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"Zentrifuge" Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem von
einem Antriebsrmotor über eine hiermit gekuppelte Welle hochtourig angetriebenen
Rotor und einem Lager für die Welle im Bereich eines Teilstücks der Kupplung zwischen
Motor und Welle.
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Aus der französischen Patentschrift 2 087 757 ist eine hochtourig
arlgetriebene Maschine, insbesondere eine Zentrifuge, bekannt mit einer Vorrichtung
zur Kompensation axialer Kräfte.
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Diese Vorrichtung besteht aus einer Hohlwelle, in die das konische
Ende der vertikal angeordneten Welle des Rotors fest eingesetzt ist. Die Hohlwelle
ist ihrerseits in einem Kugel-oder Nadellager gelagert und wird von einem Elektromotor
angetrieben.
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Der Rotor kann bei dieser Anordnung frei scharingen und überträgt
diese Schwingungen durch die starre Kupplung mit der
Hohlwelle auch
auf das Lager und den Motor. Auch eine zusätzlichte Lagerung des otors, z.B. oberhalb
desselben, bringt hier keine wesentliche Abhilfe.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine schwingungsarme Übertragung
des Drehmomentes vom Motor auf den Rotor zu schaffen und Lager sowie Antriebsmotor
zu entlasten.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass das Teilstück
der Welle, welches mit dem Antriebsmotor in'Verbindung steht, pendelnd im Kupplungsstück
geführt ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Die Erfindung bringt eine Reihe von wesentlichen Vorteilen: Durch
die pendelnde Führung des mit dem Motor in Verbindung stehenden Wellenendes werden
Schwingungen, die sich z.B. aus nie völlig vermeidbaren Unwuchten des Rotors ergeben
können, nicht mehr auf Lager und Antriebsmotor übertragen. Rotorunwuch ten durch
Fertigungstoleranzen lassen sich bei höherem Fertigungsaufwand vermeiden, nicht
jedoch solche Unwuchten, die da--durch entstehen, dass der Rotor von dem Benutzer
der Zentrifuge ungleichmässig beladen wird. Durch die erfindungsgemässe Lösung ergibt
sich deshalb der weitere Vorteil, dass die Bedienung der Zentrifuge, insbesondere
ihre Beladung, erleichtert wird. Wenn die erfindungsgemässe Zentrifuge mit einem
Gleichstrommotor angetrieben wird, so nutzen sich im Gegensatz zu bekannten Zentrifugen
Kohlen und Kollektorlager des Gleichstrommotors nicht mehr ab, weil von dem Motorläufer
durch die erfindungsgemässe Lösung Schwingungen ferngehalten werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung
rein schematisch dargestellt und in der-nachfolgenden Beschreibung erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Antriebsschema der Zentrifuge, Fig. 2 die Einzelheit
A gemäss Fig.l, im Schnitt vergrössert dargestellt, Fig. 3- eine Draufsicht auf
Fig.2.
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Wie der -Fig. 1 zu entnehmen, weist die erfindungsgemässe Zentrifuge
einen hochtourigen Antriebsmotor 1 auf, der an einem Lagerbock 2 angeflanscht ist.
Dieser Lagerbock 2 stützt sich über Dämpfungsglieder wie Gummimetallfedern 3 am
Zentrifugengestell 4 ab. Der Antriebsmotor 1, z.B. ein -Elektromotor, vorzugsweise
ein Gleichstrommotor, überträgt sein Drehmoment auf den Rotor 5 mit seinem Wellenstumpf
6 über die mit dem Motor in Verbindung stehende Welle 7. Ein Stützlager 8 nimmt
axiale und radiale Kräfte auf und überträgt diese über weitere Dämpfungsglieder
wie GummimetallSedern 9 auf den Lagerbock 2.
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Der Fig.2 ist zu entnehmen, wie die Welle 7 in dem in einem Lager
10, z.B. einem Kugellager, angeordneten Wellenstumpf 11 des Motors geführt ist.
Dieser Wellenstumpf 11 ist mit einer Axialbohrung, einem Sackloch, versehen, in
dem ein an seinem Aussenumfang zylindrisches Kupplungsstück 12 eingesetzt ist.
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Das Kupplungsstück 12 wird mittels des Querstiftes 13 von dem Wellenstumpf
11 der Motorabtriebswelle mitgenommen, das heisst in Drehung versetzt, wenn der
Motor eingeschaltet wird. Das Kupplungsstück 12 weist einen im wesentlichen U-förmigen
Querschnitt auf und ist von oben her in seiner Mitte mit einer
Nut
12a versehen, deren Breite so bemessen ist, dass die knebelförmige Verstärkung 14
der Welle 7 in die Nut eingreifen kann. Wie der Fig.2 weiter zu entnehmen, ist das
Lager 10 in einem Träger 17 angeordnet und wird mittels Schrauben 18 von dem Deckel
19 festgehalten.
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Die Form der Verstärkung 14 der Welle 7 lässt sich aus Fig.2 und insbesondere
aus Fig.3 entnehmen. Wie dort ersichtlich, weist das verstärkte Teilstück der Welle
7 zylindrische Flächen 15 und 15a und kugelige Flächen 16 und 16a auf. Die Mittellinie
der zylindrischen Flächen 15 und 15a und der Mittelpunkt der kugeligen Flächen 16
und 16a liegen in der Mitte der knebelförmigen Verstärkung 14.
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Wie aus Fig.3 ersichtlich, weist die Verstärkung 14 der Welle 7 insgesamt
somit die Form einer Kugelzone auf mit zwei seitlichen zylindrischen Abschnitten
15 und 15a. Der Mittelpunkt der knebelförmigen Verstärkung der Welle 7 liegt auf
der gleichen Höhe wie die Mittelpunkte der Kugeln des Lagers 10.
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Die Kupplung zur Übertragung des Drehmoments vom Motor zum Rotor mit
der in Fig.2 und 3 dargestellten Ausführung hat sich besonders bewährt. Es ist hierdurch
trotz der begrenzten Bewegungsfreiheit eine zentrische Führung der Welle 7 bei der
Über tragungdes Drehmoments vom Antriebsmotor auf den Zentrifugenrotor gewährleistet.
Selbstverständlich sind Abwandlungen der dargestellten Ausführungsform dieser Kupplung
möglich, ohne den Rahmen der Erfindung, nämlich die Führung der Welle, welche das
Drehmoment vom Antriebsmotor auf den Zentrifugenrotor überträgt, schwingungsarm
zu gestalten, zu verlassen. Die 13rfindung kann ohne weiteres auch auf andere schnellaufende
Maschinen angewandt werden.