ITBZ940027A1

ITBZ940027A1 - Separatore centrifugo con avviamento pesante.

Info

Publication number: ITBZ940027A1
Application number: IT94BZ000027A
Authority: IT
Inventors: Relf Hoeroldt; Leo Stickel
Original assignee: Kyffhaeuser Maschf Artern Gmbh
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-11-02
Also published as: CN1098336A; IT1278316B1; SE9401443L; CN1112973C; GB9408612D0; DE4314440C1; GB2277700B; SE9401443D0; GB2277700A; SE507107C2; ITBZ940027A0; DK45794A

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione si riferisce ad un separatore centrifugo con avviamento pesante e con un corpo fisso avente organi deviatori collegati in modo fisso e un tamburo ruotante nel corpo e collegato in modo fisso con un mandrino verticale di azionamento, che viene azionato direttamente da un motore con un comando per avviamenti pesanti ed è supportato in un sistema di supporto che accoglie le forze radialmente e assialmente agenti di un sistema rotante costituito dal mandrino dì azionamento, dal tamburo e dal rotore del motore.

E' noto (come fra l'altro mostrato nella figura della pubblicazione tedesca DE:-OS SO 62 131), azionare separatori centrifughi con avviamento pesante, i quali sono conformati con un corpo fisso e con organi deviatori collegati in modo fisso con questo e con un tamburo che ruota nel corpo ed è collegato in modo fisso con un mandrino verticale di azìonamento con un motcre orizzontalmente disposto, la cui potenza di azionamento viene trasmessa al mandrino verticale di azionamento del tamburo tramite un giunto e una trasmissione.

Ε' anche noto (come mostrato fra l'altro nella figura I del brevetto tedesco DE--PS 31 25 S32 C2) azionare questi separatori centrifughi per mezzo di un motore disposto verticale, la cui potenza di azionamento viene trasmessa al mandrino verticale di azionamento del separatore centrifugo tramite una trasmissione a cinghia,

In entrambe le varianti il mandrino di azionamento del tamburo è supportato, rispetto al corpo per la centrifuga, in modo oscillante e girevole in sistemi di supporto che sono adatti ad assorbire le forze assialmente e radialmente agenti dei tamburi rotanti.. Queste note varianti di azionamento per separatori centrifughi con azionamento pesanti sono molto costose nella fabbricazione a seguito della trasmissione della potenza di azionamento del motore al mandrino di azionamento del tamburo e richiedono regolari prestazioni di manutenzione di servizi degli elementi trasmettenti la potenza di azionamento, come fra l'altro il giunto, la trasmissione o rispettivamente nell'altro caso la trasmissione a cinghia.

A seguito dell'avviamento pesante di questo tipo di separatori centrifughi esiste in questo tipo di azionamento la necessità che i motori impiegati debbano essere realizzati per valori sopra la vera e propria potenza di esercizio necessaria per il separatore centrifugo, per assicurare senza disturbi l'avviamento del separatore centrifugo e per compensare rapidamente la caduta dei numeri dei giri del tamburo a seguito dell'operazione di apertura per breve tempo del tamburo, allo scopo dell'espuisione del fango, nel caso separatori centrifughi ad apertura automatica. Un sovradimensionamento del motore influisce parimenti negativamente sui costi del separatore centrifugo stesso e sui costi di esercizio.

Per centrifughe piccole e con piccola massa del tamburo, come per esempio centrifughe per laboratori e centrifughe per latte, in cui non é necessario alcun avviamento pesante, è noto montare il tamburo direttamente sul motore di azionamento o collegare il mandrino di azionamento del tamburo ad accopiamento di forca con l'albero di azionamento del motore.

