DE608648C

DE608648C - Welle fuer schnellaufende Ruettelmaschinen u. dgl.

Info

Publication number: DE608648C
Application number: DEF73795D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-07-22
Filing date: 1932-07-22
Publication date: 1935-01-28

Description

Zum Antrieb von Rüttlern, Siebmaschinen, Transportrinnen usw. werden vielfach rasch umlaufende Wellen mit exzentrischen Gewichten benutzt, wobei die Wellen in Kugel-5 oder Rollenlagern laufen. Die Fliehkräfte der exzentrischen Gewichte der Welle werden durch diese Wälzlager auf die beweglichen Teile der Maschine übertragen. Für kurze Wellen und kleine Kräfte sind die bekannten

ίο Lagerungsarten ausreichend. Für große Maschinen, zu deren Antrieb größere Kräfte benötigt werden, sind entsprechend größere Wälzlager erforderlich. Mit der Größe und Tragfähigkeit des Wälzlagers steigt aber bei

*5 gegebener Drehzahl der Welle die Umlaufgeschwindigkeit der Wälzkörper. Sie erreicht schließlich, eine Größe, bei der die Fliehkraft der Wälzkörper selbst unzulässig hoch wird. Durch die Fliehkraft der exzentrischen Gewichte ist außerdem eine Durchbiegung der Welle, besonders bei breiteren Maschinen, kaum zu vermeiden. Diese Durchbiegung wurde bisher durch Verwendung sogenannter Pendel- oder Einstellager ausgeglichen. Lager dieser Art weisen neben der rollenden Reibung auch noch eine gleitende Reibung auf, die bei diesen Lagern eine stärkere Erwärmung und Abnutzung hervorruft als bei entsprechend belasteten Zylinderrollenlagern.

Zylinderrollenlager verhalten sich in bezug auf Tragfähigkeit und Erwärmung am günstigsten, da bei ihnen lediglich rollende Reibung auftritt, dagegen gestatten sie keine Durchbiegungen der Welle und sind gegen Ungenauigkeiten des Einbaues sehr empfindlieh, so daß derartige Lager in großen Rüttelmaschinen u. dgl. bisher nicht verwendet werden konnten.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, durch eine besondere Ausbildung der die exzentrischen Gewichte tragenden Welle die Verwendung der an sich in ihrer Wirkungsweise als günstig erkannten Wälz- und insbesondere Zylinderrollenlager auch bei Rüttelmaschinen u. dgl. zu ermöglichen. Zu diesem Zweck muß die den genannten Lagern schädliche taumelnde Bewegung der Welle von derselben ferngehalten werden, und dies wird» gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Welle mit Geleriken versehen wird, und zwar derart, daß der Mittelteil der Welle mit oder ohne exzentrische Gewichte durch Bolzen- oder Kugelgelenke, die eine Verdrehung der Wellenteile gegeneinander ausschließen, mit den in den Lagern laufenden Außenteilen der Welle verbunden wird. Der Mittelteil der Welle kann sich frei durchbiegen, ohne die Lager zu schädigen. Hierdurch wird die Verwendung mehrerer Zylinderrollenlager nebeneinander ermöglicht, wodurch auch eine Steigerung der Fliehkräfte in den Lagern bei hoher Drehzahl über das bisher übliche Maß hinaus gestattet wird. Infolge dieser Anordnung läßt sich ferner in einfacher Weise eine Veränderung der Exzentrizität der Antriebsmassen erreichen.

An Hand der beiliegenden Zeichnungen wird der Erfindungsgedanke an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es stellen dar: ■

Abb. ι einen Querschnitt durch eine Siebmaschine,

Abb. 2 eine schematische Darstellung der Belastung in einer Gelenkwelle mit exzentrischem Mittelteil als exzentrischer Schwungmasse,

Abb. 3 und 4 ,eine mit exzentrischen Hülsen zur Veränderung der Exzentrizität der Massen ausgerüstete Gelenkwelle.

Abb. ι zeigt als Ausführungsbeispiel den Einbau einer Gelenkwelle in eine Siebmaschine. Der zu bewegende Siebrahmen a ist auf nachgiebig federnden Stützen b beliebiger Art gelagert. In zwei mit dem bewegten Teil ö fest verbundenen Lagergehäusen c mit Deckeln K sind je zwei Zylinderrollenlager d eingebaut. Die Antriebswelle besteht aus einem Mittelteil/ und den beiden gelenkig damit verbundenen Außenteilen e. Die Gelenke g können als allseitig bewegliche Kugelgelenke oder als nur in einer Ebene bewegliche Scharnier- oder Bolzengelenke ausgebildet sein, die eine Verdrehung der Wellenteile gegeneinander ausschließen. Der innere Wellenteil / hat ein oder mehrere exzentrische Gewichte oder ist selbst exzentrisch befestigt. Die äußeren Wellenteile' e tragen Antriebsscheiben h, die durch Aussparungen i o. dgl. einseitig gewichtsbelastet sind.

