离心机制造技术

本发明专利技术涉及一种离心机(10)，尤其是一种实验室离心机，包括用于容置装有离心材料的容器的转子(12)，用于支撑所述转子(12)的电动机转轴(14)，用于通过所述电动机转轴(14)驱动所述转子(12)的电动机(18)，具有阻尼元件(36)的轴承单元(30)，每个阻尼元件(36)都具有一弹簧轴(36a)，以及用于通过所述轴承单元(30)将所述电动机(18)固定在所述离心机中的支撑元件(54)，其中所述阻尼元件(36)中的所述弹簧轴(36a)与所述电动机(18)的转动轴Y轴呈锐角σ放置。本发明专利技术的特征在于，所述轴承单元(30)包括多个与所述阻尼元件(36)相连接的支柱(34)，优选地为3到21个，所述支柱(34)分别与各所述弹簧轴同轴设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分中所述的离心机。
技术介绍
通用离心机是众所周知的，有大量的各种不同的设计。特别地，对于实验室离心机，其设计的目的一直是使目标设备尽可能地紧凑，因为实验室的空间往往是有限的。此外，实验室离心机通常从顶部开始装载和卸载，因此必须给上述各装置提供足够的空间，从而保证可以打开离心机的盖子。同时，在设计离心机时，必须小心地确保阻尼效果良好，以抵消经常出现的各种不平衡的情况。为了达到这个目的，现有技术一般以阻尼元件支持电动机，其中，阻尼元件的弹簧轴沿平行于电动机的纵向轴的方向延伸。首先，这种阻尼元件的设置方式导致阻尼元件对产生的力吸收不足。其次，阻尼元件中将产生应变，导致其使用寿命的缩短。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种离心机，特别是一种实验室离心机，它将避免上述的缺点，并使得阻尼元件中的应变得到优化，同时使阻尼效果得到提高。这个目的通过权利要求1前序部分以及特征部分的技术特征得以实现。本专利技术基于在不平衡的情况下的发现，当处于不平衡情况下时，转子并非倾斜运动，而是翻滚运动。到目前为止，由于只在操作中观察转子向上和向下的运动，因此目前假定转子执行向上和向下的运动。然而，事实上，所产生的力不是平衡于转动轴的。相反地，在力的作用下，其载体是相对于旋转轴倾斜的。通过改变阻尼元件相对于转子支撑件和/或电动机的位置，本专利技术有可能获得更有效的阻尼效果，并使得离心机整体更加稳定。本专利技术中，所述离心机包括用于容置装有离心材料的容器的转子，用于支撑所述转子的电动机转轴，用于通过所述电动机转轴驱动所述转子的电动机，具有阻尼元件的轴承单元，每个阻尼元件都具有一弹簧轴，和用于通过所述轴承单元将所述电动机固定在所述离心机中的支撑元件。其中所述阻尼元件中的所述弹簧轴与所述电动机的转动轴Y轴呈锐角σ放置。由于所产生的力是转子旋转造成振动的结果，特别是在不平衡的情况下，所产生的力与电动机的转动轴也呈锐角，因此，这样设置阻尼元件的益处在于，所产生的力主要以拉力和压力的形式直接作用在阻尼元件上。对阻尼元件造成应变的力越强，阻尼元件磨损和断裂的速度越快，例如，剪切力，而本专利技术中阻尼元件的设置方式可最小化，甚至完全消除了这种对阻尼元件造成强应变的力。因此，使用这种简单方便的方法，阻尼元件的使用寿命可以明显增加，且阻尼性能也显著提高。在优选实施例中，所述轴承单元包括多个与所述阻尼元件相连接的支柱，优选地，数量为3到21个，所述支柱分别与各所述弹簧轴同轴设置。通过增大轴承单元底部的直径使得转子具有更高的稳定性，从而提高了其对转子的缓冲作用。根据本专利技术的一个方面，所述阻尼元件还包括与所述电动机牢固连接的上支撑板和与所述支撑元件牢固连接的下支撑板。因此，轴承单元得到了强化，能够更有效地吸收和分配离心机产生的力。将锐角σ的有利取值范围设定在10°至42°之间，是由于经验表明，需要被吸收的，由离心机产生并造成不平衡结果的力相对于电动机的旋转轴所呈的角度在这个取值范围内。