DE1049787B - Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge - Google Patents

Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge

Info

Publication number
DE1049787B
DE1049787B DENDAT1049787D DE1049787DA DE1049787B DE 1049787 B DE1049787 B DE 1049787B DE NDAT1049787 D DENDAT1049787 D DE NDAT1049787D DE 1049787D A DE1049787D A DE 1049787DA DE 1049787 B DE1049787 B DE 1049787B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
damping
bearing
oil
elastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1049787D
Other languages
English (en)
Inventor
Aachen Dr.-Ing. Konrad Beyerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Publication date
Publication of DE1049787B publication Critical patent/DE1049787B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/063Sliding contact bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B5/00Other centrifuges
    • B04B5/08Centrifuges for separating predominantly gaseous mixtures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/14Balancing rotary bowls ; Schrappers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2109Balancing for drum, e.g., washing machine or arm-type structure, etc., centrifuge, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge.
Die Rotoren von Gaszentrifugen bestehen aus langen, durch Deckel gasdicht verschlossenen TToIiI-zylindern, denen die zu zentrifugierenden Gasgemische durch Rohr well en zugeleitet werden. Da solche Rotoren nur eine begrenzte Herstellungsgenauigkeit und Formhaltigkeit aufweisen, fallt die freie Rotorlängsachse nie genau mit der Figurenachse zusammen. Würde der Rotor mit den bei Gaszentrifugen üblichen hohen Drehzahlen in starreti Lagern rotieren, so wäre dies mit einer unzulässig hohen Belastung der Lager verbunden. Daher wird der Rotor wie bei anderen schnell laufenden Maschinen elastisch gelagert, entweder indem die Lagerzapfen durch eine elastische Welle mit dem Rotor verbunden werden, deren Lager starr im Maschinengestell angeordnet sind, oder indem die starr mit dem Rotor verbundenen Lagerzapfen in Lagern laufen, die im Maschinengestell beweglich angeordnet sind. Bei Gaszentrifugen mit vertikaler Welle wird zu eine Kombination l>eicler Lagerarten gemäß Fig. 1 der Zeichnung bevorzugt. Der Rotor 1 wird seitlich elastisch gehalten durch die elastischen Rohrwellcn 2, von denen die obere mit dem Läuter 3 des Antriebmotors 4, die untere, mit einem axial durchbohrten Lagerzapfen 5 verbunden ist. Letzterer ist im Deckel 7 des evakuierbaren Gehäuses 8 gelagert. Die obere Rohrwelle 2 überträgt das Gewicht des Rotors 1 auf ein arn Läufer 3 des Motors 4 angeordnetes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Spurlager.
Im folgenden ist zunächst die vereinfachende Annahme gemacht, daß die Rotorachse σ und die Figureiiachse / zusammenfallen.
Solange die freie Rotorachse σ in die vertikale Hauptachse k der Zentrifuge fällt, ergibt die beschriebcne Lagerung eine betriebsfähige Anordnung. Tst aber durch einen äußeren Anstoß eine kleine Ablenkung φ der Rotorachsc α von der vertikalen Hauptachse k der Zentrifuge eingetreten, wie in Fig. 1 angenommen wird, so kehrt der Rotor nicht mehr ohne weiteres in die vertikale Stellung zurück, es können im· Gegenteil auf den einmal geneigten Rotor bei gewissen Betriebszuständen störende Momente Ms übertragen werden, die den resultierenden Drallvektor B noch weiter von der vertikalen Hauptachse k wegdrehen. Der Drallvektor B beschreibt dann einen sich allmählich erweiternden Kegel mit einer dem Drehsinn des Rotors entgegengerichteten Winkelgeschwindigkeit wp, deren Betrag vom resultierenden Drall B und von der Steifigkeit der elastischen Rohrwellcn. 2 abhängt. Der Rotor 1 präzediert als elastisch gefesselter Kreisel. Dabei werden die Rohrwellen 2 gezwungen, mit gekrümmten Achsen zu rotieren, sie sind also einer mit der Drehfrequenz der Zentrifuge wec'h-Dämpflager für die Wellen
einer Gaszentrifuge
Anmelder:
Dr.-Ing. Konrad Beyerle,
Aachen, Charlottenstr. 14
Dr.-Ing. Konrad Beyerle, Aadien,
ist als Erfinder genannt worden
selnden Biegebeanspruchung unterworfen, die zu Ermüdungsbrüchen führen kann. Der Rotor 1 muß daher möglichst schnell in die vertikale Hauptachse k zurückgeführt bzw. daran gehindert werden, diese merklich zu verlassen. Dazu ist nach den Lehren der Kreiselmechanik ein Hilfsmoment Mv erforderlich, welches das störende Moment Ms überkompensiert-
Um dieses Hilfsmoment zu erzeugen, läßt man in der Nähe beider Rotorenden, etwa in den Ebenen A-A und B-B, Hilfskräfte angreifen, die jeder Wanderung der Rotorachsc entgegenwirken. Wie diese Hilfskräfte erzeugt werden, ist an sich gleichgültig.
