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离心机的制作方法

2023-03-27 18:43:19 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及权利要求1的前序部分所述类型的离心机,尤其是实验室离心机。


背景技术:

2.现已知有许多不同设计形式的离心机,尤其是实验室离心机,由于实验室的空间经常受限,人们因此一直在努力提出一种尽可能紧凑的设备。此外,实验室离心机通常从上方装载和卸载试样,因此在设备上方必须存在足够的自由空间来打开盖子。
3.同时,在设计离心机时需要考虑良好的阻尼作用,以便能够克服在离心机运行期间必然出现的不平衡。为此目的,普遍公知的方法是,例如将承载转子的马达支承在阻尼元件上,这些阻尼元件的弹簧轴线平行于马达的纵轴线。这些阻尼元件通常基本上由树胶/橡胶构成。这种由树胶/橡胶制成的阻尼元件价格合理,并且可以以各种不同的结构形式和材料作为产品来获得。这些特性被清楚地限定并且记录,这意味着这样构造的阻尼元件被广泛应用。因此,这种阻尼元件在离心机的重新构造或改造时被使用。对于在运行期间不出现较大的不平衡的应用而言,这种阻尼元件也完全足够。
4.这种离心机也使用在全自动系统中。例如,当使用双转子时,要求离心机具有高的不平衡相容性。这种现象例如存在与装载奇数试样数量的转子中,将产生这样一种运转情况(lauf),例如在一侧转子满载,而在另一侧转子空载。
5.然而,离心机用来解决越来越复杂的任务。在离心机运行期间出现的不平衡因此对于这种复杂的任务和过程来说越来越成为问题,因为已知的由橡胶制成的阻尼元件在其阻尼特性和其阻尼范围方面被证实是不足够的。已有构造的阻尼元件仅可不充分地吸收所产生的力,这不利地影响待执行的过程。另一方面,阻尼元件也受到挤压,会缩短它们的使用寿命和离心机的使用寿命的。
6.因此,已经尝试通过阻尼元件的弹簧轴线相对于转子和马达以不同方式排列设置来应对该问题。此外,也将多种不同类型的阻尼元件串联连接。
7.例如,de 39 22 744 a1公开了一种离心机,其具有容纳含有待离心分离材料的容器的转子。该转子通过驱动轴驱动,为此驱动轴与马达连接。具有驱动轴和转子的马达与支承单元连接,该支承单元具有多个包括弹簧轴线的阻尼元件。整体与承载元件连接以用于将马达和由马达承载的构件固定在离心机中。这些阻尼元件的弹簧轴线可以相对于马达的旋转轴线y成一个锐角σ设置。阻尼元件分别通过一根撑杆与支承单元连接。这些撑杆的排列布置使得它们与这些阻尼元件的相应的弹簧轴线同心地排列设置。支承单元包括承载板。阻尼元件由螺旋弹簧和呈两个补偿室形式的另一阻尼元件形成,阻尼流体根据负荷方向在所述两个补偿室之间通过节流通道流动。
8.wo 2015/128296 a1设置阻尼元件的弹簧轴线成一定角度,并且将金属板簧(相当于其中的接片)作为另一阻尼元件使用,与橡胶阻尼块结合使用。
9.gb 739 666a公开了一种离心机,其中橡胶衬垫作为阻尼元件,并且设置通过摩擦阻力阻尼的臂作为另外的阻尼元件。
10.us 1 848 641 a公开了一种离心机,其中马达通过撑杆和呈弹簧形式的阻尼元件支承在壳体中。
11.de 195 16 904a1公开了一种具有由橡胶制成的振动阻尼装置的实验室离心机。
12.用于阻尼具有由马达承载的转子的马达的已知措施并不是很有效,尤其在15至50hz的频率范围。然而目的是,既提高离心机的允许的不平衡又提高在离心机运行期间出现的整个频率范围内的阻尼,以便由此改善离心机的应用可能性并且尽管如此仍确保安全可靠的运行。在此,不允许转子的爆裂,尤其是不允许在关键的谐振范围中出现转子的爆裂。转子的偏移必须保持得尽可能小。并且,不允许为采取额外措施来改善阻尼而增大整体尺寸。
