DE2221904A1 - Zentrifuge - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-INQ. A. WEDDE DIPL-INQ. K. EMPL Konten: Pat.-Anwalt Dipl.-lno. A. Wedde S MÜNCHEN Postsoheok: München Nr. 47302 Schumannstr. 2 - Tel. CO81134O8147 Bank: Deutsche Bank Nr. es/22 eoi Teleorammei Patentwedde-Münohen

Patentanwalt. W.dd.-Empl, S MOnch.n 80, Sdiumannih·. I .

O¹I. Mai 1972

Akte: P 7242

ΐϋ I¹IVES LIIIE CAII

Zentrifuge

Die Erfindung betrifft Zentrifugen mit einem auf einer Antriebswelle befestigten Rotor, insbesondere Trockenschleudern, bei denen der Rotor eine Unwucht aufweisen kann, die beispielsweise von einem schlechten Einlegen des zu trocknenden u-utes herrühren kann.

Es ist bekannt, daß bei Vorhandensein einer Unwucht am Rotor dieser Maschinen Schwingungen auftreten, die auf die Antriebswelle und ihre Lager übertragen werden und deren Bruch zur iOlge haben können.

Es sind verschiedene lösungen vorgeschlagen worden, um diesen !lachteil zu vermeiden, insbesondere, die Schaffung einer nachgiebigen Verbindung zwiseilen Rotor und Welle, die es dem

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Auskunft· am Farnapraohar alnd unvarblndlloh.

Rotor ermöglicht, sich in 13c::ug caif die ./olle in ;;ewis..:en grenzen frei zu "bewein und einzustellen.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist die nachgiebige /e !■bindung durch eine 'jumaimuff e oder eine j'euer re„ lioiort. Bai Hochleistungsmaschinen ist diese Lösung nichb vxv.".:ndhur.

Die erfindungsgeini-tiüe ' aschino ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor an die Antriebswelle mit einen Kardangelenk ε-,ΐε Zwischenglied angefügt ist, welches mit der .eile uiiu don Aotor federnd verbunden ist, so daß es in Jezug auf lie ..chsei: der .eile und des Rotors quer verschieblich isb.

Zur Verzögerung der guerbev/egungen des Kreuzstückes kann eine aus einem hydraulischen System oder aus in geeigneter -eise angeordneten Gummiklötzen bestehende DfLnpfungseinrichbung vorgesehen v/erdeiio

\lemi die ./eile einseitig an einem ihrer _,nden gela-;ei*t an α der Rotor an ihrem anderen _;nde angefügt ist, kcjrin das .aräo.n gelenk durch ein ZjBuzstücic gebildet sein, welches vier εαιΓ zv/ei zueinander senkrechten achsen angeordnete Zapfen aufweist, und durch auf den Zapfen sitzende Lagerbüchsen, die r.'ii der './eile bzw. den Rotor durch Blattfedern verbunden sind. \!enn die \7elle an ihren beiden ^Jnden gelagert und der ίο tor zwischen den beiden Y/ellensnden umgeordnet isb, kcinu d.*;.s

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BAD

Kreuzstück des lard auge Ionizes 'durch einen Hing ersetzt werden, der die /eile u..ifjchlieijt und die Zapi'en trä^t.

,/eile der Maschine kann in feststehenden La^erböcken auf- ;;enop.i.ien oder federnd gelagert sein, sie kann horizontal oder vertikal anr«? ordnet se in ο

Vorzugsweise ist der Mittelpunkt des Kardangelenkes-nahe dem ,.Schwerpunkt des iiotors angeordnete

In gewissen /.nv/enuun^sfälleii ist es erforderlich, die iiotorucliGe währejlu bestimmter *3etriebsphasen unbeweglich festzuhalten« Insbesondere ist dies bei Trocicenschleudern riit zylindrisci-ei:! ;;orb der «'eil, bei denen das "Entladen des- getrockneten iiutes mit ililfΰ eines an einer stationären Jtütze befesticteii ._bocreicjiers durch :efiihrt v/ird zur Vermeidung von ]5eschäai.jiui.-ien ues iebes, das die ,/andung des Korbes bedeckt, nuß ein jcir.iin-gGii des lüorbes v/ährena dieses .-.rbeitsvorz-xuises. vernieden ',erden. Jj¹Ur diesen L?all ist eine Zentriereinrichtung vorgesehen, die erforcierlicnenfalls eine starre Verbindung av.^risehen ",<elle und .-lotor schafft.

Diese .,i.irichtuiig ist als ein jjorn ausführbar, der in der ..eile o,..vir den'llotor zur p.ufnalime in einer .lussparung des Rotors bcv/. der '„-eile in axialer Dichtung verschieblich ist,

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wobei dieser Dorn normalerweise zurückgezogen ist, um Relativbewegungen des Rotors in Bezug auf die Welle zu ermöglichen.

