DE19812484C1

DE19812484C1 - Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit fliegend gelagertem Umlaufgetriebe

Info

Publication number: DE19812484C1
Application number: DE1998112484
Authority: DE
Inventors: Paul Bruening
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1998-03-21
Filing date: 1998-03-21
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2018-03-22
Also published as: WO1999048612A1

Abstract

Zur Erhöhung der kritischen Drehzahl der Vollmantel-Schneckenzentrifuge bzw. zur Erhöhung der Betriebsdrehzahl soll die Massenwirkung des Umlaufgetriebes herabgesetzt werden. DOLLAR A An dem Gehäuse (8) des Umlaufgetriebes (2) wird ein scheibenförmiger Kreisel (10) befestigt, dessen Gelenkpunkt G im Schnittpunkt zwischen der Mittelachse (3) der Schneckenzentrifuge und der lotrechten Ebene (11) des getriebeseitigen Trommellagers (5) liegt. DOLLAR A Das Anwendungsgebiet sind Vollmantel-Schneckenzentrifugen mit fliegend gelagertem Umlaufgetriebe.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer an den beiden Stirnseiten gelagerten, um eine horizontale Achse drehbaren, antreibbaren Trommel und einer koaxial darin drehbar gelagerten, mit einer Differenzdrehzahl gegenüber der Trommel antreibbaren Förderschnecke, wobei der Antrieb ein fliegend gelagertes Umlaufgetriebe aufweist, dessen Gehäusemantel mit der Trommel und dessen Abtriebswelle mit der Förderschnecke verbunden ist.

Eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge dieser Art ist aus der US 5 403 260 A bekannt. Bei diesen Schneckenzentrifugen wird die kritische Drehzahl und damit auch die Betriebsdrehzahl erheblich durch die Massenwirkung des fliegend gelager ten Umlaufgetriebes beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Massenwirkung des fliegend gela gerten Umlaufgetriebes herabgesetzt wird und die Betriebsdrehzahl der Schnecken zentrifuge erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Zentrifuge erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Gehäuse des Umlaufgetriebes ein scheibenförmiger Kreisel befestigt ist, dessen Festpunkt (Gelenkpunkt) G im Schnittpunkt zwischen der Achse der Schneckenzentrifuge und der lotrechten Ebene des getriebeseitigen Trommellagers liegt.

Als Kreisel bezeichnet man allgemein jeden drehbaren, starren Körper der in einem Punkt festgehalten wird.

Durch die den Kreisel bildende Scheibe, die mit dem umlaufenden Gehäuse des Umlaufgetriebes verbunden wird, wird die Massenwirkung des Umlaufgetriebes erheblich reduziert, sofern die Lage des gemeinsamen Schwerpunktes näher an die Lagerstelle gebracht wird. Die Verringerung der Massenwirkung ist umso größer, je größer das Verhältnis R/L_SG ist, wobei R den Scheibenaußenradius und L_SG den Abstand des Scheibenschwerpunktes S vom Gelenkpunkt G bildet.

Die Massenwirkung der als Kreisel wirkenden Scheibe kann einen negativen Wert annehmen, so daß somit ein Teil der Massenwirkung des Umlaufgetriebes kompen siert wird.

Wenn die den Kreisel bildende Scheibe außen einen Ringflansch aufweist, der sich in Richtung der lotrechten Ebene des Lagers der Trommel bzw. über die lotrechte Ebene des Lagers der Trommel hinaus erstreckt, wird der Schwerpunkt der den Kreisel bildenden Scheibe nahe an die Lagerstelle gebracht, wodurch sich ein großer Wert für R/L_SG ergibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrie ben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit fliegend gelagertem Umlaufgetriebe in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein fliegend gelagertes Umlaufgetriebe mit zugeordneter, einen Kreisel bil dender Scheibe und einem Lager der Trommel im Längsschnitt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer als Kreisel wirkenden Scheibe im Schnitt mit ihrem Scheibenaußenradius R, dem Scheibenschwerpunkt S, dem Gelenk punkt G und dem Abstand zwischen dem Schwerpunkt und dem Gelenkpunkt L_SG, wobei die Scheibe die Masse m hat, und eine Linie vom Gelenkpunkt G unter dem Winkel α zum Scheibenaußenradius R der Scheibe verläuft.

In der Fig. 1 ist eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 mit fliegend gelagertem Umlaufgetriebe 2 schematisch dargestellt. Die Schneckenzentrifuge weist eine um eine horizontale Achse 3 antreibbare Trommel 4 und eine koaxial darin drehbar gela gerte, mit einer Differenzdrehzahl gegenüber der Trommel 4 antreibbare, nicht dar gestellte Förderschnecke auf. Die Trommel stützt sich an den Stirnseiten in Lagern 5, 6 ab, wobei durch das getriebeseitige Trommellager 5 eine Nabe 7 des im Betrieb umlaufenden Gehäuses 8 des Umlaufgetriebes 2 geführt ist, die mit dem Trommel mantel verbunden ist. Ferner erstreckt sich durch den Innenraum des Trommellagers 5 eine Abtriebswelle 9, die die Antriebswelle für die Förderschnecke bildet.

