DE2327099C3 - Zentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem stehend gelagerten Rotor, der über eine ihn tragende senkrechte Welle von einem Antriebsmotor hochtourig angetrieben ist, und mit einem oberen nachgiebig auf einem Lagerbock abgestützter,· Radb; und Axiallager für die Welle, wobei der Antriebsmotor starr am Lagerbock befestigt ist.

Eine solche Zentrifuge ist der Anmelderin bekannt.

Aus der FR-PS 20 87 757 ist eine hochtourig angetriebene Zentrifuge mit einer Vorrichtung zur Kompensation axialer Kräfte bekannt. 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.

Der Rotor kann bei dieser Anordnung frei schwingen und überträgt diese Schwingungen durch die starre Kupplung mit der Hohlwelle auch auf das Lager und den Motor. Auch eine zusätzliche Lagerung des Rotors, z. B. oberhalb desselben, bringt hier keine wesentliche Abhilfe.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Einfluß schädlicher Schwingungen der Welle auf das Motorlager auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale.

Die Erfindung bringt eine Reihe von wesentlichen Vorteilen mit sich:

Durch die begrenzte räumlich schwenkbare Lagerung des Kupplungsstücks der Welle im oberen Motorlager werden Schwingungen, die sich z. B. aus nie völlig vermeidbaren Unwuchten des Rotors ergeben können, nicht mehr voll auf das Lager und den Antriebsmotor übertragen. Rotorunwuchten durch Fertigungstoleranzen lassen sich bei höherem Fertigungsaufwand vermeiden, nicht jedoch solche Unwuchten, die dadurch entstehen, daß der Rotor von dem Benutzer der Zentrifuge ungleichmäßig beladen wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt den weiteren Vorteil, daß die Bedienung der Zentrifuge, insbesondere ihre Beladung erleichtert wird. Wenn die erfindungsgemäße Zentrifuge mit einem Gleichstrommotor angetrieben wird, nutzen sich im Gegensatz zu bekannten Zentrifugen Kohlen und Kollektorlager des Gleichstrommotors nicht mehr so stark ab, weil von dem Motorläufer durch die erfindungsgemäße Lösung Schwingungen ferngehalten werden.

ίο Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Antriebsschema der Zentrifuge,
Fig.2 die Einzelheit A gemäß Fig. 1, im Schnitt vergrößert dargestellt,

F ι g. 3 eine Draufsicht auf F i g. 2.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen, weist die 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 Wellenstumpfe 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 Gummimetallfedern 9 auf den Lagerbock 2.

Der F i g. 2 ist zu entnehmen, wie die Welle 7 in dem in

w 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. Das

J5 Kupplungsstück 12 wird mittels des Querstiftes 13 von dem Wellenstumpf U der Motorabtriebswelle mitgenommen, das heißt in Drehung versetzt, wenn der Motor eingeschaltet wird. Das Kupplungsstück 12 weist einen im wesentlichen U-förmigen axialen Querschnitt auf und ist von oben her in seiner Mitte mit einem Querschlitz 12a versehen, deren Breite so bemessen ist, daß eine knebeiförmige Verstärkung 14 der Welle 7 in die Nut eingreifen kann. Wie der Fig.2 weiter zu entnehmen, ist das Lager 10 im Motorlagerschild 17 angeordnet und wird mittels Schrauben 18 von dem Deckel 19 festgehalten.

Die Form der Verstärkung 14 der Welle 7 läßt sich aus F i g. 2 und insbesondere aus F i g. 3 entnehmen. Wie dort ersichtlich, weist dai 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 knebeiförmigen Verstärkung 14.

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 knebeiförmigen Verstärkung der Welle 7 liegt auf der gleichen Höhe wie die Mittelpunkte der Kugeln des Lagers 10.

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 Übertragung des Drehmoments vom Antriebsmotor auf den Zentrifugenrotor gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zentrifuge mit einem stehend gelagerten Rotor, der Ober eine ihn tragende senkrechte Welle von einem Antriebsmotor hochtourig angetrieben ist, und mit einem oberen nachgiebig auf einem Lagerbock abgestützten Radial- und Axiallager für die Welle, wobei der Antriebsmotor starr am Lagerbock befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (7) mit dem Motor (1) über ein Kupplungsstück (14) begrenzt räumlich schwenkbar verbunden ist, dessen Form durch den Schnitt einer Kugelzone (mit waagerechten Begrenzungsflächen) mit einer Zylinderfläche (mit waagerechter, durch den Kugelmittelpunkt verlaufender Achse) gebildet ist, daß in einer koaxialen Bohrung des Wellenstumpfs (11) des Motors mit dem Durchmesser der Kugelfläche ein Gegenstück (12) mit einem mittigen, nach oben offenen Querschlitz (\2a) von der Breite des Zylinderdurchmessers befestigt ist, und daß der Kugelmittelpunkt auf Höhe des Lagers (10) liegt, über das der Wellenstumpf im Motorlagerschild (17) gelagert ist.