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Elastische Verbindung zwischen Spindel und Trommel einer Flüssigkeitsschleuder
Die Erfindung hat eine elastische Lagerung der Trommeln von Flüssigkeitsschleudern
zum Gegenstand.
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Um Verschiebungen des Schwerpunktes zu ermöglichen und übermäßige
Beanspruchungen der Spindel beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl zu vermeiden,
hat man üblicherweise bisher die Antriebsspindeln schwerer Schleudertrommeln elastisch
gelagert und dabei die Trommel selbst auf der Spindel zwangsläufig geführt oder
so gelagert, daß nur eine Pendelung der Trommel um eine Stelle etwa in der Höhe
oder unterhalb ihres Schwerpunktes möglich ist. Naehgiebige.Lagerungen der Trommelspindel
haben jedoch die Nachteile, daß man entweder auf einen einwandfreien Eingriff der
Antriebszahnräder verzichten oder die Spindel aus zwei gelenkig miteinander verbundenen
Teilen herstellen muß und daß die- Abdichtung des Antriebsgehäuses an der Durchtrittsstelle
der Spindel mit Schwierigkeiten verbunden ist.
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Zur Beseitigung_ dieser Nachteile soll: die Antriebsspindel iin Gehäuse
in radiäl: nicht nachgiebigen Lagern geführt und eine zwangsläufige Führung der
Trommel auf der Spindel sowie eine Pendelung um eine Stelle etwa in Höhe oder unterhalb
des Schwerpunktes vermieden werden. Die elastische Verbindung eines Spinntopfes
weit unterhalb seines Schwerpunktes mit der Antriebsspindel würde in übertraglulg
auf die schweren Trommeln von Flüssigkeitsschleudern , übermäßige Schwingungsausschläge
ergeben. Ein bekannter Vorschlag, die Trommel einer Flüssigkeitsschleuder nur an
ihrem Boden über eine Schraubenfeder mit der radial unnachgiebig gelagerten Treibwelle
zu verbinden, konnte daher nicht zum Erfolg führen.
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Er$ndungsgemäß sind elastische Glieder zwischen Spindel und Trommel
so angeordnet und bemessen und erstreckt sich die Trommel so weit über die Spindel
nach unten, daß bei Angriff einer Seitenkraft in Höhe des Schwerpunktes die geometrische
Achse der Trommel sich -in eine Lage etwa parallel zur Spindelachse verschiebt Oder
oben weniger ausschlägt als unten. Die Trommelachse schneidet beim
seitlichen
:'Ausschwingen im letzten Fall die Spindelachse oberhalb ihres Schwerpunktes. Man
kann dabei erreichen, daß der den Zu-und Ablauf enthaltende Trommelhals bei einer
Schwerpunktsverlagerung ni-ht oder nur weifig. aus der Drehachse verschoben wird
und des-' halb nur ein geringes Spiel zwischen den Zu-und Ablaufleitungen einerseits
und den öffnungen der Trommel anderseits notwendig wird.
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Die elastischen Glieder zwischen Spindel und Trommel können auf mehrere
Stellen längs der Trommelnabe verteilt werden. Vorzugsweise wird je ein elastisches
Zwischenglied oberhalb und unterhalb des Schwerpunktes am oberen und unteren Ende
der Trommelnabe vorgesehen, damit bei einer gegebenen Steifigkeit der Federglieder
das die Trommel aus einer Schrägstellung wieder aufrichtende Kräftepaar möglichst
groß ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Lagerung der Schleudertrommel nehmen die
elastischen Zwischenglieder nicht nur die durch Schwerpunktsverlagerung hervorgerufenen
radialen Kräfte auf, sondern übertragen in an sich bekannter Weise auch das Antriebsdrehaioment.
Sie bilden daher zugleich eine drehelastische Kupplung, die Antriebsstöße vermindert
und unter Umständen eine für diesen Zweck bisher an anderer Stelle vor-.esehene
elastische Kupplung ganz ersetzt. Vorzugsweise wird das Gewicht der Trommel und/oder
das Antriebsdrchmoment nur von dem als Gummiring ausgebildeten unteren Zwischenglied
aufgenommen, weil die Übertragung dieser Kräfte größere Abmessungen der Teile erforderlich
macht und am unteren Ende der TrömineInäbe hierfür mehr Raum vorhanden ist. -Die
erfindungsgemäße Lagerung der Trommel ermöglicht eine gute Abdichtung z;; ischen
dein Antriebsgehäuse und dem die Trommel aufnehmenden Teil des Gehäuses und, wie
bei Spinnzentrifugen, eine einfache Lagerung der Spindel. Diese braucht wegen des
einwandfreien Eingriffs der Antriebszahnräder nichtgeteilt ausgeführt zu werden.
Der Antrieb ist daher im ganzen sehr einfach und beansprucht wenig Raum. Bei einer
.dauernden Schwerpunktsverlagerung wird die mitumlaufende Federung der erfindungsgemäßen
Lagerung nur statisch beansprucht, also eine bei dc-r üblichen elastischen Lagerung
der Spindel auftretende periodische Eederungsarbeit vermieden, die bei der hohen
UmlaufsgeSchivvindigizeit einen nennenswerten Anteil der Antriebsleistung darstellt.
Hingegen werden zeitweise Ausschwingungen des Schwerpunktes - durch die Gummifederung
wirksam gedämpft.- -Für Wäscheschleudern hat man schon vordie Trommel auf einer
feststehenden und nicht umlaufenden Säule etwa in Höhe ihres Schwerpunktes zu lagern
und an ..eser Stelle durch nichtumlaufende Feder-<f@mente seitlich abzustützen.
Der Antrieb soll dabei unabhängig von der Lagerung auf die Trommel übertragen werden.
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Auf der Zeichnung sind einzelne Ausführungsbeispiele desErfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt schematisch die erfindungsgemäße Trommellagerung. Die
Trommel a besitzt in üblicher Weise eine tief in das Innere hineinragende Nabe b.
Zwischen der in festen Lagern im Antriebsgehäuse geführten Spindel c und der Trommelnabe
b sind elastische Zwischenglieder d und e vorgesehen, die beispielsweise aus geschlossenen
Gummiringen bestehen. Solche Gummiringe liegen vorzugsweise oberhalb und unterhalb
des Schwerpunktes S. Zwangsläufige Führungen zwischen Nabe und Spindel sind absichtlich
vermieden.
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In Abb.2 ist in vergrößertem Maßstab ein teilweiser Axialschnitt durch
die Trommelnabe wiedergegeben. Mit der Nabe b sind am oberen und unteren Ende je
ein Gummiring d und e durch Vulkanisieren fest verbunden. Die Gummiringe sind außerdem
mit je einem Führungsstück / und n. verbunden, von denen das eine mit einer
inneren Kerbverzahnung h und das andere mit einer Mitnehmerklatie j versehen ist.
Die Kerbverzahnung und die Klaue greifen beim Aufstecken der Trommel auf die Spindele
in eine entsprechende Kerbverzahnung am oberen Ende der Spindel und in eine Klaue
eines auf. die Spindel aufgeschraubten. Kupplungsteils k ein.
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Der untere Gummiringe ist in seinen Hatt-Ilächen hqhlkegelig geformt,
damit bei einer Querverschiebung der Trommel die Einstellung in die Drehachse der
Spindel begünstigt wird. Die Haftflächen des Gummiringes können auch stärker gehöhlt
sein und rin Grenzfall gleichachsige Zylinderflächen darstellen, wie in Abb. i schematisch
angedeutet ist. Natürlich können der obere und untere Gummiring in dieser Beziehung
gleichartig geformt sein.
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Das in Abb.3 gezeichnete Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von
dem vorher beschriebenen hauptsächlich darin, daß nur der obere Gummiring d das
Utriebsdrelimoinent überträgt, während beide Ringe d und e einer Querverschiebung
der Trommel zur Spindel. einen elastischen Widerstand entgegensetzen. Das mit dem
Gummiring d fest verbundene Führungsstück/ ist als Klaue ausgebildet, die einen
durch die Spindel c gesteckten Querstift L umgreift: Das am unteren Gummiringe angebrachte
Führungsstück
g liegt oberhalb des Gummiringes, also umgekehrt als in Abb@2. Das Führungsstück
g ist lediglich auf einem zylindrischen Teil der Spindel geführt und kann daher
bei auftretenden Ungleichförmigkeiten des Drehmoments eine geringe Hinundherdrehung
auf der Spindel ausführen.
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Für die Möglichkeit einer Zerstörung der Gummiringe ist in Abb. 3
das in die Nabe eingeschraubte obere Abschlußstück m innen hutartig geformt, so
daß die Trommel bei einem geringen Absinken auf dem oberen Ende der Spindel zentriert
ist. Das Abschlußstück m kann ferner aus einem auf der Stahlspindel gut gleitenden
Werkstoff hergestellt sein. Dasselbe gilt für den unten in die Trommelnabe' eingeschraubten
Ring n, der für den Fall einer Zerstörung des Gummiringes e die-Führung der Trommel
übernimmt.
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In Abb. q. ist zwischen der Spindel c und der Trommelnabe b eine Hülse
o vorgesehen, die mit den auf der Spindel zentrierten Gummiringen d und e verbunden
ist. Die Trommelnabe ist unmittelbar auf der Hülse o geführt. Sie trägt also selbst
keines der elastischen Zwischenglieder und wird in sonst üblicher Weise einfach
auf die Hülse aufgesteckt. Die Mitnahme .erfolgt dabei durch eine Klaue j am unteren
Ende der Trommelnabe. Da die Kegelform der Haftflächen des Gummiringes e nach oben
geöffnet ist, erhält man außer der vorher erwähnten günstigen Zentrierung bei einem
pendelnden Ausschwingen hauptsächlich Schubbeanspruchungen des Gummiringes und daher
eine weiche Federung.