DE887135C

DE887135C - Reibradantrieb fuer schnellaufende Spindeln

Info

Publication number: DE887135C
Application number: DEP4985A
Authority: DE
Inventors: Paul Papp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-06
Filing date: 1951-01-20
Publication date: 1953-08-20

Description

Reibradantrieb für schnellaufende Spindeln Es ist bekannt, Spindeln von Zentrifugen durch Reibräder anzutreiben, indem man gegen einen kleinen Reibkomis der Spindel eine verhältnismäßig große konische Scheibe der Antriebswelle drückt. Der dauernde, einseitige Druck der antreibenden Reibscheibe nutzt jedoch die Lagerstellen der Spindel ab, und es ist nötig, das Spiel durch Erneuerung der Lagerstellen zu beseitigen. Die Erfindung besteht darin, daß die schnelllaufende Spindel zwischen einem nachgiebig gelagerten Reibrad und einem Paar starr gelagerter Reibräder gehalten ist. Nun ist es zwar bekannt, Wellen zwischen drei Auflageflächen zu halten und mindestens eine dieser Flächen nachgiebig auszuführen. Aber diese Maßnahme diente nur zur Ad- justierung einer Welle, beispielsweise zur Feineinstellung derDrehzapfen einesFernrohres gegenüber dessen optischer Achse. Es wurde auch schon vorgeschlagen, eine schnellaufende Welle durch drei um 120' versetzte Kugellager in ihrer Lage zu halten. Bei jener bekannten Anordnung waren aber die Kugellager alle starr angeordnet, und der Antrieb erfolgte unabhängig voil der Spindellagerung. Ein Reibradgetriebe nach der Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, daß jedes Spiel der Spindel auch im Fall einer allmählichen Abnutzung selbsttätig beseitigt wird, der Druck der Reibräder ohne Belastung der Spindel beliebig gesteigert werden kann und die Spindel keine zusätzlichen Massen für den Antrieb besitzt, welche die Ausbildung kritischer Schwingungen bereits bei verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen hervorzurufen vermögen. Spindeln nach der Erfindung zeigen vielmehr selbst bei Drehzahlen in der Größenordnung von mehreren iooooo UpM keine kritischen Schwingungen oder sonstige unerwünschte Erschütterungen.
Die Höchstdrehzahl der Kugellager liegt bei etwa 25 ooo UpM. Es wird daher bei sehr hohen Drehzahlen der Spindel nötig, das Übersetzungsverhältnis zwischen der Spindel und den Reibrädern immer -rößer zu wählen. Benutzt man nun ein Reibräderpaar, dessen Stirnflächen einander zugekehrt sind, so wird mit abnehmendem Spindeldurchmesser die Spindel immer tiefer zwischen das Reibräderpaar zu liegen kommen und sich dort schließlich festklemmen. Daswirdvern-lieden, wenn man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Achsenabstand des Reibräderpaares kleiner wählt als die Summe ihrer Radien, wenn man also die Reibräder des starr gelagerten Reibräderpaares einander überschneiden bzw. ineinandergreifen läßt.
Sieht man den Reibradantrieb für beide #Lagerstellen der Spindel vor, so wird es möglich, die Entfernung zwischen Antriebs,- und Verbrauchsstelle der Spindel ungewöhnlich kurz zu halten und dadurch kritische Schwingungen auch bei den höchsten Drehzahlen der Spindel mit Sicherheit auszuschließen. Die Erfahrung hat ferner gezeigt, daß diese ausschließliche Reibradlagerung der Spindel, die ja tatsächlich einem sechsfachen Reibradantrieb der gewöhnlichen Bauart entspricht, dem in den meisten Fällen auftretendenAxialdruck ohne Verschiebung standzuhalten 'vermag. Man kann aber auch eine besondere Sicherung gegen ungewöhnlich hohe Axialdrücke vorsehen, indem man die Spindel und das eine der Reibräder ineinandergreifen läßt. Das ist nur auf einer kurzen Strecke nötig. Es ist aber gut, wenn der eine der Teile, die ineinandergreifen, wiederum aus zwei getrennten Teilen besteht, die gegeneinander axial verschiebbar sind, damit das zulässige axiale Spiel der Spindel stets sauber ein- bzw. nachgestellt werden kann.
Schon der Herstellung wegen empfiehlt es sich, alle- Reibräder mit dem gleichen Durchmesser zu versehen und zur Vermeidung unnötiger Reibung den Berührungsradius der ineinandergreifenden Teile gleich dem der Reibräder zu wählen.
Zur Ausschaltung kritischer Schwingungen zwischen den Reibrädern und den Riemenscheiben für den Motorantrieb erfolgt der Antrieb der Reibräderachsen am besten durch je eine besondere Welle, die durch je eine nachgiebige, schwingungsdämpfende Kupplung mit den Reibradachsen verbunden ist. Das Andrücken des nachgiebig gelagerten Reibrades geschieht beispielsweise durch Verstellen einer Buchse, in welcher die Reibradwelle gelagert ist. Die Verstellung der Buchse wiederum erfolgt etwa in einer Parallelführung des Spindelgehäuses und durch eine Feder, deren Spanriung von außen geändert werden kann. Der axialeDruck wird zweckmäßig über eine von außen verstellbare Buchse im Antriebsgehäuse getegelt.
