DE102011108008A1

DE102011108008A1 - decanter centrifuge

Info

Publication number: DE102011108008A1
Application number: DE102011108008A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-01-24
Also published as: DE202012012743U1; WO2013010667A1

Abstract

Bei einer Dekanterzentrifuge (1) mit einer Zentrifugentrommel (2) und einer in der Zentrifugentrommel (2) drehbar gelagerten Extruderschnecke (3), wobei die Extruderschnecke (3) durch einen mit der Zentrifugentrommel (2) umlaufenden elektrischen Antrieb (7) angetrieben wird, wird vorgeschlagen, im Antriebsstrang zwischen einem Elektromotor (11) des Antriebs (7) und der Extruderschnecke (3) ein Förderrad (19) anzuordnen, mit welchem Schmierstoff von der Innenseite (20) eines Gehäuses (13) des Antriebs (7) durch eine Relativbewegung des Förderrads (19) gegen das Gehäuse (13) in einen Schmierstoffkreislauf zur Schmierung und Kühlung des Antriebs (7) gefördert wird, wobei das Förderrad (19) drehbar gleitend auf einer Welle (16, 17) des Abtriebstrangs gelagert ist und im Betrieb raumfest gehalten wird.In a decanter centrifuge (1) with a centrifuge drum (2) and an extruder screw (3) rotatably mounted in the centrifuge drum (2), the extruder screw (3) being driven by an electric drive (7) revolving around the centrifuge drum (2), is proposed in the drive train between an electric motor (11) of the drive (7) and the extruder screw (3) to arrange a delivery wheel (19), with which lubricant from the inside (20) of a housing (13) of the drive (7) by a Relative movement of the feed wheel (19) against the housing (13) in a lubricant circuit for lubrication and cooling of the drive (7) is promoted, wherein the feed wheel (19) rotatably mounted on a shaft (16, 17) of the drive train and during operation is held firmly in space.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dekanterzentrifuge mit einer motorisch angetriebenen, umlaufenden Zentrifugentrommel und einer darin gelagerten, relativ zur Zentrifugentrommel drehbaren Extruderschnecke, wobei ein Antrieb für die Extruderschnecke vorgesehen ist, der einen Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe aufweist, die in einem mit der Zentrifugentrommel verbundenen und mit dieser mitdrehenden Gehäuse angeordnet sind, wobei ein erstes Motorteil (Ständer oder Läufer) des Elektromotors mit dem Gehäuse verbunden ist und mit der Zentrifugentrommel mitläuft und ein zweites Motorteil (Läufer oder Ständer), das mit der Motorwelle umläuft, das Untersetzungsgetriebe antreibt und wobei die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes mit der Extruderschnecke in Antriebsverbindung steht.The invention relates to a decanter centrifuge with a motor-driven, rotating centrifuge drum and a mounted therein, rotatable relative to the centrifuge drum extruder screw, wherein a drive for the extruder screw is provided which has an electric motor and a reduction gear, in a connected to the centrifuge drum and with this are arranged with the rotating housing, wherein a first motor part (stator or rotor) of the electric motor is connected to the housing and runs with the centrifuge drum and a second motor part (rotor or stator), which rotates with the motor shaft drives the reduction gear and wherein the output shaft of the Reduction gear with the extruder screw is drivingly connected.

Dekanterzentrifugen dienen dazu, in einem kontinuierlichen Verfahren eine Emulsion in eine flüssige und eine feste Phase zu trennen. In den meisten Anwendungen besteht die flüssige Phase aus Wasser, und die feste Phase ist ein spezifisch schwerer Stoff, der sich durch die Rotation der Zentrifugentrommel an deren Innenwand sentimentiert, während sich die flüssige Phase in Richtung zum Drehzentrum ansammelt. Durch eine konzentrische Extruderschnecke innerhalb der Zentrifugentrommel, welche eine Drehung relativ zu der mit hoher Drehgeschwindigkeit rotierenden Zentrifugentrommel ausführt, wird die feste Phase axial zu einem Auslass transportiert, weiter verdichtet, entwässert und aus dem Auslass extrudiert. Die flüssige Phase kann die Zentrifugentrommel entgegen der Bewegung der Extruderschnecke durch einen Überlauf am anderen Ende der Zentrifugentrommel verlassen.Decanter centrifuges serve to separate an emulsion into a liquid and a solid phase in a continuous process. In most applications, the liquid phase is water, and the solid phase is a specific heavy matter that is sentimentally sent to the inner wall by the rotation of the centrifuge drum as the liquid phase accumulates toward the center of rotation. Through a concentric extruder screw within the centrifuge drum, which rotates relative to the high-speed spinning centrifuge drum, the solid phase is transported axially to an outlet, further compressed, dewatered and extruded from the outlet. The liquid phase can leave the centrifuge drum against the movement of the extruder screw through an overflow at the other end of the centrifuge drum.

Die Extruderschnecke muss dabei eine Drehung mit geringer Drehzahl, jedoch großem Drehmoment relativ zur Zentrifugentrommel ausführen. Aus Gründen der Prozessführung sollte die relative Drehzahl zwischen Zentrifugentrommel und Extruderschnecke verstellbar und von der Drehzahl der Zentrifugentrommel unabhängig sein.The extruder screw must perform a rotation at low speed, but large torque relative to the centrifuge drum. For reasons of process control, the relative speed between the centrifuge drum and extruder screw should be adjustable and independent of the speed of the centrifuge drum.

Dekanterzentrifugen sind in zahlreichen Ausführungen bekannt.Decanter centrifuges are known in numerous designs.

Beispielsweise kennt man aus der DE-AS 1 086 181 eine Dekanterzentrifuge, bei der ein Teil, beispielsweise die Zentrifugentrommel, mit einem Motor angetrieben wird und der andere Teil, in diesem Fall die Extruderschnecke, über ein zwischengeschaltetes Umlaufgetriebe mit größerer Untersetzung abgebremst wird.For example, one knows from the DE-AS 1 086 181 a decanter centrifuge, in which one part, for example the centrifuge drum, is driven by a motor and the other part, in this case the extruder screw, is decelerated by an intermediate gear with a larger reduction ratio.

Ebenso ist aus der US 5 772 573 A eine Dekanterzentrifuge bekannt, bei welcher die Zentralwelle eines Harmonic Drive mit dem charakteristischen elliptischen Wälzlager raumfest gehalten oder mit einem stationären Motor mit geringer Drehzahl angetrieben wird, während das flexible Planetenrad (flex spline) und das Hohlrad des Harmonic Drive mit der Zentrifugentrommel mitrotiert werden, wobei die Extruderschnecke mit dem Hohlrad drehfest verbunden ist.Likewise is from the US 5,772,573 A a decanter centrifuge is known in which the central shaft of a harmonic drive with the characteristic elliptical rolling bearing fixed space or driven by a stationary motor at low speed, while the flexible planet (flex spline) and the ring gear of the harmonic drive are co-rotated with the centrifuge drum, the extruder screw is rotatably connected to the ring gear.

Die DE 30 02 449 C2 zeigt und beschreibt eine Einrichtung zum Steuern der relativen Drehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Extruderschnecke mit zwei in Serie geschalteten hydraulischen Motoren und einem Umlaufgetriebe.The DE 30 02 449 C2 shows and describes a device for controlling the relative speed between the centrifuge drum and the extruder screw with two series-connected hydraulic motors and a planetary gear.

In der US 3 734 399 ist vorgeschlagen, die Zentrifugentrommel mittels eines Antriebsmotors über eine hydrodynamische Kupplung sowie Riemengetriebe und die Extruderschnecke über eine daran gekuppelte regelbare Hydraulikpumpe, einen Hydraulikmotor und ein Differenzialgetriebe anzutreiben.In the US 3,734,399 It is proposed to drive the centrifuge drum by means of a drive motor via a hydrodynamic coupling and belt drive and the extruder screw via a controllable hydraulic pump coupled thereto, a hydraulic motor and a differential gear.