Una piccola centrifuga di questo tipo è nota dal brevetto svizzero CH 253 463, in cui il motore è collegato con il corpo della centrifuga per mezzo di elementi elastici, per esempio in gomma, in modo capace di oscillare, per non trasmettere al corpo vibrazioni verificantisi che vengono provocate fra l'altro da una disequilibratura residua del tamburo. Il supporto dell'albero di motore, il quale viene realizzato contemporaneamente come mandrino di azionamento del tamburo, è supportato nel corpo del motore, con infrapposizione di un anello in gomma, elasticamente rispetto al corpo del motore. Questa disposizione elastica del supporto dell'albero motore e la sospensione elastica del motore in questo tipo di centrifughe è sufficiente a compensare le deviazioni verificantisi del tamburo, le quali risultano fra l'altro dal movimento di precessione e da una possibile disequilibratura residua del tamburo. Questo è però possibile soltanto perché da un lato il baricentro della massa del sistema globale, costituito dai tamburo con la sua massa relativamente piccola e dal relativamente grande motore con il suo albero di motore, il quale è contemporaneamente conformato come mandrino di azionamento, può tessere disposto al di sotto del punto accogliente il tamburo sul mandrino di azionamento, in questo caso l'albero motore, e dall'altro lato perché il tamburo può essere collocato, a causa del suo proprio baricentro disposto in basso, liberamente sul mandrino di azionamento, per cui non è necessaria alcuna rigida associazione ad accoppiamento geometrico del punto di sospensione rispetto al baricentro, in modo che tutti i movimenti del tamburo e del suo baricentro delle masse non hanno alcuna influenza sul mandrino di azionamento e sul supporto di esso.

Ulteriori centrifughe secondo il sopradescritto tipo sono state rese note anche dai brevetti LJS-PS E 587 '-ilS, US-PS 2 265 053 e FR-PS 1 287 551, le quali nella loro struttura sostanziale, specificamente nella disposizione elastica del motore'e dei supporto elastico del mandrino di azionamento del tamburo sono analoghe al brevetto svizzero CH-PS S53 463. In queste però le forze assiali verificantisi, come rappresentato dal brevetto svizzero CH-PS E53 463., non vengono assorbite dal supporto del motore, ma da un punto di sostegno che é disposto nel corpo al di sotto del motore, in cui è elasticamente accolto il sistema globale costituito dal tamburo, dal mandrino di azionamento e dal motore.

Le esecuzioni del supporto del mandrino di azionamento e la disposizione del motore nel corpo della centrifuga rispetto al sistema rotante e al corpo della centrifuga a seguito di un mandrino di azionamento del tamburo direttamente azionato, rese note per centrifughe piccole, non sono attuabili, a causa della differente sollecitazione radiale e assiale di un separatore centrifugo con avviamento pesante, in cui il tamburo comporta un multiplo della massa rispetto al motore di azionamento e in cui il mandrino di azionamento è collegato in modo fisso ad accoppiamento geometrico con il tamburo, per esempio per mezzo di un dado. Da un lato nel caso di separatóri centrifughi con una massa grande del tamburo e un peso relativamente piccolo del motore si trova molto in alto il baricentro della massa del sistema rotante.

Dall'altro lato a seguito della conformazione strutturale del tamburo completo il suo fissaggio con il tamburo di azionamento si trova al di sotto o vicino al baricentro della massa del tamburo, cosicché deve avvenire un collegamento assiale fisso ad accoppiamento geometrico fra tamburo e mandrino di azionamento.

Questo collegamento assialmente fisso, per esempio per mezzo di un dado, porta al fatto che tutte le deviazioni provocate dal tamburo, per esempio da una disequilibratura residua, da un deposito irregolare di fango nel tamburo, dal movimento di precessione del tamburo, vengono trasmessi direttamente tramite il mandrino di azionamento e per effetto di ciò al suo supporto.

Questo significa che una adozione della conformazione dell'azionamento diretto di centrifughe piccole per separatori centrifughi con grande massa dei tamburo non garantisce alcuna sufficiente stabilità del sistema rotante, per cui viene sostanzialmente aumentata la suscettibilità ai disturbi causati da una sovrasollecitazione del supporto dei mandrino di azionamento e dell'intero sistema rotante e non può essere escluso un pericolo per il separatore centrifugo per via di una sovrasollecitazione durante il funzionamento.

