DE1904774C - Centrifuge, especially for sugar production - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere für die Zuckergewinnung, mit elastisch aufgehüngtem Gehäuse und darin drehbeweglich gelagerter Schleudertrommel, wobei das Gehäuse oberhalb des Zentrifugenschwerpunktes in einem kardanischen Ring gelagert ist, der seinerseits in Lagern drehbeweglich befestigt ist, die sich auf ortsfesten Stützen abstützen. The invention relates to a centrifuge, in particular for sugar production, with an elastically suspended Housing and centrifugal drum rotatably mounted therein, the housing above the Centrifuge center of gravity is mounted in a cardanic ring, which in turn is rotatable in bearings is attached, which are supported on stationary supports.

Es ist bekannt, Zentrifugen als Pendelzentrifugen auszubilden, um durch die Aufhängung der Schleudertrommel an einer langen angetriebenen Welle der Trommel eine gewisse Freiheit zu geben, damit diese sich bei unwuchtiger Füllung so einpendeln kann, daß die Drehachse mit der Trägheitsachse zusammenfällt. Das ist aber exakt nur möglich, wenn die Trommelhöhe Null ist und der Drehpunkt der Aufhängung weil von der Trommel entfernt ist. Bei den älteren kleineren Zentrifugen mit geringer Trommelhöhe hielten sich die Abweichungen und damit die auf Wellen und Lager ausgeübten Unwuchtkräfte in Grenzen. Bei den heutigen Zentrifugentrommeln mit wesentlich größerer Bauhöhe ist der Ausgleich durch Pendelaufhängung jedoch so schlecht, daß die Kräfte nur durch überstarke Wellen und Lager aufgenommen werden können.It is known to design centrifuges as pendulum centrifuges in order to by the suspension of the centrifugal drum on a long driven shaft of the drum to give it a certain amount of freedom with an unbalanced filling can settle in such a way that the axis of rotation coincides with the axis of inertia. But this is only possible exactly if the drum height is zero and the pivot point of the suspension because is removed from the drum. In the older, smaller centrifuges with a low bowl height the deviations and thus the imbalance forces exerted on the shafts and bearings were kept in Limits. In today's centrifuge drums with a much greater overall height, the compensation is through The pendulum suspension was so bad that the forces could only be absorbed by overly strong shafts and bearings can be.

Außer den vorbeschriebenen Zentrifugen sind auch bereits solche bekanntgeworden, welche die einleitend näher aufgezeichnete Ausführungsform mit einem kardanischen Ring zur Lagerung des Gehäuses und mit der darin drehbeweglich gehaltenen Trommel zeigen. Die Lagerbolzen der Trommel ν :rden bei diesen bekannten Zentrifugen in einem Gehäuse in Höhenrichtung geführt, und die Trommel kann gegenüber dem sie tragenden Ring gegen die Wirkung einer Feder in dem Gehäuse Vertikalbewegungen ausführen. Bei dieser Bauform wird ein Schwingungsausgleich bzw. eine Schwingungsdämpfung durch geometrische Maßnahmen erreicht. Zu diesem Zweck ist die Anordnung so getroffen, daß der gemeinsame Schwerpunkt des An'riebsmotors der Schleudertrommel und des Außengehäuses in der Ebene liegt, die in die sich rechtwinklig kreuzenden Schwenkachsen des Systems verlaufen. Dadurch sollen Unwuchtkräfte aus der Trommel zur Beschleunigung der tragen Massen von Außengehäuse und Motor verbraucht werden. Lagerbelastungen werden auf diese Weise infolge Vermeidung von Hebelarmen vermieden.In addition to the centrifuges described above, those have already become known which have the introductory More detailed embodiment with a cardanic Show ring for mounting the housing and with the drum rotatably held therein. The bearing pins of the drum ν: rden in these known Centrifuges guided in a housing in the vertical direction, and the drum can opposite the they carry out vertical movements against the action of a spring in the housing. at This design is a vibration compensation or vibration damping through geometric measures achieved. For this purpose, the arrangement is made so that the common center of gravity of the drive motor of the centrifugal drum and the outer housing is in the plane that is in the right-angled crossing swivel axes of the system run. This should imbalance forces from the Drum to accelerate the carrying masses of the outer casing and motor are consumed. Bearing loads are avoided in this way by avoiding lever arms.

Während bei der zuletzt beschriebenen bekannten Zentrifuge horizontale Ausweichbewegungen infolge auftretender Unwuchten nicht möglich sind, da die so Anordnung eine Annäherung der geometrischen Zentrifugenachse an eine dieser gegenüber versetzten Trägheitsachse ausschließt, soll erfindungsgemäß nicht nur ein solches Ausweichen ermöglicht, sondern auch bei Aufhängung des rotierenden Systems oberhalb des Systemschwerpunktes eine Dämpfung der Drehschwingungen erreicht werden.While in the known centrifuge described last, horizontal evasive movements as a result occurring imbalances are not possible, as the so Arrangement an approximation of the geometric centrifuge axis to one of these offset opposite Excludes the axis of inertia, according to the invention, not only should such an evasion be made possible, but damping even when the rotating system is suspended above the system center of gravity the torsional vibrations can be achieved.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe wird die eingangs näher bezeichnete Zentrifuge so ausgebildet, daß zwischen den Lagern und den ortsfesten Stützen Federelemente angeordnet sind, deren Federweg in horizontaler Richtung groß und in vertikaler Richtung klein ist,To solve the above problem, the centrifuge described in more detail at the beginning is designed in such a way that that spring elements are arranged between the bearings and the stationary supports, the spring deflection in is large in the horizontal direction and small in the vertical direction,

Wenn bei dieser Ausgestaltung die Trägheitsachse einer unwuchtig gefüllten und sich drehenden «5 Schleudertrommel versetzt und/oder geneigt zur Mittelachse der Trommel verläuft, nähert sich die Mittelachse durch die kardanische Aufhängung des Gehäuses in Verbindung mit der elastischen Abstützung so weit der Trügheitsiichse, daß die durch die Unwuchten hervorgerufenen Kräfte sich mit den Kräften im Gleichgewicht befinden, die erforderlich sind, die träge Masse der Zentrifuge entsprechend zu beschleunigen. Um die Schwingwege der Zentrifuge zu reduzieren, kann man das Gtiiäusegewicht durch Zusatzgcwichte erhöhen, wodurch allerdings die Lagerbelastung steigt. Die neue Ausgestaltung trägt durch die unterschiedlichen Federwege der Federelemente in horizontaler und vertikaler Richtung dem Umstand Rechnung, daß die Unwuchtkräfte vornehmlich in horizontaler Richtung wirksam sind.If, in this embodiment, the axis of inertia of an imbalanced filled and rotating «5 The centrifugal drum is offset and / or inclined to the central axis of the drum, the approaching Central axis through the cardanic suspension of the housing in connection with the elastic support so far the deceitful self that the Imbalances caused forces are in equilibrium with the forces that are required are to accelerate the inertial mass of the centrifuge accordingly. To the oscillation path of the centrifuge one can reduce the weight of goodness increase by additional weights, which, however, increases the bearing load. The new design carries through the different spring travel of the spring elements in the horizontal and vertical direction the fact that the imbalance forces are primarily effective in the horizontal direction are.

Eine kompakte Bauweise der Zentrifuge, die sich im wesentlichen auf den vom Gehäuse beanspruchten Raum beschränkt, läßt sich dadurch erreichen, daß die Schleudertrommel von einem unterhalb derselben und dabei innerhalb des Gehäuses angeordneten Hydraulikmotor angetrieben wird, dessen Gehäuse über Arme mit dem Zentrifugengehäuse verbunden ist. Bei dieser Anordnung ist noch von Vorteil, daß der Hydraulikmotor in Verbindung mit einer abseits stehenden Verstellpumpe ein stufenlos verstellbares Getriebe darstellt, für dessen Antrieb lediglich ein mit konstanter Drehzahl laufender Elektromotor erforderlich ist, durch den keine Stromspitzen wie bei einem polumschaltbar Drehstrommotor hervorgerufen werden. Hinzu kommt, daß der vollständige hydrostatische Antrieb wesentlich billiger als ein mehrfach polumschaltbarer Zentrifugenmotor ist.A compact design of the centrifuge, which essentially relies on the weight of the housing Limited space can be achieved in that the centrifugal drum from one below the same and is driven within the housing arranged hydraulic motor, the housing is connected to the centrifuge housing via arms. With this arrangement it is also advantageous that the hydraulic motor in connection with a remote variable displacement pump is a continuously adjustable one Represents transmission, for the drive of which only an electric motor running at constant speed is required which does not cause any current peaks as is the case with a pole-changing three-phase motor will. In addition, the full hydrostatic drive is much cheaper than is a multi-pole-changing centrifuge motor.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstandes nach der Erfindung ergibt sich, wenn die Schleudertrommel mit einem außerhalb des Gehäuses fest angeordneten Antriebsmotor über eine Gelenkwelle verbunden ist. Bei dieser vorgenannten Ausführung ist das Schwingungssystem in bekannter Weise von dem Gewicht des Antriebsmotors befreit.A further advantageous embodiment of the object according to the invention results when the Centrifugal drum with a drive motor fixed outside the housing via a cardan shaft connected is. In this aforementioned embodiment, the vibration system is known Way freed from the weight of the drive motor.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows

Fig. 1 eine Zentrifuge mit innerhalb des Zentrifugengehäuses angeordnetem Hydraulikmotor in schaubildlicher Darstellung und teilweise im Schnitt,Fig. 1 shows a centrifuge with inside the centrifuge housing arranged hydraulic motor in a diagrammatic representation and partly in section,

Fig. 2 eine Zentrifuge, deren Schleudertrommel von einem außerhalb des Zentrifugengehäuses fest angeordneten Antriebsmotor über eine Gelenkwelle angetrieben wird in Ansicht und teilweise im Schnitt.2 shows a centrifuge, the centrifugal drum of which is fixed by an outside of the centrifuge housing arranged drive motor is driven via a cardan shaft in view and partially in Cut.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Zentrifuge aus einem zylindrischen Gehäuse 1, welches zugleich den Schutzmantel bildet, in dem eine Schleudertrommel 2 angeordnet ist. Unterhalb der Schleudertrommel befindet sich ein Hydraulikmotor 3, dessen Gehäuse über zwei radial nach außen verlaufende Arme 4 mit dem unteren Teil des Zentrifugengehäuses 1 fest verbunden ist. Die Arme 4 sind hohl ausgebildet, damit möglicherweise im Hydraulikmotor sich ansammelndes Lecköl durch die Arme nach außen abgeführt werden kann und hierdurch ein Abtropfen von Lecköl aus dem Motor in den nach unten aus der Zentrifuge herausfallenden Zucker vermieden wird. Außerdem dienen die Arme 4 zur Aufnahme von Leitungen für die Zufuhr von Drucköl für den Antrieb des Motors, das von einer nicht dargestellten abseitsstehenden Verstellpumpe, die dabei.von einem Elektromotor angetrieben sein kann, gefördert wird.As can best be seen from FIG. 1, the centrifuge consists of a cylindrical housing 1, which at the same time forms the protective jacket in which a centrifugal drum 2 is arranged. Below the centrifugal drum there is a hydraulic motor 3, the housing of which is firmly connected to the lower part of the centrifuge housing 1 via two arms 4 extending radially outward. The arms 4 are hollow so that any leakage oil that may accumulate in the hydraulic motor can be discharged to the outside through the arms, thereby preventing leakage oil from dripping out of the motor into the sugar falling down from the centrifuge. In addition, the arms 4 are used to accommodate lines for the supply of pressurized oil to drive the motor, which is promoted by a variable displacement pump, not shown, which can be driven by an electric motor.

Der Hydraulikmotor 3 besitzt etnu'ii nicht dargestellten, nach oben aus seinem Gehäuse herausragenden Wellenstumpf, auf den eine Nabe S fest aufgesetzt ist, die über Speichen 6 die Schleudertrommel 2 trägt. Das Zentrifugengehäuse 1 ist oberhalb des Zentrifugenschwerpunktes über zwei einander gegenüberliegend angeordnete Zapfen 7 in einem Ring 8 gelagert. Der Ring ist seinerseits über zwei um 90° gegenüber den Zapfen 7 versetzt angeordnete Zapfen 9 in Lagern IO drehbeweglich befestigt, die sich über Federelemente 11 auf Fundamentträgern 12 abstützen.The hydraulic motor 3 has etnu'ii not shown, shaft stub protruding upward from its housing, onto which a hub S is fixed is attached, which carries the centrifugal drum 2 via spokes 6. The centrifuge housing 1 is above of the centrifuge center of gravity via two opposing pins 7 in a ring 8 mounted. The ring is in turn arranged offset by 90 ° with respect to the pin 7 via two Pin 9 rotatably fastened in bearings IO, which are supported by spring elements 11 on foundation beams Support 12.