Bei den Antrieben dieser Vorrichtungen besteht jeweils eine Rückwirkung zwischen der Zentrifugentrommel und der Extruderschnecke in der Weise, dass die Antriebe nicht unabhängig voneinander regelbar sind, sondern sich gegenseitig beeinflussen. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass der Antrieb der Extruderschnecke von einer Antriebsbewegung in eine Bremsbewegung wechseln kann.In the drives of these devices there is in each case a reaction between the centrifuge drum and the extruder screw in such a way that the drives are not independently controllable, but influence each other. In extreme cases, this can lead to the drive of the extruder screw being able to change from a drive movement into a braking movement.

Die Momente von Zentrifugentrommel und Extruderschnecke stützen sich jeweils an einem raumfesten Maschinengestell ab, wodurch die unerwünschte Rückwirkung entsteht.The moments of the centrifuge drum and extruder screw are each based on a space-fixed machine frame, whereby the undesirable reaction arises.

Man kennt auch Vorrichtungen, bei denen der Antrieb der Extruderschnecke an der Zentrifugentrommel angebracht ist, wodurch die unerwünschte Rückwirkung minimiert oder eliminiert wird. Es besteht jedoch weiterhin eine Abhängigkeit von einem gemeinsamen Hauptantrieb und eingeschränkten Regelbereichen. In der DE 25 25 280 C2 wird beispielsweise vorgeschlagen, die Zentrifugentrommel durch einen Antriebsmotor mittels Treibriemen direkt anzutreiben, während die Extruderschnecke mittels eines mitrotierenden Hydraulikmotors mit Drehdurchführungen für die Hydraulikflüssigkeit unabhängig antreibbar ist. Bei einem Anstieg des Arbeitsdrucks im Hydrauliksystem, bedingt durch eine hohe Feststoffansammlung im Zentrifugen-Trennraum, soll dabei der Mengendurchsatz der Hydraulikflüssigkeit so erhöht werden, dass Leckverluste ausgeglichen werden.Devices are also known in which the drive of the extruder screw is attached to the centrifuge drum, whereby the undesired reaction is minimized or eliminated. However, there is still a dependency on a common main drive and limited control ranges. In the DE 25 25 280 C2 For example, it is proposed to drive the centrifuge drum directly by means of a drive motor by means of drive belt, while the extruder screw is independently driven by means of a co-rotating hydraulic motor with rotary unions for the hydraulic fluid. With an increase in the working pressure in the hydraulic system, due to a high accumulation of solids in the centrifuge separation space, while the mass flow rate of the hydraulic fluid is to be increased so that leakage losses are compensated.

Ein weiterer Antrieb der Zentrifugentrommel mit mechanischen Übertragungsmitteln und ein Antrieb der Extruderschnecke über einen mit der Zentrifugentrommel mitlaufenden Hydraulikmotor mit variabler Drehzahl sind auch in der DE 31 16 749 C2 beschrieben.Another drive of the centrifuge drum with mechanical transmission means and a drive of the extruder screw via a running with the centrifuge drum hydraulic motor with variable speed are also in the DE 31 16 749 C2 described.

Die Verwendung der hydrostatischen Antriebstechnik weist jedoch erhebliche Nachteile auf. Zum einen wechselt die Antriebsenergie mehrfach den Träger, von elektrisch über mechanisch und hydrostatisch wieder zu mechanisch, wodurch erhebliche Energieverluste entstehen. Dies ist aufgrund des sehr hohen Energiebedarfs einer Dekanterzentrifuge von großer Bedeutung.However, the use of hydrostatic drive technology has significant disadvantages. On the one hand, the drive energy repeatedly changes the carrier, from electrical to mechanical and hydrostatic back to mechanical, resulting in significant energy losses. This is of great importance due to the very high energy requirements of a decanter centrifuge.

Zum anderen besteht bei hydraulischen Systemen die Gefahr von Lecks, insbesondere bei den im Bereich von Dekanterzentrifugen erforderlichen hohen Drücken, was insbesondere im Bereich der Lebensmittelindustrie besondere Vorkehrungen erforderlich macht, um Kontaminationen unbedingt zu vermeiden.On the other hand there is a risk of leaks in hydraulic systems, in particular in the case of the high pressures required in the area of decanter centrifuges, which necessitates particular precautions in the area of the food industry in order to avoid contaminations.

Zudem ist ein aufwendiges und damit teures Steuer- und Regelnetzwerk erforderlich, um die verschiedenen Medien innerhalb der Antriebswege (mechanisch, fluidisch, hydrostatisch, elektrisch usw.) handhaben zu können und die Dekanterzentrifuge nach optimalen Kriterien zu führen. Auch die Einbindung in standardisierte Prozessleitsysteme ist durch das Zwischenmedium Fluidmechanik erschwert und verteuert. infolge der vielen verschiedenartigen Komponenten sind auch die Wartung und Reparatur solcher Antriebe komplex.In addition, a complex and therefore expensive control and regulating network is required in order to be able to handle the various media within the drive paths (mechanical, fluidic, hydrostatic, electrical, etc.) and to guide the decanter centrifuge to optimum criteria. The integration into standardized process control systems is made more difficult and expensive by the intermediate fluid mechanics. Due to the many different components, the maintenance and repair of such drives are complex.

In der DE 10 2004 034 409 A1 wird bei einer Antriebsvorrichtung für Schneckenzentrifugen mit einer umlaufenden, von einem Motor angetriebenen Trommel und einer koaxial in dieser gelagerten Schnecke, deren Welle mit einem Antriebsmotor verbunden ist, vorgeschlagen, dass der Antriebsmotor für die Schnecke aus einem vom Motor für den Antrieb der Trommel entkoppelten, elektrischen Torquemotor besteht, dessen Gehäuse fest mit der Trommel verbunden ist und mit dieser umläuft.In the DE 10 2004 034 409 A1 in a worm-type centrifugal drive device with a rotating drum driven by a motor and a worm mounted coaxially therewith, the shaft of which is connected to a drive motor, it is proposed that the drive motor for the worm be decoupled from a motor for driving the drum; electric torque motor whose housing is fixed to the drum and rotates with it.

Auf diese Weise ist es möglich, auf den Einsatz von Hydrauliktechnik zum Antrieb der Extruderschnecke vollständig zu verzichten.In this way it is possible to completely dispense with the use of hydraulic technology for driving the extruder screw.

Bei Elektromotoren gerade im hohen Leistungsbereich, wie er für den Antrieb von Extruderschnecken notwendig ist, besteht jedoch häufig das Problem einer ausreichenden Entwärmung.In electric motors, especially in the high power range, as it is necessary for the drive of extruder screws, but there is often the problem of sufficient heat dissipation.

Hierbei hat eine unzureichende Entwärmung zur Folge, dass die Bauteile der Dekanterzentrifuge übermäßig beansprucht werden und vorzeitig ausfallen.In this case, insufficient cooling results in the components of the decanter centrifuge being excessively stressed and failing prematurely.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Dekanterzentrifuge mit verbesserter Standzeit zu schaffen, bei der die Extruderschnecke unabhängig von der Zentrifugentrommel antreibbar ist und einen frei wählbaren Regelbereich besitzt.It is therefore an object to provide a decanter centrifuge with improved service life, in which the extruder screw is independent of the centrifuge drum driven and has a freely selectable control range.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Dekanterzentrifuge der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Motorwelle als Hohlwelle ausgebildet ist, dass zumindest ein Abschnitt der Abtriebswelle in der Motorwelle angeordnet ist, dass die Abtriebswelle einen Zentralkanal zur Bildung eines Schmierstoffkreislaufs aufweist und dass in dem Schmierstoffkreislauf ein Förderrad vorgesehen ist, welches Schmierstoff von einer Innenseite der Zentrifugentrommel zur Versorgung des Schmierstoffkreislaufs aufnimmt, wobei das Förderrad gegenüber der Motorwelle und der Abtriebswelle frei drehbar angeordnet ist. Somit kann der Elektromotor von innen über den durch den Zentralkanal fließenden Schmierstoff gekühlt werden. Die Entkopplung des Förderrads von der Motorwelle und von der Abtriebswelle hat den Vorteil, dass das Förderrad nicht zwangsläufig mit der Drehzahl der Zentrifugentrommel oder des Motors umlaufen muss. Durch die Entkopplung des Förderrads von dem Antrieb lassen sich somit Fliehkräfte, die sonst der radial nach innen gerichteten Förderleistung des Förderrads entgegenwirken würden, vermeiden.To solve the problem is provided according to the invention in a decanter centrifuge of the type mentioned that the motor shaft is designed as a hollow shaft, that at least a portion of the output shaft is arranged in the motor shaft, that the output shaft has a central channel to form a lubricant circuit and that in the lubricant circuit a delivery wheel is provided, which receives lubricant from an inner side of the centrifuge drum for supplying the lubricant circuit, wherein the delivery wheel is freely rotatably arranged relative to the motor shaft and the output shaft. Thus, the electric motor can be cooled from the inside via the lubricant flowing through the central channel. The decoupling of the feed wheel from the motor shaft and from the output shaft has the advantage that the feed wheel does not necessarily have to rotate with the rotational speed of the centrifuge drum or the motor. By decoupling the impeller from the drive thus centrifugal forces that would otherwise counteract the radially inwardly directed capacity of the impeller can be avoided.

