DE102017102971A1 - centrifuge construction - Google Patents

Abstract

Ein Zentrifugenaufbau weist einen Motor, eine drehbare Trommel, und ein Getriebe auf, das koaxial zu Motor und Trommel zwischen diesen vorgesehen ist und ein Getriebegehäuse aufweist, wobei das Getriebegehäuse mindestens einen Teil aufweist, der direkt mit der drehbaren Trommel fest verbunden ist.A centrifuge assembly includes a motor, a rotatable drum, and a gearbox coaxial with the motor and drum therebetween and having a gearbox housing, the gearbox housing having at least a portion fixedly secured to the rotatable drum.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrifugenaufbau.The present invention relates to a centrifuge construction.

Stand der TechnikState of the art

Ein Zentrifugenaufbau des Stands der Technik ist in 3 gezeigt. Der damit verbundene bisherige Zentrifugenaufbau sieht Folgendes vor. Nämlich findet derzeit eine Kraftübertragung zwischen Abtriebswelle 2 und Schneckenwelle 7 über eine Wellen-Naben-Verbindung wie Passfeder oder Zahnwelle statt und das Gehäuse 1 wird mit Zentrierung und Zylinderkopfschrauben 3 an einem Zwischenflansch 5 befestigt. Dieser wird mit zwei langen Passsitzen auf die Trommel 6 der Zentrifuge aufgeschrumpft und über Schrauben 4 axial gesichert. Das Drehmoment wird in beiden Fällen, Abtriebswelle und Gehäuse, über die Schrauben 3, 4 übertragen.A centrifuge structure of the prior art is in 3 shown. The associated previous centrifuge construction provides the following. Namely, there is currently a power transmission between the output shaft 2 and worm shaft 7 via a shaft-hub connection such as feather key or gear shaft instead and the housing 1 is fixed with centering and cylinder head bolts 3 to an intermediate flange 5. This is shrunk with two long fitting seats on the drum 6 of the centrifuge and axially secured by screws 4. The torque is transmitted in both cases, output shaft and housing, via the screws 3, 4.

In 3 befindet sich auf der linken Seite der gezeigten Struktur die Hauptlagerung der Trommel. An der Trommel ist durch die Schrauben 4 ein Zwischenflansch 5 angeschlossen. Ebenfalls über Schrauben 3 wird der Zwischenflansch 5 mit dem Getriebegehäuse 1 verbunden. Mit dieser Anordnung drehen sich die Trommel 6, der Zwischenflansch 5 und das Getriebegehäuse 1 einstückig in der nicht gezeigten Hauptlagerung.In 3 On the left side of the structure shown is the main bearing of the drum. On the drum, an intermediate flange 5 is connected by the screws 4. Also via screws 3, the intermediate flange 5 is connected to the transmission housing 1. With this arrangement, the drum 6, the intermediate flange 5 and the gear housing 1 rotate integrally in the main bearing, not shown.

Der Zwischenflansch 5 ist in unmittelbarer Nähe zur nicht gezeigten Hauptlagerung mit einem Profilabschnitt versehen, an dem ein Antriebsriemen die Anordnung aus Trommel 6, Zwischenflansch 5 und Getriebegehäuse 1 antreibt. In dem sich drehenden Getriebe wird die Drehzahl des Getriebes (Getriebegehäuses) über ein Drehzahlverhältnis zur vorbestimmten Drehzahl einer Getriebeabtriebswelle bzw. Schneckenwelle hin geändert. Die Kraft, die von dem Antriebsriemen auf den Profilabschnitt des Zwischenflansches übertragen wird, hat einen größeren Einfluss auf das Hauptlager als die Gewichtskraft des Getriebes, die an dem eingezeichneten Schwerpunkt angreift. Daher ist die unmittelbare Nähe des Profilabschnitts zum Hauptlager ein wichtiger Aspekt.The intermediate flange 5 is provided in the immediate vicinity of the main bearing, not shown, with a profile section on which a drive belt, the arrangement of drum 6, intermediate flange 5 and gear housing 1 drives. In the rotating gear, the rotational speed of the transmission (transmission case) is changed via a speed ratio to the predetermined rotational speed of a transmission output shaft or worm shaft. The force transmitted from the drive belt to the tread portion of the intermediate flange has a greater impact on the main bearing than the weight of the transmission engaging the indicated center of gravity. Therefore, the immediate proximity of the profile section to the main bearing is an important aspect.

Der Aufbau gemäß dem Stand der Technik, wie er in 3 gezeigt ist, bietet eine fest definierte Schnittstelle, wobei der Zwischenflansch und die Schneckenwelle zur Trommeleinheit gerechnet werden und die Abtriebswelle und das Getriebegehäuse zur Getriebeeinheit gerechnet werden. Somit konnten bisher mittels wenigen Parametern Trommeleinheit und Getriebeeinheit verbunden werden.The structure according to the prior art, as in 3 is shown, provides a well-defined interface, the intermediate flange and the worm shaft are calculated to the drum unit and the output shaft and the gear housing are calculated to the gear unit. So far could be connected by a few parameters drum unit and gear unit.