13.同时在运行中,从旋转物(即仅部分装载的不平衡转子)到连接离心机壳体的承载板的振动传输应尽可能的低。否则会产生不可接受的噪音,并且离心机将由于振动在例如实验台上开始移动。


技术实现要素:

14.因此,本发明的任务在于,改进根据权利要求1的前序部分所述类型的离心机,使得在避免上述缺点的同时,在尽可能大的频率范围内实现足够的阻尼。
15.该任务通过权利要求1的特征部分的特征结合其前序部分特征来解决。
16.从属权利要求构成本发明的有利的改进方案。
17.本发明基于这样的认识,在重载荷应用和恶劣环境条件下已知的金属衬垫可作为阻尼元件,因为金属衬垫在宽的频率范围内具有比先前用于离心机已知的阻尼元件具有明显更好的阻尼特性。
18.因此,根据本发明,至少一个阻尼元件完全由金属制成,且被构造为包括具有弹性特性的金属丝网的金属衬垫。然而,首先需要以复杂的方式测定用于离心机的金属衬垫的各个参数。用于在金属衬垫中进行阻尼的频率相关的值的曲线图不能从这种金属衬垫的制造商获得。因此,对于相对轻的离心机,尤其是对于实验室离心机来说,需要复杂的计算和测量来设计这种金属衬垫。因此,用于设计离心机的金属衬垫的所有测量、计算和模拟都必须针对不同类型的离心机逐步进行。如果已经这样做并且用于离心机的参数得到了优化,则在宽频率范围内的阻尼特性方面的结果是突出的。
19.对于特定的安装情况有利的是,金属衬垫构造成圆柱形的。由此,这允许金属衬垫节省空间的结构设计,并且考虑已经存在的耦合元件的横截面和/或用于吸收力所需的面。
20.为了应对转子的不同负荷,两个金属衬垫共同形成一个阻尼元件,其中第一金属衬垫反作用于转子在第一方向上的偏移,第二金属衬垫反作用于转子在第二方向上的偏移,尤其是与第一方向相反的方向上的偏移。由此实现了,金属衬垫仅承受压力,因为金属衬垫在拉力负荷下可能会受损或者甚至被破坏。
21.根据本发明的一种有利的实施方式,支承单元具有至少一个设有支承板的支承件。第一金属衬垫设置在支承板的一侧,第二金属衬垫设置在支承板的另一侧。
22.一引导销可以贯穿间接或直接抵靠于支承板的第一金属衬垫、支承板、间接或直接抵靠于支撑板的第二金属衬垫和支承件。引导销的一侧与支承件固定连接。引导销的另一侧设置有头部,该头部间接或直接地抵靠在第一金属衬垫上。第一金属衬垫、支承板和第
二金属衬垫相对于引导销可自由移动。由此确保在彼此相反的方向上的阻尼,该阻尼对于在离心机运行中阻止在这些方向上可能的运动是必要的,然而金属衬垫分别仅承受压力。
23.不同支承件的阻尼元件也可以不同地构造,尤其是第一支承件的阻尼元件在阻尼方面被优化,第二支承件的阻尼元件在承受重力方面被优化。例如,第一轴承的一个阻尼元件可以包括至少一个金属衬垫,而第二轴承的另一个阻尼元件可以包括至少树胶/橡胶。
24.这样设计的优点是,基本上可以将具有金属衬垫的支承件优化地设计用于离心机的支承单元所需的阻尼,并且具有树胶/橡胶的支承件承受具有转子的马达的负载。由此,例如下方的和上方的金属衬垫将承受相同的力。这使得可以使用针对阻尼而优化的金属衬垫。并且带有转子的马达的负载在设计金属衬垫时不必考虑。原则上,可以使用较小的、较软的金属衬垫,因为这些金属衬垫不承载马达和转子的负载,并且由此也不会被预紧。
25.优选地,相邻的阻尼元件和/或支承件在圆周方向上相对驱动轴线的彼此间的间距相等。
26.对于一些实施方式,将阻尼元件的至少一个弹簧轴线垂直于驱动轴设置可能是有利的。
27.作为对此的补充方案或替代方案,阻尼元件的至少一个弹簧轴线也可以平行于驱动轴设置。
