EP1392446B1 - Zentrifugalseparator - Google Patents

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EP1392446B1
EP1392446B1 EP02745310A EP02745310A EP1392446B1 EP 1392446 B1 EP1392446 B1 EP 1392446B1 EP 02745310 A EP02745310 A EP 02745310A EP 02745310 A EP02745310 A EP 02745310A EP 1392446 B1 EP1392446 B1 EP 1392446B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
spindle
point
motor
centrifugal separator
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02745310A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1392446A1 (de
Inventor
Wilfried Mackel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
Westfalia Separator GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Westfalia Separator GmbH filed Critical Westfalia Separator GmbH
Publication of EP1392446A1 publication Critical patent/EP1392446A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12—Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal separator with the Features of the preamble of claim 1.
  • centrifugal separator is known from US-A-2827229 known.
  • the rotor and the frame are elastic Element connected to each other that is a commute of the rotor allowed.
  • the rotor may be due to the elasticity of the element also migrate radially, so that in addition to the gyroscopic movements also hardly predictable Relative movements of the rotor axis in the bearing plane possible are.
  • centrifugal separator is known from DE 31 25 832 known.
  • the focus of the oscillating drive parts falls here with the hinge point located in the area of the only camp.
  • the rotating unit made of spindle and the drum can be rotated in a bearing pot via roller bearings stored.
  • the storage pot including the rotating unit is suspended in the centrifuge frame.
  • Slotted bushings or the like are proposed for this purpose, which is an angular deviation of the axis of rotation compared to the Allow vertical.
  • the belt adjusts Wear part, which means increased maintenance leads.
  • Slip in the belt drive leads to losses in the drive power. So much for the frictional heat generated by slip no longer released from the rack to the environment the frame heats up increasingly.
  • the known Belt-driven separators are therefore used in many potentially explosive atmospheres Environments not desired. That too is drive power that can be transmitted by the belt drive is limited.
  • centrifugal separator is known from DE 43 14 440 C1 known in which the drive spindle, the drum and the rotor of the motor are rigidly connected and form a rotating system that is inelastic in a bearing bridge is stored.
  • the bearing bridge and the stator of the Motors are elastic together with the centrifuge frame connected.
  • the rotating system oscillates in the operation of the Centrifuge around an articulation point. Because of the to be mastered Mass forces and bearing loads are the well-known Construction for heavy engines with high drive power not suitable.
  • centrifugal separator which can be used in potentially explosive environments and with the standard motors with high drive power can be used and where there is no radial displacement the rotor axis opposite the centrifuge frame in the bearing plane is possible.
  • the advantage of this is that the motor from the gyroscopic movement is decoupled from spindle and drum.
  • the between Flexible coupling element provided on motor and spindle can have an angular offset between the axes, as well compensate for a small radial offset so that none strong bending load on the motor shaft and the rotor bearings of the Motors occurs. This is the cost-effective use of Standard motors possible.
  • By the fixed attachment of the The motor on the centrifuge frame is the mass of the pendulum System is reduced by engine mass and it is possible use heavy motors with high drive power.
  • Step through the direct coupling of the motor to the spindle No more severe power losses in the drive train which could lead to rack heating, so that the centrifuge according to the invention basically for use in a potentially explosive atmosphere.
  • the storage of the rotating system in a storage pot the is connected to the frame via elastic bearing elements, leads to an angular misalignment only between the bearing cup and frame adjusts, whereas the angular offset strong between inner ring and outer ring of the respective bearings is reduced. Standard rolling bearings can thus be used become.
  • the inclination of the separator during operation of the Axis of rotation relative to a vertical causes one of the elastic bearing elements arranged between the bearing pot and the frame is compressed while an opposite one is stretched.
  • By distributing a large number of bearing elements along the circumference of a collar of the bearing pot can the compression or expansion of the bearing elements all around with the gyroscopic movement of the rotating system.
  • the bearing pot with a Bearing cup collar over at least three elastic bearing elements is placed on the centrifuge frame and that at least three on the bearing collar Fixed guide pins arranged parallel to the longitudinal axis are each in a compatible hole in the centrifuge frame engage and deformable in the axial direction and / or arranged axially displaceable in the bores are.
