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Patent Searching and Data


Title:
WORKPIECE BLASTING PROCESS AND DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/003155
Kind Code:
A1
Abstract:
A process is disclosed for blasting workpieces with a granulated blasting agent that is outwardly accelerated by a low circumferential speed feeding arrangement in a centrifugal field with a circumferential boundary (37) and is delivered at a high circumferential speed to at least one fixed delivery station (4) in the circumferential boundary (37), forming a jet of blasting agent directed onto the workpiece. The blasting agent accumulates at the circumferential boundary (37) of the centrifugal field and is delivered in metered amounts to the delivery station (4).

Inventors:
BRANDENBURGER HORST (DE)
DAMM NORBERT (DE)
NEUMANN RAGMAR (DE)
PARR THOMAS (DE)
WANG TAO (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/002348
Publication Date:
February 02, 1995
Filing Date:
July 16, 1994
Export Citation:
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Assignee:
BADISCHE MASCHF GMBH (DE)
BRANDENBURGER HORST (DE)
DAMM NORBERT (DE)
NEUMANN RAGMAR (DE)
PARR THOMAS (DE)
WANG TAO (DE)
International Classes:
B24C5/06; B24C7/00; (IPC1-7): B24C5/06
Foreign References:
US2275434A1942-03-10
EP0005832A11979-12-12
US2779455A1957-01-29
DE4111666A11992-10-15
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, das in einem Zentrifugalfeld mit umfangsseitiger Begrenzung von einer Aufgabestel¬ le niedriger Umfangsgeschwindigkeit nahe dem Drehzen¬ trum nach außen beschleunigt und an wenigstens einer festgelegten Abgabestelle der umfangsseitigen Begren¬ zung mit hoher Umfangsgeschwindigkeit unter Bildung eines auf das Werkstück gerichteten Strahlmittel¬ strahls abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut und an der Abgabe¬ stelle mengenmäßig gesteuert abgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel von der Aufgabestelle zur um¬ fangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes in einer spiralförmigen Bahn bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Zentrifugalfeld mit seiner umfangs¬ seitigen Begrenzung und der Abgabestelle als Planet um ein zweites Drehzentrum rotiert, und daß das Strahlmittel in diesem zweiten Drehzentrum aufgege¬ ben; von dort durch die Zentrifugalkraft nach außen und nahe dem Drehzentrum des Zentrifugalfeldes an dieses übergeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zentrifugalfelder mit umfangsseitiger Begrenzung und einer Abgabestelle als Planeten um ein zweites gemeinsames Drehzentrum rotieren, und daß die Drehzahl der Planeten um ihr eigenes Drehzentrum und um das gemeinsame Drehzentrum so aufeinander abge¬ stimmt werden, daß das Strahlmittel jeweils an der gleichen Stelle abgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Zentrifugalfeld um sein eigenes und um das zweite Drehzentrum mit der gleichen Drehzahl umläuft.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Strahlmittels innerhalb des Zentrifugalfeldes gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe¬ stelle kontinuierlich abgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe¬ stelle periodisch abgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an wenigstens einer weiteren Abgabestelle der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes abgegeben wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlmittel an der Abgabe¬ stelle über einen steuerbaren Querschnitt abgegeben wird.
11. Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, bestehend aus einer rotieren¬ den Beschleunigungseinrichtung mit einer Strahlmit¬ telAufgabestelle nahe deren Drehzentrum und wenig¬ stens einer in radialem Abstand von diesem angeordne¬ ten Abgabestelle, die in einem definierten Drehwin¬ kelbereich vorgesehen ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung (5) als umlaufen¬ der, geschlossener Rotor (6) ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung (14) aufweist, und daß für jede Abgabeöffnung (14) ein Verschlußorgan (7) vorgesehen ist, das die Abgabeöff¬ nung bei Erreichen der Abgabestelle (4) öffnet und nach Passieren derselben wieder schließt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan von einem den Rotor (6) mit der Abgabeöffnung (31) eng umgebenden, ortsfesten Zylinder (33) gebildet ist, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöffnung (34) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) wenigstens zwei Abgabeöffnungen (14) aufweist und das Verschlußorgan eine den Rotor umgebende Trennwand (7) ist, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung (15) aufweist und mit dem Rotor umläuft, wobei zwischen Rotor und Trommel eine Diffe renzgeschwindigkeit derart vorgesehen ist, daß eine der Abgabeöffnungen des Rotors und die Durchtritts¬ öffnung der Trennwand zu gleicher Zeit die Abgabe¬ stelle (14*, 15') erreichen und dort blendenartig zusammenwirken.