Mit 13 ist eine Ausräumvorrichtung zum Entleeren der Schleudertrommel 2 angedeutet, die am oberen Rand 1 α des Zentrifugengehäuses befestigt ist.With 13 a clearing device for emptying the centrifugal drum 2 is indicated, which is attached to the upper edge 1 α of the centrifuge housing.

In. Fig. 2 ist eine Zentrifuge dargestellt, deren Gehäuse Γ, wie in Fig. I beschrieben, in einem kardunischcn Ring 8' gelagert ist, der seinerseits in Lagern 10' drehbeweglich befestigt ist, die über Federelcmenle IV elastisch abgestützt sind. Die ao Schleudertrommel 2' der Zentrifuge wird hierbei von einem auf einem Gerüst 14 angeordneten Elektromotor 15 über eine Kardanwelle 16 angetrieben, deren mittlerer Teil ineinander verschiebbar ausgebildet ist und die zwei Gelenke 17,18 aufweist. Das Gelenk 18 ist an einer mit der Schleudertrommel 2' über Speichen 6' verbundenen Nabe 5' befestigt. Die Nabe weist einen Zapfen 19 auf, der in einer Hülse 20 gelagert ist, die mit dem Zentrifugengehäuse Γ über Arme 4' fest verbunden ist.In. Fig. 2 a centrifuge is shown, the housing Γ as shown in Fig. I described 'is mounted, which in turn in bearings 10' in a kardunischcn ring 8 is rotatably mounted, which are supported elastically on Federelcmenle IV. The ao centrifugal drum 2 'of the centrifuge is driven by an electric motor 15 arranged on a frame 14 via a cardan shaft 16, the middle part of which is designed to be slidable into one another and has two joints 17, 18. The joint 18 is attached to a hub 5 'connected to the centrifugal drum 2' via spokes 6 '. The hub has a pin 19 which is mounted in a sleeve 20 which is firmly connected to the centrifuge housing Γ via arms 4 '.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: I. Zentrifuge, insbesondere für die Zuckergewinnung, mit elastisch aufgehängtem Gehäuse und darin drehbeweglich gelagerter Schleudertrommel, wobei das Gehäuse oberhalb des Zeiurifugenschwerpunktes in einem kardanischen Ring gelagert ist, der seinerseits in Lagern drehbeweglich befestigt ist, die sich auf ortsfesten Stützen abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lagern (10, 10') und den ortsfesten Stützen (12) Federelemente (II, II') angeordnet sind, deren Federweg i··. horizontaler Richtung groß und in vertikaler Richtung klein ist.I. Centrifuge, especially for sugar production, with an elastically suspended housing and a rotating drum mounted in it, with the housing above the center of gravity of the cell is mounted in a cardanic ring, which in turn is rotatable in bearings is attached, which are supported on stationary supports, characterized in that arranged between the bearings (10, 10 ') and the stationary supports (12) spring elements (II, II') are whose spring deflection i ··. is large in the horizontal direction and small in the vertical direction. 2. Zentrifuge nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (2) von einem unterhalb derselben und dabei innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Hydraulikmotor (3) angetrieben wird, dessen Gehäuse über Arme (4) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist (Fig. I).2. Centrifuge according to claim I, characterized in that the centrifugal drum (2) of a hydraulic motor arranged below the same and within the housing (1) (3) is driven, the housing of which is connected to the housing (1) via arms (4) (Fig. I). 3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (2') mit einem außerhalb des Gehäuses (Γ) fest angeordneten Antriebsmotor (15) über eine Gelenkwelle (16, 17, 18) verbunden ist (Fig. 2).3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the centrifugal drum (2 ') with a drive motor (15) fixedly arranged outside the housing (Γ) via a cardan shaft (16, 17, 18) is connected (Fig. 2). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings