DE3125832A1

DE3125832A1 - "zentrifuge mit einer durch einen riementrieb angetriebenen spindel"

Info

Publication number: DE3125832A1
Application number: DE19813125832
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Bröker; Paul Dipl.-Ing. 4740 Oelde Brüning; Eberhard Ing.(grad) 4831 Langenberg Wenzel
Original assignee: Westfalia Separator GmbH; Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH; GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1981-07-01
Publication date: 1983-01-20
Also published as: SE8203788L; SE451234B; IT1159183B; JPS6043783B2; IT8212575A0; SE451234C; JPS5811052A; DE3125832C2; FR2508822A1; US4457745A; GB2101912B; FR2508822B1; DD202399A5; GB2101912A

Description

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (198O)

Dipl.-Ing. Stracke Dipl.-Ing. Loesenbeck Jöllenbecker Str. 164,4800 Bielefeld

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Westfalia Separator AG, Werner-Habig-Straße, 4740 Oelde 1

Zentrifuge mit einer durch einen Riementrieb angetriebenen Spindel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge mit einem, mit vertikaler Spindel versehenen Antrieb, bei dem die Spindel um einen auf ihrer Längsachse liegenden Gelenkpunkt gegenüber dem Zentrifugengestell räumlich pendelnd und gegenüber einem die Spindel umschließenden, sich am Zentrifugengestell abstützenden Lagergehäuse durch mindestens ein Lager drehbar gelagert ist und der Spindelantrieb über einen Riementrieb erfolgt.

Es ist eine Zentrifuge der genannten Art bekannt (DE-AS 1 G31 222, Fig. 3), bei der die Keilriemenscheibe der Antriebsspindel unterhalb des Fußlagers angeordnet ist und somit die Mittelebene des Riementriebes unterhalb des Fußlagers liegt. Durch den Riemenzug werden der Spindel Kräfte aufgegeben, die ein Schiefstellen der Spindel anstreben. Für die Pendellagerung der Spindel sind im Bereich des Halslagers auf dem Umfang verteilte, zylindrische Schraubenfedern und im Bereich des Fußlagers ein elastischer Auflagekörper und ein Pendelring vorgesehen, so daß die aus vielen Einzelteilen bestehende Lagerung konstruktiv aufwendig ist. Der Abstand zwischen dem Fuß- und dem Halslager ist groß, so daß sich

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eine Spindel großer Baulänge mit entsprechender Massenwirkung während des Betriebes ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Antrieb konstruktiv einfach wird, eine kurze Spindel erhält und eine Schiefstellung der Spindel durch Riemenzug vermieden wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Gelenkpunkt des Antriebes im Bereich des einzigen Lagers oder zwischen dem oberen und dem unteren Lager vorgesehen ist, der Schwerpunkt der pendelnden Antriebsteile mit dem Gelenkpunkt zusammenfällt oder in der Nähe des Gelenkpunktes liegt, das Verhältnis L/D aus dem Abstand L der Lager und dem Durehmesser D des Lagers oder dem Mittelwert unterschiedlicher Lagerdurchmesser in dem Bereich von 0 bis 2 liegt und die Mittelebene des Riementriebes sich durch den Gelenkpunkt erstreckt oder in der Nähe des Gelenkpunktes verläuft.

Durch diese konstruktive Ausbildung des.Antriebes der Zentrifuge wird die Massenwirkung der Spindel um ein Mehrfaches gesenkt. Hierdurch können Trommeln mit wesentlich größerem Gewicht als bisher bei gleichguten Laufeigenschaften - und Trommeln, die mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, eingebaut werden. Infolge der kurzen Spindel ist eine große Steifigkeit gegeben, so daß der Spindeldurchmesser außerdem noch kleiner gehalten werden kann als bisher.

Es ist vorteilhaft, an dem das oder die Lager aufnehmenden Lagergehäuse eine Rohrfeder aus Metall zu befestigen, die an einem Ende am Zentrifugengestell festgelegt ist, wobei die Rohrfeder quer zu ihrer Längsachse sich erstreckende Durchbrechungen aufweist.

Diese Rohrfeder ist jedoch nicht nur bei einem Antrieb mit kurzer Spindel, sondern auch bei einem Antrieb mit langer Spindel verwendbar.

