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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge mit einer kegelförmigen,
um zwei einander schneidende Achsen drehbaren Schleudertrommel, an deren Boden ein
in einem antreibbaren Lagerkopf drehbar gelagerter und unabhängig von diesem antreibbarer
Wellenstummel befestigt ist, wobei der Schwerpunkt der beladenen Schleudertrommel
etwa mit dem Schnittpunkt der beiden Achsen zusammenfällt.
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Eine solche Zentrifuge ist aus der deutschen Patentschrift 1151223
bekannt. Bei dieser Ausführung ist die Schleudertrommel über ein Kardangelenk mit
der einen Antriebswelle und über ein nur in einer Ebene schwenkbares Gelenk mit
der anderen Antriebswelle verbunden. Durch diese Anordnung soll eine Taumelbewegung
während der Drehung der Schleudertrommel zum besseren Austragen erreicht werden.
Denn beim Antrieb beider Wellen führt die Schleudertrommel eine Drehung sowohl um
ihre Achse als auch um die Achse der Antriebswelle aus, wodurch infolge dieser Taumelbewegung
der Schleudertrommel der Schleudergutfeststoff über den oberen Trommelrand ausgetragen
wird.
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Es hat sich indessen herausgestellt, daß die von der Schleudertrommel
und der Beladung auf die Wälzlager dieser Trommel übertragenen Rückstellkräfte beträchtlich
sind, weshalb zu deren Verminderung eine Drehzahlbeschränkung der Schleudertrommel
erforderlich ist.
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Um die von der Masse der Schleudertrommel und deren Beladung während
der Dreh- und Taumelbewegung auf die Lagerung der Antriebswelle ausgeübten Kräfte
möglichst klein zu halten und um auch hohe Trommeldrehzahlen ohne großen Aufwand
zu ermöglichen, ist nach dieser Patentschrift der Schnittpunkt der zur Erzeugung
der Taumelbewegung der Schleudertrommel einander schneidenden Achsen in den Schwerpunkt
der beladenen Schleudertrommel verlegt worden. Da ein Kardangelenk zur Bewegungsübertragung
benutzt wird, befindet sich dieses im Schwerpunkt der beladenen Trommel, d. h. innerhalb
der Trommel selbst, wie dies neben der genannten Patentschrift auch aus der deutschen
Patentschrift 1072199 hervorgeht.
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Diese Anordnung hat naturgemäß eine platzaufwendige Ausbildung und
eine ungünstige Ausnutzung der Schleudertrommel zur Folge. Aufgabe der Erfindung
ist es, das Kardangelenk durch eine günstigere Antriebsanordnung zu ersetzen.
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Nach der Erfindung wird, ausgehend von der anfangs erwähnten Zentrifuge,
vorgeschlagen, daß der Lagerkopf außerhalb der Schleudertrommel angeordnet und zu
deren Antrieb auf dem Wellenstummel ein Zahnrad vorgesehen wird. Bei dieser Anordnung
wird die Trommel von Antriebselementen freigehalten. Ferner entfallen die bisher
für die Anordnung und Ausbildung des Wellenstummels in Bezug auf dessen Unterbringung
im Lagerkopf geltenden konstruktiven Einschränkungen, d. h., der Wellenstummel kann
unter Verbesserung der Lagerverhältnisse verlängert werden. Ferner kann das obere
Lager näher an die Schleudertrommel herangebracht werden. Darüber hinaus wird der
Antrieb auf Grund des Wegfalls des Kardangelenks einfacher und damit sehr betriebssicher
und kostensparend.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Wellenstummel durch
den gesamten - vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten - Lagerkopf hindurchgeführt
und an dessen Endteilen gelagert. Ferner ist es zweckmäßig, daß der Wellenstummel
mit seinem freien Endteil aus dem Lagerkopf herausgeführt wird und daß dort das
Zahnrad vorgesehen wird. Schließlich kann der Lagerkopf an seinem der Schleudertrommel
abgewandten Ende mit einer Antriebswelle verbunden werden, um die herum eine Hohlwelle
mit einer mit dem Zahnrad im Eingriff befindlichen Innenverzahnung angeordnet wird.