28.根据本发明的一种实施方式,设置多个具有阻尼元件的支承件。一半阻尼元件的弹簧轴线垂直于驱动轴设置,而另一半阻尼元件的弹簧轴线平行于驱动轴设置。
29.在此,阻尼元件的各弹簧轴线交替地垂直和平行于驱动轴设置。
30.优选地,阻尼元件允许在转子的区域中小于2mm、尤其小于1.5mm的最大偏移,和/或在阻尼元件的区域中小于1mm、尤其小于0.9mm的最大偏移。
31.例如也可以设置三个阻尼元件,它们的弹簧轴线以相同的方式进行排列设置。
32.根据本发明的一实施方式,设置垫片,尤其是金属垫片,以在弹簧轴线的方向上的一侧限制阻尼元件。通过该垫片可以确保所产生的力可以在阻尼元件的整个横截面施加或传递。
33.垫片可以在弹簧轴线的方向上完全覆盖阻尼元件。
34.为了防止发生腐蚀,金属衬垫由包括铬镍的钢丝形成。因此,为不生锈的钢丝。
35.优选地,钢丝具有0.05mm至0.5mm(包含0.5mm)的直径。已经表明,在该范围中可以得到所应用目的最佳的弹性变形。
36.例如,金属衬垫可设计为具有12mm至50mm(包括50mm)的外径。
37.金属衬垫尤其可构造为空心圆柱体,尤其是具有4mm至12mm内径的空心圆柱体。
38.为了尽可能最佳地满足离心机在运行中的要求,金属衬垫在预定的激励频率下的阻尼系数k处于以下范围内:在1hz的激励频率下,阻尼系数k在500到8000ns/m之间;在10hz的激励频率下,阻尼系数k在300到5000ns/m之间;在20hz的激励频率下,阻尼系数k在200到2500ns/m之间;在50hz的激励频率下,阻尼系数k在80到1200n/m之间;在100hz的激励频率下,阻尼系数k位于40到500ns/m之间。
39.根据本发明的一实施方式,金属衬垫的刚度(c)在3至300n/mm的范围内。
40.在离心机中使用金属衬垫的优点是,除了所述的阻尼特性之外,还有耐老化性。不会出现材料的变硬或蠕变。当使用不锈钢时,赋予了对溶剂、酸、油、油脂、液体和灰尘的耐腐蚀性。此外,这种金属衬垫具有高的耐老化性。金属衬垫具有高的不平衡相容性,需要较小的安装空间并且由此可以设置在离心机壳体中相对靠近马达和转子的位置。此外,通过加载压力的安装也提高了运行安全可靠性。与已知的可在拉力负荷下断裂的树胶元件不同,金属衬垫能防止断裂。并且,金属衬垫的参数在其使用寿命期间几乎保持不变。温度波动也同样不会对金属衬垫的参数产生变化。因此,可以在热的发动机舱中使用,而不会改变离心机的运转特性。
附图说明
41.本发明的其他优点、特征和应用可能性可由下述说明书并结合附图中所示实施例的描述得出。
42.在说明书、权利要求和附图中,所用的术语和相关的附图标记列在如下所述的附图标号列表中。附图的图示如下:
43.图1a示出具有马达、转子、安全容器(sicherheitskessel)和根据现有技术由橡胶构成的阻尼元件的离心机的透视剖视图;
44.图1b示出支承在离心机壳体中的马达与支承板和阻尼元件的图1a的局部透视图;
45.图1c示出图1a的纵向剖视图;
46.图1d示出图1c的局部剖视图z;
47.图1e示出图1a的横截面图;
48.图1f示出根据图1e沿线c-c的从上方的剖视图;
49.图2a示出根据本发明的第一实施方式的具有马达、转子、安全容器和阻尼元件的离心机的透视剖视图;
50.图2b示出根据本发明第一实施方式的、支承在离心机壳体中的马达与支承板和阻尼元件的图2a的局部透视图;
51.图2c示出图2a的纵向剖视图;
52.图2d示出图2c的局部剖视图z;
53.图2e示出图2a的横截面图;
54.图2f示出根据图2e的沿线c-c的从上方的剖视图;