  • the guide pins are axial within the bore displaceable or at least deformable to such an extent that a Relative movement between the bearing collar and frame in Direction of the longitudinal axis is possible. While the between Bearing cup collar and the top of the centrifuge frame arranged bearing elements absorb the axial forces, the bearing pot is additionally in through the guide pins , radial direction.
  • a centrifugal separator 100 is complete Sectional view shown. At the bottom of a on a foundation 2 screwed centrifuge frame 40, a motor 90 is attached. In the top of the Frame 40 is a storage pot 20 is used, the elastic Bearing elements 50 and held over guide pins 30 is. In the bearing pot 20 there is a vertically arranged spindle 10, on which a drum 12 is placed, rotatably mounted.
  • the spindle 10 is flexible with the motor 90 Coupling element 70 connected.
  • For torque transmission can use a grooved coupling bush as coupling element and a feather key can be provided.
  • the longitudinal axis 11 of the Spindle 10 and the rotor axis 91 run in the idle state of the Centrifugal separators 10 in flight.
  • the bearing pot 20 has in particular a bearing pot collar 21, an upper bearing 22 and a lower bearing 24 on.
  • the spindle 10 is over Rolling bearing rotatably.
  • a plurality of bearing elements 50 are arranged. Furthermore are at least three guide pins 30 are provided which are compatible in Engage holes in the centrifuge frame 40.
  • the Guide pins 30 are axially elastic and / or axially displaceable arranged and against radial loads largely inelastic.
  • the spindle 10 is flexible Coupling element 70 connected to the motor 90, so that an angular offset between the rotor axis 91 and the Longitudinal axis 11 of the spindle 10 on a gyroscopic movement attributed to the rotating system of spindle 10 and drum 12 is possible.
  • the coupling point K becomes when the spindle axis is inclined 11 slightly deflected radially outwards, which also the shaft of the motor 90 is tilted.
  • the Coupling point K is as close as possible to pivot point G designed to compensate for the angular misalignment between Spindle axis 11 and rotor axis 91 as small as possible and thus to keep the load on the bearings in the motor 90 low.
  • the clutch 70 can also be designed such that a small radial offset between the axes 11 and 91 compensated can be.
  • a torsionally flexible Training possible to peak torque when operating the To cushion the system.
  • a centrifugal separator 100 ' which is shown in Figure 2
  • the coupling point remains during the operation of the Centrifuge on the longitudinal axis 91 of the motor 90 so that the Rotor axis 91 of motor 90 is no longer deflected and overall due to the gyroscopic movement of the rotating system is still charged.
  • Figures 3a and 3b show the orientation of the bearing pot 20 relative to the frame 40 'in different positions in the embodiment of the centrifuge 100 'according to FIG. 2, at which the articulation point G 'coincides with the coupling point K.
  • the spindle 10 is on roller bearings, in particular angular contact balls Roller bearings, at the bearings 22, 24 within the Storage pot 20 stored.
  • the guide pins 30 ' are attached. These point a cone section 32 'and a cylinder section 34 'which is inserted into a socket 35'.
  • the Bushing 35 ' preferably comprises an elastomeric layer that surrounded by an inner and an outer jacket made of metal is.
  • the guide pin 30' in a bore 44 ' is inserted in the frame 40'.
  • the guide pin 30 ' is radially rigid in the bushing 35' Frame 40 'mounted while in the axial direction at one Inclination of the bearing cup 20 a slight axial Displacement of the guide pin 30 'within the bore 44 'is possible.
  • bearing elements 50 are also between the frame 40 'and the bearing collar 21 .
  • three or more bearing elements 50 are also provided, preferably consist of elastomeric materials. The weight forces of the rotating system are over by the spindle 10 the bearing pot 20 rigidly connected to the bearing elements 50 transferred and then introduced into the frame 40 '.
  • Fig. 3a In the starting position shown in Fig. 3a is the Longitudinal axis 11 of the spindle 10 aligned vertically and the Bearing elements 50 are axially evenly loaded.
  • a plane of symmetry 36 ' runs about halfway through the center the bearing bushes 35 '.
