DE19476C

DE19476C - Process and devices for the hydraulic relief of heavily loaded and rapidly rotating shafts

Info

Publication number: DE19476C
Application number: DENDAT19476D
Authority: DE
Original assignee: A. FESCA in Berlin

Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 47: Maschinenelemente.CLASS 47: Machine elements.

ALBERT FESCA in BERLIN.ALBERT FESCA in BERLIN.

rotirender Wellen.rotating waves.

• Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. März 1882 ab.• Patented in the German Empire on March 14, 1882.

Zweck der Erfindung ist, durch Anwendung von hydraulischem Druck den Spurzapfen schwer belasteter Wellen ganz oder theilweise zu entlasten und durch geeignete Vorrichtungen die Anwendung dieses Verfahrens zu ermöglichen, um dem namentlich beim Bau von Centrifugen auftretenden Bedürfnifs zu genügen, schwer belastete, stehende Wellen mit beliebiger Geschwindigkeit umlaufen zu lassen.The purpose of the invention is to make the track pins heavy by using hydraulic pressure to relieve loaded shafts in whole or in part and, by means of suitable devices, to relieve the To enable this method to be used, in particular when building centrifuges To meet the need that arises, heavily loaded standing waves at any speed to run around.

Bei den vorliegenden Einrichtungen ist es gleichgültig, ob die Spindel der Centrifuge ein elastisch bewegliches oder ein starres Kopflager hat bezw. ob der Spindel eine pendelnde Bewegung gestattet ist oder nicht. Ein für den letzteren Fall construirtes Fufslager ist als Beispiel dargestellt.With the present facilities, it does not matter whether the spindle of the centrifuge is a elastically movable or a rigid head bearing has BEZW. whether the spindle oscillates Movement is permitted or not. A pedestal designed for the latter case is an example shown.

In .zwei fest unterstützten Lagern a a', Fig. 2 und 3, lagert drehbar der Ring b mit seinen waagrechten Lagerzapfen b' b", Fig. 1 bis 3. In dem Ring b sind zwei Lager c c' ausgebildet, in welchen die senkrechte Spurlagerbüchse d, Fig. ι bis 4, mit ihren beiden seitlichen Lagerzapfen e e' drehbar gelagert ist. Hierdurch ist für die Spurlagerbüchse d eine cardanische Aufhängung gebildet, welche ihr sowie auch der in derselben umlaufenden, stehenden Welle eine pendelnde Schwingung gestattet.In .zwei firmly supported bearings a a ', Fig. 2 and 3, the ring b rotates with its horizontal bearing pin b' b ", Fig. 1 to 3. In the ring b two bearings cc 'are formed in which the Vertical thrust bearing bushing d, Fig. 1 to 4, is rotatably mounted with its two lateral bearing journals ee ' . As a result, a cardanic suspension is formed for the thrust bearing bushing d , which allows it and the stationary shaft rotating in it to oscillate.

Auf dem Boden der Spurlagerbüchse d lagert die Spurplatte /, Fig. 1, 3 und 4. Letztere ist mit einem Kranz von Löchern g g . . . durchbohrt, durch welche der Raum oberhalb der Spurplatte mit einer ringförmigen Aushöhlung /z, welche in der Spurplatte an deren Unterseite angebracht ist, in Verbindung steht. An die Spurlagerbüchse d schliefst sich oben die OeI-kammer d' an, welche mit einem Ueberlaufrohr d" zur Ableitung von überflüssigem OeI versehen ist.On the floor of the track bearing bush d superimposed on the track plate /, Fig. 1, 3 and 4. The latter is gg with a ring of holes. . . pierced through which the space above the track plate with an annular cavity / z, which is mounted in the track plate on the underside of it communicates. D to the track bearing bush asleep at the top, the oil chamber d 'at which an overflow pipe "d for the disposal of excess oil is provided.

Der Spurzapfen i, Fig. 1 und 4, ist schwach kegelförmig, und zwar oben von gröfserem Durchmesser als unten. Die Spurlagerbüchse d hat die gleiche Form, und der Zapfen i ist in die erstere eingeschliffen, so dafs beide in derjenigen Stellung, in welcher der Zapfen i mit seinem Spurknopf auf der Spurplatte f aufruht, dicht in einander schliefsen.The spur pin i, FIGS. 1 and 4, is slightly conical, namely of a larger diameter at the top than at the bottom. The track bearing bushing d has the same shape, and the pin i is ground into the former, so that the two close together tightly in the position in which the pin i with its track button rests on the track plate f .