Die einfachste Möglichkeit, solche Kräfte zu erzeugen, ist in Fig. 1 gezeigt. Jede Rohrwelle 2 durchläuft ein Kugel- oder Gleitlager 9 in der Mitte einer 5cheil>e 10. jede Scheibe 10 ruht seitlich beweglich auf einer am Gehäuse 8 fest angeordneten Unterlage 11, wobei durch Gewicht oder Federkraft ein bestimmter Auflagedruck erzeugt wird. Bei dieser Anordnung kann die Rotorachse a. gleich in welcher Richtung, nur unter Überwindung der diesem Auflagedruck entsprechenden Reibungskraft wandern. Auf den präzedierenden Rotor 1 wirkt somit das in Fig. 1 eingetragene stabilisierende Moment .1/,,. welches dem störenden Moment Ms entgegengerichtet ist.
Die Wirksamkeit dieser einfachen Lagerung wird stark beeinträchtigt, unter Umständen fast aufgehoben, sobald der Rotor 1 außer der bisher allein betrachteten Präzession als elastisch gefesselter Kreisel noch wesentlich schnellere kleine Kreisbewegungen (Fig. 1 a) seiner Figurenachsej£.jj|jjn die von dieser etwas abweichenden freien RotÄ¥äch'äÄ| ausführt. Die Scheiben 10 erfahren dann aüflerfier ffräzession der freien RotoracTise eine sehneirfere^yklwche Vibration in der Horizontalebene infolge 'der 'Abweichung der Figurenachse / von der Rotorachse α. die den Reibungseffekt zwischen den Scheiben 10 und ihren Unterlagen 11 weitgehend »verbraucht«. Das Dämpf-
809 747/201
lager kann der langsameren Präzession nur einen unbestimmten kleinen Bruchteil der ohne überlagerte zyklische Vibration vorhanden gewesenen Kräfte entgegensetzen. Um dennoch zum Ziel zu kommen, könnte man die Reibungskräfte durch einen größeren Auflagedruck zwischen den Scheiben 10 und den Unterlagen 11 verstärken, was aber nur um den Preis einer erhöhten Beanspruchung der Lager 9 bei schnellerer Abnutzung und vergrößertem Leistungsverbrauäh möglich wäre.
Bei einer neueren^^ Dämpf lagerausbildung nach Fig. 2 und 3 wird die Reibung zwischen den Scheiben 10 und 11 durch die Reibung strömenden Öles ersetzt. Die Rohrwellen 2 sind nahe dem Rotor 1 in einer seitlich beweglichen Lagerbuchse 9 gelagert, deren radialer, mit der Lagerbuchse9 fest verbundener Ansatz 12 in einem mit einem feststehenden flachen Gehäuse 13 und dessen Deckel 14 gelenkig verbundenen Führungsstück 15 gleitet. Die Lagerbuchse 9 ist dadurch an der Drehung um die vertikale Hauptachse k gehindert, sonst aber seitlich beweglich. Ähnlich wie bei einem Sternmotor sind weitere radiale Ansätze 12 a gelenkig über Zapfen 16 mit der Lagerbuchse 9 verbunden und in weiteren Führungsstücken 15 α verschiebbar geführt. Das Ganze ist in das Gehäuse 13 mit dem Deckel 14 derart eingebaut, daß vier Kammern 17 entstehen, deren Volumina sich bei seitlichen Bewegungen der Lagerbuchse 9 ändern. Durch die in Fig. 2 und 3 nicht gezeichnete Rohrleitungen werden die Kammern 17 mit öl gefüllt gehalten. Bei seitlichen Bewegungen der Lagerbuchsen 9 wird Öl aus einem Teil der Kammern 17 verdrängt und von einem anderen Teil der Kammern aufgenommen. Hierfür stellen dem Öl außer den ÖJzuleitungen die Fugen zwischen den beweglichen Teilen und den Gehäusewänden und allenfalls noch passend bemessene Verbind'ungskanäle zur Verfügung. Dieses Dämpflager verliert seinen Widerstand gegen die Präzessionsbewegung der Trommel nicht, wenn überlagerte zyklische Vibrationen auftreten, es setzt aber den letzteren wegen der geringen Kompressibilität des Öles einen ziemlich harten Widerstand entgegen. Das ist mit einer hohen, mit der Unwucht der Trommel wachsenden Beanspruchung der Lagcrflächen verbunden.
Auf diesem Stand der Technik aufbauend, betrifft die Erfindung ein Dämpf lager für die Wellen einer Gaszentrifuge, bei dem der die Präzession dämpfende Effekt nicht durch zyklische Vibrationen der Figurenachse des unwuchtigen Rotors merklich geschwächt wird und bei dem die zusätzliche Beanspruchung der Lagerflächen durch die genannten zyklischen Vibrationen gegenüber den bekannten Ausbildungen vermindert oder überhaupt vermieden wird. Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß drei Maßnahmen vorgeschlagen, die entweder jede für sich oder kombiniert zur Anwendung kommen.
Die erste dieser Maßnahmen besteht darin, daß die der seitlichen Auswanderimgsgeschwindigkeit der Rohrweite 2 proportionale viskose Gegenkraft frequenzabhängig gemacht wird.
In einfacher Weise kann dies bei dem Dämpflager bekannter Bauart nach Fig. 2 und 3 dadurch geschehen, daß der ölzuüuß zu den Kammern 17 gemäß Fig. 3 a durch einen vorgeschalteten Strömungswiderstand 17e gedrosselt oder auf andere Weise mengenmäßig begrenzt wird. Solange das öl die Kammern 17ο bis 17 d der Lagerbuchse 9 ganz füllt, steht es darin unter einem erheblichen, von der Rotorunwucht herrührenden Wechseldruck, der es aus den Fugen zwischen der Lagerbuchse 9 und den Wänden des Gehäuses 13, 14 in verstärktem Maß austreten läßt. Dieser erhöhte, vom gedrosselten bzw. fest eingestellten Zufluß nicht gedeckte Ölverbrauch, hält so lange an, bis sich um die Lagerbuchse 9 herum kleine Hohlräume oder Blasen gebildet haben, die im Takt der zyklischen Vibration entstehen und verschwinden und die Druckübertragung auf das Öl senken, so daß wieder Gleichgewicht zwischen den in das Lager eintretenden und den aus ihm austretenden ölströmen be
ίο steht. In Fig. 3 a ist dieser Vorgang schematisch veranschaulicht. Der Punkt f der Figurenachse des Rotors 1 rotiert um die freie Rotorachse α bzw. die vertikale Hauptachse k der Zentrifuge, wie es der kleine Kreis mit Pfeil angibt. Die Größe der Unwucht des Rotors 1 bestimmt den Durchmesser dieses Kreises und somit auch die Amplitude der seitlichen Schwingungen der Lagerbuchse 9 und das maximale Volumen der Hohlräume 17a' bis 17 d'. Es ist die Phase gezeigt, in der die Kammer 17 b ihr kleinstes und die Kammer 17 ei ihr größtes Volumen hat. Die Kammern 17a und 17c haben gerade ihr mittleres Volumen, und die entstehenden Hohlräume 17a' und 17c' haben demgemäß ihre mittlere Größe. In der Kammer 17 & ist der ölfreie Hohlraum gerade verschwunden, in der Kammer VTd ist er auf sein Maximum ausgedehnt. Die Unwuchtvibration des Rotors 1 kann nun nahezu ohne eigentliche ölverdrängung im Dämpflager vonstatten gehen. Das Öl übt nur kleine Gegenkräfte aus. Dennoch setzt es einer überlagerten langsamen Bewegung der Lagerbuchse 9, wie sie bei einer Präzession des Rotors 1 zu erwarten wäre, den zur Dämpfung der .Präzession erforderlichen Widerstand entgegen, denn jetzt ist ei no wirkliche Verdrängung von öl aus einer Kammer in die andere vorhanden. Die vom öl herrührenden viskosen Kräfte des Lagers wachsen zunächst mit der GeschwindigkeitsampJ.itude. Diese Proportionalität wird aber mit Beginn der. beschriebenen Hohlraumbildung durchbrochen. Die viskose Kraft nähert sich von da an asymtotisch einem Grenzwert, der in erster Linie vom zwangläufig zugeführten Ölstrom abhängt. In dieser Weise frequenzabhängige dämpfende Kräfte kann man auch mit ölgetränkten Packungen aus porösem, nachgiebigem Material erzeugen, welches unter einem bestimmten allseitigen äußeren Druck gehalten wird. Solche Packungen benötigen bei jeder plötzlichen Entlassung eine gewisse Zeit, um sich durch Aufsaugen von öl auszudehnen. Diese Zeit steht bei den in Betracht kommenden schnellen Vibrationen jedoch nicht zur Verfugung, es kommt also zu einer Hohlraumbildungmit entsprechender Entlastung der Lagerflächen, wie sie in Fig. 3 a erläutert ist.