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Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser Ausführungsformen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Zentrifuge im Aufriß, und zwar teilweise geschnitten,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Antriebs, bei dem die Spindel in dem zugeordneten Lagergehäuse ausschließlich durch ein Lager gelagert ist,

_Fig. 3 die aus Metall gefertigte, am Gehäuse und am Zentrifugengestell festzulegende Rohrfeder in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Zentrifugenantriebs, bei dem die Lager unterschiedliche Durchmesser aufweisen und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines mit einer langen Spindel versehenen Zentrifugenantriebs.

Die in der Fig. 1 aufgezeigte Zentrifuge weist einen Antriebsmotor 1 auf, dessen Abtriebswelle eine Riemenscheibe 2 trägt, über die mittels eines Riemens 3 eine Riemenscheibe 4 angetrieben wird, die mit ihrer Nabe 5 am unteren Ende 6 einer vertikalen Spindel befestigt ist. Mittels der Spindel 7 wird die Trommel 8 der Zentrifuge angetrieben. Die Spindel 7 ist gegenüber dem Zentrifugengestell 9 um einen auf ihrer Längsachse 10 liegenden Gelenkpunkt G räumlich pendelnd gelagert. Dieser Gelenkpunkt G liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 zwischen einem oberen 11 und einem unteren Wälzlager 12. Die Außenringe dieser Wälzlager werden von einem Lagergehäuse 13 aufgenommen, das einen oberen Flansch 14 aufweist. Dieser obere Flansch stützt sich über Dämpfelemente 15, die auf dem Umfang verteilt sind, an dem oberen Flansch 16 einer aus Metall gefertigten Rohrfeder 17 ab. Die Rohrfeder weist einen unteren Ringteil 18 auf, der an dem Lagergehäuse 13 befestigt ist und das Wälz-

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lager 12 untergreift. Der obere Flansch 16 der Rohrfeder ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und mit einem Ringteil 19 versehen, der am Zentrifugengestell 9 befestigt ist. Die aus Metall gefertigte Rohrfeder 17 weist quer zu ihrer Längsachse sich erstreckende, schlitzartige Durchbrechungen 20 auf. Die Rohrfeder besitzt in axialer Richtung eine weiche und in radialer Richtung eine sehr harte Federcharakteristik. Die Rohrfeder ist verschleißfrei und wartungsfrei und kann hohen Temperaturen, die z.B. durch Lagertemperaturen ihr aufgegeben werden, ausgesetzt werden.

Der Schwerpunkt der pendelnden Antriebsteile fällt mit dem Gelenkpunkt G zusammen oder liegt in der Nähe des Gelenkpunktes. Das Verhältnis L/D aus dem Abstand L der Wälzlager und dem Durchmesser D des Wälzlagers liegt in dem Bereich von 0 bis 2.

Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß die Mittelebene 21 des Riementriebes sich durch den Gelenkpunkt G erstreckt.

Die an der Spindel befestigte Riemenscheibe 4, die nahezu die Rohrfeder 17 auf der gesamten Länge umgreift, bildet auch einen Behälter für das Öl der Umlaufschmierung. Dieses Öl beaufschlagt zwar die Rohrfeder 17, jedoch kommt es nicht mit den Dämpfelementen 15 in Berührung, so daß eine Beeinträchtigung der Lebensdauer dieser Dämpfelemente, z.B. Gummipuffer, durch heißes Öl unterbunden wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist die Spindel 22 ausschließlich mit einem Wälzlager 23 in einem Lagergehäuse 24 gelagert. Im Bereich dieses Wälzlagers 23 liegt auf der Längsachse 25 der Spindel 22 der Gelenkpunkt G, um den die Spindel 22 pendelt. Die am Zentrifugengestell 9 und am Lagergehäuse 24.festgelegte Rohrfeder 26 greift mit einem Innenring teil 27 in das Lagergehäuse 24 ein und untergreift das Wälzlager 23.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 ist die Spindel 28 mittels eines Wälzlagers 29 mit großem Durehmesser D1 und mittels eines kleinen Wälzlagers 30 mit dem Durchmesser D2 in einem Lagergehäuse 31 bzw. im unteren Ringteil 32 einer Rohrfeder 33 gelagert. Oberhalb des Ringteils 32 weist die Rohrfeder 33 einen nach innen sich erstreckenden Flansch 34 auf, der mit dem Lagergehäuse 31 verbunden ist. Auch dieser Antrieb besitzt eine kurze Spindel und weist einen kleinen Abstand L zwischen den Wälzlagern 29 und 30 auf.