Mehrere Oeldruckpumpen k k k, Fig. 1 und 3, saugen aus dem Kasten / das OeI und drücken dasselbe durch das ihnen gemeinschaftliche Druckrohr η nach der Spurlagerbüchse d. Der Betrieb dieser Pumpen k erfolgt von einer gemeinsamen Welle A derartig durch versetzte Krummzapfen oder Excenter o, dafs sich der durch das Druckrohr η gehende Oelstrom in ununterbrochener Bewegung befindet. Das Druckrohr η tritt seitlich und von unten in die Spurlagerbüchse d ein, und zwar derartig, dafs es in die an der Unterseite der Spurplatte f angebrachte ringförmige Aushöhlung h einmündet. Damit die Anschlüsse dieses Druckrohres an die Pumpen und an die Spurlagerbüchse stets dicht bleiben, auch wenn die geometrische Achse der letzteren sich in Pendelschwingungen bewegt, sind dem Druckrohr η auf seinem Wege von den Pumpen zum Spurlager mehrere weite Windungen gegeben, damit es sich verlängern, verkürzen oder biegen könne.Several oil pressure pumps kkk, Fig. 1 and 3, suck out of the box / the oil and push the same through the pressure pipe η common to them to the thrust bearing bush d. These pumps k are operated by a common shaft A by means of offset curved pins or eccentrics o in such a way that the flow of oil passing through the pressure pipe η is in uninterrupted movement. The pressure tube η enters laterally and from below into the thrust bearing bushing d in such a way that it opens into the annular cavity h made on the underside of the thrust plate f . So that the connections of this pressure pipe to the pumps and to the thrust bearing bush always remain tight, even if the geometric axis of the latter moves in pendulum oscillations, the pressure pipe η is given several wide turns on its way from the pumps to the thrust bearing so that it can lengthen, shorten or bend.

Der durch den Betrieb der Pumpen k stetig auf dem Wege k η h fortbewegte Oelstrom trittThe oil flow, which is continuously moved along the path k η h by the operation of the pumps k, occurs

durch die Löcher g von unten gegen den Spurzapfen i und übt auf denselben in der 'Richtung von unten nach oben einen Druck aus. Der Druck auf die Kolben der Pumpen k ist derart gewählt, dafs sich daraus ein Druck auf den Spurzapfen i in der Richtung von unten nach oben ergiebt, welcher in der Regel etwas gröfser ist als die Belastung des Spurzapfens. Das geprefste OeI wird deshalb den Spurzapfen so weit in die Höhe heben, bis es zu seinem Entweichen einen Ausweg findet, dessen Querschnitt genügt., um, entsprechend der Geschwindigkeit und dem Druck, mit welchem das OeI in die Spurlagerbüchse d eintritt, dieses Entweichen zu gestatten. Der Grad der Verjüngung des Spurzapfens i und der Spurlagerbüchse d, sowie die Geschwindigkeit des get preisten Oelstromes werden derartig gewählt, f dafs ein geringes Hochheben _des_J3purzapfens_ innerhälb~der Spurlagerbüchse genügt, um mit dem hierdurch vermöge. der Kegelform entstehenden ringförmigen Zwischenraum zwischen beiden denjenigen Querschnitt zum Entweichen des geprefsten Oeles zu bieten, welcher gerade so viel Reibungswiderstand bei dem Hindurchpressen des Oeles erzeugt, dafs hierdurch das Gleichgewicht zwischen dem Gesammtdruck des geprefsten Oeles gegen den Spurzapfen i und der Summe der Belastung des letzteren und des Reibungswiderstandes, welchen das OeI bei seinem Entweichen findet, hergestellt ist.through the holes g from below against the track pin i and exerts a pressure on the same in the direction from below upwards. The pressure on the pistons of the pumps k is selected in such a way that it results in a pressure on the track pin i in the direction from bottom to top, which is usually somewhat greater than the load on the track pin. The pressed oil will therefore raise the track pin so high that it finds a way out to escape, the cross-section of which is sufficient to allow this escape , depending on the speed and pressure with which the oil enters the bearing bushing d allow. The degree of tapering of the track journal i and the thrust bearing bushing d, as well as the speed of the priced oil flow, are chosen in such a way that a slight lifting of the track journal within the thrust bearing bush is sufficient in order to be able to do so. the conical shape of the annular space between the two to offer that cross-section for the escape of the pressed oil, which creates just enough frictional resistance when the oil is pressed through that thereby the equilibrium between the total pressure of the pressed oil against the spur pin i and the sum of the load on the latter and the frictional resistance which the oil finds in its escape is established.

