DE1267920B

DE1267920B - Device for introducing a pressurized medium from a non-rotatable supply line into a rotating hollow shaft

Info

Publication number: DE1267920B
Application number: DE19651267920
Authority: DE
Inventors: Kurt Pause
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: BWS Technologie GmbH
Priority date: 1965-12-18
Filing date: 1965-12-18
Publication date: 1968-05-09

Description

Vorrichtung zum Einführen eines unter Druck stehenden Mediums von einer nicht drehbaren Zuleitung in eine rotierende Hohlwelle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen eines unter Druck stehenden Mediums von einer nicht drehbaren Zuleitung in eine rotierende Hohlwelle.Device for introducing a pressurized medium from a non-rotatable feed line in a rotating hollow shaft The invention relates a device for introducing a pressurized medium from a non rotatable supply line in a rotating hollow shaft.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise bei diskontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen verwendbar, um die erforderlichen Schaltvorgänge pneumatisch durchzuführen. Dabei muß das Medium entsprechend der einzelnen Arbeitsgänge der diskontinuierlichen Zentrifuge in größeren Zeitabständen kurzzeitig in die Hohlwelle der Zentrifuge eingeführt werden. Dadurch werden von einem stillstehenden System auf ein rotierendes System kurzzeitig Druckimpulse pneumatisch übertragen.Such devices are, for example, discontinuous working sugar centrifuges can be used to make the necessary switching operations pneumatically perform. The medium must correspond to the individual operations of the discontinuous centrifuge briefly in the hollow shaft at longer intervals introduced into the centrifuge. This causes a standstill system Briefly transmit pressure pulses pneumatically to a rotating system.

Es ist bekannt, die nicht drehbare Zuleitung in das Ende der Hohlwelle einzuführen und dort mittels Kugellager zu lagern. Dabei dreht sich die Welle ständig gegenüber der Zuleitung. Das Lager soll dicht sein und muß gewartet werden; ein Eindringen der Schmiermittel für das Lager in die Leitung des unter Druck stehenden Mediums ist zu vermeiden.It is known that the non-rotatable feed line in the end of the hollow shaft to be introduced and stored there by means of ball bearings. The shaft rotates constantly opposite the supply line. The camp should be tight and must be serviced; a Penetration of the lubricant for the bearing into the line of the pressurized Medium is to be avoided.

Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, ist vorgeschlagen worden, die Zuleitung für das unter Druck stehende Medium nur für die Dauer der Einführung des Mediums in die rotierende Hohlwelle an diese anzukuppeln. Das Ende der Zuleitung wird zu diesem Zweck axial verschiebbar und um seine Achse drehbar gelagert und zur Einführung des Mediums dicht und kraftschlüssig mit dem Ende der Hohlwelle verbunden.In order to circumvent these difficulties, it has been proposed that Feed line for the pressurized medium only for the duration of the introduction of the Medium to be coupled to the rotating hollow shaft. The end of the supply line is for this purpose axially displaceable and rotatably mounted about its axis and for the introduction of the medium tightly and non-positively connected to the end of the hollow shaft.

Die Schwierigkeiten bei dieser Lösung liegen darin, zwischen dem drehbaren Ende der Zuleitung, das die hohe Drehzahl der Hohlwelle annimmt, und dem nicht drehbaren, axial verschiebbaren Teil der Zuleitung trotz der hohen Reibungskräfte eine dichte Drehverbindung herzustellen. Es muß auch zunächst die dichte und kraftschlüssige Verbindung mit der Hohlwelle hergestellt werden, bevor das unter Druck stehende Medium in die Hohlwelle eingelassen werden kann.The difficulties with this solution are between the rotatable End of the supply line, which accepts the high speed of the hollow shaft, and the non-rotatable, axially displaceable part of the supply line a tight despite the high frictional forces Establish slewing ring. It must first be tight and frictional Connection to the hollow shaft can be made before the pressurized Medium can be let into the hollow shaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zunächst die hohen Reibungskräfte während des Kupplungsvorganges auch dann zu vermeiden, wenn der feststehende und der sich drehende Kupplungsteil ohne Stillstand des drehenden Teiles gekuppelt werden müssen und gleichzeitig das den Druckimpuls auslösende Ventil selbsttätig in Abhängigkeit der Drehzahl der Zentrifuge schließt und öffnet.The invention is based on the object, first of all, the high frictional forces to avoid during the coupling process even if the stationary and the rotating coupling part can be coupled without stopping the rotating part must and at the same time the valve that triggers the pressure pulse automatically as a function of the speed of the centrifuge closes and opens.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) In einem mit einer absperrbaren Zuleitung für das unter Druck stehende Medium verbundenen, verschlossenen Gehäuse ist ein axial verschiebbar, zylindrischer, längsdurchbohrter und entgegen der Kupplungsrichtung federbelasteter Kolben um seine Achse drehbar gelagert, dessen eines Bohrungsende mit einer Konusfläche der Hohlwelle preßbar ist.This object is achieved according to the invention by the combination of the following Features solved: a) In one with a lockable supply line for the under pressure stationary medium connected, closed housing is axially displaceable, cylindrical, longitudinally drilled and spring-loaded against the coupling direction Piston mounted rotatably about its axis, one end of the bore with a conical surface the hollow shaft can be pressed.

