JP2004337841A - 分離機のための駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】遠心ドラムを駆動スピンドル上に配置したものにおいて、コスト的に有効で、且つ、優れた機械的・動的な挙動を示すような遠心ドラムの支持方法を採用した、分離機の駆動システムを提供する。
【解決手段】垂直な回転軸線の遠心ドラムを有する分離機のための駆動システム１であって、遠心ドラムのための、垂直方向に位置合わせされた駆動スピンドル２を有し、該遠心ドラムは該駆動スピンドル２上に配置され、駆動スピンドル２は特に駆動ハウジング５の開口１４にある上部ネック軸受３及び下部うす軸受４を介して配置され、ネック軸受は軸線方向に剛性で半径方向に弾性となるように機械のハウジング５に支持される駆動システムにおいて、ネック軸受３が段付き玉軸受として構成され、該ネック軸受３が機械のハウジング５の球面状支持面上で前記遠心ドラムを下方向に支持する駆動システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前提部にある、分離機のための駆動システムに関する。

この種の駆動システムは種々の構造において公知であり、例えば独国特許第37 14 627号明細書からも知られている。この特許明細書には、遠心ドラムを駆動スピンドルの上部自由端に配置し、この駆動スピンドルは駆動ハウジングの上部ネック軸受と下部うす軸受又は該ハウジングの支持要素によって遠心ドラムの下に回転可能に配置される構造が示されている。

現在の技術状況に関しては、国際公開第98/5 77 52 号パンフレット、独国特許出願公開第34 32 833号明細書及び英国特許第255 437号明細書（種類という点ではむしろ除外されるが、球状面での軸受の支持について開示している）、独国特許第175341 号明細書及びオーストリア特許第110574号明細書にも説明がされている。

駆動モータは、実際の駆動スピンドルの下に配置されてもよいし、ベルトドライブを介して該スピンドルから横方向へずらして配置されてもよい。この構造では、上部ネック軸受は駆動ハウジングに弾性的に支持される。したがってネック軸受は、駆動スピンドルの歳差運動などの際、このスピンドルと一緒に半径方向に移動することができる。

軸線方向においては、遠心ドラムの重量は駆動ハウジングのうす軸受を介して支持される。半径方向においては、うす軸受は駆動ハウジングに固定される。

類似の構造が独国特許第844 233号明細書から知られている。この特許では、半径方向の移動を確実に行うために、軸受の一方を一種の玉軸受面において上方向に支持する。

ドラムの重量をネック軸受の下で支持することも独国特許第62 687号明細書から知られている。

駆動スピンドルの軸受に段付き玉軸受を使用することは、例えばスイス特許第484 873号明細書から知られている。この特許明細書からは、ゴム要素によって軸受を駆動ハウジングに対して半径方向に支持することも、知られている。

独国特許第1 031 222号明細書からは、ドラムの重量を一種のユニバーサルボールジョイントによってうす軸受の下で軸線方向に支持することも知られている。

現在の技術状況に関しては、独国特許第31 25 832号明細書、欧州特許第0 131 494号明細書及び独国特許出願公開第34 32 833号明細書にも示されている。一番最後の特許には、段付き玉軸受を使用することや、駆動スピンドルをうす軸受の上で支持するためのユニバーサルボールジョイント構造が示されている。

本発明の目的は、上述の種類の現在の技術状況を示す独国特許第37 14 627号明細書と比較すると、コスト的に有効な方法で形成でき優れた機械的・動的な（machine-dynamically）挙動を特徴とする、垂直な遠心ドラムを有する分離機用駆動システムを実現することである。

本発明はこの目的を請求項１の対象によって達成する。

これによれば、ネック軸受の機械のハウジングにおける半径方向への弾性的な支持を維持するのと同時に、このネック軸受を段付き玉軸受として構成し、この軸受が機械のハウジングの球状支持面上で遠心ドラムを下方向に支持する。選択した種類の遠心ドラムの支持を、特にコスト的に有効な態様で実施できる。こうした構造の結果、駆動スピンドルの軸受システム又は遠心ドラムからモータを機械的・動的に分離することに何の問題もないので、優れた機械的・動的挙動を達成することができる。この態様では、例えばダイレクトドライブや、トランスミッション又はプーリを介した駆動装置が考えられる。

球面状支持面の中心点は、うす軸受の領域、特にその中心に位置するのが好ましい。したがって歳差運動の回転ポイントが駆動スピンドルの軸線上の位置に都合よく置かれ、駆動スピンドルはうす軸受によって支持される。

ネック軸受は、その内側且つ上方において駆動スピンドルに支持されるのが好ましく、その外側に向かう下方では外部ネック軸受輪に支持されるのが好ましい。

ネック軸受輪はその下側に球状構造を有し、駆動ハウジングの相補的な球状セクション型の軸受カラー上に着座することができる。このようにして、メインクレームによると必須である遠心ドラムの球面状支持を、機械のハウジングにあるネック軸受によって、特に少ない構成要素でコスト的に有効に行うことができる。

ネック軸受の外周と駆動ハウジングの内周との間に隙間を形成することもある。この隙間では、ネック軸受を機械のハウジング上で半径方向に弾性的に支持するためのばね構造を簡単な態様で実施することができる。

密封ばね輪が隙間を埋めることがこの場合特に有効である。この場合、ばね要素を特にコスト的に有効に実施できる可能性はＯリングからなり、このＯリングはネック軸受輪の外周にある溝に配置され、そこから外側へと半径方向に突出する。半径方向の支持もまた、Ｏリングによって非常に簡単な態様で実施できる。ゴム物質が、その固有な特徴によって球面上の摩擦減衰を助ける。

上述の好適な実施形態は互いに補い合い、全体として、最小の部品数で駆動システムを簡単に構成し、上部軸受における軸線方向のドラムの着座の調節の有益な手段を提供する。この場合、自動的な摩擦減衰がドラムの重量（ドラムの重量によって生じる力；ネック軸受輪は機械のハウジング又は機械のフレーム上を軸線方向にこする）によって生じる。したがって、重い遠心分離機の場合は、軽い遠心分離機の場合よりもより多く減衰が生じるように駆動装置は設計される。

上述の構造を、駆動ハウジング上のネック軸受輪の支持面がネック軸受を潤滑するための潤滑システムと動作上接続しているような手段によって補うのが好ましく、そうすることでどのような場合でも設けられる潤滑又はネック軸受を潤滑するための潤滑システムを、駆動ハウジングの支持面の潤滑のために非常に簡単な態様で利用することができる。

さらに発展させた有益な点は従属請求項に含まれる。

本発明を、その実施形態によって、図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。

図１は、垂直な回転軸線を有する分離機のための駆動システム１を示す。この駆動システムは遠心ドラムのための垂直方向に位置合わせされた駆動スピンドル２を有する。遠心ドラムはここでは図示しないが、図１では駆動スピンドル２の円錐状の上端に配置されている。

駆動スピンドル２を駆動するために、駆動システムはモータを備える。このモータはここでは図示しないが、例えば、駆動スピンドルの下端に隣接する歳差運動の回転ポイントＭの下に近接して配置される継手１８を介してスピンドルを直接下方向に駆動することができ、又は例えばベルトドライブ（これもここには図示しない）及び／又はトランスミッションを介して間接的に駆動スピンドル２を駆動することもできる。

駆動スピンドル２は、一体型（ワンピース型）又は組立型（マルチピース型）の駆動ハウジング５の穴型開口１４にあるネック軸受３及びうす軸受４によって配置されている。

ネック軸受３は、軸線方向に剛性に、即ち静止するように固定され、半径方向に移動するように配置されている。対照的に、うす軸受４は駆動ハウジング５に固定されるように配置され、可動軸受として軸線方向に移動できるように構成されている。ここでは自動調心玉軸受を使用する。

図１及び図２によると、ネック軸受３を段付き玉軸受として構成するとよい。上部内周領域（上部角領域の内方）では、この段付き玉軸受は駆動スピンドル２の上部ステッピング又はステップ６に支持され、直径方向に対向することになる下部外周又は角領域では、その外周で段付き玉軸受を取り囲むネック軸受輪８の下部ステッピング又はステップ７に支持されている。

ネック軸受輪８の外周と駆動ハウジング５の内周との間には、隙間９が形成されている。そのためスピンドル２は僅かな遊びをもって半径方向に移動できる。隙間９は密封ばね輪１０（ここでは特にコスト的に有効なＯリング）によって弾性的に埋められている。この密封ばね輪はネック軸受輪８の外周上にある溝１１に配置され、この溝１１から密封ばね輪１０が外側へと突出している。非常に簡単な態様としては、Ｏリングはドラムの重量を半径方向に支持する。さらに駆動スピンドル２はＯリングの中心にあるため、Ｏリングによって駆動スピンドルとネック軸受３が半径方向に移動できる。追加的な、かつ／又は代替的なばね構造も考えられるが、必ずしも必要ではない。

ネック軸受輪８の下側１２はボールソケット型構造になっており、ネック軸受輪は相補的な球状セクション（うす軸受４の領域の中心点Ｍからネック軸受３までを半径Ｒとする球の表面セクション）型に形成された駆動ハウジング５の軸受カラー１３上に着座している。したがってネック軸受輪８は、その周を囲む隙間９があるために、ボールソケット型の軸受カラー１３上を対応する遊びをもって変位することができる。このようにして、ドラムの重量の軸線方向の吸収が上部軸受、即ちネック軸受３の幾つかの構成要素によって行われる。その結果、歳差運動の中心点Ｍをうす軸受４の領域、特にその中心に位置させることもできる。