Die zweite Maßnahme- besteht darin, in die bei der bisherigen Ausführung gemäß Fig. 2 und 3 nur aus Ölgefüllten Dämpfungskammern 17a bis 17tf veränderlichen Volumens bestehende Verbindung zwischen der Lagerbuchse 9 und dem Gehäuse 8 noch ein elastisches Glied einzuschalten, wie dies schematisch in Fig. 4a bis 4f gezeigt ist. Diese Figuren stellen Projektionen der an der zyklischen Schwingung der Rotorachse a teilnehmenden Elemente auf eine ruhende Vertikalcbene (Gehäuse 8) dar, an denen sich die herrschenden Verhältnisse leichter übersehen lassen.
Mit 1 ist wieder die Zentrifugentrommel bezeichnet, mit 2 die elastische Rohrwelle, mit 9 die Lagerbuchse, mit 8 das Gehäuse und mit 18a bis 18/ sind die ernnduTigsgemäß hinzukommenden elastischen Elemente bezeichnet. Der Kolben 19 bzw. die Membranen 18d und 18e im Zylinder 20 symbolisieren die Ölkammcranordnung, d. h. die beschriebenen Teile 9 bis 17.
21 stellt einen Überströmkanal mit Ventil zum Regeln der viskosen Gegenkraft bei Bewegungen des Koll>ens 19 dar.
Es ist für die später erklärte. Wirkungsweise gleichgültig, an welcher Stelle der mechanischen Reihenschaltung das elastische Glied 18a bis 18/ eingefügt wird. Fig. 4b unterscheidet sich von Fig. 4a nur dadurch, daß das elastische. Glied 18 b zwischen Rotor 1 und Lagerbuchse 9 eingefügt ist, und zwar in Gestalt einer gewissen Elastizität des zwischen dem Rotor 1 und der Lagerbuchse 9 liegenden Teiles der Rohrwelle 2. Nach Fig. 4 c kann das elastische Glied auch dadurch erzeugt werden, daß man den Dämpfungszylinder20 mit gasblasenhal tigern 0118t.· füllt. Das elastische Glied kann auch derart zwischen der Lagerbuchse 9 und dem Gehäuse 8 eingefügt werden, daß es gleichzeitig eine zentrierende Kraft auf den Rotor 1 ausübt, wie es bei dem Ausfü'hrungsbeispicl mit elastischer Membran 18d oder oder 18 e in Fig. 4d und 4e gezeigt ist. Die an die Stelle des Kolbens 19 getretene Membran 18e kann sich bei schnelleren Vibrationen gemäß Fig. 4e deformieren, ohne daß es zu einer merklichen Verschiebung von öl durch die Drosselstelle 21 kommt. Gleichzeitig übt die Membran 18 t? die genannte zentrierende Kraft auf den Rotor 1 aus. Endlich können die Wandele/ der ölkammer 20 selbst elastisch ausgebildet sein, wie in Fig. 4f durch Anordnung der elastischen Membranen 18/ dargestellt.
Tn Fig. 4 a bedeuten ^1 die seitliche Auslenkung der Figurenachse des Rotors 1 und s., die seitliche Auslenkung des Kolbens 19 aus seiner Mittellage. Dieselbe Unterscheidung ist bei allen anderen Anordnungen gemacht.
Der zeitliche Verlauf von Jr1 ist als gegeben anzusehen und besteht im allgemeinen aus einer Überlagerung zweier harmonischer Schwingungen, nämlich der Unwuchtvibration und der Präzession dlcr Trommel.