Nicht beschränkende Äusführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:

Ji¹Ig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Trockenschleuder;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab vom Kupplungssystem zwischen der Welle und dem Korb der Trockenschleuder;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Kupplungssystem zwischen Welle und Korb mit einer Dämpfungseinrichtung j

Fig. 4 einen Teilschnitt durch das Kupplungssystem zwischen Welle und Korb mit einer anderen Dämpfungseinrichtung;

Fig. 5 einen Schnitt durch das Kupplungssystem zwischen Welle und Korb mit einer Zentriereinrichtung des Korbes, und

Fig. 6 eine Variante der Ausführung der Erfindung, teilweise im Schnitt und teilweise in der Ansicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Trockenschleuder weist einen Korb auf, der an das untere Ende einer vertikalen Welle 12 angefügt

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ist; diese ist mit Hilfe von lagern 16 in einem !lähmen 14 aufgenommen und wird von einem am Rahmen "befestigten Motor 18 angetrieben«

Die Kupplung zwischen dem Korb und der Welle 12 übernimmt ein Kardangelenk. Dieses weist ein Kreuzstück 20 mit vier Zapfen auf, deren Achsen auf einen Punkt zusammenlaufen und aufeinander senkrecht stehen. Auf die Zapfen sind Lagerbüchsen 22 aufgesetzt«,

Die beiden auf den Zapfen einer und derselben Achse des Kreuzstückes sitzenden,Lagerbüchsen sind mit einem auf der Welle 12 befestigten Teller 24 und die anderen beiden Lagerbüchsen mit der Habe 26 des Korbes verbunden.

Jede L&^ijrbichse ist an ihrem ,tützpunkt, Teller oder Habe, mit zv/ei 7-.förraig angeordneten otahlblattfedern 28 befestigt.

-jr Aufbau ermo-jlicni; nib Hilfe des Kardangelenkes infolge der Elastizität der .31abt£odern 28 eine Neigung des Korbes zur .fellsf. sowie eine ._;u8X'bewo£ung des 'orbes in Bezug auf die

Zur tichöhimg dsr Betriebssicherheit diener Einrichtung ist jede BI---;l, b Ρ =olsr Ln Längsrlohbung in mehrere .Federblätter aufteilbar, fli« al "Ui Ίί -0.--Jsilo-; 'Liini'e und dionelbe 'Jtärke wie die Blattfeder

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ÖAO

aufweisen und eine Breite, die gleich ihrer Dickenobiaeijsung ist oder größer«,

Zur Dämpfung der im Betrieb möglicherweise auftretenden Schwingungen der Blattfedern ist ein hydraulisches System anwendbar, das beispielsweise aus deforraierbaren, mit Flüssigkeit gefällten Kapseln 31 gebildet ist, die untereinander durch Rohrleitungen 32 mit kleinem Querschnitt oder einer Drosselstelle 33 verbunden und zwischen den Blattfedern und ihren Stützpunkt angeordnet sind, so daß die Schwingungen der Blattfedern Verformungen der Kapseln hervorrufen und die Flüssigkeit aus einer Kapsel zur anderen verdrängen (Fig. 3)·

Für denselben Zweck sind auch Grummiklötze 29 anwendbar, die an den Blattfedern und an deren Stützpunkt befestigt sind, wie aus Pig. 4 ersichtlich, so daß die Bewegungen der Blc-.ttf edern gedämpft werden.

Die Welle 12 ist hohl, und in ihrer Bohrung ist ein Kolben mit einer an ihm befestigten Stange 30 eingesetzt. Bohrung und Kolben bilden einen doppeltwirkenden Hebebock, der über Schwenkanschlüsse beschickt wird. Im Kreuzstück 20 und der Kaba des Korbes sind ebenfalls Bohrungen vorgesehen, die beim Zentrieren von Korb und Welle mit der Bohrung der /eile 12 koaxial ausgerichtet sind.

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Die Bohrungen des Kreuzstückes und der Habe 26 sind in ihrem Durchmesser -so bemessen, daß sich die Stange 30 mit nur geringer Reibung einfahren läßt.

Durch Singreifen der Stange in diese Bohrungen ist der Korb mit der "eile starr verbunden; dies ist unerläßlich,· um die Trockenschleuder mit einein auf einer stationären Stütze befestigten Abstreicher entleeren zu können.

Ji¹Ur dieser Zweck erscheint auch die Anwendung anderer bekannter Einrichtungen möglich. Insbesondere kann die Anordnung der Stange 30' und des sie betätigenden Kolbens in der ITabe 26 des Korbes vorgesehen sein, wie aus Fig. 5 ersichtlich.

Jj'ig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Kardangelenk für den Fall, daß die Welle an ihren beiden Enden gelagert und der Korb awiscnen den Enden der Welle angeordnet ist.. In der Figur ist nur das untere Lager 38 dargestellt.

In diesem Falle ist das Kreuzstück des Kardangelenkes durch einen Ring 4-0 ersetzt, der die Welle 12' umschließt und dessen Innendurchmesser größer als der Durchmesser der Welle ist, so daß sich der Ring in Bezug auf die Welle in den gegebenen grenzen frei bewegen kann.

