DE202011051421U1

DE202011051421U1 - Drive device of a screw centrifuge

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Publication number: DE202011051421U1
Application number: DE201120051421
Authority: DE
Original assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2011-11-03
Anticipated expiration: 2021-09-24

Abstract

Antriebsvorrichtung einer Schneckenzentrifuge, insbesondere einer Vollmantel- oder Siebmantelschneckenzentrifuge, die eine drehbare Trommel und eine innerhalb der Trommel angeordnete, drehbare Schnecke aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung zum Drehen von Trommel und Schnecke ausgelegt ist, wozu die Antriebsvorrichtung zumindest folgendes aufweist: a) einen ersten Motor (4), b) einen zweiten Motor (5) sowie b) eine zwischen den Motoren (4, 5) sowie der Trommel (1) und der Schnecke (2) angeordnete Getriebeanordnung, die wenigstens ein den Motoren (4, 5) nachgeschaltetes Getriebe (6) mit wenigstens einer oder mehrere Getriebestufen aufweist, c) ein Gestell (3) zum Anordnen der zwei Motoren; dadurch gekennzeichnet, dass e) sowohl der Primär- als auch der Sekundärmotor jeweils ungedämpft an dem Gestell (3) befestigt sind, f) das Gestell (3) mittels einem oder mehreren Feder- und Dämpfelementen (4) auf einer Montagebasis wie einem Fundament abgestützt ist.Drive device of a screw centrifuge, in particular a Vollmantel- or Siebmantelschneckenzentrifuge having a rotatable drum and disposed within the drum, rotatable screw, wherein the drive device is designed for rotating the drum and screw, for which the drive device has at least the following: a) a first motor (4), b) a second motor (5) and b) a between the motors (4, 5) and the drum (1) and the worm (2) arranged gear arrangement, the at least one of the motors (4, 5) downstream Gear (6) having at least one or more gear stages, c) a frame (3) for arranging the two motors; characterized in that e) both the primary and the secondary motor are fixed to the frame (3) without damping, f) the frame (3) by means of one or more spring and damping elements (4) supported on a mounting base such as a foundation is.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung einer Schneckenzentrifuge, insbesondere einer Vollmantel- oder einer Siebmantel-Schneckenzentrifuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device of a screw centrifuge, in particular a solid-bowl or a screen-shell screw centrifuge, according to the preamble of claim 1.

Antriebsvorrichtungen für Schneckenzentrifugen sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Beispielhaft sei – um den Hintergrund verständlich zu machen – auf die WO 2007/147893 A1 verwiesen. Diese Schrift offenbart eine Schneckenzentrifuge mit einem Zentrifugenantrieb, der wenigstens einen Primär- bzw. Hauptmotor sowie einen Sekundär- bzw. Regelmotor aufweist und eine zwischen den Motoren sowie der Trommel und der Schnecke angeordnete Getriebeanordnung, die wenigstens ein den Motoren nachgeschaltetes Getriebe mit drei Getriebestufen umfasst. Es werden an insgesamt wenigstens vier Wellen Drehmomente in die erste Getriebestufe und die zweite Getriebestufe eingeleitet bzw. aus diesen beiden Getriebestufen abgegriffen. Es ist vorgesehen, dass der Primärmotor zum einen ein Drehmoment in das Gehäuse und zum anderen an zwei Wellen ein Drehmoment in die erste Getriebestufe einspeist und dass der zweite Motor als Regelmotor ein Drehmoment in die zweite Getriebestufe einspeist. Vorzugsweise ist die Auslegung ferner derart, dass die Schnecke vom Regelmotor und vom Hauptmotor gemeinsam angetrieben wird, wohingegen der Hauptmotor allein die Trommel dreht. Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Regelmotor die Eingangswelle der zweiten Getriebestufe über ein Umschlingungsgetriebe oder – nach einer weiteren Abwandlung – direkt antreibt. Die vorliegende Erfindung kann bei dieser Art von Antriebsvorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden, ist aber nicht auf diesen Aufbau der Antriebsvorrichtung beschränkt.Drive devices for worm centrifuges are known in various embodiments. By way of example, to make the background understandable, let us look at the WO 2007/147893 A1 directed. This document discloses a screw centrifuge with a centrifuge drive having at least one primary or main motor and a secondary or modulating motor and a arranged between the motors and the drum and the worm gear assembly comprising at least one of the motors downstream transmission with three gear stages , Torques are introduced into a total of at least four shafts in the first gear stage and the second gear stage or tapped from these two gear stages. It is envisaged that the primary motor, on the one hand, feeds a torque into the housing and, on the other hand, two shafts, a torque into the first gear stage and that the second motor as a control motor feeds a torque into the second gear stage. Preferably, the design is further such that the worm is commonly driven by the control motor and the main motor, whereas the main motor alone rotates the drum. An advantageous embodiment is characterized in that the control motor, the input shaft of the second gear stage via a belt drive or - for a further modification - drives directly. The present invention can be used advantageously in this type of drive device, but is not limited to this structure of the drive device.