Um nun ein entsprechendes Drehmoment übertragen zu können, müssen die Schrauben 4 zwischen dem Trommelanschluss und der Innenumfangsseite des Zwischenflansches 5 einen ausreichenden Durchmesser und eine ausreichende Länge haben. Die entsprechenden Abmessungen der Schrauben 4 erfordern jedoch, dass der Trommelanschluss, insbesondere dessen radiale Dicke als auch dessen axiale Länge, angepasst wird, um geeignet zu sein und den hohen Belastungen standzuhalten. Die entsprechend notwendige axiale Länge bzw. Verlängerung des Trommelanschlusses beinhaltet jedoch auch eine entsprechende Vergrößerung des Abstands von Getriebeschwerpunkt zur Trommellagerung. Darüber hinaus erfordert es der Zusammenbau der einzelnen Komponenten, dass die Schrauben 3 und die Schrauben 4 in axial entgegengesetzte Richtungen eingeschraubt werden.In order to be able to transmit a corresponding torque, the screws 4 between the drum connection and the inner peripheral side of the intermediate flange 5 must have a sufficient diameter and a sufficient length. The corresponding dimensions of the screws 4, however, require that the drum connection, in particular its radial thickness and its axial length, be adjusted in order to be suitable and to withstand the high loads. However, the correspondingly necessary axial length or extension of the drum connection also includes a corresponding increase in the distance from the center of gravity of the drum storage. Moreover, the assembly of the individual components requires that the screws 3 and the screws 4 are screwed in axially opposite directions.

Außerdem beinhaltet die entsprechend notwendige radiale Dicke des Trommelanschlusses auch eine entsprechende Vergrößerung des Außenumfangs an der Stelle der Trommellagerung. Diese Vergrößerung des Außenumfangs an der Stelle der Trommellagerung führt zu einer radialen Vergrößerung des Lagers.In addition, the correspondingly necessary radial thickness of the drum connection also includes a corresponding enlargement of the outer circumference at the location of the drum bearing. This enlargement of the outer circumference at the location of the drum bearing leads to a radial enlargement of the bearing.

Zu lösendes ProblemProblem to be solved

Der Stand der Technik birgt dahingehend ein Problem, dass der Außendurchmesser der Trommel 6 nicht größer werden kann, da dieser die Größe des Hauptlagers vorgibt, und größere Wälzlager/Kugellager begrenzen die Drehzahl der Zentrifuge. Derzeit wird die Abstufung der Flanschdurchmesser und Teilkreisdurchmesser immer über den zusätzlichen Zwischenflansch 5 konstruktiv gelöst.The prior art has a problem in that the outer diameter of the drum 6 can not be increased because it dictates the size of the main bearing, and larger bearings / ball bearings limit the rotational speed of the centrifuge. Currently, the gradation of the flange diameter and pitch circle diameter is always solved on the additional intermediate flange 5 constructive.

Getriebe werden zur Kraftübertragung mit Drehzahl- bzw. Drehmomentwandlung zwischen einem Motor bzw. Antriebsabschnitt und einer Arbeitsmaschine eingesetzt. Bei dem speziellen Einsatzgebiet für Zentrifugen werden das Getriebegehäuse mit der rotierenden Zentrifugentrommel und die Getriebeabtriebswelle mit der Schneckenwelle verbunden. Die Antriebswelle des Getriebes wird entweder über eine Drehmomentstütze festgehalten oder über einen stationären Elektromotor angetrieben.Transmissions are used for power transmission with speed or torque conversion between a motor or drive section and a work machine. In the special field of application for centrifuges, the gear housing with the rotating centrifuge drum and the transmission output shaft with the worm shaft are connected. The drive shaft of the transmission is either held on a torque arm or driven by a stationary electric motor.

Bei dieser Komponentenanordnung werden die Masse des Getriebes und die durch die Rotation resultierenden Schwingungen (Radialkräfte) von der Hauptlagerung der Zentrifugentrommel aufgenommen.In this component arrangement, the mass of the transmission and the vibrations resulting from the rotation (radial forces) are absorbed by the main bearing of the centrifuge drum.

Die Zentrifuge hat das Hauptlager mit einem bestimmten Durchmesser am Trommelfuß auf der Seite des Getriebes. Dieses Hauptlager, das für gewöhnlich als Wälzlager ausgebildet ist, besitzt eine Eigenheit, die insbesondere bei schnell drehenden Zentrifugen eine große Rolle spielt. Nämlich, je größer der Durchmesser des Hauptlagers ist, desto schneller bewegen sich die Walzen bzw. Lagerelemente. Bei einer hohen Umdrehungszahl der Zentrifuge pro Minute ergibt sich hieraus einer der begrenzenden Faktoren.The centrifuge has the main bearing with a certain diameter on the drum base on the side of the gearbox. This main bearing, which is usually designed as a rolling bearing, has a peculiarity, which plays a major role especially in fast-rotating centrifuges. Namely, the larger the diameter of the main bearing, the more the rollers or bearing elements move faster. With a high number of revolutions of the centrifuge per minute, this results in one of the limiting factors.

Ein weiterer Punkt, der beim Zentrifugenaufbau zu berücksichtigen ist, ist der (axiale) Abstand des Schwerpunkts des Getriebes bzw. der Motor-GetriebeEinheit von der axialen Position des Hauptlagers. Je kleiner dieser Abstand ist, desto weniger werden Schwingungen erzeugt oder desto kleiner werden die Amplituden der Schwingung. Als Ergebnis kann gesagt werden, je kleiner der axiale Abstand von Hauptlager zu Getriebeschwerpunkt, desto größer die Stabilität, desto höher die Eigenfrequenz und desto größer die Laufruhe.Another point to consider when designing the centrifuge is the (axial) distance of the center of gravity of the transmission or engine / gear unit from the axial position of the main bearing. The smaller this distance, the less vibrations are generated or the smaller the amplitudes of the oscillation. As a result, it can be said that the smaller the axial distance from the main bearing to the transmission center, the greater the stability, the higher the natural frequency and the smoother the running smoothness.

