EP0733406B1 - Zentrifuge mit einer Antriebseinheit und einem Endlostreibmittel - Google Patents

Zentrifuge mit einer Antriebseinheit und einem Endlostreibmittel Download PDF

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EP0733406B1
EP0733406B1 EP95104399A EP95104399A EP0733406B1 EP 0733406 B1 EP0733406 B1 EP 0733406B1 EP 95104399 A EP95104399 A EP 95104399A EP 95104399 A EP95104399 A EP 95104399A EP 0733406 B1 EP0733406 B1 EP 0733406B1
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EP
European Patent Office
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centrifuge
centrifuge drum
drive unit
drum
drive
Prior art date
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EP95104399A
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English (en)
French (fr)
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EP0733406A1 (de
Inventor
Ralf-Martin Ebeling
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BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Original Assignee
BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
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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
    • B04B9/12—Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge with an elastically mounted centrifuge drum, a drive unit, which the centrifuge drum with an endless propellant drives, and arranged in the plane of the endless propellant Strain relief means for those caused by the continuous propellant Tensile forces.
  • the elastic support of the centrifuge drum is said to vibrate isolate the unbalance acting on the drum and resulting from it Vibrations originate.
  • a flexible connection between the Storage of the centrifuge drum and the centrifuge housing decouples the Vibrations of the centrifuge drum so that it does not leak to the environment be passed on.
  • Endless propellants are used for power transmission, which is known to the Bearing a large lateral force in the form of the drive and preload forces exercise.
  • V-belt drives are usually used. The from the Lateral force resulting from drive and preload forces causes a Relocation of the centrifuge drum. Consequently, the vibration dampers tense, which is essential when using vibrating metal rubbers deteriorated vibration isolation leads and also the life of the Vibration damper greatly shortened.
  • US Pat. No. 4,640,770 is operated in batches Centrifugal system known in which a rotatable shaft at one end a gimbal, with at the other end of the Shaft the centrifuge drum is arranged.
  • the wave is in one elongated bearing supported, the bearing and thus the shaft near the Centrifuge drum elastic by means of a support structure on a fixed Base frame is supported.
  • the cardanic bearing on End of the shaft facing away from the centrifuge drum allows the Swiveling of the centrifuge drum connected to the drive shaft two axes of rotation arranged perpendicular to each other and orthogonal to the shaft, however, the centrifuge drum is free to move in lateral directions not possible.
  • a pendulum centrifugal machine with a drive motor connected to the centrifuge drum by a drive belt is known, the drive motor being firmly connected to a support arm on the shaft bearing of the drum.
  • the centrifugal machine and the drive motor are flexibly suspended on all sides.
  • the drive belt tension can be adjusted by moving the drive motor on the support arm. It is disadvantageous that the vibrations originating from the drum are transmitted directly to the drive motor via the support arm, and the drive motor brings large forces into the system as a vibrating mass.
  • a strain relief device for drive belt drives in which the pretensioning and driving forces on the pulley shafts are absorbed by a pressure rod on both sides of the belt pulleys are screwed on, which have a bearing on the inside in which the corresponding pulley shafts are supported.
  • the shaft distance can be adjusted by turning the elongated sleeve.
  • the object of the invention is to provide a centrifuge with an elastically mounted Centrifuge drum, a drive unit that the centrifuge drum with a Continuous propellant drives, and means for strain relief for those of the To specify endless propellants caused by the Centrifuge drum has all degrees of freedom.
  • the strain relief device arranged according to the invention allows one Safe setting and re-tensioning of the endless propellant. Across from conventional constructions with a second shaft can reduce the overall height be significantly reduced. This not only reduces costs and reduces the space requirement of the entire system, and operation is simplified, since the Accessibility from above for the entire centrifuge is significantly improved.
  • the strain relief acts in the plane of the endless propellant, the line of action preferably aligned with the input and output shafts. So they work Strain relief means exactly that generated by the endless propellant Drive and biasing forces counter without any further tension or Tipping moment arises.
  • the elastic suspension of the centrifuge drum is therefore not unilaterally loaded even during centrifuge operation, so that the service life of the vibration damper is extended.
