EP2012932B1 - Separator mit direktantrieb - Google Patents

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EP2012932B1
EP2012932B1 EP07728503.9A EP07728503A EP2012932B1 EP 2012932 B1 EP2012932 B1 EP 2012932B1 EP 07728503 A EP07728503 A EP 07728503A EP 2012932 B1 EP2012932 B1 EP 2012932B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separator
drive spindle
machine frame
bearing
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP07728503.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2012932A1 (de
Inventor
Wilfried Mackel
Helga Tietz
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
GEA Mechanical Equipment GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38197639&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2012932(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by GEA Mechanical Equipment GmbH filed Critical GEA Mechanical Equipment GmbH
Publication of EP2012932A1 publication Critical patent/EP2012932A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2012932B1 publication Critical patent/EP2012932B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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
    • 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
    • B04B9/02—Electric motor drives
    • B04B9/04—Direct drive

Definitions

  • the invention relates to a separator according to the preamble of claim 1.
  • Such separators which are also suitable for industrial use, in particular also in continuous operation, are known per se from the prior art.
  • the DE 2005 001 539 U1 shows a belt drive having a separator.
  • the invention has the object to go a different way and to realize a compact and inexpensive to produce separator, in which nevertheless a separation of the engine area from the storage area or --raum is feasible.
  • stator is rigidly connected to the machine frame, the motor rotor, the drive spindle, the centrifugal drum and preferably the housing form an elastically supported on the machine frame, oscillating in operation unit and the entire storage device - for the drive spindle - is between the motor and the drum arranged.
  • stator Since the stator is supported directly on the machine frame and the motor rotor sits directly on the drive spindle, when using only a few components a particularly compact vertical design can be realized.
  • the inventive arrangement of the bearing device between the motor and the drum allows an axially short design, in which the bearing area and the engine are structurally but so separated or separable that the lubrication of the bearing device can be separated from the engine, resulting in arrangements in which the engine is arranged between a neck bearing and a foot bearing is not the case. Nevertheless, the engine can still be supported with its stator directly in the machine frame.
  • the oscillating unit is in particular designed such that the fulcrum, in particular the precession movement in the axial and radial center of the rotor or motor rotor is located or not so far deviates from the center that the motor rotor can no longer rotate freely in the machine housing. This ensures that no contact between the motor rotor and the drum can occur, especially during operation.
  • the separator drive is designed such that the relative movements between the stator and the motor rotor caused by the construction according to the invention are reduced to a minimum, so that it is possible to arrange the motor rotor in the oscillating system and the stator in / on the non-oscillating machine frame What a particularly compact and cost-effective design allows.
  • the oscillating mass of the system is kept small because only the rotor of the engine is involved.
  • the vibration tuning is preferably designed "supercritical", so that the oscillating system of drum, drive spindle and motor rotor designed with a low natural resonant frequency is stored in the ultra-jacks, the natural resonant frequency is relatively far below the usual operating speed range of the drum.
  • the advantage is that the system runs relatively stable in operation with only small deflections, since the resonance frequency is already traversed during startup at relatively low speed of the drum.
  • the motor rotor is rotatably connected directly to the drive spindle or integrally formed therewith.
  • the design extending elements such as a clutch can be omitted in this way. In addition, the manufacturing costs are further reduced.
  • Fig. 1 shows a separator 1 with a centrifugal drum 2 with a vertical axis of rotation D, which is surrounded by a hood assembly 17.
  • the centrifugal drum 2 is mounted on a drive spindle 3.
  • This is rotatably mounted in a housing 6 with a bearing arrangement, which here comprises an (upper bearing) neck bearing 4 and a (lower bearing) foot bearing 5.
  • the neck bearing 4 here two rolling bearings.
  • Other Embodiments, for example, with only one bearing as a neck bearing 4 would be conceivable (not shown here).