Gleichermaßen gilt, je größer der gestützte Durchmesser des Trommelfußes ist, desto größer die Stabilität, desto höher die Eigenfrequenz und desto größer die Laufruhe.Likewise, the larger the supported diameter of the drum base, the greater the stability, the higher the natural frequency and the smoother the ride.

In Anbetracht des Vorangehenden liegen der Erfindung die folgenden Aufgaben zugrunde. Der Schwerpunkt des Getriebes soll erheblich näher an die Hauptlagerung der Zentrifuge gebracht werden, ohne dass die Wälzlager der Zentrifuge vergrößert werden, und gleichzeitig soll die Anzahl der Fügeflächen verringert werden, um eine höhere Steifigkeit zwischen den Komponenten zu erreichen.In view of the foregoing, the invention is based on the following objects. The center of gravity of the transmission is to be brought much closer to the main bearing of the centrifuge, without increasing the bearings of the centrifuge, and at the same time the number of joining surfaces should be reduced in order to achieve a higher rigidity between the components.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorangehend genannten Probleme werden durch einen Zentrifugenaufbau nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The aforementioned problems are solved by a centrifuge assembly according to claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Je kleiner das Maß X (siehe 1, 2 und 3) zwischen Schwerpunkt des Getriebes und Hauptlagerung ist, desto steifer wird die Konstruktion, die den Radialkräften bzw. dem Biegemoment entgegen wirkt, da sich der Hebelarm zwischen Kraftangriffspunkt (=Schwerpunkt) und Lagerpunkt verkürzt. Eine steifere Konstruktion hat auch einen höheren Eigenfrequenzpunkt zur Folge, was sich ebenfalls positiv auf die komplette Maschinenkonstruktion auswirkt.The smaller the measure X (see 1 . 2 and 3 ) between the center of gravity of the transmission and main bearing, the stiffer the construction, which counteracts the radial forces or the bending moment, since the lever arm between the force application point (= center of gravity) and bearing point shortened. A stiffer design also results in a higher natural frequency point, which also has a positive effect on the overall machine design.

Ein Zentrifugenaufbau weist einen Antriebsabschnitt bzw. ein Antriebselement, eine drehbare Trommel und ein Getriebe auf, das koaxial zu der Trommel vorgesehen ist und ein Getriebegehäuse aufweist. Das Getriebegehäuse weist mindestens einen Teil auf, der direkt mit der drehbaren Trommel fest verbunden ist. Das Getriebegehäuse weist einstückig den Antriebsabschnitt bzw. das Antriebselement auf.A centrifuge assembly includes a drive portion, a rotatable drum, and a gear that is coaxial with the drum and has a transmission housing. The gear housing has at least one part which is fixedly connected directly to the rotatable drum. The gear housing has in one piece the drive section or the drive element.

Dadurch kann vermieden werden, dass ein separates Bauteil, nämlich der Zwischenflansch 5, erforderlich ist. Damit ist auch verbunden, dass die Notwendigkeit der Schrauben 4 wegfällt, welche in 3 zu sehen sind. Fallen die Schrauben 4 weg, kann der Trommelanschluss entsprechend kürzer ausgeführt werden. Dadurch kann das Maß X entsprechend verringert werden.This can avoid that a separate component, namely the intermediate flange 5, is required. This is also associated with the fact that the need for the screws 4 is omitted, which in 3 you can see. If the screws 4 fall away, the drum connection can be made correspondingly shorter. As a result, the dimension X can be reduced accordingly.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass die Notwendigkeit des Zwischenflansches wegfällt. Damit wird außerdem erreicht, dass in dem Zentrifugenaufbau weniger Fügeflächen vorhanden sind. Dadurch erhöht sich die Steifigkeit der Anordnung, die erforderliche Anzahl von Komponenten verringert sich, der Zusammenbau wird vereinfacht und die Herstellung günstiger.With this arrangement it is achieved that the necessity of the intermediate flange is eliminated. This also ensures that in the centrifuge design fewer joining surfaces are available. This increases the rigidity of the assembly, the required number of components is reduced, the assembly is simplified and the production cheaper.

In dem vorangehenden Zentrifugenaufbau kann die drehbare Trommel einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweisen, der radial einwärts von dem fest verbundenen Teil des Getriebegehäuses angeordnet ist. Mit anderen Worten liegt der Außenumfang des hohlzylindrischen Abschnitts der drehbaren Trommel dem Innenumfang eines Teils des Getriebegehäuses radial gegenüber.In the foregoing centrifuge construction, the rotatable drum may include a hollow cylindrical portion disposed radially inward of the fixedly connected portion of the transmission housing. In other words, the outer circumference of the hollow cylindrical portion of the rotary drum is radially opposed to the inner periphery of a part of the transmission case.

In dem vorangehenden Zentrifugenaufbau kann eine Schneckenwelle radial einwärts von dem hohlzylindrischen Abschnitt der drehbaren Trommel durch diesen hindurch geführt sein.In the foregoing centrifuge construction, a worm shaft may be passed radially inward from the hollow cylindrical portion of the rotatable drum therethrough.