b) Das der Zuleitung zugekehrte Bohrungsende des Kolbens ist durch ein Ventil verschlossen, dessen Verschlußstück bei Rotation des Kolbens durch Zentrifugalkraft öffnet.b) The end of the bore of the piston facing the supply line is through a valve closed, the closure piece of which by centrifugal force when the piston rotates opens.

Damit wird das an sich stillstehende Kupplungsteil während der Impulsabgabe in Rotation versetzt, ohne daß große Reibungskräfte auftreten. Außerdem wird hierdurch der zu übertragende Druck zunächst nur benutzt, um die beiden Kupplungsteile miteinander zu verbinden, und erst nach Kontakt der beiden Kupplungsteile wird der Weg für die Impulsgabe freigegeben. Mithin wird die während des Kupplungsvorganges auftretende geringfügige Reibung dazu benutzt, die Kupplungselemente während der Impulsabgabe mitrotieren zu lassen.This means that the coupling part, which is stationary in itself, becomes active during the pulse delivery set in rotation without large frictional forces occurring. It also makes the pressure to be transmitted initially only used to connect the two coupling parts together to connect, and only after contact of the two coupling parts is the way for the Impulse released. Therefore, the occurring during the coupling process used slight friction to the clutch elements during the impulse delivery rotate with it.

Durch das öffnen des Absperrorgans in der Zuleitung für das unter Druck stehende Medium wird ohne weitere Bedienungshandlungen der Kolben axial verschoben und mit der rotierenden Hohlwelle in kraftschlüssige, dichte Verbindung gebracht, wobei der Austritt des unter Druck stehenden Mediums aus der Vorrichtung von selbst unmittelbar nach Herstellung der dichten Verbindung mit der Hohlwelle, nicht aber vorher, erfolgt. Die für die Herstellung der kraftschlüssigen, dichten Verbindung mit der Hohlwelle erforderliche Kraft wird durch das unter Druck stehende Medium selbst erzeugt.By opening the shut-off device in the supply line for the under Pressurized medium is axially displaced without any further operations and brought into frictional, tight connection with the rotating hollow shaft, the exit of the pressurized medium from the device by itself but not immediately after the tight connection with the hollow shaft has been established before, takes place. The one for the production of the frictional, tight connection The force required with the hollow shaft is generated by the pressurized medium self-generated.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des selbsttätig öffnenden und schließenden Ventils wird erfindungsgemäß darin gesehen, daß das der Zuleitung für das unter Druck stehende Medium zugekehrte Bohrungsende des Kolbens exzentrisch zur Drehachse des Kolbens angeordnet ist und das Ventil aus einer das Bohrungsende verschließenden Kugel und deren Sitz besteht.A particularly advantageous embodiment of the automatically opening and closing valve according to the invention seen in that the end of the bore facing the supply line for the pressurized medium Piston is arranged eccentrically to the axis of rotation of the piston and the valve off a ball closing the end of the bore and its seat.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Achse des Kolbens im wesentlichen senkrecht und die Vorrichtung über der Hohlwelle angeordnet ist und die Umgebung der durch die Kugel verschließbaren Öffnung aus einer zur öffnung hin abfallenden Fläche besteht.A further embodiment of the invention is seen in the fact that the The axis of the piston is essentially vertical and the device is above the hollow shaft is arranged and the surroundings of the opening closable by the ball a surface sloping towards the opening.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für das Einführen von Preßluft.The drawing shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the invention for the introduction of compressed air.