Nella pubblicazione tedesca DE--OS 37 1U 627 è descritta un separatore centrifugo, in cui il mandrino di azionamento di un tamburo con grandi masse di tamburo viene azionato direttamente con un motore comandato a frequenza

Questo azionamento garantisce un dolce e uniforme azionamento pesante del tamburo senza che il motore debba essere previsto più gravide di quanto sia necessario per il funzionamento secondo la destinazione del separatore centrifugo. Il supporto del sistema rotante, rappresentato nel disegno è descritto nell'esempio di realizzazione, presenta però anche gli svantaggi che sono staiti già illustrati nel precedente capoverso, di modo che questa descritta soluzione non é stata finora impiegata nella maniera che il mandrino di azionamento di un tamburo con grande massa di tamburo viene azionato senza trasmissione.

Lo scopo dell'invenzione è quello di conformare in modo tale un separatore centrifugo del sopraddetto tipo con un mandrino di azionamento azionato direttamente dal motore di azionamento, che è esclusa una sovrasollecitazione del sisteria di supporto del mandrino di azionamento, che le deviazioni verificantisi del tamburo non vengono trasmesse direttamente tramite il mandrino di azionamento al suo supporto e che venga realizzato un sistema rotante stabilmente in un corpo..

Questo scopo viene raggiunto dalla caratteristica caratterizzante della rivendicazione 1.

Conformazioni vantaggiose dell'oggetto dell'invenzione 1 sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 6. Il sistema rotante del separatore centrifugo, costituito dal tamburo, dal mandrino di azionamento e dal rotore del motore, è conformato in modo anelastico nel sistema di supporto e forma con lo statore del motore e con un ponte di supporto, che è disposto fra lo statore del motore e il tamburo ed è rigidamente collegato con lo statore del motore, una unità costruttiva e vibrotecnica, la quale è assialmente e radialmente collegata, in modo elastico e tenendo conto del baricentro delie masse, con il corpo del separatore centrifugo tramite il ponte di supporto. In questo caso è vantaggioso che gli elementi elastici, i quali assorbono le forze radiali ed assiali fra il corpo del separatore centrifugo e il ponte di supporto, siano disposti in modo tale tangenzialmente sul cerchio attorno al baricentro delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica, che una delle linee di azione delle forze di richiamo si estende attraverso il baricentro delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica.

Ss si cerca di desollecitare gli elementi elastici fra il ponte di supporto e il fissaggio nel corpo del separatore centrifugo dalle forze assialmente agenti dell'unità costruttiva vibrotecnica, secondo l'invenzione viene proposto di conformare nella sua estensione verticale il ponte di supporto fino al di sotto del motore e fissarlo in un punto di piede anelastico e angolarmente mobile del corpo. Questa esecuzione è da raccomandare in particolare in presenza di tamburi molto grandi.

A causa di condizioni funzionali si raccomanda che gli elementi elastici tra il ponte di supporto e il corpo del separatore centrifugo siano applicati spazialmente in un piano del ponte di supporto.

Per mezzo delle conformazioni secondo l'invenzione viene realizzato un tamburo stabilmente rotante in un separatore centrifugo con avviamento a carico pesante e mandrina di azionamento direttamente azionato dal tamburo. Le sollecitazioni che potrebbero essere provocate a seguito della deviazione del tamburo, della disequilibratura residua, del movimento di precessione non vengono trasmesse, nonostante il fissaggio ad accoppiamento geometrico del tamburo sul mandrino di azionamento al sistema di supporto del sistema rotante, ma vengono soltanto fatte attraversare attraverso il sistema di supporto e assorbite dagli elementi elastici e compensate dalla posizione rispetto al baricentro delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica e dal tipo degli elementi.

I costi di produzione vengono sostanzialmente abbassati a causa della mancanza degli elementi trasmittenti la potenza di azionamento, come la trasmissione e il giunto o rispettivamente la trasmissione a cinghia, e il motore può essere realizzato esclusivamente in conformità al suo scopo di destinazione.

Contemporaneamente un separatore centrifugo così realizzato è sostanzialmente esente da assistenza e non è suscettibile a disturbi.