因此，这些力大多都直接以拉力或压力的形式作用于阻尼元件上，相应地减小了剪切力和弯曲力。这将减少施加于阻尼元件上的有害应变，从而增加其使用寿命。所述锐角σ的最佳的取值范围为15°至25°，因为大量的仿真数据显示，特别是实验室离心机，离心机所产生的力的角度值一般都在这个取值范围内。这将使施加于阻尼元件上的、影响其使用寿命的剪切力和弯曲力最小化。在一个最佳实施例中，所述阻尼元件安装在所述支柱和所述下支撑板之间。增加阻尼元件之间的间距和加大其直径会改变阻尼元件中的杠杆比例，达到提高缓冲作用的效果。基本上，所有具有缓冲抗震能力的装置都可以作为所述阻尼元件，比如，弹簧轴承、液压轴承、磁轴承。特别地，利用橡胶金属元件作为阻尼元件已被证明是有利的，因为橡胶金属元件可节省安装空间且价格低廉。在一个优选实施例中，所述上支撑板通过第一弹簧元件与所述支柱相连接。这将使一部分离心机产生的力被所述第一弹簧元件吸收，由于所述第一弹簧元件均匀地分布在上支撑板的圆周上，因此离心机中所产生的力也被均匀地分配到了第一弹簧元件中。这将有效地提高轴承单元的缓冲效果。在本专利技术的最佳实施例中，所述下支撑板通过第二弹簧元件与所述阻尼元件相连接。在这种情况下，同样地，这将使一部分离心机产生的力被所述第二弹簧元件吸收，由于所述第二弹簧元件均匀地分布在下支撑板的圆周上，因此离心机中所产生的力也被均匀地分配到了第二弹簧元件中。这将有效地提高轴承单元的缓冲效果。此外，质量元件通过第三弹簧元件与支柱相连接，所述质量元件将通过自身质量继续增加所述阻尼元件的的稳定性，同时，另一方面，类似所述上支撑板和所述下支撑板，所述质量元件吸收水平方向的力和振幅振荡，并将在所述支柱间转移。这将进一步提高轴承的刚性，从而进一步提高系统的阻尼性能。进一步地，所述质量元件包括两个圆盘状的质量板和设置在所述质量板之间的固定板。圆盘状的设计确保最佳的质量分布和较低的空间需求。所述质量板和所述固定板的物理分离，使得所述支柱将只需要连接到相对较薄的固定板即可，结构简单。在本专利技术的一个优选实施例中，所述第一，第二和/或第三弹簧元件为从相关的板中延伸出来的且可以弹性活动的标签，相关的板指的是，如所述上支撑板，所述下支撑板和/或所述固定板。这简化了板和支柱和/或阻尼元件之间的连接。特别是，它简化了轴承单元的安装。优选地，所述标签和所述相关的板均采用金属制成。因此，可以从大量的金属和合金中选择其材料对其进行生产，离心机的各项结构要求均能得到较好的满足。特别优选地，所述上支撑板，所述下支撑板和/或所述固定板均为环形的圆盘状。环形圆盘加工方便简单，同时所述支柱和/或所述阻尼元件可以简单方便地均匀分布在其圆周上。这将使力通过标签被重新导入各板中，从而进行更好的受力分配，使轴承单元表现出更好的稳定性和阻尼能力。在本专利技术的一个方面，所述上支撑板，所述下支撑板和/或所述固定板中的至少一个板和它的相关的所述标签为一体成型，并且特别地用金属材料制成，优选地用钢片制成。由于这样的设计使得组件更少，因此轴承单元的生产更容易，成本更低廉。该标签可以与支所述撑板一起在冲压和弯曲过程中一起生产。更进一步地，一体成型的板和标签将提高轴承单元的稳定性。为了进一步增加系统的稳定性，所述电动机包括从电动机壳体向外伸出的安装脚，所述安装脚围绕所述电动机壳体安装，并彼此均匀间隔设置，用于将所述电动机与所述轴承单元牢固连接。在本专利技术的一个最佳实施例中，所述安装脚将所述电动机与所述上支撑板相连接，所述上支撑板的标签位于所述安装脚之间。这将使所述轴承单元和所述电动机的连接更加稳定，作用力均匀地分布在整个上支撑板上，并确保离心机设计的紧凑性。此外，下面将对本专利技术的技术特征和应用，结合附图中所示的实施例进行集中介绍。