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WO2008031424A2 - Drive device for separators - Google Patents

Drive device for separators Download PDF

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Publication number
WO2008031424A2
WO2008031424A2 PCT/DE2007/001642 DE2007001642W WO2008031424A2 WO 2008031424 A2 WO2008031424 A2 WO 2008031424A2 DE 2007001642 W DE2007001642 W DE 2007001642W WO 2008031424 A2 WO2008031424 A2 WO 2008031424A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive device
drive shaft
rotor
drive
motor housing
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/001642
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2008031424A3 (en
Inventor
Peter Helmreich
Tobias Montag
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Publication of WO2008031424A2 publication Critical patent/WO2008031424A2/en
Publication of WO2008031424A3 publication Critical patent/WO2008031424A3/en

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Classifications

    • 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
    • B04B9/02—Electric motor drives
    • B04B9/04—Direct drive

Definitions

  • the present invention relates to a drive device for separators.
  • Such separators have long been known from the prior art and serve to separate different proportions within a liquid from each other. These separators operate on the principle of centrifuges, wherein the extremely high speed of a drum made of a light liquid ejects heavy fractions.
  • the present invention is therefore based on the object to improve the efficiency of a drive device for separators.
  • the footprint and the height should be reduced and a lower noise level during operation of the separator should be achieved.
  • a lesser to no speed drop should also be possible in the event of disturbances occurring during operation.
  • the drive device for separators has a drive shaft, which is connected directly to a drum of the separator.
  • an electric motor - preferably a synchronous or A synchronous motor can be used here - is provided, which drives the drive shaft, said electric motor having a stator and a stator rotatably arranged with respect to this rotor. According to the rotor of the motor is rotatably connected to the drive shaft (direct drive).
  • the invention includes both versions with vertical alignment of the drum and / or drive shaft as well as versions with horizontal orientation of the drum and / or drive shaft.
  • the rotor of the electric motor is preferably arranged inside the stator of the electric motor (inner rotor). Also, so-called external rotor, in which the rotor is arranged outside the stator, can be used.
  • the drive shaft is at least partially disposed within the rotor, d. H. the rotor surrounds this section of the drive shaft.
  • the motor is arranged in a motor housing and the drive shaft via at least one bearing, preferably at least two bearings, rotatably mounted relative to this motor housing.
  • the motor housing absorbs the process vibrations.
  • a plurality of bearings which rotatably support the drive shaft relative to the motor housing. At least one bearing above the rotor and at least one bearing below the rotor are particularly advantageously arranged, ie the bearing of the drive shaft takes place both above the rotor and below the rotor.
  • a bearing disposed above the rotor bearing for rotatably supporting the drive shaft relative to the motor housing is designed as a double-row roller bearing.
  • the drum of the separator is arranged above the rotor. Therefore arise on this side of the drive shaft much higher loads than on the opposite side of the drive shaft. Therefore, several rolling bearings or multi-row roller bearings are preferably provided here, which can accommodate these higher forces in the axial and circumferential direction.
  • the drive device has a frame on which the motor housing is arranged.
  • the motor housing is particularly preferably arranged on the frame via damping devices. In this way, the motor housing can attenuate the recorded process vibrations via the damping devices to the frame.
  • the motor housing has cooling ribs.
  • the drive device on a ventilation device for ventilation of the electric motor.
  • This can be a fan with fan blades that cool the electric motor.
  • This aerator can be fixed separately on the frame for reasons of rotor dynamics or on its own shaft section.
  • a magnetic coupling is provided, which is arranged between the drive shaft and the ventilation device. In this embodiment, the entrainment of the fan takes place by this magnetic coupling.
  • the ventilation device has a separate electric motor.
  • the ventilation device is operated by a separate direct drive here. This separate drive enables a temperature-controlled control of the speed of ventilation. processing device and thus an adjustable cooling capacity.
  • the cooling power generated by the ventilation device or the air flow can be dissipated via the above-mentioned cooling fins of the motor housing to the ambient air.
  • the present invention is further directed to a separator having a drive device of the type described above.
  • a drum of the separator is driven by the drive shaft and a connection between the drum and the drive shaft is detachable.
  • the frame has at least one foot which is height-adjustable or height-displaceable.
  • all feet of the frame are height adjustable. In this way, a customer-friendly and fast maintenance is possible. Due to the detachable and tight connection between the drive shaft and the process unit d. H. the drum is a simple exchange of the drive device with respect to the drum of the separator allows.
  • Fig. 1 is a cutaway view of a drive device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a drive device 1.
  • This drive device 1 has a frame, which is designated in its entirety by 16.
  • This frame 16 has a cover plate 16a on which side parts 29 are arranged.
  • the stand 16 comprises floor segments 39. Between the floor segments 39 is a grab guard 40, which at the same time acts as a frame stiffener, is provided which prevents reaching into the device and thus reduces the risk of injury.
  • a corresponding grab guard / frame stiffener 37 is also provided on the other side parts 29.
  • the reference numeral 2 refers to a drive shaft which serves to drive the process unit such as a drum of the separator.
  • this drum is pushed onto the conical end portion 2a of the drive shaft 2 and can then be anchored, for example by means of screws.