Qui di seguito l'invenzione sarà ulteriormente illustrata con riferimento ai disegni allegati, in cui mostrano, la figura 1 una sezione verticale attraverso il corpo di un separatore centrifugo secondo l'invenzione schematicamente rappresentato

la figura 2 una sezione verticale attraverso il corpo di un separatore centrifugo secondo l'invenzione con punto di piede, schematicamente rappresentato la figura 3 una vista del sistema rotante secondo l'invenzione, e

la figura 4 una vista del sistema costruttivo vibrotecnico secondo l'invenzione Il separatore centrifugo, schematicamente, mostrato nella figura 1, è sostanzialmente costituito dal corpo 1, da un motore comandato a frequenza, con il suo rotore 2. dallo statore 14 e da un albero prolungato del motore, il quale albero è conformato contemporaneamente come mandrino di azionamento 4, dal tamburo 1 e da un ponte di supporto 5 che è disposto fra il tamburo 1 e lo statore 14 del motore e sul cui perimetro sono disposti elementi elastici 9 che sono elasticamente collegati con una mensola IO rigidamente disposta nel corpo 1.

Il mandrino di azionamento 1, il quale in questo casso specifico è l'albero prolungato del motore, é supportato nel corpo del motore in un sistema di supporto specificamente conformato, costituito da un cuscinetto radiale 7 e da cuscinetti obliqui 8, ed è dotato in corrispondenza della sua estremità superiore di un cono accogliente e di una filettatura, su cui il tamburo 3 è montato e collegato ad accoppiamento geometrico di forza per mezzo di un dado fa.

Il corpo 1 è montato su una piastra di base 15 che è incassata in una fondazione ed è collegato con questa con mezzi di fissaggio di per sè noti.

La vista schematica di figura 2 mostra una esecuzione in cui, ad integrazione della figura 1, al di sotto del motore è disposto un punto di piede 13 radialmente ed assialmente anelastico e collegato rigidamente con il corpo 1, in cui il ponte di supporto 5, conformato verticalmente fino al di sotto del corpo del motore, è disposto in modo anelastico e in modo angolarmente mobile. Nell'esecuzione secondo la figura 2 come ponte di supporto prolungato viene utilizzato lo statore 14, girevolmente collegato con il ponte di supporto 5, del motore.

Questa esecuzione viene in particolare preferita nel caso di grandi forze ad azione assiale.

La figura 3 mostra il sistema rotante.16, costituito dal rotore 2 del motore e dall'albero di motore, il quale è supportato in un sistema di supporto conformato anelastico e costituito dal cuscinetto radiale 7 e dai cuscinetti obliqui 8, e il quale in questa realizzazione è contemporaneamente conformato come mandrino di azionamento 4 dotato alla sua estremità superiore di un cono accogliente e di una filettatura sulla quale il tamburo 3 è montato e collegato ad accoppiamento geometrico e di forza con il dado.

La figura 4 mostra l'unità costruttiva vibrotecnica 17 che è'costituita dal sistema rotante 16, dallo statore 14 del motore e da un ponte di supporto 5, che è disposto fra il tamburo 3 e il motore, é rigidamente collegato con lo statore 14 del motore e sul perimetro del quale sono disposti, tenendo conto dei baricentro 12 delle masse di questa unità costruttiva vibrotecnica, elementi elastici 9. Glί elementi elastici 9 sono disposti in rrodo tale tangenzialmente sul cerchio attorno al baricentro 12 delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica 17, che la linea di azione di una delle forze di richiamo si estende sempre attraverso il baricentro 12 delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica.

Gli elementi elastici 9 sono uniformemente distribuiti sul perimetro del ponte di supporto 5.

E' anche possibile disporre sul ponte di supporto 5 un elemento elastico 9 compatto, estendentesi attorno al perimetro.

Questa unità anelastica 17, costruttivamente vibrotecnica, viene montata, tramite il ponte di supporto 5 e gli elementi elastici 9., sulla mensola 10 collegata in modo fisso con il corpo 1, e viene collegata ad accoppiamento di forza con questa, con precarico degli elementi elastici 9 per mezzo di un anello di pressione 10 e di perni (accennati come linee di forza nelle figure 1 e 2).