Bei entsprechender Abstimmung der elastischen Elemente 18a bis 18rf und des Überströmventils 21 kann erreicht werden, daß schnelle Unwuditvibrationen im wesentlichen von den elastischen Elementen, langsamere Präzessionsbewegungen im wesentlichen durch eine Verschiebung des Kolbens 19 bzw. durch eine ölverdrängeiide Deformation einer Membran 18 e oder 18/ im ölgefülhen Dampfungszylinder 20 aufgenommen werden, wodurch eine wirksame Dämpfung erreicht wird. Allerdings können die Konstanten der Anordnung immer nur für einen gewissen Drehzahlbereich einigermaßen richtig abgestimmt werden. Um bei allen Drehzahlen sichere Schwingungsdämpfungen zu erzielen, kann man durch Verstellen dos Überströmventils 21 am Dämpfungszylinder 20 die Einrichtung befähigen, auch die bei verkleinerter Drehzahl, etwa im Anlauf, eintretende schnellere Präzession des Rotors 1 wirksam zu dämpfen.
Fig. 5 bis 10 stellen Ausführungsmöglichkeiten von Dämpf lagern nach den vorgenannten schematischen Anordnungen dar. und zwar zeigen Fig. 5 und 6 ein Dämpf lager gemäß dem Schema in Fig. 4 a, Fig. 7 und 8 ein Dämpf lager gemäß dem Schema in Fig. 4 f. während Fig. S) und 10 ein Dämpflager gemäß dem Schema in Fig. 4d zeigen. Die letzte Ausführung geht aus Fig. 2 und 3 dadurch hervor, daß elastische Schieber 18 d aus Federstahl an Stelle der starren Elemente 12 und 15 in Fig. 2 und 3 vorgesehen sind. Da die elastischen Schieber 18 d in der Lagerbuchse 9 fest eingespannt sind, übt dieses Dämpflagcr noch eine zentrierende Kraft auf den Rotor 1 aus, wirkt also wie eine Versteifung der elastischen Rohrweiten 2.
Andererseits können sich die elastischen Schieber 18 bei schnellen Vibrationen derart durchbiegen, däß keine öl Verdrängung von Kammer zu Kammer erfolgen muß (gestrichelt gezeichnet).
Die dritte Maßnahme besteht darin, die mit dem Rotor rotierenden Lauffläche« des Dämpflagers gegen den Rotor seitlich verschiebbar auszubilden, damit sie sich selbsttätig in die freie Drehachse des Rotors 1 einstellen können. Hierdurch kann eine völlige Entlastung der Lagerlaufflächen von jeder Beanspruchung durch Vibration erreicht werden.
Eine Ausführungsmöglichkeit dieses Gedankens ist in Fig. 11 und 12 dargestellt. Dort wird die Rohrwelle 2 nicht direkt als Lagerzapfen benutzt bzw. mit einem spielfrei aufgesetzten Kugellagerinneming versehen, sondern mit einem gewissen Spiel durch einen Hohlzapfen — bei Dämpflagern in Gleitlagcrausführung — bzw. durch einen Kugellagerinnenring — bei Dämpflagern in Kugellagerausführung — hindurch-
ao geführt und mit dem Hdhlzapfen oder dem Kugellagcrinnenring durch eine Reibungskupplung verbunden, welche bei einem gewissen Kraftaufwand seitliche Verschiebungen gestattet. Oberhalb einer bestimmten kritischen Drehzahl wirken die Massenkräfte im Sinn einer Verschiebung des Hohlzapfens bzw. des Kugellagerinnen ringes in die freie Rotorachse unter Überwindung des Bewegungswiderstandes der genannten Reibungskupplung. Das aber bedeutet eine vollständige Entlastung des Dämpflagers von jeder Beanspruchung seiner Teile durch Unwuchtvibrationen des Rotors 1.
Die Rohrwelle 2 (Fig. 11) ist von dem Innenring 24 eines Kugellagers mit einem radialen Spiel umgeben, welches etwas größer ist als die maximal auszugleichende Abweichung der freien Rotorachse α von der Figurenachse /. Durch eine Druckfeder oder einen Federbalg 28 angepreßte, auf der Rohrwelle 2 verschiebbare Scrieil>en 25 halten den Tnnenring des Kugellagers mit einer gewissen passend eingestellten Kraft in seiner gegenwärtigen Lage zur Rohrwelle test. Mit 29 sind die Kugeln und mit 30 ist der äußere Ring des Kugellagers bezeichnet. Dieser ist in den Innenraum des Dämpflagers 9 radial verschiebbar eingesetzt. Übersteigen die seitlichen, vom Kugellager auf die Rohrwelle 2 bzw. auf den Rotor 1 übertragenen Kräfte die zwischen den Teilen 24 und 25 l>estehende Reibungskraft, so· tritt eine entsprechende Verschiebung des InnenriTiges 24 gegen die Figurenachse des Rotors 1 ein.