  • the elastic Thrust element supports the drive and generated by the endless propellant Preload force is released elastically and thus decouples the centrifuge drum vibrationally from the drive.
  • the endless propellant is a belt drive, it is a particularly good one Decoupling of the centrifuge drum from the environment is achieved.
  • a belt drive also works on the centrifuge drum in the event of imbalance and vibrations trouble-free.
  • the elastic thrust element or at least one compression spring Compression spring package preferably designed as coil springs, or a Has rubber spring, an ideal vibration decoupling of the drive unit reached by the centrifuge drum.
  • the compression spring or the compression spring assembly is generated those to compensate for the driving and preloading forces of the endless traction means required counterforce.
  • a compression spring package is the most compact version, which consequently takes up the most space can reduce as far as possible.
  • rubber springs would have the advantage of being self-damping different spring stiffness from the areas left / right on the one hand and Avoid front / rear on the other hand. Have both preferred alternatives also the advantage of not needing a guide or additional elements that the could otherwise restrict freedom of movement.
  • the strain relief device has a push rod, a End of the push rod, preferably adjustable in the axial direction, on the Drive unit is attached and the other end of the push rod over the elastic Thrust element is connected to the elastically mounted centrifuge drum is a ideal adhesion between drive unit and elastically mounted Centrifuge drum reached.
  • the push rod in the Intermediate storage slidable but secured against rotation, for example by one in one Grooving tongue, held.
  • the Drive unit can be moved on a console, for example by means of elongated holes, educated. After pretensioning the V-belt, the drive unit is on the Console screwed tight again.
  • the prestressing is preferably carried out via a Adjusting nut on a threaded portion of the push rod on the strain relief device.
  • the average driving force from the drive motor over the V-belt drive is transferred to the centrifuge drum by another Biasing the elastic push element on the threaded portion of the Push rod of the strain relief device can be preset. So that's it elastically supported centrifuge drum during centrifuge operation in the essentially in their zero position, d. H. is the elastic support of the centrifuge drum tension-free and has an ideal vibration-decoupling effect.
  • Fig. 1 shows a part of a continuously running centrifuge with an elastic stored centrifuge drum 11 and a drive unit 12, which by means of a Electric motor 13 and a V-belt pulley 14 attached to its shaft a V-belt 16 a V-belt pulley 15 which is fixed to the bearing shaft Centrifuge drum 11 is connected drives.
  • the centrifuge drum 11 is rotatable held on a centrifuge drum base plate 21.
  • the Centrifuge drum base plate 21 is over vibrating metal rubbers 17 with a Base plate 20 connected.
  • the drive unit 12 is fixed via a motor base plate 2, however adjustable via elongated holes, by means of screws 18 with the base plate 20 connected.
  • a Strain relief device 19 arranged in the connecting line of the two deflection points of the V-belt 16, i. H. in the cutting line through the two axes of the V-belt pulleys 14 and 15 defined plane with the plane spanned by the V-belt 16 is a Strain relief device 19 arranged.
  • the strain relief device 19 exists from a push rod 1 and an elastic push element 6, one end of the Push rod 1 with the motor base plate 2 which can be moved in elongated holes Drive unit 12 is connected and its opposite end with a End of the elastic push element 6 is connected.
  • the other end of the elastic push element 6 is with the elastically mounted centrifuge drum base plate 21 connected.
  • the elastic push element 6 consists of a Spring pack of three compression springs arranged parallel to each other.
  • the elastic thrust element 6 provides the driving and biasing forces of the V-belt opposing counterforce.
  • This counterforce is how 2 2
  • a threaded section 22 on that of the drive unit 12 facing end of the push rod 1 is provided on the nuts 9, 10th are screwed on to make the push rod 1 adjustable in the axial direction and consequently the spring assembly of the elastic thrust element 6 as desired preload.
  • An intermediate bearing 3 is provided in the push rod 1, in which the push rod 1 centers, but is held axially displaceable.
  • the intermediate storage 3 is on the Centrifuge drum base plate 21 attached.
  • At interim storage 3 is one Plain bearing sleeve 4 arranged around the push rod 1 mounted therein easily to keep sliding.
  • the plain bearing sleeve 4 is by means of screws 7, 8 on the intermediate storage 3 attached.
