der Mischkammer 30 schräg nach oben in das Innere des Außengehäuses 10, des Schleuderradgehäuses 22 und des Schleuderrades 2 selbst. Der obere Endbereich 31' des Einführungskanals 31 liegt dabei im Inneren des Schleuderrades 2. Das Schleuderrad 2 ist aus einer flachen Grundscheibe 20 und aus mehreren darauf befestigten, in Radialrichtung weisenden Schleuderschaufeln 21 gebildet. Der obere Endbereich 31' des Einführungskanals 31 endet unmittelbar vor den radial inneren Kanten 21' der Schleuderschaufeln 21 und weist dort in Radialrichtung des Schleuderrades 2.The mixing
Im Betrieb der Strahleinrichtung 1 wird durch die Strahlmittelzuleitung 3 ein Strahlmittel, z.B. kleine Stahl-oder Glaskugeln, in die Mischkammer 30 geführt. Durch die Düse 4 wird Druckluft in die Mischkammer 30 eingeblasen, wodurch es zu einer Fluidisierung des Strahlmittels durch Bildung eines Strahlmittel-Luft-Gemisches kommt. Dieses Strahlmittel-Luft-Gemisch wird durch die Druckluft aus der Düse 4 durch den Einführungskanal 31 schräg nach oben befördert. Dabei bildet der Einführungskanal 31 mit der Drehachse 24 des Schleuderrades 2 im vorliegenden Beispiel einen Winkel α von etwa 45°. In dem im Inneren des Schleuderrades 2 liegenden Endbereich 31' des Einführungskanals 31 erfolgt eine sanfte Umlenkung des Strahlmittel-Luft-Gemisches um etwa 45°, so daß letztendlich das Strahlmittel-Luft-Gemisch in Radialrichtung in die Zwischenräume zwischen den Schleuderschaufeln 21 des Schleuderrades 2 übertritt. Durch Rotation des Schleuderrades 2 wird das Strahlmittel in Umfangsrichtung des Schleuderrades 2 beschleunigt und durch eine nach unten weisende Strahlmittelauswurföffnung 23 auf ein hier nicht dargestelltes, durch Strahlen zu bearbeitendes Werkstück ausgeschleudert.During operation of the
Wie Figur 1 weiter zeigt, ist bei dem vorliegenden Beispiel der Strahleinrichtung 1 der Einführungskanal 31 in der linken Stirnwand 12 des Außengehäuses 10 mittels eines Flansches 32 gehaltert. Dieser Flansch 32 ist als verdrehbarer und in gewünschten Verdrehstellungen festlegbarer Flansch ausgebildet. Auf diese Weise kann die Richtung des Einführungskanals 31 relativ zur Vertikalrichtung verstellt werden. Diese Verstellmöglichkeit wird später noch anhand der Figur 2 veranschaulicht und beschrieben.As Figure 1 further shows, in the present example of the
Zum Antrieb des Schleuderrades 2 dient hier ein-Elektromotor 5, der mittels einer Flanschverbindung 51 mit dem Außengehäuse 10, hier dessen rechter Stirnwand 12', verbunden ist. Eine nach links aus dem Antriebsmotor 5 herausgeführte Abtriebswelle 52 ist verdrehfest mit dem Schleuderrad 2, hier mit dessen Grundscheibe 20, verbunden.To drive the
Weiterhin umfaßt das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Strahleinrichtung 1 einen Luftverdichter 6. Dieser Luftverdichter 6 ist am dem Schleuderrad 2 entgegengesetzten Stirnende des Antriebsmotors 5 angeflanscht. Hierzu ist an dieser Stelle eine zweite Flanschverbindung 55 vorgesehen. Der Antrieb eines im Luftverdichter 6 drehbar gelagerten, hier nicht sichtbaren Verdichterrades erfolgt über eine zweite Abtriebswelle 56, die nach rechts hin aus dem Antriebsmotor 5 herausgeführt ist und die dort verdrehfest mit dem Verdichterrad des Luftverdichters 6 verbunden ist. Damit treibt der Antriebsmotor 5, der vorzugsweise ein Elektromotor mit variabler Drehzahl ist, gleichzeitig und mit gleicher Drehzahl sowohl das Schleuderrad 2 als auch den Luftverdichter 6 an.Furthermore, the exemplary embodiment of the
Ein Ausgang 64 des Luftverdichters 6 ist über eine hier nur als strichpunktierte Linie dargestellte Druckluftleitung mit einer Druckluftzuleitung 40 verbunden, die ihrerseits mit der Düse 4 verbunden ist. Damit wird die für die Fluidisierung des Strahlmittel-Luft-Gemisches benötigte Druckluft innerhalb der Strahleinrichtung 1 erzeugt und eine externe Druckluftversorgung ist nicht erforderlich.An
Figur 2 der Zeichnung zeigt die Strahleinrichtung 1 aus Figur 1 in Stirnansicht gemäß der Blickrichtung II in Figur 1. Im Zentrum der Figur 2 ist die Strahlmittelzuleitung 3 mit der sich an diese nach unten hin anschließenden Mischkammer 30 erkennbar. Die Düse 4 mit ihrer Druckluftzuleitung 40 ist hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht eingezeichnet. Von der Mischkammer 30 ausgehend erstreckt sich nach oben und in das Innere des Außengehäuses 10 hinein der Einführungskanal 31. Der Einführungskanal 31 ist, wie zuvor erwähnt, mittels einer verdrehbaren und in gewünschten Verdrehstellungen festlegbaren Flanschverbindung 32 mit der dem Betrachter zugewandten Stirnwand 12 des Außengehäuses 10 verbunden. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Einführungskanal 31 in einem Winkelbereich von etwa ±45° zur Vertikalrichtung 33 zu verstellen. Die zwei extremen Verdrehstellungen sind durch gestrichelte Linien zusätzlich in Figur 2 dargestellt.FIG. 2 of the drawing shows the