Der in der Fig. 5 dargestellte Zentrifugenantrieb weist eine lange Spindel 35 auf. Das der Spindel zugeordnete Lagergehäuse 36 stützt sich mit seinem Flansch 37 über Dämpfelemente 38 an einer Rohrfeder 39 ab, die am oberen Ende am Zentrifugengestell 40 und am unteren Ende am Lagergehäuse 36 festgelegt ist.

Aus den Fig. 1,2 und 5 ergibt sich, daß der Gelenkpunkt G im Bereich der schlitzartigen Durchbrechungen 20 liegt.

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Bezugszeichen

1 Antriebsmotor

2 Riemenscheibe

3 Riemen

4 Riemenscheibe

5 Nabe

6 Ende

7 Spindel

8 Trommel

9 Zentrifugengestell

10 Längsachse

11 oberes Wälzlager

12 unteres Wälzlager

13 Lagergehäuse

14 Flansch

15 Dämpfelement

16 Flansch

17 Rohrfeder

18 Ringteil

19 Ringteil

20 Durchbrechung

21 Mittelebene

22 Spindel

23 Wälzlager

24 Lagergehäuse

25 Längsachse

26 Rohrfeder

27 Innenringteil

28 ι) Spindel

29 Wälzlager

30 Wälzlager

31 Lagergehäuse

32 Ringteil

33 Rohrfeder

34 Flansch

35 Spindel

36 Lagergehäuse

37 Flansch

38 Dämpfelement

39 Rohrfeder

40 Zentrifugengestell

Claims

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Patentansprüche

/11 .!Zentrifuge mit einem, mit vertikaler Spindel versehenen An-

trieb, bei dem die Spindel um einen auf ihrer Längsachse liegenden Gelenkpunkt gegenüber dem Zentrifugengestell räumlich pendelnd und gegenüber einem die Spindel umschließenden, sich am Zentrifugengestell abstützenden Lagergehäuse durch mindestens ein Lager drehbar gelagert ist und der Spindelantrieb über einen Riementrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkpunkt (G) des Antriebs im Bereich des einzigen Lagers (23) oder zwischen dem oberen und dem unteren Lager (11,12;29,30) vorgesehen ist, der Schwerpunkt der pendelnden Antriebsteile mit dem Gelenkpunkt zusammenfällt oder in der Nähe des Gelenkpunktes liegt, das Verhältnis L/D aus dem Abstand L der Lager (11,12,29,30) und dem Durchmesser D des Lagers oder dem Mittelwert unterschiedlicher Lagerdurchmesser D1,D2 in dem Bereich von 0 bis 2 liegt und die Mittelebene (21) des Riementriebes sich durch den Gelenkpunkt G erstreckt oder in der Nähe des Gelenkpunktes verläuft.
2. Zentrifuge, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem das oder die Lager aufnehmenden Lagergehäuse (13,24,31,36) eine Rohrfeder (17,26,33,39) aus Metall befestigt ist, die an einem Ende am Zentrifugengestell (9) festgelegt ist, wobei die Rohrfeder quer zu ihrer Längsachse sich erstreckende, schlitzartige Durchbrechungen (20) aufweist.
3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussenring des unteren Lagers (30) in dem unteren Ringteil (32) der Rohrfeder (33) gelagert ist.

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4. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (13,24,31) sich im Bereich des oberen Randes elastisch an einem oberen Flansch (16) der Rohrfeder abstützt.
5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (13) einen oberen Flansch (14) aufweist und zur elastischen Abstützung gegenüber dem oberen Flansch (16) der Rohrfeder (17) auf dem Umfang verteilt angeordnete Dämpfelemente (15) vorgesehen sind.
6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Flansch (16) der Rohrfeder (17) im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist und mit einem am Zentrifugengestell (9) befestigten Ringteil (19) versehen ist.
7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Spindel (7) festgelegte Riemenscheibe (4) einen Behälter für das Öl der Umlaufschmierung bildet und die Dämpfelemente (15) außerhalb der Schmiereinrichtung liegen.
8. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkpunkt (G) im Bereich der schlitzartigen Durchbrechungen (20) liegt.