Für eine kompakte Bauform kann vorgesehen sein, dass das Förderrad auf einer Welle eines die Motorwelle und die Abtriebswelle umfassenden Abtriebsstrangs gegenüber der Welle drehbar gelagert ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn das Förderrad auf der Abtriebswelle drehbar gelagert ist.For a compact design, it can be provided that the delivery wheel is rotatably mounted relative to the shaft on a shaft of a drive train comprising the motor shaft and the output shaft. It is particularly advantageous if the feed wheel is rotatably mounted on the output shaft.

Um den von dem, Förderrad aufgenommenen Schmierstoff in den Zentralkanal zu fördern, kann vorgesehen sein, dass an einem Sitz des Förderrads auf der oder einer Welle eine in Umfangrichtung umlaufende, nach außen geschlossene Ringut ausgebildet ist, welche einerseits mit wenigstens einem Transportkanal des Förderrads und andererseits mit dem Zentralkanal verbunden ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Ringnut an dem Förderrad und/oder an der Welle ausgebildet ist. Die Ausbildung einer ringförmigen Ringnut hat den Vorteil, dass ein Transport des Schmierstoffes von dem Transportkanal in den Zentralkanal bei beliebigen Drehpositionen des Förderrads auf der Welle möglich ist.In order to promote the lubricant taken up by the, conveyor wheel in the central channel, it can be provided that on a seat of the feed wheel on the or a shaft circumferential, outwardly closed annular groove is formed, which on the one hand with at least one transport channel of the feed wheel and on the other hand connected to the central channel. It can be provided that the annular groove is formed on the feed wheel and / or on the shaft. The formation of an annular groove has the advantage that a transport of the lubricant from the transport channel into the central channel at any rotational positions of the feed wheel on the shaft is possible.

Zur Vermeidung von Fliehkräften, welche einem Fördern des Schmierstoffs entgegenwirken würden, kann vorgesehen sein, dass das Förderrad raumfest angeordnet ist. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass Klauen einer an einem Maschinengestell raumfest festgelegten Hohlwelle in Ausnehmungen des Förderrads eingreifen, um dieses raumfest zu fixieren.To avoid centrifugal forces, which would counteract a conveying of the lubricant, it can be provided that the conveyor wheel is arranged fixed in space. For example, it can be provided for this purpose that claws of a space-fixed fixed to a machine frame hollow shaft engage in recesses of the feed wheel to fix this spatially fixed.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Förderrad wenigstens einen Förderarm hat, welcher in einem quer zu dessen Längs- oder Förderrichtung orientierten Querschnitt zumindest in einem in einen an der Innenseite des Gehäuses ausgebildeten Schmierstoffsumpf eingetauchten Abschnitt ein stromlinienförmiges oder tropfenförmiges Profil oder ein ovales Profil aufweist. Besonders günstig ist es dabei, wenn das Profil längs der an dem Förderarm vorbeiströmenden Schmierstoffströmung eine Länge aufweist, welche größer ist als die Breite des Profils quer zu der Strömungsrichtung. Es kann auch vorgesehen sein, dass die angeströmte Fläche des Förderarms im Profil eine konvexe Rundung aufweist und/oder dass das Profil im Bereich des Strömungsabrisses eine Spitze zur Vermeidung von Wirbeln aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass sich eine durch den Förderarm in dem Schmierstoffsumpf gezogene Furche schnell wieder schließt, so dass der Förderarm nach einer vollen Umdrehung nicht leer dreht, sondern neuen Schmierstoff aufnehmen kann.In one embodiment of the invention can be provided that the feed wheel at least a conveying arm which has a streamlined or teardrop-shaped profile or an oval profile in a section oriented transversely to its longitudinal or conveying direction, at least in a section immersed in a lubricant sump formed on the inside of the housing. In this case, it is particularly favorable if the profile has a length along the flow of lubricant flowing past the conveying arm, which length is greater than the width of the profile transversely to the flow direction. It can also be provided that the flowed surface of the conveying arm has a convex curvature in the profile and / or that the profile in the region of the stall has a tip to prevent eddies. The advantage here is that a trailed by the delivery arm in the lubricant sump furrow quickly closes again, so that the delivery arm does not turn empty after a full turn, but can absorb new lubricant.

Es kann vorgesehen sein, dass der Schmierstoffkreislauf ein Druckbegrenzungsventil aufweist. Somit können Lagerdichtungen und dergleichen entlastet werden. Besonders günstig ist es, wenn das Druckbegrenzungsventil an dem Förderrad vorgesehen ist.It can be provided that the lubricant circuit has a pressure relief valve. Thus, bearing seals and the like can be relieved. It is particularly favorable when the pressure relief valve is provided on the delivery wheel.

Beispielsweise kann das Druckbegrenzungsventil durch einen radial am Förderrad verschieblichen, von einer Rückstellfeder beaufschlagten Ventilkörper gebildet sein, welcher einen an die ringförmige Nut oder Ringnut angeschlossenen Überwachungskanal dicht verschließt, solange der Schmierstoffdruck in der Ringnut einen voreingestellten Schwellwert nicht übersteigt.For example, the pressure limiting valve may be formed by a radially displaceable on the feed wheel, acted upon by a return spring valve body which seals a connected to the annular groove or annular groove monitoring channel tightly, as long as the lubricant pressure in the annular groove does not exceed a preset threshold.

Zur Innenkühlung des Elektromotors kann vorgesehen sein, dass der Zentralkanal mit einem vorzugsweise eine Zylinderringform aufweisenden Zwischenraum zwischen der Motorwelle und der Abtriebswelle verbunden ist. Dies kann beispielsweise über wenigstens eine radiale Durchgangsöffnung in der Abtriebswelle eingerichtet sein. Von Vorteil ist dabei, dass der Schmierstoff in direktem Kontakt mit der Motorwelle bringbar ist, so dass eine Kühlung des Läufers des Motors von innen möglich ist.For internal cooling of the electric motor can be provided that the central channel is connected to a preferably a cylindrical ring shape having gap between the motor shaft and the output shaft. This can be set up, for example, via at least one radial passage opening in the output shaft. The advantage here is that the lubricant can be brought into direct contact with the motor shaft, so that a cooling of the rotor of the motor from the inside is possible.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Untersetzungsgetriebe als Kreisschubgetriebe oder Zyklogetriebe ausgebildet ist. Somit können große Untersetzungen auf engem Raum realisiert werden.In one embodiment of the invention can be provided that the reduction gear is designed as a circular thrust gear or Zyklogetriebe. Thus, large reductions can be realized in a small space.

Es kann vorgesehen sein, dass das Untersetzungsgetriebe wenigstens zwei exzentrisch umlaufende Kurvenscheiben oder Zahnräder aufweist, welche zum Unwuchtausgleich gegeneinander drehversetzt angeordnet sein können. Somit ist ein ruhiger Lauf ohne Taumelschwingungen erreichbar. Beispielsweise können zwei Kurvenscheiben oder Zahnräder gegeneinander um 180° versetzt werden, drei Kurvenscheiben oder Zahnräder gegeneinander um 120° drehversetzt angeordnet werden oder allgemein N exzentrisch umlaufende Kurvenscheiben oder Zahnräder gegeneinander um 360°/N drehversetzt zueinander angeordnet werden.It can be provided that the reduction gear has at least two eccentrically revolving cams or gears, which can be arranged rotationally offset from each other to balance the imbalance. Thus, a quiet run without wobble is achievable. For example, two cams or gears can be offset from one another by 180 °, three cams or gears against each other by 120 ° are arranged rotationally offset or generally N eccentric rotating cams or gears against each other by 360 ° / N rotationally offset from each other.

Es kann vorgesehen sein, dass das Untersetzungsgetriebe auf der von der Extruderschnecke abgewandten Seite des Elektromotors angeordnet ist. Somit kann die verhältnismäßig große Masse des Elektromotors möglichst nahe an der Extruderschnecke angeordnet werden, was die Laufruhe insgesamt verbessert.It can be provided that the reduction gear is arranged on the side facing away from the extruder screw side of the electric motor. Thus, the relatively large mass of the electric motor can be arranged as close to the extruder screw, which improves the overall smoothness.

Zur Übertragung der Abtriebsdrehzahl des Untersetzungsgetriebes auf die Abtriebswelle kann vorgesehen sein, dass das Untersetzungsgetriebe an einem mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen Träger mehrere Mitnahmebolzen aufweist, welche in Aussparungen wenigstens eines exzentrisch umlaufenden Zahnrades oder wenigstens einer exzentrisch umlaufenden Kurvenscheibe zur Herstellung einer Antriebsverbindung eingreifen.To transmit the output speed of the reduction gear to the output shaft can be provided that the reduction gear on a rotatably connected to the output shaft carrier has a plurality of driving pins, which engage in recesses at least one eccentrically rotating gear or at least one eccentrically revolving cam to make a drive connection.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass in dem Träger wenigstens ein Schmierstoffkanal zur Schmierstoffversorgung von Lagern auf den Mitnehmerbolzen ausgebildet und mit dem Zentralkanal verbunden ist. Somit kann der Schmierstoffkreislauf zusätzlich verwendet werden, um die beweglichen Teile des Untersetzungsgetriebes zu schmieren.It can be provided that in the carrier at least one lubricant channel for the supply of lubricant from bearings formed on the driving pin and connected to the central channel. Thus, the lubricant circuit can be additionally used to lubricate the moving parts of the reduction gear.

Durch die Verwendung eines separaten Elektromotors für die Extruderschnecke, zusätzlich zu dem Motor zum Antreiben der Zentrifugentrommel, können diese Antriebe völlig unabhängig voneinander und ohne Rückwirkungen betrieben werden. Das Drehmoment der Extruderschnecke ist gegen die Zentrifugentrommel abgestützt. Da keine hydraulischen Elemente vorhanden sind, sind die Einbindung in Prozessleitsysteme sowie Wartung und Reparatur einfach möglich. Zudem besteht keine Gefahr einer Kontamination des Hydrauliköls, wodurch sich die erfindungsgemäße Dekanterzentrifuge insbesondere in der Lebensmittelindustrie oder im Pharmabereich einsetzen lässt.By using a separate electric motor for the extruder screw, in addition to the motor for driving the centrifuge drum, these drives can be operated completely independently of each other and without repercussions. The torque of the extruder screw is supported against the centrifuge drum. As there are no hydraulic elements, integration into process control systems as well as maintenance and repair are easily possible. In addition, there is no risk of contamination of the hydraulic oil, whereby the decanter centrifuge according to the invention can be used in particular in the food industry or in the pharmaceutical sector.

Zur elektrischen Kontaktierung des Antriebs für die Extruderschnecke sind vorzugsweise Schleifringe und Schleifbürsten im Gehäuse-Außenbereich vorgesehen.For electrical contacting of the drive for the extruder screw slip rings and brushes are preferably provided in the housing exterior.

Die Schleifbürsten können dabei bevorzugt still stehen. Über die Schleifringe und Schleifbürsten können sowohl die elektrische Antriebsleistung wie auch Betriebssignale des Elektromotors übertragen werden. Die Schleifringe und Schleifbürsten sind vorzugsweise konzentrisch zum Motorgehäuse an einem der Abtriebsseite des Getriebes axial gegenüberliegenden Gehäuseteil angeordnet.The abrasive brushes can preferably stand still. About the slip rings and brushes both the electric drive power and operating signals of the electric motor can be transmitted. The slip rings and brushes are preferably concentric with the motor housing arranged one of the output side of the transmission axially opposite housing part.

Dabei kann insbesondere ein konzentrisch mit dem Gehäuse mit drehendes Schleifringpaket vorgesehen sein, das mittels mehrerer in Winkelrichtung versetzter Schleifbürsten kontaktiert ist. Dadurch ist sichergestellt, dass während der Drehung stets eine Kontaktierung des Elektromotors vorhanden ist, auch wenn Schwingungen in radialer Richtung auftreten.In this case, in particular, a concentric with the housing with rotating slip ring package may be provided which is contacted by means of a plurality of offset in the angular direction brushes. This ensures that there is always a contacting of the electric motor during the rotation, even if vibrations occur in the radial direction.

Wenn das Schleifringpaket auf einem Teil des Motorgehäuses mitläuft und mittels federnder Kontakte mit den Motorleitungen verbunden ist, kann dieses bei Bedarf einfach und ohne weitere Anschlussmontagen ausgetauscht werden.If the slip ring package runs on a part of the motor housing and is connected by means of resilient contacts with the motor cables, this can be easily replaced if necessary and without further connection assemblies.

Die Schleifringe zur Kontaktierung des Elektromotors des Antriebs für die Extruderschnecke können auf einem Hohlzapfen des Motorgehäuses angebracht sein.The slip rings for contacting the electric motor of the drive for the extruder screw can be mounted on a hollow pin of the motor housing.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder, mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.The invention will now be described in more detail with reference to embodiments, but is not limited to these embodiments. Further embodiments result from combining one or more features of the protection claims with each other and / or with individual or multiple features of the embodiments.

Es zeigtIt shows

1 eine schematische Darstellung einer Dekanterzentrifuge mit einer Einrichtung zur Prozessführung, 1 a schematic representation of a decanter centrifuge with a device for process control,

2 eine Schnittdarstellung eines Axialschnittes eines Antriebs für eine Extruderschnecke, 2 a sectional view of an axial section of a drive for an extruder screw,

3 einen Längsschnitt in der Radialebene eines Förderrades zum Schmierstofftransport, 3 a longitudinal section in the radial plane of a conveyor wheel for lubricant transport,

4 einen Axialschnitt des Förderrades gemäß 3 entlang A-A, 4 an axial section of the feed wheel according to 3 along AA,

5 eine Schnittdarstellung eines Axialschnittes einer weiteren Ausführungsform eines Antriebs für die Extruderschnecke, 5 a sectional view of an axial section of another embodiment of a drive for the extruder screw,

6 einen Radialschnitt des permanent erregten Läufers bei dem Antrieb gemäß 5, 6 a radial section of the permanently excited rotor in the drive according to 5 .

7 einen Radialschnitt des Elektromotors bei dem Antrieb gemäß 5, 7 a radial section of the electric motor in the drive according to 5 .

8 einen Axialschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Antriebs für die Extruderschnecke und 8th an axial section of another drive according to the invention for the extruder screw and

9 einen Radialschnitt eines erfindungsgemäßen Antriebs mit zusätzlicher Außenkühlung. 9 a radial section of a drive according to the invention with additional external cooling.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Dekanterzentrifuge weist gemäß 1 eine Zentrifugentrommel 2 und eine darin gelagerte, relativ zu der Zentrifugentrammel 2 drehbare Extruderschnecke 3 auf.One in total with 1 designated decanter centrifuge has according to 1 a centrifuge drum 2 and one stored therein, relative to the centrifuge trash 2 rotatable extruder screw 3 on.

Die Zentrifugentrommel 2 wird über einen Motor 4 und einen Riemenantrieb 5 angetrieben. Die Ansteuerung des Motors 4 erfolgt über einen Umrichter 6.The centrifuge drum 2 is about a motor 4 and a belt drive 5 driven. The control of the motor 4 takes place via a converter 6 ,

Die Extruderschnecke 3 wird unabhängig davon von einem Antrieb 7 bewegt, welcher drehfest mit der Zentrifugentrommel 2 verbunden ist und mit dieser mitrotiert wird.The extruder screw 3 regardless of a drive 7 moved, which rotatably with the centrifuge drum 2 is connected and is co-rotated with this.

