DE202018106213U1 - Separator - Google Patents

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Abstract

Abscheidevorrichtung (1) mit einem Gehäuse (2) und einem Lagerelement (55) in dem Gehäuse sowie einem Halteelement (5) für das Lagerelement (55) in dem Gehäuse (2), das sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem Lagerelement (55) erstreckt und von einem Fluid in einer vorbestimmten Richtung durchströmbar ist, wobei das Halteelement (5) ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Außenteil (51) und ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Innenteil (53) aufweist, die über im Wesentlichen radial zwischen Innenteil (53) und Außenteil (51) verlaufende Stege (52) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Stege (52) derart ausgebildet sind, dass ihr Strömungswiderstand für ein zwischen den Stegen (52) hindurch strömendes Fluid geringer ist als von Stegen (52), die über mindestens 50% ihres Verlaufs einen quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, von dem eine Haupterstreckungsrichtung (52m) in einer Ebene liegt, die zu den von dem Innenteil (53) und dem Außenteil (51) aufgespannten Ebenen (53n, 51n) parallel verläuft.

Figure DE202018106213U1_0000
Separating device (1) with a housing (2) and a bearing element (55) in the housing and a holding element (5) for the bearing element (55) in the housing (2), which is located between the housing (2) and the bearing element ( 55) and a fluid can flow through it in a predetermined direction, the holding element (5) having an, advantageously essentially annular, outer part (51) and an, advantageously essentially annularly running, inner part (53), which via Crosspieces (52) which run essentially radially between the inner part (53) and the outer part (51) are connected to one another, characterized in that one, several or all crosspieces (52) are designed such that their flow resistance for one between the crosspieces (52) flowing fluid is less than webs (52), which have a rectangular cross section transverse to their radial direction of extension, at least 50% of their course, one of which The main direction of extent (52m) lies in a plane which runs parallel to the planes (53n, 51n) spanned by the inner part (53) and the outer part (51).
Figure DE202018106213U1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung zur Abscheidung von Partikeln oder Flüssigkeiten aus einem Fluid, insbesondere zum Abscheiden einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom, wie sie beispielsweise zum Abscheiden von Ölnebel und/oder Öltröpfchen aus Blowby-Gasen eines Verbrennungsmotors eingesetzt wird.The present invention relates to a separating device for separating particles or liquids from a fluid, in particular for separating a liquid from a gas stream, as is used, for example, for separating oil mist and / or oil droplets from blowby gases of an internal combustion engine.

Im Stand der Technik werden hierzu beispielsweise aktive Ölabscheider eingesetzt, bei denen ein Abscheideelement aktiv angetrieben wird, um den Abscheidegrad aus dem Fluid zu erhöhen.In the prior art, for example, active oil separators are used in which a separating element is actively driven in order to increase the degree of separation from the fluid.

Zum Antrieb des Abscheideelementes werden Antriebselemente, beispielsweise Turbinenräder, verwendet, die mit dem Abscheideelement über eine Welle gekoppelt sind. Derartige Antriebselemente, beispielsweise Turbinenräder, werden ihrerseits mit einem fluidischen Antriebsmittel angetrieben. Bei Ölabscheidern in Entlüftungssystemen von Verbrennungsmotoren wird für den Antrieb des Turbinenrades oftmals der Öldruck des Motoröls verwendet. Ebenso ist es möglich, das Abscheideelement elektrisch, beispielsweise über einen zusätzlichen Elektromotor anzutreiben.To drive the separating element, drive elements, for example turbine wheels, are used which are coupled to the separating element via a shaft. Such drive elements, for example turbine wheels, are in turn driven by a fluidic drive means. In oil separators in ventilation systems of internal combustion engines, the oil pressure of the engine oil is often used to drive the turbine wheel. It is also possible to drive the separating element electrically, for example via an additional electric motor.