In dem vorangehenden Zentrifugenaufbau kann der hohlzylindrische Abschnitt der drehbaren Trommel mit dem fest verbundenen Teil des Getriebegehäuses mittels Schrauben befestigt sein, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken.In the foregoing centrifuge construction, the hollow cylindrical portion of the rotary drum may be fixed to the fixedly connected part of the gear housing by means of screws extending substantially in the radial direction.

In diesem Fall kann es außerdem möglich sein, dass die radial verlaufenden Schrauben eine axiale Sicherung der Trommel an dem Getriebe gewährleisten. Diese Radialschrauben können derart ausgebildet sein, dass die Schrauben neben der Axialsicherung auch das Drehmoment übertragen können.In this case, it may also be possible for the radially extending screws to ensure axial securing of the drum to the transmission. These radial screws can be designed such that the screws can transmit the torque in addition to the axial.

Wenn jedoch der Durchmesser der Trommel bzw. des Trommelanschlusses aufgrund des Lagerdurchmessers entscheidend ist, dann kann die Drehmomentübertragung auch separat über eine Wellen-/Nabenverzahnung gewährleistet werden. Dementsprechend müssten die Radialschauben nur mit einer sehr viel geringeren Abmessung vorgesehen werden, was wiederum die radialen und axialen Abmessungen verringern kann, um so höhere Drehzahlen aufgrund eines geringeren Lagerdurchmessers zu ermöglichen und um das Maß X zu reduzieren, um so die Vibrationsneigung zu reduzieren.However, if the diameter of the drum or the drum connection is critical due to the bearing diameter, then the torque transmission can also be guaranteed separately via a shaft / hub teeth. Accordingly, the radial screws would only have to be provided with a much smaller dimension, which in turn may reduce the radial and axial dimensions so as to allow higher speeds due to a smaller bearing diameter and to reduce the amount X so as to reduce the tendency to vibrate.

Alternativ zu den Radialschrauben kann in dem vorangehenden Zentrifugenaufbau der hohlzylindrische Abschnitt der drehbaren Trommel einen sich radial erstreckenden Flanschabschnitt aufweisen, mit dem der fest verbundene Teil des Getriebegehäuses mittels Schrauben befestigt ist, die sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstrecken. Das heißt, der sich radial erstreckende Flanschabschnitt hat einen größeren Durchmesser als der hohlzylindrische Abschnitt der drehbaren Trommel. Auch in diesem Fall gilt wie bei den Radialschrauben, dass die Schrauben dimensioniert sein können, um nur eine Axialsicherung zwischen Trommel und Getriebe vorzusehen. Da die Schrauben lediglich die Axialsicherung übernehmen, muss das Drehmoment wie vorangehend beschrieben über eine Wellennabenverzahnung geschehen, wobei die einander radial zugewandten Flächen von Trommel(-anschluss) und Getriebegehäuseteil entsprechend verzahnt sind.As an alternative to the radial screws, in the foregoing centrifuge construction, the hollow cylindrical portion of the rotary drum may have a have radially extending flange portion, with which the fixedly connected part of the transmission housing is fastened by means of screws which extend substantially in the axial direction. That is, the radially extending flange portion has a larger diameter than the hollow cylindrical portion of the rotary drum. In this case too, as with the radial screws, the screws can be dimensioned so as to provide only an axial securing between the drum and the gear. Since the screws take over only the axial securing, the torque must be done via a shaft hub toothing as described above, wherein the radially facing surfaces of drum (connection) and gear housing part are interlocked accordingly.

Wenn der sich radial erstreckende Flanschabschnitt vorgesehen ist, kann dieser zugleich eine Art von Axialanschlag bilden. Damit kann sichergestellt werden, dass die axiale Stirnfläche des hohlzylindrischen Abschnitts der drehbaren Trommel nicht mit der axialen Stirnfläche der Getriebeabtriebswelle in Kontakt gerät, welche wiederum mit der Schneckenwelle wellenverzahnt ist, die sich durch den hohlzylindrischen Abschnitt der drehbaren Trommel hindurch erstreckt.If the radially extending flange portion is provided, this can also form a kind of axial stop. Thus, it can be ensured that the axial end face of the hollow cylindrical portion of the rotatable drum does not come into contact with the axial end face of the transmission output shaft, which in turn is serrated with the worm shaft extending through the hollow cylindrical portion of the rotatable drum.

In dem vorangehenden Zentrifugenaufbau kann das Getriebegehäuse einen Profilabschnitt aufweisen, über den eine Antriebskraft eines Antriebsriemens aufgebracht wird.In the foregoing centrifuge construction, the transmission housing may have a tread portion over which a drive force of a drive belt is applied.