Durch geeignete Verteilung der exzentrischen Gewichte auf die Innen- und Außenteile der Welle und Wahl der Lagerabstände zum Angriffspunkt der Fliehkräfte kann erreicht werden, daß in jedem Gehäuse alle Wälzlager gleichmäßig belastet werden.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht in der Möglichkeit, auf jeder Seite der Maschine zwei oder auch mehrere Wälzlager, insbesondere Zylinderrollenlager, anzuordnen, da die besonders bei großen und schweren Maschinen kaum vermeidbare Durchbiegung der Welle / sich nicht auf die Wellenlagerung übertragen kann. Auf diese Weise kann auch die Belastung der Lager und damit die zu übertragende Kraft ohne weiteres verdoppelt oder vervielfacht werden. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß der mittlere Wellenteil f, da seine Durchbiegung nun nicht mehr schädlich ist, leichter gehalten werden kann, wodurch das Eigengewicht der ganzen Maschine und somit auch die Lagerbeanspruchung durch die tote Last vermindert wird. Da die Welle aus kürzeren Einzelteilen besteht, ist bei sonst gleicher Abmessung ihre Biegungsschwingungszahl gegenüber der Welle aus einem Stück viel höher gerückt. Auch aus diesem Grunde können die einzelnen Wellenteile leichter gehalten werden. Die kurzen Wellenenden e können so steif gemacht werden, daß ihre Durchbiegung zn vernachlässigen ist und damit der Einbau mehrerer Wälzlager nebeneinander möglich wird.

Die einzelnen Teile der Gelenkwelle können als Hohlwelle ausgebildet sein, und zwar insbesondere auch der Mittelteil, oder es können die Wellenaußenteile Hohlwellen und der Mittelteil eine massive Welle oder umgekehrt sein.

In Abb. 2 ist die Belastung einer Gelenkwelle nach der Erfindung schematisch dargestellt. Die'äußeren und inneren Zentrifugalkräfte Z_a und Z₁ sind nach Größe und Abstand so angeordnet, daß die äußeren und inneren Stutzreaktionen der beiden Rollenlager R_a und R₁ gleich sind. Die Einstellung der Kräfte auf das gewünschte Maß geschieht durch geeignete Wahl der Exzentergewichte und den Abstand des Kraftangriffs von den Lagern.

Ein weiterer Vorteil, den die Gelenkwellenanordnung mit sich bringt, besteht darin, daß die Exzentrizität der Antriebsmassen in einfachster Weise in Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden kann. Wie aus Abb. 3 und 4 ersichtlich, werden zu diesem Zweck die Außenteile e der Gelenkwelle mit exzentrischen Hülsen / verbunden. Die Hülsen / laufen in den in Gehäusen c angeordneten Zylinderrollenlagefn d. Soll die Exzentrizität der Massen der Gelenkwelle verändert werden, so werden beide Wellenenden e gleichmäßig gegenüber den Hülsen Z verdreht. Dadurch werden die Schwerpunkte der inneren und äußeren exzentrischen Massen der Drehachse gemeinsam genähert oder von dieser entfernt, wodurch eine gleichmäßige Belastung der Rollenlager gesichert bleibt, wie aus Abb. 4 ersichtlich, in welcher das mit A bezeichnete Achsenkreuz die Stellung der Rollenlagerachse andeutet, während" das mit B bezeichnete Achsenkreuz die Lage der durch die exzentrischen Hülsen aus der Lagerachse entfernten Wellenachse andeutet. Ist die gewünschte Einstellung erreicht, werden die Wellenenden wieder fest mit den Hülsen verbunden. Für die Feststellung werden geeignete, nicht dargestellte Mittel verwendet. Die Verstellvorrichtung ist in ihrer Wirkungsweise einem Doppelexzenter vergleichbar.

Claims

Patentansprüche:

i. Welle für schnellaufende Rüttelmaschinen u. dgl., die die exzentrischen Gewichte trägt, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen den Lagerstellen mit der-

artigen Gelenken versehen ist, daß nicht einstellbare Lager verwendet werden können.
2. Welle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß Größe und Kräfteangriffspunkt der exzentrischen Gewichte so gewählt werden, daß an jedem Wellenende mindestens zwei Wälzlager gleichmäßig radial belastet werden.
3. Welle .nach Anspruchs, gekennzeichnet durch eine Verstellvorrichtung für den Schwerpunktsabstand der exzentrischen Gewichte von der Drehachse, bei der die in Wälz-, insbesondere Zylinderrollenlagern ruhenden Teile der Welle mit auf der Welle feststellbaren exzentrischen Hülsen versehen sind, die in den Lagern laufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen