WO2009074456A1 - Separator mit einem schmiermittelsystem für einen kurzspindelantrieb - Google Patents

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WO2009074456A1
WO2009074456A1 PCT/EP2008/066282 EP2008066282W WO2009074456A1 WO 2009074456 A1 WO2009074456 A1 WO 2009074456A1 EP 2008066282 W EP2008066282 W EP 2008066282W WO 2009074456 A1 WO2009074456 A1 WO 2009074456A1
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WO
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lubricant
separator
drive
drive spindle
housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/066282
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English (en)
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Inventor
Wilfried Mackel
Thomas Bathelt
Andreas Penkl
Andreas Schulz
Marie-Theres Sedler
Original Assignee
Gea Westfalia Separator Gmbh
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Publication date
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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
    • B04B9/08—Arrangement or disposition of transmission gearing ; Couplings; Brakes
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles

Definitions

  • the invention relates to a separator according to the preambles of claims 1 and 3.
  • Such separators which are particularly suitable for industrial use in continuous operation, are known per se from the prior art.
  • the drum, the drive spindle and the electric drive motor are rigidly connected to a structural unit, which is then supported elastically as a whole on a machine frame. Examples of such a prior art disclose FR 1 287 551, DAS 1 057 979 and DE 43 14 440 C1.
  • the drive device comprises an electric drive motor with a stator and a motor rotor, which is aligned with the drive spindle, wherein the stator is rigidly connected to the machine frame and the motor rotor, the Drive spindle, the centrifugal drum and the housing form an elastically supported on the machine frame, oscillating in operation unit.
  • the bearing device is arranged between the motor and the drum. It is also beaten to accommodate the lubrication of the storage facilities above a partition over the drive motor.
  • the object of the invention is to further improve the construction and arrangement of the lubricating system of separators with a vertical axis of rotation.
  • the invention achieves this goal by the subject matter of claim 1 and the subject matter of claim 3.
  • the spindle since it is preferably not used for the lubricant circuit, can be used for other purposes such as product feeding - e.g. through a hollow spindle - can be used.
  • the construction is suitable both for a drive via a belt drive and for various types of direct drives with a drive motor arranged in the axial extension of the drive spindle or on the drive spindle.
  • the area of the engine can be structurally separated from elements of the lubricant system.
  • the oil is in a small space directly in or u.U. also conveyed directly to the housing to the neck camp.
  • the preferably co-rotating lubricant reservoir also offers - especially after the variants of the invention - the particular advantage that it can accommodate a relatively large volume of oil in a small space and that in it means for delivering oil, such as a peeling-disk-like conveying member for pumping oil or a delivery pipe can be integrated into the storage.
  • Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a first schematically illustrated drive according to the invention of a separator
  • Fig. 2 is a sectional view of a second schematically illustrated drive according to the invention a separator.
  • Fig. 1 shows a part of a separator 1 with a only schematically indicated centrifugal drum 2 with a vertical axis of rotation D.
  • the centrifugal drum 2 is mounted on a drive spindle 3.
  • the hood and a solids catcher are not shown in the figure.
  • the drive spindle 3 is mounted rotatably in a housing 6 with a bearing, which here comprises an (upper bearing) neck bearing 4 and a (lower bearing) foot bearing 5.
  • a bearing 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 configurations, for example, with only one bearing as a neck bearing 4 would be conceivable (not shown here). It would also be conceivable to provide two foot bearings 5.
  • the housing 6 is supported by means of one or more elastic elements 7, 8, preferably by means of round bearings, on a machine frame section 9, which may be designed as part of a higher-level machine frame or attached to a ceiling of a building or the like.
  • the motor 10 advantageously has no own storage here, which allows a more cost-effective design.
  • the drive spindle 3 is directly - ie preferably without intermediate elements such as a coupling - connected to the motor rotor 12.
  • the motor housing 13 with the stator 11, however, is rigidly and unsprung arranged on the machine frame, which is here realized by the fact that the motor housing 13 attached directly below the machine frame section 9 (screwed here with bolts 28).
  • the motor housing has a lower cover 29. For ventilation can be introduced into these openings and / or a fan (not shown here).
  • the bearing device is arranged axially between the motor 11 and the centrifugal drum 2.
  • the motor rotor 12 is so easily and advantageously arranged in a flying manner with respect to the drive spindle 3.
  • the design is such that the motor rotor 12, which carries out the oscillation and movement of the drive spindle 3 with, can still rotate freely in the stator 11, without touching it.