Zur Erklärung der Wirkungsweise sind in Fig. 13 die Durchstoßpunkte der bei einer Untersuchung der Dynamik des unwuchtigen Rotors zu unterscheidenden Achsen in derjenigen gegenseitigen Lage dargestellt, die sie oberhalb der durch die Elastizität der Lagerung und die Trägheitsmomente des Rotors gegebenen kritischen Drehzahl einnehmen. Dabei ist angenommen, daß der Rotor 1 zwar eine erhebliche Unwucht aufweist, aber nicht präzediert. k ist die vertikale Hauptachse der Zentrifuge, α die freie Rotorachse, / die Achse der Zapfenlauffläche (entweder Kugellagerinnen ring 24 [Fig. 111 oder Lauffläche der Rohrwelle 2 in Höhe des Dämpflagers), / ist die Figurenachse des Rotors. Von den elastischen Bauteilen des Dämpflagers wird auf die Zapfenlaufflächc des Dämpflagers die Kraft P1. übertragen. Die viskosen Kräfte würden die Richtung des Kraftvektors Pr haben. Während letztere durch ein vom Motor her zu lieferndes Drehmoment überwunden werden, wirken die elastischen Kräfte Pe im Sinn einer Verschiebung der Zapfenlauffläche im Sinn der Herstellung der kon-

Claims (8)

zentrischeii Lage zur freien Rotorachse a. Die Abstände k-a und k-l stehen aber in einer festen Proportion zueinander, denn ersterer bestimmt das für die Drehung des Drallvektors mit der Betriebsdrehzahl erforderliche, letzterer das liierfür verfügbare Drehmoment. Jede Verkleinerung der Strecke a-l zieht also zwangläufig eine entsprechende Verkleinerung der Abstände k-a und k-l nach sich. Der Vorgang endet damit, daß die Punkte α und / in k praktisch zusammenfallen, während f mit dem der Rotorunwucht entsprechenden Radius einen Kreis um a, k, I beschreibt, wie dies in Fig. 12 bereits angenommen ist. Die Zapfenlaufflädhe des Dämpflagers ist nach Erreichen dieses Betriebszustandes von jeder zusätzlichen Belastung durch die Unwucht des Rotors befreit. 15 Paten τ an s ρ κ ü c 11 ε;
1. Dämpf lager für die Wellen einer Gaszentrifuge, bei der der Rotor über biegsame Rohrwellen, elastisch im Zentrifugenge'häuse drehbar gelagert ist und die biegsamen Rohrwellen in der Nähe der Enden des Rotors oder die am Rotor angeordneten Zapfen in Gleit- oder Kugellagern laufen, wobei zwischen den Lagern und dem. Gehäuse mit Öl gefüllte, bei seitlichen Bewegungen viskose Gegenkräfte erzeugende Dämpfzylinder oder Dämpfkammern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den die dämpfenden Kräfte erzeugenden, zunächst vollständig mit Öl gefüllten Räumen (17) von einer gewissen Geschwindigkeitsamplitude der zyklischen Vibration an Hohlräume (17a bis 17d) gebildet werden, welche im Takt der Vibration entstehen und verschwinden, wodurch die auf das öl übertragenen Stöße zeitlich abgekürzt und geschwächt werden.
2. Dämpf lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumbildung in den Dämpfzylindern (17) oder Dämpf kammern durch Zuleitung einer zwangläuiig konstant oder nahezu konstant gehaltenen ölmenge pro Zeiteinheit in Verbindung mit der auf das Lager (9) übertragenen zyklischen Vibration bewirkt wird (Fig. 3 a).
3. Dämpf lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Dämpfzylindern oder Dämpfkammern (17) elastische Glieder (18, 22 bzw. 23) in Reihe angeordnet sind (Fig. 4 bis 8).
4. Dämpf lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebskonstanten der in Reihe angeordneten elastischen und viskosen Glieder so aufeinander abgestimmt sind, daß die durch Unwucht des Rotors (1) entstehende zyklische Vibration im wesentlichen am elastischen, die demgegenüber langsame Präzession des Rotors im wesentlichen am viskosen Glied der Reihenschaltung erscheinen (Fig. 6).