55.图3a示出根据本发明的第二实施方式的离心机的透视剖视图,该离心机具有图2中的马达、转子、安全容器和阻尼元件以及图1中的现有技术的阻尼元件;
56.图3b示出支承在离心机壳体中的马达与支承板和阻尼元件的图3a的局部透视图;
57.图3c示出图3a的纵向剖视图;
58.图3d示出图3c的局部剖视图z;
59.图3e示出图3a的横截面图;
60.图3f示出根据图3e的沿线c-c的从上方的剖视图;
61.图4a示出根据本发明的第三实施方式的离心机的透视剖视图,该离心机具有马达、转子、安全容器和根据图1的现有技术以及另一个构造的阻尼元件;
62.图4b示出支承在离心机壳体中的马达与支承板和阻尼元件的图4a的局部透视图;
63.图4c示出图4a的纵向剖视图;
64.图4d示出图4c的局部剖视图z;
65.图4e示出图4a的横截面图;
66.图4f示出根据图4e的沿线c-c的从上方的剖视图;
67.图5a示出根据本发明的第四实施方式的离心机的透视剖视图,该离心机具有马达、转子、安全容器和根据另一构造的阻尼元件;
68.图5b示出支承在离心机壳体中的马达与支承板和阻尼元件的图5a的局部透视图;
69.图5c示出图5a的纵向剖视图;
70.图5d示出图5c的局部剖视图z;
71.图5e示出图5a的横截面图;
72.图5f示出根据图5e的沿线c-c的从上方的剖视图;
73.图6示出马达轴线在上部(在转子的区域中)和在下部(在支承结构的区域中,即在阻尼元件的区域中)的偏移的曲线图;和
74.图7示出具有橡胶元件和具有金属衬垫的旋转轴线的偏移的曲线图。
具体实施方式
75.图1至5示出了实验室离心机10的五个不同实施方式的不同视图,其中,图1示出现有技术的实施方式,图2至5示出根据本发明的四个不同实施方式。为了更好地显示本发明的基本元件,附图中并未显示离心机10的全部构件。在相应的附图中仅示出各个实施方式的对于理解本发明所需的构件。
76.图1a至图1f示出现有的实验室离心机10的一实施方式。
77.在离心机壳体12的内部空间14,马达18经由三个支承件20、22和24布置于底板16上。底板16具有四个集成的支脚26,设于底板16的下侧,所述支脚26设置在底板16的角区域中。实验室离心机10通过支脚26位于例如实验台(未示出)上。
78.离心机壳体12在顶部封闭内部空间14,并且具有与马达轴线28同心的凹部30,通过该凹部30,转子32可以被装载。
79.离心机盖子34区段式地接合到凹部30中,从而封闭内部空间14。在实验室离心机10运行期间,环境空气通过同心布置的通风口36和另一个侧向布置的通风口38流入到内部空间14中。为此,离心机盖子34为双壳体设计,从而在侧向的通风口38和同心的通风口36之间形成流动通道34a。离心机盖子34以常规方式可枢转地支承于离心机壳体12。
80.离心机壳体12的同心凹部30邻接安全容器40,该安全容器40与离心机壳体12固定连接。驱动轴42通过在安全容器40的底部引入的相应的孔贯穿安全容器40。转子32以抗扭转的方式设置在连接马达18的驱动轴42上。转子32以已知的方式由马达18通过驱动轴42驱动。
81.马达18固定地安装并置于支承单元44中。支承单元44通过支承件20、22、24与底板16连接。为此,支承单元44分别具有板形的突出部44a、44b、44c。具体地,板形的突出部起44a与支承件20连接,板形的突出部44b与支承件22连接,板形的突出部44c与支承件24连接。支承件20、22、24用于定位支承单元44,使其与底板16间隔预定的间距。
82.支承件20具有一个呈橡胶衬垫20a形式的阻尼元件,该阻尼元件抵靠在底板16上。
