SE517176C2 - Stödanordning för en centrifugalseparator - Google Patents

Description

20 25 30 35 517 176 (koks) medför en stor skärningsrisk. Gumimaterials dämpningsegen- beläggningar som förändrar dämpningsegenskaperna och skaper är svåra att förutse och förändras över tiden. I bildas lagerupphängningen. friktionsbuffertarna slitagepartiklar som minskar livslängden hos Värmebortledningen är dålig i dessa kända lagerupphängningar, eftersom gummi har en låg värmeledningsförmåga och friktionsbuffertarnas frik- tionsytor försämrar värmebortledningen.

WO 89/10794 visar ett exempel på en sådan känd lagerupphäng- ning för en centrifugalseparator med en centrifugrotor som är roterbar i ett stativorgan medelst ett lagerorgan. La- ett sträcker sig radiellt utåt från lagerorganet och som vart gerupphängningen innefattar antal stödelement som och ett innesluter ett fjäderorgan av typen skruvfjäder.

Dessa stödelement är således inrättade att nædge relativa radiella rörelser nællan centrifugrotorn och stativorganet genom att de kan röra sig i ett hål hos stativorganet. Den friktion som finns mellan kontaktytor hos stödelementet och hos angränsande element medför att den radiella rörelsen En sådan US-A-2 487 343 visar en liknande sådan lagerupphängning som dessutom dämpas och att det kommer att utvecklas värme. värmeutveckling är naturligtvis icke önskvärd. innefattar ett antal fjäderorgan som sträcker sig axiellt och således är inrättade att medge axiella relativa rörelser nællan centrifugrotorn och stativorganet. DE-C-558 937 och GB-C-9002 på lagerupphängningar med skruvfjädrar som sträcker sig i ra- visar ytterligare exempel sådana kända diell riktning. Dessa kända lagerupphängningar har således en mycket komplicerad uppbyggnad med ett stort antal ingå- ende komponenter, vilket naturligtvis gör tillverkningen och samansättningen arbetskrävande och dyr och dessutom är det svårt att leda bort värme från lagerorganet.

GB-A-l 397 172 visar en stödanordning av den inledningsvis angivna typen för en centrifugalseparator' med en centri- 10 15 20 25 30 35 rotor som är kring en rotationsaxel roterbart anordnad i ett stativorgan medelst ett lagerorgan. Stödelementet hos denna kända stödanordning innefattar en första grupp med åt- minstone tre elastiska komponenter som är inrättade att oscillera enbart i radiell riktning med avseende på rota- tionsaxeln, en andra grupp med åtminstone tre elastiska kom- ponenter som är inrättade att oscillera enbart i en axiell riktning, samt ett styvt organ som förbinder de första och Det kända stödele- mentet kan visserligen vara tillverkat som en integrerad en- andra gruppernas elastiska komponenter. het men har en mycket komplicerad form eftersom det erford- rar olika komponenter för olika funktioner. Vidare är den axiella utsträckningen av det kända stödelementet relativt lång.

SE-C-54 165 visar en annan typ av stödelement för en centri- fugalseparator, vilket är" anordnat mellan ett stativorgan och en lagerbussning för en roterande axel. Stödelementet är utformat som ett plant eller korrugerat membran och inrättat att tillåta en vickningsrörelse hos lagerbussningen och ax- eln, samtidigt som en radiell relativ rörelse mellan stativ- organet och lagerbussningen är utesluten.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en konstruktivt enkel stödanordning som är inrättad att medge axiella, radiella och snedställande rörelser hos en centri- fugrotor i en centrifugalseparator. Vidare eftersträvas en god värmebortledningsförmåga hos stödanordningen.

Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna stödan- ordningen som kännetecknas av att stödelementet dessutom in- nefattar åtminstone tre flexibla förbindningspartier som vart och ett sträcker sig mellan det inre fästpartiet och det yttre fästpartiet, att varje förbindningsparti är 10 15 20 25 30 35 517 176 ø n n . u u a n o ø . u. inrättat att medge såväl radiella som axiella relativa rörelser mellan centrifugrotorn och stativorganet, samt att stödelementets inre fästparti, förbindningspartier och yttre fästparti bildar en integrerad enhet som är tillverkad i ett enda materialstycke.