附图说明图1是未装配离心机外壳的离心机的侧视图；图2是未装配离心机外壳的含有支撑元件的离心机的透视图；图3是轴承单元的侧视图；图4是轴承单元的俯视图；图5是未装配转子和离心机外壳的离心机横截面的直视图；具体实施方式图1是未装配离心机10的侧视图。为了更好地了解本专利技术所必需的元件，离心机外壳已从这个附图和其他附图中被省略。用于容置装有离心材料的容器的转子12沿着电动机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心机，特别是一种实验室离心机，包括：a)用于容置装有离心材料的容器的转子(12)，b)用于支撑所述转子(12)的电动机转轴(14)，c)用于通过所述电动机转轴(14)驱动所述转子(12)的电动机(18)，d)具有阻尼元件(36)的轴承单元(30)，每个阻尼元件(36)都具有弹簧轴(36a)，和e)用于通过所述轴承单元(30)将所述电动机(18)固定在所述离心机中的支撑元件(54)，其中所述阻尼元件(36)中的所述弹簧轴(36a)与所述电动机(18)的转动轴Y轴呈锐角σ放置，其特征在于，所述轴承单元(30)包括多个与所述阻尼元件(36)相连接的支柱(34)，优选地，数量为3到21个，所述支柱(34)分别与各所述弹簧轴同轴设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 DE 102014102472.91.一种离心机，特别是一种实验室离心机，包括：a)用于容置装有离心材料的容器的转子(12)，b)用于支撑所述转子(12)的电动机转轴(14)，c)用于通过所述电动机转轴(14)驱动所述转子(12)的电动机(18)，d)具有阻尼元件(36)的轴承单元(30)，每个阻尼元件(36)都具有弹簧轴(36a)，和e)用于通过所述轴承单元(30)将所述电动机(18)固定在所述离心机中的支撑元件(54)，其中所述阻尼元件(36)中的所述弹簧轴(36a)与所述电动机(18)的转动轴Y轴呈锐角σ放置，其特征在于，所述轴承单元(30)包括多个与所述阻尼元件(36)相连接的支柱(34)，优选地，数量为3到21个，所述支柱(34)分别与各所述弹簧轴同轴设置。2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于：所述轴承单元(30)具有至少一个用于与弹簧元件(48,50)相配合的支撑板(32,38)。3.根据权利要求2所述的离心机，其特征在于：还包括与所述电动机(18)连接的上支撑板(32)和与所述支撑元件(54)连接的下支撑板(38)。4.根据上述任一权利要求所述的离心机，其特征在于：所述锐角σ的取值范围为10°至42°，优选地，为15°至25°。5.根据权利要求3或4所述的离心机，其特征在于：所述阻尼元件(36)安装在所述支柱(34)和所述下支撑板(38)之间。6.根据上述任一权利要求所述的离心机，其特征在于：所述阻尼元件(36)可以是弹簧轴承、液压轴承、磁轴承或，特别地，橡胶金属元件。7.根据权利要求3至6所述的离心机，其特征在于：所述上支撑板(32)通过第一弹簧元件(48)与所述支柱(34)相连接。8.根据权利要求3至7所述的离心机，其特征在于：所述下支撑板(38)通过第二弹簧元件(48)与所述阻尼元件(36)相连接。9.根据权利要求3至8中所述的离心机，其特征在于：质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·古恩特·埃贝勒，埃里克·雷纳·格拉赫，弗里茨·瓦尔特·贝尔恩德·菲德勒，克里斯托夫·帕斯特，马塞洛·盖塞尔曼，阿明·布兰德勒，
申请(专利权)人：安德烈斯黑蒂希股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE