DE1041424B - Daempfungssystem fuer langsam anlaufende, ueberkritisch zu betreibende Zentrifugen und Ultrazentrifugen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Dämpfungssystem für langsam anlaufende, überkritisch zu betreibende Zentrifugen und Ultrazentrifugen mit vertikaler Achse, das ein gefahrloses Durchlaufen, der eigenkritischen Drehzahlen ermöglichen soll.

Es ist bekannt, das gefährliche Schwingen von überkritisch zu betreibenden rotierenden Systemen beim Durchlaufen der eigenkritischen Drehzahlen dadurch innerhalb erträglicher Grenzen zu halten, daß diese Drehzahlen möglichst schnell durchlaufen werden. Das rotierende System findet dann nicht genügend Zeit, sich zu gefährlichen Schwingungen aufzuschaukeln.

In vielen Fällen ist indessen die Masse des rotierenden Systems so beträchtlich, daß die dafür erforderlichen Beschleunigungswerte nicht erreicht werden können. Hier ist mit teilweisem Erfolg versucht worden, durch außen angeordnete Dämpfungselemente, Anschläge u. dgl. die kritischen Ausschläge auf tolerierbare Werte zurückzuführen.

Im Gegensatz zu diesen Maßnahmen geht die Erfindung von der Überlegung aus, die Bestandteile der Zentrifugen und Ultrazentrifugen selbst als schwingungsdämpfende Elemente zu verwenden, wodurch Zusatzmassen, Federelemente, Anschläge u. dgl. in Wegfall kommen können. Erfindungsgemäß werden hierzu dem elastisch abgestützten antreibenden Teil, d. h. dem Antriebmotor, und dem angetriebenen Teil, beispielsweise einem Rotor, der mittels einer elastischen Welle mit dem antreibenden Teil verbunden ist, Eigenschwingungszahlen bzw. Pendelfrequenzen zugeordnet, die in keinem multiplen Verhältnis zueinander stehen. Insbesondere ist das Dämpfungssystem für solche Zentrifugen und Ultrazentrifugen vorgesehen, deren rotierendes System als stehendes, elastisch abgestütztes und elastisch gekoppeltes Doppelpendel ausgebildet ist und aus einem unteren, antreibenden Systemteil, der etwa in Höhe seines unteren Lagers elastisch abgestützt ist, sowie aus einem darüber angeordneten angetriebenen Systemteil, z. B. aus einem massiven Rotor erheblicher Masse ohne zentrale Bohrung besteht, der mit dem antreibenden Systemteil durch eine flexible, aber beiderseits fest eingespannte Welle gekoppelt und damit zugleich auf diesen abgestützt ist. Hierbei sollen die Pendellängen, die Trägheitsmomente und die Torsionssteifigkeiten der beiden genannten Systemteile zwecks Dämpfung der eigenkritischen Schwingungen des angetriebenen Systemteils so aufeinander abgestimmt sein, daß die Eigenfrequenzen in einem nicht multiplen Verhältnis zueinander stehen.

Durchläuft eine Zentrifuge, die den erfindungsgemäßen Bedingungen entspricht, die eigenkritischen Drehzahlen des angetriebenen Teils, so werden die

Dämpfungssystem für langsam anlaufende, überkritisch zu betreibende Zentrifugen

und Ultrazentrifugen

Anmelder:
Sandoz A. G., Basel (Schweiz)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V- Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 28. Januar 1952

Dr. Erwin Wiedemann, Riehen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

dann auftretenden Schwingungen dieses Teils durch das Mitschleppen des treibenden Teils stark gedämpft, besonders wenn die Masse des antreibenden Teils jene des getriebenen Teils übersteigt. Eine Aufschaukelung der Schwingungen des angetriebenen Teils hängt jedoch in erster Linie davon ab, in welchem Umfang der antreibende Teil vermag, diesen Schwingungen zu folgen. Da aber der antreibende Teil durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung hierzu nicht in der Lage ist, so bleiben die Schwingungen des angetriebenen Teils mehr oder weniger stationär, so daß dessen eigenkritische Drehzahlen fast beliebig langsam und gefahrlos durchlaufen werden können.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführung einer Zentrifuge schematisch darstellt, näher erläutert. In dieser ist mit R ein Rotor von etwa 3500 g Gewicht bezeichnet, der mittels einer elastischen Welle W von etwa 50 mm freier Länge mit dem Läufer des Motors M verbunden ist. Die Pendellänge I₁ dieses getriebenen Teils beträgt etwa 100 mm, die Pendelfrequenz M₁ etwa 170/min.

Der Motor M ist mittels einer zentralen elastischen Abstützung A (die auch in mehrere Abstützungen unterteilt sein kann) mit der Grundplatte G verbunden. Durch Verspannen des Motors M mit der Grundplatte G oder durch die Unterteilung der Abstützung^ in mehrere Abstützungen kann im Verein mit der Auswahl eines passenden elastischen Materials A

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Claims (2)

bei einem Gewicht des Motors von etwa 12 000 g und einer Pendellänge I2 des antreibenden Teils von etwa mm dessen Pendelfrequenz n2 auf etwa 400/min eingestellt werden. Das Verhältnis der Pendelfrequenzen U1In2 beträgt dann 17/40, womit die erfindungsgemäße Bedingung erfüllt ist. PA TK N TA NSPRÜCHE

1. Dämfungssystem für langsam anlaufende, überkritisch zu betreibende Zentrifugen und Ultrazentrifugen mit vertikaler Achse, deren rotierendes System als stehendes, elastisch abgestütztes und elastisch gekoppeltes Doppelpeüdel durchgebildet ist und aus einem unteren, antreibenden Systemteil, der etwa in Höhe seines unteren Lagers elastisch abgestützt ist, sowie aus einem darüber angeordneten angetriebenen Systemteil, z. B. aus einem massiven Rotor erheblicher Masse ohne zentrale Bohrung besteht, der mit dem antreibenden Systemteil durch eine flexible, aber beiderseits fest eingespannte Welle gekoppelt und damit zugleich auf diesen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendellängen, die Trägheitsmomente und die Torsionssteifigkeiten der beiden genannten Systemteile zwecks Dämpfung der eigenkritischen Schwingungen des angetriebenen Systemteiles so aufeinander abgestimmt sind, daß die Eigenfrequenzen in einem nicht multiplen Verhältnis zueinander stehen.

2. Dämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des antreibenden Teils mindestens gleich groß wie jene des getriebenen Teils ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 302 008;
deutsche Patentanmeldung P 6147 III/82b
kanntgemacht am 26. 2. 1953);
USA.-Patentschrift Nr. 2 265 053.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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