Med en sådan utformning, där varje förbindningsparti medger såväl axiella som radiella relativrörelser mellan stödelementets inre och yttre fästpartier, dvs mellan stativorganet och centrifugrotorn, och där varje förbindningsparti i sig innefattar båda dessa funktioner möjliggörs en väsentligt förenklad utformning av stödanordningen i jämförelse med tidigare känd teknik, såsom den visas i exempelvis den ovan nämnda GB-A-1 397 172. En sådan integrerad enhet möjliggör vidare en både konstruktivt och tillverkningsmässigt enkel struktur av stödanordningen Vidare är stödelementet dessutom inrättat att medge relativa snedställningsrörelser mellan centrifugrotorn och stativor- ganet. På så sätt erhålls en fullständigt flexibel stödan- ordning för en centrifugrotor som därmed tillåts pendla eller snedställas samt röra sig axiellt och radiellt i sin upphängning i centrifugalseparatorns stativorgan.

Enligt nämnda integrerade enhet utskuren ur nämnda materialstycke. en ytterligare utföringsform av uppfinningen är Denna skärning kan genomföras med någon lämplig känd bear- betningsmetod, exempelvis plasmaskärning, vattenskärning el- ler laserskärning. Relativt andra skärningsmetoder kan så- dana bearbetningsmetoder ge en hög ytfinhet, vilket är vik- tigt för att undvika brottanvisningar i materialet. Materi- alstycket kan innefatta ett plåtämne av metall, vilket kan vara väsentligen plant eller krökt så att det bildar exem- pelvis en S- eller C-liknande form i ett axiellt snitt genom stödelementet från centrumaxeln. Med ett sådant stödelement av metall vilket sträcker sig i ett stycke mellan lagerorga- net och stativorganet kan en god värmeledningsförmàga erhål- las för bortledning av den värme som bildas i lagerorganet. lO 15 20 25 30 ø n o o nu 51 7 1 76 334' Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har det inre fästpartiet och det yttre fästpartiet en ringliknande form, varvid varje förbindningsparti sträcker sig från det inre fästpartiet till det yttre fästpartiet längs en icke- rätlinjig bana. Genom en sådan icke-rätlinjig utsträckning uppnås elastiska, fjädrande egenskaper hos förbindningspar- tierna. Ett sådant elastiskt förbindningselement medger att lagerorganet följer centrifugrotorns svängningsrörelse och snedställningar mot en centrerande väl kalkylerbar fjäder- kraft. Genom att variera den icke-rätlinjiga utsträckningen kan man erhålla önskade fjädrings- och dämpningsegenskaper i olika riktningar.

Enligt en. ytterligare utföringsfor¶1 av' uppfinningen skall varje förbindningsparti ha en sådan längd att spänningarna i förbindningspartiet material alltid är lägre än den spän- ningsnivå vid vilken materialet utmattas. Därmed säkerställs en lång livslängd hos stödelementet.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är för- bindningspartierna anordnade på avstånd ifrån varandra på så sätt att det bildas ett utrymme dem emellan. Med fördel kan ett element med dämpande material vara anordnat i nämnda ut- rymme. gummi, syntetgummi och något liknande material. Med exempel- vis ett sådant gummielement är det möjligt att dämpa centri- Detta material kan innefatta àtminstone ett av natur- fugrotorns svängningsrörelser, vilket är väsentligt vid pas- sage av kritiska varvtal och när stora radiella svängnings- utslag uppträder. Med fördel är avståndet mellan intillig- gande förbindningspartier i allt väsentligt likformigt sett i en omkretsriktning av stödelementet. 10 15 20 25 30 35 517 176 -- KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av olika såsonx exempel beskrivna utföringsformer och. med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig l visar en schematisk snittvy av en del av en cent- rifugalseparator med en stödanordning enligt före- liggande uppfinning.

Fig 2 visar en vy från ovan av ett stödelement enligt en första utföringsform av uppfinningen.

Fig 3 visar en snittvy av stödelementet längs linjen III-III i Fig 2.

Fig 4 visar en snittvy ett stödelement enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig 5 visar en vy fràn ovan av ett stödelement enligt en tredje utföringsform av uppfinningen.

Fig 6 visar en vy från ovan av ett stödelement enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen.