Das nach oben entweichende OeI sammelt sich in der Oelkammer d' und fliefst durch deren Ueberlaufrohr d" und eine Rinne oder ein Rohr m, Fig. ι und 3, dem Oelkasten / zu, um von hier den Kreislauf durch die Pumpen, das Druckrohr und das Spurlager fortzusetzen. . Bei dieser Einrichtung müssen die Oelpumpen k' bereits in Wirkung sein, wenn man den Spurzapfen in Umdrehung versetzt; ebenso mufs das Aufhören dieser Drehung der Aufserbetriebsetzung der Pumpen k vorangehen, damit der Spurzapfen während seiner Drehung stets auf dem OeI schwimmend erhalten werde. Um jedoch auch gegen nachtheilige Folgen einer Unterlassung dieser Behandlung geschützt zu sein und um das Mafs des auf die untere Fläche des Spurzapfens auszuübenden Druckes genau zu bestimmen, kann man an beliebiger Stelle die Rohrleitung mit" einem Accumulator in Verbindung bringen, der genau nach Art der bekannten hydraulischen Accumulatoren für Hebewerke construirt ist. Dieser Accumulator erhält diejenige Kolbenbelastung, welche dem beabsichtigten Druck auf den Spurzapfen entspricht, und man ist mit Hülfe desselben im Stande, entweder den Zapfen ganz zu entlasten, so dafs er seine Spurlager zwar noch berührt, aber nur auf ihm schwebt, oder den Zapfen dauernd aufser Berührung mit dem Spurlager schwebend zu erhalten, oder endlich ihn mit einem genau vorher zu bestimmenden Druck noch auf das Spurlager wirken zu lassen. Man würde in solchem Falle auch das Ausströmen des Oeles ganz entbehren können, müfste dann aber den Zapfen cylindrisch machen und durch eine Stopfbüchse gehen lassen. Im Falle der Anwendung eines Accumulators kann man eine Einrichtung treffen, mittelst welcher der Kolben desselben, wenn er auf seinem höchsten Stand angelangt ist, die Pumpen ausrückt, so dafs die Oelförderung je nach Bedürfnifs sich selbstthätig anläfst oder abstellt.The upward escaping oil collects in the oil chamber d ' and flows through its overflow pipe d " and a channel or a pipe m, Fig To continue the thrust bearing. With this device the oil pumps k 'must already be in operation when the tracking pin is set in rotation; likewise the cessation of this rotation must precede the activation of the pumps k so that the tracking pin always floats on the oil during its rotation However, in order to be protected against the harmful consequences of neglecting this treatment and in order to precisely determine the amount of pressure to be exerted on the lower surface of the track pin, the pipeline can be connected at any point with "an accumulator which precisely is constructed in the manner of the known hydraulic accumulators for lifts. This accumulator receives the piston load which corresponds to the intended pressure on the track pin, and with the help of this one is able to either relieve the pin completely, so that it still touches its thrust bearings, but only floats on it, or the pin permanently to keep it floating after contact with the thrust bearing, or finally to let it still act on the thrust bearing with a pressure that has to be precisely determined in advance. In such a case one would be able to do without the outflow of the oil altogether, but would then have to make the pin cylindrical and let it pass through a stuffing box. In the case of the use of an accumulator, a device can be found by means of which the piston of the same, when it has reached its highest level, disengages the pumps, so that the oil supply starts or stops automatically as required.

Statt des Oeles kann man Seifenwasser, Wasser oder irgend eine andere passend erscheinende Flüssigkeit benutzen.Instead of oil, one can use soapy water, water, or anything else that seems appropriate Use liquid.

Claims

Patent claims:

1. The method of using the track pins of heavily loaded standing waves to be exerted on its lower surface by a pumping station with or without an accumulator to relieve hydraulic pressure wholly or in part, or to keep it floating on contact with the pan to keep, with the excess liquid supplied after lifting the conical cone-shaped pin enclosed by the bearing escapes from the space formed by this uplift between the bearing and the journal and flows back to the pumping station.

2. A conical foot bearing d for centrifuges enclosing the pin 2, which swings around pin ee ^l in bearing points of the ring b , which in turn rests with the pin b 'b " in the bearings α α' , that is to say is suspended in a cardanic manner, around circular vibrations of the above heavy

. point of the centrifuge, in connection with the track socket f, which has an annular groove h at the bottom, which is connected by several openings with the space formed between it and the track pin.

3. The connection of the so-made pedestal on the one hand by a coiled pipe with a pumping station for the constant supply of lubricating oil or some other suitable liquid under pressure and on the other hand with a collecting space d ' and an overflow pipe d ", in order to use the same to supply the surplus To lead the liquid back to the pump.

For this purpose I sheet drawings.