DE102022123250A1 - Separator rotor for a centrifugal separator - Google Patents

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Markus Lüersmann
Eike Stitterich
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abscheiderotor (10) für einen Zentrifugalabscheider (100), mit einer Rotorwelle (12), einem oder mehreren Abscheideelementen (16, 16`), welche axial verschiebbar auf der Rotorwelle (12) angeordnet sind, einer Vorspannfeder (20) zum Vorspannen des einen oder der mehreren Abscheideelemente (16, 16') und einem Abstützkörper (22), welcher die Vorspannfeder (20) einseitig abstützt und axial verschiebbar auf der Rotorwelle (12) angeordnet ist, wobei sich der Abstützkörper (22) in einem unverbauten Zustand des Abscheiderotors (10) in einer Wuchtposition befindet, in welcher die Vorspannfeder (20) den Abstützkörper (22) gegen einen Axialanschlag (26) drückt.The invention relates to a separator rotor (10) for a centrifugal separator (100), having a rotor shaft (12), one or more separating elements (16, 16`), which are arranged axially displaceably on the rotor shaft (12), and a biasing spring (20). for biasing the one or more separating elements (16, 16 ') and a support body (22), which supports the biasing spring (20) on one side and is arranged axially displaceably on the rotor shaft (12), the support body (22) being in one Uninstalled state of the separator rotor (10) is in a balancing position in which the biasing spring (20) presses the support body (22) against an axial stop (26).

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheiderotor für einen Zentrifugalabscheider, mit einer Rotorwelle, einem oder mehreren Abscheideelementen, welche axial verschiebbar auf der Rotorwelle angeordnet sind, einer Vorspannfeder zum Vorspannen des einen oder der mehreren Abscheideelemente und einem Abstützkörper, welcher die Vorspannfeder einseitig abstützt und axial verschiebbar auf der Rotorwelle angeordnet ist, wobei sich der Abstützkörper in einem unverbauten Zustand des Abscheiderotors in einer Wuchtposition befindet, in welcher die Vorspannfeder den Abstützkörper gegen einen Axialanschlag drückt.The invention relates to a separator rotor for a centrifugal separator, with a rotor shaft, one or more separating elements which are arranged axially displaceably on the rotor shaft, a biasing spring for biasing the one or more separating elements and a support body which supports the biasing spring on one side and is axially displaceable the rotor shaft is arranged, the support body being in an uninstalled state of the separator rotor in a balancing position in which the biasing spring presses the support body against an axial stop.

Die Erfindung betrifft ferner einen Zentrifugalabscheider mit einem eine Rotorwelle aufweisenden Abscheiderotor und einem Lager für die Rotorwelle des Abscheiderotors.The invention further relates to a centrifugal separator with a separator rotor having a rotor shaft and a bearing for the rotor shaft of the separator rotor.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Zentrifugalabscheiders mit gewuchtetem Abscheiderotor.In addition, the invention relates to a method for producing a centrifugal separator with a balanced separator rotor.

In einer Vielzahl von Anwendungsfällen von Zentrifugalabscheidern ist aufgrund von abscheiderinternen Temperaturentwicklungen und unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der eingesetzten Materialien ein Axialausgleich des Systems erforderlich, welcher üblicherweise durch eine Loslagerung umgesetzt wird. Die Loslagerung ist bei bekannten Zentrifugalabscheidern bisher im Bereich des elektrischen Antriebs angeordnet.In a large number of applications for centrifugal separators, due to temperature developments within the separator and different thermal expansion coefficients of the materials used, an axial compensation of the system is required, which is usually implemented by a floating bearing. In known centrifugal separators, the floating bearing has previously been arranged in the area of the electric drive.

Ein Rotor für einen solchen Zentrifugalabscheider ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 3 374 085 B1 bekannt.A rotor for such a centrifugal separator is, for example, from the publication EP 3 374 085 B1 known.

Da die thermische Belastung des Antriebs durch die Abwärme des Loslagers erhöht wird, soll das Loslager möglichst beabstandet vom Antrieb angeordnet werden. Ferner ist die Integration des Loslagers in den Antrieb konstruktiv aufwendig und elektrisch von Nachteil.Since the thermal load on the drive is increased by the waste heat from the floating bearing, the floating bearing should be arranged as far away from the drive as possible. Furthermore, the integration of the floating bearing into the drive is structurally complex and electrically disadvantageous.

Ferner soll der Abscheiderotor vor dem Einbau, also auch ohne Magnet für den elektrischen Antrieb, gewuchtet werden. Beim Wuchtvorgang müssen die Bestandteile des Abscheiderotors aber auf der Rotorwelle fixiert sein, sodass beispielsweise Abscheideelemente des Abscheiderotors während des Wuchtvorgangs auf der Rotorwelle zu fixieren sind. Andererseits darf der Kraftschluss zwischen der Vorspannfeder des Abscheiderotors und den Loslagern des Abscheiderotors im Betriebszustand des Zentrifugalabscheiders nicht durch die für den Wuchtvorgang erforderliche Fixierung der Abscheideelemente behindert werden.Furthermore, the separator rotor should be balanced before installation, even without a magnet for the electric drive. During the balancing process, the components of the separator rotor must be fixed on the rotor shaft, so that, for example, separator elements of the separator rotor must be fixed on the rotor shaft during the balancing process. On the other hand, the adhesion between the biasing spring of the separator rotor and the floating bearings of the separator rotor in the operating state of the centrifugal separator must not be hindered by the fixation of the separator elements required for the balancing process.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also darin, die thermische Belastung des Antriebs eines Zentrifugalabscheiders durch die von der Lagerung der Rotorwelle ausgehende Abwärme zu verringern. Ferner soll der Wuchtvorgang am Abscheiderotor des Zentrifugalabscheiders vereinfacht werden.The object on which the invention is based is therefore to reduce the thermal load on the drive of a centrifugal separator due to the waste heat emanating from the bearing of the rotor shaft. Furthermore, the balancing process on the separator rotor of the centrifugal separator should be simplified.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Abscheiderotor der eingangs genannten Art, wobei ein Lager für die Rotorwelle derart von der der Vorspannfeder abgewandten Seite des Abstützkörpers auf die Rotorwelle des erfindungsgemäßen Abscheiderotors aufschiebbar ist, dass der Abstützkörper durch das Lager axial in Richtung des einen oder der mehreren Abscheideelemente und/oder gegen die Vorspannfeder in eine Betriebsposition bewegbar ist.The object is achieved by a separator rotor of the type mentioned at the outset, wherein a bearing for the rotor shaft can be pushed onto the rotor shaft of the separator rotor according to the invention from the side of the support body facing away from the biasing spring in such a way that the support body is pushed axially through the bearing in the direction of one or more Separating elements and/or can be moved into an operating position against the biasing spring.

Das eine oder die mehreren Abscheideelemente werden durch die Vorspannfeder und den die Vorspannfeder abstützenden Abstützkörper vorgespannt und gesichert, sodass der Wuchtvorgang des Abstützkörpers direkt nach dem Einbau des Abstützkörpers erfolgen kann. Die Vorspannfeder ist zwischen dem einen oder den mehreren Abscheideelementen und dem Abstützkörper angeordnet.The one or more separating elements are prestressed and secured by the preload spring and the support body supporting the preload spring, so that the balancing process of the support body can take place directly after the support body has been installed. The biasing spring is arranged between the one or more separating elements and the support body.

Das Lager ist derart von der der Vorspannfeder abgewandten Seite des Abstützkörpers auf die Rotorwelle aufschiebbar, dass in der Betriebsposition des Abstützkörpers ein Kontakt des Abstützkörpers mit dem Axialanschlag aufgehoben ist. Dadurch, dass der Kontakt des Abstützkörpers mit dem Axialanschlag beim Aufschieben des Lagers aufgehoben wird, wird das aufgeschobene Lager durch die Vorspannfeder vorgespannt. Das aufgeschobene Lager ist vorzugsweise ein Loslager, wobei sich auf der dem Loslager abgewandten Seite der Abscheideelemente vorzugsweise ein Festlager für die Rotorwelle des Abscheiderotors befindet. In der Betriebsposition des Abstützkörpers wird vorzugsweise auch das Festlager vorgespannt.The bearing can be pushed onto the rotor shaft from the side of the support body facing away from the biasing spring in such a way that contact of the support body with the axial stop is eliminated in the operating position of the support body. Because the contact of the support body with the axial stop is eliminated when the bearing is pushed on, the pushed-on bearing is preloaded by the preload spring. The pushed-on bearing is preferably a floating bearing, with a fixed bearing for the rotor shaft of the separating rotor preferably being located on the side of the separating elements facing away from the floating bearing. In the operating position of the support body, the fixed bearing is preferably also preloaded.