5. Dämpf lager nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung durch Verändern der Konstanten des viskosen Gliedes gemäß der Betriebsdrehzahl der Zentrifuge für alle vorkommenden Drehzahlen bewirkt wird (Fig. 3 a).
6. Dämpf lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand (22) der mit öl gefüllten Dämpfzylinder oder Dämpfkammern (17) elastisch ausgebildet ist (Fig. 7, 8).
7. Dämpflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente so zwischen der Lageriiülse (bei Gleitlagern) bzw. dem Kugellageraußenring (bei Kugellagern) angeordnet sind, daß sie zugleich eine zentrierende Kraft ausüben (Fig. 9, 10).
8. Dämpf lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Laufflächen (24) gegen die Figurenachse. (/) des Rotors (1) unter Überwindung von Reibungskräften seitlich verschiebbar angeordnet sind (Fig. 11, 12).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
© 809 747/201 1.59
DENDAT1049787D 1957-02-20 Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge Pending DE1049787B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE843715X 1957-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1049787B true DE1049787B (de) 1959-01-29

Family

ID=6773914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT1049787D Pending DE1049787B (de) 1957-02-20 Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3097167A (de)
DE (1) DE1049787B (de)
GB (1) GB843715A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1128180B (de) * 1958-02-10 1962-04-19 Karl Oskar Lennart Silverstolp Schleuder zur Behandlung von Fluessigkeiten in Reagenzglaesern
US4061279A (en) * 1976-03-01 1977-12-06 Pennsylvania Crusher Corporation High-speed rotating crushing machinery
USRE30919E (en) * 1974-08-29 1982-05-04 Pennsylvania Crusher Corporation High-speed rotating crushing machinery
DE102007026882A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-24 Westfalia Separator Gmbh Zentrifuge mit federnd abgestützter Trommel

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195809A (en) * 1962-03-27 1965-07-20 Beckman Instruments Inc Continuous flow centrifuge having a rotary face seal
US3282035A (en) * 1963-12-30 1966-11-01 Steinberg Robert Molecular beam velocity selector
CH444584A (de) * 1965-07-08 1967-09-30 Uster Spindel Motoren Maschf Spindelanordnung
US3343016A (en) * 1965-08-30 1967-09-19 Emerson Electric Co Motor bearing support bracket
US3326453A (en) * 1965-10-23 1967-06-20 Union Carbide Corp Gas-bearing assembly
DE2122813B1 (de) * 1971-05-08 1972-09-14 Man Dämpfungslager
DE2403293C2 (de) * 1974-01-24 1984-01-12 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Rotationskörper
US4059165A (en) * 1975-12-08 1977-11-22 Wallace Clark Versatile fluid motor and pump
DE2632586C2 (de) * 1976-07-20 1983-05-19 Gesellschaft für Kernverfahrenstechnik mbH, 5170 Jülich Verfahren und Vorrichtung zum Durchlaufen kritischer Drehzahlen langgestreckter Rotoren
US4069966A (en) * 1976-10-14 1978-01-24 Bird Machine Company, Inc. Centrifuge with chatter suppression
DE2711065C3 (de) * 1977-03-14 1982-05-19 Gesellschaft für Kernverfahrenstechnik mbH, 5170 Jülich Radial gedämpftes Fanglager für überkritisch laufende Rotoren
DE2821177C3 (de) * 1978-05-13 1982-01-28 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Radial gedämpftes Fanglager für überkritisch laufende Rotoren
US4357235A (en) * 1980-02-29 1982-11-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Drive for rotating seal
US4372484A (en) * 1981-02-04 1983-02-08 Gambro Ab Device for the separation of a liquid, especially whole blood
US4356083A (en) * 1981-04-01 1982-10-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Unbalanced rotor for field flow fractionation channel
US4640770A (en) * 1985-04-03 1987-02-03 United Coal Company Apparatus for extracting water from solid fines or the like
US4639320A (en) * 1985-04-05 1987-01-27 United Coal Company Method for extracting water from solid fines or the like
US4846773A (en) * 1985-05-13 1989-07-11 Beckman Instruments, Inc. Rotating system critical speed whirl damper
DK166996C (da) * 1988-06-21 1993-08-16 Alfa Laval Separation As Dekantercentrifuge
FR2703415B1 (fr) * 1993-04-01 1995-06-30 Sfim Ind Système mécanique asservi comportant des moyens de compensation des frottements.