Per mezzo della conformazione anelastica del sistema rotante? 16 e della conformazione anelastica dell'unità 17, costruttivamente vibrotecnica, che è collegata elasticamente nel corpo 1, tramite il ponte di supporto e in modo di tenere conto del baricentro 12 delle masse, le forze ad azione assiale e radiale provocate dal tamburo 3, rotante collegato ad accoppiamento geometrico e di forza con il mandrino di azionamento 4, vengono fatte passare attraverso il sistema di supporto anelastico del mandrino di azionamento A e accolte dagli elementi elastici che si trovano tangenzialmente attorno al baricentro 12 delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica 17.

Quando viene impiegata la versione con il punto di piede anelastico 13 disposto nel corpo 1, gli elementi elastici 9 assorbono soltanto forze ad azione radiale e la disposizione degli elementi elastici può essere scelta come rappresentata nella figura 2. In questo caso le forze assialmente agenti vengono assorbite dal punto di piede anelastico 13.

In questo esempio di realizzazione il mandrino di azionamento A e l'albero motore sono realizzati come mandrino non diviso, è però anche possibile realizzare l'albero motore e il mandrino di azionamento 4 come due alberi separati e separatamente supportati e collegarli ad accoppiamento di forza. in questo caso entrambi i sistemi di supporto, quelli del mandrino di azionamento 4 e quelli dell'albero motore, sono da realizzare anelastici, come questo è stato descritto nel caso del mandrino non diviso.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Separatore centrifugo con avviamento pesante e con un corpo fisso avente organi deviatori collegati in modo fisso e un tamburo rotante nel corpo e collegato in modo fisso con un mandrino verticale di azionamento, il quale viene direttamente azionato da un motore con un comando per avviamenti pesanti ed è supportato in un sistema di supporto,che assorbe le forze radialmente ed assialmente agenti di un sistema rotante costituito dal mandrino di azionamento, dal tamburo e dal rotore del motore, caratterizzato dal fatto che il sistema rotante (16) è supportato anelasticamente e che il sistema rotante (16) e un ponte di supporto (5), disposto fra lo statore (14) del motore e il tamburo (3), e lo statore (14) del motore, rigidamente collegato con il ponte di supporto (5), sono conformati quale unità costruttiva e vibrotecnica (17), la quale è assialmente e radialmente collegata, in modo elastico e tenendo conto del baricentro (12) delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica (17), con il corpo (1) del separatore centrifugo tramite il ponte di supporto (5).
2. Separatore centrifugo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le forze assiali e radiali fuoriuscenti dal sistema rotante (16) vengono assorbite da uno o più elementi elastici (9) disposti fra il ponte di supporto (5) e il corpo (1) del separatore centrifugo i quali sono disposti in modo tale tangenzialmente sul cerehio attorno al baricentro (12) delle masse dell'ulcostruttiva vibrotecnica (17), che la linea di azione di una delle forze di richiamo si estende attraverso il baricentro (12) delle masse dell'unità costruttiva vibrotecnica (17).
3. Separatore centrifugo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il ponte di supporto (5) nella sua estensione verticale é conformato fino alla parte inferiore del corpo dello statore (14) ed è connesso, tramite un punto di piede (13) definito in modo fisso nel corpo (1), in modo anelastico e in modo angolarmente mobile con il corpo (1). del separatore centrifugo.
4. Separatore centrifugo secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici (9) fra il ponte di supporto (5) e il corpo (1) sono disposti spazialmente soltanto in un piano del ponte di supporto (5).
Separatore centrifugo secondo le rivendicazioni da 1 caratterizzato dal fatto che il mandrino di azionamento (4) e l'albero motore sono un mandrino non diviso.
6. Separatore centrifugo secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il mandrino di azionamento (4) e l'albero motore sono collegati tramite un collegamento fisso, anelastico e sbloccabile.