Die vorliegende Anmeldung beschäftigt sich im Detail insbesondere mit der Frage der geeigneten Aufstellung des Primär- und des Sekundärmotors.The present application deals in detail in particular with the question of suitable installation of the primary and secondary motors.

In Hinsicht auf die Aufstellung sind Antriebsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen der Primärmotor mit Gummielementen federnd gedämpft und der Sekundär- oder Regelmotor direkt ungedämpft an einem (Maschinen-)Gestell befestigt ist, welches seinerseits direkt ungefedert auf einem Untergrund wie einem Fundament aufgestellt und befestigt ist.With regard to the installation of drive devices of the generic type are known in which the primary motor with rubber elements damped resiliently and the secondary or control motor directly unattenuated on a (machine) frame is attached, which in turn directly unsprung placed on a substrate such as a foundation and is attached.

Zudem ist es bekannt, den Sekundärmotor ebenfalls gedämpft an dem Gestell anzubringen, und zwar bei Antriebsvorrichtungen, deren Sekundärmotor über einen Riementrieb ein Drehmoment in die der Trommel und der Schnecke vorgeschaltete Getriebeanordnung einspeist.It is also known to mount the secondary motor also damped on the frame, namely drive devices whose secondary motor via a belt drive torque in the drum and the screw upstream gear assembly feeds.

Die Erfindung setzt sich von diesem Stand der Technik ausgehend das Ziel, die Aufstellung der Antriebsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art zu verbessern.The invention is based on this prior art, the aim to improve the installation of the drive devices of the generic type.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.

Derart sind der Primär- als auch der Sekundärmotor ungedämpft an dem Gestell angeordnet und dabei dennoch gemeinsam über das Gestell federnd gedämpft vom Untergrund entkoppelt. Hierdurch wird die Eigenfrequenz der Gestellanordnung mit den Motoren vorteilhaft erhöht. Das Gestell kann daher einfacher aufgebaut sein. Es verringert sich zudem die Gefahr von Schäden am Antriebssystem. Insbesondere der Sekundärmotor wird nunmehr ebenfalls wie der Primärmotor wirksamer vor Beschädigungen geschützt, da er nicht mehr oder zumindest in erheblich reduziertem Maße den Betriebsschwingungen ausgesetzt ist.In this way, the primary and the secondary motor are arranged undamped on the frame, while still decoupled together on the frame resiliently damped from the ground. As a result, the natural frequency of the frame assembly is advantageously increased with the motors. The frame can therefore be simpler. It also reduces the risk of damage to the drive system. In particular, the secondary engine is now also more effectively protected from damage as the primary engine, since it is no longer or at least to a significantly reduced extent exposed to the operating vibrations.

Besonders vorteilhaft geeignet ist die Erfindung für Schneckenzentrifugen, bei welchen die Antriebswelle des Sekundärmotors über eine Kupplung direkt – d. h. ohne zwischengeschalteten Riementrieb – mit der Eingangswelle der Getriebeanordnung bzw. drehfest verbunden ist.Particularly suitable is the invention for worm centrifuges, in which the drive shaft of the secondary motor via a clutch directly - d. H. without intermediate belt drive - with the input shaft of the gear assembly and is rotatably connected.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail with reference to an embodiment. Show it:

1a, b zwei zueinander senkrechte Schnitte durch eine schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge. 1a , B two mutually perpendicular sections through a schematically illustrated drive device of a solid bowl screw centrifuge.

2a, b zwei zueinander senkrechte Schnitte durch eine schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung einer weiteren Vollmantel-Schneckenzentrifuge. 2a , B two mutually perpendicular sections through a schematically illustrated drive device of another solid bowl centrifuge.

1 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine ansonsten hier nicht dargestellte Vollmantel-Schneckenzentrifuge, wie sie beispielsweise aus der bereits eingangs genannten WO 2007/147893 A1 bekannt ist, auf die hinsichtlich des beispielhaften Aufbaus einer Schneckenzentrifuge sowie des Getriebes des Zentrifugenantriebs verwiesen wird. Danach weist eine Vollmantel- oder Siebmantelschneckenzentrifuge zumindest eine drehbare Trommel, eine innerhalb der Trommel angeordnete, drehbare Schnecke und den Zentrifugenantrieb bzw. die Antriebsvorrichtung zum Drehen von Trommel und Schnecke auf, der derart ausgelegt ist, dass eine Differenzdrehzahl zwischen Trommel und Schnecke einstellbar ist. 1 shows a drive device for an otherwise not shown here solid bowl screw centrifuge, as for example from the already mentioned above WO 2007/147893 A1 to which reference is made in terms of the exemplary construction of a screw centrifuge and the transmission of the centrifuge drive. Thereafter, a Vollmantel- or Siebmantelschneckenzentrifuge at least one rotatable drum, a disposed inside the drum, rotatable screw and the centrifuge drive or the drive device for rotating the drum and screw, which is designed such that a differential speed between the drum and screw is adjustable.

Hierzu weist die Antriebsvorrichtung eine hier rein schematisch angedeutete Getriebeanordnung G auf sowie einen Primärmotor 1 zum Einspeisen eines Drehmomentes in wenigstens eine erste Eingangswelle (im Sinne einer hier nicht dargestellten antreibbaren Welle oder eines anzutreibenden Getriebegehäuses) der Getriebeanordnung G und zum Antrieb der Trommel und der Schnecke der Vollmantel-Schneckenzentrifuge. Sie weist ferner einen Sekundärmotor 2 auf, der wenigstens eine weitere Eingangswelle der Getriebeanordnung antreibt und mit dem Primärmotor 1 gemeinsam zum Antrieb der Schnecke dient. For this purpose, the drive device has a purely schematically indicated gear arrangement G and a primary motor 1 for feeding a torque into at least one first input shaft (in the sense of a drivable shaft or a gearbox housing to be driven) of the gear arrangement G and for driving the drum and the screw of the solid bowl centrifuge. It also has a secondary engine 2 on, which drives at least one further input shaft of the gear assembly and with the primary engine 1 used together to drive the screw.

Dabei kann mit Hilfe des Sekundär- oder Regelmotors 2 insbesondere eine Differenzdrehzahl zwischen der drehbaren Trommel und der drehbaren Schnecke der Vollmantel-Schneckenzentrifuge eingestellt werden.It can with the help of the secondary or control motor 2 In particular, a differential speed between the rotatable drum and the rotatable screw of the solid bowl centrifuge be adjusted.

Der Primärmotor 1 und der Sekundärmotor 2 sind an einem gemeinsamen, starren Gestell 3 befestigt, welches mittels einem oder mehreren kombinierten Feder- und Dämpfelementen 4 federnd und/oder gedämpft auf einem Untergrund wie wenigstens einem oder mehreren Fundamentblöcken 5 abgestützt ist.The primary engine 1 and the secondary engine 2 are on a common, rigid frame 3 fastened, which by means of one or more combined spring and damping elements 4 resilient and / or damped on a substrate such as at least one or more foundation blocks 5 is supported.