  • In the bore inside the plain bearing sleeve 4 is an axially parallel Groove provided, in which a spring 5, which is also in an axially parallel groove Push rod 1 is inserted, engages. The push rod 1 is thus secured against rotation stored.
  • the strain relief device of the centrifuge according to the invention is like described below.
  • the drive unit 12 by loosening the Screws 18 loosened from the base plate 20.
  • the drive unit 12 is thus with her Motor base plate 2 can be moved along the elongated holes located therein.
  • the V-belt 16 loosely placed on the V-belt pulleys 14 and 15.
  • the elastic thrust element 6 By preloading the elastic thrust element 6 by adjusting the nuts 9, 10 on the Threaded portion 22 of the push rod 1 is around the V-belt pulleys 14 and 15 placed V-belts 16 tensioned.
  • V-belt 16 defines the axial distance of drive unit 12 and centrifuge drum 11.
  • the elastic Vibrating metal rubbers 17 hold the centrifuge drum base plate 21 and thus the Centrifuge drum 11 in its unloaded zero position.
  • the engine base 2 of the Drive unit 12 is in accordance with the bias of the V-belt 16 in the Elongated holes of the motor base plate 2 have been moved on the base plate 20. Now the motor unit 12 or the motor base plate 2 is firmly attached to the base plate 20 Tighten the screws 18 connected.
  • the centrifuge drum 11 With such a centrifuge, the centrifuge drum 11 is in the Hibernation, d. H. with the centrifuge stopped, no longer in its zero position. However is the centrifuge drum 11 after the start-up process during continuous centrifuge operation in unstressed center or zero position, so that the Vibrating metal rubbers have an ideal vibration damping effect and a long service life to have.
  • the dynamic behavior of the centrifuge is improved because the V-belt pulleys can be precisely aligned with each other and no tilting moment works in storage.
  • the centrifuge drum Belt tensile forces compensated by a resilient counterforce.
  • the counterforce acts in the axis of symmetry of the belt drive between the drive unit and Centrifuge drum. This can be advantageous for those caused by the belt drive Tensioning forces do not act on the elastic centrifuge drum bearing.
  • the centrifuge drum is therefore in the operating state, i. H. with continuous Centrifuge operation, in unstressed zero position. There is therefore no relocation of the rotating centrifuge drum for stationary centrifuge inlet. Therefore kick no sealing problems between centrifuge drum and centrifuge inlet or Centrifuge housing. There is therefore the possibility of one rotating product distributor with a stationary steam bell, which would hardly be possible without the strain relief according to the invention.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einer elastisch gelagerten Zentrifugentrommel, einer Antriebseinheit, die die Zentrifugentrommel mit einem Endlostreibmittel antreibt, und in der Ebene des Endlostreibmittels angeordneten Mitteln zur Zugentlastung für die von dem Endlostreibmittel hervorgerufenen Zugkräfte.
Für die Zuckerindustrie sind beispielsweise kontinuierlich arbeitende Zentrifugen bekannt. Die elastische Lagerung der Zentrifugentrommel soll Schwingungen isolieren, die von an der Trommel wirkenden Unwuchten und daraus entstehenden Vibrationen herrühren. Eine flexible Verbindung zwischen der Lagerung der Zentrifugentrommel und dem Zentrifugengehäuse entkoppelt die Schwingungen der Zentrifugentrommel, so daß diese nicht an die Umgebung weitergegeben werden. Vorzugsweise werden für eine derartige elastischdämpfende Verbindung Schwingmetallgummis verwendet. Desweiteren werden zur Kraftübertragung Endlostreibmittel eingesetzt, die bekanntlich auf die Lagerung eine große seitliche Kraft in Form der Antriebs- und Vorspannkräfte ausüben. Üblicherweise werden Keilriementriebe verwendet. Die aus den Antriebs- und Vorspannkräften resultierende seitliche Kraft bewirkt eine Verlagerung der Zentrifugentrommel. Folglich sind die Schwingungsdämpfer verspannt, was bei Verwendung von Schwingmetallgummis zu einer wesentlich verschlechterten Schwingungsisolierung führt und zudem die Lebensdauer der Schwingungsdämpfer stark verkürzt.
Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Antriebs- und Vorspannkräfte des Endlostriebes durch Vorsehen einer Hilfswelle von der elastischen Lagerung der Zentrifugentrommel zu entkoppeln. Diese Hilfswelle ist ebenso wie die Antriebseinheit fest gelagert, so daß die Keilriemenscheiben einen definierten Abstand haben. Die Hilfswelle leitet über eine schwingungsisolierende Kupplung die Antriebsmomente in axialer Richtung in die Welle der elastisch gelagerten Zentrifugentrommel. Diese Lösung ist allerdings sehr aufwendig und kostenintensiv. Die Hilfswelle bedarf einer entsprechenden Konsole und muß wenigstens zweifach gelagert werden.
Desweiteren ist die axiale Ausrichtung der Hilfswelle zur Welle der Zentrifugentrommel für einen verschleißarmen Lauf der Zentrifuge äußerst wichtig. Die Justierarbeiten sind daher entsprechend aufwendig.
Darüber hinaus ist aus der US 4,640,770 ein chargenweise betriebenes Zentrifugensystem bekannt, bei dem eine drehbare Welle an einem Ende mit einer kardanischen Aufhängung versehen ist, wobei an dem anderen Ende der Welle die Zentrifugentrommel angeordnet ist. Die Welle ist in einem langgestreckten Lager gehaltert, wobei das Lager und damit die Welle nahe der Zentrifugentrommel mittels einer Tragstruktur elastisch an einem festen Grundrahmen abgestützt ist. Die kardanische Lagerung am zur Zentrifugentrommel abgewandten Ende der Welle erlaubt zwar die Verschwenkung der mit der Antriebswelle verbundenen Zentrifugentrommel um zwei senkrecht zueinander und orthogonal zur Welle angeordnete Drehachsen, jedoch ist die freie Bewegbarkeit der Zentrifugentrommel in laterale Richtungen nicht möglich. D. h., daß Auslenkungsbewegungen in zur Welle axialer und radialer Richtung durch das Kardangelenk verhindert werden. Nachteilig ist daher, daß in der Zentrifugentrommel erzeugte Kräfte in dem Kardangelenk zwangsgeführt sind, so daß der laterale Anteil der Auslenkungskräfte direkt auf die Lager des Kardangelenkes wirken, so daß hier ein erhöhter Verschleiß entsteht.
Eine ähnliche Lösung legt auch die EP 0 311 791 A2 vor, bei der eine Zentrifuge mit senkrechter Zentrifugenspindel ebenfalls mit einem Kardangelenk an dem der Zentrifugentrommel abgewandten Ende der Zentrifugenspindel angeordnet ist. Der Antrieb zwischen Antriebseinheit und Zentrifugenspindel erfolgt über einen Treibriemen. Ebenso wie bei der US 4,640,770 ist die senkrecht zur Zugkraftrichtung des an der Spindelachse angreifenden Treibriemens angeordnete Kardangelenkachse in der horizontalen Mittelebene der spindelseitigen Riemenscheibe ausgerichtet.
Aus der DE-PS 640 787 ist eine Pendelschleudermaschine mit einem mit der Zentrifugentrommel durch einen Treibriemen verbundenen Antriebsmotor bekannt, wobei der Antriebsmotor mit einem Abstützarm an der Wellenlagerung der Trommel fest verbunden ist. Die Schleudermaschine und der Antriebsmotor sind allseits beweglich aufgehängt. Die Treibriemenspannung ist durch Verschieben des Antriebsmotors auf dem Abstützarm einstellbar. Nachteilig ist, daß die von der Trommel herrührenden Schwingungen über den Abstützarm direkt auf den Antriebsmotor übertragen werden, und der Antriebsmotor als schwingende Masse große Kräfte in das System einbringt.
Ferner ist aus der WO 93/10373 eine Zugentlastungsvorrichtung für Treibriemenantriebe bekannt, bei der die auf den Riemenscheibenwellen lastenden Vorspann- und Antriebskräfte durch einen Druckstab beidseitig der Riemenscheiben aufgenommen werden .Der Druckstab besteht aus einer langgestreckten Hülse, an deren gegenüberliegenden Enden Ösen mit gegensinnigem Gewinde angeschraubt sind, die innenseitig ein Lager haben, in das sich die entsprechenden Riemenscheibenwellen abstützen. Durch Verdrehen der langgestreckten Hülse ist der Wellenabstand einstellbar.