  • the drive region is shown below a bearing cover 32 in section. In the area of the drum and the hood, the spindle 3 is not shown
  • a supply line - here a supply pipe 18 - allows a supply of liquid into the drum, in which preferably a disc package is used and which is preferably designed for continuous operation (not shown here).
  • the housing 6 is supported by means of elastic elements, preferably by means of ultra sockets 7, on a machine frame 8.
  • several of the Ultra Bushes 7 are distributed circumferentially between a flange 9 of the housing 6 and an upper wall 10 of the machine frame 8, wherein the longitudinal axes L of the Ultra Bushes 7 are aligned at an angle to the drive spindle.
  • the angle ⁇ between the drive spindle 3 or the axis of rotation D and the ultra-jacks 7 is preferably between 30 ° and 60 °.
  • a Separatorantrieb with a (electric) motor 11 which has a motor housing with a stator 12 and a stator winding and a motor rotor 13 is used.
  • the motor 11 advantageously has no own storage here, which allows a more cost-effective design.
  • the bearing device is arranged between the motor 11 and the drum 1.
  • the motor rotor 13 is so easily and advantageously arranged flying with respect to the drive spindle 3.
  • the drive spindle 3 is directly - ie preferably without intermediate elements such as a coupling - connected to the motor rotor 13.
  • the motor housing with the stator 12, however, is rigidly and unsprung arranged on the machine frame 8 and supported on this.
  • the separator drive is designed in such a way that the center of rotation M of the oscillating system (the centrifugal drum 2 inter alia precesses during operation) lies in the axial and radial center of the motor rotor 13.
  • the pivot point M and the center point - as in Fig. 1 shown - exactly match.
  • the position of the pivot point M of the oscillating system or the oscillating unit is defined by the Ultra Bushes 7 and their arrangement.
  • each perpendicular S intersect through the middle of the longitudinal axes L of the Ultra Bushes 7 each exactly in the fulcrum M.
  • the separator drive is designed such that the relative movements occurring between the stator 12 and the motor rotor 13 during operation are reduced to a minimum.
  • a fan 14 is arranged, which sucks air from below through a frame opening 15 in the machine frame, this promotes through the engine 11 and blows off at a further opening 16 of the machine frame 8.
  • stator 12 is sealed to the machine frame 8 down and the supply or frame opening 15 is positioned directly under the drive spindle 3.
  • Such a pump-like construction is realized in a simple manner with the help of the fan 14.
  • the fan wheel could also be powered by its own (small) drive, so that a "forced cooling fan", i. an independent, decoupled from the drive spindle ventilation would be realized.
  • the advantage of this embodiment is a ventilation regardless of the speed of the motor rotor, so that a uniform cooling would be ensured.
  • a cooling device can be installed with water, as it is known from water-cooled engines.
  • the machine frame can then be carried out correspondingly tight.
  • Fig. 2 shows a construction in which a partition wall 19 in the machine frame 8, the axial portion in which the motor 11 is received, from the axial portion which receives the bearing means with the neck bearing 4 and the cancelledlager 5 separates.
  • the partition wall 19 is brought close to the drive spindle, but does not rotate with this.
  • the rack opening 15 for sucking air through the motor 11 and the rack opening 16 for discharging this air are both disposed in the lower axial portion of the machine frame below the partition wall.
  • the machine frame 8 may be formed closed except for the frame openings 15 and 16 in this lower portion.
  • FIG. 3 Another construction shows Fig. 3 whose nature is the representation of the Fig. 1 and 2 corresponds and may be configured with respect to the elements not shown here as the separators shown in these figures.
  • the bearing device for the drive spindle 3 is after Fig. 1 completely arranged above the motor 11.
  • a cup-shaped sleeve 21 which is rotatably connected to the drive spindle 3.
  • the sleeve 21 has an upper, inside hollow sleeve portion 22 and a lower disc portion 23 which is connected to the drive spindle and the drive spindle 3 passes through downwards.
  • the bearing housing 6 has an upper flange 24 and a lower sleeve-like housing portion 25, which passes through an upper opening in the machine frame 8 and engages with its lower end in the upwardly open sleeve 21.
