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Zentrifuge, insbesondere für die Zuckergewinnung
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere für die Zuckergewinnung, mit elastisch aufgehängtem Schutzmantel und darin drehbeweglich gelagerter Schleudertrommel.
Zuckerzentrifugen werden üblicherweise als sogenannte Pendelzentrifugen ausgeführt. Die Schleudertrommel wird dabei über eine verhältnismässig lange Welle angetrieben, deren Lagerung in einem Kugel- bzw. Kardan- oder Gummigelenk erfolgt, das an einem Gerüst befestigt ist, auf welchem auch der antreibende Elektromotor vertikalstehend angeordnet ist. Der Elektromotor ist meist als mehrfach polumschaltbarer Drehstrommotor ausgeführt. Hiebei ist von Nachteil, dass sich beim Schalten der einzelnen Stufen für das Versorgungsnetz unangenehm hohe Stromspitzen ergeben. Der weniger verwendete Gleichstromantrieb erzielt eine gleichmässigere Netzbelastung, ist aber wesentlich teurer.
Durch die Pendelaufhängung erhält die Trommel eine gewisse Freiheit, so dass sie sich bei ungleichmässig verteilter Füllmasse so einpendeln kann, dass die Drehachse mit der Trägheitsachse zusammenfällt. Das ist aber exakt nur dann möglich, wenn die Trommelhöhe Null ist und der Drehpunkt der Aufhängung unendlich weit von der Trommel entfernt ist. Bei den älteren kleineren Zentrifugen mit geringer Trommelhöhe hielten sich die Abweichungen und damit die auf Wellen und Lager ausgeübten Unwuchtkräfte in Grenzen. Bei den heutigen Zentrifugentrommeln mit wesentlich grösserer Bauhöhe ist der Ausgleich durch Pendelaufhängung jedoch so schlecht, dass die Kräfte nur durch überstarke Wellen und Lager aufgenommen werden können.
Eine Zentrifuge mit pendelnd aufgehängter Schleudertrommel zeigt die deutsche Patentschrift Nr. 52294. Bei dieser bekannten Zentrifuge ist die Zentrifugenspindel dreiteilig ausgebildet. Alle drei Teile sind gelenkig so verbunden, dass das Antriebsmoment übertragen werden kann. Der mittlere Teil der Zentrifugenspindel ist an seinem oberen Ende in einem Pendellager aufgehängt und am unteren Ende durch elastische, sich kreuzende Fäden geführt, so dass seine Pendelbewegungen gedämpft werden. Es handelt sich bei dieser Zentrifuge jedoch um eine Ausführung, bei der die Trommelhöhe im Vergleich zur Pendellänge klein ist, so dass die vorstehend erläuterten Nachteile nicht auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuckerzentrifuge zu schaffen, bei der die Schleudertrommel die Möglichkeit hat, sich auch bei ungleichmässig verteilter Füllmasse um eine der Trägheitsachse weitgehend angenäherte Achse zu drehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schutzmantel oberhalb des Zentrifugenschwerpunktes in einem kardanischen Ring gelagert ist, der seinerseits in Lagern drehbeweglich befestigt ist und in an sich bekannter Weise über Federelemente elastisch abgestützt ist.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass, wenn die Trägheitsachse einer eine ungleichmässig verteilte Füllmasse aufweisenden und sich drehenden Schleudertrommel versetzt und/oder geneigt zur Mittelachse der Trommel verläuft, diese sich durch die kardanische Aufhängung des Schutzmantels in Verbindung mit der elastischen Abstützung so weit der Trägheitsachse annähert, dass die durch die Unwuchten hervorgerufenen Kräfte sich mit den Kräften im Gleichgewicht befinden, die erforderlich
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sind, die träge Masse der Zentrifuge entsprechend zu beschleunigen. Um die Schwingwege der
Zentrifuge zu reduzieren, kann man das Schutzmantelgewicht durch Zusatzgewichte erhöhen, wodurch allerdings die Lagerbelastung steigt.
Eine Zentrifuge, bei der der Schutzmantel mit dem Antriebsmotor und der Schleudertrommel eine Einheit bildet, die auf höhennachgiebigen Federn so abgestützt ist, dass auch seitliche Bewegungen der Einheit möglich sind, zeigt die Schweizer Patentschrift Nr. 244908. Bei dieser Ausführung fehlt jedoch der kardanische Ring, der für den Kräfteausgleich der erfindungsgemäss ausgebildeten Zentrifuge massgebend ist.
Um das Gewicht der Zentrifuge sicher abstützen zu können und um gleichzeitig dem Umstand Rechnung zu tragen, dass die Unwuchtkräfte vornehmlich in horizontaler Richtung wirksam sind, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen den Lagern des Ringes und den die Zentrifuge abstützenden Fundamentträgern als Federelemente Gummipuffer Verwendung finden, deren Federweg in horizontaler Richtung gross und in vertikaler Richtung gering ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes nach der Erfindung ergibt sich, wenn eine Ausräumvorrichtung zum Entleeren der Schleudertrommel am oberen Rand des Schutzmantels befestigt ist. Da hiedurch die Ausräumvorrichtung mit in das schwingende System der Zentrifuge einbezogen wird, werden Zerstörungen der in die Schleudertrommel eingelegten Siebe durch das Schälmesser der Ausräumvorrichtung vermieden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Zentrifuge mit innerhalb des Schutzmantels angeordnetem Hydraulikmotor in schaubildlicher Darstellung und teilweise im Schnitt ; Fig. 2 eine Zentrifuge, deren Schleudertrommel von einem ausserhalb des Schutzmantels fest angeordneten Antriebsmotor über eine Gelenkwelle angetrieben wird, in Ansicht und teilweise im Schnitt.
Wie am besten aus Fig. l ersichtlich ist, besteht die Zentrifuge aus einem zylindrischen Schutzmantel in dem eine Schleudertrommel --2- angeordnet ist. Unterhalb der Schleudertrommel befindet sich ein Hydraulikmotor--3--, dessen Gehäuse über zwei radial nach aussen verlaufende Arme--4--mit dem unteren Teil des Schutzmantels--l--fest verbunden ist.
Die Arme--4--sind hohl ausgebildet, damit möglicherweise im Hydraulikmotor sich ansammelndes Lecköl durch die Arme nach aussen abgeführt werden kann und hiedurch ein Abtropfen von Lecköl aus dem Motor in den nach unten aus der Zentrifuge herausfallenden Zucker vermieden wird.
Ausserdem dienen die Arme--4--zur Aufnahme von Leitungen für die Zufuhr von Drucköl für den Antrieb des Motors, das von einer nicht dargestellten abseitsstehenden Verstellpumpe, die von einem Elektromotor angetrieben sein kann, gefördert wird.
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Der Schutzmantel--l--ist oberhalb des Zentrifugenschwerpunktes über zwei einander gegenüberliegend angeordnete Zapfen-7--in einem Ring --8-- gelagert. Der Ring ist seinerseits über zwei um 900 gegenüber den Zapfen--7--versetzt angeordnete Zapfen-9-in Lagern --10-- drehbeweglich befestigt, die sich über Federelemente--11--auf Fundamentträgern --12-- abstützen.
Mit--13---ist eine Ausräumvorrichtung zum Entleeren der Schleudertrommel--2-angedeutet, die am oberen Rand--la--des Schutzmantels befestigt ist.
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