橡胶衬垫20a被构造为圆柱体。螺纹销栓20b连接到橡胶衬垫20a的每个端面,并紧固到底板16。板形的突出部44a的下侧抵靠于橡胶衬垫20a的上侧。支承单元44通过螺母20c保持在支承件20的橡胶衬垫20a上,所述螺母20c旋拧到螺栓20b上并压靠到板形的突出部44a的上侧。垫片20d置于螺母20c和板形的突出部44a的上侧之间。
83.支承件22和24以相应的方式构造。
84.支承件22具有呈橡胶衬垫22a形式的阻尼元件,该阻尼元件抵靠在底板16上。橡胶衬垫22a被构造为圆柱体。螺纹销栓22b连接到橡胶衬垫22a的各个端面上,并紧固到底板16。板形的突出部44b的下侧抵靠于橡胶衬垫22a的上侧。支承单元44通过螺母22c保持在支承件22的橡胶衬垫22a上,所述螺母22c旋拧到螺栓22b上并压靠于板形的突出部44b的上侧。垫片22d置于螺母22c和板形的突出部44b的上侧之间。
85.支承件24具有呈橡胶衬垫24a形式的阻尼元件,该阻尼元件抵靠在底板16上。橡胶衬垫24a被构造为圆柱体。螺纹销栓24b连接到橡胶衬垫24a的各端面上,并紧固到底板16。板形的突出部44c的下侧抵靠于橡胶衬垫24a的上侧。支承单元44通过螺母24c保持在支承件24的橡胶衬垫24a上,所述螺母24c旋拧到螺栓24b上并压靠于板形的突出部44c的上侧。垫片24d置于螺母24c和板形的突出部44c的上侧之间。
86.橡胶衬垫20a、22a、24a分别具有弹簧轴线20e、22e、24e,所述弹簧轴线与相应的螺栓20b、22b、24b的轴线相同并且与马达轴线28平行设置。
87.因此,马达18,以及驱动轴42和转子32完全地布置在支承单元44中并且由支承单元44支承。这些部件通过支承件20、22、24与离心机壳体12连接。通过橡胶衬垫20a、22a、24a,支承单元44支承在离心机壳体中,并且防止噪音生成。但是,阻尼特性不足。
88.图2a至图2f示出根据本发明的实验室离心机10的第一实施方式。以下对于相同的部件使用相同的附图标记。此外,仅讨论与现有的实施方式的区别。
89.参考图1的实施方式,本实施方式设置有不同的支承件46、48、50。板形的突出部44a、44b、44c分别位于第一金属衬垫46a、48a、50a上。这些第一金属衬垫46a、48a、50a被马达18和转子32的质量负载预紧。此外,第一金属衬垫46a、48a、50a被构造成比图1的橡胶衬垫20a、22a、24a稍短,并且位于支承凸肩46f、48f、50f上。支承凸肩46f、48f、50f分别与底板16螺纹连接。螺栓46b、48b、50b从支承凸肩46f、48f、50f向上延伸,贯穿板形的突出部44a、44b、44c、与第一金属衬垫46a、48a、50a具有相同设计的第二金属衬垫46g、48g、50g和垫片46d、48d、50d。螺母46c、48c、50c旋拧到螺栓46b、48b、50b上,并且挤压到垫片和第二金属衬垫46g、48g、50g上。此外,在第二金属衬垫46g、48g、50g与支承凸肩46f、48f、50f之间设置第二垫片46h、48h、50h。
90.因此,以这种方式,第一金属衬垫46a、48a、50a阻止向下运动,第二金属衬垫46g、48g、50g阻止向上运动。它们分别仅承受压力,由此实现金属衬垫的最佳的阻尼特性。
91.图3a至图3f示出根据本发明的实验室离心机10的第二种实施方式。以下对于相同的部件使用相同的附图标记。此外,将仅讨论与图1的离心机和第一实施方式的区别。