  • the elastic elements preferably comprise a plurality of arrangements of two respective elastic elements - preferably round bearings - 7, 8 which are oriented perpendicular to one another, which results in a particularly defined adjustment of the pivot point or the pivot point of the system P1.
  • the arrangement of the pairs of elastic elements 7, 8 is preferably selected such that straight lines which run through the central longitudinal axes of the first elastic elements 7 intersect at a point Pl, which is particularly preferably axially and radially centrally within the motor rotor 13 on the axis of rotation D of the drive spindle 3 is located.
  • the arrangement chosen offers the advantage of good and easy tion of the spring properties by varying the location and design of the elastic elements.
  • the second elastic elements 8 are each arranged radially outside the first elastic elements 7. Straight lines, which run through their central longitudinal axes, preferably intersect on the axis of rotation D in a point P2 lying above the bearing, which lies inside the drive spindle 3.
  • the separator drive is defined so designed that the pivot point Pl of the oscillating unit in the axially and radially middle third, preferably in the axial and radial center of the motor rotor 12 is located.
  • the machine frame section 9 has a radially inner, upwardly conically tapered wall portion 14 which merges downwardly in a cylindrically vertically downwardly extending wall portion 15.
  • the motor housing 13 is attached to the bottom of this cylindrical wall portion 15. Upwards and radially outward, the cylindrical wall section 15 merges into a conically widening wall section 16 which, in turn, merges into a radially outer flange section 17, wherein a solids catcher and a hood can also be supported on the machine frame.
  • the housing 6 has an upper flange-like region, which has a wall section 18 widening outwards and downwards and then radially outwardly thereupon having a wall section 19 which widens upwards perpendicular to the section 18.
  • the housing 6 is thus stable and yet designed to be stiff and weight-optimized.
  • the upper surfaces of the conical wall sections 14 and 15 respectively serve as the lower support surfaces and the lower surfaces of the wall sections 18, 19 as the upper support surfaces of the first and second elastic members 7 and 8 oriented perpendicular to each other.
  • the flange-like region 18 is adjoined by an axially downwardly extending cylindrical housing region 20, which surrounds the drive spindle 3.
  • the neck and foot bearings 4, 5 are spaced between the inner periphery of the housing 6 and the outer periphery of the drive spindle 3.
  • annular space / torusartiger lubricant Collecting container 21 is arranged, the upwardly and downwardly tapered boundary walls 22, 23 has.
  • the lubricant collecting container 21 is further rotatably connected in Fig. L and 2 in its lower part with the drive spindle 3 in a region 31, so that it collects in operation radially outside oil. Towards the top, it lies with a sectionally parallel to the housing 6 extending approach 30 almost close to this, but it is rotatable relative to the housing 6.
  • the lubricant collecting container 21 can be integrated at this point as a co-rotating element in the construction and still have an advantageously large volume.
  • the rotary lubricant reservoir 21 also offers the advantage that good heat to the outside, e.g. can be derived via cooling fins. Also means for surface enlargement such as cooling fins can be integrated into or out of the container.
  • the lower cover could also have one or more openings and it could be provided a further opening in the region of the housing 6 or machine frame above the engine, so that in operation fan-like air flow on the engine over.
  • a diameter was selected for the openings, which is smaller than the outer diameter of the Collecting container to achieve a fan-like cooling effect.
  • a ribbing on the collecting container 22, for example, below, would amplify this effect
  • a tubular projection 24 which is arranged and designed in such a way that, in use, it collects the lubricant collected outside in the lubricant collecting container - e.g. an oil - dips.
  • the projection 24 protrudes into a radial bore 25 in the housing 6, which merges into an axially extending into the region above the neck bearing 4 lubricant channel 26.
  • This skiving disc-like arrangement serves to convey the lubricant from the lubricant collecting container 21 into the region between the inner circumference of the housing 6 and the outer circumference of the drive spindle 3 above the neck bearing 4.
  • the tube 24 may also be bent counter to the direction of rotation.
  • Lubricant exiting from the lubricant channel 26 can then run downwardly through the neck and foot bearings 4, 5 and from there downwardly back into the lubricant collecting space 21, where it collects radially outwardly due to the centrifugal action.
  • the lubricant channel 26 is oil from the lubricant reservoir through the formed in the housing 6 and extending directly into or above the neck bearing 4, here axially the housing passing through the lubricant channel 26 directly into the region of the neck bearing or in the area above Halslagers för- the bear.
  • the oil no longer has to be led out of the region located radially close to the drive spindle, as in WO 2007/125066, by external lines or filter elements.
  • the motor rotor 12 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.
  • the lubricant circuit of Fig. 1 can be used with all its elements in a construction in which the drive spindle 3 is driven by a lying below the lubricant reservoir 21 drive belt 27. Even with this type of separator, a particularly compact design, in particular in the vertical direction, can be realized by the lubricant system according to the invention.
  • Fig. 2 also shows a machine frame foot 32 and the pulley 33, which surrounds the drive belt or with which it may be integrally formed.
  • the separator drive is designed according to FIG. 2 in such a way that the point of rotation Pl of the oscillating unit lies in the axial and radial center of the region of the belt pulley on the drive spindle 3, which the drive belt 27 wraps around.

Abstract

Separator (1), der folgendes aufweist: eine Schleudertrommel (2) mit vertikaler Drehachse (D) und einer Zulaufleitung für ein zu verarbeitendes Schleudergut, eine Antriebsspindel (3) für die Schleudertrommel, die mittels einer Lagerung drehbar in einem Gehäuse (6) gelagert ist, welches elastisch an einem Maschinengestell (8) abgestützt ist, eine Antriebsvorrichtung, ein Schmiermittelsystem zur Schmierung der Lagerung, das als Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist und einen Schmiermittelsammelbehälter (21), wobei der gesamte Schmiermittelkreislauf mit dem Schmiermittelsammelbehälter (21) axial oberhalb der Antriebs Vorrichtung (10) angeordnet ist, wobei Schmiermittel aus dem Schmiermittelsammelbehälter (21) direkt durch einen im oder am Gehäuse (6) ausgebildeten und sich bis in den Bereich des oder oberhalb des Halslagers erstreckenden Schmiermittelkanal in den Bereich des Halslagers oder in den Bereich oberhalb des Halslagers (4) förderbar ist.

Description

Separator mit einem Schmiermittelsystem für einen Kurzspindelantrieb
Die Erfindung betrifft einen Separator nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.
Derartige, insbesondere für einen industriellen Einsatz im kontinuierlichen Betrieb geeignete Separatoren, 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 Cl .
Zum technologischen Hintergrund werden zudem die WO 98/57751 Al, die DE 103 14 118 B4, die FR 938 919 A, die US 64 28 460 Bl und die US 17 45 853 A genannt.
Die DE 2005 001 539 Ul zeigt einen Antriebsriemen aufweisenden Separator mit einem kreislaufartigen Schmiersystem zur Schmierung der Spindellagerung, das eine rohrartige, schälscheibenartige Einrichtung zum Abpumpen von Schmiermittel aufweist, die dazu dient, Schmiermittel, welches aus der Lagerung der Antriebsspindel des Separatorantriebs austritt, über ein Aufbereitungsaggregat in einen Schmiermittel- sumpf zu pumpen, in welchen die als Hohlspindel ausgebildete Antriebsspindel mit ihrem unteren Ende eintaucht. Diese Anordnung ist axial aber immer noch relativ lang.
Aus der WO 2007/125066 Al ist ein gattungsgemäßer Separator mit einem Direktantrieb bekannt, dessen Antriebs Vorrichtung einen elektrischen Antriebsmotor mit einem Stator und einen Motorläufer aufweist, welcher mit der Antriebsspindel fluchtet, wobei der Stator starr mit dem Maschinengestell verbunden ist und der Motorläufer, die Antriebsspindel, die Schleudertrommel und das Gehäuse eine elastisch an dem Maschinengestell abgestützte, im Betrieb schwingende Einheit bilden. Dabei wird die Lagereinrichtung zwischen dem Motor und der Trommel angeordnet. Es wird ferner vor- geschlagen, die Schmierung der Lagereinrichtungen oberhalb einer Trennwand über dem Antriebsmotor unterzubringen.
Die Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, den Aufbau und die Anordnung des Schmiersystems von Separatoren mit vertikaler Drehachse weiter zu verbes- sern.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und den Gegenstand des Anspruchs 3.
Diese Anordnung ermöglicht die Realisierung einer in vertikaler Richtung besonders kurzen Bauform der Antriebs Vorrichtung. Die Spindel kann - da vorzugsweise sie nicht für den Schmiermittelkreislauf verwendet wird - für andere Aufgaben wie eine Produktzufuhr - z.B. durch eine Hohlspindel - genutzt werden.
