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Hilfsvorrichtung zum Entleeren und Füllen der Trommel von Schleudermaschinen
mit schwingend gelagerter hängender Trommelwelle Der Gegenstand der Erfindung ist
eine zweckmäßige Weiterbildung der den Gegenstand des Hauptpatentes bildenden Erfindung.
Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung: Die Betriebszustände Füllen, Schleudern
und Entleeren einer z. B. in der Zuckerindustrie verwendeten Schleudermaschine der
hier in Frage kommenden Bauart gehen ohne Stillstand der Schleudertrommel unmittelbar
ineinander über. Lediglich die Trommeldrehzahlen werden beim Übergang von dem einen
Betriebszustand in den anderen geändert. Der Zentrierdorn darf aber unter keinen
Umständen bei der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Trommel, bei der das Schleudern
erfolgt, eingehoben werden, denn das wäre für Trommel und Bedienungsperson gefährlich.
Von der Zuverlässigkeit und Aufmerksamkeit der Bedienungsperson darf infolgedessen
der richtige Zeitpunkt des Einhebens nicht abhängig sein, dies um so weniger, als
sich dem Einheben der Zentriervorrichtung weitere Bedienungsmaßnahmen, wie das Einführen
des . Schälwerkzeuges und das Räumen, anschließen, die, zur Unzeit vorgenommen,
die ganze Maschine gefährden würden. Es ist deshalb von wesentlicher Bedeutung,
die Einhebebereitschaft der Zentriereinrichtung von der Drehzahl der Trommel abhängig
zu machen.
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Eine einfache mechanische Einrichtung, die zuverlässig und schnell
anspricht und das Einheben der Zentriervorrichtung zu einem anderen als dem gewünschten
Zeitpunkt sicher verhindert, bildet den Gegenstand der Erfindung. Diese kennzeichnet
sich ihrem Wesen nach durch ein den Eintritt des Zentrierdornes in das Zentrierstück
verhinderndes, durch Schleuderkörper blockiertes Sperrorgan, das dem eintretenden
Zentrierdorn ausweicht, sobald die Schleuderkörper bei Erreichen einer gewünschten
Trommeldrehzahl das Sperrorgan freigeben.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt Abb. 1 einen senkrechten Schnitt
durch das mit dem Trommelende verbundene Zentrierstück und Abb. 2 einen Querschnitt
nach der Linie IV-IV in Fig. 1.
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Auf das Ende der Trommelwelle 1 ist das Gehäuse 2 eines Zentrierstückes
3 aufgeschraubt, das in dem Axiallager 6 und dem Radiallager 7 drehbar, aber axial
unverschiebbar angeordnet ist. Oberhalb des Zentrierstückes 3 ist im Gehäuse 2 ein
Sperrorgan 4 kolbenartig axial verschiebbar gelagert, das sich mit einem oberen
Zapfen 4a in einer Bohrung der Gehäusewand und mit einem unteren Zapfen 4 b in einer
Bohrung des Zentrierstückes 3 führt. Der untere Zapfen 4 b bildet das eigentliche
Sperrglied, das dem nicht dargestellten Zentrierdorn oder -konus den Eintritt in
das Zentrierstück 3 so lange verwehrt, bis die Trommelwelle 1 eine bestimmte niedrige
Drehzahl erreicht hat. Ist dies der Fall, so weicht das Sperrorgan 4 dem eintretenden
Zentrierdorn aus, indem dieser den Zapfen 4 b in das Gehäuse 2 nach oben hineinschiebt.
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In Abb.2 nehmen die Sperrteile die Stellung ein, bei der diese axiale
Verschiebung möglich und die Drehzahl der Trommelwelle 1 entsprechend niedrig ist.
