DE202004017820U1 - Free flow centrifuge for cleaning of internal combustion engine lubricating oil has inlet flow splitter and rotor with return nozzle for one flow and contaminant collector for second flow - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Freistrahlzentrifuge für die Reinigung des Schmieröls einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, das mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen ist, mit einem im Gehäuse drehbar angeordneten Rotor und mit Kanälen zur Zuführung des zu reinigenden, unter Druck stehenden Schmieröls und zur Abführung des gereinigten, drucklosen Schmieröls, wobei der Rotor aus Kunststoff sowie einteilig oder mit fest miteinander verbundenen Teilen ausgeführt ist, wobei der Rotor mindestens eine Rückstoßdüse und einen Schmutzsammelbereich aufweist und wobei der Rotor zur Entsorgung bei geöffnetem Deckel komplett aus dem Gehäuse entnommen werden kann.The The present invention relates to a free-jet centrifuge for cleaning of the lubricating oil an internal combustion engine, with a housing that comes with a removable Cover is closed, with a rotatably mounted in the housing rotor and with channels to the feeder the to be cleaned, pressurized lubricating oil and the removal the purified, non-pressurized lubricating oil, wherein the rotor made of plastic and is made in one piece or with fixed parts, wherein the rotor has at least one recoil nozzle and a dirt collection area and wherein the rotor for disposal when open Lid completely out of the case can be removed.
Eine Zentrifuge der vorstehend angegebenen Art ist in der älteren, nicht vorveröffentlichten Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 20 2004 008 785.5 der Anmelderin beschrieben.A Centrifuge of the type indicated above is in the older, not pre-published Utility Model Application No. 20 2004 008 785.5 by the Applicant.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Freistrahlzentrifuge hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu verbessern, insbesondere mit dem Ziel eines hohen Wirkungsgrades, einer hohen betrieblichen Zuverlässigkeit, einer kompakten Bauweise, einer kostengünstigen Ferti gung, einer einfachen Montage bei der Herstellung und/oder einer einfachen Handhabung bei der Wartung.For the present Invention sets itself the task of free-jet centrifuge terms improve their properties, especially with the aim of a high efficiency, high operational reliability, a compact design, a low-cost pro duction, a simple installation in the manufacture and / or easy handling in the Maintenance.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Zentrifuge der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
- – daß die Zentrifuge Mittel zur Aufteilung des zugeführten Schmierölstroms in einen ersten und einen zweiten Teilstrom aufweist,
- – daß der Rotor einen die Rückstoßdüse(n) umfassenden Antriebsteil, der von dem ersten Schmierölteilstrom durchströmbar ist, und einen den Schmutzsammelbereich umfassenden Schmutzfangteil, der von dem zweiten Schmierölteilstrom durchströmbar ist, aufweist und
- – daß in der Zentrifuge in einem innerhalb einer Bauhöhe des Rotors liegenden Bereich ein die Ölzufuhr zum Rotor erst bei Überschreiten eines vorgebbaren Mindestöldrucks freigebendes Mindestdruckventil angeordnet ist.
- - That the centrifuge comprises means for dividing the supplied lubricating oil flow in a first and a second partial flow,
- - That the rotor comprises a the recoil nozzle (s) comprehensive drive part, which can be flowed through by the first lubricating oil partial stream, and a dirt collecting portion comprising the dirt collecting part, which is flowed through by the second lubricating oil partial stream, and
- - That in the centrifuge in a lying within a height of the rotor region, the oil supply to the rotor is arranged only at a predetermined minimum oil pressure releasing minimum pressure valve.
Mit der erfindungsgemäßen Aufteilung des Schmierölstroms in die beiden vorstehend angegebenen Teilströme wird die Möglichkeit geschaffen, das Druckniveau einerseits im Antriebsteil und andererseits im Schmutzfangteil getrennt voneinander einzustellen. Insbesondere besteht so die vorteilhafte Möglichkeit, im Schmutzfangteil einen geringeren Druck des Schmieröls einzustellen, wodurch die mit dem Schmieröldruck verbundenen hohen Kräfte, die von innen her auf den Rotor wirken, wesentlich vermindert werden können. Es steht nun nur noch der im Vergleich zum Schmutzfangteil wesentlich kleiner ausführbare Antriebsteil unter dem vollen Schmieröldruck, was konstruktiv eine wesentliche Vereinfachung darstellt. Gleichzeitig wird so ein wirksamer Antrieb des Rotors erreicht. Damit kann der Rotor leichter und mit geringerem Materialaufwand hergestellt werden, was Kosteneinsparungen bei der Her stellung und höhere Drehzahlen im Betrieb des Rotors ergibt. Das Mindestdruckventil stellt sicher, daß primär die Schmierstellen der zugehörigen Brennkraftmaschine mit Schmieröl versorgt werden und daß die Zentrifuge nur bei ausreichend hohem Schmieröldruck in Betrieb geht. Durch die Unterbringung des Mindestdruckventils in einem innerhalb einer Bauhöhe des Rotors liegenden Bereich wird eine besonders kompakte Konstruktion erzielt, denn es wird kein die Zentrifuge in ihren äußeren Abmessungen vergrößernder zusätzlicher Bauraum für das Mindestdruckventil benötigt.With the division of the invention of the lubricating oil flow in the two partial streams specified above is the possibility created, the pressure level on the one hand in the drive part and on the other set separately in the dust catcher. Especially so there is the advantageous possibility to set a lower pressure of the lubricating oil in the dirt trap part, causing the with the lubricating oil pressure associated high forces, which act on the rotor from the inside, are significantly reduced can. It is now only the compared to the dirt trap part essential small executable Drive part under the full oil pressure, which constructively a represents significant simplification. At the same time, this is an effective drive reached the rotor. This makes the rotor lighter and with less Cost of materials are produced, resulting in cost savings in the Production and higher Rotational speeds during operation of the rotor results. The minimum pressure valve Ensures that primarily the lubrication points the associated Internal combustion engine with lubricating oil be supplied and that the Centrifuge goes into operation only when the lubricating oil pressure is high enough. By the placement of the minimum pressure valve in one within a height the rotor lying area becomes a particularly compact construction achieved, because there will be no centrifuge in their outer dimensions magnifying additional Space for the minimum pressure valve required.
Bevorzugt ist dabei das Mindestdruckventil mit einem einstückigen Ventilkörper ausgebildet. Durch diese Ausführung wird insbesondere eine kostengünstige Herstellbarkeit des Ventilkörpers erzielt.Prefers is the minimum pressure valve formed with a one-piece valve body. By this execution In particular, it will be a cost effective one Manufacturability of the valve body achieved.
Alternativ dazu kann das Mindestdruckventil mit einem mehrteiligen Ventilkörper ausgebildet sein, der aus miteinander verbundenen Einzelteilen, insbesondere einem Dichtkopf, einem Schaft und einem Führungsendstück, zusammengesetzt ist. Durch die Mehrteiligkeit des Ventilkörpers können für die einzelnen Teile jeweils optimal geeignete Materialien eingesetzt werden, wodurch eine optimierte Funktion des Mindestdruckventils auf einfachem Wege erreicht werden kann.alternative For this purpose, the minimum pressure valve may be formed with a multipart valve body be made of interconnected items, in particular a sealing head, a shank and a guide end piece, is composed. By the multipartity of the valve body can for the each piece used optimally suitable materials which gives an optimized function of the minimum pressure valve can be achieved in a simple way.
In weiterer Ausgestaltung der Freistrahlzentrifuge wird vorgeschlagen, daß der Rotor ein einstückiges Oberteil, ein einstückiges Unterteil und mindestens eine dazwischen angeordnete Zwischenwand aufweist, die miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt, sind, und daß das Oberteil und die Zwischenwand den Schmutzsammelbereich einschließen und das Unterteil und die Zwischenwand den Antriebsteil bilden. Vorteilhaft ist für die ölseitige Auf teilung des Rotors in den Schmutzsammelteil einerseits und den Antriebsteil andererseits nur die Zwischenwand erforderlich, was eine einfache Herstellung des Rotors erlaubt. Für die Verbindung von Oberteil und Unterteil und Zwischenwand genügt im Idealfall ein einziger Schweißbereich, was ein weiterer Beitrag zu einer einfachen und dadurch kostengünstigen Herstellung des Rotors ist.In Further embodiment of the free-jet centrifuge is proposed that the Rotor one-piece Shell, a one-piece Lower part and at least one intermediate wall arranged therebetween which are interconnected, preferably welded, and that Upper part and the intermediate wall enclose the dirt collecting area and the lower part and the intermediate wall form the drive part. Advantageous is for the oil-side division of the rotor in the dirt collecting part on the one hand and the driving part On the other hand, only the intermediate wall required, which is a simple Production of the rotor allowed. For the connection of shell and lower part and intermediate wall is sufficient in the ideal case, a single Welding area, which further contributes to a simple and therefore cost effective Production of the rotor is.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, daß das Oberteil eine radial innere und eine radial äußere Ringwand und eine oberseitige Deckwand umfaßt, daß die radial innere Ringwand mit ihrem inneren Hohlraum einen Kanalabschnitt für den dem Schmutzfangteil zuzuleitenden Schmierölteilstrom bildet und daß die radial innere Wand in ihrem oberen Bereich mindestens eine Übertrittsöffnung aus dem Kanal in den Schmutzsammelbereich aufweist. Durch die Verwendung einer radial inneren und radial äußeren Ringwand für das Oberteil erhält dieses eine hohe Grundstabilität. Gleichzeitig wird das hohle Innere der radial inneren Ringwand als Kanal für die Zuführung des zu reinigenden Schmierölteilstroms zum Schmutzfangteil genutzt. Durch die Lage der Übertrittsöffnung im oberen Bereich der radial inneren Wand wird der zu reinigende Ölteilstrom möglichst weit oben in den Schmutzfangbereich eingeführt und legt so einen langen Weg durch den Schmutzfangbereich zurück, bis er diesen unten verläßt, was für die Schmutzpartikelausscheidung aus dem Öl günstig ist.According to a further embodiment, it is preferably provided that the upper part comprises a radially inner and a radially outer annular wall and an upper-side cover wall, that the radially inner annular wall with its inner cavity a Kanalab section for the part of the waste oil to be supplied to the lubricating oil flows and that the radially inner wall has at least one transition opening from the channel in the dirt collecting area in its upper region. By using a radially inner and radially outer ring wall for the upper part of this receives a high basic stability. At the same time, the hollow interior of the radially inner annular wall is used as a channel for the supply of the lubricating oil partial stream to be cleaned to the waste collecting part. Due to the position of the transfer opening in the upper region of the radially inner wall of the oil partial stream to be cleaned as far as possible is introduced into the dirt trap area and thus lays a long way back through the dirt trap area until it leaves this below, which is favorable for the Schmutzpartikelausscheidung from the oil ,
In weiterer Ausgestaltung ist, wieder im Sinne einer möglichst kompakten Bauweise, bevorzugt vorgesehen, daß das Unterteil einen zentralen Ölzuführkanal für den gesamten der Zentrifuge zugeleiteten Schmierölstrom aufweist, daß von dem zentralen Ölzuführkanal in Strömungsrichtung des Schmieröls hinter dem Mindestdruckventil eine erste Durchbrechung mit definiertem Querschnitt in den Hohlraum führt und daß eine zweite Durchbrechung mit definiertem Querschnitt in wenigstens eine zwischen der Zwischenwand und dem Unterteil ausgebildete Düsenkammer führt. In dieser Ausführung sind alle Mittel für die Aufteilung des zugeführten Schmierölstroms in die zum Schmutzfangteil einerseits und zum Antriebsteil andererseits fließenden Teilströme innerhalb des Rotors angeordnet. Außerhalb des Rotors werden keine weiteren Mittel für die Aufteilung des Ölstroms benötigt. Durch Festlegung geeigneter Querschnitte der beiden Durchbrechungen ist eine gewünschte mengenmäßige Aufteilung der Teilströme für den Schmutzfangteil und für den Antriebsteil auf einfache Art und Weise möglich.In Another embodiment is again in the sense of a possible compact design, preferably provided that the lower part of a central Ölzuführkanal for the Entirected to the centrifuge lubricating oil flow that of the central oil supply channel in the flow direction behind the lubricating oil the minimum pressure valve a first opening with defined Cross-section leads into the cavity and that one second aperture of defined cross-section in at least one between the intermediate wall and the lower part formed nozzle chamber leads. In this version are all means for the division of the supplied Oil flow in the dirt trap part on the one hand and the drive part on the other flowing Partial flows within arranged of the rotor. Outside The rotor will not be another means of dividing the oil flow needed. By determining suitable cross sections of the two openings is a desired one quantitative distribution the partial flows for the Dirt catcher and for the drive part in a simple manner possible.
Um aufwendig herzustellende äußere Kanäle am Rotor zu vermeiden, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, daß das Unterteil oberseitig eine niedrige, deckungsgleich mit der radial inneren Ringwand des Oberteils verlaufende Ringwand aufweist und daß die zweite Durchbrechung radial durch die Ringwand des Unterteils verläuft. Der für den Antriebsteil bestimmte Ölteilstrom kann so von dem zentral liegenden Einlaß auf kürzesten Weg durch die zweite Durchbrechung dem Antriebsteil zugeführt werden. Bei Bedarf können auch mehrere Durchbrechungen über den Umfang der niedrigen Ringwand verteilt angeordnet sein.Around consuming to produce outer channels on the rotor To avoid is further preferably provided that the lower part on the upper side a low, congruent with the radially inner Ring wall of the upper part extending annular wall and that the second Through opening extends radially through the annular wall of the lower part. Of the for the Drive part certain oil partial flow so can from the central inlet on the shortest path through the second opening supplied to the drive part become. If necessary you can also several openings over be arranged distributed around the circumference of the low annular wall.
Um das gereinigte Schmieröl aus dem Schmutzfangteil möglichst einfach und mit möglichst geringem Strömungswiderstand aus dem Rotor abführen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, daß die Zwischenwand mit wenigstens einem einstückigen oder fest verbundenen rohrstutzenartigen Ölauslaßkanal ausgeführt ist, der aus einem radial inneren Teil des Schmutzsammelbereichs durch die/eine Düsenkammer hindurch zur Unterseite des Rotors führt und dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt der ersten Durchbrechung und der Übertrittsöffnung(en). Durch die einstückige oder fest verbundene Ausführung der Zwischenwand mit dem Ölauslaßkanal bleibt die Konstruktion des Rotors einfach und es genügen vorteilhaft wenige Einzelteile zur Bildung des kompletten Rotors. Durch den im Verhältnis zum Querschnitt der ersten Durchbrechung größeren Querschnitt des Ölauslaßkanals kann sich im Schmutzfangteil des Rotors kein Öldruck aufbauen, so daß der gewünschte geringe Druck im Schmutzfangteil des Rotors gewährleistet bleibt. Lediglich im Antriebsteil, der im Verhältnis zum Schmutzfangteil ein wesentlich kleineres Volumen aufweist, herrscht der volle Schmieröldruck, der aber aufgrund des geringen Volumens des Antriebsteils problemlos von den Teilen des Rotors, die den Antriebsteil bilden, aufgenommen werden kann. Bei dem Antriebsteil bilden die Rückstoßdüsen den Bereich des kleinsten Querschnitts im Strömungsverlauf des den Antriebsteil durchströmenden Schmierölteilstroms, wodurch eine hohe Antriebsleistung für den Rotor sichergestellt ist.Around the purified lubricating oil as far as possible from the dirt trap section easy and with the lowest possible flow resistance remove it from the rotor to be able to is preferably provided that the intermediate wall with at least one piece or tightly connected pipe socket-like oil outlet channel is executed, from a radially inner part of the dirt collecting area the / a nozzle chamber through leads to the bottom of the rotor and whose cross-section is larger as the cross section of the first opening and the crossing opening (s). By the one-piece or permanently connected the partition remains with the oil outlet the construction of the rotor easy and advantageously satisfy a few items to form the complete rotor. By relative to the cross section the first opening larger cross-section of the oil outlet channel can build up no oil pressure in the dirt trap part of the rotor, so that the desired low Pressure in the dirt catcher part of the rotor remains ensured. Only in the drive part, in proportion has a much smaller volume to the dirt trap part, prevails full lubricating oil pressure, but due to the small volume of the drive part easily from the parts of the rotor forming the driving part can be. In the drive part, the recoil nozzles form the region of the smallest cross section in the flow course of the drive part flowing through Oil partial flow, whereby a high drive power for the rotor ensured is.
Im Sinne eines möglichst einfachen Aufbaus des Rotors ist weiter bevorzugt vorgesehen, daß die Zwischenwand einteilig ausgeführt ist und sich in einer Ebene zwischen Oberteil und Unterteil erstreckt. Damit umfaßt der Rotor an sich hier nur drei miteinander zu verbindende Teile, wobei hier vorteilhaft das Verbinden der Teile miteinander in einer einzigen in Radialrichtung verlaufenden Ebene erfolgen kann.in the Sense of a possible simple structure of the rotor is further preferred that the intermediate wall executed in one piece is and extends in a plane between the upper part and lower part. In order to comprises the rotor per se here only three parts to be connected to each other, here advantageously connecting the parts together in one single plane running in the radial direction can take place.
Alternativ wird vorgeschlagen, daß die Zwischenwand zweiteilig ausgeführt ist und daß sich ein radial äußerer Teil der Zwischenwand in einer ersten Ebene und ein radial innerer Teil der Zwischenwand in einer zweiten, gegen die erste versetzten Ebene zwischen Oberteil und Unterteil erstreckt. Bei dieser Ausführung besitzt der Rotor zwar ein Einzelteil mehr, jedoch ist hiermit eine größere Freiheit hinsichtlich der Gestaltung insbesondere des Antriebteils erreicht.alternative It is suggested that the Two-part intermediate wall is and that itself a radially outer part the intermediate wall in a first plane and a radially inner part the intermediate wall in a second, against the first offset plane between Upper part and lower part extends. In this version owns Although the rotor is an item more, but this is a greater freedom achieved with regard to the design in particular of the drive part.
Eine weitere Maßnahme im Hinblick auf eine möglichst einfache Gestaltung des Rotors besteht darin, daß unten und oben am Rotor jeweils ein zentrischer Wellenstummel zur drehbaren Lagerung des Rotors angebracht oder einstückig angeformt ist. Die Wellenstummel können in vorteilhafter Weise einstückig mit dem Oberteil bzw. dem Unterteil des Rotors hergestellt werden, so daß auch hierfür keine besonderen Fertigungs- und Montageschritte nötig werden.A further consequences with regard to a possible simple design of the rotor is that bottom and top of the rotor respectively a centric stub shaft for rotatably supporting the rotor attached or in one piece is formed. The stub shafts can be in an advantageous manner one piece be manufactured with the upper part or the lower part of the rotor, so that too therefor no special manufacturing and assembly steps are necessary.
Hinsichtlich des in der Zentrifuge vorgesehenen Mindestdruckventils wird bevorzugt vorgeschlagen, daß es in den entnehmbaren Rotor integriert ist. In dieser Ausführung wird bei jeder Erneuerung des Rotors auch das Mindestdruckventil erneuert, wodurch Fehlfunktionen infolge eines Verschleißes des Mindestdruckventils sicher vermieden werden.With regard to the provided in the centrifuge minimum pressure valve is vorla recommended that it is integrated in the removable rotor. In this embodiment, each time the rotor is renewed, the minimum pressure valve is also renewed, thereby reliably avoiding malfunctions due to wear of the minimum pressure valve.
In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, daß der untere Wellenstummel hohl ist und einen Abschnitt des Ölzuführkanals bildet und daß in diesem Abschnitt ein mit dem Ventilkörper zusammenwirkender Ventilsitz des Mindestdruckventils angeordnet oder angeformt ist. Diese Ausführung stellt eine technisch einfache, kostengünstige und zugleich platzsparende Lösung dar.In a specific development is provided that the lower stub shaft is hollow and forms a portion of the Ölzuführkanals and that in this Section one with the valve body cooperating valve seat of the minimum pressure valve arranged or is molded. This execution represents a technically simple, cost-effective and at the same time space-saving solution represents.