Dabei eignet sich die Konstruktion sowohl für einen Antrieb über einen Riementrieb als auch für verschiedene Arten von Direktantrieben mit einem in axialer Verlängerung der Antriebsspindel oder auf der Antriebsspindel angeordneten Antriebsmotor.
Der Bereich des Motors kann baulich von Elementen des Schmiermittelsystems klar getrennt werden.
Zudem wird das Öl auf engem Raum direkt im oder u.U. auch direkt am Gehäuse zum Halslager gefördert.
Der vorzugsweise mitrotierende Schmierstoff-Sammelbehälter bietet zudem - insbesondere auch nach den Varianten der Erfindung - den besonderen Vorteil, dass er auf engem Raum ein relativ großes Ölvolumen aufnehmen kann und dass in ihn Mittel zur Förderung von Öl, beispielsweise ein schälscheibenartiges Förderorgan zum Pumpen von Öl oder ein Förderrohr in die Lagerung integrierbar ist. 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 erfin- dungsgemäßen Antriebs eines Separators; und
Fig. 2 eine Schnittansicht eines zweiten schematisiert dargestellten erfindungsgemäßen Antriebs eines Separators.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Separators 1 mit einer hier nur schematisch angedeuteten Schleudertrommel 2 mit vertikaler Drehachse D. Die Schleudertrommel 2 ist auf eine Antriebsspindel 3 aufgesetzt. Die Haube und ein Feststoffänger sind in der Figur nicht dargestellt.
Die Antriebsspindel 3 ist mit einer Lagerung, 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). Es wäre ferner auch denkbar, zwei Fußlager 5 vorzusehen.
Das Gehäuse 6 ist mittels einem oder mehreren elastischen Elementen 7, 8, vorzugsweise mittels Rundlagern, an einem Maschinengestellabschnitt 9 abgestützt, das als Teil eines übergeordneten Maschinengestells ausgelegt oder an einer Decke eines Gebäudes oder dgl. befestigt sein kann.
Zum Antrieb der Schleudertrommel 2 dient ein Separatorantrieb mit einem (Elektro-)- Motor 10, der ein Motorgehäuse 13 mit einem Stator 11 bzw. einer Ständerwicklung und einen Motorläufer 12 aufweist. Der Motor 10 weist hier vorteilhaft keine eigene Lagerung auf, was eine kostengünstigere Konstruktion ermöglicht. Die Antriebsspindel 3 ist direkt - d.h. vorzugsweise ohne zwischengeschaltete Elemente wie eine Kupplung - mit dem Motorläufer 12 verbunden. Das Motorgehäuse 13 mit dem Stator 11 ist dagegen starr und ungefedert an dem Maschinengestell angeordnet, was hier dadurch realisiert wird, dass das Motorgehäuse 13 direkt unten an den Maschinengestellabschnitt 9 angesetzt (hier mit Bolzen 28 angeschraubt) ist. Das Mo- torgehäuse weist eine untere Abdeckung 29 auf. Zur Lüftung können in diese Öffnungen und/oder ein Ventilator eingebracht werden (hier nicht dargestellt).
Die Lagereinrichtung ist axial zwischen dem Motor 11 und der Schleudertrommel 2 angeordnet. Der Motorläufer 12 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 12 im Bezug auf den Stator 11 des Motors wird verzichtet.
Die Auslegung ist dabei derart, dass sich der Motorläufer 12, welcher die Schwingung und Bewegung der Antriebsspindel 3 mit vollzieht, noch frei im Stator 11 drehen kann, ohne diesen zu berühren.
Die elastischen Elemente umfassen vorzugsweise umfangsverteilt mehrere Anordnungen aus jeweils zwei elastischen Elementen - vorzugsweise Rundlagern - 7, 8, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind, wodurch sich eine besonders definierte Einstellung des Gelenkpunktes bzw. des Drehpunktes des Systems Pl ergibt.
Die Anordnung der Paare von elastischen Elementen 7, 8 ist vorzugsweise derart gewählt, dass sich Geraden, welche durch die Mittelängsachsen der ersten elastischen Elemente 7 verlaufen, in einem Punkt Pl schneiden, der besonders bevorzugt axial und radial mittig innerhalb des Motorläufers 13 auf der Drehachse D der Antriebsspindel 3 liegt. Die gewählte Anordnung bietet den Vorteil einer guten und leichten Abstim- mung der Federeigenschaften durch Variation von Ort und Auslegung der elastischen Elemente.