KR101431921B1 (ko) * 2009-07-10 2014-08-19 알파 라발 코포레이트 에이비 기체 세정 분리장치
US8657908B2 (en) 2009-07-10 2014-02-25 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US9056319B2 (en) 2009-07-10 2015-06-16 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US9061291B2 (en) 2009-07-10 2015-06-23 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US8764869B2 (en) 2009-07-10 2014-07-01 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US8679214B2 (en) 2009-07-10 2014-03-25 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US8657913B2 (en) 2009-07-10 2014-02-25 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US8673038B2 (en) 2009-07-10 2014-03-18 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
US8657909B2 (en) 2009-07-10 2014-02-25 Alfa Laval Corporate Ab Gas cleaning separator
CN103357513B (zh) * 2009-07-10 2017-04-19 阿尔法拉瓦尔股份有限公司 气体净化分离器
CN105817345A (zh) * 2016-04-29 2016-08-03 无锡港盛重型装备有限公司 一种脱油装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US672494A (en) * 1900-01-08 1901-04-23 Thomas Cumming Robertson Centrifugal cream-separator.
US1174955A (en) * 1912-04-29 1916-03-14 Troy Laundry Machinery Co Ltd Motor-driven centrifugal extractor.
US2277923A (en) * 1936-06-22 1942-03-31 Nineteen Hundred Corp Combined washing machine and drier
US2557542A (en) * 1946-02-20 1951-06-19 Kapitza Peter Leonidovitch Means for damping transverse oscillations of high-speed shafts
GB838418A (en) * 1955-09-19 1960-06-22 Westfalia Separator Ag Improvements in and relating to centrifuges

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1128180B (de) * 1958-02-10 1962-04-19 Karl Oskar Lennart Silverstolp Schleuder zur Behandlung von Fluessigkeiten in Reagenzglaesern
USRE30919E (en) * 1974-08-29 1982-05-04 Pennsylvania Crusher Corporation High-speed rotating crushing machinery
US4061279A (en) * 1976-03-01 1977-12-06 Pennsylvania Crusher Corporation High-speed rotating crushing machinery
DE102007026882A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-24 Westfalia Separator Gmbh Zentrifuge mit federnd abgestützter Trommel

Also Published As

Publication number Publication date
US3097167A (en) 1963-07-09
GB843715A (en) 1960-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1049787B (de) Dämpflager für die Wellen einer Gaszentrifuge
DE102014111236B3 (de) Orbitalschüttler mit Auswuchtvorrichtung
DE102006060200A1 (de) Vorrichtung zur Lagerung von Rotoren, insbesondere Gelenkwellen, in einer Auswuchtmaschine
DE1230597B (de) Selbsttaetige Unwucht-Kompensationseinrichtung
DE706637C (de) Daempfungsvorrichtung
DE102013101544B4 (de) Adaptiver Schwingungstilger mit einer über Biegebalken an einer Basis gelagerten ringförmigen Tilgermasse
DE19539150A1 (de) Vibrationsantrieb für Schwingmaschinen
DE1178303B (de) Als einteilige Metallstange ausgebildete Antriebs-welle fuer Kraftfahrzeuge
DE2250656A1 (de) Kreisel
DE102010046163A1 (de) Massenausgleichseinheit
DE2111973A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Turbomaschine
DE1575552C3 (de)
DE1797194U (de) Daempflager fuer die wellen einer gaszentrifuge.
DE3212599C2 (de)
DE564256C (de) Vorrichtung zum Auswuchten umlaufender Koerper
DE282681C (de)
AT165793B (de)
DE2557875A1 (de) Radiallagerung fuer einen rotor grossen durchmessers
DE102021121610B3 (de) Schwingungstilger, Verwendung eines Schwingungstilgers und Windenergieanlage
DE102008053801A1 (de) Kurbelwelle mit Torsionsschwingungsdämpfer
AT215223B (de) Montageanordnung für genau zentrierte Rollenlager und insbesondere für Nadellager
DE664216C (de) Durch eine Kurbel angetriebene, Kreisschwingungen ausfuehrende, achsparallel gefuehrte, ausgewuchtete Vorrichtung
AT162011B (de) Fliehkraftregler.
AT210356B (de) Anordnung zum Auswuchten von Rotoren auf vertikalen Wellen
DE608648C (de) Welle fuer schnellaufende Ruettelmaschinen u. dgl.