In einem raumfesten Gehäuse 1 mit senkrechter Achse ist ein Kolben 2 axial verschiebbar und mittels eines Rollenlagers 3 und eines Schrägkugellagers 4 um die Achse drehbar gelagert. Der Außenring des Rollenlagers 3 sitzt in dem Kolben 2, der Innenring auf einem Fortsatz 6a eines mittels Schrauben 5 an dem Gehäuse 1 angebrachten Deckels 6. Der Außenring des Schrägkugellagers 4 sitzt im Gehäuse 1, der Innenring auf einer Führungshülse 7 für den Kolben 2. Zwischen der Führungshülse 7 und einem Absatz auf dem Kolben 2 ist eine Tellerfeder 8 angebracht, die den Kolben axial nach oben drückt. Der Deckel 6 besitzt eine axiale Bohrung 6 b. Daran ist eine Preßluftzuleitung 9 mit einem Absperrorgan 10 angeschlossen. Der Kolben 2 besitzt eine axiale Bohrung 2 a. Die Bohrung 2 a hat an ihrem oberen Ende eine kegelförmige Erweiterung 2 b. Diese ist abgedeckt durch eine kreisförmige Scheibe 11, die auf ihrer Oberseite eine zentrische Vertiefung 11a von der Form. eines flachen Hohlkegels und eine von der untersten Stelle dieser Vertiefung ausgehende, in Achsrichtung verlaufende Bohrung 11b aufweist. Die Scheibe 11 ist exzentrisch zur Achse des Kolbens 2 angeordnet, so daß die Bohrung 11 b exzentrisch in die Erweiterung 2 b mündet. In der Vertiefung 11 a liegt frei eine Kugel 12 und verschließt die obere Mündung der Bohrung 11 b. Die Scheibe 11 ist durch einen Ring 13 gehalten. Ein unterer Deckel 14 ist mittels der Schrauben 15 an der Unterseite des Gehäuses 1 befestigt. Er hält das Schrägkugellager 4 fest und schließt das Gehäuse 1 nach unten ab.In a spatially fixed housing 1 with a vertical axis, a piston 2 is axially displaceable and rotatably mounted about the axis by means of a roller bearing 3 and an angular contact ball bearing 4. The outer ring of the roller bearing 3 sits in the piston 2, the inner ring on an extension 6a of a cover 6 attached to the housing 1 by means of screws 5. The outer ring of the angular contact ball bearing 4 sits in the housing 1, the inner ring on a guide sleeve 7 for the piston 2. Between the guide sleeve 7 and a shoulder on the piston 2, a plate spring 8 is attached, which presses the piston axially upwards. The cover 6 has an axial bore 6 b. A compressed air supply line 9 with a shut-off element 10 is connected to this. The piston 2 has an axial bore 2 a. The bore 2 a has a conical extension 2 b at its upper end. This is covered by a circular disc 11, which has a central recess 11 a of the shape on its top. of a flat hollow cone and a bore 11b extending from the lowest point of this recess and running in the axial direction. The disc 11 is arranged eccentrically to the axis of the piston 2, so that the bore 11 b opens eccentrically into the extension 2 b. In the recess 11 a is exposed a ball 12 and closes the upper mouth of the bore 11 b. The disk 11 is held by a ring 13. A lower cover 14 is fastened to the underside of the housing 1 by means of the screws 15. He holds the angular contact ball bearing 4 and closes the housing 1 from below.

Zwischen der Außenwand des Kolbens 2 und der Innenwand des Gehäuses 1 bleibt ein möglichst enger Spalt frei. Er ist so bemessen, daß der Kolben 2 das Gehäuse 1 gerade nicht berührt.Between the outer wall of the piston 2 and the inner wall of the housing 1, the narrowest possible gap remains free. It is dimensioned so that the piston 2 the Housing 1 just not touched.

Die zylindrische Außenwand des Kolbens 2 ist relativ lang und weist einige ringförmige Vertiefungen 2 c auf, die zur Drosselung des Austritts von Preßluft durch den Spalt zwischen der Außenwand des Kolbens 2 und der Innenwand des Gehäuses 1 dienen. Entsprechende ringförmige Vertiefungen besitzt die Innenwand des Gehäuses 1.The cylindrical outer wall of the piston 2 is relatively long and has some annular depressions 2 c, which are used to throttle the exit of compressed air through the gap between the outer wall of the piston 2 and the inner wall of the housing 1 serve. The inner wall of the housing has corresponding annular recesses 1.