Die Zeichnung gibt einen Reibradantrieb für schnellaufende Spindeln gemäß der Erfindung beispielsweise wieder. Es ist Fig. i ein Schnitt durch den gesamten Spindelantrieb nach der Linie i-i der Fig. 4, Fig. 2 ein Draufblick auf den Spindelantrieb, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 2,-2 der Fig. i, Fig. 4 ein Blick auf defi Spindelantrieb in Richtung des Pfeiles 3 der Fig. i bei abgenommenem Antriebsgehäuse.
Die Spindel 4 liegt auf den Reibräderpaaren 5, 6 bzw. 7, 8 auf, die mit Wellen 9 bzw. io fest verbunden und mittels der Kugellager 11, 12 bzw. 13, 14 im Gehäuse 15 gelagert sind. Die Spindel 4 wird auf diese Räderpaare durch einzelne Reibräder 16, 17 gedrückt, von denen das Reibrad 16 fest auf der Welle 18 sitzt, das Reibrad 17 entlang einem Mitnehmerkeil ig auf der Welle 18 verschiebbar ist und einem auf der Welle 18 befestigten Rohrstück 2o genähert werden kann. Die Stellung des Reibrades 17 und des Rohrstückes 2o zueinander wird über ein Druckstück:2i und eine Druckfeder 22 geregelt, die entsprechend dem erforderlichen Axialdruck durch eine Gewindebuchse 2,3 im Gehäuse 24 eingestellt wird. Das ist zugleich die automatische Selbsteinstellung des Axialdruckes.
Die Lager:25 und :26 der Welle 18 sind in eine Buchse 27 eingesetzt, die im Gehäuse 15 in einer Parallelführung 28 senkrecht nach der Spindel 4 hin verschiebbar ist. Eine Schraube 29, die im Gehäuse 15 eingeschraubt ist und mit ihrem Zapfen 3,o in eine Bohrung 31 der Buchse :27 eingreift, sichert die Buchse:27 gegen axiale Verschiebung und ist eine weitere Sicherung gegen Stöße auf die Spindel 4, die größer sind als der Druck der Feder 22. Eine Gegenmutter 32- dient zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Verstellen der Einstellschraube 33, mit der über eine Druckfeder 34 der erforderliche Anpreßdruck zwischen den Reibrädern 5 bis 8, 16, 17 und der Spindel 4 eingestellt wird. Diese Anordnung ermöglicht zugleich den automatischen Abnutzungsausgleich in radialer Richtung.
Der Antrieb der Wellen 9, io und r8 erfolgt durch Kuppelflansche 35 bis 3,7, deren Zapfen 38 in Löcher 39- nachgiebiger Scheiben 4o passen. In der gleichen Weise'greifen die in der-Zeichnung nicht dargestellten und zu den Zapfen 38 versetzt angeordneten Zapfen von Kupplungsflanschen 41 bis 43. in entsprechend versetzte Löcher der nachgiebigen Scheiben 40 ein. Diese Kuppelflansche 41 bis 43 sind auf Antriebswellen44 bis 46 aufgebuchst, welche Riemenscheiben 47 bis 51 tragen. Die Antriebswellen 44, 45 sind im Gehäuse 24 in Lagern 52 bis 55 aufgenommen, während für die Antriebswelle 46 Lager 56, 57 in die Buchse --3 eingebaut sind. Distanzbuchsen 58, 59 und Halteringe 6o bis 6:2 sichern die Stellung der Lager 52 bis 57.
Der Antrieb der Wellen erfolgt durch die Antriebsscheiben 47 bis 5 1 in der Weise, daß ein hier nicht dargestellter Antriebsmotor mit Doppelriemenscheibe einmal über einen endlosen Riemen die Riemenscheibe 5 1, zum anderen über einen zweiten endlosen Riemen die beiden Riernenscheiben 47, 49 oder 48, 5o in Richtung der Pfeile63 bis 65 antreibt.
Das Gehäuse 15 ist an der Stirnseite durch einen Deckel 66 und an der Antriebsseite durch das Antriebsgelläuse :24 öl- und staubdicht ver-schlossen.
Die Spindel 4 ist mit zwei nebeneinanderliegenden Ringnuten 70 und 71 versehen, deren angrenzende Seiten konisch verlaufen und eine Ring-Wulst 73 bilden, die den gleichen Durchmesser wie die Spindel 4 besitzt.
Das Reibrad 17, welches kappenartig geformt ist und auf dem Rohrstück 20 geführt ist, hat einen Flansch, der sich in die Ringnut 7o hinein erstreckt und mit seiner konischen Andrehung 72 die Ringwulst 73 der Spindel 4 berührt. Ähnlich ist die Kappe 2o mit einem Flansch versehen, der sich in die Ringn,ut 71 erstreckt und dessen konische Andrehun- 74 die Ringwulst 73 der Spindel 4 von der anderen Seite her berührt. Auf diese Weise bilden die Teile 17 und 2o ein zweiteiliges Reibrad, welches die Spindel gegen Axialdrücke sichert.
Fig. 4 läßt erkennen, daß der Achsenabstand A des Reibräderpaares 7, 8 kleiner ist als die Summe R7 + R, ihrer Radien.

