DE1084649B - Ausgleichvorrichtung fuer ein rotierendes System - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausgleichvorrichtung für ein rotierendes System, das wenigstens zwei rotierende feste Teile aufweist.

Bei schnell rotierenden Systemen tritt die Schwierigkeit der dynamischen Auswuchtung auf. Ein System, das mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl umläuft und dynamisch nicht ausgewuchtet ist, verursacht Vibrationen, insbesondere an den Lagern, in denen das System rotiert, so daß Beschädigungen der Lager stellen eintreten können. Weiterhin besteht hierbei die Gefahr, daß die Lager sich verschieben. Vorrichtungen, bei denen ein rotierender Teil verschieden große Füllungen aufnehmen muß und bei denen dieser Teil mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit umläuft, zeigen die Schwierigkeiten des dynamischen Auswuchtens.

Ein spezielles Anwendungsgebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, betrifft Vorrichtungen zum Trocknen von Material, z. B. von Textilien. Es ist bekannt, hierfür perforierte zylindrische Schleudertrommeln zu verwenden, in die die nassen Textilien eingefüllt werden, wobei die Trommeln mit einer relativ hohen Drehzahl, z. B. mit 400 bis 500 U/min, und zwar in einer verhältnismäßig kurzen Zeit, z. B. 4 oder 5 Minuten lang, umlaufen. Dabei wird der Überschuß an Feuchtigkeit und Dampf aus dem Material entfernt. Es ist ferner bekannt, für diese Zwecke eine perforierte Schleudertrommel um eine vertikale Achse mit einem unteren Lager umlaufen zu lassen, wobei das Lager elastisch ausgebildet ist, um die dynamische Unwucht auszugleichen.

Die Rotation einer perforierten Schleudertrommel um eine horizontale Achse zeigt besondere Schwierigkeiten hinsichtlich der Auswuchtung. Schleudertrommeln mit einer bestimmten Menge nassen Materials ändern ihr Gewicht, wenn das Wasser aus dem Gut entweicht. Damit wechselt die dynamische Auslastung der Trommel während ihres Umlaufs.

Die Erfindung ist besonders gerichtet auf eine Trommel, die sich um eine horizontale Achse dreht, und sie betrifft Mittel zum selbsttätigen Ausgleich der dynamischen Unwucht bei wechselndem Gewicht des Trommelinhalts. Die Erfindung kann auch bei Trommeln mit vertikaler Achse und oberem und unterem Lager angewendet werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf andere ähnliche Vorrichtungen, bei denen ein Teil mit hoher Drehzahl umläuft, wobei ein dynamisches Auswuchten erforderlich ist, z. B. bei Mischtrommeln für Zement oder rotierenden Trommeln für verschiedene chemische Verfahren.

Es ist bereits eine Vorrichtung mit einem um eine vertikale Achse umlaufenden Behälter bekannt, bei dem die Unwucht dadurch ausgeglichen und der Behälter in seiner Bewegung in ein dynamisches Gleich-Ausgleichvorrictitung
für ein rotierendes System

Anmelder:

Short Brothers & Harland Limited,
ίο Belfast (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, Patentanwalt, München 5, Papa-Schmid-Str. 1

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 5. Juli 1957

William Brough und Joseph Seymour Thompson,

Derby (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

gewicht gebracht wird, daß um den Behälter mit einer Flüssigkeit gefüllte Ringe vorgesehen sind. Dabei ist der Behälter in einem flexiblen Lager gelagert; die dynamische Achse, um die sich der Behälter dreht, bleibt immer die gleiche. Die auftretende Unwucht ruft in dem Behälter eine Kippbewegung hervor und neigt dessen Rotationsachse aus der Lotrechten heraus. Dabei wirkt die als Auswuchtmittel vorgesehene Flüssigkeit derart, daß die Rotationsachse durch den Schwerpunkt geht. Es wird also der Schwerpunkt durch die Flüssigkeit derart verlagert, daß er in die Rotationsachse gelangt.