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Drehzahl n^^ umlaufende Rotor (6) mj^Abgabeöffnungen (14) und die mit einer Drehzahl n2 umlaufende Trommel (7) m2Durch¬ trittsöffnungen (15) aufweist, wobei für m1m2 = ± 1 die Drehzahlen von Rotor und Trommel nach einstellbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da¬ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor (6) einerseits und dem Zylinder (33) bzw. der Trommel (7) andererseits eine den Spalt zwischen diesen um die Abgabeöffnung (31, 14) herum abdichtende Dichtung (32, 16) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) und die Trommel (7) auf koaxialen Wellen (9, 10) angeordnet und von einem einzigen Antrieb mit verschiedenen Übersetzungen angetrieben sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) und die Trommel (7) bis auf den Bereich der Abgabestelle (4) von einem Gehäuse (1) umgeben sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Abgabeöffnungen (24) an der Stirnseite (21) des Rotors (6) vorgesehen und die Durchtrittsöffnungen als radial offene Taschen (27) an der dieser Stirnseite zugekehrten inneren Stirn¬ seite (26) des Zylinders bzw. der Trommel (19) ausge¬ bildet sind, und daß die Dichtung (25) zwischen den beiden Stirnseiten vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan außenseitig am Rotor (6) im Bereich der Abgabeöffnung geführt oder gelagert und durch eine Schließkraft in Schließstellung gehalten ist, und daß an der Abgabestelle (4) ein die Schlie߬ kraft aufhebendes Steuerorgan angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan elektromagnetisch in der Schließstellung gehalten ist und daß das Magnetfeld bei Erreichen der Abgabestelle abschaltbar und nach Passieren derselben zuschaltbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan unter Federkraft in der Schließstellung gehalten und mittels eines ortsfesten Anschlags, der in der Bewegungsbahn des Verschlußor¬ gans an der Abgabestelle angeordnet ist, gegen die Federkraft aufsteuerbar und nach Passieren des An¬ schlags unter der Federkraft zusteuerbar ist.
22. Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, bestehend aus einer rotieren¬ den Beschleunigungseinrichtung mit einer Strahlmit¬ telAufgabestelle nahe deren Drehzentrum und wenig¬ stens einer in radialem Abstand von diesem angeord¬ neten Abgabestelle zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung (5) als umlaufender Rotor (6) ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung (14) aufweist, und daß der Rotor (6) mit seinem Drehzentrum an einem Ende eines Dreh¬ arms gelagert ist, der an seinem anderen Ende drehan¬ getrieben und als Zuführeinrichtung für das Strahl¬ mittel ausgebildet ist, das im Bereich der Drehachse des Dreharms aufgegeben und an dessen anderem Ende an den Rotor übergeben wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreharm ein Arm eines Drehkreuzes mit mehreren Armen ist, unddaß am Ende jedes Arms des Drehkreuzes ein Rotor angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Rotor und der Dreharm bzw. das Drehkreuz mit gleicher Drehzahl angetrieben sind.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum strahlen von Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, das in einem Zentrifugalfeld mit umfangsseitiger Begrenzung von einer Aufgabestelle niedriger Umfangsgeschwindigkeit nach außen beschleunigt und an wenigstens einer festgelegten Abgabe¬ stelle der umfangsseitigen Begrenzung mit hoher Umfangsge¬ schwindigkeit unter Bildung eines auf das Werkstück ge¬ richteten Strahlmittelstrahls abgegeben wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Strahlen von Werkstücken mit einem körnigen Strahlmittel, bestehend aus einer rotierenden Beschleunigungseinrichtung mit einer Strahlmittel-Aufgabestelle nahe deren Drehzentrum und wenigstens einer in radialem Abstand von diesem angeordne- ten Abgabestelle.

Das Strahlen von Werkstücken spielt insbesondere in der Gießerei eine maßgebliche Rolle. Durch das Strahlen werden insbesondere am Gußstück anhaftender Formstoff, z.B.

Formsand, Oxidationsschichten, Gußgrate etc. entfernt. Als Strahlmittel werden bei Eisen- und Stahlguß vornehmlich Stahlschrot, bei NE-Metallen, Edelstahl etc. auch Quarz¬ sand, eingesetzt. Im letztgenannten Falle wird der Quarz- sand pneumatisch gefördert und beschleunigt und als Sand-/ Luftgemisch auf das Werkstück aufgestrahlt. Bei diesem Verfahren ist ein erheblicher Energieaufwand notwendig.

Beim Strahlen mit Stahlschrot werden ausschließlich Schleuderräder eingesetzt, die mittels Wurfschaufeln das Strahlmittel beschleunigen. Schleuderräder dieses Anwen¬ dungszwecks weisen folgenden Aufbau auf: In einem Gehäuse, das umfangsseitig an einer Seite unter Bildung der Strahl¬ öffnung offen ausgebildet ist, läuft ein Schleuderrad um, das aus einem Teller besteht, an dem im wesentlichen radial verlaufende Schaufeln auswechselbar angebracht sind. Die Schaufeln setzen mit radialem Abstand vom Dreh¬ zentrum des Tellers an. In dem dadurch freibleibenden Raum sitzt ein sogenannter Beschleuniger, der nach Art eines nach einer Seite offenen Käfigs ausgebildet ist und ko¬ axial zur Drehachse des Tellers mehrere Beschleunigerfin¬ ger aufweist. Zwischen den Beschleuniger und den inneren Ansatz der Wurfschaufeln greift eine gehäusefeste Büchse mit einer Dosieröffnung ein. In die offene Seite des Beschleunigers mündet ein Aufgabetrichter für das Strahl¬ mittel. Schließlich ist innerhalb des Gehäuses und über einen weiten Teil konzentrisch zum Schleuderrad mit gerin¬ gem Abstand von diesem ein Verschleißmantel angeordnet. Das Strahlmittel wird über den Aufgabetrichter in den Beschleuniger zugeführt, von dessen Fingern erfaßt und durch die Dosieröffnung der Dosierhülse in einem konstan¬ ten Massendurchsatz dem Schleuderrad zugeführt. Der Mas¬ sendurchsatz wird bestimmt durch den Querschnitt der Dosieröffnung in der Dosierhülse und die Drehzahl der den

Beschleuniger und das Schleuderrad antreibenden Welle. Die in die Bewegungsbahn der Schaufeln gelangenden Partikel werden überwiegend durch Stoß- und Reibungskräfte radial beschleunigt und in Form eines Strahls durch die Öffnung des Gehäuses abgegeben.

Bei diesem bekannten Verfahren muß das einzelne Partikel, das aus der Dosieröffnung austritt und von einer Wurf- schaufel erfaßt wird, auf sehr kurzer Strecke von ca. 10 m/s am Beschleuniger auf 80 m/s bei Austritt aus dem Schleuderrad beschleunigt werden. Als Bereich für diese Beschleunigung steht nur ein Drehwinkel von ca. 150° zur Verfügung. Mit anderen Worten: dem einzelnen Partikel muß auf einer sehr kurzen Strecke eine erhebliche Energie zugeführt werden. Je nach Auftreffwinkel des Partikels bei Austreten aus der Dosieröffnung und Auftreffen auf die Wurfschaufel treten neben der Stoßbeanspruchung unter¬ schiedlich starke Gleiteffekte und damit Reibungsbeanspru¬ chungen an der Wurfschaufei auf, die wiederum zu starkem Verschleiß an der Schaufel führen. Da die Partikel ferner aufgrund der ungeordneten Reflexionen in unterschiedlich radialem Abstand vom Drehzentrum an der Öffnung austreten, weisen sie unterschiedliche Abgangsgeschwindigkeit auf, die zu einer ungleichmäßigen Strahlwirkung am Werkstück führt. Ferner wird durch diese Tatsache die Geometrie des Strahlmittelstrahls uneinheitlich beeinflußt. Ferner läßt sich nicht vermeiden, daß aufgrund der ungeordneten Re¬ flexionen Strahlmittel in die Spalte zwischen Wurfschau¬ feln und Gehäuse bzw. Verschleißmantel oder aber stirnsei- tig austreten und damit wirkungslos bleiben. Schließlich führen die zuvor genannten Stoßbeanspruchungen nicht nur zum Verschleiß an den Wurfschaufeln, sondern auch zu Kornbruch beim Strahlmittel, der von Zeit zu Zeit sepa¬ riert werden muß. Ferner sind die Beschleunigungsfinger

und die Dosierhülse mit der Dosieröffnung erhöhtem Ver¬ schleiß ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die eine erhebliche Reduzierung des Verschleißes gestatten und insbesondere die Erzeugung eines Strahlmittelstrahls mit definierter und gleichbleibender Geometrie sowie bei reduziertem Energieeinsatz eine gleichmäßige Geschwindigkeitsvertei- lung der Partikel innerhalb des Strahlmittelstrahls ermög¬ lichen.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Strahlmittel an der u - fangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut und an der Abgabestelle mengenmäßig gesteuert abgegeben wird.

Die Erfindung verläßt das bei Schleuderrädern übliche Prinzip der Dosierung des Strahlmittels bei der Aufgabe auf das Schleuderrad und verlegt diese Dosierung an die Peripherie des Zentrifugalfeldes. Innerhalb des Zentrifu¬ galfeldes wird das Strahlmittel von der äußeren Begrenzung des Zentrifugalfeldes aufgestaut, d.h. innerhalb des Zentrifugalfeldes liegt das Strahlmittel in großer Dichte vor. Es wird von der Aufgabestelle im Drehzentrum des Zentrifugalfeldes auf einer spiralförmigen Bahn in mehre¬ ren Umläufen nach außen transportiert, bis es an der Peripherie des Zentrifugalfeldes die dort herrschende Umfangsgeschwindigkeit angenommen hat. Erreicht das sol¬ chermaßen beschleunigte Strahlmittel die Abgabestelle, so verläßt es das Zentrifugalfeld mit dieser Umfangsgeschwin¬ digkeit. Die Menge dieses abgehenden Strahlmittels wird an der Abgabeöffnung dosiert, so daß sich ein Strahlmit-

telstrahl ausbildet, dessen Form allein durch die Quer¬ schnittsform der Abgabeöffnung und die Öffnungszeit be¬ stimmt wird und innerhalb dessen im wesentlichen sämtliche Partikel die gleiche Abgangsgeschwindigkeit aufweisen. Es lassen sich somit die Strahlfläche und die Strahlwirkung am Werkstück genau und reproduzierbar steuern.

Dadurch, daß die Partikel auf spiralförmigen Bahnen in mehreren Umläufen beschleunigt werden und ferner keinen Stoßkräften ausgesetzt sind, wird der Verschleiß sowohl an den Partikeln selbst als auch an den sie beschleunigenden Maschinenteilen erheblich reduziert.

Ein abgewandeltes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Zentrifugalfeld mit seiner umfangsseitigen Begrenzung und der Abgabestelle als Planet um ein zweiten Drehzentrum rotiert, und daß das Strahlmittel in diesem zweiten Dreh¬ zentrum aufgegeben, von dort durch die Zentrifugalkraft nach außen und nahe dem Drehzentrum des Zentrifugalfeldes an dieses übergeben wird.

Bei diesem Verfahren wird das Strahlmittel von der um¬ fangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes solange zurückgehalten, bis die Abgabestelle in eine Position gelangt, in der sie mit der Verbindungslinie beider Dreh¬ zentren fluchtet und auf das Strahlmittel die größte Beschleunigung wirkt.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß mehre- re Zentrifugalfelder mit umfangsseitiger Begrenzung und einer Abgabestelle als Planeten um ein zweites Drehzentrum rotieren, und daß die Drehzahl der Planeten um ihre ei¬ genes Drehzentrum und um das gemeinsame Drehzentrum so aufeinander abgestimmt werden, daß das Strahlmittel je-

weils an der gleichen Stelle abgegeben wird, wobei mit Vorteil das Zentrifugalfeld um sein eigenes Drehzentrum umläuft. Hierdurch ist auch bei mehreren Zentrifugalfel¬ dern gewährleistet, daß das Strahlmittel stets an der gleichen Position abgegeben wird.

Gegebenenfalls kann eine Vordosierung des Strahlmittels bei der Aufgabe in das Zentrifugalfeld vorgesehen sein, um die Dichte des Strahlmittels innerhalb des Zentrifugalfel- des zu steuern.

Die Erfindung gibt ferner die Möglichkeit, das Strahlmit¬ tel an der Abgabestelle kontinuierlich oder periodisch abzugeben.

Es ist weiterhin möglich, das Strahlmittel an wenigstens einer weiteren Abgabestelle der umfangsseitigen Begrenzung des Zentrifugalfeldes abzugeben, um zwei Strahlmittel¬ strahlen im Bereich verschiedener Drehwinkel zu erzeugen.

Vorzugsweise wird das Strahlmittel an der Abgabestelle über einen steuerbaren Querschnitt abgegeben.

Bei einer Vorrichtung des eingangs genannten Aufbaus wird die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß die Beschleuni¬ gungseinrichtung als umlaufender, geschlossener Rotor ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung aufweist, und daß für jede Abgabeöffnung ein Verschlußorgan vorgesehen ist, das die Abgabeöffnung bei Erreichen der Abgabestelle öffnet und nach Passieren derselben wieder schließt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Gegensatz zu einem Schleuderrad die Strahlpartikel nicht durch

Auftreffen auf Wurfschaufeln und dabei entstehende Sto߬ kräfte, sondern in einer umlaufenden Trommel bis zu deren Peripherie auf die Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt, wobei sich die Anzahl der Umläufe der Partikel nach der Strahlmitteldichte innerhalb der Trommel richtet und damit beeinflußbar ist. Haben die Partikel die Peripherie der Trommel erreicht, so werden diejenigen Partikel, die im Bereich der Abgabeöffnung umlaufen, bei öffnen des Ver¬ schlußorgans zentrifugal nach außen abgegeben, bis das Verschlußorgan die Abgabeöffnung wieder schließt. Damit ist gewährleistet, daß die Partikel während der Öffnungs¬ zeit sämtlich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit die Trommel verlassen. Die Geometrie des sich bildenden Strahlmittelstrahls richtet sich im wesentlichen nach dem Querschnitt der Abgabeöffnung und der Öffnungszeit des Verschlußorgans.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich da¬ durch aus, daß das Verschlußorgan von einem den Rotor mit der Abgabeöffnung eng umgebenden, ortsfesten Zylinder gebildet ist, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöff¬ nung aufweist.