  • the motor is located below the sleeve 21 (not visible here).
  • an inwardly projecting, circumferential collar 26 is formed at its upper end.
  • the inner peripheral edge of the sleeve portion 22, the lower disc portion 23 and the drive spindle 3 forms a ring-like lubricant chamber 28 for receiving a film of lubricant.
  • this lubricant space 28 projects a radially from the lower sleeve-like portion of the bearing housing 6 outwardly into the lubricant annulus 28 extending, tubular projection or projection 29 in the manner of a pump or similar to a non-co-rotating peeling disc in a discharge channel 30th for the lubricant passes, which initially extends radially inwardly and then in the bearing housing 6 upwards and exits outwardly therefrom.
  • skiving plate-like projection 29 By means of the skiving plate-like projection 29 with the downstream discharge channel 30, it is possible during rotations of the drum or spindle 3 to pump off lubricant under pressure from the lubricant space 28 and to return it to the storage facility, for example via a line 31 connected downstream of the non-rotating bearing housing. without the mist or splashes arise.
  • line 31 units of various types can be turned on, such as a filter 20 and / or a cooler. Due to the pump-like effect can be beneficial to a separate or external pump can be omitted as an aggregate.
  • such can be provided, for example in order to convey the oil for lubrication in rolling bearings of the bearing device (not shown here).
  • Fig. 3 can also be dispensed with the intermediate wall 19, since the sleeve 21 itself completes the lubricant area for storage.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige auch für einen industriellen Einsatz geeignete Separatoren, insbesondere auch im kontinuierlichen Betrieb, sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt.
  • Unter den bekannten Systemen gibt es Konstruktionen, bei denen die Trommel, die Antriebsspindel und der elektrische Antriebsmotor starr zu einer baulichen Einheit verbunden sind, welche dann als Ganzes elastisch an einem Maschinengestell abgestützt ist. Beispiele eines derartigen Standes der Technik offenbaren die FR 1.287.551 , die DAS 1 057 979 und die DE 43 14 440 C1 . Nachteilig ist, dass derartige Anordnungen relativ groß bauen und große Massen schwingungstechnisch bewegt werden müssen.
  • Die DE 2005 001 539 U1 zeigt einen ein Umschlingungsgetriebe aufweisen Separator.
  • Zum technologisch weiter abliegenden Hintergrund werden noch die die CH 329 841 , die CH 107 681 , die US 20 40 351 und die WO 99/42 221 A1 genannt.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, einen anderen Weg zu gehen und einen kompakt bauenden und kostengünstig herstellbaren Separator zu realisieren, bei dem dennoch eine Trennung des Motorbereichs vom Lagerbereich bzw. --raum realisierbar ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Danach ist der Stator starr mit dem Maschinengestell verbunden, der Motorläufer, die Antriebsspindel, die Schleudertrommel und vorzugsweise das Gehäuse bilden eine elastisch an dem Maschinengestell abgestützte, im Betrieb schwingende Einheit und die gesamte Lagereinrichtung - für die Antriebsspindel - ist zwischen dem Motor und der Trommel angeordnet.
  • Da der Stator direkt am Maschinengestell abgestützt ist und der Motorläufer direkt auf der Antriebsspindel sitzt, ist bei einem Einsatz nur weniger Bauelemente eine besonders kompakte vertikale Bauform realisierbar.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung der Lagereinrichtung zwischen dem Motor und der Trommel ermöglicht eine axial kurze Bauform, bei welcher der Lagerbereich und der Motor konstruktiv aber so voneinander getrennt sind bzw. trennbar sind, dass die Schmierung der Lagereinrichtung von dem Motor getrennt werden kann, was bei Anordnungen, bei welchen der Motor zwischen einem Halslager und einem Fußlager angeordnet ist, nicht der Fall ist. Dennoch kann der Motor noch mit seinem Stator direkt im Maschinengestell abgestützt werden.