Fig 7 visar en snittvy av stödelementet längs linjen VII-VII 1 Fig 6.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER Fig l visar schematiskt en del av en centrifugalseparator som innefattar ett stativorgan 1 och en centrifugrotor 2 som är fast förbunden med en rotoraxel 3. Centrifugrotorn 2 och rotoraxeln 3 är kring en rotationsaxel z roterbart anordnade i stativorganet l medelst ett övre lager 4 och ett nedre la- ger 5. Det nedre lagret 5 är i direkt kontakt med rotoraxeln 3 och stativorganet l nædan det övre lagret 4 med en inre lagerring ligger an mot rotoraxeln 3 och med en yttre lager- ring ligger an mot ett lagerhus 6. Lagerhuset 6 är förbundet med stativorganet 1 medelst ett stödelement 7 i enlighet med föreliggande uppfinning. Det övre lagret 4 är således i allt »vv- ~ . n u-» -v-. uu» 10 15 20 25 30 35 517 176 ;::= väsentligt orörligt i. förhållande till. rotoraxeln 13 och i förhållande till lagerhuset 6. komer således att överföras till stödelementet 7 som är ut- Rörelser hos rotoraxeln 3 format på så sätt att det tillåter små relativa rörelser nællan stativorganet 1 och lagerhuset 6, d.v.s. rotoraxeln 3. Stödelementet 7 skall nu förklaras närmare med hänvisning till Fig 2-7.

Fig 2 visar en första utföringsfornl av stödelementet 7.

Stödelementet 7 innefattar ett första ringformigt inre fästparti 8, ett andra ringformigt yttre fästparti. 9 och fyra stycken förbindningspartier 10 som sträcker sig mellan och förbinder det inre fästpartiet 8 med det yttre fästpar- tiet 9. Stödelementet 7 innefattar vidare fyra stycken fäst- hål ll för stödelementets 7 fastsättning vid stativorganet 1 sanm en urtagning 12 för stödelementets 7 lägesfixering kring lagerhuset 6. Varje förbindningsparti 10 sträcker sig i en icke-rätlinjig bana och närmare bestämt i en S-liknande utsträckning med en första yttre skänkel s', en andra mel- lanliggande skänkel s" och en tredje inre skänkel s"', vilka sträcker sig väsentligen parallellt med varandra.

Stödelementet 7 är tillverkat av ett enda materialstycke av metall, dämpningsegenskaper, och har framställts ur ett plàtämne med företrädesvis stål med lämpliga fjädrings- och någon lämplig skärmetod, exempelvis laserskärning, plasma- det utfö- ringsexemplet har stödelementet 7 en väsentligen plan form, skärning eller vattenskärning. I visade se Fig 3. sett i ett snitt, krökt form.

Det skall redan här påpekas att stödelementet 7 såsom i Fig 3, också skulle kunna ha en Förbindelsepartierna 10 medger att det inre fästpartiet 8 rör sig i förhållande till det yttre fästpar- tiet 9, d.v.s. att rotoraxeln 3 rör sig i förhållande till stativorganet 1. Den visade konfigurationen medger både ra- diella och axiella relativrörelser samt även att rotoraxeln 3 kan pendla eller snedställas i förhållande till stativor- ganet 1. Stödelementet 7 innefattar vidare fyra stycken 10 15 20 25 30 35 | ø n @ p; 517 176 ' stopporgan 13 som bestämmer den maximala amplituden hos den radiella relativrörelsen. De fyra förbindelsepartierna 10 har alla en väsentligen identisk form och är anordnade på ett väsentligen likformigt avstånd ifrån 'varandra, d.v.s. avståndet mellan motsvarande punkter hos varje förbindelse- element 10 är i det visade exemplet cirka 90°.

Fig 4 visar en andra utföringsform av det uppfinningsenliga stödelementet 7, vilken skiljer sig från den första utfö- ringsformen endast därigenom att dämpningselement 14 är an- ordnade i de utrymmen som är bildade mellan det inre fäst- partiet 8, det yttre fästpartiet 9 och förbindelsepartierna 10. Dämpningselementen 14 innefattar något gumiliknande ma- terial, och har exempelvis syntetgumi eller naturgummi, fästs vid det inre fästpartiet 8, det yttre fästpartiet 9 och förbindelsepartierna 10 med någon lämplig fästmetod, ex- empelvis vulkning. I det visade exemplet har dämpningsele- menten 14 en relativt begränsad utsträckning i omkretsrikt- ningen men det skall noteras att dessa kan sträcka sig över en större yta och i extremfallet fylla ut hela utrymmet mel- lan varje förbindelseparti 10.

Fig 5 visar en tredje utföringsform av det uppfinningsenliga stödelementet 7 soul skiljer sig från. de två första utfö- ringsformerna därigenom att de inte har några stopporgan och att förbindelsepartierna 10 är åtta till antalet och har en något annorlunda S-form.