  • the drive shaft 2 is rotatably connected to a rotor 6.
  • this rotor 6 has a cylinder body 7, on which the rotor magnets are arranged.
  • only one such rotor journal 7a is shown here for the sake of simplicity.
  • a sleeve 22 is pushed onto the drive shaft 2 and abuts a shoulder 2b of the drive shaft 2.
  • the sleeve 22 is fixed in the axial direction.
  • the sleeve is axially fixed by means of a spacer ring 35, the inner ring of the lower bearing by means of a groove nut 34.
  • the reference numeral 10 refers to a motor housing in which the rotor 6 and a stator 5 are arranged.
  • This motor housing 10 has over its entire circumference cooling ribs 15, which serve to cool the entire arrangement. Above the cooling ribs, the cover plate 16a has an opening 20. Via screw 10b and pin connections 10c, a damping ring 24 is arranged on the motor housing 10. This damping ring extends in the radial direction along the width B shown in Fig. 1 and has a plurality of bores 24a, in each of which damping elements 19a are arranged. In the embodiment shown in Fig. 1, 20 such holes are used, but it can also be provided a higher or lower number of holes 24a. The damping elements 19a are fastened via screw connections 25 to the cover plate 16a of the frame 16. Thus, a damping of the damping ring 24 and thus also of the motor housing 10 relative to the frame 16 can be achieved.
  • a holding body 30 is further arranged or fixed with a circular cross-section, wherein this holding body also has bores 30a, in which damping elements 19b are arranged.
  • screw connections 18 are also provided here, which are fastened to the motor housing 10. This is also connected to the frame 16 via damping devices 19b in the lower region of the motor housing 10.
  • the motor housing 10 is decoupled from the frame 16 by means of damping elements (decoupling elements) 19a, 19b via a holding body 30 and a damping ring 24.
  • the drive shaft 2 is rotatably supported by two upper bearings 12 and a lower counter bearing 14 with respect to the motor housing 10.
  • the reference numerals 27 and 28 denote an inner ring and an outer ring of the bearing 12 and the reference numeral 26 rolling elements of the bearing 12. Accordingly, the reference numerals 31 and 32 refer to an inner ring and an outer ring of the anvil 14th In this case, two bearings 12 are provided above the rotor - in this case - since much larger forces occur here.
  • the reference numeral 36 refers to channels to discharge a lubricant such as grease from the bearings.
  • the reference numeral 11 refers to a bottom plate, with which the motor housing is supported relative to the anvil 14. The bottom plate 11 is fixed to the motor housing 10 with screws 11a. Also, the stator 5 of the electric motor is arranged above this bottom plate 11.
  • the bearings 12 are secured in the axial direction by a cover 33.
  • This cover is connected by means of screws 33a with the motor housing 10 and a cylindrical shoulder 10a of the motor housing 10.
  • the motor 5, 6, 7 in this embodiment is a synchronous motor.
  • the direct arrangement of the rotor on the drive shaft, the air gap between the rotor 6 and the stator 5 can be kept very low, and thus a high power output can be achieved.
  • a ventilation device 9 is arranged net.
  • this ventilation device 9 is arranged on a separate shaft 13, which is separated from the drive shaft 2. Due to this separate guidance of the rotor overall rotor dynamics is improved.
  • the aeration devices 9 are connected via a ring 8 with the separate shaft 13.
  • a rotational movement of the ventilation device 9 is achieved via a magnetic coupling 3, wherein here individual magnets 38 can be seen.
  • a separate drive motor for example an asynchronous motor. Possible reception area for this would be, for example, the ring 8.
  • the cooling could be regulated, for example, as a function of the operating temperature and could be continued via suitable control devices even after the operation of the separator.
  • a timer could be provided which allows cooling of the drive device after its operation. By the aeration device, the air is pushed up past the cooling fins 15 and through the opening 20 therethrough.
  • the drive device on feet 17, which is a height adjustment of the drive device 1 relative to a
  • Allow process unit such as a drum of the separator.
  • Drive device can be lowered and removed from the drum of the separator to be replaced, for example, against another drive device.

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a drive device for separators, said device comprising a drive shaft (2) for driving the drum of a separator, and an electric motor (5, 6, 7) for driving the drive shaft (2), the electric motor comprising a stator (5) and a rotor (6) which is arranged in such a way that it can be rotated in relation to the stator. According to the invention, the rotor (6) of the motor is connected to the drive shaft (2) in a rotationally fixed manner.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Antriebsvorrichtung für SeparatorenDrive device for separators
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Separatoren.The present invention relates to a drive device for separators.
Derartige Separatoren sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt und dienen dazu, unterschiedliche Anteile innerhalb einer Flüssigkeit voneinander zu trennen. Diese Separatoren arbeiten nach dem Prinzip der Zentrifugen, wobei durch die extrem hohe Drehzahl einer Trommel aus einer leichten Flüssigkeit schwere Anteile herausgeschleudert werden.Such separators have long been known from the prior art and serve to separate different proportions within a liquid from each other. These separators operate on the principle of centrifuges, wherein the extremely high speed of a drum made of a light liquid ejects heavy fractions.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Separatoren werden dabei über einen Riemenantrieb von einem Elektromotor angetrieben.The known from the prior art separators are driven by a belt drive from an electric motor.