Eine weitere bekannte Vorrichtung, bei welcher eine Trommel ausgewuchtet wird, arbeitet mit einem exzentrischen Lager und einer besonderen Pendelbewegung, die beim Auftreten einer Unwucht einen Steuermechanismus betätigt. Der Steuermechanismus verursacht über Düsen ein Einspritzen einer Flüssigkeit in Kammern der Vorrichtung, wodurch das Auswuchten erfolgt. Es werden dabei also zum Auswuchten von außen zusätzliche Massen zugeführt

Die Erfindung geht von einer derartigen bekannten Ausgleichvorrichtung für ein rotierendes System aus, welches wenigstens zwei rotierende feste Teile aufweist, wobei ein erster fester, rotierender Teil von einem zweiten festen, rotierenden Teil, welcher um eine feste Achse rotiert, mitgenommen wird. Die Erfindung besteht darin, daß der erste rotierende Teil in

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dem zweiten rotierenden Teil vorzugsweise radial verschiebbar gelagert ist, wobei Verschiebungskräfte erzeugende Mittel am zweiten rotierenden Teil angeordnet und mit dem ersten rotierenden Teil verbunden sind, so daß beim Auftreten einer Unwucht durch . diese Mittel der erste rotierende Teil gegenüber dem zweiten rotierenden Teil relativ zu dessen Drehachse verschoben wird, bis der erste rotierende Teil um eine Achse umläuft, welche dynamisch ausgewuchtet ist. Dabei besteht der zweite rotierende Teil vorzugsweise aus zwei Mitnehmerscheiben, die durch mindestens zwei Verbindungselemente verbunden sind, welche sich parallel zur Rotationsachse erstrecken und durch entsprechende öffnungen im zweiten rotierenden Teil hindurchführen, wobei diese öffnungen in ihrem Durchmesser größer sind als die Stärke der Verbindungselemente.

Zwischen den beiden in einem Abstand voneinander angeordneten Mitnehmerscheiben, die um eine gemeinsame Achse umlaufen, ist eine quer zur Achse verschiebbare Trommel angeordnet, wobei die durch die Trommel hindurchführenden Verbindungsstangen durch Schlitze der Mitnehmerscheiben hindurchführen und außerhalb der Mitnehmerscheiben Haltemutterntragen. Dabei sprechen Ausgleichgewichte, welche die Verschiebung der Trommel bewirken, auf die Unwuchtkräfte an, die durch die Rotation der Trommel als erstes rotierendes Teil um eine dynamisch nicht ausbalancierte Achse verursacht werden, so daß Verschiebungskräfte erzeugt werden.

Die Ausgleichgewichte sind um an den Mitnehmerscheiben angeordnete Bolzen schwenkbar oder an den Mitnehmerscheiben radial verschiebbar angeordnet. Im zweiten Fall sind die Gewichte mit Hebeln gelenkig verbunden, die an den Mitnehmer scheiben drehbar befestigt sind, wobei die Hebel über Mitnehmerbolzen mit der Trommel gelenkig verbunden sind.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht (teilweise aufgeschnitten) auf das^! rotierende System,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht (teilweise aufgeschnitten) durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 eine Seitenansicht auf Fig. 3.

Mit 1 ist eine Trommel bezeichnet, die in bekannter Weise perforiert ist. Diese ist an den Stirnseiten durch Stirnwände 2 abgeschlossen, die mit der Trommel 1 fest verbunden sind. Durch die Trommel 1 hin- durch führen mindestens zwei Verbindungsstangen 6. Außerhalb der Stirnwände 2 sind zwei Mitnehmerscheiben 3 von beispielsweise gleichem Durchmesser vorgesehen. Die Stangen 6 führen durch Schlitze 16 in den Mitnehmerscheiben 3 hindurch. Auf· diese Weise ist eine Verschiebung der Trommel 1 mit den Stirnwänden 2 gegenüber den Mitnehmerscheiben 3 in einem bestimmten Maß möglich. Die Trommel 1 kann sich gegenüber der Rotationsachse der Mitnehmerseheiben 3 etwas seitlich verschieben. Die Verschiebung wird durch die Länge der Schlitze 16 in den Mitnehmerscheiben 3 begrenzt.