  • Aus der DE 596 402 A der DE 545 120 A und der GB 368 247 ist zwar an sich die Maßnahme bekannt, das der Stator direkt am Maschinengestell abgestützt ist und der Motorläufer direkt auf der Antriebsspindel sitzt. Da die Lager hier aber axial im Bereich des Motors angeordnet sind oder da sich axial beidseits des Motors Lager befinden, kann der Bereich des Motors von den Lagern nicht getrennt werden. Diesen Vorteil bringt erst die erfindungsgemäße Konstruktion mit sich.
  • Die schwingende Einheit ist insbesondere derart ausgelegt, dass der Drehpunkt insbesondere der Präzessionsbewegung im axialen und radialen Mittelpunkt des Rotors bzw. Motorläufers liegt bzw. nicht derart weit vom Mittelpunkt abweicht, dass sich der Motorläufer nicht mehr frei im Maschinengehäuse drehen kann. Derart wird sichergestellt, dass insbesondere im Betrieb kein Kontakt zwischen dem Motorläufer und der Trommel auftreten kann.
  • Durch diese Maßnahme ist der Separatorantrieb derart ausgelegt, dass die durch die erfindungsgemäße Konstruktion bedingten Relativbewegungen zwischen dem Stator und dem Motorläufer auf ein Minimum reduziert werden, so dass es möglich wird, den Motorläufer im schwingenden System und den Stator im/am nicht schwingenden Maschinengestell anzuordnen, was eine besonders kompakte und kostengünstige Bauform ermöglicht. Darüber hinaus wird die schwingende Masse des Systems klein gehalten, da nur der Läufer des Motors daran beteiligt ist.
  • Die schwingungstechnische Abstimmung wird vorzugsweise "überkritisch" ausgelegt, so dass das schwingende System aus Trommel, Antriebsspindel und Motorläufer mit einer niedrigen Eigenresonanzfrequenz ausgelegt in den Ultrabuchsen gelagert ist, wobei die Eigenresonanzfrequenz relativ weit unterhalb des üblichen Betriebsdrehzahlbereiches der Trommel liegt. Der Vorteil liegt darin, dass das System im Betrieb relativ stabil mit nur kleinen Auslenkungen läuft, da die Resonanzfrequenz bereits beim Anlauf bei relativ niedriger Drehzahl der Trommel durchfahren wird.
  • Besonders bevorzugt ist der Motorläufer direkt mit der Antriebsspindel drehfest verbunden oder mit dieser einstückig ausgebildet. Die Bauform verlängernde Elemente wie eine Kupplung können derart entfallen. Zudem werden auch die Herstellkosten weiter verringert.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Schnittansicht eines ersten schematisiert dargestellten erfindungsgemäßen Separators;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht eines zweiten schematisiert dargestellten erfindungsgemäßen Separators; und
    Fig. 3
    eine Schnittansicht eines Ausschnittes eines dritten schematisiert dargestellten erfindungsgemäßen Separators.
  • Fig. 1 zeigt einen Separator 1 mit einer Schleudertrommel 2 mit vertikaler Drehachse D, die von einer Haubenanordnung 17 umgeben ist. Die Schleudertrommel 2 ist auf eine Antriebsspindel 3 aufgesetzt. Diese ist mit einer Lageranordnung, die hier ein (oberes Lager) Halslager 4 und ein (unteres Lager) Fußlager 5 umfasst, drehbar in einem Gehäuse 6 gelagert. Beispielhaft weist das Halslager 4 hier zwei Wälzlager auf. Andere Ausgestaltungen beispielsweise mit nur einem Wälzlager als Halslager 4 wären denkbar (hier nicht dargestellt).
  • Der Antriebsbereich ist unterhalb einer Lagerabdeckung 32 im Schnitt dargestellt. Im Bereich der Trommel und der Haube ist die Spindel 3 nicht dargestellt
  • Eine Zuleitung - hier ein Zuleitungsrohr 18 - ermöglicht eine Zuleitung von Flüssigkeit in die Trommel, in die vorzugsweise ein Tellerpaket eingesetzt ist und die vorzugsweise für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt ist (hier nicht dargestellt).