Die zweiten elastischen Elemente 8 sind jeweils radial außerhalb der ersten elastischen Elemente 7 angeordnet. Geraden, welche durch ihre Mittelängsachsen verlaufen, schneiden sich vorzugsweise auf der Drehachse D in einem oberhalb der Lagerung liegenden Punkt P2, der innerhalb der Antriebsspindel 3 liegt.
Der Separatorantrieb ist derart definiert so ausgelegt, dass der Drehpunkt Pl der schwingenden Einheit im axial und radial mittleren Drittel, vorzugsweise im axialen und radialen Mittelpunkt, des Motorläufers 12 liegt.
Der Maschinengestellabschnitt 9 weist einen radial inneren, sich nach oben hin konisch verjüngenden Wandabschnitt 14 auf, der nach unten hin in einen sich zylindrisch vertikal nach unten erstreckenden Wandabschnitt 15 übergeht. Das Motorgehäuse 13 ist unten an diesen zylindrischen Wandabschnitt 15 angesetzt. Nach oben sowie radial nach außen hin geht der zylindrische Wandabschnitt 15 in einen sich konisch erweiternden Wandabschnitt 16 über, der wiederum in einen radial äußeren Flanschabschnitt 17 übergeht, wobei an dem Maschinengestell auch ein Feststoffänger und eine Haube abstützbar sind.
Das Gehäuse 6 weist einen oberen flanschartigen Bereich auf, der einen sich nach außen sowie unten hin aufweitenden Wandabschnitt 18 und daran radial nach außen anschließend einen sich senkrecht zum Abschnitt 18 nach oben hin aufweitenden Wandabschnitt 19 aufweist. Das Gehäuse 6 ist damit stabil und dennoch steif und gewichtsoptimiert ausgelegt.
Die Oberseiten der konischen Wandabschnitte 14 bzw. 15 dienen jeweils als die unteren Abstützflächen und die Unterseiten der Wandabschnitte 18, 19 als die oberen Abstützflächen der jeweils senkrecht zueinander ausgerichteten ersten und zweiten elastischen Elemente 7 bzw. 8. An den flanschartigen Bereich 18 schließt ein axial nach unten hin erstreckender zylindrischen Gehäusebereich 20 an, der die Antriebsspindel 3 umgibt. Das Hals- und das Fußlager 4, 5 sind zwischen dem Innenumfang des Gehäuses 6 und dem Außenumfang der Antriebsspindel 3 beabstandet angeordnet.
In dem nach oben und radial nach außen hin von dem Maschinengestellabschnitt 9 und nach unten hin von dem Läufer 12 des Motors sowie nach innen hin von dem Gehäusebereich 20 und - weiter unten - von der Antrieb spindel 3 begrenzten Raum ist ein ringraum-/torusartiger Schmiermittel-Sammelbehälter 21 angeordnet, der nach oben hin und nach unten sich verjüngende Begrenzungswände 22, 23 aufweist. Der Schmiermittel-Sammelbehälter 21 ist ferner nach Fig. l und 2 in seinem unteren Bereich mit der Antriebsspindel 3 in einem Bereich 31 drehfest verbunden, so dass sich in ihm im Betrieb Öl radial außen sammelt. Nach oben hin liegt er mit einem sich abschnittsweise parallel zum Gehäuse 6 erstreckenden Ansatz 30 nahezu dicht an diesem an, er ist aber relativ zu dem Gehäuse 6 drehbar.
Der Schmiermittel-Sammelbehälter 21 kann an dieser Stelle hervorragend als mitrotierendes Element in die Konstruktion integriert werden und dabei dennoch ein vorteilhaft großes Volumen aufweisen.
Der rotierende Schmiermittel-Sammelbehälter 21 bietet auch den Vorteil, dass sich mit ihm gut Wärme nach außen z.B. über Kühlrippen ableiten lässt. Auch Mittel zur Oberflächenvergrößerung wie Kühlrippen lassen sich in den oder außen an dem Behälter integrieren.