Durch diese Riemenantriebe kann zwar eine zufrieden stellende Bewegung der Trommel des Separators erreicht werden, es tritt jedoch ein relativ starkes Laufgeräusch auf. Daneben entstehen durch den über den Riemen mit der Trommel verbundenen Elektromotor auch Bauhöhenprobleme sowie Schwingungsprobleme durch die an der Antriebswelle der Trommel angreifenden Kräfte. Daneben werden die aus dem Stand der Technik bekannten Separatorantriebe üblicherweise durch eine Wasserkühlung gekühlt, was ebenfalls relativ aufwändig ist.Although a satisfactory movement of the drum of the separator can be achieved by these belt drives, but there is a relatively strong running noise. In addition, caused by the connected via the belt with the drum electric motor height problems and Vibration problems due to the forces acting on the drive shaft of the drum. In addition, the separators known from the prior art are usually cooled by a water cooling, which is also relatively expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer Antriebsvorrichtung für Separatoren zu verbessern. Daneben sollten auch die Aufstellfläche sowie die Bauhöhe reduziert und ein geringeres Geräuschniveau beim Betrieb des Separators erreicht werden. Weiterhin sollte auch ein geringerer bis kein Drehzahlabfall bei auftretenden Störgrößen im Betrieb realisierbar sein.The present invention is therefore based on the object to improve the efficiency of a drive device for separators. In addition, the footprint and the height should be reduced and a lower noise level during operation of the separator should be achieved. Furthermore, a lesser to no speed drop should also be possible in the event of disturbances occurring during operation.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung für Separatoren nach Anspruch 1 und einen Separator nach Anspruch 13 erreicht. Vorteilhaf- te Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is inventively achieved by a drive device for separators according to claim 1 and a separator according to claim 13. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für Separatoren weist eine Antriebswelle auf, die direkt mit einer Trommel des Separators verbunden ist. Daneben ist ein Elektromotor - bevorzugt kann hier ein Synchron- oder A- synchronmotor eingesetzt werden - vorgesehen, der die Antriebswelle antreibt, wobei dieser Elektromotor einen Stator und einen diesem Stator gegenüber drehbar angeordneten Rotor aufweist. Erfindungsgemäß ist der Rotor des Motors drehfest mit der Antriebswelle verbunden (Direktantrieb).The drive device for separators according to the invention has a drive shaft, which is connected directly to a drum of the separator. In addition, an electric motor - preferably a synchronous or A synchronous motor can be used here - is provided, which drives the drive shaft, said electric motor having a stator and a stator rotatably arranged with respect to this rotor. According to the rotor of the motor is rotatably connected to the drive shaft (direct drive).
Auf diese Weise können die aus dem Stand der Technik bekannten Riemenantriebe ersetzt werden. Durch die drehfeste Verbindung des Rotors mit der Antriebswelle kann auch auf Kupplungselemente zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle verzichtet werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können sowohl die Schwingungsmasse als auch die Verschleißteile reduziert werden. In Folge dessen ist auch eine einfachere Montage und Wartung möglich und auch die Servicekosten können reduziert werden. Daneben wird auch die Eignung unter Zugrundelegung der ATEX - Richtlinie und im Hinblick auf die Anwendung in explosionsgefährdeten Bereichen verbessert.In this way, the known from the prior art belt drives can be replaced. Due to the rotationally fixed connection of the rotor with the drive shaft can be dispensed with coupling elements between the electric motor and the drive shaft. By the device according to the invention both the vibration mass and the wear parts can be reduced. As a result, easier installation and maintenance is possible and also the service costs can be reduced. In addition, the suitability is also improved on the basis of the ATEX directive and with regard to its application in potentially explosive atmospheres.
Weiterhin umfasst die Erfindung sowohl Ausführungen mit vertikaler Ausrichtung von Trommel und/oder Antriebswelle als auch Ausführungen mit hori- zontaler Ausrichtung von Trommel und/oder Antriebswelle.Furthermore, the invention includes both versions with vertical alignment of the drum and / or drive shaft as well as versions with horizontal orientation of the drum and / or drive shaft.
Bevorzugt ist der Rotor des Elektromotors innerhalb des Stators des Elektromotors angeordnet (Innenläufer). Auch sind sogenannte Außenläufer, bei welchen der Rotor außerhalb des Stators angeordnet ist, einsetzbar.The rotor of the electric motor is preferably arranged inside the stator of the electric motor (inner rotor). Also, so-called external rotor, in which the rotor is arranged outside the stator, can be used.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebswelle wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rotors angeordnet, d. h. der Rotor umgibt diesen Abschnitt der Antriebswelle.In a further preferred embodiment, the drive shaft is at least partially disposed within the rotor, d. H. the rotor surrounds this section of the drive shaft.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Motor in einem Motorgehäuse angeordnet und die Antriebswelle über wenigstens ein Lager, bevorzugt wenigstens zwei Lager, gegenüber diesem Motorgehäuse drehbar gelagert. Damit stützt sich die Verbindung zwischen dem Rotor über die Welle zur Prozesseinheit, d. h. zu der Trommel des Separators über Lager im Motorgehäuse ab. Damit nimmt das Motorgehäuse die Prozessschwingungen auf.In a further preferred embodiment, the motor is arranged in a motor housing and the drive shaft via at least one bearing, preferably at least two bearings, rotatably mounted relative to this motor housing. Thus, the connection between the rotor via the shaft to the process unit, d. H. to the drum of the separator via bearings in the motor housing. Thus, the motor housing absorbs the process vibrations.
Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Lagern vorgesehen, die die Antriebswelle gegenüber dem Motorgehäuse drehbar lagern. Besonders vor- teilhaft ist wenigstens ein Lager oberhalb des Rotors und wenigstens ein Lager unterhalb des Rotors angeordnet, d. h. die Lagerung der Antriebswelle erfolgt sowohl oberhalb des Rotors als auch unterhalb des Rotors. Vorzugsweise ist ein oberhalb des Rotors angeordnetes Lager zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle gegenüber dem Motorgehäuse als zweireihiges Wälzlager ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform ist oberhalb des Rotors auch die Trommel des Separators angeordnet. Daher entstehen auf dieser Seite der Antriebswelle weitaus höhere Belastungen als auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle. Daher sind hier bevorzugt mehrere Wälzlager oder mehrreihige Wälzlager vorgesehen, welche diese höheren Kräfte in axialer sowie in Umfangsrichtung aufnehmen können.Particularly preferably, a plurality of bearings is provided which rotatably support the drive shaft relative to the motor housing. At least one bearing above the rotor and at least one bearing below the rotor are particularly advantageously arranged, ie the bearing of the drive shaft takes place both above the rotor and below the rotor. Preferably, a bearing disposed above the rotor bearing for rotatably supporting the drive shaft relative to the motor housing is designed as a double-row roller bearing. In this embodiment, the drum of the separator is arranged above the rotor. Therefore arise on this side of the drive shaft much higher loads than on the opposite side of the drive shaft. Therefore, several rolling bearings or multi-row roller bearings are preferably provided here, which can accommodate these higher forces in the axial and circumferential direction.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung ein Gestell auf, an dem das Motorgehäuse angeordnet ist. Dabei ist besonders bevorzugt das Motorgehäuse über Dämpfungseinrichtungen an dem Gestell angeordnet. Auf diese Weise kann das Motorgehäuse die aufgenommenen Prozessschwingungen über die Dämpfungseinrichtungen ge- dämpft an das Gestell abgeben. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Motorgehäuse Kühlrippen auf.In a further preferred embodiment, the drive device has a frame on which the motor housing is arranged. In this case, the motor housing is particularly preferably arranged on the frame via damping devices. In this way, the motor housing can attenuate the recorded process vibrations via the damping devices to the frame. In a further preferred embodiment, the motor housing has cooling ribs.
Besonders vorteilhaft weist die Antriebsvorrichtung eine Belüftungseinrichtung zur Belüftung des Elektromotors auf. Dabei kann es sich um einen Lüf- ter mit Lüfterblättern handeln, die den Elektromotor kühlen. Diese Belüftungseinrichtung kann aus Gründen der Rotordynamik separat an dem Gestell fixiert sein bzw. an einem eigenen Wellenabschnitt. Dabei sind verschiedene Möglichkeiten der Mitnahme der Lüftungseinrichtung möglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Magnetkupplung vorgesehen, die zwischen der Antriebswelle und der Belüftungseinrichtung angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Mitnahme des Lüfters durch diese Magnetkupplung.Particularly advantageously, the drive device on a ventilation device for ventilation of the electric motor. This can be a fan with fan blades that cool the electric motor. This aerator can be fixed separately on the frame for reasons of rotor dynamics or on its own shaft section. Various possibilities of entrainment of the ventilation device are possible. In a preferred embodiment, a magnetic coupling is provided, which is arranged between the drive shaft and the ventilation device. In this embodiment, the entrainment of the fan takes place by this magnetic coupling.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Belüftungseinrichtung einen separaten Elektromotor auf. Mit anderen Worten wird hier die Belüftungseinrichtung durch einen separaten Direktantrieb betrieben. Dieser separate Antrieb ermöglicht eine temperaturgesteuerte Regelung der Drehzahl der Belüf- tungseinrichtung und damit eine regulierbare Kühlleistung. Die von der Belüftungseinrichtung erzeugte Kühlleistung bzw. der Luftstrom kann über die oben erwähnten Kühlrippen des Motorgehäuses an die Umgebungsluft abgeführt werden.In a further embodiment, the ventilation device has a separate electric motor. In other words, the ventilation device is operated by a separate direct drive here. This separate drive enables a temperature-controlled control of the speed of ventilation. processing device and thus an adjustable cooling capacity. The cooling power generated by the ventilation device or the air flow can be dissipated via the above-mentioned cooling fins of the motor housing to the ambient air.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf einen Separator mit einer Antriebsvorrichtung der oben beschriebenen Art gerichtet.The present invention is further directed to a separator having a drive device of the type described above.