Die Vorrichtung ist mit den Schrauben 16 über dem Ende einer Hohlwelle 17, z. B. am Lager der Hohlwelle 17, so angebracht, daß der Kolben 2 nach einer geringen axialen Verschiebung, die z. B. einige Millimeter betragen kann, die Hohlwelle 17 an ihrer Stirnseite berührt. An der Berührungsstelle ist in die Hohlwelle 17 ein axial durchbohrter gummiartiger Körper 18 eingelassen. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Absperrorgan 10 der Preßluftleitung 9 wird geöffnet. Die Preßluft füllt alle freien Räume innerhalb des Gehäuses 1, die über der oberen Mündung der Bohrung 11 b liegen. Sie drückt die Kugel 11 auf die obere Mündung der Bohrung 11b. Der Kolben 2 wird durch den Druck der Preßluft entgegen der Wirkung der Tellerfeder 8 axial nach unten verschoben. Dabei gleitet er in der Führungshülse 7 und in dem Rollenlager 3. Sobald das untere Ende des Kolbens 2 den gummiartigen Körper 18 der rotierenden Hohlwelle 17 berührt, wird der Kolben 2 in Drehung versetzt. Infolge der Rotation wird die zur Achse des Kolbens exzentrisch liegende Kugel 12 durch Zentrifugalkraft von ihrem Sitz fortbewegt und gibt die Bohrung 11 b frei. Die Preßluft strömt somit durch die Bohrungen 11 b und 2 a in die Hohlwelle 17.The device is with the screws 16 over the end of a hollow shaft 17, for. B. on the bearing of the hollow shaft 17, so attached that the piston 2 after a slight axial displacement, the z. B. can be a few millimeters, the hollow shaft 17 touches on its end face. At the point of contact, an axially pierced rubber-like body 18 is let into the hollow shaft 17. The device works as follows: The shut-off device 10 of the compressed air line 9 is opened. The compressed air fills all free spaces within the housing 1, which are above the upper mouth of the bore 11 b. It presses the ball 11 onto the upper mouth of the bore 11b. The piston 2 is displaced axially downward against the action of the plate spring 8 by the pressure of the compressed air. It slides in the guide sleeve 7 and in the roller bearing 3. As soon as the lower end of the piston 2 touches the rubber-like body 18 of the rotating hollow shaft 17 , the piston 2 is set in rotation. As a result of the rotation, the ball 12, which is eccentric to the axis of the piston, is moved away from its seat by centrifugal force and releases the bore 11b. The compressed air thus flows through the bores 11 b and 2 a into the hollow shaft 17.

Sobald der Preßluftdruck auf die Bohrung 6 b aufhört, wird der Kolben 2 von der Tellerfeder 8 nach oben hin gegen den Deckel 6 gedrückt, so daß er aufhört, sich zu drehen. Infolgedessen rollt die durch die Zentrifugalkraft von der Mündung der Bohrung 11 b fortbewegte Kugel 12 zurück auf die Mündung und verschließt diese.As soon as the compressed air pressure on the bore 6 b stops, the piston 2 pressed by the plate spring 8 upwards against the cover 6 so that it stops to turn. As a result, the centrifugal force causes it to roll off the mouth the bore 11 b moved ball 12 back onto the mouth and closes it.

Claims

Claims: 1. Device for introducing a pressurized medium from a non-rotatable supply line into a rotating hollow shaft, characterized by the combination of the following features: a) In a closed housing connected to a lockable supply line (9) for the pressurized medium (1) an axially displaceable, cylindrical, longitudinally pierced piston (2), spring-loaded counter to the coupling direction, is mounted rotatably about its axis, one end of which can be pressed with a conical surface of the hollow shaft (17). b) The end of the bore (11b) of the piston (2) facing the supply line (9) is closed by a valve (11, 12), the closure piece (12) of which opens by centrifugal force when the piston (2) rotates.

2. Device according to claim 1, characterized in that the feed line (9) for the pressurized medium facing bore end (11 b) of the piston (2) is arranged eccentrically to the axis of rotation of the piston (2) and the valve (11, 12) consists of a ball (12) closing the bore end (11 b) and its seat (11).

3. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that the axis of the piston (2) is essentially perpendicular and the device is arranged above the hollow shaft (17) and the surroundings of the by the ball (12) closable opening from a sloping towards the opening Area exists. Considered publications: German Patent Specifications No. 1035 060, 1192115: U.S. Patent No. 2,656,847.