Zur Kühlung könnte ferner beispielsweise die untere Abdeckung eine oder mehrere Öffnungen aufweisen und es könnte eine weitere Öffnung im Bereich des Gehäuses 6 oder Maschinengestells oberhalb des Motors vorgesehen sein, so dass im Betrieb ventilatorartig ein Luftstrom am Motor vorbei entsteht. In der Abdeckung würde für die Öffnungen ein Durchmesser gewählt, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Sammelbehälters, um eine ventilatorartige Kühlwirkung zu erzielen. Eine Verrippung auf dem Sammelbehälter 22, z.B. unten, würde diesen Effekt noch verstärken
Es wäre auch denkbar, in das Motorgehäuse oder an anderer geeigneter Stelle einen Kühlkreislauf für ein Fluid zu integrieren.
In den unteren Bereich des Schmiermittel-Sammelbehälters ragt als ein Mittel zur Förderung von Öl hier in vorteilhafter Ausgestaltung ein rohrartiger Ansatz 24, der derart angeordnet und ausgelegt ist, dass er im Betrieb in das außen im Schmiermittel- Sammelbehälter gesammelte Schmiermittel - z.B. ein Öl - eintaucht. Der Ansatz 24 ragt in eine radiale Bohrung 25 im Gehäuse 6, die in einen sich axial bis in den Bereich oberhalb des Halslagers 4 erstreckenden Schmiermittelkanal 26 übergeht. Diese schälscheibenartige Anordnung dient dazu, das Schmiermittel aus dem Schmiermittel- Sammelbehälter 21 in den Bereich zwischen dem Innenumfang des Gehäuses 6 und dem Außenumfang der Antriebsspindel 3 oberhalb des Halslager 4 zu fördern.
Zur besseren Führung kann das Rohr 24 auch entgegen der Drehrichtung gebogen sein.
Bei Drehungen der Antriebspindel 3 wird Öl nach außen geführt und am Ölspiegel OIL durch den Schmiermittelkanal 26 nach oben gepumpt.
Aus dem Schmiermittelkanal 26 austretendes Schmiermittel kann sodann nach unten hin durch das Hals- und das Fußlager 4, 5 laufen und von dort nach unten hin zurück in den Schmiermittel-Sammelraum 21, wo es aufgrund der Zentrifugalwirkung sich radial außen sammelt.
Mit dem Schmiermittelkanal 26 ist Öl aus dem Schmiermittel-Sammelbehälter durch den im Gehäuse 6 ausgebildeten und sich direkt bis in den oder oberhalb des Halslagers 4 erstreckenden, hier axial das Gehäuse durchsetzenden, Schmiermittelkanal 26 direkt in den Bereich des Halslagers oder in den Bereich oberhalb des Halslagers för- derbar. Das Öl muss nach einer bevorzugten Ausgestaltung -nicht mehr - wie in der WO 2007/125066 - durch externe Leitungen oder Filterelemente aus dem radial nahe zur Antriebsspindel liegenden Bereich herausgeführt werden.
Derart wird auf engstem Raum ein definiert auslegbarer und sicher arbeitender, voll- ständiger Schmiermittelkreislauf zur Schmierung der Lagerung der Zentrifuge realisiert. Der Bereich des Antriebsmotors 10 ist auf einfache Weise von dem Schmiermittelsystem bzw. -kreislauf getrennt. Der Antriebsbereich unterhalb der Lagerung 4, 5 hat nur eine minimale vertikale Erstreckung.
Besonders bevorzugt ist der Motorläufer 12 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.
Es wäre auch denkbar, andere Arten von Motoren an der Spindel 3 vorzusehen. So wäre es denkbar, -hier nicht dargestellt -den Motorläufer mit der Spindel 3 und den Stator mit dem Gehäuse 6 (bei geänderter Auslegung des Gehäuses) zu verbinden.
Wie Fig. 2 zeigt, kann der Schmiermittelkreislauf der Fig. 1 mit all seinen Elementen auch bei einer Konstruktion eingesetzt werden, bei welcher die Antriebsspindel 3 über einen unterhalb des Schmiermittel-Sammelbehälters 21 liegenden Antriebsriemen 27 angetrieben wird. Auch bei dieser Separatorbauart kann durch das erfindungsgemäße Schmiermittelsystem eine besonders kompakte, insbesondere in vertikaler Richtung kurze Bauform realisiert werden.