Der Antrieb 7 ist über raumfest stillstehende Anschlusselemente 8 mit einem Frequenzumrichter 9 verbunden. Der Frequenzumrichter 9 ermöglicht auch die Erfassung weiterer Betriebsparameter wie Drehzahl, Drehmoment, Schlupf, Leistung, Temperatur usw. ohne weitere Sensoren. Die Steuerung des Frequenzumrichters 9 kann über einen gewöhnlichen Computer 10, welcher wiederum mit einer übergeordneten Steuerung (SCADA) verbunden ist.The drive 7 is via stationary fixed connection elements 8th with a frequency converter 9 connected. The frequency converter 9 also allows the acquisition of other operating parameters such as speed, torque, slip, power, temperature, etc. without additional sensors. The control of the frequency converter 9 can be over an ordinary computer 10 , which in turn is connected to a higher-level control (SCADA).

Durch die Verwendung von standardisierten Komponenten für die Umrichter 6, 9 und den Computer 10 können diese im Falle einer Störung oder eines Defekts schnell ausgetauscht werden.By using standardized components for the inverters 6 . 9 and the computer 10 These can be replaced quickly in the event of a malfunction or defect.

2 zeigt einen Axialschnitt durch den Antrieb 7 aus 1. 2 shows an axial section through the drive 7 out 1 ,

Der Antrieb 7 hat einen Elektromotor 11 und ein Untersetzungsgetriebe 12, die in einem Gehäuse 13 angeordnet sind.The drive 7 has an electric motor 11 and a reduction gear 12 in a housing 13 are arranged.

Das Gehäuse 13 ist drehfest mit der Zentrifugentrommel 2 verbunden und wird mit dieser gemeinsam rotiert.The housing 13 is non-rotatable with the centrifuge drum 2 connected and is rotated together with this.

Der Elektromotor 11 weist einen bestromten Ständer 14 auf, welcher an der Innenseite des Gehäuses 13 festgelegt ist.The electric motor 11 has a powered stand 14 on which on the inside of the case 13 is fixed.

Der Elektromotor 11 weist ferner einen asynhcronen, mit Kurzschlusskäfig versehenen Läufer 15 auf, welcher mit der Motorwelle 16 umläuft.The electric motor 11 also includes an asynchronous shortcircuited rotor 15 on which with the motor shaft 16 circulates.

Die Motorwelle 16 bildet die eintreibende Welle des Untersetzungsgetriebes 12.The motor shaft 16 forms the driving shaft of the reduction gear 12 ,

Die Motorwelle 16 ist als Hohlwelle ausgebildet, und die Abtriebswelle 17 des Untersetzungsgetriebes 12 ist durch die Motorwelle 16 hindurchgeführt, so dass ein Abschnitt der Abtriebswelle 17 in der Motorwelle 16 angeordnet ist.The motor shaft 16 is designed as a hollow shaft, and the output shaft 17 of the reduction gear 12 is through the motor shaft 16 passed through, leaving a section of the output shaft 17 in the motor shaft 16 is arranged.

Zur Bildung eines Schmierstoffkreislaufes ist in der Abtriebswelle 17 ein axial verlaufender Zentralkanal 18 ausgebildet. Dieser Zentralkanal 18 kann, wie in 2 gezeigt, mittig in der Abtriebswelle 17 angeordnet sein, es sind jedoch auch außermittige Konfigurationen möglich. To form a lubricant circuit is in the output shaft 17 an axially extending central channel 18 educated. This central channel 18 can, as in 2 shown, centered in the output shaft 17 may be arranged, but there are also off-center configurations possible.

Auf der Abtriebswelle 17 ist ein Förderrad 19 drehbar bezüglich der Abtriebswelle 17 auf dieser Abtriebswelle 17 gelagert.On the output shaft 17 is a conveyor wheel 19 rotatable with respect to the output shaft 17 on this output shaft 17 stored.

Dieses Förderrad 19 ist so eingerichtet, dass es Schmierstoff, welcher sich in einem nicht weiter dargestellten Schmierstoffsumpf an der Innenseite 20 des Gehäuses 13 aufgrund der Rotation dieses Gehäuses 13 ansammelt, aufnehmen und zum Zentralkanal 18 fördern kann.This conveyor wheel 19 is set up so that there is lubricant, which is in a non-illustrated lubricant sump on the inside 20 of the housing 13 due to the rotation of this case 13 accumulates, record and to the central channel 18 can promote.

3 und 4 zeigen verschiedene Ansichten des Förderrads 19. Im Einzelnen zeigt 3 einen Radialschnitt durch das Förderrad 19, während 4 einen Axialschnitt entlang der Linie A-A in 3 zeigt. 3 and 4 show different views of the conveyor wheel 19 , In detail shows 3 a radial section through the feed wheel 19 , while 4 an axial section along the line AA in 3 shows.

An dem Sitz des Förderrads 19 auf der Abtriebswelle 17 ist an dem Förderrad 19 ein ringförmiger Sammelkanal in Form einer Ringnut 21 ausgebildet, welche die Abtriebswelle 17 in Umfangsrichtung vollständig umläuft.At the seat of the conveyor wheel 19 on the output shaft 17 is on the conveyor wheel 19 an annular collecting channel in the form of an annular groove 21 formed, which the output shaft 17 Completely circumscribes in the circumferential direction.

Die Ringnut 21 ist mit zwei Transportkanälen 22 des Förderrads 19 verbunden, über welche der von der Innenseite 20 aufgenommene Schmierstoff zur Ringnut 21 transportiert wird.The ring groove 21 is with two transport channels 22 of the conveyor wheel 19 connected, over which of the inside 20 absorbed lubricant to the annular groove 21 is transported.

In montierter Position gemäß 2 ist die Ringnut über sternförmig in der Abtriebswelle 17 ausgebildete Radialbohrungen 23 mit dem Zentralkanal 18 verbunden.In mounted position according to 2 is the annular groove over star-shaped in the output shaft 17 trained radial bores 23 with the central channel 18 connected.

Somit kann der an der Innenseite 20 anhaftende und einen Schmierstoffsumpf bildende Schmierstoff mit dem Förderrad 19 aufgenommen und über die Ringnut 21 in den Zentralkanal 18 gefördert werden.Thus, the on the inside 20 adhesive and a lubricant sump forming lubricant with the feed wheel 19 picked up and over the annular groove 21 in the central channel 18 be encouraged.

Hierbei dreht sich das Gehäuse 13, während das Förderrad 19 raumfest verbleibt. Um das Förderrad 19 zu halten, sind an dem Förderrad 19 Aussparungen 24 ausgebildet, in welche Klauen 25 nach Art einer Klauenkupplung eingreifen.This turns the case 13 while the conveyor wheel 19 remains fixed in space. To the conveyor wheel 19 to hold on to the conveyor wheel 19 recesses 24 formed into which claws 25 intervene in the manner of a dog clutch.

Die Klauen 25 sind an einem axialen Ende einer Hohlwelle 26 ausgebildet, welche an ihrem gegenüberliegenden axialen Ende mit einem Flansch 27 drehfest verbunden ist. Der Flansch 27 ist über Bolzen 28 durch nicht weiter dargestellte Streben mit dem raumfesten, stationären Maschinengestell 66 (vgl. 9) verbunden. Auf diese Weise ist das Förderrad 19 an einer Rotation gegenüber einem raumfesten Koordinatensystem gehindert und gleitet auf der Abtriebswelle 17, wenn sich die Abtriebswelle 17 dreht.The claws 25 are at an axial end of a hollow shaft 26 formed, which at its opposite axial end with a flange 27 rotatably connected. The flange 27 is about bolts 28 by not shown struts with the fixed space, stationary machine frame 66 (see. 9 ) connected. This is the conveyor wheel 19 prevented from rotating relative to a fixed coordinate system and sliding on the output shaft 17 when the output shaft 17 rotates.

Das Förderrad 19 verbleibt auf diese Weise unabhängig von der Rotation der Motorwelle 16 oder der Abtriebswelle 17 raumfest.The conveyor wheel 19 remains in this way independent of the rotation of the motor shaft 16 or the output shaft 17 stationary.

Ebenfalls raumfest verbleiben die Schleifbürsten 30 für die elektrische Kontaktierung des Elektromotors 11 sowie die den Kabelanschluss bildenden Anschlusselemente 8 und die Schutzhaube 31 für diese Anschlusselemente 8.The brushes also remain space-tight 30 for the electrical contacting of the electric motor 11 as well as the cable connection forming connecting elements 8th and the protective hood 31 for these connection elements 8.

Die Hohlwelle 26 nimmt einen Ölfilter 32 auf, welcher drehfest mit der Abtriebswelle 17 verbunden ist und in welchen sich der Zentralkanal 18 öffnet. Der Ölfilter 32 ist in die Abtriebswelle 17 eingeschraubt, wodurch eine gleitende Dichtung entfallen kann.The hollow shaft 26 takes an oil filter 32 on, which rotatably with the output shaft 17 is connected and in which the central channel 18 opens. The oil filter 32 is in the output shaft 17 screwed, whereby a sliding seal can be omitted.

Der auf diese Weise mitrotierte Ölfilter 32 weist radiale Austrittsöffnungen 33 auf, durch welche Schmierstoff aufgrund der Eigenrotation des Ölfilters 32 zu dem Lager 34 der Abtriebswelle 17 gefördert wird.The oil filter rotates in this way 32 has radial outlet openings 33 on, by which lubricant due to the self-rotation of the oil filter 32 to the camp 34 the output shaft 17 is encouraged.

Die zuvor erwähnten Transportkanäle 22 sind jeweils in einem Förderarm 29 angeordnet. Die Förderarme erstrecken sich radial bezüglich des Drehzentrums von einem zylindrischen Grundkörper 34 des Förderrads 19 und ragen von diesem zylindrischen Körper 34 ab.The aforementioned transport channels 22 are each in a conveying arm 29 arranged. The conveying arms extend radially with respect to the center of rotation of a cylindrical body 34 of the conveyor wheel 19 and protrude from this cylindrical body 34 from.

An den radial außenseitigen Enden der Förderarme 29 ist jeweils ein Sondenteil als Sammeldüse 35 angeordnet, wobei Durchtrittskanäle 36 jeweils tangential oder in Umfangsrichtung ausgerichtet sind und in den jeweiligen Transportkanal 22 münden.At the radially outer ends of the conveyor arms 29 is in each case a probe part as a collecting nozzle 35 arranged, with passageways 36 are each aligned tangentially or in the circumferential direction and in the respective transport channel 22 lead.

In einem Bereich des Förderarms 29, welcher in den bereits erwähnten Schmierstoffsumpf an der Innenseite 20 des Gehäuses 13 in Gebrauchsstellung eintaucht, ist der Förderarm 29 mit einem Querschnitt ausgestaltet, welcher in Strömungsrichtung des vorbeiströmenden Schmierstoffes, also in Umfangsrichtung in Bezug auf das Drehzentrum des Förderrads 29, eine Länge aufweist, die größer ist als die Breite quer zu dieser Länge, also in axialer Richtung bezüglich des Drehzentrums des Förderrads 19.In one area of the conveyor arm 29 , which in the already mentioned lubricant sump on the inside 20 of the housing 13 immersed in position of use, is the conveying arm 29 configured with a cross-section, which in the flow direction of the flowing lubricant, ie in the circumferential direction with respect to the center of rotation of the feed wheel 29 , Has a length which is greater than the width transverse to this length, ie in the axial direction with respect to the center of rotation of the feed wheel 19 ,

Dieses ovale Profil bildet eine Stromlinienform für den vorbeiströmenden Schmierstoff, durch welchen eine Furchenbildung hinter dem Förderarm 29 in dem Schmierstoffsumpf weitestgehend vermieden wird.This oval profile forms a streamline shape for the lubricant passing past, through which a furrow formation behind the conveying arm 29 is largely avoided in the lubricant sump.

Zur Entlastung der mit Schmierstoff versorgten Lager und Dichtungen ist an dem Förderrad 19 ein Druckbegrenzungsventil 37 ausgebildet, welches einen Ventilkörper 38 aufweist, der mittels einer Rückstellfeder 39 einen von der Ringnut 21 abzweigenden Überwachungskanal 40 verschließt. Über dieses Druckbegrenzungsventil 37 kann überschüssiger Schmierstoff an dem Schmierstoffaustritt 72 austreten und in den erwähnten Schmierstoffsumpf zurückgeführt werden.To relieve the lubricant-supplied bearings and seals is on the feed wheel 19 a pressure relief valve 37 formed, which a valve body 38 having, by means of a Return spring 39 one from the annular groove 21 branching monitoring channel 40 closes. About this pressure relief valve 37 can excess lubricant at the lubricant outlet 72 emerge and be returned to the mentioned lubricant sump.

Der Ventilkörper 38 besteht aus einem Zylinder mit sternförmigen Fortsätzen 41, wobei der Ventilkörper 38 durch diese sternförmigen Fortsätze 41 geführt ist. Sobald der Ventilkörper 38 durch den Schmierstoffdruck von dem Überwachungskanal 40 abgehoben ist, kann Schmierstoff zwischen den sternförmigen Fortsätzen 41 nach außen strömen.The valve body 38 consists of a cylinder with star-shaped extensions 41 , wherein the valve body 38 through these star-shaped extensions 41 is guided. Once the valve body 38 by the lubricant pressure from the monitoring channel 40 is lifted, can lubricant between the star-shaped projections 41 to flow outside.

In 2 ist weiter ersichtlich, dass der Zentralkanal 18 über radiale Durchgangsöffnungen 42 mit dem Zwischenraum 43 zwischen der Motorwelle 16 und der Abtriebswelle 17 verbunden ist, so dass der von dem Förderrad 19 geförderte Schmierstoff u. a. in diesen Zwischenraum 43 gefördert wird, wo er die Motorwelle 16 und damit den Läufer 15 von innen kühlen kann.In 2 is further apparent that the central channel 18 via radial passage openings 42 with the gap 43 between the motor shaft 16 and the output shaft 17 connected, so that of the conveyor wheel 19 promoted lubricant, inter alia, in this space 43 where it is the motor shaft 16 and with it the runner 15 can cool from the inside.

Das Untersetzungsgetriebe 12 ist als Kreisschubgetriebe oder Zyklogetriebe ausgebildet und weist zwei exzentrisch umlaufende Zahnräder oder Kurvenscheiben 44 auf, welche auf Exzentern 45 mittels Nadelkränzen 74 gelagert sind.The reduction gear 12 is designed as a circular slide or Zyklogetriebe and has two eccentric rotating gears or cams 44 on which on eccentrics 45 by means of needle rims 74 are stored.

Die Exzenter 45 sind an der Motorwelle 16 ausgebildet.The eccentrics 45 are at the motor shaft 16 educated.

Bei einer Drehung der Motorwelle 16 werden somit die Zahnräder oder Kurvenscheiben 44 an einem Hohlrad 46 abgerollt. Hierbei kann an dem Zahnrad oder der Kurvenscheibe 44 eine Außenverzahnung ausgebildet sein, welche mit einer Innenverzahnung des Hohlrads 46 kämmt, oder es können an dem Zahnrad oder der Kurvenscheibe 44 Ausnehmungen und Vorsprünge ausgebildet sein, welche mit Stegen an dem Hohlrad 46 derart zusammenwirken, dass das Zahnrad oder die Kurvenscheibe 44 bei einer Rotation der Exzenter 45 an dem Hohlrad 46 abrollt.Upon rotation of the motor shaft 16 Thus, the gears or cams 44 on a ring gear 46 unrolled. This can be done on the gear or the cam 44 an external toothing be formed, which with an internal toothing of the ring gear 46 meshes, or it may be on the gear or the cam 44 Recesses and projections may be formed, which with webs on the ring gear 46 interact so that the gear or the cam 44 during a rotation of the eccentric 45 on the ring gear 46 rolls.

Da bei einer vollständigen Umdrehung des Exzenters 45 das einzelne Zahnrad oder die einzelne Kurvenscheibe 44 einen Differenzwinkel gegenüber ihrer Ausgangsorientierung einnimmt, der einen Bruchteil eines Vollkreises beträgt, wird die schnelle Umdrehung der Motorwelle 16 in eine langsame Drehung der Abtriebswelle 17 umgesetzt.As with a complete revolution of the eccentric 45 the single gear or the single cam 44 assumes a differential angle with respect to its initial orientation, which is a fraction of a full circle, becomes the fast rotation of the motor shaft 16 in a slow rotation of the output shaft 17 implemented.