  • the hinge point G 'or coupling point K lie at the intersection of the plane of symmetry 36 'with the longitudinal axes 91 and 11.
  • Fig. 3b is by the gyroscopic movement and forces of the rotating Systems from drum, spindle 10 and unbalance of the Systems an inclination of the longitudinal axis 11 by an angle ⁇ takes place, and the bearing cup 20 is around this angle pivot point G rotated.
  • elastomeric bearing elements 50 Spring energy creates a restoring moment that together with the gyroscopic moment an erection of the rotating Systems causes.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalseparator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein solcher Zentrifugalseparator ist aus der US-A-2827229 bekannt. Dabei sind der Rotor und das Gestell durch ein,elastisches Element miteinander verbunden sind, das ein Pendeln des Rotors erlaubt. Allerdings kann der Rotor aufgrund der Elastizität des Elements auch radial auswandern, so dass zusätzlich zu den Kreiselbewegungen auch kaum vorhersehbare Relativbewegungen der Rotorachse in der Lagerebene möglich sind.
Aus der DE 31 25 832 ist ein weiterer Zentrifugalseparator bekannt. Hierbei fällt der Schwerpunkt der pendelnden Antriebsteile mit dem Gelenkpunkt zusammen, der im Bereich des einzigen Lagers liegt. Die rotierende Einheit aus Spindel und Trommel ist in einem Lagertopf über Wälzlager drehbar gelagert. Der Lagertopf einschließlich der rotierenden Einheit ist pendelnd in dem Zentrifugengestell aufgehängt. Hierzu werden Schlitzbuchsen oder dergleichen vorgeschlagen, die eine Winkelabweichung der Rotationsachse gegenüber der Vertikalen erlauben. Durch diese konstruktiven Ausbildungen wird die Massenwirkung der Spindel um ein Vielfaches gesenkt. Es können Trommeln mit wesentlich größerem Gewicht und Trommeln, die mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden, eingebaut werden. Infolge der kurzen Spindel ist eine große Steifigkeit gegeben. Die bekannte Zentrifuge wird jedoch über einen Riemen angetrieben. Der Riemen stellt ein Verschleißteil dar, das eine erhöhte Wartung nach sich führt. Schlupf im Riementrieb führt zu Verlusten bei der Antriebsleistung. Soweit die durch Schlupf entstehende Reibungswärme nicht mehr vom Gestell an die Umgebung abgegeben werden kann, heizt sich das Gestell zunehmend auf. Der bekannte Separator mit Riementrieb ist daher in vielen explosionsgefährdeten Umgebungen nicht erwünscht. Auch ist die durch den Riementrieb übertragbare Antriebsleistung begrenzt.
In der DE 37 14 627 A1 ist ein Zentrifugalseparator offenbart, bei dem der Motor direkt mit der Spindel verbunden ist. Die Zentrifugentrommel, die Spindel und der Motor bilden insgesamt eine pendelnde Einheit, die über zwei Lagerstellen so in dem Zentrifugengestell gelagert ist, dass eine Pendelbewegung um einen Drehpunkt im Bereich einer unteren Lagerstelle möglich ist. Die obere Lagerstelle ist über elastische Elemente mit dem Gestell verbunden und gibt somit gegenüber einer Auslenkung der Spindel während des Betriebs der Zentrifuge nach. Damit werden die auf die obere Lagerstelle wirkenden Kräfte reduziert. Nachteilig an dieser Anordnung ist aber, dass die untere Lagerstelle zugleich als Drehgelenk fungieren muss und dazu geeignete Spezialausführungen von Wälzlagern erfordert. Durch den mit der Spindel und Trommel pendelnden Motor sind Größe und Gewicht des Motors begrenzt und damit auch die verfügbare Motorantriebsleitung.
Aus der DE 43 14 440 C1 ist ein weiterer Zentrifugalseparator bekannt, bei dem die Antriebsspindel, die Trommel und der Rotor des Motors starr miteinander verbunden sind und ein rotierendes System bilden, das unelastisch in einer Lagerbrücke gelagert ist. Die Lagerbrücke und der Stator des Motors sind zusammen elastisch mit dem Zentrifugengestell verbunden. Das rotierende System pendelt im Betrieb der Zentrifuge um einen Gelenkpunkt. Aufgrund der zu beherrschenden Massenkräfte und Lagerbelastungen ist die bekannte Bauweise für schwere Motoren mit hoher Antriebsleistung nicht geeignet.
Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Zentrifugalseparator anzugeben, der in explosionsgefährdeten Umgebungen einsetzbar ist und bei dem Standard-Motoren mit hoher Antriebsleistung einsetzbar sind und bei dem keine radiale Verschiebung der Rotorachse gegenüber dem Zentrifugengestell in der Lagerebene möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Zentrifugalseparator mit den Merkmalen des Anspruchs gelöst.
Vorteilhaft hieran ist, dass der Motor von der Kreiselbewegung von Spindel und Trommel entkoppelt ist. Das zwischen Motor und Spindel vorgesehene biegeelastische Kupplungselement kann einen Winkelversatz zwischen den Achsen, wie auch einen geringen radialen Versatz kompensieren, so dass keine starke Biegebelastung der Motorwelle und der Rotorlager des Motors auftritt. Damit ist die kostengünstige Verwendung von Standard-Motoren möglich. Durch die ortsfeste Anbringung des Motors am Zentrifugengestell ist die Masse des pendelnden Systems um die Motormasse reduziert und es ist möglich, schwere Motoren mit hoher Antriebsleistung einzusetzen.
Durch die direkte Ankopplung des Motors an die Spindel treten im Antriebsstrang keine starken Leistungsverluste mehr auf, die zu einer Gestellerwärmung führen könnten, so dass die erfindungsgemäße Zentrifuge grundsätzlich für den Einsatz in einer explosionsgefährdeten Umgebung geeignet ist.
Die Lagerung des rotierenden Systems in einem Lagertopf, der über elastische Lagerelemente mit dem Gestell verbunden ist, führt dazu, dass sich ein Winkelversatz nur zwischen Lagertopf und Gestell einstellt, wohingegen der Winkelversatz zwischen Innenring und Außenring der jeweiligen Lager stark reduziert ist. Damit können Standard-Wälzlager eingesetzt werden.
Die sich im Betrieb des Separators einstellende Neigung der Drehachse gegenüber einer Vertikalen bewirkt, dass eines der zwischen Lagertopf und Gestell angeordneten elastischen Lagerelemente gestaucht wird, während ein gegenüberliegendes gedehnt wird. Durch eine Verteilung einer Vielzahl von Lagerelementen entlang des Umfangs eines Kragens des Lagertopfes kann die Stauchung bzw. Dehnung der Lagerelemente umlaufend mit der Kreiselbewegung des rotierenden Systems erfolgen.
Erfindungswesentlich ist, dass der Lagertopf mit einem Lagertopfkragen über wenigstens drei elastische Lagerelemente auf das Zentrifugengestell aufgesetzt ist und dass an dem Lagertopfkragen wenigstens drei parallel zur Längsachse angeordnete Führungsstifte befestigt sind, die jeweils in eine kompatible Bohrung im Zentrifugengestell eingreifen und die in axialer Richtung verformbar und/oder in den Bohrungen axial verschiebbar angeordnet sind. Die Führungsstifte sind innerhalb der Bohrung axial verschiebbar oder zumindest so weit verformbar, dass eine Relativbewegung zwischen Lagertopfkragen und Gestell in Richtung der Längsachse möglich ist. Während die zwischen Lagertopfkragen und der Oberseite des Zentrifugengestells angeordneten Lagerelemente die axialen Kräfte aufnehmen, wird der Lagertopf durch die Führungsstifte zusätzlich in . radialer Richtung festgelegt. Damit ist es möglich, dass der Lagertopf sich umlaufend mit der Kreiselbewegung von Trommel und Spindel schräg neigt und wieder aufrichtet und dabei stets eine definierte Lage in Bezug auf das Zentrifugengestell beibehält. Der Gelenkpunkt liegt damit immer im wesentlichen auf der Längsachse und wandert nicht radial aus.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1
eine erste Ausführungsform des Zentrifugalseparators der Erfindung in schematischer Schnittansicht;
Fig. 2
eine zweite Ausführungsform des Zentrifugalseparators der Erfindung, ebenfalls in Schnittansicht; und
Fig. 3a,3b
den Lagertopf bei der Ausführungsform nach Fig. 2 in verschiedenen Winkelstellungen, in Schnittansicht.
In Figur 1 ist ein Zentrifugalseparator 100 in einer vollständigen Schnittansicht dargestellt. An der Unterseite eines auf einem Fundament 2 angeschraubten Zentrifugengestells 40 ist ein Motor 90 befestigt. In die Oberseite des Gestells 40 ist ein Lagertopf 20 eingesetzt, der über elastische Lagerelemente 50 und über Führungsstifte 30 gehalten ist. In dem Lagertopf 20 ist eine vertikal angeordnete Spindel 10, auf die eine Trommel 12 aufgesetzt ist, drehbar gelagert.
Die Spindel 10 ist mit dem Motor 90 über ein biegeelastisches Kupplungselement 70 verbunden. Zur Momentenübertragung können als Kupplungselement eine genutete Kupplungsbuchse und eine Passfeder vorgesehen sein. Die Längsachse 11 der Spindel 10 und die Rotorachse 91 laufen im Ruhezustand des Zentrifugalseparators 10 in Flucht.
Der Lagertopf 20 weist insbesondere einen Lagertopfkragen 21, eine obere Lagerstelle 22 und eine untere Lagerstelle 24 auf. In den Lagerstellen 22, 24 ist die Spindel 10 über Wälzlager drehbar gelagert.
Zwischen der Oberseite des Gestells 40 und der Unterseite des Lagertopfkragens 21 sind über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Lagerelementen 50 angeordnet. Weiterhin sind wenigstens drei Führungsstifte 30 vorgesehen, die in kompatible Bohrungen im Zentrifugengestell 40 eingreifen. Die Führungsstifte 30 sind axial elastisch und/oder axial verschiebbar angeordnet und gegenüber radialen Belastungen weitgehend unelastisch.
Am Kupplungspunkt K ist die Spindel 10 über das biegeelastisches Kupplungselement 70 mit dem Motor 90 verbunden, so dass ein Winkelversatz zwischen der Rotorachse 91 und der Längsachse 11 der Spindel 10, der auf eine Kreiselbewegung des rotierenden Systems aus Spindel 10 und Trommel 12 zurückzuführen ist, ermöglicht ist. Dabei pendelt das rotierende System um den Gelenkpunkt G; die Spindelachse 11 und die Rotorachse 91 schneiden sich im Gelenkpunkt G. Der Kupplungspunkt K wird bei einer Schrägstellung der Spindelachse 11 geringfügig radial nach außen ausgelenkt, wodurch auch die Welle des Motors 90 eine Schrägstellung erfährt. Der Kupplungspunkt K ist so nah wie möglich an den Gelenkpunkt G herangelegt, um den zu kompensierenden Winkelversatz zwischen Spindelachse 11 und Rotorachse 91 so klein wie möglich und damit die Belastung der Lager im Motor 90 gering zu halten.
Die Kupplung 70 kann weiterhin so ausgebildet sein, dass ein geringer radialer Versatz zwischen den Achsen 11 und 91 ausgeglichen werden kann. Zusätzlich ist eine drehelastische Ausbildung möglich, um Drehmomentspitzen beim Betrieb des Systems abzufedern.
Als besonders geeignet hat es sich erwiesen, wenn der Abstand des Kupplungspunktes K zum Gelenkpunkt G das 0,1fache bis 0,25fache des Abstands des Gelenkpunkts G zum Schwerpunkt S des rotierenden Systems aus Trommel 12 und Spindel 10 beträgt. Bei dieser Geometrie ist die Belastung der Lager des starr am Gestell 40 verschraubten Motors 90 gering und führt zu keiner wesentlichen Verkürzung der Lebensdauer des Motors 90.
