DE1057979B

DE1057979B - Elastische Lagerung fuer schnell rotierende Wellen, insbesondere Zentrifugenwellen

Info

Publication number: DE1057979B
Application number: DEV10260A
Authority: DE
Inventors: Erwin Ilmer; Clemens A Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-02-26
Filing date: 1956-02-26
Publication date: 1959-05-21
Also published as: BE554838A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine elastische Lagerung für schnell rotierende Wellen, insbesondere Zentrifugenwellen. Sie ist vor allem für Wäscheschleuderaggregate mit einer auf einer gemeinsamen lotrechten Welle angeordneten Schleudertrommel und Antriebsmotor verwendbar, weil diese im Betrieb mit wechselnd großen Unwuchten laufen.

Bei einer bekannten Zentrifuge dieser Art ist der rotierende Teil mit Hilfe von mehreren zylindrisch gestalteten Tragelementen aus eigengedämpfter elastischer Masse am Gehäuse bzw. an einem Teil davon aufgehängt. Die zylindrischen Gummiteile führen im Betrieb schnell zu Dauerbrüchen.

Die Erfindung besteht darin, daß für eine elastische Lagerung schnell rotierender Wellen mit aus einzelnen, symmetrisch um die Welle angeordneten Gummimetallbauteilen diese Gummimetallbauteile einen von einem zum anderen Metallteil sich verjüngenden Querschnitt aufweisen und die Enden der Gummimetallbauteile mit dem großen Querschnitt der rotierenden Welle zugeordnet sind.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise der spannungstechnische Kraftfluß innerhalb der Gummimetallbauteile berücksichtigt. Durch die Arbeitsaufnahme im elastischen Material verringern sich die am rotierenden Teil eingeleiteten Kräfte bis zum ruhenden Teil, weshalb die zur Übertragung dieser Kräfte notwendigen Flächen am ruhenden Teil kleiner sein können als am rotierenden, Dadurch werden Dauerbrüche vermieden. Würde man jedoch die bekannten zylindrischen Lagerungsteile in diesem Sinn einseitig verjüngen, so würden sie zu querweich werden. Beim Erfindungsgegenstand bleibt dagegen die Quersteifigkeit erhalten, und es tritt ohne Festigkeitsverlust eine Materialeinsparung ein.

Die Anordnung nach der Erfindung kann so getroffen werden, daß die Gummimetallbauteile entweder mit ihrer Längsachse parallel zur Welle angeordnet oder so geneigt sind, daß sie auf einem Kegelmantel liegen.

Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der dadurch erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, die eine Trockenzentrifuge für Wäsche darstellen. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 und 2 erfindungsgemäß aufgebaute Zentrifugen im Längsschnitt,

Fig. 3 bis 6 die erfindungsgemäß ausgebildeten Gummimetallbauteile, ebenfalls im Längsschnitt.

Nach Fig. 1 besteht der rotierende Teil aus der Schleudertrommel 1, die über die lotrechte Welle 2 von dem Motor 3 angetrieben wird. Mit dem Motor gekuppelt ist die Bremse 4. Dieses rotierende Aggre-Elastische Lagerung

für schnell rotierende Wellen,

insbesondere Zentrifugenwellen

Anmelder:

Clemens A. Voigt,
Höhr-Grenzhausen, Auf dem Hähnchen 15

Clemens A. Voigt und Erwin Ilmer,

Höhr-Grenzhausen,
sind als Erfinder genannt worden

gat ist mit Hilfe der Gummimetallbauteile 5 am Zwischenboden 6 des Schleudergehäuses 7 aufgehängt. Die Aufhängung kann auch an einem anderen Gehäuseteil oder an einem besonderen Traggestell erfolgen. Die Gummimetallbauteile 5 sind rings um die Welle angeordnet, wobei mindestens drei Aufhängepunkte vorhanden sein müssen. Die Gummimetallbauteile 5 sind mit einer Neigung zur Trommelwelle 2 angeordnet, so daß sie, insgesamt gesehen, auf einem Kegelmantel liegen. Sie werden infolgedessen statisch auf Zug und Schub beansprucht. Es ist auch möglich, die Gummimetallbauteile 5 mit ihrer Längsachse parallel zur Trommelwelle 2 anzuordnen, so daß sie statisch rein auf Zug beansprucht werden.

In Fig. 2 ist das mit 8 bezeichnete rotierende Aggregat mit Hilfe des am Motor 9 befestigten Kragens 10 auf den Gummimetallbauteilen 11 abgestützt, wobei wiederum mindestens drei Aufhängepunkte vorhanden sein müssen. Die Beanspruchung der Gummimetallbauteile durch die statische Last erfolgt hier auf Druck. Auch hierbei kann man den Gummimetallbauteilen eine Neigung zur Welle des rotierenden Aggregates 8 geben. Die Neigung kann — genau wie bei der Anordnung nach Fig. 1 — jedoch so erfolgen, daß die Spitze des Kegelmantels nach unten gerichtet ist.