Claims

PATEN TANS PRÜCHL: i. Reibradantrieb für schnellaufende Spindeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel zwischen einem nachgiebig gelagerten Reibrad (16 bzw. 17) und einem Paar starr gelagerter Reibräder (5, 6 bzw. 7, 8) gehalten ist.
2. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsenabstand (A) des Reibräderpaares (7, 8 in Abb. 4) kleiner ist als die Summe ihrer Radien (R7, R8). 3. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb doppelt (5, 6, 16 und 7, 8, 17) vorgesehen ist. 4. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (4) und eines der Reibräder (17) auf einer kurzen Strecke ineinandergreifen. 5. Reibradantrieb nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Teile, die ineinandergreifen, aus zwei Teilen (17, 2o) besteht, von dellen der eine (17) axial verschiebbar ist. 6. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibräder (5 bis 8, 16, 17) alle den gleichen Durchmesser haben. 7. Reibradantrieb nach Anspruch4 und 6, dadurchgekennzeichnet"daß auch,die ineinandergreifenden Teile von Spindel und Reibrad im ,gleichen Durchmesser wie die Reibräder einander berühren. 8. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Reibräderwellen (9, io, 18) durch besondere Wellen (44 bis 46) erfolgt, die durch je eine nachgiebige Kupplung (35 bis 43) mit den Reibräderwellen verbunden sind. g. Reibradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrücken des nachgiebig gelagerten Reibrades (16, 17) -durch Verstellung einer Buchse (:27) erfolgt, in welcher die Reibradwelle (18) gelagert ist. io. Reibradantrieb nach Anspruch 9, dadurch ,gekennzeichnet daß die Verstellung der Buchse "hlittenführung (28) des Spindel-(27) in einer Sc gehäuses (15) und durch eine Feder (3,4) erfolgt, deren Spannung von außen (32, 3,3) geändert werden kann. i i. Reibradantrieb nach Anspruch 4, dadurch crekennzeichnet, daß der Anpreßdruck des axial verschiebbaren Teiles (17) über eine Feder (22) durch eine von außen verstellbare Buchse (:23) erfolgt. 1:2. Reibradantrieb nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (23) in einem besonderen Antriebsgehäuse (24) -untergebracht ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 691 282, 469 675, 666 893, 579 436; USA.-Patentschrift Nr. 2 329 654.