Weiter ist vorgesehen, daß die einteilige Zwischenwand in ihrem Zentrum oder die zweiteilige Zwischenwand in ihrem radial inneren Teil eine in Axialrichtung des Rotors verlaufende Führung für den Ventilkörper und für eine den Ventilkörper in Schließrichtung vorbelastende Feder aufweist. Neben ihrer Trennfunktion erhält hier die Zwischenwand eine weitere Funktion als Führung, ohne daß ein zusätzliches Bauteil erforderlich wird.Further is provided that the one-piece partition in its center or the two-part partition in its radially inner part extending in the axial direction of the rotor guide for the valve body and for one the valve body in the closing direction having biasing spring. In addition to its separation function receives here the partition another function as a guide without an additional component is required.
Eine andere Ausführung der Zentrifuge sieht anstelle der Wellenstummel vor, daß der Rotor in seinem Zentrum einen axial durchgehenden, oben und unten oder nur unten offenen Hohlraum aufweist, daß durch den Hohlraum zur drehbaren Lagerung des Rotors eine gehäusefeste Achse verläuft und daß zwischen der Achse und dem Rotor Lager angeordnet sind. Auch bei dieser Ausführung bleibt der Rotor in seiner Konstruktion sehr einfach und ist deshalb kostengünstig herstellbar. Auch hier ist der Rotor komplett entsorgbar. Dabei können die Lager für die Lagerung des Rotors beim Austausch des Rotors auf der fest im Gehäuse der Zentrifuge angeordneten Achse verbleiben und für den neuen Rotor weiter verwendet werden. Es wird also hier bei der Wartung der Zentrifuge nur der aus Kunststoff bestehende Rotor zusammen mit dem darin abgesetzten Schmutzpartikelkuchen entsorgt. Die Lager können alternativ zusammen mit dem Rotor entnommen und ersetzt werden. Die Achse mit den Lagern oder die Achse allein verbleibt als Lebensdauerbauteil in der Zentrifuge.A other design the centrifuge provides, instead of the stub shaft, that the rotor in its center an axially continuous, top and bottom or having only open-bottom cavity that through the cavity to the rotatable Storage of the rotor a housing fixed Axis runs and that between the axle and the rotor bearings are arranged. Even with this design remains the rotor in its construction is very simple and therefore inexpensive to produce. Again, the rotor is completely disposable. The can Warehouse for the bearing of the rotor when replacing the rotor on the fixed in the casing the centrifuge arranged axis remain and for the new Rotor continue to be used. So it's here at the maintenance the centrifuge only the rotor made of plastic together disposed of with the dirt particle cake deposited therein. Camps can alternatively be removed and replaced together with the rotor. The axle with the bearings or the axle alone remains as a service life component in the centrifuge.
Sofern die Zentrifuge mit einer gehäusefesten Achse ausgeführt ist, ist bevorzugt das Mindestdruckventil in die gehäusefeste Achse integriert. Auch in dieser Ausführung ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise, wobei das Mindestdruckventil hier vorzugsweise als dauerhaft in der Zentrifuge verbleibendes Lebensdauerbauteil ausgelegt ist.Provided the centrifuge with a housing-fixed Axis executed is preferred, the minimum pressure valve in the housing fixed Integrated axis. Also in this design results in a very compact design, the minimum pressure valve here preferably as a lifetime component remaining permanently in the centrifuge is designed.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Achse in einem unteren Teil ihres zentralen Hohlraums eine in Axialrichtung der Achse verlaufende Führung für den Ventilkörper und für eine den Ventilkörper in Schließrichtung vorbelastende Feder aufweist. In einfachsten Fall kann die Führung durch eine Axialbohrung gebildet sein, was eine vorteilhaft einfache und platzsparende und zugleich funktionsgerechte Lösung ist.In Another embodiment provides that the axis in a lower Part of its central cavity extending in the axial direction of the axis guide for the valve body and for a the valve body in the closing direction having biasing spring. In the simplest case, the leadership can be through a Axial bore be formed, resulting in an advantageously simple and space-saving and at the same time functional solution is.
Zur Vervollständigung des Mindestdruckventils wird weiter vorgeschlagen, daß in den unteren Teil des zentralen Hohlraums der Achse unter dem Ventilkörper eine hohlzylindrische Hülse eingesetzt ist, deren obere Stirnseite einen mit dem Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilsitz bildet. Die Hülse sorgt zugleich in ihrem eingebauten Zustand für eine verliersichere Lage des Ventilkörpers. Zwecks eines festen Sitzes kann die Hülse z.B. eingepreßt sein.to completion the minimum pressure valve is further proposed that in the lower part of the central cavity of the axle under the valve body a hollow cylindrical sleeve is inserted, whose upper end face cooperating with the valve body Valve seat forms. The sleeve at the same time ensures a captive position in its installed state of the valve body. For a tight fit, the sleeve may e.g. be pressed.
Wie weiter oben schon erwähnt, können die Lager bei jedem Rotorwechsel mit ausgewechselt werden. Bevorzugt ist aber aus Wirtschaftlichkeitsgründen vorgesehen, daß bei dem Entnehmen des Rotors aus dem Gehäuse eines der Lager oder beide Lager auf der Achse verbleibt/verbleiben. Da die Lager ständig im Schmieröl laufen, können sie problemlos eine sehr lange Lebensdauer erreichen.As already mentioned above, can the bearings are to be replaced with each rotor change. Prefers but is provided for reasons of economy that in the Remove the rotor from the housing one of the bearings or both bearings remain on the axle. Because the camps constantly in the lubricating oil be able to walk They easily reach a very long life.
Für die Zentrifuge mit gehäusefester Achse ist weiter vorgesehen, daß ein Abschnitt des Ölzuführkanals durch die gehäusefeste Achse verläuft, daß aus dem Abschnitt in Strömungsrichtung des Schmieröls hinter dem Mindestdruckventil durch mindestens eine in der Achse vorgesehene erste Übertrittsöffnung der erste Schmierölteilstrom durch den Hohlraum in den Schmutzsammelbereich führbar ist und daß durch mindestens eine in der Achse und/oder im unteren Lager vorgesehene zweite Übertrittsöffnung der zweite Schmierölteilstrom in den Antriebsteil führbar ist. In dieser Ausgestaltung sind die Mittel zur Aufteilung des der Zentrifuge zugeführten Schmierölstroms in die beiden Teilströme für den Schmutzfangteil und den Antriebsteil in die gehäuseseitig vorgesehene Achse integriert. Der Rotor muß damit diese Mittel nicht aufweisen und kann von entsprechend einfacher Ausführung sein. Die erste Übertrittsöffnung kann dabei als Drosselstelle mit einem definierten Srömungsquerschnitt gestaltet sein, um die Größe des ersten, durch den Schmutzsammelbereich fließenden Schmierölteilstroms festzulegen. Alternativ kann eine entsprechende Drosselstelle auch an einer anderen geeigneten Stelle im Verlauf des ersten Schmierölteilstroms vorgesehen sein.For the centrifuge with housing-resistant Axis is further provided that a Section of the oil feed channel through the housing Axis runs that from the Section in the flow direction of the lubricating oil behind the minimum pressure valve through at least one in the axle provided first crossing opening of the first partial lubrication oil flow is feasible through the cavity in the dirt collecting area and that through at least one provided in the axle and / or in the lower bearing second crossing opening of the second lubricating oil part stream can be guided in the drive part is. In this embodiment, the means for dividing the supplied to the centrifuge Oil flow into the two partial streams for the Dirt collecting part and the drive part in the housing side provided axis integrated. The rotor must use it These agents do not have and can be correspondingly easier execution be. The first crossing opening can designed as a throttle point with a defined flow cross section be the size of the first, through the dirt collecting area flowing lubricating oil part stream set. Alternatively, a corresponding throttle point also at another suitable location in the course of the first partial flow of lubricating oil be provided.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß ein unteres Lager des Rotors durch ein Gleitlager mit einer auf die Achse aufgesetzten Lagerbuchse gebildet ist und daß der Rotor mit einem zentralen unteren, hülsenartig geformten Bereich seines Hohlraums im Schiebesitz abgedichtet auf die Lagerbuchse aufgesetzt ist. Die Achse und die Lagerbuchse drehen sich im Betrieb der Zentrifuge relativ zueinander, wobei durch günstige Materialauswahl eine gute Gleitpaarung erreicht werden kann. Zugleich bleibt die Möglichkeit bestehen, den Rotor vom unteren Lager zu trennen, sodaß die Lagerbuchse mit einem frischen Rotor weiterverwendet werden kann.According to a further development, it is provided that a lower bearing of the rotor is formed by a sliding bearing with a mounted on the axle bearing bush and that the rotor is sealed with a central lower, sleeve-shaped portion of its cavity in the sliding seat mounted on the bearing bush. The axis and the bushing rotate in the operation of the centrifuge relative to each other, which can be achieved by favorable material selection a good sliding pair. At the same time remains be able to separate the rotor from the lower bearing, so that the bearing bush can be reused with a fresh rotor.
Um den Rotor, insbesondere dessen den größten Teil des Rotors einnehmenden Schmutzfangteil, mit einer möglichst geringen Materialstärke fertigen zu können, ohne die Gefahr von Schäden hervorzurufen, ist in weiterer Ausgestaltung bevorzugt vorgesehen, daß im Schmutzfangteil in Radialrichtung weisende, in Umfangsrichtung des Rotors gleichmäßig voneinander beabstandete Leit- und Trennwände vorgesehen sind, die einstückig mit dem Oberteil sind.Around the rotor, in particular taking up most of the rotor Dust collecting part, with one possible manufacture low material thickness to be able to without causing the danger of damage, is preferably provided in a further embodiment that in the dirt trap part pointing in the radial direction, uniformly in the circumferential direction of the rotor spaced guide and partition walls are provided in one piece with the shell are.
Die Leit- und Trennwände sorgen für eine Aussteifung des Schmutzfangteils, insbesondere von dessen radial äußerer Umfangswand, die bei Rotation des Rotors durch die dabei entstehenden Fliehkräfte beaufschlagt wird. Durch die einstückige Ausführung der Leit- und Trennwände mit dem übrigen Rotor wird eine einfache Herstellbarkeit gewährleistet und es sind keine zusätzlichen Montageschritte für die Leit- und Trennwände erforderlich. Schließlich sorgen die Leit- und Trennwände dafür, daß beim Beschleunigen des Rotors das darin befindliche Schmieröl ohne Schlupf zügig mit beschleunigt wird, so daß die zur Abscheidung von Schmutzpartikeln dienende Fliehkraft sehr schnell wirksam wird.The Guiding and partition walls take care of a stiffening of the waste collecting part, in particular of its radially outer peripheral wall, which acted upon rotation of the rotor by the resulting centrifugal forces becomes. By the one-piece execution the control and partition walls with the rest of the rotor easy manufacturability is guaranteed and they are not additional Assembly steps for the control and partition walls required. Finally, worry the control and partition walls for this, that at Accelerating the rotor, the lubricating oil contained therein without slippage swift with is accelerated, so that the Centrifugal force used to remove dirt particles very quickly takes effect.
Zum Schutz der Zentrifuge, insbesondere des Rotors, gegen Schäden durch einen zu hohen Schmieröldruck schlägt die Erfindung vor, daß in einem einen Teil des Mindestdruckventils bildenden Ventilkörper ein Öldurchlaß ausgebildet ist und daß mit dem Öldurchlaß ein in Schließrichtung vorbelasteter zweiter Ventilkörper eines Überdruckabsteuerventils zusammenwirkt. In dieser Ausführung besitzt die Freistrahlzentrifuge eine Ventileinheit, die in sehr kompakter Bauweise die Funktionen eines Mindestdruckventils und eines Überdruckabsteuerventils in sich vereint. Dabei werden vorteilhaft nur zwei bewegliche Ventilkörper benötigt, was zu der kompakten Bauweise und zu einer einfachen Montage beiträgt sowie eine zuverlässige Funktion ergibt. Die Bauweise ist dabei vorteilhaft so kompakt, daß die gesamte Ventilanordnung nicht mehr Einbauraum benötigt als ein reines Mindestdruckventil. Das Mindestdruckventil der Ventileinheit sorgt dabei dafür, daß ein Ölfluß durch die Zentrifuge erst dann erfolgt, wenn am Einlaß der Zentrifuge ein gewisser Mindestöldruck ansteht. Liegt der Öldruck unterhalb dieses Mindestdrucks, dann ist das Mindestdruckventil geschlossen und es findet keine Ölströmung durch die Zentrifuge statt. Das Überdruckabsteuerventil sorgt dafür, daß bei einem zu hohen Druck des der Zentrifuge zuströmenden Öls zumindest ein Teilstrom des Öls auf einem kurzen Strömungsweg durch einen Entlastungskanal, der an dem Antriebsteil und an dem Schmutzfangteil des Rotors vorbeiführt, abgeleitet wird, wodurch eine rasche Druckentlastung erzielt wird. Solange der Druck, bei dem sich das Überdruckabsteuerventil öffnet, nicht erreicht wird, bleibt das Überdruckabsteuerventil geschlossen. Bevorzugt ist die Ventileinheit so gestaltet, daß der axial verschiebliche Ventilkörper des Mindestdruckventils in seinem geöffneten Zustand dafür sorgt, daß in diesem Zustand gleichzeitig der Entlastungskanal verschlossen wird.To the Protection of the centrifuge, in particular of the rotor, against damage by too high a lubricating oil pressure beats the invention that in formed a part of the minimum pressure valve forming valve body an oil passage is and that with the oil passage in closing direction preloaded second valve body a Überdruckabsteuerventils interacts. In this version the free-jet centrifuge has a valve unit that is very compact Design the functions of a minimum pressure valve and a pressure relief valve united in itself. Advantageously, only two movable valve bodies are needed, which contributes to the compact design and easy assembly as well a reliable one Function results. The construction is advantageously so compact, that the whole Valve arrangement requires no more installation space than a pure minimum pressure valve. The minimum pressure valve of the valve unit ensures that an oil flow through the centrifuge does not take place until at the inlet of the centrifuge a certain Minimum oil pressure pending. Is the oil pressure below this minimum pressure, then the minimum pressure valve closed and there is no oil flow through the centrifuge takes place. The overpressure shutoff valve makes sure that at a too high pressure of the centrifuge incoming oil at least a partial flow of the oil on a short flow path by a discharge channel, on the drive part and on the Dirt catching part of the rotor passes, is derived, causing a rapid pressure relief is achieved. As long as the pressure, at which does not open the Überdruckabsteuerventil is reached, the Überdruckabsteuerventil remains closed. Preferably, the valve unit is designed so that the axially displaceable valve body the minimum pressure valve in its opened state ensures that in This condition is closed at the same time the discharge channel.
In weiterer Ausgestaltung dieser Freistrahlzentrifuge ist vorgesehen, daß die Vorbelastung des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers in deren Schließrichtung durch eine einzige Feder erzeugt ist. Diese Ausführung ergibt eine besonders einfache und platzsparende Bauweise.In further embodiment of this free-jet centrifuge is provided that the Preload of the first valve body and the second valve body in their closing direction is generated by a single spring. This design results in a particularly simple and space-saving design.
