DE1206365B - Schwingzentrifugenantrieb - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int α.:

B 04b

Deutsche Kl.: 82 b - 6/20

Nummer: 1206 365

Aktenzeichen: S 83720 m/82 b

Anmeldetag: 13. Februar 1963

Auslegetag: 2. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingzentrifugenantrieb mit einer auf der Rotorwelle des Antriebmotors angeordneten Schleudertrommel und einer Gegenmasse am Stator des Antriebmotors. Die Gegenmasse selbst kann dabei fest oder elastisch mit dem Zentrifugenfundament verbunden sein, so daß im letzteren Fall die Schleudertrommel mit der Welle und die Gegenmasse ein Zweimassenschwingsystem bilden.

Es sind verschiedene Arten von Schwingzentrifugen bekannt, deren axiale Schwingungen auf mechanischem Weg erzeugt werden, z. B. durch einen Exzenter- oder Doppelwuchtmassenantrieb, der entweder direkt auf die Schleudertrommel einwirkt oder die linearen Schwingungen durch Resonanz vom Lagergehäuse auf die Schleudertrommel überträgt. Ferner sind bereits elektromagnetische Schwingungserzeuger vorgeschlagen worden, die aus zwei auf der Trommelwelle angeordneten Ankerscheiben und einer zwischen diesen stehenden Scheibe der Gegenmasse ao bestehen, zwischen denen scheibenförmige Elektromagnete wirken. Die Frequenz der linearen Trommelschwingungen kann hier durch einen Frequenzwandler verändert werden.

Weiterhin sind bei Schwingzentrifugen elektromagnetische Schwingungserzeuger bekannt, die aus ruhend auf dem Gestell angeordneten Elektromagneten und am Umfang des federnden Trommelbodens angeordneten Weicheisenankern bestehen. Beim Umlaufen der Schleudertrommel werden die Anker an den feststehenden Elektromagneten vorbeigeführt, wodurch sie oszillierend angezogen werden und somit die Schleudertrommel in Schwingungen versetzen. Die Frequenz läßt sich bei solchen Schwingungserzeugern jedoch nicht ohne weiteres verändern. Im übrigen sind alle bekannten Lösungen aufwendig und weisen nur einen geringen Wirkungsgrad auf.

Gemäß der Erfindung wird der Antriebmotor für die Schleudertrommel gleichzeitig als elektromagnetischer Schwingungserzeuger ausgenutzt, indem die magnetischen Feldkräfte zwischen Stator und Rotor, mit denen der Stator einen axial aus dem Feld hinausgeschobenen Rotor in das Statorfeld zurückzieht, rhythmisch geändert werden. Die Erfindung ist mithin dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Kopplung Federelemente dienen und durch periodische elektromagnetische Längskräfte zwischen Rotor und Stator des Antriebmotors axiale Rotorverschiebungen ausgelöst werden. Es ist dabei nicht entscheidend, ob ein Gleichstrommotor oder ein Drehstrommotor verwendet wird. Im stromlosen Zustand wird der Rotor durch die Federkraft um einige Millimeter axial aus Schwingzentrifugenantrieb

Anmelder:

Siebtechnik G. m. b. H.,
Mülheim/Ruhr, Platanenallee 46

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Ludwig Schlebusch, Mülheim/Ruhr --

der Statorfeldmitte gedrückt. Beim Einschalten des Motors zieht das Statorfeld unabhängig von seinem Umlauf den Rotor an und bewirkt dadurch eine axiale Verschiebung des Rotors unter Überwindung der Federkraft. Der Vorgang entspricht dem Verhalten von Verschiebeankermotoren, an denen bei Stromabschaltung durch Verschieben des Rotors ein Stillsetzen des Motors bewirkt wird.

Zunächst wird der Motor eingeschaltet, und nach Erreichen der Nenndrehzahl wird durch periodisches Unterbrechen des Motorspeisestroms eine Wechselwirkung zwischen den Verschiebefedern und dem pulsierenden magnetischen Statorfeld als axiales Hin- und Herschwingen des Rotors erzielt. Die axiale Schwingungsfrequenz des Rotors und der mit ihm gekuppelten Schleudertrommel entspricht der Unterbrechungsfrequenz des Motorspeisestroms. Die Unterbrechung des Motorstroms kann durch bekannte Schalteinrichtungen, z. B. Thyratrone oder rotierende Quecksilberschalter, bewirkt werden.