Vorzugsweise sind der Primärmotor 1 und der Sekundärmotor 2 derart am Gestell befestigt, dass ihre Antriebswellen 6, 7 parallel zueinander ausgerichtet sind.Preferably, the primary engine 1 and the secondary engine 2 attached to the frame so that its drive shafts 6 . 7 are aligned parallel to each other.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Primärmotor 1 und der Sekundärmotor 2 in kompakter Bauart in vertikaler Richtung übereinander angeordnet ist. Dabei ist die Antriebswelle 6 des Primärmotors 1 über eine Eingangsgetriebeverbindung wie ein Umschlingungsgetriebe 8 mit einer oder mehreren Eingangswelle(n) der schematisch dargestellten Getriebeanordnung G verbunden und der Sekundärmotor ist über eine weitere Eingangsgetriebeverbindung, vorzugsweise eine Kupplungseinrichtung 9, mit einer weiteren Eingangswelle der Getriebeanordnung G verbunden.It is also advantageous if the primary engine 1 and the secondary engine 2 is arranged in a compact design in the vertical direction one above the other. Here is the drive shaft 6 of the primary engine 1 via an input transmission connection such as a belt drive 8th is connected to one or more input shaft (s) of the schematically illustrated gear assembly G and the secondary motor is via a further input gear connection, preferably a coupling device 9 , connected to another input shaft of the gear assembly G.

Jedem der Motoren 1, 2 wird vorzugsweise je eine Einrichtung 10 zur Positionsveränderung der Antriebswellen, insbesondere zur Höhenverstellung in Vertikalrichtung, am Gestell 3 zugeordnet, so dass die Position jeder Antriebswelle 6, 7 individuell einstellbar bzw. anpassbar ist.Each of the engines 1 . 2 is preferably one device each 10 for changing the position of the drive shafts, in particular for height adjustment in the vertical direction, on the frame 3 assigned, so that the position of each drive shaft 6 . 7 is individually adjustable or customizable.

Das Gestell 3 kann – da die Eigenfrequenz der Anordnung relativ hoch ist – recht einfach aufgebaut sein und besteht vorzugsweise aus miteinander geeignet verbundenen Metallblechen und Metallstreben. Es kann beispielsweise ein Grundgestell 11 aufweisen, welches hier beispielhaft U-förmig ist.The frame 3 can - because the natural frequency of the arrangement is relatively high - be quite simple and preferably consists of mutually suitably connected metal sheets and metal struts. It can for example be a base frame 11 have, which is exemplary U-shaped here.

Jeder der Motoren ist zusätzlich auf einer Montageplatte 12, 13 befestigt, welche mit Bohrungen 14 versehen sind, die von Schraubbolzen 15 des Grundgestells 11 durchsetzt und dort mit Muttern 16 festgeschraubt sind. Derart wird mit besonders einfachen Mitteln die Einrichtung zur Höhenverstellbarkeit der Motoren 1, 2 an dem Gestell 3 realisiert.Each of the motors is additionally on a mounting plate 12 . 13 attached, which with holes 14 are provided by bolts 15 of the base frame 11 interspersed and there with nuts 16 are screwed. Such is the device for height adjustment of the motors with particularly simple means 1 . 2 on the frame 3 realized.

Vorzugsweise ist der Sekundärmotor 2 dabei nach unten hin an das Grundgestell 11 quasi angehängt, während der Primärmotor 1 auf der Oberseite des Grundgestells 1 abgestützt ist.Preferably, the secondary engine 2 while at the bottom to the base frame 11 quasi attached, while the primary engine 1 on top of the base frame 1 is supported.

Die Konstruktion er 2 entspricht weitgehend jener aus 1. Allerdings liegt hier die vertikale Position der Drehachse des Sekundärmotors (und der nicht dargestellten Trommel) auf derselben (vertikalen) Höhe wie die Feder- und Dämpfelemente 4 zur Aufstellung des Gestells 3. Dies ist besonders vorteilhaft, da Starrkörperbewegungen, die sich durch ein Drehen und Kippeln des Gestells 3 kennzeichnen, nicht zu Auslenkungen an der Kupplungseinrichtung 9 führen.The construction he 2 largely corresponds to that 1 , However, here is the vertical position of the axis of rotation of the secondary motor (and the drum, not shown) at the same (vertical) height as the spring and damping elements 4 for setting up the frame 3 , This is particularly advantageous because rigid body movements resulting from a rotation and tipping of the frame 3 indicate, not to deflections on the coupling device 9 to lead.