Als Abscheideelement werden oftmals Tellerseparatoren eingesetzt. Bei diesen ist ein Stapel von lediglich durch geringe Zwischenräume voneinander getrennten Tellern axial benachbart zueinander auf der Antriebswelle angeordnet und wird durch die Welle gedreht, Welle und Teller bilden zusammen also einen Rotor. Das zu reinigende Fluid wird in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Tellern geleitet und dort radial und tangential beschleunigt, so dass die abzuscheidenden Partikel oder Tröpfchen aus dem Fluid an den Oberflächen der Teller abgeschieden werden. Werden derartige Tellerseparatoren im Bereich der Reinigung von Blowby-Gasen von Verbrennungsmotoren eingesetzt, so wird das Blowby-Gas in diese Zwischenräume zwischen den einzelnen Scheiben geleitet. An den Oberflächen der benachbarten Teller werden die in dem Gas enthaltenen Öltröpfchen oder Ölnebel abgeschieden.Plate separators are often used as the separating element. In these, a stack of plates separated from one another only by small gaps is arranged axially adjacent to one another on the drive shaft and is rotated by the shaft, the shaft and plate thus forming a rotor. The fluid to be cleaned is directed into the spaces between the individual plates and accelerated there radially and tangentially, so that the particles or droplets to be separated from the fluid are separated on the surfaces of the plates. If such plate separators are used in the field of cleaning blowby gases from internal combustion engines, the blowby gas is conducted into these spaces between the individual disks. The oil droplets or oil mist contained in the gas are separated on the surfaces of the adjacent plates.

Die Abscheideteller sind zusammen mit der Welle in einem nicht rotierenden Abscheidegehäuse gelagert. Die Lagerung erfolgt dabei an mindestens einer Stelle über ein drehbares Lager, also beispielsweise ein Gleitlager oder ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager oder Rollenlager, im Folgenden gemeinsam als Lager bezeichnet. Das mindestens eine Lager, das die drehbare Verbindung zwischen dem Abscheidegehäuse und dem Rotor ermöglicht, ist dabei häufig über ein Lagerelement und ein Halteelement mit dem Abscheidegehäuse verbunden. Das Lagerelement und das Halteelement sorgen dabei für einen sicheren Sitz des Lagers und eine verlässliche Verbindung mit dem Abscheidegehäuse. Bei vielen Anordnungen wird das zu reinigende Fluid durch mindestens ein solches Halteelement hindurch eingeleitet. Auch die Ausleitung des gereinigten Fluids kann durch ein solches Halteelement hindurch erfolgen.The separator plates are mounted together with the shaft in a non-rotating separator housing. The storage takes place at least at one point via a rotatable bearing, for example, a plain bearing or a roller bearing, in particular a ball bearing or roller bearing, hereinafter referred to collectively as a bearing. The at least one bearing, which enables the rotatable connection between the separator housing and the rotor, is often connected to the separator housing via a bearing element and a holding element. The bearing element and the holding element ensure a secure fit of the bearing and a reliable connection to the separator housing. In many arrangements, the fluid to be cleaned is introduced through at least one such holding element. The cleaned fluid can also be discharged through such a holding element.

Die bekannten Halteelemente weisen dabei meist ein Außenteil und ein Innenteil auf, die über eine Vielzahl, meist acht oder zehn, im Wesentlichen radial zwischen Innenteil und Außenteil verlaufender Stege miteinander verbunden sind. Die Stege nehmen dabei eine beträchtliche Fläche ein, die von dem durchzuleitenden Fluid nicht passiert werden kann. Hierdurch ergibt sich ein Staudruck und damit Druckabfall, dessen Energie nicht zur Abscheidung von Partikeln oder Flüssigkeiten aus dem Fluid zur Verfügung steht. Meist sind dabei zumindest die Stege, häufig das gesamte Halteelement, als einfache Blechstanzteile ausgebildet. Diese weisen meist scharfe Stanzkanten auf, die einerseits ein unzulässiges Schnitt- bzw. Verletzungsrisiko mit sich bringen. Weiter können scharfe Stegkanten dazu führen, dass mehrere Halteelemente beim Transport miteinander verhaken, was einer automatisierten Entnahme und Montage im Wege steht. Zudem erzeugen diese Stanzkanten Turbulenzen in der Strömung des durchtretenden Fluids und beeinträchtigen somit die Abscheideleistung der Abscheidevorrichtung.The known holding elements usually have an outer part and an inner part, which are connected to one another via a plurality, usually eight or ten, of webs which run essentially radially between the inner part and the outer part. The webs take up a considerable area that cannot be passed by the fluid to be passed through. This results in a dynamic pressure and thus pressure drop, the energy of which is not available for separating particles or liquids from the fluid. Usually, at least the webs, often the entire holding element, are designed as simple sheet metal stampings. These usually have sharp punched edges, which on the one hand entail an impermissible risk of cutting or injury. Furthermore, sharp web edges can cause several holding elements to get caught together during transport, which stands in the way of automated removal and assembly. In addition, these punched edges create turbulence in the flow of the fluid passing through and thus impair the separation performance of the separation device.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abscheidevorrichtung zu schaffen, die bei gleichbleibend guter Halterung des Lagers im Abscheidegehäuse eine Durchleitung von zu reinigendem oder gereinigtem Fluid durch das mindestens eine Halteelement mit möglichst geringen Turbulenzen und/oder möglichst geringem Druckabfall ermöglicht. Das Halteelement wie die Abscheidevorrichtung insgesamt sollen dabei kostengünstig, rasch und einfach herzustellen sein.Starting from this prior art, it is an object of the present invention to provide a separating device which, with the bearing in the separator housing being held well, ensures that fluid to be cleaned or cleaned is passed through the at least one holding element with the least possible turbulence and / or the lowest possible pressure drop enables. The holding element and the separating device as a whole should be inexpensive, quick and easy to manufacture.

Diese Aufgabe wird durch die Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.This object is achieved by the separating device according to claim 1. Advantageous developments of the separating device according to the invention are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung weist in noch herkömmlicher Weise ein Gehäuse und ein Lagerelement zur Befestigung des Lagers an dem Halteelement in dem Gehäuse auf. Das Halteelement erstreckt sich zwischen dem Gehäuse und dem Lagerelement und ist von einem Fluid in einer vorbestimmten Richtung durchströmbar. Das Halteelement weist dabei ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Außenteil und ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Innenteil auf, die über im Wesentlichen radial zwischen Innenteil und Außenteil verlaufende Stege miteinander verbunden sind.The separating device according to the invention still has a housing and a bearing element for fastening the bearing to the holding element in the housing in a conventional manner. The holding element extends between the housing and the bearing element and a fluid can flow through in a predetermined direction. The holding element in this case has an outer part which advantageously runs essentially in an annular manner and an inner part which advantageously runs essentially in an annular manner, which are connected to one another via webs which run essentially radially between the inner part and the outer part.

Erfindungsgemäß sind ein, mehrere oder alle Stege derart ausgebildet, dass ihr Strömungswiderstand für ein zwischen den Stegen hindurch strömendes Fluid geringer ist als von Stegen, die über mindestens 50% ihres Verlaufs einen quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, von dem eine Haupterstreckungsrichtung in einer Ebene liegt, die zu den von dem Innenteil und dem Außenteil aufgespannten Ebenen parallel verläuft. According to the invention, one, several or all of the webs are designed in such a way that their flow resistance for a fluid flowing between the webs is lower than that of webs which, over at least 50% of their course, have a rectangular cross section transverse to their radial direction of extension, of which a main direction of extension in lies in a plane which runs parallel to the planes spanned by the inner part and the outer part.

Der geringere Strömungswiderstand sorgt für einen optimalen Durchfluss des Fluides und vermeidet das Entstehen von Turbulenzen in dem durchströmenden Fluid.The lower flow resistance ensures an optimal flow of the fluid and prevents the occurrence of turbulence in the flowing fluid.

In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung weisen ein, mehrere oder alle Stege einen zumindest bereichsweise quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung nicht rechteckförmigen Querschnitt auf.In a first advantageous embodiment of the separating device according to the invention, one, several or all of the webs have a cross-section which is not rectangular at least in regions transverse to their radial direction of extension.

Hierzu können ein, mehrere oder alle Stege einen Querschnitt in Form eines Kreisbogensegments, eines abgerundeten Winkels, also beispielsweise zweier miteinander kombinierter Rechtecke, mit einem Winkel von 40° bis 150°, vorzugsweise von 60° bis 110°, einer Tropfenform oder einer Kreisform oder einer abgerundeten Rechteckform mit 0,1mm ≤ le ≤ 5mm aufweisen, mit le der Länge des abgerundeten Anteils an der Erstreckung in der Haupterstreckungsrichtung. Dabei hängt die relative Länge des gerundete Teil stark von der Gesamterstreckung der Rechteckform in der betreffenden Richtung ab. Weist die Rechteckform sehr unterschiedliche Längen in ihren beiden Haupterstreckungsrichtungen auf, so beträgt auf einer kurzen Kante der Anteil einer abgerundeten Rechteckform pro Ecke beispielsweise 3-25% der Dicke des Steges in dieser Haupterstreckungsrichtung des Querschnitts, während auf der langen Seite der Anteil einer abgerundeten Rechteckform pro Ecke 1 - 12,5% der Länge des Steges in Richtung der längeren Haupterstreckung des Querschnitts beträgt. Der mittlere Bereich der jeweiligen Seitenfläche ist in diesem Fall vorzugsweise eben. Bei all diesen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Mittelbereich des Querschnitts der Stege bezüglich der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides stromaufwärts gerichtet ist.For this purpose, one, several or all webs can have a cross-section in the form of a circular arc segment, a rounded angle, for example two rectangles combined with one another, with an angle of 40 ° to 150 °, preferably from 60 ° to 110 °, a teardrop shape or a circular shape or have a rounded rectangular shape with 0.1mm ≤ le ≤ 5mm, with le the length of the rounded portion of the extension in the main direction. The relative length of the rounded part strongly depends on the total extent of the rectangular shape in the relevant direction. If the rectangular shape has very different lengths in its two main directions of extension, the proportion of a rounded rectangular shape per corner on a short edge is, for example, 3-25% of the thickness of the web in this main direction of extension of the cross section, while on the long side the proportion of a rounded rectangular shape per corner is 1 - 12.5% of the length of the web in the direction of the longer main extension of the cross section. In this case, the middle area of the respective side surface is preferably flat. In all of these embodiments, it is advantageous if at least the central region of the cross section of the webs is directed upstream with respect to the planned and / or actual flow direction of the fluid flowing through.

In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung erstreckt sich die Haupterstreckungsrichtung des Querschnitts eines, mehrerer oder aller Stege nicht in einer Ebene, die sich parallel zu den von Außenteil und Innenteil aufgespannten Ebenen erstreckt.In a second advantageous embodiment of the separating device according to the invention, the main direction of extension of the cross section of one, several or all of the webs does not extend in a plane which extends parallel to the planes spanned by the outer part and the inner part.

In einer dritten vorteilhaften, gemischten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung weisen ein, mehrere oder alle Stege einen zumindest bereichsweise quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung nicht rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei gleichzeitig die Haupterstreckungsrichtung dieses Querschnitts sich nicht in einer Ebene erstreckt, die sich parallel zu den von Außenteil und Innenteil aufgespannten Ebenen erstreckt.In a third advantageous, mixed embodiment of the separating device according to the invention, one, several or all of the webs have a cross-section which is not rectangular at least in regions transversely to their radial direction of extension, at the same time the main direction of extension of this cross-section does not extend in a plane which extends parallel to the outer part and inner part spanned levels.