Aus der US 3,463,022 ist eine Einstellvorrichtung für die Spannung eines Kettenantriebs bekannt, bei der ein Zylinder vorgesehen ist, dessen Kolbenstange an einer Kettenspannrolle angreift und beispielsweise mit einer Schubfeder in der Zylinderkammer vorbelastet ist. Diese Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für Zentrifugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrifuge mit einer elastisch gelagerten Zentrifugentrommel, einer Antriebseinheit, die die Zentrifugentrommel mit einem Endlostreibmittel antreibt, und Mitteln zur Zugentlastung für die von dem Endlostreibmittel hervorgerufenen Zugkräfte anzugeben, bei der die Zentrifugentrommel alle Bewegungsfreiheitsgrade hat.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Mittel zur Zugentlastung zwischen zum Endlostreibmittel gehörenden Umlenkmitteln angeordnet sind und ein elastisches Schubelement aufweisen.
Durch diese Zugentlastungsvorrichtung werden die Antriebs- und Vorspannkräfte des Endlostreibmittels durch eine Gegenkraft kompensiert. Folglich wird die elastische Lagerung der Zentrifugentrommel nicht verspannt, so daß auch keine Verlagerung der rotierenden Trommel zum stationären Zentrifugeneinlauf entsteht. Somit wird die Standzeit der elastischen Lagerung der Zentrifugentrommel erhöht. Zudem können einfache Schwingungsdämpfer, wie z. B. Schwingmetallgummis, verwendet werden. Dadurch, daß die Welle der Zentrifugentrommel nicht an einem Raumpunkt, beispielsweise durch ein Kardangelenk, fixiert ist, werden Auf- und Abbewegungen bzw. laterale Verschiebungen nicht zwangsweise behindert, sondern elastisch abgefedert. Auf den elastischen Schwingungsdämpfern ist die Zentrifugentrommel in alle Bewegungsrichtungen elastisch auslenkbar. Insbesondere kann die Zentrifugentrommel aufgrund von Unwuchten auf und nieder schwingen oder sich seitlich, lateral verlagern. Der Verschleiß an den Lagerungselementen der Zentrifugentrommel wird damit verringert.
Die erfindungsgemäß angeordnete Zugentlastungsvorrichtung erlaubt eine sichere Einstellung und Nachspannung des Endlostreibmittels. Gegenüber herkömmlichen Konstruktionen mit einer zweiten Welle kann die Bauhöhe deutlich verringert werden. Dies verringert nicht nur die Kosten und reduziert den Platzbedarf der Gesamtanlage, auch die Bedienung vereinfacht sich, da die Zugänglichkeit von oben für die gesamte Zentrifuge erheblich verbessert wird.
Die Zugentlastung wirkt in der Ebene des Endlostreibmittels, wobei die Wirklinie vorzugsweise mit der Antriebs- und Abtriebswelle fluchtet. Damit wirken die Mittel zur Zugentlastung genau den durch das Endlostreibmittel erzeugten Antriebs- und Vorspannkräften entgegen, ohne daß ein weiteres Verspannungs- oder Kippmoment entsteht. Die elastische Aufhängung der Zentrifugentrommel wird also auch während des Zentrifugenbetriebes nicht einseitig belastet, so daß die Standzeit der Schwingungsdämpfer verlängert wird. Das elastische Schubelement stützt die durch das Endlostreibmittel erzeugte Antriebs- und Vorspannkraft elastisch ab und entkoppelt damit die Zentrifugentrommel schwingungstechnisch vom Antrieb.
Wenn das Endlostreibmittel ein Riementrieb ist, ist eine besonders gute Entkopplung der Zentrifugentrommel von der Umgebung erreicht. Ein Riementrieb arbeitet auch bei Unwuchten und Vibrationen an der Zentrifugentrommel störungsfrei.