Um dies zu erreichen, ist an der Abtriebswelle 17 ein Träger 47 drehfest angeordnet, welcher Mitnehmerbolzen 48 trägt.To achieve this, is on the output shaft 17 A carrier 47 rotatably arranged, which driving pin 48 wearing.

Die Mitnehmerbolzen 48 greifen in jeweils eine Bohrung 49 an den Zahnrädern oder Kurvenscheiben 44 ein. Hierdurch werden die aus dem erwähnten Differenzwinkel resultierende langsame Drehbewegungen auf die Abtriebswelle 17 übertragen.The driving bolts 48 grab in each case a hole 49 on the gears or cams 44 one. As a result, the resulting from the mentioned differential angle slow rotational movements on the output shaft 17 transfer.

Im Inneren des Trägers 47 ist ein Versorgungskanal 50 ausgebildet, welcher aus dem Zentralkanal 18 gespeist wird und welcher die Lager 51 auf den Mitnehmerbolzen 48 mit Schmierstoff versorgt.Inside the carrier 47 is a supply channel 50 formed, which from the central channel 18 is fed and which the bearings 51 on the driving pin 48 supplied with lubricant.

Es sei noch erwähnt, dass die Sammeldüsen 35 als nach Form und Eintrittsquerschnitt angepasste Sondenteile ausgebildet sind, um die Eintrittsmenge nach den Betriebsdaten, der Viskosität etc. zu bestimmen.It should be mentioned that the collecting nozzles 35 as designed according to shape and inlet cross section probe parts are designed to determine the amount of entry according to the operating data, the viscosity, etc.

An dem Gehäuse 13 sind außenseitig gegenüber dem Ständer 14 und insbesondere im Bereich der Ständerwicklung 52 umlaufende Kühlrippen 53 ausgebildet, über welche der Ständer 14 entwärmt werden kann.On the case 13 are outside the stand 14 and in particular in the area of the stator winding 52 circumferential cooling fins 53 formed over which the stand 14 can be cooled.

In 2 ist ferner ersichtlich, dass die zwei Zahnräder oder Kurvenscheiben 44 gegeneinander um 180° versetzt auf der Abtriebswelle 17 angeordnet sind, so dass sich die durch die exzentrische Anordnung gebildeten Unwuchten kompensieren.In 2 It can also be seen that the two gears or cams 44 offset from each other by 180 ° on the output shaft 17 are arranged so that compensate for the imbalances formed by the eccentric arrangement.

In 2 ist der Schmierstofffluss des Schmierstoffkreislaufes durch Pfeile dargestellt.In 2 the lubricant flow of the lubricant circuit is indicated by arrows.

Die 2 zeigt auch den elektrischen Anschluss des Elektromotors 11, der in diesem Beispiel mit einem innenliegenden Kurzschlussläufer als Läufer 15 und einem außenliegenden gewickelten Ständer 14 ausgeführt ist. Auf einem Zapfen 54 befindet sich der mit dem Gehäuse 13 mitrotierte Schleifringkörper 55, welcher durch die Schleifbürsten 30, die paarweise diametral gegenüberstehen oder um 90° versetzt sind, kontaktiert wird. An einer Kontaktplatte 56 sind die Motorleitungen 57 angeschlossen, welche durch eine dichte Durchführung und die angedeuteten Nuten und Bohrungen an die Ständerwicklung 42 geführt sind.The 2 also shows the electrical connection of the electric motor 11 which in this example with an internal squirrel-cage runner 15 and an external wrapped stand 14 is executed. On a cone 54 is the one with the housing 13 co-rotating slip ring body 55 passing through the brushes 30 , which are pairwise diametrically opposed or offset by 90 °, is contacted. On a contact plate 56 are the motor cables 57 connected, which by a dense passage and the indicated grooves and holes to the stator winding 42 are guided.

Die in 3 ersichtlichen Förderarme 29 können axial gegeneinander versetzt angeordnet sein. Hierdurch kann vermieden werden, dass ein Förderarm 29 in der von dem vorauseilenden, anderen Förderarm 29 gezogenen Furche im Schmierstoffsumpf läuft.In the 3 apparent conveyor arms 29 can be arranged axially offset from one another. This can be avoided that a conveying arm 29 in the from the leading, other conveying arm 29 Drawn furrow in the lubricant sump is running.

Bei dem Untersetzungsgetriebe 12 wird die Abtriebswelle 17 gegenüber der Motorwelle 16 mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben.In the reduction gear 12 becomes the output shaft 17 opposite the motor shaft 16 driven in opposite directions.

5 zeigt einen Axialschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Antriebs 7, wie er bei einer erfindungsgemäßen Dekanterzentrifuge 1 gemäß 1 eingesetzt werden kann. 5 shows an axial section of another drive according to the invention 7 as in a decanter centrifuge according to the invention 1 according to 1 can be used.

Bei diesem Antrieb 7 sind funktionell und/oder konstruktiv gleiche Bauteile und Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen wie bei 2 bis 4 bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. In this drive 7 are functionally and / or structurally identical components and details with the same reference numerals as in 2 to 4 designated and not described separately again.

Der Antrieb 7 gemäß 5 unterscheidet sich von dem Antrieb 7 gemäß 2 bis 4 durch die Ausgestaltung des Elektromotors 11.The drive 7 according to 5 is different from the drive 7 according to 2 to 4 by the design of the electric motor 11 ,

Bei dem Elektromotor 11 gemäß 5 sind die Permanentmagnete 58 in dem Läufer 15 unter der Außenoberfläche des Läufers 15 eingegraben angeordnet.At the electric motor 11 according to 5 are the permanent magnets 58 in the runner 15 under the outer surface of the runner 15 buried arranged.

6 zeigt in einem Radialschnitt, wie jeweils zwei Magnete 58 in einer V-förmigen Lage einen Pol 59 oder 60 mit gegensinniger Polarität und mit konzentriertem Magnetfluss bilden, der mit einer üblicherweise dreisträngigen Einzelzahnwicklung 52 auf den Zähnen 62 des Ständers 14 zusammen wirkt. Diese an sich bekannte hochpolige Ausführung ergibt besonders große Drehmomente bei einer hier bevorzugten geringen axialen Länge durch den Entfall von Wickelköpfen. 6 shows in a radial section, as two magnets 58 in a V-shaped position a pole 59 or 60 with opposite polarity and with concentrated magnetic flux, that with a usually three-stranded single-tooth winding 52 on the teeth 62 of the stand 14 works together. This known per se high-pole design results in particularly large torques at a preferred axial length here by the elimination of winding heads.

8 zeigt einen Axialschnitt einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Antriebs 7 für die Extruderschnecke 3 aus 1. 8th shows an axial section of a third embodiment of a drive according to the invention 7 for the extruder screw 3 out 1 ,

Bei 8 sind funktionell oder konstruktiv zu der Ausführungsform gemäß 2 gleichartige Bauteile oder Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 2 gelten dementsprechend.at 8th are functional or constructive to the embodiment according to 2 similar components or details with the same reference numerals and not described again separately. The remarks to 2 apply accordingly.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 5 dadurch, dass das Hohlrad 46 des Untersetzungsgetriebes 12 nicht an dem Gehäuse 13, sondern über eine Trägerplatte 73 an der Abtriebswelle 17 festgelegt ist.The embodiment according to 8th differs from the embodiments according to 2 and 5 in that the ring gear 46 of the reduction gear 12 not on the case 13 but over a carrier plate 73 on the output shaft 17 is fixed.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 8 unterscheidet sich weiter gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass der Träger 47 der Mitnehmberbolzen 48 nicht an der Abtriebswelle 17, sondern am Gehäuse 13 festgelegt ist.The embodiment according to 8th differs further from the embodiments described above in that the carrier 47 the driving pin 48 not on the output shaft 17 but on the case 13 is fixed.

Somit kann erreicht werden, dass die Motorwelle 16 und die Abtriebswelle 17 bei Betrieb gleichsinnig drehen.Thus it can be achieved that the motor shaft 16 and the output shaft 17 rotate in the same direction during operation.