  • Das Gehäuse 6 ist mittels elastischen Elementen, vorzugsweise mittels Ultrabuchsen 7, an einem Maschinengestell 8 abgestützt. Hier sind mehrere der Ultrabuchsen 7 umfangsverteilt zwischen einem Flansch 9 des Gehäuses 6 und einer oberen Wandung 10 des Maschinengestells 8 verteilt, wobei die Längsachsen L der Ultrabuchsen 7 winklig zur Antriebspindel ausgerichtet sind. Der Winkel α zwischen der Antriebsspindel 3 bzw. der Drehachse D und den Ultrabuchsen 7 liegt vorzugsweise zwischen 30° und 60°.
  • Zum Antrieb dient ein Separatorantrieb mit einem (Elektro-)Motor 11, der ein Motorgehäuse mit einem Stator 12 bzw. einer Ständerwicklung und einen Motorläufer 13 aufweist. Der Motor 11 weist hier vorteilhaft keine eigene Lagerung auf, was eine kostengünstigere Konstruktion ermöglicht. Die Lagereinrichtung ist zwischen dem Motor 11 und der Trommel 1 angeordnet. Der Motorläufer 13 ist derart einfach und vorteilhaft fliegend in Bezug auf die Antriebsspindel 3 angeordnet. Auf separate Lager an dem Motor zur Realisierung einer starren Positionierung des Motorläufers 13 im Bezug auf den Stator 12 des Motors, die sonst bei Motoren für Separatoren vorgesehen sind, kann derart überraschend verzichtet werden.
  • Die Antriebsspindel 3 ist direkt - d.h. vorzugsweise ohne zwischengeschaltete Elemente wie eine Kupplung - mit dem Motorläufer 13 verbunden. Das Motorgehäuse mit dem Stator 12 ist dagegen starr und ungefedert an dem Maschinengestell 8 angeordnet bzw. an diesem abgestützt.
  • Derart bilden die Schleudertrommel 1 mit der Antriebsspindel 3, der Motorläufer 13 und das Gehäuse 6 eine schwingende Einheit, die elastisch an dem Maschinengestell 8 abgestützt ist, zu der aber nicht der Stator 12 gehört, so dass zwischen dem Motorläufer 13 und dem Stator 12 Relativbewegungen auftreten.
  • Der Separatorantrieb ist derart ausgelegt, dass der Drehpunkt M des schwingenden Systems (die Schleudertrommel 2 führt u.a. im Betrieb eine Präzessionsbewegung durch) im axialen und radialen Mittelpunkt des Motorläufers 13 liegt. Idealerweise stimmen der Drehpunkt M und der Mittelpunkt - wie in Fig. 1 dargestellt - exakt überein. Es ist aber denkbar, dass sie geringfügig voneinander abweichen, solange gewährleistet bleibt, dass sich der Motorläufer 13, welche die Schwingung der Antriebsspindel 3 mit vollzieht, noch frei im Stator 12 drehen kann, ohne diesen zu berühren.
  • Die Lage des Drehpunktes M des schwingenden Systems bzw. der schwingenden Einheit wird durch die Ultrabuchsen 7 und deren Anordnung definiert. Hier schneiden sich jeweils Senkrechte S durch die Mitte der Längsachsen L der Ultrabuchsen 7 jeweils genau im Drehpunkt M.
  • Durch diese Maßnahme ist der Separatorantrieb derart ausgelegt, dass die im Betrieb auftretenden Relativbewegungen zwischen dem Stator 12 und dem Motorläufer 13 auf ein Minimum reduziert werden.
  • Am unteren Ende der Antriebsspindel ist ein Lüfterrad 14 angeordnet, das hier von unten durch eine Gestellöffnung 15 im Maschinengestell Luft ansaugt, diese durch den Motor 11 fördert und an einer weiteren Öffnung 16 des Maschinengestells 8 abbläst.