92.该实施方式具有总共六个支承件,即根据图1的三个支承件20、22、24以及根据本发明的第一实施方式的三个支承件46、48、50。因此,支承单元44还包括六个板形的突出部44d、44e、44f、44g、44h、44i。具体地,突出部44d与支承件20连接,突出部44e与支承件22连接,突出部44f与支承件24连接,突出部44g与支承件46连接,突出部44h与支承件48连接,突
出部44i与支承件50连接。支承件20、22、24、46、48、50在底板16上与马达轴线28同心地以相同的间距布置。在此实施方式中,沿着逆时针分别在支承件20旁边布置支承件46,在支承件46旁边布置支承件22,在支承件22旁边布置支承件48,在支承件48旁边布置支承件24,在支承件24旁边布置支承件50,并且在支承件50旁边布置支承件20。因此,根据图1的支承件20、22、24的类型与本发明的第一实施方式的支承件46、48、50的类型交替地布置。这具有的优点是,基本上通过支承件46、48、50实现离心机10的支承单元44所要求的阻尼,并且轴承20、22、24在此承受具有转子的马达的负载,从而下金属衬垫和上金属衬垫被相同地加荷。这使得可以使用针对阻尼而优化的金属衬垫。带有转子的马达的负载在设计金属衬垫时不必考虑。
93.图4a至图4f示出根据本发明的实验室离心机10的第三实施方式。以下对于相同的部件使用相同的附图标记。此外,将仅讨论与根据本发明的第一或第二实施方式以及与根据图1的离心机头10的区别。
94.该实施方式与第二实施方式一样,总共具有六个支承件,即根据图1的三个支承件20、22、24以及三个具有水平阻尼的支承件52、54、56。支承单元44针对三个支承件20、22、24具有三个板形的突出部44d、44f、44h。具体地,突出部44d与支承件20连接,突出部44f与支承件22连接,突出部44h与支承件24连接。
95.在支承单元44的这三个突出部44d、44f、44h之间设置有支承托架44j、44k、44l。支承托架44j、44k、44l首先水平地从支承单元44延伸出去,然后垂直地向上平行于马达轴线28延伸。关于马达轴线28在径向上间隔地,为每个支承托架44j、44k、44l分别设置有从底板16向上延伸的且平行于马达轴线28的支承板58、60、62。
96.从支承板58、60、62开始,第二垫片52h、54h、56h、第二空心圆柱形的金属衬垫52g、54g、56g、支承托架44j、44k、44i、第一金属衬垫52a、54a、56a、第一垫片52d、54d、56d、螺母52c、54c、56c布置在支承件52、54、56中。螺栓52b、54b、56b与支承板58、60、62螺纹连接,并且贯穿第二垫片52h、54h、56h、第二空心圆柱形的金属衬垫52g、54g、56g、支承托架44j、44k、44i、第一金属衬垫52a、54a、56a和第一垫片52d、54d、56d。螺母52c、54c、56c旋拧到螺栓52b、54b、56b上,并且挤压到第一垫片52d、54d、56d和第一金属衬垫52a、54a、56a上。
97.支承件20、22、24、52、54、56与马达轴线28同心地以相同的间距布置在底板16上,在此,沿逆时针方向,在支承件20旁边布置有支承件52、在支承件52旁边布置有支承件22、在支承件22旁边布置有支承件54、在支承件54旁边布置有支承件24、在支承件24旁边布置有支承件56以及在支承件56旁边布置有支承件20。因此,第一实施方式的第一类型的支承件20、22、24与第三类型的支承件52、54、56交替地布置。
98.支承件52、54、56具有弹簧轴线52e、54e、56e。支承件52、54、56的弹簧轴线52e、54e、56e垂直于马达轴线28设置。因此,这些支承件反作用于马达18和转子32的可能的偏移。
99.在该实施方式中,阻尼也基本上由支承件52、54和56实现。金属衬垫在此又仅承受压力,因此金属衬垫可以发挥其最佳的阻尼特性。橡胶衬垫20a、22a、24a在此承受带有转子的马达的负载。这使得可以使用针对阻尼而优化的金属衬垫。
100.图5a至图5f示出根据本发明的实验室离心机10的第四实施方式。以下对于相同的部件使用相同的附图标记。此外,仅讨论与本发明的第一、第二或第三实施方式的区别。
101.支承单元44如第一实施方式那样构成。但是,使用不同的支承件结构。设置有三个支承件64、66、68,它们分别与板形的突出部44a、44b、44c连接。与板形的突出部44a、44b、44c径向间隔开地设置有支承托架70、72、74。支承托架70、72、74分别从底板16垂直向上延伸,并且然后水平地朝向马达轴线28弯折。通过支承托架70、72、74承载支承单元44。在此实施方式,从板形的突出部44a、44b、44c开始分别设置有第二垫片64h、66h、68h、第二金属衬垫64g、66g、68g、支承托架70、72、74、第一金属衬垫64a、66a、68a、第一垫片64d、66d、68d和螺母64c、66c、68c。
102.螺栓64b、66b、68b与板形的突出部44a、44b、44c螺纹连接并且贯穿第二垫片64h、66h、68h、第二空心圆柱形的金属衬垫64g、66g、68g、支承托架70、72、74、第一金属衬垫64a、66a、68a和第一垫片64d、66d、68d。螺母64c、66c、68c旋拧到螺栓64b、66b、68b上,并且挤压到第一垫片64d、66d、68d和第一金属衬垫64a、66a、68a上。
103.支承件64、66、68分别设有弹簧轴线64e、66e、68e,所述弹簧轴线平行于马达轴线28排列设置。然而,支承单元并不位于第一实施方式中的支承件20、24、26上,而是由支承件64、66、68通过支承托架70、72、74来承载。在此实施方式,第一保持衬垫64a、66a、68a布置在支承托架70、72、74上方,并且第二保持衬垫64g、66g、68g布置在支承单元44的板形的突出部44a、44b、44c和支承托架70、72、74之间。
104.在该实施方式中,支承单元44悬挂并且在一个方向上通过金属衬垫64a、66a、68a阻尼而在另一个方向上通过金属衬垫64g、66g、68g阻尼。
105.在本发明的所述实施方式中使用的金属衬垫被构造为圆柱形的,并且具有12mm至50mm(包含50mm)范围内的外径。内径在4mm至12mm的范围内。垫片完全遮盖金属衬垫的端面。螺栓分别这样贯穿金属衬垫,使得该金属衬垫相对于螺栓可保持自由移动。
106.不同的实施方式能够优化离心机10的不同应用。金属衬垫在转子的高度上引起小于2mm、尤其小于1.5mm的最大偏移。在金属衬垫的高度上,最大偏移小于1mm,优选小于0.9mm。
107.金属衬垫可以由包括铬镍并且构造成不生锈的钢丝形成。钢丝的直径在0.05mm至0.5mm(包括0.5mm)的范围内。
108.在各个实施方式中使用的金属衬垫的阻尼系数k在给定的激励频率的情况下位于以下范围中:在1hz的激励频率下,阻尼系数k在500到8000ns/m之间;在10hz的激励频率下,阻尼系数k在300到5000ns/m之间;在20hz的激励频率下,阻尼系数k在200到2500ns/m之间;在50hz的激励频率下,阻尼系数k在80到1200n/m之间;在100hz的激励频率下,阻尼系数k位于40到500ns/m之间。
109.通过使用所述金属衬垫代替迄今为止常用的橡胶元件或者附加于迄今为止常用的橡胶元件,在小的结构空间中提供了大的不平衡相容性。