Durch Verändern der Einschaltdauer, d. h. des Verhältnisses der Einschaltzeit zur Unterbrechungszeit, läßt sich eine lastabhängige Drehzahländerung bewirken. Diese Regelmöglichkeit liegt selbstverständlich nur im Bereich unterhalb der Nennfrequenz des betreffenden Motors. Durch Ändern der Unterbrechungsfrequenz wird leicht eine Änderung der axialen Schwingungsfrequenz der Schleudertrommel erreicht. Da die erforderlichen Stromtore oder Quecksilberdrehschalter keine aufwendigen Bauelemente sind, läßt sich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine Änderung de"r wesentlichen Kenngrößen der Schwingzentrifuge, nämlich Umlaufdrehzahl und Schwingfrequenz, erreichen.

Soll eine konstante Drehzahl gewährleistet sein, so läßt sich die Erfindung dahingehend ausgestalten, daß mit der axial schwingenden Welle des Rotors über

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eine längselastische Kupplung ein zweiter Motor verbunden wird, der dem schwingenden System eine konstante lastunabhängige Drehzahl aufdrückt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch daxgestellt. Es zeigt

Abb. 1 einen Längsschnitt durch den Gesamtaufbau des Antriebs, .

Abb. 2 einen Längsschnitt durch einen kegeligen Rotor, ίο

Abb. 3 einen Längsschnitt durch einen zylindrischen, genuteten Rotor.

Bei einer als Zweimassenschwingsystem ausgebildeten Schwingzentrifuge besteht hier die eine Masse aus dem Rotor 1 eines Drehstrommotors einschließlieh der mit der Motorwelle 2 fest verbundenen Schleudertrommel 3. Die Gegenmasse besteht aus dem Stator 4 mit der Wicklung 5 des Antriebmotors 6, der fest im Zentrifugengehäuse? angeordnet ist. Die Gegenschwingmasse ist mit der Nutzschwingmasse, und damit der Schleudertrommel 3, durch Federn 8 elastisch gekoppelt und gegen den Rahmen 9 durch Gummipuffer 10 elastisch abgestützt. Die Stromeinspeisung für den Motor erfolgt über ein Steuergerät 11.

Im stromlosen Zustand halten die Federn 8 den Rotor 1 um eine bestimmte einstellbare Strecke außerhalb der Statorfeldmitte. Wenn der Strom eingeschal-_m tet wird, bewegt sich der Rotor 1 so weit zur Statorfeldmitte, bis die axial wirkende magnetische Feldkraft zwischen Stator 4 und Rotor 1 mit der Rückstellkraft der Federn 8 im Gleichgewicht ist. Sobald der Anrriebmotor seine Drehzahl erreicht hat, wird er über das Steuergerät 11 nur noch mit Stromstößen gespeist, zwischen denen der Rotor 1 unter der Wirkung der Federn 8 in Resonanz oder mit einer beliebigen Frequenz periodisch zurückfedert.

Um die axiale magnetische Feldkraft zu verstärken, können Rotor und Stator des Antriebmotors besondere Querschnittformen erhalten. Abb. 2 stellt eine kegelige Anordnung 1 a, 4α und Abb. 3 eine Zylinderform mit Nuten Ib, 4 b für Rotor und Stator dar, in der oberen Hälfte in der einen und in der unteren Hälfte in der anderen verschobenen Stellung, im Schnitt gezeichnet.

Claims (7)

Patentansprüche: .

1. Schwingzentrifugenantrieb mit einer auf der Rotorwelle des Antriebmotors angeordneten Schleudertrommel und einer Gegenmasse am Stator des Antriebmotors, da durchgekennzeichnet, daß als elastische Kopplung Federn elemente dienen und durch periodische elektromagnetische Längskräfte zwischen Rotor und Stator des Antriebmotors axiale Rotorverschiebungen ausgelöst werden.

2. Schwingzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebmotor über ein Steuergerät (11) mit Stromstößen gespeist wird, die den durch Federn (8) axial verspannten Rotor (1) in den Stator (4) schwingen lassen.

3. Schwingzentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Verschiebeankermotor einen zylindrischen Rotor (1) und Stator (4) aufweist.

4. Schwingzentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Verschiebeankermotor einen kegeligen Rotor (1 ä) und Stator (4 α) aufweist.

5. Schwingzentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibende Verschiebeankermotor einen genuteten zylindrischen Rotor (Ib) und Stator (46) auf·* weist. .

6. Schwingzentrifugenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2 und einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rhythmisch aussetzende Stromversorgung des Antriebmotors durch Stromtore oder rotierende Quecksilberschalter herbeigeführt wird.

7. Schwingzentrifugenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle des axial schwingenden Rotors, durch eine längsbewegliche Kupplung verbunden, ein zweiter Antriebmotor angeordnet ist, der dem System eine konstante Grunddrehzahl aufdrückt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 675 179, 1 076 043, 336.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509740/293 11.65 © Bundesdruckerei Berlin