Aus beiden Figuren ist ersichtlich, daß die stärkeren Enden der sich verjüngenden Gummimetallbauteile 5 und 11 jeweils dem rotierenden Teil zugeordnet sind. Die beschriebenen Ausführungen wird man unter anderem danach wählen, ob es sich um eine Zentrifuge mit tiefliegendem Schwerpunkt 5¹ (Fig. 1) oder um eine mit hochliegendem Schwerpunkt S¹ (Fig. 2) handelt, denn es kann die Verbindung der

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Gummimetallbauteile 5 und 11 mit dem rotierenden Teil in der achsnormalen Schwerpunktebene erfolgen. Möglicherweise wird man also in die Befestigung der Gummimetallbauteile 5 bzw. 11 am Motorflansch oder Zwischenboden noch besondere Abstandstücke einschalten müssen. Der Teilkreis, auf dem die Gummimetallbauteile 5 bzw. 11 angeordnet sind, wird in einem bestimmten Verhältnis zum Trägheitsradius des rotierenden Teils stehen. Er kann z.B. etwa die Hälfte vom Trägheitsradius betragen. Es sei noch erwähnt, daß man auch für jeden Aufhängepunkt zwei Gummimetallbauteile vorsehen kann. So ist es z. B. möglich,,einen.am Motor befestigten Kragen zwischen oben- und untenliegenden, gegebenenfalls noch geneigten Gummimetallbauteilen anzuordnen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Gummi-. metallbauteile selbst zeigt Fig. 3. Danach besteht jedes Gummimetallbauteil aus dem sich verjüngenden Gummikörper 12, der oben mit dem Metallteil 13 und unten mit dem Metallteil 14 festhaftend verbunden ao ist. Beide Metallteile sind in der Fläche stark verschieden und zur Befestigung am Gehäuse bzw. am Motorflansch mit den Schrauben 15 versehen.

Es kann zweckmäßig sein, am stärkeren Ende, d. h. am Metallteil 14, einen am besten zentral angeordneten Hohlraum 16 im Gummikörper 12 vorzusehen (Darstellung in gestrichelten Linien). Das Metallteil 14 muß dann eine zentrale Bohrung aufweisen, und die Befestigungsschrauben 17 können sich seitlich davon befinden.

Um nun an beiden Haftflächen der Metallteile gleiche spezifische Belastungen zu erhalten, kann man nach Fig. 4 das Gummimetallbauteil aus Metallteilen 18 gleicher Fläche und dem Gummikörper 19. aufbauen. Auch hier verjüngt sich der Gummikörper 19 nach oben, er überdeckt jedoch dann in einer dünnen Schicht 20 die gesamte Fläche des oberen Metallteils 18.

. Nach Fig. 5 ist das am verjüngten Ende des Gummikörpers 21 liegende Metallteil 22 in an sich bekannter Weise gewölbt. Auch hierbei überdeckt der Gummikörper 21 in einer dünnen Schicht 23 das obere Metallteil 22. Die .Außenkonturen können sich dabei der Wölbung des Metallteils 22 anpassen.

Es können auch beide Metallteile eines Gummimetallbauteils gewölbt ausgebildet sein. Ebenso kann man zweckmäßigerweise den Gummikörper 12, 19, 21 der Gummimetallbauteile auch die schmalen Umfangsflächen der Metallteile überdecken lassen und an diesen festhaften. Auf diese Weise wird eine Entlastung der Haftkanten erzielt.

Fig. 6 zeigt ein Gummimetallbauteil mit zwei flächengleichen Metallteilen 24 und dem sich verjüngenden Gummikörper 25. Der Übergang vom verjüngten Teil 26 zum oberen Metallteil 24 erfolgt hier etwa kegelstumpfförmig.

Bei den vorstehend beschriebenen Gummimetallbauteilen wird eine runde Grundform ihres elastischen Querschnitts vorausgesetzt, d. h., die verjüngten Gummikörper 12, 19 und 21 haben damit die Gestalt eines Kegelstumpfes. Es ist aber auch möglich, eine eckige oder ellipsenförmige Form zugrunde zu legen.

Bei runden oder z. B. quadratischen bzw. sechseckigen Querschnitten spielt die Lage dieses Querschnitts in bezug auf die Welle des rotierenden Aggregats keine Rolle. Bei rechteckigen oder ellipsenförmigen Gummiquerschnitten kann man jedoch die Schwingungseigenschaften der Aufhängung durch die Lage der Gummimetallbauteil'e zur Welle beeinflussen. So ist eine Anordnung möglich, wonach die kürzere Querschnittachse des z. B. ellipsenförmigen Gummikörpers radial zur Welle 2 liegt. Ebenso ist es möglich, die Gummimetallbauteile mit ihrer längeren Querschnittachse radial zur Welle anzuordnen.

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Lagerung für schnell rotierende Wellen, insbesondere Zentrifugenwellen, die aus einzelnen symmetrisch um die Welle angeordneten Gummimetallbauteilen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimetallbauteile einen von einem zum anderen Metallteil sich verjüngenden Querschnitt aufweisen und die Enden der Gummimetallbauteile mit dem großen Querschnitt der rotierenden Welle zugeordnet sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimetallbauteile (11) mit ihrer Längsachse parallel zur Welle angeordnet sind.

3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimetallbauteile (5) mit ihrer Längsachse zur Welle (2) geneigt sind, derart, daß sie auf einem Kegelmantel liegen.

4. Elastische Lagerung· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei rechteckigem oder elliptischem Querschnitt der Gummimetallbauteile jedes derselben so angeordnet ist, daß seine kürzere Ouerschnittachse radial zur Welle des rotierenden Teiles liegt.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gummimetallbauteil aus einem kegelstumpfförmigen elastischen Körper (12) besteht, der mit Metallteilen unterschiedlicher Größe (13, 14) verbunden ist.

6. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung gleicher Haftflächenbelastungen jedes Gummimetallbauteil aus Metallteilen (18, 22, 24) gleicher Fläche besteht, wobei am verjüngten Ende der elastische Körper die Fläche des gesamten Metallteils schichtartig (20, 23) überdeckt.

7. Lagerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Metallteil (22) am verjüngten Ende des elastischen Körpers (21) gewölbt ausgebildet ist.

8. Lagerung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (12) des Gummimetallbauteils im Bereich seines starken Endes einen vorteilhafterweise zentral liegenden Hohlraum (16) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Continental Gummiwerke AG., Lexikon für technische Gummiwaren, 1950, S. 447.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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