Der Rotor kann als Hohlzylinder oder aber als mehrarmiger Sternkörper ausgebildet sein, in dessen einzelnen Armen sich das Strahlmittel nach außen bewegt und außen aufge¬ staut wird. Sobald die Trommel mit der Abgabeöffnung oder aber.einer der Arme die Durchtrittsöffnung des ortsfesten Zylinders erreicht, tritt das Strahlmittel strahlförmig aus. Dabei kann die Durchtrittsöffnung entsprechend dem Abgangswinkel des Strahls tangential angeschnitten sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Rotor wenigstens zwei Abgabeöffnungen aufweist und

das Verschlußorgan eine den Rotor umgebende Trommel ist, die wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist und mit dem Rotor umläuft, wobei zwischen Rotor und Trommel eine Differenzgeschwindigkeit derart vorgesehen ist, daß eine der Abgabeöffnungen des Rotors und die Durchtrittsöffnung der Trommel zu gleicher Zeit die Abgabestelle erreichen und dort blendenartig zusammenwirken.

Diese Ausführungsform weist den großen Vorteil auf, daß zwischen dem Rotor und der mitlaufenden Trommel eine Differenzgeschwindigkeit vorhanden ist, die wesentlich kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors ist, so daß zwischen dem Strahlmittel, das durch die Abgabeöffnung des Rotors hindurch der Trommel innenseitig anliegt, keine allzu großen Reibungskräfte und damit Verschleiß entste¬ hen. Die Differenzgeschwindigkeit zwischen Trommel und Rotor wird so gewählt, daß die Abgabeöffnung im Rotor und die Durchtrittsöffnung in der Trommel dann in Deckungslage kommen, wenn sie die Abgabestelle erreichen, so daß das von der Trommel zuvor zurückgehaltene Strahlmittel durch die Durchtrittsöffnung hindurch unter Bildung des Strahls austreten kann. Die als Verschlußorgan wirkende Trommel wirkt also mit dem Rotor blendenartig zusammen. Die Geome¬ trie des Strahlmittelstrahls läßt sich auch hier wieder durch die Querschnittsform der Durchtrittsöffnung in der Trommel und durch die Öffnungszeit bestimmen. Die Anzahl der pro Zeiteinheit gebildeten Strahlmittelstrahlen, d.h. die Periodizität des Strahlvorgangs, läßt sich durch die Anzahl der Abgabeöffnungen im Rotor und der Durchtritts- Öffnungen in der Trommel sowie durch deren absolute Um¬ fangsgeschwindigkeit, wie auch durch die Relativgeschwin¬ digkeit von Trommel und Rotor, beeinflussen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der mit einer Drehzahl n-^ umlaufende Rotor m- j^ -Abgabeöffnungen und die mit einer Drehzahl n 2 umlaufende Trommel m 2 -Durch- trittsöffnungen aufweist, wobei für x--ι-m 2 = ± 1 die Drehzahlen von Rotor und Trommel nach

m l " n l = m 2 ' n 2

einstellbar sind.

Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, daß die Abgabeöffnung im Rotor und die Durchtrittsöffnung in der Trommel bei einem definierten Drehwinkel, nämlich an der Abgabestelle, zur Deckungslage kommen und das Strahlmittel austritt.

Um das Austreten von Strahlmittel in den Spalt zwischen Rotor und Trommel zu verhindern, ist vorgesehen, daß zwischen dem Rotor einerseits und dem Zylinder bzw. der Trommel andererseits eine den Spalt zwischen diesen um die Abgabeöffnung herum abdichtende Dichtung vorgesehen ist.

Die Dichtung kann unter der Zentrifugalwirkung der Trommel innenseitig anliegen und sich demzufolge bei Verschleiß automatisch anpassen, um auch nach längerer Betriebsdauer eine .stets wirksame Abdichtung zu gewährleisten.

Vorzugsweise sind der Rotor und die Trommel auf koaxialen Achsen angeordnet und von einem einzigen Antrieb mit verschiedenen Übersetzungen angetrieben. Damit läßt sich insbesondere eine definierte Relativgeschwindigkeit zwi¬ schen Rotor und Trommel einhalten.

Eine abgewandelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Abgabeöffnungen an der Stirnseite des Rotors vorgesehen und die Durchtrittsöffnungen als radial offene Taschen an der dieser Stirnseite zugekehrten inneren

Stirnseite des Zylinders bzw. der Trommel ausgebildet sind und daß die Dichtung zwischen den beiden Stirnseiten vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführungsform verlassen die Partikel den

Rotor also nicht an dessen Umfang, sondern im Bereich der Peripherie im wesentlichen koaxial, nämlich durch die Durchtrittsöffnungen in einer Stirnseite des Rotors. Der Rotor ist wiederum von einem ortsfesten oder aber einem mitlaufenden Zylinder bzw. einer Trommel umgeben, die an der der Stirnseite mit den Abgabeöffnungen zugekehrten Stirnseite Taschen aufweisen, die sich radial nach außen öffnen. Ist ein stationärer Zylinder vorgesehen, so tritt das Strahlmittel jedesmal dann in die Tasche, wenn eine Abgabeöffnung des Rotors die Tasche erreicht. Dabei wird das Strahlmittel, das mit der Umfangsgeschwindigkeit im Rotor rotiert, unter geringfügiger axialer Ablenkung durch die Tasche nach außen zentrifugal abgegeben. Ist hingegen eine mitlaufende Trommel vorgesehen, so weist diese mehre- re Taschen auf und es gelangen die Abgabeöffnungen des Rotors entsprechend der Relativgeschwindigkeit zwischen beiden zur Deckung mit der Tasche in der Trommel. Diese Ausführungsform führt zu einer einfacheren Abdichtung zwischen Rotor und Zylinder bzw. Trommel, da gegen eine ebene Fläche abgedichtet werden kann.