Bevorzugt wird eine Trommel des Separators von der Antriebswelle ange- trieben und eine Verbindung zwischen der Trommel und der Antriebswelle ist lösbar. Besonders bevorzugt weist das Gestell wenigstens einen Fuß auf, der höhenverstellbar bzw. höhenverfahrbar ist. Vorzugsweise sind sämtliche Füße des Gestells höhenverstellbar. Auf diese Weise wird eine kundenfreundliche und schnelle Wartung möglich. Durch die lösbare und dichte Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Prozesseinheit d. h. der Tommel wird ein einfacher Tausch der Antriebsvorrichtung bezüglich der Trommel des Separators ermöglicht.Preferably, a drum of the separator is driven by the drive shaft and a connection between the drum and the drive shaft is detachable. Particularly preferably, the frame has at least one foot which is height-adjustable or height-displaceable. Preferably, all feet of the frame are height adjustable. In this way, a customer-friendly and fast maintenance is possible. Due to the detachable and tight connection between the drive shaft and the process unit d. H. the drum is a simple exchange of the drive device with respect to the drum of the separator allows.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Figur.Further advantages and embodiments will be apparent from the attached figure.
Dabei zeigt:Showing:
Fig. 1 eine aufgeschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung.Fig. 1 is a cutaway view of a drive device according to the invention.
In Figur 1 ist eine Antriebsvorrichtung 1 gezeigt.FIG. 1 shows a drive device 1.
Diese Antriebsvorrichtung 1 weist ein Gestell auf, das in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichnet ist. Dieses Gestell 16 weist eine Deckplatte 16a auf, an der Seitenteile 29 angeordnet sind. Daneben umfasst das Gestellt 16 Bodensegmente 39. Zwischen den Bodensegmenten 39 ist ein Greifschutz 40, welcher zugleich als Gestellversteifung wirkt, vorgesehen, der ein Hineingreifen in die Vorrichtung verhindert und damit die Verletzungsgefahr verringert. Ein entsprechender Greifschutz/Gestellversteifung 37 ist auch an den anderen Seitenteilen 29 vorgesehen.This drive device 1 has a frame, which is designated in its entirety by 16. This frame 16 has a cover plate 16a on which side parts 29 are arranged. In addition, the stand 16 comprises floor segments 39. Between the floor segments 39 is a grab guard 40, which at the same time acts as a frame stiffener, is provided which prevents reaching into the device and thus reduces the risk of injury. A corresponding grab guard / frame stiffener 37 is also provided on the other side parts 29.
Das Bezugszeichen 2 bezieht sich auf eine Antriebswelle, die zum Antrieb der Prozesseinheit wie beispielsweise einer Trommel des Separators dient. Dabei wird diese Trommel auf den konischen Endabschnitt 2a der Antriebswelle 2 aufgeschoben und kann anschließend beispielsweise mittels Schrauben verankert werden.The reference numeral 2 refers to a drive shaft which serves to drive the process unit such as a drum of the separator. In this case, this drum is pushed onto the conical end portion 2a of the drive shaft 2 and can then be anchored, for example by means of screws.
Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit einem Rotor 6 verbunden. Dabei weist dieser Rotor 6 einen Zylinderkörper 7 auf, an dem die Rotormagneten angeordnet sind. Hier ist jedoch zur Vereinfachung nur ein derartiger Rotormag- net 7a gezeigt. Über Schraubverbindungen 7b ist der Zylinderkörper 7 des Rotors 5 mit einem Befestigungsabschnitt 21 verbunden. Eine Hülse 22 wird auf die Antriebswelle 2 aufgeschoben und stößt dabei an einem Absatz 2b der Antriebswelle 2 an. Damit wird die Hülse 22 in axialer Richtung fixiert. In der axialen Gegenrichtung wird die Hülse über einen Distanzring 35, den Innenring des unteren Lagers mittels einer Nutmutter 34 axial fixiert.The drive shaft 2 is rotatably connected to a rotor 6. In this case, this rotor 6 has a cylinder body 7, on which the rotor magnets are arranged. However, only one such rotor journal 7a is shown here for the sake of simplicity. Via screw connections 7b, the cylinder body 7 of the rotor 5 is connected to a fastening section 21. A sleeve 22 is pushed onto the drive shaft 2 and abuts a shoulder 2b of the drive shaft 2. Thus, the sleeve 22 is fixed in the axial direction. In the axial opposite direction, the sleeve is axially fixed by means of a spacer ring 35, the inner ring of the lower bearing by means of a groove nut 34.
Das Bezugszeichen 10 bezieht sich auf ein Motorgehäuse in dem der Rotor 6 sowie ein Stator 5 angeordnet sind.The reference numeral 10 refers to a motor housing in which the rotor 6 and a stator 5 are arranged.