In dem vorangehenden Zentrifugenaufbau kann das Getriebegehäuse über eine Wellennabenverbindung oder über einen axialen Formschluss mit der drehbaren Trommel verbunden sein.In the foregoing centrifuge construction, the transmission housing may be connected to the rotatable drum via a shaft hub connection or via axial positive engagement.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht einen Zentrifugenaufbau mit Folgendem vor: einer drehbar gelagerten Trommel, und einem Getriebe, das koaxial zu der Trommel vorgesehen ist und ein Getriebegehäuse und eine Antriebs- und eine Abtriebswelle aufweist. Das Getriebegehäuse weist einen Profilabschnitt auf, an den ein Antriebsriemen eine Antriebskraft übertragen kann. Dieser Profilabschnitt kann dem Antriebsabschnitt bzw. Antriebselement der vorliegenden Erfindung entsprechen. Alternativ kann der Antriebsabschnitt bzw. das Antriebselement der vorliegenden Erfindung auch durch einen Zahnradabschnitt gebildet sein, der an der gleichen Stelle vorgesehen ist. Dieser Antriebsabschnitt ist zwischen der Trommel und dem Getriebe (Getriebezug) vorgesehen. Dieser Antriebsabschnitt ist einstückig bzw. integral mit dem Getriebegehäuse ausgebildet.Another aspect of the invention provides a centrifuge assembly comprising a rotatably mounted drum and a gearbox coaxial with the drum and having a gearbox housing and a drive and an output shaft. The transmission housing has a profile section to which a drive belt can transmit a driving force. This profile section may correspond to the drive section or drive element of the present invention. Alternatively, the drive portion of the present invention may be formed by a gear portion provided at the same position. This drive section is provided between the drum and the transmission (gear train). This drive portion is formed integrally with the transmission housing.

Das Getriebegehäuse ist mittels eines axialen und/oder radialen Formschlusses direkt mit der drehbaren Trommel verbunden und die Abtriebswelle ist mittels eines axialen und/oder radialen Formschlusses direkt mit einer Schneckenwelle verbunden, so dass sich die drehbar gelagerte Trommel und die Schneckenwelle gemäß einem Drehzahlverhältnis des Getriebes relativ zueinander drehen.The gear housing is connected by means of an axial and / or radial positive connection directly to the rotatable drum and the output shaft is connected by means of an axial and / or radial positive connection directly to a worm shaft, so that the rotatably mounted drum and the worm shaft according to a speed ratio of the transmission rotate relative to each other.

Der axiale Formschluss ist vorzugsweise eine Wellennabenverzahnung, bei der die innenliegende Welle außenverzahnt ist und die außenliegende Welle innenverzahnt ist. Da sowohl die Trommel mit dem Getriebegehäuse verbunden ist als auch die Abtriebswelle des Getriebes mit der Schneckenwelle verbunden ist, liegen die beiden Verbindungs- bzw. Verzahnungsgrenzen auf koaxialen Kreisen mit unterschiedlichem Radius. Der Radius der Verzahnung zwischen Trommel und Getriebegehäuse ist größer als der Radius der Verzahnung zwischen Abtriebswelle und Schneckenwelle.The axial positive locking is preferably a shaft hub toothing, in which the inner shaft is externally toothed and the outer shaft is internally toothed. Since both the drum is connected to the transmission housing and the output shaft of the transmission is connected to the worm shaft, the two connection or Verzahnungsgrenzen lie on coaxial circles with different radius. The radius of the toothing between the drum and the gear housing is greater than the radius of the toothing between the output shaft and worm shaft.

Der zweifache axiale Formschluss zwischen Trommel und Getriebegehäuse und zwischen Abtriebswelle und Schneckenwelle kann auch über Kegelsitze erreicht werden. Gleichermaßen kann ein Kegelsitz und eine zylindrische Verzahnung verwendet werden.The double axial positive connection between the drum and the gearbox housing and between the output shaft and the worm shaft can also be achieved via conical seats. Similarly, a conical seat and a cylindrical toothing can be used.

Effekt der ErfindungEffect of the invention

Mit der vorangehend beschriebenen Erfindung werden zur gleichen Zeit mehrere Aufgaben gelöst. Es wird der Hebelarm (Maß X) von Getriebeschwerpunkt zum Hauptlager verkürzt, es wird die Anzahl von Fügeflächen reduziert, der Durchmesser des Hauptlagers kann verkleinert werden, und außerdem wird eine Schnittstelle geschaffen, die sich über eine geringere Anzahl von Parametern definiert als im bekannten Stand der Technik.With the invention described above, several objects are solved at the same time. It shortens the lever arm (dimension X) from the center of gravity to the main bearing, reduces the number of joining surfaces, reduces the diameter of the main bearing, and also creates an interface defined by a smaller number of parameters than in the prior art of the technique.

Figurenlistelist of figures

• 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a first embodiment of the present invention.
• 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a second embodiment of the present invention.
• 3 zeigt einen Zentrifugenaufbau gemäß dem Stand der Technik. 3 shows a centrifuge assembly according to the prior art.

Beschreibung von bevorzugten AusführungsformenDescription of preferred embodiments

Erste AusführungsformFirst embodiment

In 1 ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist das Getriebegehäuse 1 ohne Zwischenflansch 5 direkt auf der Trommel bzw. an dem Trommelanschluss 6 montiert, wobei die Radialkräfte von dem Passsitz zwischen einem Teil des Getriebegehäuses 1 und dem Trommelanschluss 6 aufgenommen werden. Diese Drehmomentübertragung wird über eine Wellennabenverzahnung sichergestellt, bei der die radial innere Welle über eine bestimmte axiale Länge außenverzahnt ist und die radial äußere Welle über eine bestimmte axiale Länge innenverzahnt ist, sodass beide Verzahnungen in Eingriff stehen.In 1 a first embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, the transmission housing 1 without intermediate flange 5 directly on the drum or on the drum connection 6 mounted, wherein the radial forces of the fit between a part of the transmission housing 1 and the drum connection 6 be recorded. This torque transmission is via a shaft hub teeth ensured, in which the radially inner shaft is externally toothed over a certain axial length and the radially outer shaft is internally toothed over a certain axial length, so that both teeth are engaged.