110.这通过如上所述的金属衬垫与常规使用的橡胶元件/树胶元件之间的比较可明显得出。
111.在使用的树胶元件中,阻尼系数从一个很小的值出发随着激励频率的升高而下降。从约30hz的频率起,实际上不再存在阻尼,参见图6,即在上部(在转子的区域中)和下部
(在支承结构的区域中,即在阻尼元件的区域中)的马达轴线的偏移的曲线图。
112.频谱根据时间被遍历。参见图7,转子从静止状态加速到额定转速。
113.在图7中可以看出,通过根据本发明使用金属衬垫,偏移可以从约6mm减小到约1mm。反之,在相同的离心机中,在不变的尺寸(转子到离心机容器的间距)的情况下,允许的不平衡可显著提高。
114.附图标号列表10实验室离心机;12离心机壳体;14离心机壳体12的内部空间;16底板;18马达;20支承件-左侧-第一类型;20a金属衬垫;20b螺栓;20c螺母;20d垫片;20e弹簧轴线;22支承件-前部-第一类型;22a金属衬垫;22b螺栓;22c螺母;22d垫片;22e弹簧轴线;24支承件-右侧-第一类型;24a金属衬垫;24b螺栓;24c螺母;24d垫片;24e弹簧轴线;26底板16的支脚;28马达轴线/转子轴线;30离心机壳体12中的凹部;32转子;34离心机盖;34a流动通道;36通风口-同心;38通风口-侧向;40安全容器;42驱动轴;44用于马达18的支承单元;44a板形的突出部-与支承件20或46关联;44b板形的突出部-与支承件22或48关联;44c板形的突出部-与支承件24或50关联;44d板形的突出部-与支承件20关联;44e板形的突出部-与支承件46关联;44f板形的突出部-与支承件22关联;44g板形的突出部-与支承件48关联;44h板形的突出部-与支承件24关联;44i板形的突出部-与支承件50关联;44j支承托架-与支承件52关联;44k支承托架-与支承件54关联;44l支承托架-与支承件56关联;46支承件-左侧-第二类型;46a第一金属衬垫;46b螺栓;46c螺母;46d第一垫片;46e弹簧轴线;46f支承凸肩;46g第二金属衬垫;46h第二垫片;48支承件-中心-第二类型;48a第一金属衬垫;48b螺栓;48c螺母;48d第一垫片;48e弹簧轴线;48f支承凸肩;48g第二金属衬垫;48h第二垫片;50支承件-右侧-第二类型;50a第一金属衬垫;50b螺栓;50c螺母;50d第一垫片;50e弹簧轴线;50f支承凸肩;50g第二金属衬垫;50h第二垫片;52支承件-左侧-第三类型;52a第一金属衬垫;52b螺栓;52c螺母;52d第一垫片;52e弹簧轴线;52g第二金属衬垫;52h第二垫片;54支承件-中心-第三类型;54a第一金属衬垫;54b螺栓;54c螺母;54d第一垫片;54e弹簧轴线;54g第二金属衬垫;54h第二垫片;56支承件-右侧-第三类型;56a第一金属衬垫;56b螺栓;56c螺母;56d第一垫片;56e弹簧轴线;56g第二金属衬垫;56h第二垫片;58支承件52的支承板;60支承件54的支承板;62支承件56的支承板;64支承件;64a第一金属衬垫;64b螺栓;64c螺母;64d第一垫片;64e弹簧轴线;64g第二金属衬垫;64h第二垫片;66支承件;66a第一金属衬垫;66b螺栓;66c螺母;66d第一垫片;66e弹簧轴线;66g第二金属衬垫;66h第二垫片;68支承件;68a第一金属衬垫;68b螺栓;68c螺母;68d第一垫片;68e弹簧轴线;68g第二金属衬垫;68h第二垫片;70支承托架;72支承托架;74支承托架
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