An den Mitnehmerscheiben 3 sind mittels Bolzen 7 Ausgleichgewichte 4 schwenkbar gegenüber den Mitnehmerscheiben 3 angeordnet. Ihre Bewegung wird durch Schlitze 14 in den Ausgleichgewichten 4 und durch Begrenzungsbolzen 5 an den Mitnehmerscheiben 3 begrenzt. Die Ausgleichgewichte 4 weisen ferner Mitnehmerbolzen 8 auf. Diese greifen durch Schlitze 15 in den Mitnehmerscheiben 3 hindurch und .ragen bis durch die Stirnwände 2 der Trommel 1. Die Mitnehmerscheiben 3 sitzen zwischen Flanschen 10, die durch Bolzen mit Muttern 9 zusammengehalten werden. Die Flanschen 10 sind mit der Welle 11 fest verbunden. Die beiden Wellen 11 laufen in Lagern 12 um. Mit 13 ist eine Klappe zum öffnen der Trommel bezeichnet, die es ermöglicht, in das Innere der Trommel 1 zu gelangen.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Bei der Verwendung der Vorrichtung beispielsweise zum Trocknen von nassen Kleidungsstücken werden diese nach dem- öffnen der Klappe 13 in die Trommel 1 eingeführt. Danach wird die Klappe 13 verschlossen. Sobald die Welle 11 in Umdrehung versetzt wird, nimmt sie die Mitnehmerscheiben 3 mit, und diese nehmen über die Verbindungsstangen 6 die Trommel 1 mit, wobei sich die Trommel 1, wie erwähnt, gegenüber den Mitnehmerscheiben 3 etwas verlagern kann. Wenn die Trommel 1 nicht ausgewuchtet ist, verschwenken sich die Ausgleichgewichte um die Bolzen 7, wie in Fig. 2 unten dargestellt. Die Mitnehmerbolzen 8 führen eine Kreisbewegung um die Bolzen 7 aus, und da sie in die Stirnwände 2 der Trommel 1 hineinragen, nehmen sie die Trommel 1 mit. Damit wird die Trommel 1 mit den Verbindungsstangen 6 im Bereich der Schlitze 16 bewegt. Die Trommel 1 kann sich relativ zu den Wellen 11 so verschieben, daß sie nunmehr um eine Achse rotiert, die dynamisch ausbalanciert ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 sind an Stelle verschwenkbarer Gewichte drei radial verschiebbare Ausgleichgewichte 17 vorgesehen. Diese arbeiten mit Hebeln 18 zusammen, die um Zapfen 19 schwenkbar an den Mitnehmerscheiben 3 gelagert sind. An den freien Enden der Hebel 18 sind Mitnehmerbolzen 20 angeordnet, die in die Stirnwände 2 der Trommel 1 hineinragen.

Die Ausgleichgewichte 17 sind in radial gerichteten Halterungen 22 und außerdem durch Führungsstifte 23 geführt. Zu diesem Zweck weisen sie Schlitze 27 auf. Außerdem sind an den Ausgleichgewichten 17 Gelenkbolzen 24 vorgesehen, die in einem entsprechenden Schlitz 25 der Hebel 18 gleiten.

Die Verbindungsstangen 6 führen bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 durch öffnungen 26 in den Stirnwänden 2 hindurch, so daß eine freie Bewegung der Trommel 1 mit den Verbindungsstangen 6 gegenüber den Mitnehmerscheiben seitlich zur Achse der Wellen 11 möglich ist. Damit ist für die Trommel 1 eine durch die öffnungen 26 begrenzte Bewegung in zwei Koordinaten gegenüber der Achse der Wellen 11 gegeben.

Sobald die Vorrichtung in Umdrehung versetzt wird und die Trommel 1 nicht dynamisch ausbalanciert ist, gehen die verschiebbaren Ausgleichgewichte 17 radial nach außen. Damit werden die Hebel 18 geschwenkt, und die Trommel 1 wird entsprechend verlagert. Die Radialverschiebung der Ausgleichgewichte 17 erfolgt entsprechend dem notwendigen dynamischen Ausgleich.