Fig 6 och 7 visar en fjärde utföringsform av uppfinningen, enligt vilken förbindelsepartierna 10 sträcker sig väsentli- (Fiq 6) icke-rätlinjig bana sett i ett axiellt snitt gen rätlinjigt sett i ett radiellt snitt och i en krökt, (Fig 7).

I den fjärde utföringsformen innefattar det inre fästpartiet 8 ett inre väsentligen plant avsnitt 8' och ett yttre vä- 8". Det yttre fäst- partiet 9 innefattar ett yttre väsentligen plant avsnitt 9' sentligen cirkulärcylindriskt avsnitt o ~ u . n oo u... «- 10 15 517 176 och. ett inre väsentligen cirkulärcylindriskt avsnitt 9".

Förbindelsepartierna 10 sträcker sig i en U-form mellan de cirkulärcylindriska avsnitten 8" och 9". Även med en sådan utformning av stödelementet 7 komer såväl axiella och ra- diella relativrörelser liksom relativa pendlingsrörelser att tillåtas mellan rotoraxeln 3 och stativorganet 1.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan vi- sade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis skall noteras att förbindelsepartierna 10 kan ha alla möjliga icke rät-linjiga former som medger att förbindelsepartierna sträcks ut respektive trycks samman mot verkan av fjäder- kraft.

Uppfinningen är tillämpbar på alla lager för uppbärande av en centrifugrotor och inte enbart på det visade halslagret. « n Q v cc

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 5 1 7 1 76 533' u q a . . - Q a u n n o s n a: 10 Patentkrav

1. Stödanordning för en centrifugalseparator med en cent- rifugrotor (2) som är kring en rotationsaxel (2) roterbart anordnad i ett stativorgan (1) medelst ett lagerorgan (4), varvid stödanordningen innefattar ett mellan lagerorganet (4) och stativorganet (1) anordnat stödelement (7), som är inrättat att upptaga relativa rörelser mellan centrifugro- torn (2) och som innefattar ett inre och stativorganet (1) fästparti (8), vilket är inrättat att vara väsentligen orör- (4), och ett yttre fästparti (9), vilket är inrättat att vara väsentligen orör- (1), dessutom innefattar åtminstone tre ligt i förhållande till lagerorganet ligt i förhållande till stativorganet att stödelementet (7) kännetecknad av flexibla förbindningspartier (10) som vart och ett sträcker sig mellan det inre fästpartiet (8) och det yttre fästpartiet (9), att varje förbindningsparti (10) är inrättat att medge såväl radiella som axiella relativa rörelser' mellan. centrifugrotorn (2) och stativorganet (1) (8), bindningspartier (10) och yttre fästparti (9) bildar en in- tegrerad enhet som är tillverkad i ett enda materialstycke. samt att stödelementets (7) inre fästparti för-

2. Stödanordning enligt krav 1, kännetecknad av att stöd- elementet (7) dessutom är inrättat att medge relativa sned- ställningsrörelser mellan centrifugrotorn (2) och stativor- ganet (1).

3. Stödanordning enligt något av kraven 1 och 2, känne- tecknad av att nämnda integrerade enhet är utskuren ur nämnda materialstycke.

4. Stödanordning enligt krav 3, kännetecknad av att nämnda materialstycke innefattar ett plátämne av metall. 10 15 20 25 30 kännetecknad av att det inre fästpartiet (8) 517 176 n - ø o n u Q ao ll

5. Stödanordning enligt något av de föregående kraven, och det yttre fästpartiet (9) har en ringliknande varvid varje (10) från det till det yttre fästpartiet (9) icke-rätlinjig bana. form, förbindningsparti sträcker sig inre fästpartiet (8) längs en

6. Stödanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att varje förbindningsparti (10) skall ha en sådan längd att spänningarna i förbindningspartiets (10) ma- terial alltid är lägre än den spänningsnivå vid vilken mate- rialet utmattas.

7. Stödanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att förbindningspartierna (10) är anordnade på avstånd ifrån varandra på så sätt att det bildas ett ut- rymme dem emellan.

8. Stödanordning enligt krav 7, kännetecknad av att ett element (14) med ett dämpande material är anordnat i nämnda utrymme.

9. Stödanordning enligt krav 8, kännetecknad av att nämnda material (14) kan innefatta åtminstone ett av naturgummi, syntetgummi och något liknande material.

10. Stödanordning enligt något av kraven 7 - 9, känneteck- nad av att avståndet mellan intilliggande förbindningspar- tier (10) är i allt väsentligt likformigt sett i en omkrets- riktning av stödelementet (7).