Wie die Figur 2 veranschaulicht, gelangen je nach der jeweils eingestellten Verdrehstellung des Einführungskanals 31 relativ zur Vertikalrichtung 33 die Partikel des Strahlmittels in unterschiedlichen Positionen in das Schleuderrad 2. Dementsprechend ist auch der Umfangswinkel, über welchen das Strahlmittel von dem Schleuderrad 2 beschleunigt wird, unterschiedlich groß. Dabei ist dieser Umfangswinkel um so größer, je mehr der Einführungskanal 31 entgegen dem Uhrzeigersinn nach links verdreht ist, und je kleiner, desto mehr der Einführungskanal 31 nach rechts im Uhrzeigersinn verdreht ist.As shown in FIG. 2, the particles of the blasting agent arrive in different positions in the
Der Austrag des Strahlmittels erfolgt nach unten hin durch die dort in der Grundplatte 11 ausgesparte Strahlmittelauswurföffnung 23. Der überdeckbare Strahlbereich auf der Oberfläche eines hier nicht dargestellten Werkstücks ist durch ein Bündel von gestrichelten Strahlpfeilen veranschaulicht.The discharge of the blasting agent takes place downwards through the blasting agent ejection opening 23 recessed there in the
Figur 3 der Zeichnung zeigt in einer Seitenansicht zwei mögliche Abwandlungen der Strahleinrichtung 1 gemäß der Figur 1.FIG. 3 of the drawing shows a side view of two possible modifications of the
Die Anordnung von Schleuderrad 2, Außengehäuse 10, Strahlmittelzuleitung 3, Strahlmittel-Luft-Mischkammer 30, Düse 4, Druckluftzuleitung 40 und Antriebsmotor 5 entspricht bei der Strahleinrichtung 1 gemäß Figur 3 dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1.The arrangement of
Unterschiedlich ist, daß der Luftverdichter 6 nun nicht mehr an dem rechten Stirnende des Antriebsmotors 5 angeordnet ist, sondern an zwei davon abweichenden, wahlweise möglichen Positionen.It is different that the
Eine erste Position, in der der Luftverdichter 6 alternativ angeordnet werden kann, ist über der linken Seite des Antriebsmotors 5, wie dort in gestrichelten Linien dargestellt ist. Der Antrieb des zum Luftverdichter 6 gehörenden, nicht sichtbaren Verdichterrades erfolgt hier über ein Übersetzungsgetriebe 65, das ein Riemengetriebe mit zwei Keilriemen ist. Die Abtriebswelle 52 des Antriebsmotors 5, die mit dem Schleuderrad 2 verbunden ist, weist hier zusätzlich eine oder mehrere Riemenscheiben auf, die zusammen mit einer verdrehfest mit dem Lüfterrad verbundenen zweiten Riemenscheibe und auf den Riemenscheiben geführten Keilriemen das Übersetzungsgetriebe 65 bilden.A first position in which the
Alternativ kann der Luftverdichter 6 über der rechten Hälfte des Antriebsmotors 5 angeordnet sein, wie dort ebenfalls in gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Antrieb des Lüfterrades des Luftverdichters 6 erfolgt hier in dem dargestellten Beispiel ebenfalls über ein als Riemengetriebe ausgebildetes Übersetzungsgetriebe 65.Alternatively, the
Der Ausgang 64 des Luftverdichters 6 ist jeweils wieder über eine Druckluftleitung 41 mit der Druckluftzuleitung 40 und der Düse 4 verbunden. Aufgrund des Übersetzungsgetriebes 65 kann dabei der Luftverdichter 6, genauer dessen Lüfterrad, mit einer Drehzahl angetrieben werden, die von der Drehzahl des Schleuderrades 2 abweicht. Zweckmäßig ist dabei insbesondere ein Antrieb des Lüfterrades mit einer Drehzahl, die größer ist als die Drehzahl des Schleuderrades 2. Auf diese Weise werden eine ausreichende Menge und ein ausreichend hoher Druck der Druckluft für die Erzeugung des Strahlmittel-Luft-Gemisches in der Mischkammer 30 zur Verfügung gestellt, sodaß eine externe Druckluftversorgung nicht nötig ist. Gleichzeitig kommt auch die Strahleinrichtung 1 in ihren Ausführungen gemäß Figur 3 mit einem einzigen Antriebsmotor 5 aus.The
Claims (14)
- An abrasive blasting device (1) for machining the surfaces of workpieces by means of a granular abrasive, comprising a driven blast wheel (2) having blasting blades (21) and being rotatable about a rotary axis (24), a blast wheel casing (22) enclosing the blast wheel (2) and having an abrasive ejection aperture (23), an abrasive supply line (3) for feeding the abrasive, a compressed air supply line (40) ending in the abrasive supply line (3) in the region of an abrasive-air mixing chamber (30) arranged upstream of the blast wheel (2), and an inlet duct (31) for the abrasive-air mixture, said inlet duct (31) adjoining the mixing chamber (30) and having an inner end in the interior region of the blast wheel (2) that is arranged in a radially inward direction of the blasting blades (21) of said blast wheel (2) while pointing in radial direction of said blast wheel (2), wherein the compressed air can be blown into the mixing chamber (30) in a direction essentially extending towards the inlet duct (31) and wherein that section of the inlet duct (31') that is arranged in the interior region of the blast wheel casing (22) is curved up to its free end in such a manner that said free end, while pointing in radial direction of the blasting blades (21), ends immediately in front of the radially inward edge (21') of said blasting blades (21),