In anderer Ausführung der Vorrichtung kann vorgesehen sein / daß das Verschlußorgan außenseitig am Rotor im Bereich der Abgabeöffnung geführt oder gelagert und durch

eine Schließkraft in Schließstellung gehalten ist und daß an der Abgabestelle ein die Schließkraft aufhebendes Steuerorgan angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um ein mit dem Rotor mitlaufendes Verschlußorgan, das die Abgabeöffnung stets geschlossen hält und bei Erreichen der Abgabestelle von außen angesteuert wird, um in die Öffnungsstellung bewegt zu werden.

Das Verschlußorgan kann beispielsweise elektromagnetisch in der Schließstellung gehalten sein, wobei das Magnetfeld bei Erreichen der Abgabestelle abschaltbar und nach Pas¬ sieren derselben zuschaltbar ist. Die Öffnungsbewegung kann durch magnetische Gegenkräfte, die Fliehkraft oder durch Federkraft bewirkt werden.

Statt dessen kann vorgesehen sein, daß das Verschlußorgan unter Federkraft in der Schließstellung gehalten und mittels eines ortsfesten Anschlags, der in der Bewegungs¬ bahn des Verschlußorgans, an der Abgabestelle angeordnet ist, gegen die Federkraft aufsteuerbar und nach Passieren des Anschlags unter der Federkraft zusteuerbar ist.

Ene Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen abgewandelten Verfahrens, bei dem das Zentrifugalfeld um ein zweites Drehzentrum umläuft, zeichnet sich erfindungs¬ gemäß-dadurch aus, daß die Beschleunigungseinrichtung als umlaufender Rotor ausgebildet ist, der an seinem Umfang wenigstens eine Abgabeöffnung aufweist, und daß der Rotor mit seinem Drehzentrum an einem Ende eines Dreharms gela¬ gert ist, der an seinem anderen Ende drehangetrieben und als Zufuhreinrichtung für das Strahlmittel ausgebildet

ist, das im Bereich der Drehachse des Dreharms aufgegeben und an dessen anderem Ende an den Rotor übergeben wird.

Diese Ausführungsform hat den entscheidenden Vorteil, daß für die Abgabeöffnung kein Verschluß und keine Dichtung notwendig ist, da das Strahlmittel aus dem Rotor nur dann austreten kann, wenn die Abgabeöffnung sich in einem Drehwinkelbereich befindet, in der sie mit der Verbin- dungslinie der Drehachse des Rotors und derjenigen des

Dreharms fluchtet. Eine Dosierung des Strahlmittels ist in einfacher Weise allein durch den Querschnitt der Abgabe¬ öffnung möglich.

Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß der Dreharm ein Arm eines Drehkreuzes mit anderen Armen ist, und daß am Ende jedes Arms des Drehkreuzes ein Rotor angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Rotor und der Dreharm bzw. das Drehkreuz mit gleicher Drehzahl angetrieben sind. Auf diese Weise wird ein größerer Strahlmitteldurchsatz er¬ reicht und lassen sich die Unwuchtmassen besser beherr¬ schen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeich- nung gezeigter Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt einer Ausführungs- form mit einem Rotor und einer mitlau¬ fenden Trommel;

Figur 2 einen Schnitt II-II des Rotors und der Trommel gemäß Figur 1;

Figur 3 einen Axialschnitt einer anderen

Ausführungsform mit Rotor und Trommel;

Figur 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Figur 3;

Figur 5 einen der Figur 4 ähnlichen Schnitt einer Ausführungsform mit umlaufendem Rotor und stationärem Zylinder;

Figur 6 eine schematische Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform;

Figur 7,8 je eine schematische Stirnansicht einer Ausführungsform mit planetarisch umlaufenden Rotoren in verschiedenen Drehlagen und

Figur 9 eine schematische Seitenansicht hier¬ zu.

Die Vorrichtung gemäß Figur 1 weist ein ortsfestes Gehäuse 1 auf, das an einer Strahlanlage montiert ist. Das Gehäuse 1 ist durch stirnseitige Abschlüsse 2,3 geschlossen und an seiner in der Zeichnung unten liegenden Seite mit einer Öffnung 4 ausgestattet, in deren Bereich die Abgabestelle für das Strahlmittel liegt. Innerhalb des Gehäuses 1 läuft eine Beschleunigungseinrichtung 5 um, die von einem Rotor 6 und einer diesen umgebenden Trommel 7 gebildet ist. In das Drehzentrum des Rotors 6 mündet ein Aufgabetrichter 8, durch den das Strahlmittel der Beschleunigungseinrichtung 5 zugeführt wird. Der Rotor 6 sitzt auf einer Welle 9 und die Trommel 7 auf einer diese konzentrisch umgebenden