Dieses Motorgehäuse 10 weist über seinen gesamten Umfang Kühlrippen 15 auf, die zur Kühlung der gesamten Anordnung dienen. Oberhalb der Kühlrippen weist die Deckplatte 16a eine Öffnung 20 auf. Über Schraub- 10b und Stiftverbindungen 10c ist an dem Motorgehäuse 10 ein Dämpfungsring 24 angeordnet. Dieser Dämpfungsring erstreckt sich in radialer Richtung entlang der in Fig. 1 gezeigten Breite B und weist eine Vielzahl von Bohrungen 24a auf, in denen jeweils Dämpfungselemente 19a angeordnet sind. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung werden 20 derartiger Bohrungen verwendet, es kann jedoch auch eine höhere oder geringere Anzahl an Bohrungen 24a vorgesehen sein. Die Dämpfungselemente 19a werden über Schraubverbindungen 25 an der Deckplatte 16a des Gestells 16 befestigt. Damit kann eine Dämpfung des Dämpfungsrings 24 und damit auch des Motorsgehäuses 10 gegenüber dem Gestell 16 erreicht werden.This motor housing 10 has over its entire circumference cooling ribs 15, which serve to cool the entire arrangement. Above the cooling ribs, the cover plate 16a has an opening 20. Via screw 10b and pin connections 10c, a damping ring 24 is arranged on the motor housing 10. This damping ring extends in the radial direction along the width B shown in Fig. 1 and has a plurality of bores 24a, in each of which damping elements 19a are arranged. In the embodiment shown in Fig. 1, 20 such holes are used, but it can also be provided a higher or lower number of holes 24a. The damping elements 19a are fastened via screw connections 25 to the cover plate 16a of the frame 16. Thus, a damping of the damping ring 24 and thus also of the motor housing 10 relative to the frame 16 can be achieved.
An dem Gestell 16 ist weiterhin ein Haltekörper 30 mit einem kreisförmigen Querschnitt angeordnet bzw. fixiert, wobei dieser Haltekörper ebenfalls Bohrungen 30a aufweist, in denen Dämpfungselemente 19b angeordnet sind. Daneben sind auch hier Schraubverbindungen 18 vorgesehen, die an dem Motorgehäuse 10 befestigt werden. Damit wird auch im unteren Bereich des Motorgehäuses 10 dieses über Dämpfungseinrichtungen 19b mit dem Gestell 16 verbunden.On the frame 16, a holding body 30 is further arranged or fixed with a circular cross-section, wherein this holding body also has bores 30a, in which damping elements 19b are arranged. In addition, screw connections 18 are also provided here, which are fastened to the motor housing 10. This is also connected to the frame 16 via damping devices 19b in the lower region of the motor housing 10.
Das Motorgehäuse 10 ist mittels Dämpfungselemente (Entkopplungselemen- te) 19a, 19b vom Gestell 16 über einen Haltekörper 30 und einen Dämpfungsring 24 entkoppelt.The motor housing 10 is decoupled from the frame 16 by means of damping elements (decoupling elements) 19a, 19b via a holding body 30 and a damping ring 24.
Die Antriebswelle 2 ist über zwei obere Lager 12 und ein unteres Gegenlager 14 drehbar gegenüber dem Motorgehäuse 10 gelagert. Die Bezugszeichen 27 und 28 kennzeichnen einen Innenring sowie einen Außenring des Lagers 12 und das Bezugszeichen 26 Wälzkörper des Lagers 12. Entsprechend beziehen sich die Bezugszeichen 31 und 32 auf einen Innenring bzw. einen Außenring des Gegenlagers 14. Dabei sind oberhalb des Rotors - in diesem Fall - zwei Lager 12 vorgesehen, da hier wesentlich größere Kräfte auftreten. Das Bezugszeichen 36 bezieht sich auf Kanäle, um ein Schmiermittel, wie beispielsweise Fett aus den Lagern abführen zu können. Das Bezugszeichen 11 bezieht sich auf eine Bodenplatte, mit der das Motorgehäuse gegenüber dem Gegenlager 14 abgestützt ist. Die Bodenplatte 11 ist mit Schrauben 11a an dem Motorgehäuse 10 fixiert. Auch der Stator 5 des Elektromotors ist oberhalb dieser Bodenplatte 11 angeordnet.The drive shaft 2 is rotatably supported by two upper bearings 12 and a lower counter bearing 14 with respect to the motor housing 10. The reference numerals 27 and 28 denote an inner ring and an outer ring of the bearing 12 and the reference numeral 26 rolling elements of the bearing 12. Accordingly, the reference numerals 31 and 32 refer to an inner ring and an outer ring of the anvil 14th In this case, two bearings 12 are provided above the rotor - in this case - since much larger forces occur here. The reference numeral 36 refers to channels to discharge a lubricant such as grease from the bearings. The reference numeral 11 refers to a bottom plate, with which the motor housing is supported relative to the anvil 14. The bottom plate 11 is fixed to the motor housing 10 with screws 11a. Also, the stator 5 of the electric motor is arranged above this bottom plate 11.
Die Lager 12 werden in axialer Richtung durch einen Deckel 33 gesichert. Dieser Deckel ist mittels Schrauben 33a mit dem Motorgehäuse 10 bzw. einem zylindrischen Absatz 10a des Motorgehäuses 10 verbunden.The bearings 12 are secured in the axial direction by a cover 33. This cover is connected by means of screws 33a with the motor housing 10 and a cylindrical shoulder 10a of the motor housing 10.