In dem nach oben und radial nach außen hin von dem Maschinengestellabschnitt 9 und nach unten hin von dem Antriebsriemen 27 sowie nach innen hin von dem Gehäusebereich 20 und - weiter unten - von der Antriebspindel 3 begrenzten Raum ist wiederum der ringraum-/torusartige Schmiermittel-Sammelbehälter 21 angeordnet. Der Schmiermittel-Sammelbehälter 21 kann auch an dieser Stelle hervorragend in die Kon- struktion integriert werden. Fig. 2 zeigt noch einen Maschinengestellfuß 32 und die Riemenscheibe 33, welche der Antriebsriemen umgibt oder mit der er integral ausgebildet sein kann.
Der Separatorantrieb ist nach Fig. 2 derart ausgelegt, dass der Drehpunkt Pl der schwingenden Einheit im axialen und radialen Mittelpunkt des Bereiches der Riemenscheibe auf der Antriebsspindel 3 liegt, welchen der Antriebsriemen 27 umschlingt.
Bezugszeichen
Separator 1
Schleudertrommel 2
Drehachse D
Antriebsspindel 3
Halslager 4
Fußlager 5
Gehäuse 6 elastische Elemente 7, 8
Maschinengestellabschnitt 9
Elektromotor 10
Stator 11
Motorläufer 12
Motorgehäuse 13
Wandabschnitte 14, 15, 16
Flanschabschnitt 17
Wandabschnitte 18, 19
Gehäusebereich 20
Schmiermittel-Sammelbehälter 21
Begrenzungswände 22, 23
Ansatz 24
Bohrung 25
Ölleitungskanal 26
Antriebsriemen 27
Bolzen 28
Abdeckung 29
Ansatz 30
Bereich 31
Fuß 32
Riemenscheibe 33

Claims

Ansprüche
1. Separator (1), der folgendes aufweist: a. eine drehbare Schleudertrommel (2) mit vertikaler Drehachse (D) und einer Zulaufleitung für ein zu verarbeitendes Schleudergut, b. eine Antriebsspindel (3) für die Schleudertrommel, die mittels einer Lagerung drehbar in einem Gehäuse (6) gelagert ist, welches elastisch an einem Maschinengestell (8) abgestützt ist, c. eine Antriebs Vorrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor (10), der einen Stator (11) und einen Motorläufer (12) aufweist, welcher mit der
Antriebsspindel (3) fluchtet, d. ein Schmiermittelsystem zur Schmierung der Lagerung, der vorzugsweise als Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist und einen Schmiermittel- Sammelbehälter (21) aufweist, e. wobei vorzugsweise der gesamte Schmiermittelkreislauf und zumindest der Schmiermittel-Sammelbehälter (21) axial oberhalb des Motorläufers (12) des elektrischen Antriebsmotors (10) angeordnet ist, f. wobei Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Sammelbehälter (21) direkt durch einen im oder am Gehäuse (6) ausgebildeten und sich bis in den Bereich des oder oberhalb des Halslagers der Lagerung erstreckenden
Schmiermittelkanal in den Bereich des Halslagers oder in den Bereich oberhalb des Halslagers (4) förderbar ist, und g. wobei die gesamte Lagerung der Antriebsspindel axial oberhalb des unteren Bodens des Schmiermittel-Sammelbehälters (21) angeordnet ist.
2. Separator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Stator (11) starr mit dem Maschinengestell (9) verbunden ist, b. der Motorläufer (12), die Antriebsspindel (3), die Schleudertrommel (2) und vorzugsweise das Gehäuse (6) eine elastisch an dem Maschinenge- stell abgestützte, im Betrieb schwingende Einheit bilden.
3. Kontinuierlich arbeitender 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 Lagerung drehbar in einem Gehäuse (6) gelagert ist, welches elastisch an einem Maschinengestell (8) abgestützt ist, c. eine Antriebs Vorrichtung mit einem Antriebsmotor und mit einem die Antriebsspindel umschlingenden Antriebsriemen, d. ein Schmiermittelsystem zur Schmierung der Lagerung, das vorzugsweise als Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist und einen Schmiermittel- Sammelbehälter (21) aufweist, e. die gesamte Lagerung zwischen dem Motor (10) oder dem Antriebsriemen (27) angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, dass f. vorzugsweise der gesamte Schmiermittelkreislauf und zumindest der Schmiermittel-Sammelbehälter (21) axial oberhalb der die Antriebsspindel (3) umgebenden Riemenscheibe und/oder des Antriebsriemens angeordnet ist, und g. dass die gesamte Lagerung der Antriebsspindel axial oberhalb des unteren Bodens des Schmiermittel-Sammelbehälters (21) angeordnet ist.
4. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittel-Sammelbehälter ringraumartig/torusartig die Antriebsspindel (3) umgibt.
5. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittel-Sammelbehälter einfach oder doppelt konisch ausgebildet ist.
6. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittel-Sammelbehälter (21) als sich im Betrieb mit der Antriebsspindel (3) mitrotierendes Element ausgebildet ist.
7. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Lagerung ein oberes Halslager (4) und ein unteres Fußlager (5) aufweist.
8. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) mittels wenigstens einem elastischen EIe- menten (7, 8), vorzugsweise mittels Rundlagern, an dem Maschinengestell
(9) abgestützt ist.
9. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (7, 8) umfangsverteilt mehrere vor- zugsweise paarweise Anordnungen aus jeweils zwei elastischen Elementen
(7, 8) aufweisen, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
10. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Separatorantrieb derart ausgelegt ist, dass der Drehpunkt Pl der schwingenden Einheit im axialen und radialen Mittelpunkt des Motorläufers (12) oder des Bereich der Antriebsspindel (3) liegt, welchen der Riementrieb umschlingt.
11. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Anordnung der Paare von elastischen Elementen (7, 8) derart gewählt ist, dass sich Geraden, welche durch die Mittelängsachsen der ersten elastischen Elemente (7) verlaufen, in einem Punkt (Pl) schneiden, der axial mittig innerhalb des Motorläufers (13) auf der Drehachse (D) der Antriebsspindel (3) liegt.
12. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der zweiten elastischen Elemente (8) derart ist, dass sich Geraden, welche durch ihre Mittelängsachsen verlaufen, auf der Drehachse D innerhalb der Antriebsspindel (3) in einem oberhalb der Lagerung liegenden Punkt (P2) schneiden.
13. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (9) einen radial inneren, sich nach oben hin konisch verjüngenden Wandabschnitt (14) aufweist, der nach unten hin in einen sich zylindrisch vertikal nach unten erstreckenden Wandabschnitt (15) übergeht.
14. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (13) unten an den zylindrischen Abschnitt (15) angesetzt ist.
15. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Wandabschnitt (15) radial oben sowie nach außen hin in einen sich konisch erweiternden Abschnitt (16) übergeht, der wiederum in einen radial äußeren Flanschabschnitt (17) übergeht.
16. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) einen oberen flanschartigen Bereich aufweist, der einen sich nach außen sowie unten hin aufweitenden Wandabschnitt (18) und daran radial nach außen anschließend einen sich nach oben hin aufweitenden Wandabschnitt (19) aufweist, wobei die oberen konischen
Wandabschnitte (14 bzw. 15) jeweils als die unteren Abstützflächen und die Wandabschnitte (18, 19) als die oberen Abstützflächen der jeweils senkrecht zueinander ausgerichteten ersten und zweiten elastischen Elemente (7 bzw. 8) dienen.
17. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den flanschartigen Bereich (18) ein axial nach unten hin erstreckender zylindrischen Gehäusebereich (20) anschließt, der die Antriebsspindel (3) umgibt, wobei das Hals- und das Fußlager (4, 5) zwischen dem Innenumfang des Gehäuses (6) und dem Außenumfang der Antriebs- spindel (3) verteilt sind.
18. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittel-Sammelbehälter (21) in dem nach oben und radial nach außen hin von dem Maschinengestell (9) und nach unten hin von dem Antriebsmotor (10) oder dem Antriebsriemen (27) sowie nach innen hin von dem Gehäusebereich (20) und - weiter unten - von der Antriebspindel (3) begrenzten Raum angeordnet ist.
19. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schmiermittel-Sammelbehälter (21) drehfest mit der Antriebspindel (3) verbunden ist.
20. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schmiermittel-Sammelbehälter (21) als Mittel zur För- derung von Schmierstoff ein Förderorgan für das Schmiermittel taucht.
21. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schmiermittel-Sammelbehälter (21) ein Ansatz (24) oder ein Ende des sich axial bis in den Bereich oberhalb des Halslagers erstreckenden Schmiermittelkanals (26) eintaucht, der als das Förderorgan dazu dient, das Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Sammelbehälter (21) schälscheibenartig in den Bereich zwischen dem Innenumfang des Gehäuses (6) und dem Außenumfang der Antriebsspindel (3) oberhalb der Lagerung zu fördern, von wo es nach unten hin durch die Lagerung und von dort nach unten hin zurück in den Schmiermittel-Sammelraum (21) läuft.
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