Diese Maßnahmen dienen ebenfalls dazu, eine einfache und betriebssichere Taumelzentrifuge
zu schaffen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Eine zum Entwässern von Schleudergütern mit kristallinischen
oder körnigen Feststoffen dienende Zentrifuge ist mit einer kegelförmig zu ihrem
Austragende 1 erweiterten Schleudertromme12 versehen, deren Mante13 als Siebmantel
ausgebildet ist. Zum Austragen des Schleudergutfeststoffes über den oberen Trommelrand
führt die Trommel außer der Drehung um ihre Achse zusätzlich eine Drehung um eine
diese schneidende Achse aus, wodurch eine das Austragen des Gutfeststoffes begünstigende
Taumelbewegung der Schleudertrommel 2 entsteht.
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Hierzu sind zwei Wellen 4 und 5 zum Antrieb der Schleudertrommel 2
vorgesehen, von denen die eine, im folgenden als Antriebswelle 4 bezeichnete Welle
in. der anderen, als Hohlwelle 5 ausgebildeten Welle geführt ist. Die Antriebswelle
4 ist im Bereich ihres der Schleudertrommel 2 zugekehrten Endes als ein einen größeren
Durchmesser aufweisender Zylinder 6 ausgebildet. Im Zylinder 6 ist in Längsrichtung
eine schräge Durchgangsbohrung 7 angeordnet, deren Achse mit der Achse der Antriebswelle
4 den Schnittwinkel ,x einschließt, wobei die Durchgangsbohrung 7 in die Stirnflächen
8 und 9 des Zylinders 6 mündet. In der Durchgangsbohrung ist ein zentrisch am Boden
10 der Schleudertrommel 2 und mit dieser gleichachsig angeordneter Wellenstummel
n mittels zweier in die Durchgangsbohrung 7 eingesetzter Wälzlager 12 gelagert.
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Die Durchgangsbohrung 7 ist so vorgesehen, daß die Achse der Antriebswelle
4 die Achse der Schleudertrommel 2 in deren Schwerpunkt S schneidet. Hierdurch werden
die durch die Schrägstellung der Schleudertrommel 2 verursachten Drehmomente vermindert.
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Der Wellenstummel 11 weist eine größere Länge als der Zylinder 6 auf,
so daß das untere Endteil 13 des Wellenstummels 11 herausragt. Auf diesem Endteil
sitzt ein Kegelrad 14 zum Antrieb der Schleudertrommel 2. Dieser Antrieb wird dadurch
erreicht, daß die die Antriebswelle 4 umschließende Hohlwelle 5 an ihrem oberen
Ende als Büchse 15 ausgebildet ist, deren Innenmantel mit einer mit dem Kegelrad
14 kämmenden Verzahnung 16 versehen ist. Der Zylinder 6 ist mittels auf dem Zylindermantel
17 sitzender Wälzlager 18 im nicht gezeichneten Zentrifugengestell gelagert.
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Der Antrieb der Schleudertrommel 2 um ihre Achse erfolgt dadurch,
daß sich das Kegelrad 14 auf der Innenverzahnung 16 der Büchse 15 abwälzt. Die Taumelbewegung
der Schleudertrommel 2 wird dadurch erreicht, daß der Zylinder 6 durch die Antriebswelle
4 angetrieben wird, wobei die Achse des Wellenstummels 11 auf dem Mantel eines Kegels
kreist, dessen Spitze S im Schwerpunkt der Schleudertrommel 2 liegt. Demzufolge
weisen die beiden Drehzahlen der beiden Wellen 4 und 5 eine Differenz auf.
infolge
des großen Abstandes der Wälzlager 12 und 18 des Wellenstummels 11 und des Zylinders
6 wird die Entstehung größerer Rückstellkräfte vermieden.