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Dieser Ring weist vier auf zwei zueinander senkrechten und auf einen Punkt zusammenlaufenden Achsen angeordnete Zapfen auf, auf denen Lagerbüchsen 22 ^f sitzen, die durch V-förmig angeordnete Blattfedern 28' mit der Welle bzw. der Nabe des Korbes verbunden sind. Die Habe 26' ist hohl, um den Durchtritt der Welle 12' zu ermöglichen, und ihr Innendurchmesser größer als derjenige der Welle, um die Bewegungen des Korbes in Bezug auf die Welle zu ermöglichen.

Bei dieser Ausführung ist die Halteeinrichtung zur koaxialen Blockierung des Korbes zur Welle als ringförmiger Kolben 42 ausgebildet, der auf der Welle 12' gleitet und dessen kegelstumpf förmiger Kopf an einem kegel stumpfförmigen, komplementär ausgebildeten Abschnitt der Nabe zur Anlage kommt.

Das Kardangelenk ist durch eine Muffe mit kreisförmigem Querschnitt aus ü-ummi oder irgendeinem anderen nachgiebigen Jlaterial abdeckbar, deren Enden an der Nabe des Korbes und an einem Kragen der Welle befestigt sind, so daß eine hermetisch abgeschlossene Kammer gebildet ist, die mit Fett oder einenr anderen geeigneten Schmiermittel gefüllt wird.

Säbstverständlich sind bei allen beschriebenen Einrichtungen

andere bekannte Ilittel zur elastischen Rückführung und Zentrierung des Kreuzstückes, zur Ausrichtung der Achsen von Korb und Welle und zur Schwingungsdämpfung anwendbar, die alle in

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- 9 den Rahmen der Erfindung fallen.

Auch ist die Erfindung auf Maschinen mit horizontaler Achse unter Verwendung einer Zentriereinrichtung zur koaxialen Ausrichtung von Welle und Hot or "bei niedrigen Drehzahlen und im Stillstand anwendbar.

Die Erfindung ist für Trockenschleudern großer Leistung, instesondere in Zuckerfabriken, verwendbar.

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Claims (1)

1. . Mai !972

   Akte: P 7242

   Patentansprüche

   1>) Zentrifuge mit einem an einer drehbaren Antriebswelle angefügten Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor an die Antriebswelle mit einem Kardangelenk als Zwischenglied angefügt ist, welcnes mit der Welle und dem Rotor federnd verbunden ist, so daß es in Bezug auf die Achsen der Jelle und des Rotors quer verschieblich ist.

   2_O) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Kardangelenk mit der Welle und dem Rotor durch Blattfedern verbunden ist, wobei die Ebenen der am Rotor befestigten Blattfedern zu den Ebenen der an der Welle befestigten Blattfedern senkrecht angeordnet sind.

   3.) Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern in Längsrichtung in mehrere Blätter aufgeteilt sind.

   4·) Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Kardangelenk durch ein Kreuzstück gebildet ist, weiches vier auf zwei auf einen Punkt zusammenlaufenden und zueinander senkrechten Achsen angeordnete Zapfen aufweist, und durch auf den Zapfen sitzende Lagerbüchsen oder Wälzlager, die mit der Welle bzw. dem Rotor durch Blatt-

   209847/0115 ~ ^Iz "

   - Ίϋ -federn verbunden sind.

   5<) Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das llardaiigelenk durch einen die Welle umschließenden Ring gebildet ist, dessen Innendurchnesser wesentlich größer als der Jurchnesser der Welle ist und der vier auf zwei auf einen Punkt zusamnenlaufenden und zueinander senkrechten ...chsen angeordnete Zapfen aufweist, und durch auf den Zapfen sitzende Lagerbüchsen oder Wälzlager, die mit der VeIIe "bzw. dem ..otor durch Blattfedern verbunden sind.

   6.) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Jämpfungseinrichtung aufweist, welche die ^uerbewegungen des Kreuzstückes oder des dieses ersetzenden 'feiles verzögert.

   7.) Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säiapfuiigseinrichtung ein hydraulisches, aus verformbaren, mit Flüssigkeit gefüllten Ilapseln gebildetes System ist, v/eiche durch Rohrleitungen nit einer Orosselstelle untereinander verbunden sind, wobei die Querbewegungen des Kreuzstiches die Verfori-iung der Kapseln hervorrufen.

   S.) Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Jämpfungseinrichtung aus Gummiklötzen gebildet ist, deren Verformung durch die Querbewegungeii des Kreuzstückes oder des dieses ersetzenden 'Heiles hervorgerufen wird.

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   - ΊτΆ -

   9.) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilittelpunkt des Kardangelenkes nahe dein ,Schwerpunkt des '.Lotors angeordnet ist.

   10.) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle oder der Rotor einen in achsialer dichtung verschieblichen Jörn aufweist, welcher zur Herstellung einer starren Verbindung der Welle mit dem liotor und ■ zu deren koaxialen Ausrichtung in eine am Hot or bzw. an der V/elle vorgesehene, komplementär ausgebildete Aussparung einführbar ist.

   11.) Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kardangelenk von einer biegsamen, an der _;elle und am Rotor befestigten .' uf f e umschlossen ist j welche eine hermetisch dichte, mit einem ge-eigneten Schmiermittel gefüllte liammer bildet.

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