DE2854566A1 - Schwingungsdaempfende lagerungs-anordnung einer rotierenden spindel - Google Patents

Description

18. Dezember 1978

Dr. L/sch 3010 2854566

Beckman Instruments GmbH

8000 München 40, Frankfurter Ring 115

Schwingungsdämpfende Lage rungs-Anordnung einer rotierenden Spindel.

Die Erfindung betrifft eine schwingungsdämpfende Lagerungs-Anordnung einer rotierenden Spindel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs.

Es sind bereits nach dem Stand der Technik Methoden zur schwin gungsdämpfenden Lagerung einer rotierenden Spindel, zum Beispiel für Zentrifugen bekannt, bei denen zum Antrieb eines Rotors durch eine Antriebswelle das Drehmoment auf eine elastische Spindel übertragen wird, die zur Schwingungsaufnahme bei den kritischen Drehzahlen dient und hierfür zur Dämpfung der Schwingungen in einem Gleit- oder Kugellager geführt ist, welches sich über ein giunmielastisches Element zu den feststehenden Teilen des Antriebs abstutzt. Die bei dem Durchlaufen immer vorhandener Resonanzstellen auf der Antriebsspindel auftretenden Schwingungen und daraus resultierenden hohen Kräfte stellen außerordentliche Anforderungen an das verwendete Kugel- oder Gleitlager und deren notwendige Schmierung. Diese Schmierung, welche bei der bekannten Methode der Spindellagerung für Zentrifugen zwangsgesteuert werden muß, ist für sämtliche Betriebsbedingungen des Antriebes nur schwer zufriedenstellend realisierbar. Kritisch reagieren kugel- oder gleitgelagerte Dämpfungselemente auf eine zu hohe Ölzufuhr, da besonders

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bei hohen Drehzahlen durch die auftretende Walkarbeit eine starke Wärmeentwicklung an nicht kühlbaren Teilen entsteht, die zu einer Zersetzung des Schmierfilmes führt, welche eine Aufkohlung der gleitenden Oberflächen bis zu ihrer Zerstörung zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spindellagerung der eingangs genannten Art zu verbessern, um eine Schwingungsdämpfung der Spindel ohne Ölschmierung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß aufgrund einer Lagerung des elastischen Dämpfungselementes in der entsprechend ausgeformten Antriebswelle, wobei zwischen Spindel und Antriebswelle keine Drehbewegung auftritt, eine Schmierung des Dämpfungselementes nicht erforderlich ist.

Eine bekannte Ausführungsform einer schwingungs dämpfenden Spindellagerung bei Zentrifugen sowie eine e rf indungs gemäße Ausführungsform einer schwingungs dämpfenden Spindellagerung bei Zentrifugen sind in den Zeichnungen als Beispiel dargestellt und werden im folgenden mit Bezug auf diese beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Ausführungs form einer schwingungsdämpfenden Spindellagerung bei Zentrifugen, und Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer schwingungs dämpfenden Spindellagerung bei Zentrifugen.

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Bei der in Fig. 1 gezeigten bekannten Spindellagerung ist die Spindel 1 in den Kugellagern 2 gelagert, die in einem Käfig 3 sitzen, welcher durch sich am Gehäuse 5 abstützende elastische Dämpfungselemente 4 die Schwingungen der Spindel 1 dämpft. Die Schmierung des Lagers 2 erfolgt über an der Stelle 6 zwangseingebrachtes Öl, welches über die Lager 2 nach unten abläuft. Die zugeführte Ölmenge ist sehr kritisch aufgrund der Tatsache, daß die im Lager 2 auftretende Walkarbeit, verursacht durch Ölstau, besonders bei hohen Drehzahlen zu erheblicher Erwärmung führt, welche nur ungenügend abgeführt werden kann. Die ungenügende Wärmeabfuhr ist dadurch bedingt, daß der Lagerkäfig 3 durch die elastischen Dämpfungselemente 4 termisch isoliert im Gehäuse 5 geführt ist.

Gemäß Fig. 2 erfolgt die Führung der in der Antriebswelle 7 an der Stelle 8 fest eingelassenen Spindel 1 durch ein gummielastisches Dämpfungselement 4, das seinerseits in dem hochgezogenen Wellenschaft 9 als Teil der Welle 7 befestigt ist. Bei Drehung der Antriebswelle 7 tritt aufgrund der festen Verbindung zur Spindel 1 an der Stelle 8 zwischen Welle 7 und Spindel 1 im Bereich des Dämpfungselementes 4 keine schmierungsbedürftige Drehbewegung auf. Mechanische Schwingungen der Spindel 1 werden über die elastische Lagerung 4 zum hochgezogenen Schaft 9 der Welle 7 abgeleitet, die ihrerseits in bekannter Weise über ein mit Ölnebel geschmiertes Kugellager 10 abgestützt ist.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   L/ Schwingungsdämpfende L age rungs -Anordnung einer rotierenden Spindel, welche zur Kraftübertragung mit der Antriebswelle, die über ein mit Ölnebel geschmiertes Kugel- oder Gleitlager abgestützt ist,einseitig fest verbunden ist und mit im Schwingungsbauch der Spindel angeordnetem elastischem Dämpfungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dämpfungs element (4) in der entsprechend ausgeformten Antriebswelle (7) gelagert ist, wodurch am Ort des Dämpfungselementes (4) keine schmierbedürftige relative Drehbewegung zwischen Antriebswelle (7) und Spindel (1) erfolgt.

   D3007 5/CK68 ORIGINAL INSPECTED