Hohlwelle 10, die aufeinander und in einem Lagerflansch 11 des Gehäuses 1 drehgelagert sind. Auf dem außenliegenden Ende der Welle 9 sitzt eine Zahnscheibe 12 und auf dem äußeren Ende der Hohlwelle 10 eine weitere Zahnscheibe 13, die beispielsweise mittels Zahnriemen von einem gemeinsa¬ men Motor angetrieben werden, wobei die Zahnscheiben 12, 13 und die zugehörigen Zahnriemen unterschiedliche Über¬ setzungen aufweisen, so daß der Rotor 6 und die Trommel 7 mit einer Differenzgeschwindigkeit umlaufen.

Der Rotor 6 weist - beim wiedergegebenen Ausführungsbei¬ spiel vier - Abgabeöffnungen 14 und die ihn umgebende Trommel 7 - beim gezeigten Ausführungsbeispiel fünf - Durchtrittsöffnungen 15 auf (s. Figur 2) .

Die Anzahl der Abgabeöffnungen 14 am Rotor 6 sei mit ni j , die Anzahl der Abgabeöffnungen 15 an der Trommel mit m 2 und die Drehzahl des Rotors mit n-^ und der Trommel mit n 2 bezeichnet. Dabei ist m 2 -m 1 =+l. Bei Einhaltung eines Drehzahlverhältnisses von Trommel und Rotor mit ,

ist gewährleistet, daß eine Abgabeöffnung 14 des Rotors 6 und eine Durchtrittsöffnung 15 der Trommel 7 stets in der gleichen Drehlage zur Deckung kommen, wie dies in Figur 2 bei den Öffnungen 14' und 15' angedeutet ist. Diese Posi¬ tion entspricht der Abgabestelle des Strahlmittels, wäh- rend in allen anderen Drehlagen die Durchtrittsöffnungen 14 im Rotor von der als Verschlußorgan wirkenden Trommel verschlossen sind.

Der Spalt zwischen Rotor 6 und Trommel 7 ist im Bereich der Abgabeöffnungen 14 des Rotors durch Dichtungen 16 abgedichtet, die als Gleitringdichtungen, Bürstendichtun- gen oder dergleichen ausgebildet sein können.

Das über den Aufgabetrichter 8 in den Mittenbereich des Rotors 6 eintretende Strahlmittel wird radial nach außen beschleunigt, bis es am Innenumfang der Trommel 7 anliegt. Dabei wird mehr Strahlmittel zugeführt, als im Bereich der Abgabestelle durch die Abgabeöffnung 14' und die Durch¬ trittsöffnung 15' ausgetragen wird, so daß das Strahlmit¬ tel in dem Rotor 6 aufgestaut wird und durch innere Rei¬ bung der Strahlmittelpartikel und Reibung an den Wänden des Rotors auf spiralförmigen Bahnen nach außen beschleu¬ nigt wird und im Bereich der Peripherie des Rotors dessen Umfangsgeschwindigkeit annimmt. Durch ständige Zufuhr von Strahlmittel über den Aufgabetrichter 8 wird innerhalb des Rotors 6 eine gleichmäßige Strahlmitteldichte aufrechter- halten, so daß im Betrieb im Bereich der Abgabestelle 14', 15' stets die gleiche Menge Strahlmittel mit gleicher Geschwindigkeit unter Bildung eines Strahlmittelstrahls austritt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist der Rotor 6 als Kegelstumpf 17 ausgebildet. Er sitzt auf einer ange¬ triebenen Welle 18 und ist von einer Trommel 19 umgeben, die wiederum mit einer Differenzdrehzahl von einer Hohl¬ welle 20 angetrieben ist. Der kegelförmige Rotor 17 weist an seiner der Antriebswelle 18 gegenüberliegenden Stirn¬ seite 21 eine zentrale Öffnung 22 auf, in die der Aufgabe- trichter 23 einmündet. Ferner weist die Stirnwand 21 im Bereich der Peripherie Abgabeöffnungen 24 auf. Die Trommel 19 weist an ihrer Stirnwand 26 und/oder an der damit