Bei der 2a liegt Fundament 5 im Hintergrund. Je nach Konstruktion kann das Fundament 5 ein Fundament nur für den Antrieb sein oder für die gesamte Maschine (nebst der eigentlichen Dekantertrommel) angedeutet durch die Strichlinie nach rechts hin). Entsprechend dem Gesamtkonzept können auf der Antriebsseite 2 Federelemente 4 notwendig sein, oder nur eins, wobei dann das zweite am anderen Ende der Gesamtmaschine bzw. des Dekanters angebracht ist (nicht dargestellt).In the 2a lies foundation 5 in the background. Depending on the construction, the foundation 5 a foundation only for the drive or for the entire machine (in addition to the actual decanter drum) indicated by the dashed line to the right). According to the overall concept can be on the drive side 2 spring elements 4 be necessary, or only one, in which case the second is attached to the other end of the overall machine or the decanter (not shown).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Primärmotorprimary motor
2 2: Sekundärmotorsecondary engine
33: Gestellframe
4 4: Feder- und DämpfelementeSpring and damping elements
55: Fundamentfoundation
6, 76, 7: Antriebswellendrive shafts
88th: Umschlingungsgetriebewrap-around
9 9: Kupplungseinrichtungcoupling device
1010: EinrichtungFacility
1111: Grundgestellbase frame
12, 1312, 13: Montageplattemounting plate
14 14: Bohrungendrilling
15 15: Schraubbolzenbolts
16 16: Mutternnuts
G G: Getriebeanordnungtransmission assembly

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/147893 A1 [0002, 0014]

Claims

Drive device of a screw centrifuge, in particular a Vollmantel- or Siebmantelschneckenzentrifuge having a rotatable drum and disposed within the drum, rotatable screw, wherein the drive device is designed for rotating the drum and screw, for which the drive device has at least the following: a) a first motor ( 4 ), b) a second motor ( 5 ) and b) one between the engines ( 4 . 5 ) as well as the drum ( 1 ) and the snail ( 2 ) arranged gear arrangement, the at least one of the motors ( 4 . 5 ) downstream transmission ( 6 ) having at least one or more gear stages, c) a frame ( 3 ) for arranging the two motors; characterized in that e) both the primary and the secondary motor each unattenuated on the frame ( 3 ), f) the frame ( 3 ) by means of one or more spring and damping elements ( 4 ) is supported on a mounting base such as a foundation.

Drive device of a screw centrifuge according to claim 1, characterized in that the first motor ( 1 ) and the second motor ( 2 ) on the frame ( 3 ) are fixed, that their drive shafts ( 6 . 7 ) are aligned parallel or substantially parallel to each other.

Drive device of a screw centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the first motor ( 1 ) and the second motor ( 2 ) are arranged one above the other in the vertical direction.

Drive device of a screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 6 ) of the first engine ( 1 ) via an input transmission connection such as a belt transmission ( 8th ) is connected to one or more input shaft (s) of the gear assembly (G).

Drive device of a screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 7 ) of the second motor ( 2 ) via an input transmission connection, in particular a clutch ( 9 ) is connected to an input shaft of the gear assembly (G).

Drive device of a screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that each of the motors ( 1 . 2 ) each one separately settable device ( 10 ) for position adjustment in any case the drive shafts ( 6 . 7 ), in particular for height adjustment in the vertical direction, on the frame ( 3 ) assigned.

Drive device of a screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that each of the two motors ( 1 . 2 ) on a mounting plate ( 12 . 13 ), which by means of bolts ( 15 ) and nuts ( 16 ) are height-adjustable attached to the base frame.

Drive device of a screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation of the secondary motor is at the same (vertical) height as the spring and damping elements 4 for setting up the frame 3 ,