Die axiale Sicherung findet über zylindrische Bolzen 8 statt, welche wiederum jeweils über eine Verschlussschraube 9 gegen die Fliehkraft gesichert sind. Die zylindrischen Bolzen 8 wie auch die Verschlussschrauben 9 verlaufen in der ersten Ausführungsform in radialer Richtung.The axial securing takes place via cylindrical bolts 8th instead, which in turn each via a screw plug 9 secured against the centrifugal force. The cylindrical bolts 8th as well as the locking screws 9 extend in the radial direction in the first embodiment.

Bei der Drehmomentübertragung zwischen Abtriebswelle 2 und Schneckenwelle 7 gibt es in der Ausführungsform 1 keine konstruktive Änderung hinsichtlich dem Anschluss, wie er in dem Stand der Technik in 3 dargestellt ist. Diese Art der Drehmomentübertragung (Wellennabenverzahnung) zwischen Abtriebswelle und Schneckenwelle kann auch in dieser kurzbauenden Version verwendet werden.In the torque transmission between the output shaft 2 and worm shaft 7 there is in the embodiment 1 no constructive change in terms of connection, as in the prior art in 3 is shown. This type of torque transmission (shaft hub teeth) between the output shaft and worm shaft can also be used in this kurzbauenden version.

Wie aus 1 heraus ebenfalls ersichtlich ist, weist der Trommelanschluss 6 einen Flanschabschnitt auf der Trommelseite (linke Seite in 1) auf, der sich radial zwischen dem nicht gezeigten Hauptlager links von dem Flanschabschnitt und dem Profilabschnitt rechts von dem Flanschabschnitt in radialer Richtung auswärts erstreckt. Diese radiale Erstreckung des Flanschabschnitts ist derart gewählt, dass sich axiale Stirnflächen des Getriebegehäuseteils 1 und des sich radial erstreckenden Flanschabschnitts im Wesentlichen entsprechen.How out 1 also can be seen out, the drum connection 6 a flange portion on the drum side (left side in 1 ) extending radially between the main bearing, not shown, to the left of the flange portion and the profile portion to the right of the flange portion in the radial direction outward. This radial extent of the flange portion is selected such that axial end faces of the gear housing part 1 and the radially extending flange portion substantially correspond.

Während in dem Stand der Technik, wie er in 3 gezeigt ist, ein Profilabschnitt an dem Zwischenflansch 5 vorgesehen ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Profilabschnitt an dem Teil des Getriebegehäuses vorgesehen, der sich radial auswärts von dem hohlzylindrischen Abschnitt der drehbaren Trommel bzw. des Trommelanschlusses befindet. Dieser Profilabschnitt (Antriebsabschnitt bzw. -element) ist mit Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, um bei einem Eingriff mit dem Antriebsriemen eine große Oberfläche zur Kraftübertragung zu bieten. Je größer die Fläche ist, die pro Einheitsaxiallänge vorgesehen ist, desto kürzer kann das Maß X definiert werden.While in the state of the art, as he is in 3 is shown, a profile section on the intermediate flange 5 is provided, in the present embodiment, the profile portion is provided on the part of the transmission housing, which is located radially outwardly from the hollow cylindrical portion of the rotary drum or the drum connection. This profile section (drive section) is provided with projections and recesses to provide a large surface area for power transmission when engaged with the drive belt. The larger the area provided per unitaximum length, the shorter the dimension X can be defined.

In 1 ist das Maß X eingezeichnet, das sich von dem Schwerpunkt des Getriebes bis hin zu dem Hauptlager der Zentrifuge erstreckt. Entsprechend kann aus 1 heraus ersehen werden, dass sich die Zentrifugenhauptlagerung (nicht gezeigt) direkt axial neben dem sich radial erstreckenden Flanschabschnitt auf der linken Seite in 1 befindet.In 1 the dimension X is drawn, which extends from the center of gravity of the gearbox to the main bearing of the centrifuge. Accordingly can out 1 can be seen that the Zentrifugenhauptlagerung (not shown) directly axially adjacent to the radially extending flange portion on the left in 1 located.

Im Vergleich zu dem Stand der Technik, wie er in 3 abgebildet ist, wird aus der ersten Ausführungsform in 1 gleichermaßen ersichtlich, dass der schraffierte Teil des Getriebegehäuses 1 deutlich weniger massiv ausgeführt ist. Der Grund dafür liegt darin, dass der Zentrifugenaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung keine Schraubverbindung zwischen dem Getriebegehäuseteil und dem Zwischenflansch erfordert. Da in der vorliegenden Erfindung diese Fügefläche wegfällt, kann die Steifigkeit des gesamten Zentrifugenaufbaus erhöht werden und nebenbei das Strukturgewicht des Getriebegehäuseteils 1 reduziert werden. Da das Getriebe an sich Schwingungen erzeugt, kann der Zentrifugenaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur den Hebelarm (Maß X) reduzieren, sondern gleichermaßen das Gewicht reduzieren, das an dem Schwerpunkt des Getriebes angreift und Schwingungen erzeugt.Compared to the state of the art, as in 3 is shown in the first embodiment 1 equally evident that the hatched part of the gearbox 1 significantly less massive. The reason for this is that the centrifuge assembly according to the present invention does not require a threaded connection between the gear housing part and the intermediate flange. In the present invention, since this joining surface is eliminated, the rigidity of the entire centrifuge assembly can be increased and, incidentally, the structural weight of the transmission case part can be increased 1 be reduced. Since the transmission inherently generates vibrations, the centrifuge structure according to the present invention can not only reduce the lever arm (dimension X), but also reduce the weight that acts on the center of gravity of the transmission and generates vibrations.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Zentrifugenaufbau gemäß der zweiten Ausführungsform weist das Getriebegehäuse ebenfalls mindestens einen Teil auf, der direkt mit der drehbaren Trommel fest verbunden ist. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the centrifuge assembly according to the second embodiment, the gear housing also has at least a part fixedly connected directly to the rotary drum.