verbundenen Dichtung 25 als Durchtrittsöffnungen Taschen 27 auf, die sich radial nach außen öffnen. Auch hier sind wieder vier Abgabeöffnungen 24 im Rotor 6 und fünf Durch¬ trittsöffnungen bzw. Taschen 27 in der Trommel 19 vorgese- hen. Bei Einhaltung des oben genannten Drehzahlverhältnis¬ ses ist gewährleistet, daß in einem definierten Drehwin¬ kelbereich eine Abgabeöffnung 24 mit einer Tasche 27 zur Deckung gelangt und daß Strahlmittel entsprechend dem Richtungspfeil 28 in Figur 3 unter Bildung eines Strahls austreten kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist der Rotor 6 als zylindrisches Teil 29 mit daran radial angesetzten, kanalartigen Armen 30 ausgebildet, die an ihrer Peripherie je eine Abgabeöffnung 31 aufweisen. Auf den Armen 30 sind gleitende Dichtungselemente 32 angeordnet, die unter Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen getrieben werden. Als Verschlußorgan dient ein stationärer Zylinder 33, der an der Abgabestelle eine Durchtrittsöffnung 34 aufweist und dem die Dichtungen 32 bei Umlauf des Rotors 6 innen¬ seitig anliegen. Erreicht einer der Arme 30 mit seiner Abgabeöffnung 31 die Durchtrittsöffnung 34 des stationären Zylinders 33, so tritt eine Schicht des in den Armen 30 aufgestauten Strahlmittels in Form eines Strahls nach außen aus. Zur möglichst reibungslosen Bildung des Strahls ist die Durchtrittsöffnung 34 bei 35 tangential ange¬ schnitten, wobei der Rotor 6 in Richtung des Pfeils 36 umläuft. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Zylinder 33 als mitlaufende Trommel ausgebildet sein und dann wieder mehrere Durchtrittsöffnungen 34 entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 5 im wesentlichen dadurch, daß als Ver-

schlußorgan statt des Zylinders 33 jeder kanalartige Arm 30 an seiner Abgabeöffnung 31 ein eigenes, mitlaufendes Verschlußorgan in Form einer Klappe 37 aufweist, die bei 38 an dem Arm 30 gelagert ist. Die Klappe 37 wird durch eine Schließkraft in der Schließlage gehalten und bei Erreichen der Abgabestelle 4 aufgesteuert, so daß ein Teil des in diesem Arm enthaltenen Strahlmittels austritt. Nach Passieren der Abgabestelle wird die Klappe 37 wieder zugesteuert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 bis 9 weist die Beschleunigungseinrichtung 5 mehrere Rotoren 6 auf, die an ihrer Umfangswand jeweils eine Abgabeöffnung auf¬ weisen. Jeder Rotor ist in seinem Zentrum 40 gelagert und drehangetrieben. Ferner weist die Beschleunigungseinrich¬ tung 5 ein Drehkreuz 41 mit drei Dreharmen 42 auf, die unter gleichen Drehwinkeln zueinander versetzt angeordnet sind. An den äußeren Enden der Dreharme 42 sind die Trom¬ meln 6 mit ihrem Drehzentrum 40 gelagert. Das Drehkreuz 41 selbst ist in seinem Zentrum 43 drehangetrieben. Die Rotoren 6 bilden somit bezüglich des Drehzentrums 43 Planeten, die mit einem Bahnradius umlaufen, der der Länge des Dreharms entspricht. Das Strahlmittel wird über ein Zuführrohr 44 (Figur 9) im Drehzentrum 43 des Drehkreuzes aufgegeben. Die Dreharme 42 sind hohl ausgebildet, so daß das Strahlmittel in den Dreharmen 42 nach außen beschleu¬ nigt und im Drehzentrum 40 der Rotoren 6 an diese überge¬ ben wird. In den Rotoren 6 wandert das Strahlmittel auf spiralförmigen Bahnen nach außen und wird an der Wandung der Trommel 6 aufgestaut, wie dies in Figur 7 und 8 mit den Bezugszeichen 45 angedeutet ist. Da sich das Strahl¬ mittel stets in dem Bereich sammelt, wo die größte Zen¬ trifugalbeschleunigung herrscht, findet bei der Umlaufbe- wegung der Rotoren 6 eine Relativbewegung zwischen Strahl-

mittel und Rotorwandung statt. Bei gleicher Drehzahl der Rotoren 6 um ihr Drehzentrum 40 und der Dreharme 42 um ihr Drehzentrum 43, ist gewährleistet, daß das Strahlmittel nur in einer Position durch die Abgabeöffnung 14 austreten kann, die in Figur 8 gezeigt ist, in welcher nämlich die Abgabeöffnung 14 mit der Verbindungslinie der beiden Drehzentren fluchtet. Die abgegebene Menge wird im wesent¬ lichen durch den Querschnitt der Abgabeöffnung 14, insbe¬ sondere durch den Bogenwinkel, den sie einnimmt, bestimmt. Das Strahlmittel wird dann etwa in Richtung der mit dem

Bezugszeichen 46 angegebenen Bewegungsbahnen abgegeben und trifft auf das mit 47 angedeutete Werkstück

Diese Ausführungsform hat den großen Vorteil, daß weder Verschlüsse, noch irgendwelche Dichtungen notwendig sind und sich der Verschleiß ausschließlich auf die Wandung der Rotoren 6 beschränkt.

Die Menge des in den Rotoren aufgestauten Strahlmittels kann durch Steuerung der Strahlmittelzufuhr über das

Zuführrohr 44 gesteuert werden. Auf diese Weise läßt sich auch sicherstellen, daß das Strahlmittel nicht unzeitig aus dem Rotor 6 austritt.