Die Vorspannfeder ist vorzugsweise eine Druckfeder. Die Vorspannfeder kann als Schraubenfeder ausgebildet sein. Die Vorspannfeder kann ferner eine Kegelfeder mit einem sich in Axialrichtung verändernden Durchmesser sein. Alternativ kann die Vorspannfeder auch eine Wellenfeder sein.The biasing spring is preferably a compression spring. The biasing spring can be designed as a coil spring. The biasing spring can also be a conical spring with a diameter that changes in the axial direction. Alternatively, the biasing spring can also be a wave spring.

Zur Axialsicherung des einen oder der mehreren Abscheideelemente bringt die Vorspannfeder eine Druckkraft auf das eine oder die mehreren Abscheideelemente auf. Die Abscheideelemente können Abscheideteller sein. Der Abscheiderotor kann ein Tellerpaket mit mehreren gestapelten Abscheidetellern umfassen. Die Rotorwelle kann beispielsweise aus Edelstahl ausgebildet sein. Die Abscheideelemente und/oder eine Axialführung, auf welche die Abscheideelemente aufgeschoben sind, können auf die Rotorwelle aufgespritzt sein. Vorzugsweise ist die Axialführung auf die Rotorwelle aufgespritzt und die Abscheideelemente sind auf die aufgespritzte Axialführung aufgeschoben.To axially secure the one or more separating elements, the biasing spring applies a compressive force to the one or more separating elements. The separating elements can be separating plates. The separator rotor can include a plate package with several stacked separator plates. The rotor shaft can be made of stainless steel, for example. The separating elements and/or an axial guide which the separating elements are pushed on can be sprayed onto the rotor shaft. The axial guide is preferably sprayed onto the rotor shaft and the separating elements are pushed onto the sprayed axial guide.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem unverbauten Zustand der Zustand des Abscheiderotors vor dem Einsetzen in ein Abscheidergehäuse des Zentrifugalabscheiders zu verstehen.For the purposes of the invention, the uninstalled state is to be understood as meaning the state of the separator rotor before it is inserted into a separator housing of the centrifugal separator.

Der erfindungsgemäße Abscheiderotor wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Vorspannfeder dazu eingerichtet ist, beim Bewegen des Abstützkörpers von der Wuchtposition in die Betriebsposition durch Aufschieben des Lagers auf die Rotorwelle von einem Wuchtzustand in einen Betriebszustand verbracht zu werden. In dem Betriebszustand ist die Vorspannfeder gestauchter als in dem Wuchtzustand. Die von der Vorspannfeder ausgehende Druckkraft ist im Betriebszustand größer als im Wuchtzustand. Der Abstand zwischen dem Abstützkörper und dem einen oder den mehreren Abscheideelementen ist in der Betriebsposition des Abstützkörpers kleiner als in der Wuchtposition des Abstützkörpers. Der Abstand zwischen dem Abstützkörper und dem einen oder den mehreren Abscheideelementen ist im Betriebszustand der Vorspannfeder kleiner als im Wuchtzustand der Vorspannfeder.The separator rotor according to the invention is advantageously further developed in that the biasing spring is designed to be moved from a balancing state to an operating state by pushing the bearing onto the rotor shaft when the support body is moved from the balancing position to the operating position. In the operating state, the preload spring is more compressed than in the balancing state. The compressive force emanating from the preload spring is greater in the operating state than in the balancing state. The distance between the support body and the one or more separating elements is smaller in the operating position of the support body than in the balancing position of the support body. The distance between the support body and the one or more separating elements is smaller in the operating state of the biasing spring than in the balancing state of the biasing spring.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiderotors weist die Rotorwelle auf der der Vorspannfeder abgewandten Seite des Abstützkörpers einen Lageraufnahmeabschnitt auf, in welchem das Lager durch Aufschieben auf die Rotorwelle zum Bewegen des Abstützkörpers in der Betriebsposition positionierbar ist. Der Lageraufnahmeabschnitt der Rotorwelle weist eine axiale Länge auf, welche zumindest der axialen Breite des Lagers entspricht. Vorzugsweise weist die Rotorwelle auf der der Vorspannfeder abgewandten Seite des Abstützkörpers einen endseitigen Wellenabschnitt auf, dessen axiale Länge zumindest dem Doppelten der axialen Breite des Lagers entspricht, sodass die Rotorwelle nach dem Aufschieben des Lagers auf der dem Abstützkörper angewandten Seite des Lagers ein noch nutzbares Wellenende aufweist.In a preferred embodiment of the separator rotor according to the invention, the rotor shaft has a bearing receiving section on the side of the support body facing away from the biasing spring, in which the bearing can be positioned in the operating position by being pushed onto the rotor shaft to move the support body. The bearing receiving section of the rotor shaft has an axial length which corresponds at least to the axial width of the bearing. Preferably, the rotor shaft has an end shaft section on the side of the support body facing away from the preload spring, the axial length of which corresponds to at least twice the axial width of the bearing, so that after the bearing has been pushed on, the rotor shaft still has a usable shaft end on the side of the bearing applied to the support body having.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiderotors ist der Abstützkörper durch den Axialanschlag formschlüssig verliergesichert. Der Axialanschlag verhindert also, dass der Abstützkörper sich unbeabsichtigt von der Rotorwelle löst. Der Axialanschlag begrenzt somit die Axialbewegung des Abstützkörpers in eine Richtung. Der Axialanschlag wird vorzugsweise durch zumindest eine Anschlagsfläche an der Rotorwelle gebildet, gegen welche im unverbauten Zustand des Abscheiderotors eine Anschlagsfläche an dem Abstützkörper gedrückt wird. In einer Wuchtposition des Abstützkörpers kommt die abstützkörperseitige Anschlagsfläche mit der rotorwellenseitigen Anschlagsfläche in Kontakt und verhindert eine weitere Axialbewegung des Abstützkörpers in diese Axialrichtung. Alternativ kann der Abstützkörper auch kraftschlüssig verliergesichert oder verliersicherbar sein, beispielsweise über einen Klemmkörper, wie etwa einem lösbaren Gewindestift.In a further preferred embodiment of the separator rotor according to the invention, the support body is positively secured against loss by the axial stop. The axial stop therefore prevents the support body from accidentally detaching from the rotor shaft. The axial stop thus limits the axial movement of the support body in one direction. The axial stop is preferably formed by at least one stop surface on the rotor shaft, against which a stop surface on the support body is pressed when the separator rotor is not installed. In a balancing position of the support body, the stop surface on the support body side comes into contact with the stop surface on the rotor shaft side and prevents further axial movement of the support body in this axial direction. Alternatively, the support body can also be non-captively secured or captively secured, for example via a clamping body, such as a releasable set screw.

Es ist ferner ein erfindungsgemäßer Abscheiderotor bevorzugt, bei welchem der Abstützkörper um die Rotorwelle umläuft und/oder eine Ringform aufweist. Der Abstützkörper ist vorzugsweise als Vorspannhülse ausgebildet. Der Abstützkörper ist vorzugsweise ein einstückiger Körper. Der Abstützkörper kann ein Kunststoffkörper oder ein Metallkörper sein.A separator rotor according to the invention is also preferred, in which the support body rotates around the rotor shaft and/or has an annular shape. The support body is preferably designed as a preload sleeve. The support body is preferably a one-piece body. The support body can be a plastic body or a metal body.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiderotors weist der Abstützkörper eine Federkontaktfläche auf, welche in Kontakt mit der Vorspannfeder steht, wobei die Federkontaktfläche vorzugsweise von einem Kragen des Abstützkörpers getragen wird oder in einer Federaufnahmenut des Abstützkörpers angeordnet ist. Der Kragen oder die Federaufnahmenut sind vorzugswiese umlaufend ausgebildet. Der Kragen bzw. die Federaufnahmenut gewährleisten einen sicheren Sitz bzw. einen sicheren Anschlag der Vorspannfeder und verhindern ein unbeabsichtigtes Verklemmen oder Verkanten der Vorspannfeder.In another preferred embodiment of the separator rotor according to the invention, the support body has a spring contact surface which is in contact with the biasing spring, wherein the spring contact surface is preferably carried by a collar of the support body or is arranged in a spring receiving groove of the support body. The collar or the spring receiving groove are preferably designed to be circumferential. The collar or the spring receiving groove ensure a secure fit or a secure stop of the preload spring and prevent unintentional jamming or tilting of the preload spring.

Der erfindungsgemäße Abscheiderotor wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Abstützkörper federnd auf die Rotorwelle eingespreizt ist. Der Abstützkörper ist vorzugsweise auf die Rotorwelle aufgeschoben und derart elastisch verformbar ausgebildet, dass der Abstützkörper beim Aufschieben auf die Rotorwelle elastisch verformt wird und sich bei Erreichen eines Abstützkörpersitzes rückverformt. Durch die Rückverformung des Abstützkörpers im Abstützkörpersitz wird die formschlüssige Verliersicherung des Abstützkörpers erreicht.The separator rotor according to the invention is further advantageously developed in that the support body is resiliently spread onto the rotor shaft. The support body is preferably pushed onto the rotor shaft and designed to be elastically deformable in such a way that the support body is elastically deformed when pushed onto the rotor shaft and deforms back when it reaches a support body seat. By deforming the support body in the support body seat, the support body is secured in a form-fitting manner against loss.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiderotors sind der Abstützkörper und die Rotorwelle über eine Klipsverbindung oder eine Schnappverbindung miteinander verbunden. Die Rotorwelle kann beispielsweise eine Nut aufweisen, in welche ein oder mehrere Eingriffskörper, beispielsweise Klipse oder Haken, des Abstützkörpers eingreifen. Alternativ kann ein separates Sicherungsglied, welches auf die Rotorwelle aufgeschoben ist, in die Nut eingreifen. Das Sicherungsglied stellt dann den Axialanschlag bereit, gegen welchen der Abstützkörper in der Wuchtposition von der Vorspannfeder gedrückt wird. Das Sicherungsglied kann beispielsweise ein Sicherungsring oder Sprengring sein. Die Nut der Rotorwelle kann beispielsweise umlaufend ausgebildet sein. Die Axialerstreckung der Nut kann, bei geeigneter Gestaltung der Klipse bzw. Haken und der Nut bzw. bei geeigneter Gestaltung des Sicherungsglieds und der Nut, das Axialspiel des Abstützkörpers definieren. Der Abstützkörper kann einen oder zwei in Axialrichtung voneinander beabstandete Führungsabschnitte aufweisen, welche dazu eingerichtet sind, die Abstützkörper bei einer Axialbewegung des Abstützkörpers auf der Rotorwelle zu führen. Ein erster Führungsabschnitt des Abstützkörpers gleitet entlang eines Abschnitts der Rotorwelle, welcher auf einer ersten Seite der Nut liegt. Ein zweiter Führungsabschnitt des Abstützkörpers gleitet entlang eines Abschnitts der Rotorwelle, welcher auf einer zweiten Seite der Nut liegt.In a particularly preferred embodiment of the separator rotor according to the invention, the support body and the rotor shaft are connected to one another via a clip connection or a snap connection. The rotor shaft can, for example, have a groove into which one or more engagement bodies, for example clips or hooks, of the support body engage. Alternatively, a separate securing member, which is pushed onto the rotor shaft, can engage in the groove. The securing member then provides the axial stop against which the support body is inserted the balancing position is pressed by the preload spring. The securing member can be, for example, a retaining ring or snap ring. The groove of the rotor shaft can, for example, be designed to be circumferential. The axial extent of the groove can, with a suitable design of the clips or hooks and the groove or with a suitable design of the securing member and the groove, define the axial play of the support body. The support body can have one or two guide sections spaced apart from one another in the axial direction, which are designed to guide the support body on the rotor shaft during an axial movement of the support body. A first guide section of the support body slides along a section of the rotor shaft which lies on a first side of the groove. A second guide section of the support body slides along a section of the rotor shaft which lies on a second side of the groove.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch einen Zentrifugalabscheider der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Abscheiderotor des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheider nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Das Lager des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheiders ist von der der Vorspannfeder abgewandten Seite des Abstützkörpers derart auf die Rotorwelle aufgeschoben, dass ein Kontakt des Abstützkörpers mit dem Axialanschlag aufgehoben ist.The object on which the invention is based is further achieved by a centrifugal separator of the type mentioned at the outset, the separator rotor of the centrifugal separator according to the invention being designed according to one of the embodiments described above. The bearing of the centrifugal separator according to the invention is pushed onto the rotor shaft from the side of the support body facing away from the biasing spring in such a way that contact of the support body with the axial stop is eliminated.

Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheiders wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Abscheiderotors verwiesen. Der Zentrifugalabscheider kann beispielsweise ein Tellerseparator sein. In diesem Fall weist der Abscheiderotor mehrere als Abscheideteller ausgebildete Abscheideelemente auf, welche zu einem Tellerpaket oder Tellerstapel gestapelt sind.With regard to the advantages and modifications of the centrifugal separator according to the invention, reference is first made to the advantages and modifications of the separator rotor according to the invention. The centrifugal separator can be a plate separator, for example. In this case, the separator rotor has several separating elements designed as separator plates, which are stacked to form a plate pack or stack of plates.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Zentrifugalabscheider durch einen Rotorantrieb zum rotatorischen Antreiben der Rotorwelle des Abscheiderotors weitergebildet, wobei das Lager ein außerhalb des Rotorantriebs angeordnetes Loslagers ist. Dadurch, dass das Loslager der Lagerung außerhalb des Rotorantriebs angeordnet ist, wird die Betriebstemperatur des Loslagers erheblich verringert. Dies führt zu einer deutlichen Verlängerung der Lebensdauer des Loslagers und der Fettgebrauchsdauer. Aufgrund der Reduzierung der Betriebstemperatur des Loslagers sind auch höhere Drehzahlen möglich. Der Zentrifugalabscheider kann auch bei höheren Umgebungstemperaturen betrieben werden.In a preferred embodiment, the centrifugal separator according to the invention is further developed by a rotor drive for rotationally driving the rotor shaft of the separator rotor, the bearing being a floating bearing arranged outside the rotor drive. Because the floating bearing of the bearing is arranged outside the rotor drive, the operating temperature of the floating bearing is significantly reduced. This leads to a significant extension of the service life of the floating bearing and the grease service life. Due to the reduction in the operating temperature of the floating bearing, higher speeds are also possible. The centrifugal separator can also be operated at higher ambient temperatures.

Es kann ein größeres Loslager verbaut werden, da der Platz nicht länger durch den Antrieb limitiert wird, wodurch eine größere Flexibilität bei der Lagerauswahl erreicht wird. Der Rotorantrieb und der Abscheiderotor werden voneinander entkoppelt, sodass die Kosten für den Rotorantrieb erheblich verringert werden. Der Zentrifugalabscheider wird robuster und langlebiger.A larger floating bearing can be installed because the space is no longer limited by the drive, which means greater flexibility in bearing selection. The rotor drive and the separator rotor are decoupled from each other, so that the costs for the rotor drive are significantly reduced. The centrifugal separator becomes more robust and durable.

Das Loslager kann beispielsweise ein Wälzlager sein. Der Antrieb kann ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Elektromotor, sein.The floating bearing can be, for example, a rolling bearing. The drive can be an electric drive, in particular an electric motor.

Auf der dem Loslager abgewandten Seite der Abscheideelemente befindet sich vorzugsweise ein Festlager für die Rotorwelle des Abscheiderotors. In der Betriebsposition des Abstützkörpers werden aufgrund des aufgehobenen Axialanschlags vorzugsweise sowohl das Loslager als auch das Festlager durch die Vorspannfeder vorgespannt.On the side of the separator elements facing away from the floating bearing there is preferably a fixed bearing for the rotor shaft of the separator rotor. In the operating position of the support body, due to the lifted axial stop, both the floating bearing and the fixed bearing are preferably preloaded by the biasing spring.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheiders ist das Lager zwischen dem Rotorantrieb und dem Abstützkörper angeordnet. Vorzugsweise weist das Lager einen Lagerinnenring auf, wobei eine innenseitige Mantelfläche des Lagerinnenrings in Kontakt mit der Rotorwelle steht. Der Lagerinnenring kann in unmittelbaren Kontakt mit dem Abstützkörper stehen. Alternativ können zwischen dem Lagerinnenring und dem Abstützkörper ein oder mehrere, insbesondere axial verschiebbare, Zwischenglieder angeordnet sein.In a further preferred embodiment of the centrifugal separator according to the invention, the bearing is arranged between the rotor drive and the support body. Preferably, the bearing has a bearing inner ring, with an inside lateral surface of the bearing inner ring being in contact with the rotor shaft. The bearing inner ring can be in direct contact with the support body. Alternatively, one or more, in particular axially displaceable, intermediate members can be arranged between the bearing inner ring and the support body.

Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßer Zentrifugalabscheider mit einem Abscheidergehäuse bevorzugt, wobei ein Lageraußenring des Lagers von einem Zwischendeckel des Abscheidergehäuses getragen wird. Dadurch, dass der Lageraußenring von dem Zwischendeckel des Abscheidergehäuses getragen wird, kann das Lager durch Aufsetzen des Zwischendeckels auf die Rotorwelle des Abscheiderotors aufgeschoben werden. Die Montage des Zentrifugalabscheiders wird hierdurch erheblich vereinfacht.Furthermore, a centrifugal separator according to the invention with a separator housing is preferred, with a bearing outer ring of the bearing being supported by an intermediate cover of the separator housing. Because the bearing outer ring is supported by the intermediate cover of the separator housing, the bearing can be pushed onto the rotor shaft of the separator rotor by placing the intermediate cover. This considerably simplifies the assembly of the centrifugal separator.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein ungewuchteter Abscheiderotor mit einem oder mehreren Abscheideelementen und einem Abstützkörper bereitgestellt wird, wobei der Abstützkörper eine Vorspannfeder des Abscheiderotors einseitig abstützt und axial verschiebbar auf der Rotorwelle angeordnet ist. Im Rahmen des Verfahrens erfolgt ein Wuchten des Abscheiderotors und ein Einsetzen des gewuchteten Abscheiderotors in ein Abscheidergehäuse des Zentrifugalabscheiders.The object on which the invention is based is further achieved by a method of the type mentioned at the outset, wherein within the scope of the method according to the invention an unbalanced separator rotor with one or more separator elements and a support body is provided, the support body supporting a biasing spring of the separator rotor on one side and being axially displaceable on the Rotor shaft is arranged. As part of the process, the separator rotor is balanced and the balanced separator rotor is inserted into a separator housing of the centrifugal separator.

Dadurch, dass der Abscheiderotor vor dem Einsetzen in das Abscheidergehäuse des Zentrifugalabscheiders gewuchtet werden kann, wird sowohl der Wuchtvorgang als auch die Endmontage erheblich vereinfacht. Dies führt letztendlich zu deutlich verringerten Herstellungskosten des Zentrifugalabscheiders.Because the separator rotor is inserted into the separator housing of the centrifuge can be balanced using a lab separator, both the balancing process and the final assembly are considerably simplified. This ultimately leads to significantly reduced manufacturing costs for the centrifugal separator.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens befindet sich der Abstützkörper während des Wuchtens des Abscheiderotors in einer Wuchtposition, in welcher die Vorspannfeder den Abstützkörper gegen einen Axialanschlag drückt. Alternativ oder zusätzlich wird nach, während oder vor dem Einsetzen des gewuchteten Abscheiderotors in das Abscheidergehäuse ein Lager für die Rotorwelle von der der Vorspannfeder angewandten Seite des Abstützkörpers derart auf die Rotorwelle aufgeschoben, dass der Abstützkörper durch das Lager axial in Richtung des einen oder der mehreren Abscheideelemente und/oder gegen die Vorspannfeder in eine Betriebsposition bewegt wird. Vorzugsweise wird zunächst der gewuchtete Abscheiderotor in das Abscheidergehäuse eingesetzt, insbesondere eingepresst, und anschließend wird ein Deckel oder Zwischendeckel samt Lager aufgesetzt. Beim Aufsetzen des das Lager tragenden Deckels oder Zwischendeckels wird der Abstützkörper durch das Lager von der Wuchtposition in die Betriebsposition bewegt. Beim Bewegen des Abstützkörpers in die Betriebsposition wird die Vorspannfeder durch Stauchung in einem Betriebszustand verbracht. Das Aufschieben des Lagers auf die Rotorwelle sorgt für eine Erhöhung der von der Vorspannfeder ausgehenden Druckkraft. Ferner wird der Abstand zwischen dem Abstützkörper und dem einen oder der mehreren Abscheideelementen durch Bewegen des Abstützkörpers in die Betriebsposition verkleinert, wodurch die Stauchung der Vorspannfeder verursacht wird. Vorzugsweise führt die Stauchung der Vorspannfeder zu keiner oder lediglich zu einer unwesentlichen Veränderung der Unwucht am Abscheiderotor. Um eine Veränderung der Unwucht beim Stauchen zu vermeiden oder gering zu halten, ist es vorteilhaft eine degressive Vorspannfeder oder eine vergleichsweise kleine Vorspannlänge zu wählen.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the support body is in a balancing position during the balancing of the separator rotor, in which the biasing spring presses the support body against an axial stop. Alternatively or additionally, after, during or before inserting the balanced separator rotor into the separator housing, a bearing for the rotor shaft is pushed onto the rotor shaft from the side of the support body applied to the biasing spring in such a way that the support body passes through the bearing axially in the direction of one or more Separation elements and/or are moved into an operating position against the biasing spring. Preferably, the balanced separator rotor is first inserted into the separator housing, in particular pressed in, and then a cover or intermediate cover including a bearing is placed on it. When the cover or intermediate cover supporting the bearing is put on, the support body is moved by the bearing from the balancing position to the operating position. When the support body is moved into the operating position, the biasing spring is brought into an operating state by compression. Pushing the bearing onto the rotor shaft increases the pressure force emanating from the preload spring. Furthermore, the distance between the support body and the one or more separating elements is reduced by moving the support body into the operating position, which causes the compression of the biasing spring. Preferably, the compression of the preload spring leads to no or only an insignificant change in the unbalance on the separator rotor. In order to avoid or minimize a change in the unbalance during compression, it is advantageous to choose a degressive preload spring or a comparatively small preload length.

Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, bei welchem ein Deckel oder Zwischendeckel des Abscheidergehäuses auf einen Gehäusebasiskörper des Abscheidergehäuses aufgesetzt wird. Der Deckel oder Zwischendeckel trägt vorzugsweise das Lager für die Rotorwelle des Abscheiderotors und das Lager wird durch Aufsetzen des Deckels oder Zwischendeckels auf den Gehäusebasiskörper auf die Rotorwelle aufgeschoben. Das Lager wird vorzugsweise von dem Deckel oder Zwischendeckel getragen, sodass das Aufschieben des Lagers durch Aufsetzen des Deckels oder Zwischendeckels erfolgt.Furthermore, a method according to the invention is preferred, in which a cover or intermediate cover of the separator housing is placed on a housing base body of the separator housing. The cover or intermediate cover preferably carries the bearing for the rotor shaft of the separator rotor and the bearing is pushed onto the rotor shaft by placing the cover or intermediate cover on the housing base body. The bearing is preferably carried by the cover or intermediate cover, so that the bearing is pushed on by placing the cover or intermediate cover.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Abscheiderotor nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist der Zentrifugalabscheider nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Abscheiderotors und des erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheiders verwiesen.In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the separator rotor is designed according to one of the embodiments described above. Alternatively or additionally, the centrifugal separator is designed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the method according to the invention, reference is therefore made to the advantages and modifications of the separator rotor according to the invention and the centrifugal separator according to the invention.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 einen erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheider in einer Schnittdarstellung, wobei sich der Abstützkörper des Abscheiderotors in der Betriebsposition befindet;
  • 2 den Abscheiderotor des in der 1 abgebildeten Zentrifugalabscheiders ohne Lagerung und Abscheidergehäuse in einer Schnittdarstellung, wobei sich der Abstützkörper des Abscheiderotors weiterhin in der Betriebsposition befindet;
  • 3 eine Detaildarstellung der Verbindung zwischen Rotorwelle und Abstützkörper des in der 2 abgebildeten Abscheiderotors, wobei sich der Abstützkörper des Abscheiderotors weiterhin in der Betriebsposition befindet;
  • 4 den in der 2 abgebildeten Abscheiderotor in einer Schnittdarstellung, wobei sich der Abstützkörper des Abscheiderotors in der Wuchtposition befindet;
  • 5 eine Detaildarstellung der Verbindung zwischen Rotorwelle und Abstützkörper des in der 4 abgebildeten Abscheiderotors, wobei sich der Abstützkörper des Abscheiderotors weiterhin in der Wuchtposition befindet;
  • 6 einen erfindungsgemäßen Abscheiderotor in einer Seitenansicht;
  • 7 den in der 6 abgebildeten Abscheiderotor in einer Draufsicht; und
  • 8 den in der 6 abgebildeten Abscheiderotor in einer Explosionsdarstellung.
Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 a centrifugal separator according to the invention in a sectional view, the support body of the separator rotor being in the operating position;
  • 2 the separator rotor in the 1 The centrifugal separator shown without bearings and separator housing in a sectional view, with the support body of the separator rotor still in the operating position;
  • 3 a detailed representation of the connection between the rotor shaft and the support body in the 2 separator rotor shown, with the support body of the separator rotor still in the operating position;
  • 4 the one in the 2 The separator rotor shown in a sectional view, the support body of the separator rotor being in the balancing position;
  • 5 a detailed representation of the connection between the rotor shaft and the support body in the 4 separator rotor shown, with the support body of the separator rotor still in the balancing position;
  • 6 a separator rotor according to the invention in a side view;
  • 7 the one in the 6 Separator rotor shown in a top view; and
  • 8th the one in the 6 Separator rotor shown in an exploded view.

Die 1 zeigt einen als Tellerseparator ausgebildeten Zentrifugalabscheider 100. Der Zentrifugalabscheider 100 umfasst ein Abscheidergehäuse 102. Das Abscheidergehäuse 102 besteht aus einem Gehäusebasiskörper 104, einem Zwischendeckel 106 und einem Deckel 116. Innerhalb des Gehäusebasiskörpers 104 befindet sich eine Abscheidekammer 108, in welcher ein Abscheiderotor 10 angeordnet ist. Mittels des Abscheiderotors 10 wird innerhalb der Abscheidekammer 108 eine Partikelabscheidung umgesetzt. Beispielsweise kann der Zentrifugalabscheider 100 in einer Kurbelgehäuseentlüftung zur Ölnebelabscheidung eingesetzt werden.The 1 shows a centrifugal separator 100 designed as a plate separator. The centrifugal separator 100 comprises a separator housing 102. The separator housing 102 consists of a housing base body 104, an intermediate cover 106 and a cover 116. Inside the housing base body 104 there is a separation chamber 108, in which a separator rotor 10 is arranged. By means of the separator rotor 10, particle separation is implemented within the separation chamber 108. For example, the centrifugal separator 100 can be used in a crankcase ventilation system for oil mist separation.

Der in der Abscheidekammer 108 angeordnete Abscheiderotor 10 weist eine Rotorwelle 12 auf. Die Rotorwelle 12 ist über die Lager 110, 112 gelagert. Das Lager 110 ist als Loslager ausgebildet. Das Lager 112 ist als Festlager ausgebildet.The separator rotor 10 arranged in the separation chamber 108 has a rotor shaft 12. The rotor shaft 12 is mounted via the bearings 110, 112. The bearing 110 is designed as a floating bearing. The bearing 112 is designed as a fixed bearing.

Im Deckel 116 ist ein als Elektromotor ausgebildeter Rotorantrieb 114 integriert. Mittels des Rotorantriebs 114 kann der Abscheiderotor 10 rotatorisch angetrieben werden.A rotor drive 114 designed as an electric motor is integrated in the cover 116. By means of the rotor drive 114, the separator rotor 10 can be driven in rotation.

Der Lageraußenring des Lagers 110 wird von dem Zwischendeckel 106 des Abscheidergehäuses 102 getragen. Somit ist das Lager 110 außerhalb bzw. beabstandet von dem Rotorantrieb 114 des Zentrifugalabscheiders 100 angeordnet.The bearing outer ring of the bearing 110 is carried by the intermediate cover 106 of the separator housing 102. The bearing 110 is therefore arranged outside or at a distance from the rotor drive 114 of the centrifugal separator 100.

Die Rotorwelle 12 des Abscheiderotors 10 ist aus Edelstahl ausgebildet. Auf die Rotorwelle 12 ist eine Axialführung 14 aufgespritzt, wobei die Axialführung 14 zur Führung und Aufnahme von Abscheideelementen 16, 16' dient. Die Abscheideelemente 16, 16` sind Abscheideteller, welche übereinander gestapelt sind, sodass sich ein Tellerstapel 18 ergibt. Die Abscheideelemente 16, 16' sind axial verschiebbar auf der Rotorwelle 12 angeordnet.The rotor shaft 12 of the separator rotor 10 is made of stainless steel. An axial guide 14 is sprayed onto the rotor shaft 12, the axial guide 14 serving to guide and accommodate separating elements 16, 16 '. The separating elements 16, 16' are separating plates which are stacked one on top of the other, so that a stack of plates 18 results. The separating elements 16, 16 'are arranged on the rotor shaft 12 in an axially displaceable manner.

Der Abscheiderotor 10 umfasst ferner eine Vorspannfeder 20 zum Vorspannen der Abscheideelemente 16, 16`. Außerdem umfasst der Abscheiderotor einen Abstützkörper 22, welcher die Vorspannfeder 20 einseitig abstützt. Der Abstützkörper 22 ist ebenfalls axial verschiebbar auf der Rotorwelle 12 angeordnet. Die Vorspannfeder 20 befindet sich zwischen dem obersten Abscheideelement 16' des Stapels 18 und dem Abstützkörper 22. Der Abstützkörper 22 ist als Vorspannhülse ausgebildet und weist eine um die Rotorwelle 12 umlaufende Ringform auf. Der Abstützkörper 22 ist als einstückiger Kunststoffkörper ausgebildet.The separator rotor 10 further comprises a biasing spring 20 for biasing the separating elements 16, 16`. The separator rotor also includes a support body 22, which supports the biasing spring 20 on one side. The support body 22 is also arranged on the rotor shaft 12 in an axially displaceable manner. The biasing spring 20 is located between the uppermost separating element 16 'of the stack 18 and the support body 22. The support body 22 is designed as a biasing sleeve and has an annular shape surrounding the rotor shaft 12. The support body 22 is designed as a one-piece plastic body.

Aufgrund des Axialspiels des Abstützkörpers 22 kann dieser durch eine Axialbewegung in eine Betriebsposition und in eine Wuchtposition gebracht werden. In der 1 befindet sich der Abstützkörper 22 in der Betriebsposition, in welcher die Federkraft der Vorspannfeder 20 über den Abstützkörper 22 an dem Innenring des Lagers 110 abgestützt wird. In der Betriebsposition des Abstützkörpers werden das Loslager 110 und das Festlager 112 über die Vorspannfeder 20 vorgespannt. Die Rotorwelle 12 weist auf der der Vorspannfeder 20 abgewandten Seite des Abstützkörpers 22 einen Lageraufnahmeabschnitt 24 auf, in welchem das Lager 110 durch Aufschieben auf die Rotorwelle 12 positionierbar ist.Due to the axial play of the support body 22, it can be brought into an operating position and into a balancing position by an axial movement. In the 1 the support body 22 is in the operating position in which the spring force of the preload spring 20 is supported on the inner ring of the bearing 110 via the support body 22. In the operating position of the support body, the floating bearing 110 and the fixed bearing 112 are preloaded via the biasing spring 20. The rotor shaft 12 has a bearing receiving section 24 on the side of the support body 22 facing away from the biasing spring 20, in which the bearing 110 can be positioned by being pushed onto the rotor shaft 12.

Da das Lager 110 von dem Zwischendeckel 106 getragen wird, kann das Lager 110 durch Aufsetzen des Zwischendeckels 106 auf den Gehäusebasiskörper 104 auf die Rotorwelle 12 aufgeschoben werden. Durch das Aufschieben des Lagers 110 auf die Rotorwelle 12 kann der Innenring des Lagers 110 mit einer Lagerkontaktfläche des Abstützkörpers 22 in Kontakt gebracht werden. Der Kontakt zwischen dem Lager 110 und dem Abstützkörper 22 erfolgt, bevor das Lager 110 den Lagersitz im Lageraufnahmeabschnitt 24 erreicht hat. Zur finalen Positionierung des Lagers 110 im Lageraufnahmeabschnitt 24 ist der Zwischendeckel 106 gegen die Federkraft der Vorspannfeder zu drücken, sodass es zu einer Stauchung der Vorspannfeder 20 kommt.Since the bearing 110 is carried by the intermediate cover 106, the bearing 110 can be pushed onto the rotor shaft 12 by placing the intermediate cover 106 on the housing base body 104. By pushing the bearing 110 onto the rotor shaft 12, the inner ring of the bearing 110 can be brought into contact with a bearing contact surface of the support body 22. The contact between the bearing 110 and the support body 22 occurs before the bearing 110 has reached the bearing seat in the bearing receiving section 24. For the final positioning of the bearing 110 in the bearing receiving section 24, the intermediate cover 106 must be pressed against the spring force of the preload spring, so that the preload spring 20 is compressed.

Die 2 und 3 zeigen den Abstützkörper 22 in der Betriebsposition und betreffen somit den eingebauten Zustand des Abscheiderotors 10.The 2 and 3 show the support body 22 in the operating position and thus relate to the installed state of the separator rotor 10.

Die Rotorwelle 12 weist einen Axialanschlag 26 auf, welcher durch eine Anschlagsfläche 28 gebildet wird. Beim Aufschieben des Lagers 110 auf die Rotorwelle 12 wird ein Kontakt des Abstützkörpers 22 mit dem Axialanschlag 26 aufgehoben. Der Abstützkörper 22 und die Rotorwelle 12 sind über eine Schnappverbindung 38 miteinander verbindbar. In der dargestellten Betriebsposition des Abstützkörpers 22 ist der Anschlagszustand aufgehoben, da die Anschlagsfläche 44 des als Schnapphaken ausgebildeten Eingriffskörpers 42 von der Anschlagsfläche 28 des Axialanschlags 26 aufgrund des aufgeschobenen Lagers 110 abgehoben ist.The rotor shaft 12 has an axial stop 26, which is formed by a stop surface 28. When the bearing 110 is pushed onto the rotor shaft 12, contact between the support body 22 and the axial stop 26 is eliminated. The support body 22 and the rotor shaft 12 can be connected to one another via a snap connection 38. In the illustrated operating position of the support body 22, the stop state is canceled because the stop surface 44 of the engagement body 42 designed as a snap hook is lifted from the stop surface 28 of the axial stop 26 due to the pushed-on bearing 110.

Das mit der Vorspannfeder 20 in Kontakt stehende Abscheideelement 16' umfasst eine Federkontaktfläche 30, in welcher die Vorspannfeder 20 das Abscheideelement 16' berührt. Das Abscheideelement 16' umfasst ferner einen umlaufenden Axialkragen 32, welcher die Montage der Vorspannfeder 20 vereinfacht und den Sitz der Vorspannfeder 20 verbessert. Am Abstützkörper 22 liegt die Vorspannfeder 20 an der Federkontaktfläche 34 an. Die Federkontaktfläche 34 wird von einem Radialkragen 35 des Abstützkörpers 22 getragen. Der Abstützkörper 22 umfasst ferner mehrere stiftförmige Führungsglieder 36, welche die Montage des Abstützkörpers 22 vereinfachen und im Betrieb für eine Führung der Vorspannfeder 20 sorgen.The separating element 16', which is in contact with the biasing spring 20, comprises a spring contact surface 30 in which the biasing spring 20 touches the separating element 16'. The separating element 16' further comprises a circumferential axial collar 32, which simplifies the assembly of the biasing spring 20 and improves the fit of the biasing spring 20. The biasing spring 20 lies against the spring contact surface 34 on the support body 22. The spring contact surface 34 is carried by a radial collar 35 of the support body 22. The support body 22 further comprises a plurality of pin-shaped guide members 36, which simplify the assembly of the support body 22 and ensure guidance of the biasing spring 20 during operation.

Die Rotorwelle 12 weist eine Nut 40 auf, welche umlaufend ausgebildet ist. In die Nut 40 können mehrere als Schnapphaken ausgebildete Eingriffskörper 42 des Abstützkörpers 22 eingreifen. Der Eingriff ist in der dargestellten Betriebsposition aufgehoben. Die Axialerstreckung der Nut 40 und die Gestaltung der Eingriffskörper 42 definieren das Axialspiel des Abstützkörpers 22.The rotor shaft 12 has a groove 40 which is designed to be circumferential. Several engagement bodies 42 of the support body 22 designed as snap hooks can engage in the groove 40. The intervention is canceled in the operating position shown. The axial extent of the groove 40 and the Design of the engagement bodies 42 define the axial play of the support body 22.

Der Abstützkörper 22 ist federnd auf die Rotorwelle 12 eingespreizt. Die als Schnapphaken ausgebildeten Eingriffskörper 42 werden beim Aufschieben des Abstützkörpers 22 auf die Rotorwelle elastisch verformt. Bei Erreichen der Nut 40 kommt es zu einer Rückverformung der Eingriffskörper 42, sodass der Abstützkörper 22 über eine Schnappverbindung 38 formschlüssig auf der Rotorwelle 12 verliergesichert ist.The support body 22 is resiliently spread onto the rotor shaft 12. The engagement bodies 42 designed as snap hooks are elastically deformed when the support body 22 is pushed onto the rotor shaft. When the groove 40 is reached, the engagement body 42 deforms again, so that the support body 22 is secured against loss in a form-fitting manner on the rotor shaft 12 via a snap connection 38.

Die 4 und 5 zeigen den Abstützkörper 22 in der Wuchtposition. Der Abscheiderotor 10 befindet sich also im unverbauten Zustand. In dem dargestellten Zustand kann der Abscheiderotor 10 vor dem Einsetzen in das Abscheidergehäuse 102 und vor dem Montieren des Rotorantriebs 114 gewuchtet werden. In der Wuchtposition werden die Anschlagsflächen 44 der als Schnapphaken ausgebildeten Eingriffskörper 42 von der Vorspannfeder 20 gegen die Anschlagsfläche 28 an der Rotorwelle 12 gedrückt. In der Wuchtposition des Abstützkörpers 22 befinden sich also die abstützkörperseitigen Anschlagsflächen 44 mit der rotorwellenseitigen Anschlagsfläche 28 in Kontakt und verhindern eine weitere Axialbewegung des Abstützkörpers 22 in Axialrichtung von den Abscheideelementen 16, 16' weg. Der Stapel 18 wird also vorgespannt, sodass der Wuchtvorgang am Abscheiderotor 10 bei fixierten Abscheideelementen 16, 16' erfolgen kann.The 4 and 5 show the support body 22 in the balancing position. The separator rotor 10 is therefore in an uninstalled state. In the state shown, the separator rotor 10 can be balanced before inserting it into the separator housing 102 and before installing the rotor drive 114. In the balancing position, the stop surfaces 44 of the engagement bodies 42 designed as snap hooks are pressed by the biasing spring 20 against the stop surface 28 on the rotor shaft 12. In the balancing position of the support body 22, the support body-side stop surfaces 44 are in contact with the rotor shaft-side stop surface 28 and prevent further axial movement of the support body 22 in the axial direction away from the separating elements 16, 16 '. The stack 18 is therefore prestressed so that the balancing process on the separator rotor 10 can take place with the separator elements 16, 16 'fixed.

Die 6 bis 8 zeigen einen Abscheiderotor 10 mit einer Rotorwelle 12 und einer auf die Rotorwelle 12 aufgespritzten Axialführung 14 für die Abscheideelemente 16, 16` des Stapels 18. Die Abscheideelemente 16 weisen Abstandsstege 46 auf, sodass sich zwischen den aufeinandergestapelten Abscheideelementen 16, 16' in Radialrichtung durchströmbare Strömungsbereiche ergeben. Bei der Montage des Abscheiderotors 10 wird nach dem Aufsetzen der Abscheideelemente 16, 16` auf die Axialführung 14 zunächst die Vorspannfeder 20 auf die Rotorwelle 12 geschoben. Nachfolgend wird der als Vorspannhülse ausgebildete Abstützkörper 22 auf die Rotorwelle 12 aufgeschoben und so gegen die Federkraft der Vorspannfeder 20 in Richtung der Abscheideelemente 16, 16' gedrückt, bis die als Schnapphaken ausgebildeten Eingriffskörper 42 in eine umlaufende Nut 40 der Rotorwelle 12 einhaken.The 6 to 8 show a separator rotor 10 with a rotor shaft 12 and an axial guide 14 sprayed onto the rotor shaft 12 for the separator elements 16, 16' of the stack 18. The separator elements 16 have spacer webs 46, so that there are flow areas through which flow can flow in the radial direction between the separator elements 16, 16' stacked on top of each other result. When assembling the separator rotor 10, after placing the separating elements 16, 16' on the axial guide 14, the biasing spring 20 is first pushed onto the rotor shaft 12. Subsequently, the support body 22 designed as a preload sleeve is pushed onto the rotor shaft 12 and thus pressed against the spring force of the preload spring 20 in the direction of the separating elements 16, 16 'until the engagement bodies 42 designed as snap hooks hook into a circumferential groove 40 of the rotor shaft 12.

Nach dem Einhaken der Eingriffskörper 42 in der Nut 40 ist der Abstützkörper 22 formschlüssig auf der Rotorwelle 12 verliergesichert und in der Lage, die Federkräfte der Vorspannfeder 20 aufzunehmen. Die Abscheideelemente 16, 16' sind also auf der Rotorwelle 12 fixiert, sodass der Abscheiderotor in diesem Zustand gewuchtet werden kann.After the engagement body 42 has been hooked into the groove 40, the support body 22 is secured against loss in a form-fitting manner on the rotor shaft 12 and is able to absorb the spring forces of the biasing spring 20. The separator elements 16, 16' are therefore fixed on the rotor shaft 12, so that the separator rotor can be balanced in this state.

Nach dem Wuchten des Abscheiderotors 10 kann der gewuchtete Abscheiderotor 10 dann in ein Abscheidergehäuse 102 eines Zentrifugalabscheiders 10 eingesetzt werden. Ein Lager 110 für die Rotorwelle 12 wird nach, während oder vor dem Einsetzen des gewuchteten Abscheiderotors 10 in das Abscheidergehäuse 102 von der der Vorspannfeder 20 abgewandten Seite des Abstützkörpers 22 derart auf die Rotorwelle 12 aufgeschoben, dass der Abstützkörper 22 durch das Lager 110 axial in Richtung der Abscheideelemente 16, 16' und gegen die Vorspannfeder 20 in eine Betriebsposition bewegt wird. Das Lager 110 kann dabei von einem Deckel 116 oder einem Zwischendeckel 106 des Abscheidergehäuses 102 getragen werden, wobei das Aufschieben des Lagers 110 auf die Rotorwelle 12 durch Aufsetzen des Deckels 116 oder des Zwischendeckels 106 auf einen Gehäusebasiskörper 104 des Abscheidergehäuses 102 erfolgt.After balancing the separator rotor 10, the balanced separator rotor 10 can then be inserted into a separator housing 102 of a centrifugal separator 10. A bearing 110 for the rotor shaft 12 is pushed onto the rotor shaft 12 after, during or before the balanced separator rotor 10 is inserted into the separator housing 102 from the side of the support body 22 facing away from the biasing spring 20 in such a way that the support body 22 is axially inserted through the bearing 110 Direction of the separating elements 16, 16 'and against the biasing spring 20 is moved into an operating position. The bearing 110 can be carried by a cover 116 or an intermediate cover 106 of the separator housing 102, with the bearing 110 being pushed onto the rotor shaft 12 by placing the cover 116 or the intermediate cover 106 on a housing base body 104 of the separator housing 102.

BezugszeichenReference symbols

1010
Abscheiderotorseparator rotor
1212
RotorwelleRotor shaft
1414
AxialführungAxial guidance
16, 16`16, 16`
AbscheideelementeSeparation elements
1818
Stapelstack
2020
VorspannfederPreload spring
2222
AbstützkörperSupport body
2424
LageraufnahmeabschnittBearing receiving section
2626
AxialanschlagAxial stop
2828
Anschlagsflächestop surface
3030
FederkontaktflächeSpring contact surface
3232
AxialkragenAxial collar
3434
FederkontaktflächeSpring contact surface
3535
RadialkragenRadial collar
3636
Führungsgliederleadership members
3838
SchnappverbindungSnap connection
4040
NutNut
4242
Eingriffskörperengagement body
4444
Anschlagsflächestop surface
4646
Abstandsstege Spacer bars
100100
ZentrifugalabscheiderCentrifugal separator
102102
AbscheidergehäuseSeparator housing
104104
GehäusebasiskörperHousing base body
106106
ZwischendeckelIntermediate cover
108108
Abscheidekammerseparation chamber
110110
Lagercamp
112112
Lagercamp
114114
RotorantriebRotor drive
116116
DeckelLid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3374085 B1 [0005]EP 3374085 B1 [0005]

Claims (15)

Abscheiderotor (10) für einen Zentrifugalabscheider (100), mit - einer Rotorwelle (12), - einem oder mehreren Abscheideelementen (16, 16`), welche axial verschiebbar auf der Rotorwelle (12) angeordnet sind; - einer Vorspannfeder (20) zum Vorspannen des einen oder der mehreren Abscheideelemente (16, 16`); und - einem Abstützkörper (22), welcher die Vorspannfeder (20) einseitig abstützt und axial verschiebbar auf der Rotorwelle (12) angeordnet ist, wobei sich der Abstützkörper (22) in einem unverbauten Zustand des Abscheiderotors (10) in einer Wuchtposition befindet, in welcher die Vorspannfeder (20) den Abstützkörper (22) gegen einen Axialanschlag (26) drückt; dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (110) für die Rotorwelle (12) von der der Vorspannfeder (20) abgewandten Seite des Abstützkörpers (22) derart auf die Rotorwelle (12) aufschiebbar ist, dass der Abstützkörper (22) durch das Lager (110) axial in Richtung des einen oder der mehreren Abscheideelemente (16, 16`) und/oder gegen die Vorspannfeder (20) in eine Betriebsposition bewegbar ist.Separation rotor (10) for a centrifugal separator (100), with - a rotor shaft (12), - one or more separation elements (16, 16`), which are arranged axially displaceable on the rotor shaft (12); - a biasing spring (20) for biasing the one or more separating elements (16, 16`); and - a support body (22), which supports the biasing spring (20) on one side and is arranged axially displaceably on the rotor shaft (12), the support body (22) being in a balancing position when the separator rotor (10) is not installed, in which the biasing spring (20) presses the support body (22) against an axial stop (26); characterized in that a bearing (110) for the rotor shaft (12) can be pushed onto the rotor shaft (12) from the side of the support body (22) facing away from the biasing spring (20) in such a way that the support body (22) is pushed through the bearing (110 ) can be moved axially in the direction of the one or more separating elements (16, 16`) and/or against the biasing spring (20) into an operating position. Abscheiderotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannfeder (20) dazu eingerichtet ist, beim Bewegen des Abstützkörpers (22) von der Wuchtposition in die Betriebsposition durch Aufschieben des Lagers (110) auf die Rotorwelle (12) von einem Wuchtzustand in einen Betriebszustand verbracht zu werden.Separator rotor (10). Claim 1 , characterized in that the biasing spring (20) is designed to be moved from a balancing state to an operating state by pushing the bearing (110) onto the rotor shaft (12) when the support body (22) is moved from the balancing position to the operating position. Abscheiderotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (12) auf der der Vorspannfeder (20) abgewandten Seite des Abstützkörpers (22) einen Lageraufnahmeabschnitt (24) aufweist, in welchem das Lager (110) durch Aufschieben auf die Rotorwelle (12) zum Bewegen des Abstützkörpers (22) in die Betriebsposition positionierbar ist.Separator rotor (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the rotor shaft (12) has a bearing receiving section (24) on the side of the support body (22) facing away from the biasing spring (20), in which the bearing (110) can be pushed onto the rotor shaft (12) to move the support body (22) can be positioned in the operating position. Abscheiderotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (22) durch den Axialanschlag (26) formschlüssig verliergesichert ist.Separator rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support body (22) is positively secured against loss by the axial stop (26). Abscheiderotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (22) eine Federkontaktfläche (34) aufweist, welche in Kontakt mit der Vorspannfeder (20) steht, wobei die Federkontaktfläche (34) vorzugsweise von einem Kragen (35) des Abstützkörpers (22) getragen wird oder in einer Federaufnahmenut des Abstützkörpers (22) angeordnet ist.Separator rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support body (22) has a spring contact surface (34) which is in contact with the biasing spring (20), the spring contact surface (34) preferably being formed by a collar (35). of the support body (22) is carried or is arranged in a spring receiving groove of the support body (22). Abscheiderotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (22) federnd auf die Rotorwelle (12) eingespreizt ist.Separator rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support body (22) is resiliently spread onto the rotor shaft (12). Abscheiderotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (22) und die Rotorwelle (12) über eine Klipsverbindung oder eine Schnappverbindung (38) miteinander verbunden sind.Separator rotor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support body (22) and the rotor shaft (12) are connected to one another via a clip connection or a snap connection (38). Zentrifugalabscheider (100), mit - einem eine Rotorwelle (12) aufweisenden Abscheiderotor (10), und - einem Lager (110) für die Rotorwelle (12) des Abscheiderotors (10); dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheiderotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist und das Lager (110) von der der Vorspannfeder (20) abgewandten Seite des Abstützkörpers (22) derart auf die Rotorwelle (12) aufgeschoben ist, dass ein Kontakt des Abstützkörpers (22) mit dem Axialanschlag (26) aufgehoben ist.Centrifugal separator (100), with - a separator rotor (10) having a rotor shaft (12), and - a bearing (110) for the rotor shaft (12) of the separator rotor (10); characterized in that the separator rotor (10) is designed according to one of the preceding claims and the bearing (110) is pushed onto the rotor shaft (12) from the side of the support body (22) facing away from the biasing spring (20) in such a way that contact of the Support body (22) is lifted with the axial stop (26). Zentrifugalabscheider (100) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Rotorantrieb (114) zum rotatorischen Antreiben der Rotorwelle (12) des Abscheiderotors (10), wobei das Lager (110) ein außerhalb des Rotorantriebs (114) angeordnetes Loslager ist.Centrifugal separator (100). Claim 8 , characterized by a rotor drive (114) for rotationally driving the rotor shaft (12) of the separator rotor (10), the bearing (110) being a floating bearing arranged outside the rotor drive (114). Zentrifugalabscheider (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (110) zwischen dem Rotorantrieb (114) und dem Abstützkörper (22) angeordnet ist.Centrifugal separator (100). Claim 8 or 9 , characterized in that the bearing (110) is arranged between the rotor drive (114) and the support body (22). Zentrifugalabscheider (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch ein Abscheidergehäuse (102), wobei ein Lageraußenring des Lagers (110) von einem Zwischendeckel (106) des Abscheidergehäuses (102) getragen wird.Centrifugal separator (100) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized by a separator housing (102), wherein a bearing outer ring of the bearing (110) is supported by an intermediate cover (106) of the separator housing (102). Verfahren zum Herstellen eines Zentrifugalabscheiders (100) mit gewuchtetem Abscheiderotor (10), gekennzeichnet durch die Schritte: - Bereitstellen eines ungewuchteten Abscheiderotors (10) mit einem oder mehreren Abscheideelementen (16, 16`) und einem Abstützkörper, wobei der Abstützkörper (22) eine Vorspannfeder (20) des Abscheiderotors (10) einseitig abstützt und axial verschiebbar auf der Rotorwelle (12) angeordnet ist; - Wuchten des Abscheiderotors (10); und - Einsetzen des gewuchteten Abscheiderotors (10) in ein Abscheidergehäuse (102) des Zentrifugalabscheiders (100).Method for producing a centrifugal separator (100) with a balanced separator rotor (10), characterized by the steps: - Providing an unbalanced separator rotor (10) with one or more separator elements (16, 16`) and a support body, the support body (22) being a Biasing spring (20) of the separator rotor (10) is supported on one side and is arranged axially displaceably on the rotor shaft (12); - Balancing the separator rotor (10); and - inserting the balanced separator rotor (10) into a separator housing (102) of the centrifugal separator (100). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass - sich der Abstützkörper (22) während des Wuchtens des Abscheiderotors (10) in einer Wuchtposition befindet, in welcher die Vorspannfeder (20) den Abstützkörper (22) gegen einen Axialanschlag (26) drückt; und/oder - ein Lager (110) für die Rotorwelle (12) nach, während oder vor dem Einsetzen des gewuchteten Abscheiderotors (10) in das Abscheidergehäuse (102) von der der Vorspannfeder (20) abgewandten Seite des Abstützkörpers (22) derart auf die Rotorwelle (12) aufgeschoben wird, dass der Abstützkörper (22) durch das Lager (110) axial in Richtung des einen oder der mehreren Abscheideelemente (16, 16`) und/oder gegen die Vorspannfeder (20) in eine Betriebsposition bewegt wird.Procedure according to Claim 12 , characterized in that - the support body (22) moves during growth at least the separator rotor (10) is in a balancing position in which the biasing spring (20) presses the support body (22) against an axial stop (26); and/or - a bearing (110) for the rotor shaft (12) after, during or before inserting the balanced separator rotor (10) into the separator housing (102) from the side of the support body (22) facing away from the biasing spring (20). the rotor shaft (12) is pushed on so that the support body (22) is moved axially by the bearing (110) in the direction of the one or more separating elements (16, 16`) and/or against the biasing spring (20) into an operating position. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch den Schritt: - Aufsetzen eines Deckels (116) oder Zwischendeckels (106) des Abscheidergehäuses (102) auf einen Gehäusebasiskörper (104) des Abscheidergehäuses (102), wobei der Deckel (116) oder Zwischendeckel (106) vorzugsweise das Lager (110) für die Rotorwelle (12) des Abscheiderotors (10) trägt und das Lager (110) durch Aufsetzen des Deckels (116) oder Zwischendeckels (106) auf den Gehäusebasiskörper (104) auf die Rotorwelle (12) aufgeschoben wird.Procedure according to Claim 12 or 13 , characterized by the step: - placing a cover (116) or intermediate cover (106) of the separator housing (102) on a housing base body (104) of the separator housing (102), the cover (116) or intermediate cover (106) preferably the bearing ( 110) for the rotor shaft (12) of the separator rotor (10) and the bearing (110) is pushed onto the rotor shaft (12) by placing the cover (116) or intermediate cover (106) on the housing base body (104). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheiderotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder der Zentrifugalabscheider (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ausgebildet ist.Procedure according to one of the Claims 12 until 14 , characterized in that the separator rotor (10) according to one of the Claims 1 until 7 and/or the centrifugal separator (100) according to one of the Claims 8 until 11 is trained.
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