DE1057536B - Hydraulische Bremse fuer Zentrifugen - Google Patents

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AUSLEGESCHRIFT: 1 4. M A I 1 9 5 9

Die Anlaufzeit von Zentrifugen ist im wesentlichen abhängig von der Größe der in Rotation zu versetzenden Schwungmasse, der Höhe der zu erreichenden Drehzahl und der Größe des Beschleunigungsmomentes. Der letztgenannte Faktor ist durch die höchstzulässige Belastung des Getriebes begrenzt. Für schwerere Trommeln ergeben sich bei mittleren Drehzahlen Anlaufzeiten bis zu 15 Minuten.

Für den freien Auslauf bis zum Stillstand benötigt eine solche Schleudertrommel bei reibungsarmer Lagerung eine Zeit von mehr als einer Stunde. Um bei Betriebsunterbrechungen, z. B. zum Entleeren oder zum Reinigen der Schleudertrommel, die lange Auslaufzeit nicht abwarten zu müssen, pflegt man Zentrifugen abzubremsen.

Es sind Bremsen bekannt, die entweder direkt auf die Schleudertrommel oder auf Elemente wirken, die mit der Vorgelegewelle drehsicher verbunden sind und ein indirektes Abbremsen der Schleudertrommel über das Getriebe bewirken.

Das direkte Abbremsen der Schleudertrommel hat den Vorteil, daß das Getriebe durch den Bremsvorgang nur wenig belastet wird, weil die auf der Seite des Vorgeleges leer laufende Masse im Verhältnis zur Trommelmasse klein ist. Nachteilig ist dabei aber der Verschleiß des Trommelmantels, der je nach Art des Werkstoffes sehr hoch sein kann. Der Verschleiß zeigt sich in der von der Bremsbacke im Laufe der Zeit im Trommelmantel verursachten Schleifnut, die die Festigkeit der Trommel herabsetzt und ihre Betriebssicherheit gefährdet. Der Verschleiß ist besonders stark, wenn die Bremsbeläge nicht rechtzeitig erneuert werden oder wenn das Bedienungspersonal beim Stillstand der Trommel das Lösen der Bremse vergißt, so daß beim Wiedereinschalten des Antriebmotors die Zentrifuge mit angelegter Bremse anläuft.

Das Abbremsen der Vorgelegewelle hat den Vorteil, daß von dem Verschleiß keine die Betriebssicherheit gefährdenden Teile betroffen werden. Nachteilig ist dabei, daß die Getriebeverzahnung auf der Leerlaufseite infolge der Trägheit der rotierenden Trommel der Bremswirkung entsprechend belastet wird. Solange aber die Verzögerung beim Abbremsen nicht wesentlich größer ist als die Beschleunigung der Trommel beim Anfahren, kann das Getriebe dieser Belastung ohne Schaden standhalten. Man ist deshalb immer mehr dazu übergegangen, die Schleudertrommeln indirekt vom Vorgelege aus abzubremsen. Bei den hierfür verwendeten Bremsen wird eine unter Federdruck stehende Bremsbacke auf die Mantel- oder Stirnfläche einer mit der Vorgelegewelle fest verbundenen Scheibe gepreßt. Auch hier kann es vorkommen, daß das Lösen der Bremse nach dem Stillstand der Trommel aus Nachlässigkeit unterbleibt.

Hydraulische Bremse für Zentrifugen

Anmelder: Westfalia Separator A. G., Oelde (Westf.)

Dr.-Ing. Wilhelm Wilsmann, Oelde (Westf.), ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezweckt, diese Unsicherheit auszuschalten, indem die Bremswirkung nach Ablauf einer vorbestimmten Bremszeit automatisch aufgehoben wird.

Die hydraulische Bremse gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der von einem unter Federdruck stehenden Kolben erzeugte Flüssigkeitsdruck in bekannter Weise auf eine oder mehrere Bremsbacken übertragen wird und daß der Druckraum durch einen Kanal, dessen wirksamer Querschnitt die Dauer der Bremswirkung bestimmt, mit einem Raum niedrigeren, im allgemeinen atmosphärischen Druckes in Verbindung steht. Durch diesen Kanal wird während der komprimierenden Bewegung des Kolbens ein Teil der Druckflüssigkeit verdrängt, bis der Kolben seine die Bremswirkung aufhebende Endstellung erreicht hat.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 die Bremse mit zwei Bremsbacken großer Auflagefläche, die mit einem mit der Vorgelegewelle umlaufenden Bremsmantel zusammenwirken,

Abb. 2 die eigentliche Bremsvorrichtung, teilweise im Schnitt, im verkleinerten Maßstab,

Abb. 3 das Ventil zum Einstellen der Bremszeit im vergrößerten Maßstab und

Abb. 4 eine andere Ausführungsform der Bremse.

Der mittels eines Bodenteils 1 und einer Kappe 2 abgeschlossene Zylinder 3 nimmt den Kolben 4, die Kolbenspindel 5 und die Druckfeder 6 auf. Die Kolbenspindel 5 ist in der obersten Lage des Kolbens durch Drehen eines Handgriffes 7 arretierbar. Der Raum 8 unterhalb und der Raum 9 oberhalb des Kolbens 4 sind durch einen Kanal 10 im Zylinder 3 miteinander verbunden. Das Ventil 11 dient zum Einstellen der Bremszeit. Der Kolben 4 ist mit einer

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Claims (8)

Ringnut 12 versehen, die wenigstens durch eine Längsnut 13 mit dem Raum 9 in Verbindung steht. Seitlich des Zylinders 3 ist ein Reservoir 14 für die Bremsflüssigkeit angeordnet, das durch Kanäle 15 und 16 mit dem Zylinder 3 in Verbindung steht, und zwar derart, daß in der obersten Lage des Kolbens 4 der vom Boden des Reservoirs 14 ausgehende Kanal 16 in den Raum 8 und der aus dem Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels abgehende Kanal 15 in die Ringnut 12 oder die Längsnut 13 mündet. Der Kanal 17 im Deckel des Reservoirs 14 dient dem Luftausgleich. Vom Raum 8 führt eine Druckleitung 18 zu dem mit zwei gegenläufigen Kolben 20 und 21 versehenen Bremszylinder 19 (Abb. 2). Die Kolben drücken unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes die Beläge 22 der Bremsbacken 23 gegen den Bremsmantel 24. Die Bremse..wirkt in folgender Weise: Zum Abbremsen der Schleudertrommel wird die Kolbenspindel 5 durch Drehen des Handgriffes 7 gelöst. Unter dem Druck der Druckfeder 6 bewegt sich der Kolben 4 nach unten, bis seine untere Bodenfläche 25 die Unterkante des Kanals 16 erreicht. Dabei wird ein Teil der Flüssigkeit, z. B. öl, aus dem Raum 8 durch den Kanal 16 in das Reservoir 14 zurückgedrückt. Sobald aber die Bodenfläche 25 des Kolbens 4 die Unterkante des Kanals 16 erreicht, wird im Raum 8 ein dem Federdruck entsprechender Flüssigkeitsdruck erzeugt, der sich durch die Druckleitung 18 fortpflanzt und die Kolben 20 und 21 im Bremszylinder 19 auseinanderdrückt. Dadurch werden die Beläge 22 der Bremsbacken 23 gegen den Bremsmantel 24 gepreßt. Da der Bremsmantel 24 als Teil der von den Kupplungsklötzen 26 angetriebenen Kupplungshälfte mit der Vorgelegewelle fest verbunden ist, wird die Schleudertrommel über das Getriebe indirekt abgebremst. Je nach Drosselung des Kanals 10 durch das Ventil 11 entweicht beim Heruntergehen des Kolbens 4 aus dem Raum 8 in der Zeiteinheit ein mehr oder weniger großer Teil der Flüssigkeit in den überdruckfreien Raum 9, so daß sich der Kolben 4 mehr oder weniger langsam unter annähernd gleichbleibendem Druck weiter nach unten bewegt. Sobald die Ringnut 12 die Druckleitung 18 erreicht, findet der Druckausgleich statt, und die Bremswirkung wird aufgehoben. Die Zugfeder 27 zieht die Bremsbacken 23 vom Bremsmantel 24 ab, und die Kolben 20 und 21 drängen die Flüssigkeit aus dem Bremszylinder 19 durch die Druckleitung 18, die Ringnut 12, die Längsnut 13 und den Kanal 16 in das Reservoir 14 zurück. Die Querbohrung 28 im Zylinder 3 dient dem Luftausgleich und ermöglicht nach dem Arretieren der Kolbenspindel 5 das Zurückfließen der oberhalb des Kolbens 4 stehenden Flüssigkeit durch die Längsnut 13 und den Kanal 15 zum Reservoir 14. Die Ausführungsform der Bremse nach Abb. 1 ist wegen ihrer großen Bremsfläche für schwerere Trommeln besonders geeignet. Soll bei besonders schweren Trommeln der volle Flüssigkeitsdruck längere Zeit auf die Bremse wirken, so kann das Ventil 11 vorübergehend vollständig gesperrt werden. Wenn auf die Regelmöglichkeit während des Betriebes verzichtet werden kann, genügt es, statt des Ventils 11 im Kolben 4 eine kalibrierte Bohrung vorzusehen. Es ist aber auch möglich, dem Kolben 4 so viel Spiel zu geben, daß ein Teil der Druckflüssigkeit durch den Ringkanal zwischen dem Kolben 4 und der Zylinderwand 3 vom Raum 8 zum Raum 9 übertreten kann. Durch auswechselbare Kolbenringe mit verschiedenem Außendurchmesser ist dann gegebenenfalls auch eine Einstellung der Bremszeit möglich. Bei der Bremse nach Abb. 4 wird der im Druckraum 8 erzeugte Flüssigkeitsdruck von einem Kolben auf eine Bremsbacke 30 übertragen, die auf die Stirnfläche einer mit dem Ventilator 31 fest verbundenen Scheibe 32 wirkt. Hier handelt es sich um eine Zentrifuge mit kupplungsfreiem Antrieb. Nach Aufhebung des Flüssigkeitsdruckes wird die Bremsbacke durch die Feder 33 von der Bremsscheibe abgezogen. Wegen der geringen Bremsfläche der Bremsbacke ist diese Ausführungsform besonders für kleinere Zentrifugen geeignet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kühlwirkung des Ventilators auch zum Kühlen der Bremse ausgenutzt. Pa ΓΚΝΤΛ :■:,!-! cuv..

1. Hydraulische Bremse für Zentrifugen, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem unter Federdruck stehenden Kolben (4) erzeugte Flüssigkeitsdruck in bekannter Weise auf eine oder mehrere Bremsbacken (22, 30) übertragen wird und der Druckraum (8) durch einen Kanal (10), dessen wirksamer Querschnitt die Dauer der Bremswirkung bestimmt, mit einem Raum (9) niedrigeren, im allgemeinen atmospärischen Drukkes in Verbindung steht.

2. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Querschnitt des Kanals (10) mittels eines Ventils (11) einstellbar und damit die Bremszeit regelbar ist.

3. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Räume (8 und 9) miteinander verbindende Kanal (10) im Kolben (4) angeordnet ist.

4. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) gegenüber dem Zylinder (3) so viel Spiel aufweist, daß ein Teil der Druckflüssigkeit aus dem Druckraum (8) in den Raum (9) übertreten kann.

5. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen Kolben (4) und Zylinder (3) durch auswechselbare Kolbenringe mit verschiedenem Außendurchmesser verändert werden kann.

6. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Druckraum

(8) erzeugte Flüssigkeitsdruck auf einen mit zwei gegenläufigen Bremskolben (20, 21) ausgerüsteten Bremszylinder (19) wirkt, der zwei mit Bremsbelägen (22) versehene Bremsbacken (23) mit großer Auflagefläche gegen einen mit der Vorgelegewelle umlaufenden Bremsmantel (24) drückt.

7. Hydraulische Bremse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Druckraum (8) erzeugte Flüssigkeitsdruck über einen Kolben (29) auf eine Bremsbacke (30) übertragen wird, die gegen die Stirnfläche einer mit einem Ventilator (31) verbundenen Scheibe (32) drückt.

8. Hydraulische Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsring (32) radial außerhalb des Ventilators (31) angeordnet ist und von der radial gerichteten Luftströmung des Ventilators gekühlt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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