Dadurch, daß das elastische Schubelement wenigstens eine Druckfeder bzw. ein Druckfederpaket, vorzugsweise als Schraubenfedern ausgebildet, oder eine Gummifeder aufweist, wird eine ideale Schwingungsentkopplung der Antriebseinheit von der Zentrifugentrommel erreicht. Die Druckfeder bzw. das Druckfederpaket erzeugt die zur Kompensierung der Antriebs- und Vorspannkräfte des Endloszugmittels erforderliche Gegenkraft.
Ein Druckfederpaket ist dabei die kompakteste Version, die folglich den Platzbedarf am weitesten reduzieren kann.
Gummifedern hätten alternativ den Vorzug, durch Eigendämpfung auch unterschiedliche Federsteifigkeiten aus den Bereichen rechts/links einerseits und vorn/hinten andererseits zu vermeiden. Beide bevorzugten Alternativen haben außerdem den Vorzug, keine Führung oder Zusatzelemente zu benötigen, die die Bewegungsfreiheit sonst einschränken könnten.
Dadurch, daß die Zugentlastungsvorrichtung eine Schubstange aufweist, wobei ein Ende der Schubstange, vorzugsweise in axialer Richtung einstellbar, an der Antriebseinheit befestigt ist und das andere Ende der Schubstange über das elastische Schubelement mit der elastisch gelagerten Zentrifugentrommel verbunden ist, ist ein idealer Kraftschluß zwischen Antriebseinheit und elastisch gelagerter Zentrifugentrommel erreicht.
Bei einer größeren Länge der Schubstange kann es nötig sein, die Schubstange an einem Zwischenlager abzufangen. Vorzugsweise wird die Schubstange in dem Zwischenlager verschiebbar aber verdrehgesichert, beispielsweise durch eine in eine Nut eingreifende Feder, gehalten.
Zum Spannen des Endlostreibmittels, insbesondere des Keilriemens, ist die Antriebseinheit auf einer Konsole verschiebbar, beispielsweise mittels Langlöcher, ausgebildet. Nach dem Vorspannen des Keilriemens wird die Antriebseinheit auf der Konsole wieder fest verschraubt. Das Vorspannen erfolgt vorzugsweise über eine Einstellmutter an einem Gewindeabschnitt der Schubstange an der Zugentlastungsvorrichtung. Danach kann die mittlere Antriebskraft, die vom Antriebsmotor über den Keilriementrieb auf die Zentrifugentrommel übertragen wird, durch weiteres Vorspannen des elastischen Schubelementes an den Gewindeabschnitt der Schubstange der Zugentlastungsvorrichtung voreingestellt werden. Damit ist die elastisch gelagerte Zentrifugentrommel während des Zentrifugenbetriebs im wesentlichen in ihrer Nullage, d. h. die elastische Lagerung der Zentrifugentrommel ist verspannungsfrei und wirkt ideal schwingungsentkoppelnd.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung detailliert beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1
eine Seitenansicht, teils geschnitten, des erfindungsgemäßen Zentrifugenantriebs und
Fig. 2
eine Draufsicht auf den Zentrifugenantrieb gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer kontinuierlich laufenden Zentrifuge mit einer elastisch gelagerten Zentrifugentrommel 11 und einer Antriebseinheit 12, die mittels eines Elektromotors 13 und einer auf seiner Welle befestigten Keilriemenscheibe 14 über einen Keilriemen 16 eine Keilriemenscheibe 15, die fest mit der Lagerwelle der Zentrifugentrommel 11 verbunden ist, antreibt. Die Zentrifugentrommel 11 ist drehbar auf einer Zentrifugentrommelgrundplatte 21 gehalten. Die Zentrifugentrommelgrundplatte 21 ist über Schwingmetallgummis 17 mit einer Grundplatte 20 verbunden. Die Antriebseinheit 12 ist über eine Motorgrundplatte 2 fest, jedoch über Langlöcher einstellbar, mittels Schrauben 18 mit der Grundplatte 20 verbunden.
Genau in der Verbindungslinie der beiden Umlenkpunkte des Keilriemens 16, d. h. in der Schnittlinie der durch die beiden Achsen der Keilriemenscheiben 14 und 15 definierten Ebene mit der durch den Keilriemen 16 aufgespannten Ebene, ist eine Zugentlastungsvorrichtung 19 angeordnet. Die Zugentlastungsvorrichtung 19 besteht aus einer Schubstange 1 und einem elastischen Schubelement 6, wobei ein Ende der Schubstange 1 mit der in Langlöchern verschiebbaren Motorgrundplatte 2 der Antriebseinheit 12 verbunden ist und dessen gegenüberliegendes Ende mit einem Ende des elastischen Schubelementes 6 verbunden ist. Das andere Ende des elastischen Schubelementes 6 ist mit der elastisch gelagerten Zentrifugentrommelgrundplatte 21 verbunden. Das elastische Schubelement 6 besteht aus einem Federpaket von drei parallel zueinander angeordneten Druckfedern.
Das elastische Schubelement 6 liefert die den Antriebs- und Vorspannkräften des Keilriemens entgegengerichtete Gegenkraft. Zum Einstellen dieser Gegenkraft ist, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Gewindeabschnitt 22 an dem der Antriebseinheit 12 zugewandten Ende der Schubstange 1 vorgesehen, auf dem Muttern 9, 10 aufgeschraubt sind, um die Schubstange 1 in axialer Richtung einstellbar auszuführen und folglich das Federpaket des elastischen Schubelementes 6 wie gewünscht vorzuspannen.
Um die zentrierte Lage der Schubstange 1 zu gewährleisten und ein Auswandern der Schubstange zu vermeiden, ist am der Antriebseinheit 12 abgewandten Ende der Schubstange 1 ein Zwischenlager 3 vorgesehen, in dem die Schubstange 1 zentriert, jedoch axial verschiebbar gehalten wird. Das Zwischenlager 3 ist an der Zentrifugentrommelgrundplatte 21 befestigt. Am Zwischenlager 3 ist eine Gleitlagerhülse 4 angeordnet, um die darin gelagerte Schubstange 1 leicht verschiebbar zu halten. Die Gleitlagerhülse 4 ist mittels Schrauben 7, 8 am Zwischenlager 3 befestigt. In der Bohrungsinnenseite der Gleitlagerhülse 4 ist eine achsparallele Nut vorgesehen, in die eine Feder 5, die in einer ebenfalls achsparallelen Nut der Schubstange 1 eingesetzt ist, eingreift. Damit ist die Schubstange 1 verdrehsicher gelagert.
Die Zugentlastungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Zentrifuge wird wie nachfolgend beschrieben justiert. Zunächst wird die Antriebseinheit 12 durch Lösen der Schrauben 18 von der Grundplatte 20 gelöst. Die Antriebseinheit 12 ist somit mit ihrer Motorgrundplatte 2 entlang darin befindlicher Langlöcher verschiebbar. Dann wird der Keilriemen 16 auf die Keilriemenscheiben 14 und 15 lose aufgelegt. Durch Vorspannen des elastischen Schubelementes 6 mittels Einstellung der Muttern 9, 10 auf dem Gewindeabschnitt 22 der Schubstange 1 wird der um die Keilriemenscheiben 14 und 15 gelegte Keilriemen 16 gespannt.
Der nun ordnungsgemäß vorgespannte Keilriemen 16 definiert den axialen Abstand von Antriebseinheit 12 und Zentrifugentrommel 11. Die elastischen Schwingmetallgummis 17 halten die Zentrifugentrommelgrundplatte 21 und damit die Zentrifugentrommel 11 in ihrer unbelasteten Nullage. Die Motorgrundplatte 2 der Antriebseinheit 12 ist entsprechend der Vorspannung des Keilriemens 16 in den Langlöchern der Motorgrundplatte 2 auf der Grundplatte 20 verschoben worden. Nun wird die Motoreinheit 12 bzw. die Motorgrundplatte 2 fest mit der Grundplatte 20 durch Festziehen der Schrauben 18 verbunden.
Danach kann nun die zwischen Antriebseinheit 12 und Zentrifugentrommel 11 beim Betrieb wirkende Antriebskraft in der Zugentlastungsvorrichtung 19 entsprechend kompensiert werden. Dazu wird das elastische Schubelement 6 durch Verdrehen der Muttern 9, 10 auf dem Gewindeabschnitt 22 der Schubstange 1 weiter gespannt, so daß das im Betriebszustand durchschnittlich wirkende Antriebsmoment ausgeglichen werden kann.