  • Zum Erzeugen einer genügenden Druckdifferenz ist der Stator 12 zum Maschinengestell 8 hin nach unten abgedichtet ausgebildet und die Zuführung bzw. Gestellöffnung 15 ist direkt unter der Antriebsspindel 3 positioniert. Derart wird mit Hilfe des Lüfterrades 14 auf einfache Weise eine pumpenähnliche Konstruktion realisiert.
  • Das Lüfterrad könnte auch mit einem eigenen (kleinen) Antrieb angetrieben werden, so dass ein "Fremdlüfter", d.h. eine unabhängige, von der Antriebsspindel entkoppelte Belüftung realisiert würde. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht in einer Belüftung unabhängig von der Drehzahl des Motorläufers, so dass eine gleichmäßige Kühlung sichergestellt würde.
  • Falls ein Luftstrom unerwünscht ist, kann auch eine Kühleinrichtung mit Wasser installiert werden, wie sie an sich von wassergekühlten Motoren bekannt ist. Das Maschinengestell kann dann entsprechend dicht ausgeführt werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Konstruktion, bei welcher eine Trennwand 19 im Maschinengestell 8 den axialen Abschnitt, in welchem der Motor 11 aufgenommen ist, von dem axialen Abschnitt, welcher die Lagereinrichtung mit dem Halslager 4 und dem Fußlager 5 aufnimmt, trennt. Die Trennwand 19 ist bis dicht an die Antriebsspindel herangeführt, dreht sich aber nicht mit dieser mit. Die Gestellöffnung 15 zum Ansaugen von Luft durch den Motor 11 und die Gestellöffnung 16 zum Abgeben dieser Luft sind beide in dem unteren axialen Abschnitt des Maschinengestells unterhalb der Trennwand angeordnet. Das Maschinengestell 8 kann bis auf die Gestellöffnungen 15 und 16 in diesem unteren Abschnitt geschlossen ausgebildet sein.
  • Die Schmierung der Lagereinrichtungen wird dagegen in dem Bereich oberhalb der Trennwand untergebracht (hier nicht dargestellt).
  • Eine weitere Konstruktion zeigt Fig. 3, deren Art der Darstellung der Fig. 1 und 2 entspricht und die in Hinsicht auf die hier nicht dargestellten Elemente wie die in diesen Abbildungen dargestellten Separatoren ausgestaltet sein kann.
  • Die Lagereinrichtung für die Antriebsspindel 3 ist nach Fig. 1 vollständig oberhalb des Motors 11 angeordnet.
  • Nach Fig. 3 ist auf die Antriebsspindel 3 eine topfartige Hülse 21 aufgebracht, welche mit der Antriebsspindel 3 drehfest verbunden ist. Dabei weist die Hülse 21 einen oberen, innen hohlen Hülsenabschnitt 22 auf und einen unteren Scheibenabschnitt 23, der mit der Antriebsspindel verbunden ist und den die Antriebsspindel 3 nach unten hin durchsetzt.
  • Das Lagergehäuse 6 weist einen oberen Flansch 24 auf und einen unteren hülsenartigen Gehäuseabschnitt 25 auf, der eine obere Öffnung im Maschinengestell 8 durchgreift und der mit seinem unteren Ende in die nach oben offene Hülse 21 eingreift. Der Motor ist unterhalb der Hülse 21 angeordnet (hier nicht zu erkennen).
  • Infolge der Rotation der Spindel sammelt sich Öl zur Schmierung der Lager 4, 5 der Lagereinrichtung im Betrieb am Innenmantel des Hülsenabschnitts 22 der Hülse 21.
  • Am Hülsenabschnitt 22 ist an dessen oberen Ende ein nach innen vorragender, umlaufender Kragen 26 ausgebildet. Damit bildet sich zwischen dem inneren oberen Kragen 26, dem inneren Umfangsrand des Hülsenabschnitts 22, dem unteren Scheibenabschnitt 23 und der Antriebsspindel 3 ein ringartiger Schmiermittelraum 28 zur Aufnahme eines Filmes aus Schmiermittel aus.