characterized in that- the abrasive blasting device comprises a drive motor (5) provided for rotatably driving the blast wheel (2) and that the same drive motor (5) is, at the same time, provided for rotatably driving a compressor wheel of an air compressor (6) forming a part of the abrasive blasting device (1),- a compressed air line (41) is running from an outlet (64) of the air compressor (6) to the compressed air supply line (40) ending in the abrasive supply line (3),- the abrasive-air mixing chamber (30) is arranged below the rotary axis (24) of the blast wheel (2) while the abrasive blasting device (1) is in its operating position, and- the inlet duct (31) is going into the blast wheel casing (22) from below in an upward direction and at an angle to the rotary axis (24). - An abrasive blasting device according to Claim 1, characterized in that an output shaft (52) of the drive motor (5) is coming out of said drive motor (5) at a first front end thereof and is connected to the blast wheel (2) that is arranged in front of the first front end of the drive motor (5) and that the same or a second output shaft (56) of the drive motor (5) is coming out of the drive motor (5) at a second front end thereof and is connected to the compressor wheel of the air compressor (6) that is arranged in front of the second front end of the drive motor (5).
- An abrasive blasting device according to Claim 1, characterized in that the air compressor (6) is attached to the remaining abrasive blasting device (1) displaced in transverse direction in relation to the rotary axis of the drive motor (5) and that the compressor wheel of the air compressor (6) can be rotatably driven by the drive motor (5) through a transmission gear (65).
- An abrasive blasting device according to Claim 3, characterized in that the transmission gear is a belt gear or a gear train.
- An abrasive blasting device according to anyone of Claims 1 to 4, characterized in that the drive motor (5) is an electric motor, preferrably with variable speed.
- An abrasive blasting device according to anyone of Claims 1 to 5, characterized in that at least one adjustable element for manipulating the pressure and/or the volume of the compressed air passed into the mixing chamber (30) is provided at the air compressor (6) and/or in the course of the compressed air line (41).
- An abrasive blasting device according to anyone of Claims 1 to 6, characterized in that the longitudinal direction of that part of the inlet duct (31) that is going into the blast wheel casing (22) forms an angle α ranging from approximately 30 to 60 degrees in relation to the rotary axis (24) of the blast wheel (2).
- An abrasive blasting device according to Claim 7, characterized in that the angle α is approximately 45' degrees.
- An abrasive blasting device according to anyone of Claims 1 to 8, characterized in that the inlet duct (31), as seen in the direction of the rotary axis (24) of the blast wheel (2), extends in an upward direction or an inclined upward direction at an angle ranging up to ±45 degrees in relation to the vertical direction (33).
- An abrasive blasting device according to Claim 9, characterized in that the inlet duct (31) is connected to the blast wheel casing (22) or to an outside housing (10) of the abrasive blasting device (1) surrounding said blast wheel casing (22) by means of a detachable flanged connection (32).
- An abrasive blasting device according to Claim 10, characterized in that the flanged connection (32) is designed as a turnable flange that can be located in desired turning positions.
- An abrasive blasting device according to anyone of the preceding claims, characterized in that at least one nozzle (4) that is installed in a wall of the mixing chamber (30) is provided for blowing the compressed air into the mixing chamber (30).
- An abrasive blasting device according to Claim 12, characterized in that the axial position of the nozzle (4) in the wall of the mixing chamber (30) and/or the blow-out direction of the nozzle (4) can be adjusted and located in desired positions in relation to the longitudinal direction of the inlet duct (31).
- An abrasive blasting device according to anyone of the preceding claims, characterized in that at least one adjustable element for manipulating the volume of abrasive passed into the mixing chamber (30) per time unit is provided in the abrasive supply line (3) for feeding the abrasive to the mixing chamber (30).
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