Es können auch mehrere Ausgleichgewichte vorgesehen sein, die radial verschiebbar an den Mitnehmerscheiben 3 angeordnet sind. Die Ausgleichgewichte können auch in Einzelgewichte aufgeteilt sein. Sie müssen aber symmetrisch um den Umfang der Mitnehmerscheiben 3 angeordnet werden.

Die Erfindung eignet sich überall dort, wo ein rotierendes System nicht ausgewuchtet ist und andererseits die dadurch bedingten Kräfte nicht auf die Lager der Drehachse übertragen werden sollen. Ins-

besondere kann die Erfindung bei Wasch- und Schleudertrockenvorrichtungen Anwendung finden.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ausgleichvorrichtung für ein rotierendes System, das wenigstens zwei feste, rotierende Teile aufweist, wobei ein erster fester, rotierender Teil von einem zweiten festen, rotierenden Teil, der um eine feste Achse rotiert, mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste rotierende Teil in dem zweiten rotierenden Teil vorzugsweise radial verschiebbar gelagert ist, wobei Verschiebungskräfte erzeugende Mittel am zweiten rotierenden Teil angeordnet und mit dem ersten rotierenden Teil verbunden sind, so daß beim Auftreten einer Unwucht durch diese Mittel der erste rotierende Teil gegenüber dem zweiten rotierenden Teil relativ zu dessen Drehachse verschoben wird, bis der erste rotierende Teil um ao eine Achse umläuft, welche dynamisch ausgewuchtet ist.

2. Ausgleichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite rotierende Teil aus zwei Mitnehmerscheiben (3) besteht, die as durch mindestens zwei Verbindungselemente (Stangen) (6) miteinander verbunden sind, welche sich parallel zur Drehachse (11) erstrecken und durch entsprechende Öffnungen (16, 26) im zweiten rotierenden Teil hindurchführen, wobei diese öffnungen (16, 26) in ihrem Durchmesser größer sind als die Stärke der Verbindungselemente (6).

3. Ausgleichvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung um eine horizontale Achse umläuft.

4. Ausgleichvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden in einem Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneten Mitnehmerscheiben (3), die um eine gemeinsame Achse umlaufen, eine quer zur Achse verschiebbare Trommel (1) angeordnet ist, wobei die durch die Trommel (1) hindurchführenden Verbindungsstangen (6) durch Schlitze (16, 26) der Mitnehmerscheiben (3) hindurchführen und außerhalb der Mitnehmerscheiben Haltemuttern tragen.

5. Ausgleichvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgleichgewichte (4, 17), welche die Verschiebung des ersten rotierenden Teils (Trommel 1) bewirken, auf die Unwuchtkräfte ansprechen, die durch das Umlaufen des ersten rotierenden Teils (1) um eine dynamisch nicht ausbalancierte Achse verursacht werden, so daß Kräfte erzeugt werden, die den ersten rotierenden Teil (1) so verschieben, daß dieser um eine dynamisch ausbalancierte Achse rotiert.

6. Ausgleichvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichgewichte (4,17) um an den Mitnehmerscheiben (3) angeordnete Bolzen (7) schwenkbar sind.

7. Ausgleichvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte (17) an den Mitnehmerscheiben (3) radial verschiebbar angeordnet sind.

8. Ausgleichvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verschiebbaren Gewichte (17) mit Hebeln (18) gelenkig verbunden sind, die an den Mitnehmerscheiben (3) drehbar befestigt sind, wobei die Hebel (18) über Mitnehmerbolzen (20) mit der Trommel (1) in gelenkiger Verbindung stehen.

9. Ausgleichvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als Wasch- bzw. Schleudertrommel ausgebildet ist, die in bekannter Weise an ihrem Umfang perforiert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 735 139;
USA-Patentschriften Nr. 2 525 781, 2 717 698.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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