In einer weiteren Ausführungsform eines Zentrifugalseparators 100', die in Figur 2 dargestellt ist, sind die Lagerpunkte der Führungsstifte 30' gegenüber dem Kupplungselement 70 so tief am Gestell 40' angeordnet, dass der Gelenkpunkt G mit dem Kupplungspunkt K' zusammenfällt. Damit kann die Schrägstellung der Spindelachse 11 im Betrieb vollständig innerhalb des Kupplungselements 70 kompensiert werden. Der Kupplungspunkt bleibt auch während des Betriebes der Zentrifuge auf der Längsachse 91 des Motors 90, so dass die Rotorachse 91 des Motors 90 nicht mehr ausgelenkt und insgesamt durch die Kreiselbewegung des rotierenden Systems kaum noch belastet wird.
Die Figuren 3a und 3b zeigen die Ausrichtung des Lagertopfes 20 gegenüber dem Gestell 40' in verschiedenen Stellungen bei der Ausführungsform der Zentrifuge 100' gemäß Figur 2, bei der der Gelenkpunkt G' mit dem Kupplungspunkt K zusammenfällt.
Die Spindel 10 ist über Wälzlager, insbesondere Schrägkugelund Rollenlager, an den Lagerstellen 22, 24 innerhalb des Lagertopfes 20 gelagert. An der Unterseite des Lagertopfkragens 21 sind die Führungsstifte 30' befestigt. Diese weisen einen Kegelabschnitt 32' auf und einen Zylinderabschnitt 34', der in eine Buchse 35' eingesetzt ist. Die Buchse 35' umfasst vorzugsweise eine elastomere Schicht, die von einem inneren und einem äußeren Mantel aus Metall umgeben ist. Über die Buchse 35' wird der Führungsstift 30' in eine Bohrung 44' in dem Gestell 40' eingesetzt. Der Führungsstift 30' ist über die Buchse 35' radial steif in dem Gestell 40' gelagert, während in axialer Richtung bei einer Schrägstellung des Lagertopfes 20 eine geringfügige axiale Verschiebung des Führungsstiftes 30' innerhalb der Bohrung 44' möglich ist.
Weiterhin sind zwischen dem Gestell 40' und dem Lagertopfkragen 21 drei oder mehr Lagerelemente 50 vorgesehen, die vorzugsweise aus elastomeren Werkstoffen bestehen. Die Gewichtskräfte des rotierenden Systems werden von der Spindel 10 über den damit starr verbundenen Lagertopf 20 auf die Lagerelemente 50 übertragen und dann in das Gestell 40' eingeleitet.
In der in Fig. 3a dargestellten Ausgangsstellung ist die Längsachse 11 der Spindel 10 vertikal ausgerichtet und die Lagerelemente 50 sind gleichmäßig axial belastet. Eine Symmetrieebene 36' läuft etwa auf halber Höhe durch den Mittelpunkt der Lagerbuchsen 35'. Der Gelenkpunkt G' bzw. Kupplungspunkt K liegen auf dem Schnittpunkt der Symmetrieebene 36' mit den Längsachsen 91 bzw. 11.
In Fig. 3b ist durch die Kreiselbewegung und -kräfte des rotierenden Systems aus Trommel, Spindel 10 und Unwucht des Systems eine Schrägstellung der Längsachse 11 um einen Winkel α erfolgt, und der Lagertopf 20 ist um diesen Winkel um den Gelenkpunkt G gedreht. Auf der einen Seite ist ein Lagerelement 50 zwischen Lagertopfkragen 21 und Gestell 40' gestaucht und auf der anderen Seite eines gedehnt. Durch die in den verformten, elastomeren Lagerelementen 50 gespeicherte Federenergie wird ein rückstellendes Moment erzeugt, dass zusammen mit dem Kreiselmoment eine Aufrichtung des rotierenden Systems bewirkt.
Mit der Schrägstellung des Lagertopfes 20 wird der in Fig. 3b links angeordnete Führungsstift axial nach unten verschoben, während der rechte Führungsstift angehoben wird. Die axialen Wege der Führungsstifte 30' sind kurz, da die Führungsstifte in geringem radialen Abstand vom Gelenkpunkt G' angeordnet sind, und werden vorzugsweise durch die elastische Ausbildung der Buchse 35' ermöglicht. Durch die Führungsstifte 30' wird erreicht, dass der Lagertopf 20 radial steif gelagert ist, so dass die Lage des Gelenkpunktes G' gegenüber dem Gestell 40' weitgehend konstant ist, und dass der Lagertopf 20 andererseits gegenüber einer durch das rotierende System aufgezwungenen Schrägstellung der Spindel 10 nachgiebig ist.
Da Gelenkpunkt G' und Kupplungspunkt K bei der Ausführungsform der Zentrifuge 100' gemäß den Figuren 2, 3a und 3b zusammenfallen, wird der Versatz um den Winkel α vollständig in dem Kupplungselement 70 kompensiert, so dass die Rotorachse 91 ihre Lage unverändert beibehält.

Claims (5)

  1. Zentrifugalseparator (100;100') mit einem Zentrifugengestell (40;40'), einer rotierbaren, vertikal angeordneten Spindel (10) mit einer darauf aufgesetzten Trommel (12) und mit einem Motor (90), dessen Rotorachse (91) vertikal angeordnet ist, wobei die Spindel (10) in einem Lagertöpf (20) drehbar und um einen Gelenkpunkt (G;G') gegenüber dem Zentrifugengestell (40;40') räumlich pendelbar gelagert ist, wobei
    der Motor (90) mit seinem Gehäuse starr an dem Zentrifugengestell (40;40') befestigt ist, wobei die Rotorachse (91) des Motors (90) im Ruhezustand des Zentrifugalseparators (100;100') im wesentlichen mit der Längsachse (11) der Antriebsspindel (10) fluchtet,
    der Rotor des Motors (90) an einem Kupplungspunkt (K) über ein biegeelastisches Kupplungselement (70) mit der Spindel (10) verbunden ist, und die Spindel (10) an wenigstens zwei beabstandet voneinander angeordneten Lagerstellen (22, 24) mittels Wälzlagern in dem Lagertopf (40;40') gelagert ist und
    wobei der Lagertopf (20) über elastische Lagerelemente (50) mit dem Zentrifugengestell (40;40') verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Lagertopf (20) mit einem Lagertopfkragen (21) über wenigstens drei elastische Lagerelemente (50) auf das Zentrifugengestell (40;40') aufgesetzt ist und dass an dem Lagertopfkragen (21) wenigstens drei parallel zur Längsachse (11) angeordnete Führungsstifte (30;30') befestigt sind, die jeweils in eine kompatible Bohrung (44') im Gestell (40;40') eingreifen und die in axialer Richtung verformbar und/oder in den Bohrungen (44') axial verschiebbar angeordnet sind.
  2. Zentrifugalseparator (100,100') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkpunkt (G; G') im Bereich der Symmetrieebene der unteren Lagerstelle (24) liegt.
  3. Zentrifugalseparator (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Kupplungspunktes (K) zum Gelenkpunkt (G) dem 0,1fachen bis 0,25fachen des Abstands des Gelenkpunkts (G) zum Schwerpunkt (S) des rotierenden Systems aus Trommel (12) und Spindel (10) beträgt.
  4. Zentrifugalseparator (100') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungspunkt (K) im wesentlichen mit dem Gelenkpunkt (G') zusammenfällt.
  5. Zentrifugalseparator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstifte (30;30') jeweils über eine Buchse (35') in die Bohrung (44') eingesetzt sind.
EP02745310A 2001-05-26 2002-05-23 Zentrifugalseparator Expired - Lifetime EP1392446B1 (de)

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DE10125808A DE10125808A1 (de) 2001-05-26 2001-05-26 Zentrifugalseparator
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EP1392446A1 EP1392446A1 (de) 2004-03-03
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EP (1) EP1392446B1 (de)
JP (1) JP4149817B2 (de)
CN (1) CN1284631C (de)
AT (1) ATE281243T1 (de)
AU (1) AU2002316919B2 (de)
CA (1) CA2448257C (de)
DE (2) DE10125808A1 (de)
DK (1) DK1392446T3 (de)
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NZ (1) NZ529194A (de)
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WO (1) WO2002096566A1 (de)

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