9 zeigt in einem Axialschnitt eine Lösung zur Unterstützung der Wärmeabgabe über die Außenseite des Gehäuses 13 von eigenständiger erfinderischer Bedeutung. 9 shows in an axial section a solution for supporting the heat dissipation via the outside of the housing 13 of independent inventive meaning.

Hierbei dreht das Gehäuse 13, welches den Elektromotor 11 aufnimmt, in Pfeilrichtung 63. Die Schutzhaube 31 mit dem Anschlusskabel 64 ist durch eine Drehmomentstütze 65, welche an dem Flansch 27 angreift, an dem Maschinengestell 66 raumfest festgehalten.This turns the case 13 which is the electric motor 11 in the direction of the arrow 63 , The protective hood 31 with the connection cable 64 is by a torque arm 65 , which on the flange 27 attacks, on the machine frame 66 held firmly in space.

Eine zum Antrieb 7 und insbesondere dem Drehzentrum 61 exzentrische, das Gehäuse 13 umgebende Haube 67 weist Eintrittsschlitze auf, zwischen denen im Inneren der Haube 67 ein Strömungskanal 70 gebildet ist.One to the drive 7 and especially the turning center 61 eccentric, the housing 13 surrounding hood 67 has entry slots, between which inside the hood 67 a flow channel 70 is formed.

Durch die exzentrische Anordnung der Haube 67 wird im Bereich der Austrittsschlitze 69 eine Verengung oder Obstruktion des Strömungskanals 70 gebildet, durch welche eine im Strömungskanal 70 strömende Luft über die Austrittsschlitze 69 nach außen geleitet wird.Due to the eccentric arrangement of the hood 67 will be in the area of the outlet slots 69 a narrowing or obstruction of the flow channel 70 formed, through which one in the flow channel 70 flowing air over the outlet slots 69 is directed to the outside.

Zusätzliche, innenseitig an der Haube 67 ausgebildete, radial nach innen abstehende Leitbleche 71 verstärken diesen Effekt.Additional, inside the hood 67 formed, radially inwardly projecting baffles 71 reinforce this effect.

Durch die Rotation des Gehäuses 13 wird die im Strömungskanal 70 befindliche Luft mitgerissen und wegen der Verengung am Ende des Strömungskanals 70 aus den Austrittsschlitzen 69 gefördert.By the rotation of the housing 13 will be in the flow channel 70 entrained air and because of the narrowing at the end of the flow channel 70 from the exit slots 69 promoted.

Hierdurch entsteht ein Unterdruck, durch welchen neue Luft durch die Eintrittsschlitze 68 in den Strömungskanal 70 einströmt.This creates a negative pressure, through which new air through the entry slots 68 in the flow channel 70 flows.

Auf diese Weise wird durch die Eigenrotation des Gehäuses 13 eine kühlende Strömung erzeugt, ohne dass ein zusätzliches Gebläse vorhanden sein muss.In this way, by the self-rotation of the housing 13 creates a cooling flow without the need for an additional blower.

Bei der Dekanterzentrifuge 1 mit einer Zentrifugentrommel 2 und einer in der Zentrifugentrommel 2 drehbar gelagerten Extruderschnecke 3, wobei die Extruderschnecke 3 durch einen mit der Zentrifugentrommel 2 umlaufenden elektrischen Antrieb 7 angetrieben wird, wird vorgeschlagen, im Antriebsstrang zwischen einem Elektromotor 11 des Antriebs 7 und der Extruderschnecke 3 ein Förderrad 19 anzuordnen, mit welchem Schmierstoff von der Innenseite 20 eines Gehäuses 13 des Antriebs 7 durch eine Relativbewegung des Förderrads 19 gegen das Gehäuse 13 in einen Schmierstoffkreislauf zur Schmierung und Kühlung des Antriebs 7 gefördert wird, wobei das Förderrad 19 drehbar gleitend auf einer Welle 16, 17 des Abtriebstrangs gelagert ist und im Betrieb raumfest gehalten wird.At the decanter centrifuge 1 with a centrifuge drum 2 and one in the centrifuge drum 2 rotatably mounted extruder screw 3 , wherein the extruder screw 3 through one with the centrifuge drum 2 revolving electric drive 7 is propelled, in the drive train between an electric motor 11 of the drive 7 and the extruder screw 3 a conveyor wheel 19 to arrange with which lubricant from the inside 20 a housing 13 of the drive 7 by a relative movement of the feed wheel 19 against the case 13 in a lubricant circuit for lubrication and cooling of the drive 7 is promoted, with the conveyor wheel 19 rotatably sliding on a shaft 16 . 17 is stored of the drive train and is kept fixed in space during operation.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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US 5772573 A [0006]
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Claims

Decanter centrifuge ( 1 ) with a motor-driven, rotating centrifuge drum ( 2 ) and one mounted therein, relative to the centrifuge drum ( 2 ) rotatable extruder screw ( 3 ), whereby a drive ( 7 ) for the extruder screw ( 3 ) is provided which an electric motor ( 11 ) and a reduction gear ( 12 ), which in one with the centrifuge drum ( 2 ) and with this co-rotating housing ( 13 ) are arranged, wherein a first motor part (stand ( 14 ) or runners ( 15 )) of the electric motor ( 11 ) with the housing ( 13 ) and with the centrifuge drum ( 2 ) runs along and a second engine part (runner ( 15 ) or stand ( 14 )) with the motor shaft ( 16 ), the reduction gear ( 12 ), and that the output shaft ( 17 ) of the reduction gear ( 12 ) with the extruder screw ( 3 ) is in drive connection, characterized in that the motor shaft ( 16 ) is designed as a hollow shaft, that at least a portion of the output shaft ( 17 ) in the motor shaft ( 16 ) is arranged that the output shaft ( 17 ) a central channel ( 18 ) to form a lubricant circuit and that in the lubricant circuit a conveyor wheel ( 19 ) is provided, which lubricant from an inner side ( 20 ) of the housing ( 13 ) receives to supply the lubricant circuit, wherein the feed wheel ( 19 ) opposite the motor shaft ( 16 ) and the output shaft ( 17 ) is arranged freely rotatable.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the conveyor wheel ( 19 ) on a wave ( 16 . 17 ) one of the motor shaft ( 16 ) and the output shaft ( 17 ), especially on the motor shaft ( 16 ) or on the output shaft ( 17 ), opposite the shaft ( 16 . 17 ) is rotatably mounted.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at a seat of the conveyor wheel ( 19 ) on the or a wave ( 16 . 17 ) a circumferentially circumferential, outwardly closed annular groove ( 21 ) is formed, which on the one hand with at least one transport channel ( 22 ) of the conveyor wheel ( 19 ) and on the other hand with the central channel ( 18 ) connected is.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the conveyor wheel ( 19 ) is fixed in space.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the conveyor wheel ( 19 ) at least one conveying arm ( 29 ), which in a transverse to the longitudinal or conveying direction oriented cross-section at least in one on the inside ( 20 ) of the housing ( 13 ) formed portion has a streamlined or teardrop-shaped profile or an oval profile.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lubricant circuit, in particular the conveyor wheel ( 18 ), a pressure relief valve ( 37 ) having.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the central channel ( 18 ) with a preferably cylindrical annular space ( 43 ) between the motor shaft ( 16 ) and the output shaft ( 17 ) is connected, in particular via at least one radial passage opening ( 42 ) in the output shaft ( 17 ).

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reduction gear ( 12 ) is designed as a circular thrust gear or Zyklogetriebe.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the reduction gear ( 12 ) at least two eccentrically revolving gears or cams ( 44 ), which are arranged offset from each other for balancing unbalance.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reduction gear ( 12 ) on the extruder screw ( 3 ) facing away from the electric motor ( 11 ) is arranged.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the conveyor wheel ( 19 ) on the electric motor ( 11 ) facing away from the reduction gear ( 12 ) is arranged.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the reduction gear ( 12 ) at one with the output shaft ( 17 ) rotatably connected carrier ( 47 ) Driving pin ( 48 ), which in bores ( 49 ) of the or an eccentrically revolving gear or of the eccentrically revolving cam ( 44 ) engage to make the drive connection.

Decanter centrifuge ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the carrier ( 47 ) at least one supply channel ( 50 ) for the lubricant supply of bearings ( 51 ) on the driving pin ( 48 ) and with the central channel ( 18 ) connected is.