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Bei höheren Drehzahlen der Trommelwelle 1 wird diese Axialverschiebung
des Sperrorgans 4 durch Schleuderkörper blockiert. Als solche dienen im dargestellten
Beispiel Stahlkugeln 5, die lose in Kammern 21 am Umfang des Sperrorgans 4 so liegen,
daß sie dessen Axialverschiebung bei einer entsprechend niedrigen Drehzahl der Trommelwelle
nicht verhindern. Die Grundfläche dieser Kammern 21 bildet eine zur Trommelachse
geneigte schiefe Ebene, und bei in Sperrstellung (Abb. 1) befindlichem Sperrorgan
4 schließt diese Kammergrundfläche an eine in gleicher Weise geneigte Grundfläche
einer Ringnut 22 des Gehäuses 2 an.
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In diese Ringnut 22 dringen die Kugeln 5 ein, sobald sie unter Einfluß
der bei steigender Drehzahl der Trommelwelle 1 und damit des Gehäuses 2 anwachsenden
Fliehkraft nach außen hin in Bewegung geraten. Hierbei wächst die an ihnen wirkende
Fliehkraft infolge des sich vergrößernden Radius, an dem der Kugelschwerpunkt wirkt,
auch wenn die Drehzahl der Trommelwelle 1 nicht mehr weiter steigt, so daß die Kugeln
5 sicher und unaufhaltsam bis in die
Ringnut 22 des Gehäuses 2 hineinklettern.
Diese Ringnut ist von solcher Tiefe, daß sie die Kugeln 5 nicht völlig aufzunehmen
vermag; sie blockieren infolgedessen eine Axialverschiebung des Sperrorgans 4 und
damit ein Eintreten des Zentrierdornes in das Zentrierstück 3 so lange, bis die
Drehzahl der Trommelwelle 1 einen Wert erreicht, bei der die Gewichtskomponente
der Kugeln 5 die absinkende Zentrifugalkraft überwindet.
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Einmal nach innen in Bewegung geraten, fallen die Kugeln 5 infolge
des hierbei immer kleiner werdenden Radius, an dem ihr Schwerpunkt wirkt, unaufhaltsam
bis in die in Abb. 1 gezeichnete Grundstellung, -in der sie das Sperrorgan 4 freigeben,
so daß dieses vom eintretenden Zentrierdorn am Zapfen 4 b nach oben verschoben werden
kann.
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Ob die Kugeln 5 die eine oder andere Endstellung einnehmen, ist also
eine Frage der Fliehkraft, der die Gewichtskomponente der Kugeln 5 entgegenwirkt,
die durch den Sinus des Neigungswinkels der Grundflächen der Kammern 21 und Ringnut
22 gegeben ist.
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Hieraus folgt, daß einem bestimmten Außendurchmesser und einem bestimmten
Neigungswinkel der Ringnut 22 im Gehäuse 2 sowie einem bestimmten Kugelgewicht eine
ganz bestimmte Drehzahl zuzuordnen ist.
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Durch die Unveränderlichkeit der drei erstgenannten, einander beeinflussenden
Größen liegt die Drehzahl, auf die dieses Sperrsystem anspricht, fest.
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Ein weiterer Vorteil dieses Sperrsystems besteht darin, daß nur die
rollende Reibung der Kugeln 5 kräfteverzehrend wirkt, diese Reibung aber so gering
ist, daß sie praktisch vernachlässigt werden kann.
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Das neue System einer Blockierung der Zentriervorrichtung arbeitet
aus a11 diesen Gründen mit großer Genauigkeit.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vom Unterschied der Hubwege
des frei eintretenden oder blockierten Zentrierdornes die Freigabe der für das Ausräumen
der Trommel folgenden Bedienungshandgriffe abhängig gemacht werden.
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Eine Zentrierung der Trommelwelle gemäß dem Hauptpatent und der Erfindung
hat auch Bedeutung für das Füllen der Trommel, bei dem diese ebenfalls in unerwünschte
Schwingungen geraten kann, und zwar durch einseitig massierten (klumpigen) Zufluß
des Füllgutes. Für diesen Fall braucht man den beim Ausräumen der Trommel angehobenen
Zentrierdorn nach beendigter Trommelentleerung nur so lange in Eingriffstellung
zu belassen, bis der Einfüllvorgang beendet ist, denn das Absenken des Zentrierdornes
ist bei jeder Trommeldrehzahl ungefährlich.