潤滑システムを構成するために、第１の穴１５（油やグリースなどの潤滑剤のための潤滑穴）がネック軸受３の上の駆動スピンドル２の周りの領域へと導かれる。二つの軸受（ネック軸受３及びうす軸受４）はダクト１６によって接続されており、このダクトは環状ダクトとしてここでは穴１４の一部を表す。その結果、油を潤滑剤として使用する場合、二つの軸受を一緒に少ない費用で潤滑することができる。油の除去は下方（ここには図示しない）で行うことができる。

ネック軸受３を潤滑する潤滑システムによって、駆動ハウジング５の球状セクション型軸受面１３上の駆動面の支持面の潤滑も、ネック軸受３の真下で行われる。補助的な方法として、うす軸受４のための第２の潤滑穴１７がグリースを直接うす軸受にガイドすることができる。

駆動システムの断面図である（駆動モータは図示しない）。 図１からの拡大切取図である。

符号の説明

１ 駆動システム
２ 駆動スピンドル
３ ネック軸受
４ うす軸受
５ 駆動ハウジング
６ 上部ステッピング
７ 下部ステッピング
８ ネック軸受輪
９ 隙間
１０ 密封ばね輪
１１ 溝
１２ 下側
１３ 軸受カラー
１４ 開口
１５ 第１の潤滑穴
１６ 環状ダクト
１７ 第２の潤滑穴
１８ 継手

Claims (14)

1. 垂直な回転軸線の遠心ドラムを有する分離機のための駆動システム（１）であって、
   ａ）遠心ドラムのための、垂直方向に位置合わせされた駆動スピンドル（２）を有し、該遠心ドラムはここには示さないが該駆動スピンドル（２）上に配置されており、
   ｂ）前記駆動スピンドル（２）は特に駆動ハウジング（５）の開口（１４）にある上部ネック軸受（３）及び下部うす軸受（４）を介して配置されており、
   ｃ）前記ネック軸受は軸線方向に剛性で半径方向に弾性となるように機械のハウジング（５）に支持されている、駆動システムにおいて、
   ｄ）前記ネック軸受（３）が段付き玉軸受として構成されており、
   ｅ）前記ネック軸受（３）が前記機械のハウジング（５）の球面状支持面上で前記遠心ドラムを下方向に支持していることを特徴とする、駆動システム。
2. 前記ネック軸受（３）がその上方向の内側において前記駆動スピンドル（２）に支持され、その外側に向かう下方向では外部ネック軸受輪（８）に支持されていることを特徴とする、請求項１記載の駆動システム。
3. 前記ネック軸受（３）が、相補的な球状支持面上に着座するボールソケット型構造をその下側（１２）に有するネック軸受輪（８）を含むことを特徴とする、請求項１記載の駆動システム。
4. 前記球面状支持面の中心点が前記うす軸受（４）の領域、特にその中心に位置していることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
5. 前記球面状支持面が駆動システムの重量に依存する摩擦減衰のために利用されることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
6. 前記球面状支持面が駆動システムの重量に依存する摩擦減衰のために利用されることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
7. 前記ネック軸受輪（８）の外周と前記駆動ハウジング（５）の内周との間に隙間（９）が形成されていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
8. 密封ばね輪（１０）が前記隙間（９）を埋めていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
9. 前記密封ばね輪（１０）がＯリングとして構成され、好ましくは前記ネック軸受輪（８）の外周にある溝（１１）に配置され、この溝から外側へと半径方向に突出していることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
10. 前記うす軸受（４）が、半径方向には前記駆動ハウジング（５）に固定され、軸線方向には可動軸受として構成されていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
11. 前記駆動ハウジング（５）上のネック軸受輪（８）の支持面が、前記ネック軸受（３）と前記うす軸受（４）を潤滑するための潤滑システムに接続されていることを特徴とする、請求項１記載の駆動システム。
12. 前記ネック軸受（３）と前記うす軸受（４）がダクト（１６）、特に前記駆動スピンドルを取り囲む環状ダクトによって互いに接続され、二つの軸受（３、４）を一緒に潤滑できるようになっていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
13. 油やグリースなどの潤滑剤のための潤滑穴が、前記ネック軸受（３）の上の前記駆動スピンドル（２）の周りの領域へと導かれていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
14. 第２の潤滑穴（１７）が前記うす軸受（４）のために設けられていることを特徴とする、前述の請求項のいずれか１項に記載の駆動システム。
    

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