DE1803249B1 - Zentrifugenwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle für eine periodisch arbeitende, pendelnd beweglich und hängend gelagerte Schleudertrommel, insbesondere einer Zuckerzentrifuge, wobei die Welle von der Einspannstelle in der Nabe der Schleudertrommel bis zum Hängelager annähernd konisch ausgebildet ist.

Pendelbeweglich gelagerte Zentrifugentrommeln werden in der Praxis vorzugsweise dort eingesetzt, wo vom Schleudergut her mit betrieblichen Unwuchten zu rechnen ist. Insbesondere gilt das für periodisch arbeitende Zuckerzentrifugen, die im Betrieb fortwährend die Drehzahl ändern, sei es von einer sehr kleinen bis zur Höchstdrehzahl und umgekehrt oder sogar vom Stillstand bis zu einer Höchstdrehzahl und umgekehrt.

Physikalisch bilden die rotierenden Teile einer solchen Zentrifuge das System eines »symmetrischen schweren Kreisels«. Das heißt, daß der Schwerpunkt des Kreiselsystems unter dem Aufhängungspunkt liegt. Dieser Kreisel in Rotation hat fortwährend das Bestreben, das Trägheitsmoment seiner Masse rotationssymmetrisch zur Drehachse angeordnet zu halten. Auf Grund des physikalischen Gesetzes von der Erhaltung des Impulses (Bewegungsgröße), korrigiert ein solcher Kreisel jedes Störmoment durch eine Unwucht mit einem gleich großen, entgegengesetzt gerichteten Kreiselmoment.

Durch einseitige Belastung der Trommel wird diese je nach Lage der Belastung parallel verschoben oder aus der axialen Lage geschwenkt. Eine derartige Bewegung wird jedoch durch das Hängelager verhindert, das mit einer radial gerichteten Kraft das obere Ende der Trommelwelle in der ursprünglichen Lage hält. Das Einspannende der Trommelwelle in der Trommel wird so durch ein Biegemoment belastet. Dieses Biegemoment wird um so kleiner sein, je geringer die Biegesteifigkeit der Welle ist. Geringe Biegefestigkeit könnte durch eine extrem dünne Trommelwelle erreicht werden. Bei geringeren Unwuchten, insbesondere wenn sie langsam aufgebaut werden, ist das Biegemoment an der Einspannstelle beherrschbar, weil die -pendelnd aufgehängte -Schleudertrommel durch Ausweichen aus ihrer Normallage um das Hängelager wenigstens einen Teil des Biegemoments unschädlich macht. Bei spontan auftretenden großen Unwuchten tritt die Biegebelastung an der Einspannstelle jedoch schlagartig auf. Ein Ausgleich durch Ausweichen der Trommel ist praktisch nicht möglich. Eine dünne Welle wäre diesem schlagartig auftretenden, extrem großen Biegemoment nicht gewachsen.

Auch bei sehr stark dimensionierten Wellen kann hierdurch ein Verbiegen an der Einspannstelle verursacht werden. Denn wird die Welle stark dimensioniert, dann ist die Biegesteifigkeit außerordentlich groß, so daß auch das aus der Trommelbewegung entstehende Biegemoment stark vergrößert wird.

Es ist bekannt (schweizerische Patentschrift 909), die Welle einer pendelbeweglich und hängend gelagerten Schleudertrommel annähernd konisch auszugestalten. Diese 80 Jahre alte Druckschrift bezieht sich auf eine Zentrifuge zum Trennen von Flüssigkeiten. Hierbei traten die in der vorliegenden Anmeldung erörterten Probleme noch nicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verringerung der Biegesteifigkeit der Welle das Einspannbiegemoment zu verkleinern. Dies wird dadurch erreicht, daß die freie Länge der Trommelwelle einen Körper nahezu gleicher Biegesteifigkeit bildet.

Hierdurch können spontan auftretende starke Unwuchten sehr weitgehend beherrscht werden, ohne daß es zur Zerstörung der Zentrifuge und gegebenenfalls zur Beschädigung weiterer Anlagen kommt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Welle für eine periodisch arbeitende, pendelnd beweglich und hängend gelagerte Schleudertrommel, insbesondere einer Zuckerzentrifuge, wobei die Welle von der Einspannstelle in der Nabe der Schleudertrommel bis zum Hängelager annähernd konisch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge der Trommelwelle einen Körper nahezu gleicher Biegesteifigkeit bildet. .