Bei einer so justierten Zentrifuge befindet sich die Zentrifugentrommel 11 im Ruhezustand, d. h. bei stillstehender Zentrifuge, nicht mehr in ihrer Nullage. Jedoch befindet sich die Zentrifugentrommel 11 nach dem Anlaufvorgang während des kontinuierlichen Zentrifugenbetriebes in unverspannter Mitte- oder Nullage, so daß die Schwingmetallgummis ideal schwingungsdämpfend wirken und eine lange Standzeit haben. Das dynamische Verhalten der Zentrifuge ist verbessert, da die Keilriemenscheiben genau zueinander ausgerichtet sein können und kein Kippmoment in der Lagerung wirkt.
Erfindungsgemäß werden die zum Antrieb der Zentrifugentrommel erforderlichen Riemenzugkräfte durch eine federnde Gegenkraft kompensiert. Die Gegenkraft wirkt in der Symmetrieachse des Riementriebes zwischen Antriebseinheit und Zentrifugentrommel. Vorteilhaft können damit die vom Riementrieb hervorgerufenen Verspannungskräfte nicht auf die elastische Zentrifugentrommellagerung wirken. Die Zentrifugentrommel befindet sich daher im Betriebszustand, d. h. beim kontinuierlichen Zentrifugenbetrieb, in unverspannter Nullage. Es tritt daher keine Verlagerung der rotierenden Zentrifugentrommel zum stationären Zentrifugeneinlauf auf. Folglich treten keine Abdichtungsprobleme zwischen Zentrifugentrommel und Zentrifugeneinlauf bzw. Zentrifugengehäuse auf. Es besteht daher ohne weiteres die Möglichkeit, einen rotierenden Produktverteiler mit einer stationären Dampfglocke einzusetzen, welches ohne die erfindungsgemäße Zugentlastung kaum möglich wäre.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Schubstange
2
Motorgrundplatte
3
Zwischenlager
4
Gleitlagerhülse
5
Feder
6
elastisches Schubelement
7
Schraube
8
Schraube
9
Mutter
10
Mutter
11
Zentrifugentrommel
12
Antriebseinheit
13
Elektromotor
14
Keilriemenscheibe
15
Keilriemenscheibe
16
Keilriemen
17
Schwingmetallgummi
18
Schraube
19
Zugentlastungsvorrichtung
20
Grundplatte
21
Zentrifugentrommelgrundplatte
22
Gewindeabschnitt

Claims (8)

  1. Zentrifuge mit einer elastisch gelagerten Zentrifugentrommel (11), einer Antriebseinheit (12), die die Zentrifugentrommel mit einem Endlostreibmittel antreibt, und in der Ebene des Endlostreibmittels angeordneten Mitteln zur Zugentlastung für die von dem Endlostreibmittel hervorgerufenen Zugkräfte, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zugentlastung (19) zwischen zum Endlostreibmittel gehörenden Umlenkmitteln (14,15) angeordnet sind und ein elastisches Schubelement (6) aufweisen.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Schubelement (6) wenigstens eine Druckfeder bzw. ein Druckfederpaket aufweist.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder bzw. das Druckfederpaket aus Schraubenfedern gebildet ist.
  4. Zentrifuge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Endlostreibmittel ein Riementrieb (16) ist.
  5. Zentrifuge nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zugentlastung (19) eine Schubstange (1) aufweisen, wobei ein Ende der Schubstange (1) an der Antriebseinheit (12) befestigt ist und das andere Ende der Schubstange (1) über das elastische Schubelement (6) mit der elastisch gelagerten Zentrifugentrommel (11) verbunden ist.
  6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (1) in axialer Richtung einstellbar ist.
  7. Zentrifuge nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (1) an einem Zwischenlager (3) verschiebbar, vorzugsweise verdrehgesichert, gehalten ist.
  8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (12) zum Spannen des Endlostreibmittels verschiebbar ausgebildet ist.
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