Bei dem Motor 5, 6, 7 handelt es sich bei dieser Ausführungsform um einen Synchronmotor. Durch die direkte Anordnung des Rotors an der Antriebswelle kann der Luftspalt zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 5 sehr gering gehalten werden, und damit eine hohe Leistungsausbeute erzielt werden.The motor 5, 6, 7 in this embodiment is a synchronous motor. The direct arrangement of the rotor on the drive shaft, the air gap between the rotor 6 and the stator 5 can be kept very low, and thus a high power output can be achieved.
Unterhalb des Motorgehäuses 10 ist eine Belüftungseinrichtung 9 angeord- net. Dabei ist diese Belüftungseinrichtung 9 an einer separaten Welle 13, die von der Antriebswelle 2 getrennt ist, angeordnet. Durch diese separate Führung des Rotors wird insgesamt die Rotordynamik verbessert. Die Belüftungseinrichtungen 9 sind über einen Ring 8 mit der separaten Welle 13 verbunden.Below the motor housing 10, a ventilation device 9 is arranged net. In this case, this ventilation device 9 is arranged on a separate shaft 13, which is separated from the drive shaft 2. Due to this separate guidance of the rotor overall rotor dynamics is improved. The aeration devices 9 are connected via a ring 8 with the separate shaft 13.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird eine Drehbewegung der Belüftungseinrichtung 9 über eine Magnetkupplung 3 erreicht, wobei hier einzelne Magnete 38 erkennbar sind. Es wäre jedoch auch möglich, die Belüftungseinrichtung 9 über einen separaten Antriebsmotor, beispielsweise einem Asynchronmotor anzutreiben. Möglicher Aufnahmebereich hierfür wäre dann beispielsweise der Ring 8. Auf diese Weise könnte die Kühlung beispielsweise in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur geregelt werden und könnte über geeignete Steuereinrichtungen auch nach dem Betrieb des Separators fortgesetzt werden. Auch könnte eine Zeitschaltung vorgesehen sein, die eine Kühlung der Antriebs- Vorrichtung nach deren Betrieb erlaubt. Durch die Belüftungseinrichtung wird die Luft nach oben an den Kühlrippen 15 vorbei und durch die Öffnung 20 hindurch gedrückt.In the embodiment shown in Fig. 1, a rotational movement of the ventilation device 9 is achieved via a magnetic coupling 3, wherein here individual magnets 38 can be seen. However, it would also be possible to drive the ventilation device 9 via a separate drive motor, for example an asynchronous motor. Possible reception area for this would be, for example, the ring 8. In this way, the cooling could be regulated, for example, as a function of the operating temperature and could be continued via suitable control devices even after the operation of the separator. Also, a timer could be provided which allows cooling of the drive device after its operation. By the aeration device, the air is pushed up past the cooling fins 15 and through the opening 20 therethrough.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung Standfüße 17 auf, die eine Höhenverstellung der Antriebsvorrichtung 1 gegenüber einerIn the embodiment shown, the drive device on feet 17, which is a height adjustment of the drive device 1 relative to a
Prozesseinheit wie einer Trommel des Separators ermöglichen. Mit dieserAllow process unit such as a drum of the separator. With this
Höhenverstellung kann bei der Montage bequem das Gestell und damit dieHeight adjustment can be easily mounted on the frame and thus the
Antriebsvorrichtung abgesenkt und von der Trommel des Separators entfernt werden, um beispielsweise gegen eine andere Antriebseinrichtung ersetzt zu werden.Drive device can be lowered and removed from the drum of the separator to be replaced, for example, against another drive device.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
I Antriebsvorrichtung 2 AntriebswelleI drive device 2 drive shaft
2a konischer Endabschnitt2a conical end section
2b Absatz2b paragraph
2c Gewinde zur Befestigung der Prozesseinheit2c thread for attaching the process unit
3 Magnetkupplung 5 Stator3 magnetic coupling 5 stator
6 Rotor6 rotor
7 Zylinderkörper 7a Rotormagnet7 cylinder body 7a rotor magnet
7b Schraubverbindung 8 Ring, Aufnahmebereich7b screw connection 8 ring, receiving area
9 Belüftungseinrichtung9 Ventilation device
10 Motorgehäuse10 motor housing
10a zylindrischer Absatz10a cylindrical heel
10b Schraubverbindung 10c Stiftverbindung10b screw connection 10c pin connection
I 1 Bodenplatte 11a SchraubenI 1 bottom plate 11a screws
12 obere Lager12 upper bearings
13 separate Welle 14 Gegenlager13 separate shaft 14 counter bearing
15 Kühlrippen15 cooling fins
16 Gestell 16a Deckplatte16 frame 16a cover plate
17 Standfüße 18 Schraubverbindungen17 feet 18 screw connections
19a Dämpfungselement, Entkopplungselement19a damping element, decoupling element
19b Dämpfungselement, Entkopplungselement 20 Öffnung19b damping element, decoupling element 20 opening
21 Befestigungsabschnitt21 attachment section
22 Hülse22 sleeve
24 Dämpfungsring24 damping ring
24a Bohrungen des Dämpfungsrings 2424a holes of the damping ring 24th
25 Schraubverbindung25 screw connection
26 Wälzkörper des Lagers 1226 rolling elements of the bearing 12th
27 Innenring des Lagers 1227 inner ring of the bearing 12th
28 Außenring des Lagers 1228 outer ring of the bearing 12
29 Seitenteile29 side panels
30 Haltekörper30 holding body
30a Bohrung des Haltekörpers30a bore of the holding body
31 Innenring des Gegenlagers 1431 inner ring of the anvil 14
32 Außenring des Gegenlagers 1432 outer ring of the anvil 14