Der wesentliche Unterschied zu dem Zentrifugenaufbau gemäß der ersten Ausführungsform liegt darin, dass die Verbindungsschrauben zwischen dem Getriebegehäuse und der drehbaren Trommel nicht radial sondern axial eingesetzt sind. In der vorliegenden Ausführungsform weist das trommelseitige Ende des Getriebegehäuses 1 ebenfalls einen sich radial erstreckenden Flanschabschnitt auf. Am radial äußeren Rand des sich radial erstreckenden Flanschabschnitts des Getriebegehäuses 1 sowie dem sich radial erstreckenden Flanschabschnitt der Trommel 6 befinden sich entsprechende Durchgangslöcher bzw. Gewindelöcher, die den Einsatz von Schrauben ermöglichen. Die Schrauben 11 sind durch die Durchgangslöcher in dem Getriebegehäuse 1 eingesetzt und werden mit einer zuvor auf die Trommel geschraubte Gewindescheibe 10 verschraubt. Alternativ können die Schrauben 11 u direkt mit der Trommel 6 verbunden werden.The essential difference from the centrifuge construction according to the first embodiment lies in the fact that the connecting screws between the gear housing and the rotatable drum are inserted not radially but axially. In the present embodiment, the drum-side end of the transmission housing 1 also a radially extending flange portion. At the radially outer edge of the radially extending flange portion of the transmission housing 1 and the radially extending flange portion of the drum 6 There are corresponding through holes or threaded holes that allow the use of screws. The screws 11 are through the through holes in the transmission housing 1 used and with a previously screwed onto the drum threaded disc 10 screwed. Alternatively, the screws 11 u directly with the drum 6 get connected.

Das Getriebegehäuse 1 wird ohne Zwischenflansch direkt auf die Trommel über einen Kegelsitz montiert, wobei die Radialkräfte und das Drehmoment von dem Kegelsitz zwischen Gehäuse und Trommel übertragen werden. Für die Montage bzw. die axiale Sicherung des Getriebes wird zuvor eine Gewindescheibe 10 auf die Trommel 6 geschraubt und anschließend über Sechskantschrauben 11 mit dem Getriebegehäuse 1 verbunden.The gearbox 1 is mounted directly on the drum via a conical seat without an intermediate flange, whereby the radial forces and the torque are transferred from the conical seat between the housing and the drum. For the assembly or the axial securing of the gearbox is previously a threaded disc 10 on the drum 6 screwed and then over hex screws 11 with the gearbox 1 connected.

Bei der Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle und Schneckenwelle gibt es keine Unterschiede zu der Ausführung, wie sie in 1 gezeigt ist.When transmitting torque between the drive shaft and worm shaft, there is no difference to the version as shown in 1 is shown.

Den beiden vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemein, dass sich bei beiden Problemlösungen das Maß X zwischen Hauptlager der Zentrifuge und Getriebeschwerpunkt verkleinert und die Anzahl der Fügeflächen zwischen Getriebe und Zentrifuge ebenfalls reduziert wird.The two embodiments described above have in common that reduces the dimension X between the main bearing of the centrifuge and transmission center in both solutions and the number of joint surfaces between the transmission and centrifuge is also reduced.

Modifikation der zweiten AusführungsformModification of the second embodiment

Alternativ zur Wellennabenverbindung zwischen einem Teil des Getriebegehäuses 1 und dem Trommelanschluss 6 wie sie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, kann die Drehmomentübertragung zwischen dem Getriebegehäuse 1 und dem Trommelanschluss 6 durch einen axialen Formschluss gestaltet sein. Diese Art von Formschluss (Verzahnung oder Vorsprünge und Vertiefungen) wird zwischen den axialen Stirnflächen des Getriebegehäuseteils und dem sich radial erstreckenden Flanschabschnitt der drehbaren Trommel gewährleistet, welche einander in axialer Richtung zugewandt sind. Durch das Fehlen der Wellennabenverzahnung kann der Durchmesser des Trommelanschlusses (also auch der Durchmesser des Hauptlagers) im Vergleich zur ersten oder zweiten Ausführungsform mit Wellennabenverzahnung verringert werden, wobei sich jedoch das Maß X im Vergleich zur ersten oder zweiten Ausführungsform mit Wellennabenverzahnung erhöht.Alternatively to the shaft hub connection between a part of the transmission housing 1 and the drum connection 6 As described in the second embodiment, the torque transmission between the transmission case 1 and the drum port 6 be designed by an axial positive engagement. This type of positive engagement (teeth or projections and depressions) is ensured between the axial end faces of the gear housing part and the radially extending flange portion of the rotary drum, which face each other in the axial direction. Due to the absence of the shaft hub toothing, the diameter of the drum connection (thus also the diameter of the main bearing) can be reduced compared to the first or second embodiment with corrugated toothing, but the dimension X increases compared to the first or second embodiment with shaft hub teeth.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Getriebegehäusegearbox