Alternativ kann die Vorbelastung des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers in deren Schließrichtung durch je eine eigene Feder erzeugt sein. In dieser Ausführung besteht eine größere Variabilität hinsichtlich der Kräfte, die als Vorbelastung auf die beiden Ventilkörper einwirken sollen.alternative can the preload of the first valve body and the second valve body in their closing direction be generated by a separate spring. In this version exists a greater variability in terms the forces, which should act as a preload on the two valve body.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:in the Following are embodiments of Invention explained. The figures of the drawing show:
Im
unteren Teil der Zentrifuge
Im
oberen Teil der Zentrifuge
Der
Rotor
Bei
von dem Gehäuse
Bei
dem in
Das
Oberteil
Im
Inneren des Schmutzfangteils
Das
durch den Einlaß
Um
den Ölstrom,
der aus dem Ölauslaß
Der
aus den Düsen
Im
unteren Teil des Rotors
Die
Zuführung
des Schmieröls
zum Rotor
In
seinem oberen Bereich
Über eine
in Radialrichtung verlaufende zweite Durchbrechung
Über die
Durchbrechungen
Im
Bereich des Öleinlasses
Die
Weiter
ist die Zwischenwand
Wie
aus der
Unterschiedlich
ist bei der Zentrifuge
Während bei
dem Beispiel gemäß
Ein
erster Zwischenwandteil
In
den Hohlraum
Das
Oberteil
Der
Ventilkörper
In
ihren übrigen
in
Das
Gehäuse
Mittels
eines unteren Gleitlagers
Außerdem liegt
in diesem hohlen Abschnitt
Bei
der Ausführung
gemäß
Der
Dichtkopf
Bei
geöffnetem
Mindestdruckventil
Ein
zweiter, kleinerer Schmierölteilstrom fließt bei offenem
Mindestdruckventil
Die
mengenmäßige Aufteilung
des durch den Einlaß
Bei
einer Wartung der Zentrifuge
In
seinem montierten Zustand sitzt der Rotor
Hinsichtlich
der weiteren in
Radial
außen
von der Achse
Der
Schmierölteilstrom
für den
Antrieb des Rotors
Dieser
Schmierölsteilstrom
fließt
nach dem Passieren des Öldurchlasses
Von
der Umfangswand
Unten
in
Der
Ventilkörper
In
Auch
die Kombination aus Mindestdruckventil
Hinsichtlich
der in den
- 11
- Zentrifuge insgesamtcentrifuge all in all
- 10, 10'10 10 '
-
Gehäuse, Gehäuseteil
unter
2 Housing, housing part under2 - 1111
-
Innengewinde
an
10 Internal thread on10 - 1212
-
Achs-/Lageraufnahme
zentral in
10' Axle / bearing receiver centrally in10 ' - 1313
- druckloser Ölablaufbereichnon-pressurized oil drainage area
- 1414
- Deckelcover
- 1616
-
Außengewinde
an
14 External thread on14 - 1717
-
Rippen
auf
10' Ribs up10 ' - 18, 1818 18
-
Öleinlaß, oberer
Teil von
18 Oil inlet, upper part of18 - 22
- Rotorrotor
- 2020
- Drehachseaxis of rotation
- 2222
-
Oberteil
von
2 Top of2 - 2323
-
Unterteil
von
2 Lower part of2 - 24, 24'24 24 '
- Zwischenwändepartitions
- 24.1, 24.224.1, 24.2
- erste, zweite Durchbrechungfirst, second opening
- 27, 27'27 27 '
-
Führung für
70 , Entlastungsbohrung in27 Leadership for70 , Relief hole in27 - 33
-
Antriebsteil
von
2 Drive part of2 - 3030
- zentraler Hohlraumcentrally cavity
- 30.130.1
-
Ringwand
an
23 Ring wall on23 - 34, 34'34 34 '
- Düsen, DüsenkammerNozzles, nozzle chamber
- 4, 4'4, 4 '
- Schmutzfangteil, SchmutzsammelbereichWaste collecting part, Dirt collection area
- 40, 40'40 40 '
- Umfangswand, SchweißnahtPeripheral wall, Weld
- 4141
- Deckwandtop wall
- 4343
- innere Wandinner wall
- 4444
- Einlaß obenInlet above
- 4747
- Ölauslaß untenOil outlet below
- 4848
- Leit- und Trennwändeconductivity and partitions
- 5; 5', 5''5; 5 ', 5' '
- Achse; Achsstummel unten, obenAxis; Stub axle below, above
- 5050
- Gewindeende untenthreaded end below
- 51, 51'51 51 '
- Gleitlager unten, Lagerhülsebearings below, bearing sleeve
- 51.151.1
-
Lagerbuchse
in
10' Bearing bush in10 ' - 5252
- Lager obencamp above
- 5353
-
zentraler
Kanal in
5 central channel in5 - 54.1, 54.254.1, 54.2
-
Durchbrechungen
in
5 Breakthroughs in5 - 5757
- Anschlagattack
- 77
- MindestdruckventilMinimum pressure valve
- 7'7 '
- ÜberdruckabsteuerventilÜberdruckabsteuerventil
- 70, 70'70 70 '
- erster, zweiter VentilkörperFirst, second valve body
- 7171
- Dichtkopfsealing head
- 7272
- Schaftshaft
- 7373
- FührungsendstückLeading end part
- 74, 74'74 74 '
-
Öldurchlaß außen an
70 , innen in70 Oil passage on the outside70 inside in70 - 75, 75'75, 75 '
-
Ventilsitz
für
70 ,70' Valve seat for70 .70 ' - 76,76'76.76 '
- 1., 2. Ventilfeder1., 2. Valve spring
- 7878
-
Hülse in
5 Sleeve in5 - 7979
- Entlastungskanalrelief channel
Claims (25)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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