  • In diesen Schmiermittelraum 28 ragt ein sich radial vom unteren hülsenartigen Abschnitt des Lagergehäuses 6 nach außen in den Schmiermittel-Ringraum 28 erstreckender, rohrartiger Ansatz bzw. Vorsprung 29 hinein, der nach Art einer Pumpe bzw. ähnlich zu einer nicht mitrotierenden Schälscheibe in einen Ableitungskanal 30 für das Schmiermittel übergeht, welcher sich zunächst radial nach innen und dann in dem Lagergehäuse 6 nach oben erstreckt und aus diesem nach außen austritt.
  • Mittels des schälscheibenartigen Ansatzes 29 mit dem nachgeordneten Ableitungskanal 30 ist es bei Drehungen der Trommel bzw. der Spindel 3 möglich, pumpenartig Schmiermittel unter Druck aus dem Schmiermittelraum 28 abzuleiten und dieses z.B. über eine dem nicht rotierenden Lagergehäuse nachgeschaltete Leitung 31 wieder in die Lagereinrichtung zurückzuleiten, ohne das Nebel oder Spritzer entstehen. In die Leitung 31 können Aggregate verschiedenster Art eingeschaltet werden, so ein Filter 20 und/oder ein Kühler. Durch die pumpenartige Wirkung kann vorteilhaft auf eine separate oder externe Pumpe als Aggregat verzichtet werden. Optional kann eine solche aber vorgesehen sein, z.B. um das Öl zur Schmierung in Wälzlager der Lagereinrichtung zu fördern (hier nicht dargestellt).
  • Nach Fig. 3 kann auf die Zwischenwand 19 auch verzichtet werden, da die Hülse 21 selbst den Schmiermittelbereich für die Lagerung abschließt. Bezugszeichen
    Separator 1
    Schleudertrommel 2
    Antriebsspindel 3
    Halslager 4
    Fußlager 5
    Gehäuse 6
    Ultrabuchsen 7
    Maschinengestell 8
    Flansch 9
    Wandung 10
    Motor 11
    Stator 12
    Motorläufer 13
    Lüfterrad 14
    Gestellöffnung 15
    Öffnung 16
    Haubenanordnung 17
    Zuleitung 18
    Trennwand 19
    Filter 20
    Hülse 21
    Hülsenabschnitt 22
    Scheibenabschnitt 23
    Flansch 24
    Gehäuseabschnitt 25
    Kragen 26
    Kragen 27
    Schmiermittelraum 28
    Vorsprung 29
    Ableitungskanal 30
    Leitung 31
    Längsachsen L
    Drehachse D
    Drehpunkt M
    Winkel α

Claims (23)

  1. Separator (1), der folgendes aufweist:
    a. eine Schleudertrommel (2) mit vertikaler Drehachse (D) und einer Zulaufleitung für ein zu verarbeitendes Schleudergut,
    b. eine Antriebsspindel (3) für die Schleudertrommel, die mittels einer Lageranordnung drehbar in einem Gehäuse (6) gelagert ist, welches elastisch an einem Maschinengestell (8) abgestützt ist,
    c. eine Antriebsvorrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor (11), der einen Stator (12) und einen Motorläufer (13) aufweist, welcher mit der Antriebsspindel (3) fluchtet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    d. der Stator (12) starr mit dem Maschinengestell (8) verbunden ist,
    e. der Motorläufer (13), die Antriebsspindel (3), die Schleudertrommel (2) und vorzugsweise das Gehäuse (6) eine elastisch an dem Maschinengestell (8) abgestützte, im Betrieb schwingende Einheit bilden, und
    f. die Lagereinrichtung zwischen dem Motor (11) und der Schleudertrommel (2) angeordnet ist.
  2. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Separatorantrieb derart ausgelegt ist, dass der Drehpunkt (M) der schwingenden Einheit im axialen und radialen Mittelpunkt (M) des Motorläufers liegt.
  3. Separator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorläufer (13) direkt mit der Antriebsspindel (3) drehfest verbunden oder mit dieser einstückig ausgebildet ist.
  4. Separator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (M) und der Mittelpunkt (M) soweit voneinander abweichen, dass sich der Motorläufer (13), welcher die Schwingung der Antriebsspindel (3) mit vollzieht, noch frei im Stator (12) drehen kann, ohne diesen zu berühren.
  5. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Abstützung am Maschinengestell (8) mittels Ultrabuchsen (7) realisiert ist, die eine Längsachse (L) aufweisen, welche winklig zur Drehachse (D) bzw. zur Antriebsspindel (3) ausgerichtet ist.
  6. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultrabuchsen (7) in einem Winkel (α) von 30 bis 60° zur Drehachse ausgerichtet sind.
  7. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich Senkrechte (S) durch die Mitte der Längsachsen (L) der Ultrabuchsen (7) im Mittelpunkt (M) des Motorläufers (13) schneiden.
  8. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung ein Halslager (4) und ein Fußlager (5) umfasst.
  9. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Antriebsspindel ein Lüfterrad (14) angeordnet ist.
  10. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (14) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass mit ihm Luft aus der Umgebung des Maschinengestells von unten durch eine Gestellöffnung (15) im Maschinengestell Luft saugbar ist.
  11. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell eine weitere Gestellöffnung (16) für abströmende Luft aufweist.
  12. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator zum Maschinengestell (8) hin nach unten abgedichtet ausgebildet ist und dass die Gestellöffnung (15) direkt unter der Antriebsspindel positioniert ist.
  13. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (11) keine eigene Lagerung aufweist.
  14. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorläufer (13) fliegend im Bezug auf die Antriebsspindel angeordnet ist.
  15. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (19) im Maschinengestell (8) den axialen Abschnitt, in welchem der Motor (11) aufgenommen ist, von dem axialen Abschnitt, welcher die Lagereinrichtung aufnimmt, trennt.
  16. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellöffnung (15) zum Ansaugen von Luft durch den Motor (11) und die Gestellöffnung (16) zum Ableiten von Luft beide in dem unteren axialen Abschnitt des Maschinengestells (8) unterhalb der Trennwand (19) angeordnet sind.
  17. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (8) in dem unteren Abschnitt unterhalb der Trennwand (19) bis auf die Gestellöffnungen (15 und 16) geschlossen ausgebildet ist.
  18. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierung der Lagereinrichtungen in dem Bereich oberhalb der Trennwand (19) realisiert ist.
  19. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Antriebsspindel (3) eine topfartige Hülse (21) aufgebracht ist, welche mit der Antriebsspindel (3) drehfest verbunden ist und den die Antriebsspindel (3) nach unten hin durchsetzt.
  20. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) einen oberen, innen hohlen Hülsenabschnitt (22) aufweist und einen unteren Scheibenabschnitt (23), der mit der Antriebsspindel verbunden ist, wobei das Lagergehäuse (6) einen unteren hülsenartigen Gehäuseabschnitt (25) aufweist, der in die Hülse (21) eingreift.
  21. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Hülsenabschnitts (22) ein nach innen vorragender, umlaufender Kragen (26) ausgebildet ist.
  22. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) einen Schmiermittelraum (28) umgrenzt.
  23. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schmiermittelraum (28) ein sich radial vom unteren hülsenartigen Abschnitt des Lagergehäuses (6) nach außen in den Schmiermittelraum (28) erstreckender, rohrartiger Ansatz bzw. Vorsprung (29) hinein erstreckt, der nach Art einer Pumpe bzw. ähnlich zu einer nicht mitrotierenden Schälscheibe in einen Ableitungskanal (30) für das Schmiermittel übergeht.
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