22

Abtriebswelleoutput shaft

33

Schrauben zwischen Getriebegehäuse und ZwischenflanschScrews between gearbox housing and intermediate flange

44

Schrauben zwischen Zwischenflansch und TrommelScrews between intermediate flange and drum

55

ZwischenflanschWafer

66

Trommel (Trommelanschluss)Drum (drum connection)

77

Schneckenwelleworm shaft

88th

Zylindrische BolzenCylindrical bolts

99

VerschlussschraubeScrew

1010

GewindescheibeGewindescheibe

1111

SechskantschraubenHex bolts

Claims (11)

Zentrifugenaufbau, mit einer drehbaren Trommel (6), und einem Getriebe, das ein Getriebegehäuse (1) und einen Antriebsabschnitt aufweist und das koaxial zu der Trommel (6) vorgesehen ist, wobei das Getriebegehäuse (1) mindestens einen Teil aufweist, der direkt mit der drehbaren Trommel (6) fest verbunden ist.Centrifuge construction, with a rotatable drum (6), and a transmission having a gear housing (1) and a driving section and provided coaxially with the drum (6), wherein the gear housing (1) has at least a part which is directly connected to the rotatable drum (6). Zentrifugenaufbau nach Anspruch 1, wobei die drehbare Trommel (6) einen hohlzylindrischen Abschnitt aufweist, der radial einwärts von dem fest verbundenen Teil des Getriebegehäuses (1) angeordnet ist.Centrifuge assembly after Claim 1 wherein the rotatable drum (6) has a hollow cylindrical portion disposed radially inwardly of the fixedly connected part of the transmission housing (1). Zentrifugenaufbau nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Schneckenwelle (7) radial einwärts von dem hohlzylindrischen Abschnitt der drehbaren Trommel (6) durch diesen hindurch geführt ist.Centrifuge assembly after Claim 1 or 2 wherein a worm shaft (7) is guided radially inwardly from the hollow cylindrical portion of the rotary drum (6) therethrough. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der hohlzylindrische Abschnitt der drehbaren Trommel (6) mit dem fest verbundenen Teil des Getriebegehäuses (1) mittels Schrauben gesichert ist, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 3 wherein the hollow cylindrical portion of the rotatable drum (6) is secured to the fixedly connected part of the gear housing (1) by means of screws which extend substantially in the radial direction. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der hohlzylindrische Abschnitt der drehbaren Trommel (6) einen sich radial erstreckenden Flanschabschnitt aufweist, mit dem der fest verbundene Teil des Getriebegehäuses (1) mittels Schrauben gesichert ist, die sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstrecken.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 3 wherein the hollow cylindrical portion of the rotatable drum (6) has a radially extending flange portion with which the fixedly connected part of the gear housing (1) is secured by means of screws extending substantially in the axial direction. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schneckenwelle (7) über eine Wellennabenverbindung mit einer Abtriebswelle (2) des Getriebes verbunden ist.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 5 wherein the worm shaft (7) is connected via a shaft hub connection with an output shaft (2) of the transmission. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Antriebsabschnitt einen Profilabschnitt aufweist, über den eine Antriebskraft eines Antriebsriemens aufgebracht wird.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 6 wherein the drive portion has a profile portion, via which a driving force of a drive belt is applied. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Getriebegehäuse (1) über eine Wellennabenverbindung mit der drehbaren Trommel (6) verbunden ist.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 7 wherein the gear housing (1) is connected via a shaft hub connection with the rotatable drum (6). Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Getriebegehäuse (1) über einen axialen Formschluss mit der drehbaren Trommel (6) verbunden ist.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 7 , wherein the gear housing (1) via an axial positive connection with the rotatable drum (6) is connected. Zentrifugenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die drehbare Trommel (6) über ein Hauptlager gelagert ist.Centrifuge assembly according to one of Claims 1 to 7 wherein the rotatable drum (6) is supported by a main bearing. Zentrifugenaufbau, mit einer drehbar gelagerten Trommel (6), und einem Getriebe, das koaxial zu der Trommel (6) vorgesehen ist und ein Getriebegehäuse (1) und eine Abtriebswelle (2) aufweist, wobei das Getriebegehäuse (1) einen Profilabschnitt aufweist, an den ein Antriebsriemen eine Antriebskraft übertragen kann, und wobei das Getriebegehäuse (1) mittels eines axialen und/oder radialen Formschlusses direkt mit der drehbaren Trommel (6) verbunden ist und die Abtriebswelle (2) mittels eines axialen und/oder radialen Formschlusses direkt mit einer Schneckenwelle (7) verbunden ist, so dass sich die drehbar gelagerte Trommel (6) und die Schneckenwelle (7) gemäß einem Drehzahlverhältnis des Getriebes relativ zueinander drehen.Centrifuge assembly, with a rotatably mounted drum (6), and a gear, which is provided coaxially with the drum (6) and a transmission housing (1) and an output shaft (2), wherein the gear housing (1) has a profile section, to which a drive belt can transmit a driving force, and wherein the gear housing (1) is connected by means of an axial and / or radial positive connection directly with the rotatable drum (6) and the output shaft (2) is connected by means of an axial and / or radial positive connection directly with a worm shaft (7), so that rotate the rotatably mounted drum (6) and the worm shaft (7) according to a speed ratio of the transmission relative to each other.

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