33 Deckel33 lids
33a Schrauben33a screws
34 Nutmutter34 groove nut
35 Distanzring35 spacer ring
36 Kanäle36 channels
37 Greifschutz, Gestellversteifung37 Grab protection, frame reinforcement
38 Magneten38 magnets
39 Bodensegmente39 ground segments
40 Greifschutz40 grab guard
B Breite B width

Claims

Patentansprüche claims
1. Antriebsvorrichtung für Separatoren mit einer Antriebswelle (2), die direkt mit einer Trommel des Separators verbunden ist und diese antreibt, einem Elektromotor (5,6,7) der die Antriebswelle antreibt, wo- bei der Elektromotor einen Stator (5) und einem diesem gegenüber drehbar angeordneten Rotor (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) des Motors drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden ist.A drive device for separators having a drive shaft (2) directly connected to and driving a drum of the separator, an electric motor (5, 6, 7) driving the drive shaft, wherein the electric motor comprises a stator (5) and a rotor (7) arranged rotatably opposite this, characterized in that the rotor (6) of the motor is non-rotatably connected to the drive shaft (2).
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) um einen Abschnitt der Antriebswelle (2) herum angeordnet ist.2. Drive device according to claim 1, characterized in that the rotor (6) is arranged around a portion of the drive shaft (2) around.
3. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor in einem Motorgehäuse (10) angeordnet ist und die Antriebswelle (2) über wenigstens ein Lager (12) gegenüber dem Motorgehäuse (10) drehbar gelagert ist. 3. Drive device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electric motor in a motor housing (10) is arranged and the drive shaft (2) via at least one bearing (12) relative to the motor housing (10) is rotatably mounted.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennz eichnet, dass eine Vielzahl von Lagern (12, 14) vorgesehen ist, die die Antriebswelle gegenüber dem Motorgehäuse (10) drehbar lagern.4. Drive device according to claim 3, characterized in that eichnet that a plurality of bearings (12, 14) is provided, which store the drive shaft relative to the motor housing (10) rotatably.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lager (12, 14) oberhalb des Rotors (6) und wenigstens ein Lager (14, 12) unterhalb des Rotors (6) angeordnet ist.5. Drive device according to claim 4, characterized in that at least one bearing (12, 14) above the rotor (6) and at least one bearing (14, 12) below the rotor (6) is arranged.
6. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 3-5 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oberhalb des Rotors (6) angeordnete Lager (12) zur drehba- ren Lagerung der Antriebswelle gegenüber dem Motorgehäuse (10) vorgesehen sind.6. Drive device according to at least one of the preceding claims 3-5 characterized in that a plurality above the rotor (6) arranged bearings (12) for rotatably supporting the drive shaft relative to the motor housing (10) are provided.
7. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung ein Gestell (16) aufweist, an dem das Motorgehäuse (10) angeordnet ist.7. Drive device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive device comprises a frame (16) on which the motor housing (10) is arranged.
8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse über Dämpfungselemente (19a, 19b) an dem Gestell (16) angeordnet ist. 8. Drive device according to claim 7, characterized in that the motor housing via damping elements (19a, 19b) on the frame (16) is arranged.
9. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung eine Belüftungseinrichtung (9) zur Belüftung des Elektromotors (5, 6, 7) aufweist.9. Drive device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive device comprises a ventilation device (9) for ventilation of the electric motor (5, 6, 7).
10. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (9) an einem Gestell (16) der Antriebsvorrichtung angeordnet ist.10. Drive device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ventilation device (9) is arranged on a frame (16) of the drive device.
11. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 9 - 10 dadurch ge ke n nze ic h n et , dass eine Magnetkupplung (3) vorgesehen ist, die zwischen der Antriebswelle (2) und der Belüftungseinrichtung (9) angeordnet ist.11. Drive device according to at least one of the preceding claims 9 - 10 characterized ge ke n nze ic h et, that a magnetic coupling (3) is provided, which is arranged between the drive shaft (2) and the ventilation device (9).
12. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 9-10 dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (9) einen Elektromotor aufweist.12. Drive device according to at least one of the preceding claims 9-10, characterized in that the ventilation device (9) has an electric motor.
13. Separator mit einer Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.13. Separator with a drive device according to at least one of the preceding claims.
14. Separator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trommel des Separators von der Antriebswelle (2) angetrieben wird und eine Verbindung zwischen der Trommel und der Antriebswelle (2) lösbar ist. 14. Separator according to claim 13, characterized in that a drum of the separator of the drive shaft (2) is driven and a connection between the drum and the drive shaft (2) is releasable.
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