An dem Gehäuse 8 des Umlaufgetriebes 2 ist ein scheibenförmiger Kreisel 10 befe stigt, dessen Festpunkt (Gelenkpunkt G) im Schnittpunkt zwischen der Achse 3 der Schneckenzentrifuge und der lotrechten Ebene 11 des getriebeseitigen Trom mellagers 5 liegt.

Die konstruktive Gestaltung eines Ausführungsbeispiels der den Kreisel 10 bildenden Scheibe und ihre Festlegung am Gehäuse 8 des Umlaufgetriebes 2 ist in der Fig. 2 dargestellt.

Die Scheibe bist mittels Schrauben 12 am Gehäuse 8 des Umlaufgetriebes befe stigt. Die Scheibe weist gestufte Ringflächen 13, 14 und 15 auf, denen ent sprechend gestufte Ringflächen des scheibenförmigen Gehäuseteils 16 des Umlauf getriebes 2 zugeordnet sind. Die Ringflächen 13 und 15 stützen sich an den zuge ordneten Ringflächen des Gehäuseteils 16 ab, während zwischen der Ringfläche 14 und der zugeordneten Ringfläche des Gehäuseteils 16 Spiel vorhanden ist. Das scheibenförmige Gehäuseteil 16 ist über ein Wälzlager 17 auf der Abtriebswelle 9 des Umlaufgetriebes 2 gelagert.

Die den Kreisel 10 bildende Scheibe weist eine Nabe 18 auf, die sich durch das ge triebeseitige Trommellager 5 erstreckt und mit der Trommel 4 verbunden ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist die den Kreisel 10 bildende Scheibe außen mit einem Ring 19 versehen, der sich in Richtung der lot rechten Ebene 11 des Trommellagers 5 erstreckt und in dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel die Ebene 11 zur Trommelseite hin überragt.

Hierdurch wird der Scheibenschwerpunkt S der den Kreisel 10 bildenden Scheibe in Richtung des Gelenkpunktes G verlagert, wodurch die Massenwirkung des Umlaufgetriebes 2 verringert wird.

Die Massenwirkung einer fliegend gelagerten Scheibe verringert sich bei Rotation um den Faktor (I_G-I_R/I_G) Scheibe.

Dabei ist I_G das Trägheitsmoment der Scheibe um den Gelenkpunkt G im Stillstand und I_R das Trägheitsmoment um die Rotationsachse.

Die Verringerung der Massenwirkung ist um so größer, je größer das Verhältnis R/L_SG ist (R Scheibenaußenradius; L_SG Abstand des Scheibenschwerpunktes S vom Gelenkpunkt G.

Bei Scheiben mit R/L_SG < 2 ist die Massenwirkung kleiner Null. Solche Scheiben können zum Abstützen von Scheiben mit R/L_SG < 2 genutzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Vollmantel-Schneckenzentrifuge

2

Umlaufgetriebe

3

Achse

4

Trommel

5

Trommellager

6

Lager

7

Nabe

8

Gehäuse

9

Abtriebswelle

10

Kreisel

11

Ebene

12

Schraube

13

Ringfläche

14

Ringfläche

15

Ringfläche

16

Gehäuseteil

17

Wälzlager

18

Nabe

19

Ring

Claims

1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer an den beiden Stirnseiten gelager ten, um eine horizontale Achse drehbaren, antreibbaren Trommel und einer koaxial darin drehbar gelagerten, mit einer Differenzdrehzahl gegenüber der Trommel antreibbaren Förderschnecke, wobei der Antrieb ein fliegend gela gertes Umlaufgetriebe aufweist, dessen Gehäusemantel mit der Trommel und dessen Abtriebswelle mit der Förderschnecke verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (8) des Umlaufgetriebes (2) ein scheibenförmiger Kreisel (10) befestigt ist, dessen Festpunkt (Gelenkpunkt G) im Schnittpunkt zwischen der Achse (3) der Schneckenzentrifuge und der lotrechten Ebene des getriebeseitigen Trommellagers (5) liegt.

2. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kreisel (10) bildende Scheibe mit einer sich durch das getriebe seitige Trommellager (5) erstreckenden, mit der Trommel (4) verbundenen Nabe (18) versehen ist.

3. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit gestuften Ringflächen (13, 15) auf gestuften Ring flächen eines scheibenförmigen Gehäuseteils (16) des Umlaufgetriebes (2) sich abstützt.

4. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kreisel (10) bildende Scheibe mit dem Gehäuse (8) des Umlaufgetriebes (2) verschraubt ist.

5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kreisel (10) bildende Scheibe außen einen Ring (19) aufweist, der sich in Richtung der lotrechten Ebene (11) des Trommella gers (5) erstreckt.

6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (19) die lotrechte Ebene (11) in Richtung der Trommel (4) über ragt.

7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Massenwirkung des Umlaufgetrie bes das Verhältnis R/L_SG (R = Scheibenaußenradius, L_SG = Abstand des Scheibenschwerpunktes S vom Gelenkpunkt G) < 2 ist.