Insbesondere bei der zweiten und dritten vorteilhaften Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn ein, mehrere oder alle Stege stromaufwärts der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides angeordnete Seitenkanten aufweisen, die nicht rechtwinklig und/oder die abgerundet und/oder die nicht in einer Ebene senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des durchströmenden Fluides angeordnet sind.In the case of the second and third advantageous embodiments in particular, it is advantageous if one, several or all of the webs upstream of the planned and / or actual flow direction of the flowing fluid have side edges that are not rectangular and / or that are rounded and / or that are not in one plane are arranged perpendicular to a main flow direction of the flowing fluid.

Für alle Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis aus der Gesamtquerschnittsfläche aller Stege AS zu der Fläche der zwischen den Stegen freien Bereiche FB zwischen 0,1 und 0,8, vorteilhafterweise zwischen 0,25 und 0,5 beträgt.For all embodiments, it is advantageous if the ratio of the total cross-sectional area of all webs AS to the area of the areas FB between the webs is between 0.1 and 0.8, advantageously between 0.25 and 0.5.

Sind die Stege entlang ihres Verlaufes in radialer Richtung gekrümmt, so kann das Verhältnis von AS/FB noch kleiner ausfallen, beispielsweise zwischen 0,04 und 0,5. Bei einer Krümmung der Stege entlang ihres Verlaufes, insbesondere basierend auf einer Stegform - vor Einbringung der Krümmung - mit über die Erstreckung des Steges im Wesentlichen konstanter Breite, wird einerseits eine dauerhaft sichere Befestigung des Lagers im Gehäuse erzielt und gleichzeitig ein möglichst geringer Druckabfall des Fluids beim Passieren des Halteelements sichergestellt. Die Richtung der Krümmung kann je nach Anwendung frei gewählt werden, so können die im gebogenen Bereich dem Fluidstrom entgegenragenden Kanten der Stege jeweils im Uhrzeigersinn vorangehen und die in Richtung des Fluidstroms gerichteten Kanten im Uhrzeigersinn am Ende des Steges liegen. Eine umgekehrte Anordnung der Biegerichtungen ist aber ebenso möglich.If the webs are curved in the radial direction along their course, the ratio of AS / FB can be even smaller, for example between 0.04 and 0.5. With a curvature of the webs along their course, in particular based on a web shape - before introducing the curvature - with a width that is essentially constant over the extension of the web, on the one hand a permanently secure attachment of the bearing in the housing is achieved and at the same time the lowest possible pressure drop of the fluid ensured when passing the holding element. The direction of the curvature can be freely selected depending on the application, so that the edges of the webs that oppose the fluid flow in the curved region can precede clockwise and the edges directed in the direction of the fluid flow can be clockwise at the end of the web. A reverse arrangement of the bending directions is also possible.

Weiter ist es für alle Ausführungsformen vorteilhaft, wenn die Anzahl N der Stege möglichst gering ist. Besonders bevorzugt beträgt die Anzahl N der Stege eines Halteelements N ≤ 6, vorteilhafterweise N ≤ 5, vorteilhafterweise N ≤ 4.Furthermore, it is advantageous for all embodiments if the number N of webs is as small as possible. The number N of webs of a holding element is particularly preferably N 6 6, advantageously N 5 5, advantageously N 4 4.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Halteelement drehsymmetrisch ausgebildet ist. Insbesondere ist die Drehsymmetrie dabei vorzugsweise N-zählig, wobei N der Anzahl Stege entspricht.It is also advantageous if the holding element is rotationally symmetrical. In particular, the rotational symmetry is preferably N-numbered, where N corresponds to the number of webs.

Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Innenkante des Innenrandes des Außenteils und/oder die Außenkante des Außenrandes des Innenteils zumindest abschnittsweise verrundet ist/sind. Hierdurch wird der Strömungswiderstand des Halteelements weiter reduziert und der Druckverlust des durchströmenden Fluids gering gehalten.It is also advantageous if the inner edge of the inner edge of the outer part and / or the outer edge of the outer edge of the inner part is / are rounded at least in sections. As a result, the flow resistance of the holding element further reduced and the pressure loss of the flowing fluid kept low.

Betrachtet man die Linie der Schwerpunkte der Querschnitte jedes Steges, so erstrecken sich diese Linien vorteilhafterweise in einer Kegelstumpffläche, die vom Innenrand des Außenteils und vom Außenrand des Innenteils aufgespannt wird. Der Winkel α, den die Kegelstumpffläche mit der Ebene des Außenteils aufspannt, kann dabei zwischen 0° und 85°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° betragen.If one considers the line of the centers of gravity of the cross sections of each web, these lines advantageously extend in a truncated cone surface which is spanned by the inner edge of the outer part and by the outer edge of the inner part. The angle α that the truncated cone surface spans with the plane of the outer part can be between 0 ° and 85 °, preferably between 30 ° and 60 °.

Vorteilhafterweise enthält das Halteelement mindestens einen Kunststoffwerkstoff und/oder mindestens einen metallischen Werkstoff oder besteht aus mindestens einem Kunststoffwerkstoff und/oder mindestens einem metallischen Werkstoff. Eine vorteilhafte Variante sieht dabei vor, dass das Innenteil und die Stege einstückig aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Blech hergestellt sind, während das Außenteil aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellt ist. Das Außenteil kann dabei einstückig mit dem übrigen Gehäuse mittels Spritzguss aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellt sein. Als metallische Werkstoffe eignen sich vorteilhaft insbesondere Stähle, insbesondere rostfreie Stähle. Als Kunststoffwerkstoffe eignen sich vorteilhaft insbesondere Polyphenylensulfide, Polyetherimide, Polyimide, Polyphthalamide, Polyetheretherketone, Polyamide, Polyesterharze, Vinylesterharze, Epoxidharze, Phenolharze, Melamin-Formaldehyd-Harze oder eine Kombination dieser Materialien.The holding element advantageously contains at least one plastic material and / or at least one metallic material or consists of at least one plastic material and / or at least one metallic material. An advantageous variant provides that the inner part and the webs are made in one piece from a metallic material, in particular a sheet metal, while the outer part is made from a plastic material. The outer part can be made in one piece with the rest of the housing by means of injection molding from a plastic material. In particular, steels, in particular stainless steels, are advantageously suitable as metallic materials. Particularly suitable plastic materials are advantageously polyphenylene sulfides, polyetherimides, polyimides, polyphthalamides, polyetheretherketones, polyamides, polyester resins, vinyl ester resins, epoxy resins, phenolic resins, melamine-formaldehyde resins or a combination of these materials.

Die Abscheidevorrichtung ist vorteilhafterweise als Abscheidevorrichtung mit einem Rotor ausgebildet, wobei die Abscheidevorrichtung und damit auch der Rotor über eine Welle gelagert sind. Der Rotor kann dabei einen Scheibenstapel zur Abscheidung von Öl aus einem Gas aufweisen, wobei das zu reinigende Gas dem Scheibenstapel durch das Halteelement hindurch zugeleitet und/oder das gereinigte Gas aus dem Scheibenstapel durch das Halteelement hindurch abgeleitet werden kann.The separating device is advantageously designed as a separating device with a rotor, the separating device and thus also the rotor being mounted on a shaft. The rotor can have a disk stack for separating oil from a gas, the gas to be cleaned being fed to the disk stack through the holding element and / or the cleaned gas can be discharged from the disk stack through the holding element.

Das mittels des Halteelements und des Lagerelementes im Gehäuse der Abscheidevorrichtung gehaltene Lager kann vorteilhaft als Gleitlager, insbesondere aber als Wälzlager, also als Kugellager oder Rollenlager ausgeführt sein. Das Halteelement befestigt also vorzugsweise einen Gleitlagerkäfig oder Wälzlagerkäfig, also insbesondere einen Kugellagerkäfig oder Rollenlagerkäfig zur Halterung einer Welle in dem Gehäuse. Das Halteelement und das Lagerelement können dabei gemeinsam einstückig ausgebildet sein.The bearing held in the housing of the separating device by means of the holding element and the bearing element can advantageously be designed as a plain bearing, but in particular as a roller bearing, that is to say as a ball bearing or roller bearing. The holding element thus preferably fastens a plain bearing cage or roller bearing cage, that is to say in particular a ball bearing cage or roller bearing cage for holding a shaft in the housing. The holding element and the bearing element can be formed together in one piece.

Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Abscheidevorrichtungen gegeben. Dabei bezeichnen gleiche und ähnliche Bezugszeichen gleiche und ähnliche Elemente, so dass deren Beschreibung gegebenenfalls nicht wiederholt wird.Some examples of separating devices according to the invention are given below. The same and similar reference numerals designate the same and similar elements, so that their description may not be repeated.

In den folgenden Beispielen sind Abscheidevorrichtungen dargestellt, die eine Vielzahl von vorteilhaften Merkmalen aufweisen. Dabei ist es jedoch möglich, die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung auch nur durch einzelne dieser vorteilhaften Merkmale oder eine beliebige Kombination an vorteilhaften Merkmalen weiterzubilden. Es ist auch möglich, vorteilhafte Merkmale aus verschiedenen der nachfolgenden Beispiele miteinander zu kombinieren und so die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung weiterzubilden.The following examples show separation devices which have a large number of advantageous features. In this case, however, it is possible to further develop the separating device according to the invention only by means of individual advantageous features or any combination of advantageous features. It is also possible to combine advantageous features from various of the following examples with one another and thus to further develop the separating device according to the invention.

Es zeigen

  • 1 eine Abscheidevorrichtung im Querschnitt;
  • 2 ein Halteelement des Stands der Technik im Querschnitt;
  • 3 eine erste Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung in Sch rägansicht;
  • 4 ein Halteelement einer zweiten Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung im Querschnitt;
  • 5-6 jeweils ein Halteelement weiterer Ausführungsformen von Abscheidevorrichtungen jeweils in Draufsicht und geschnittener Schrägansicht;
  • 7-8 je ein weiteres Halteelement weiterer Ausführungsformen von Abscheidevorrichtungen in geschnittener Schrägansicht;
  • 9 ein weiteres Halteelement einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung in Draufsicht; und
  • 10 eine stark vereinfachte Schnittansicht eines Stegs des Halteelements einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung.
Show it
  • 1 a separator in cross section;
  • 2nd a holding element of the prior art in cross section;
  • 3rd a first embodiment of a separating device in oblique view;
  • 4th a holding element of a second embodiment of a separator in cross section;
  • 5-6 in each case a holding element of further embodiments of separating devices, each in a top view and a sectional oblique view;
  • 7-8 each another holding element of further embodiments of separation devices in a sectional oblique view;
  • 9 a further holding element of a further embodiment of a separating device in plan view; and
  • 10th a greatly simplified sectional view of a web of the holding element of a further embodiment of a separating device.

1 zeigt einen Querschnitt durch eine Abscheidevorrichtung 1 zur Abscheidung von Partikeln oder Flüssigkeiten aus einem Fluid. Die Abscheidevorrichtung 1 weist einen Abscheideraum 11 und einen Antriebsraum 7 auf, die durch eine Wandung 8 voneinander getrennt sind. Durch den Abscheideraum 11 und den Antriebsraum 7 erstreckt sich eine Welle 4 mit einer Wellenachse 40, die hier über eine Turbine 6 mittels Motoröls angetrieben wird. Anstelle dieses hydraulischen Antriebs wäre ebenso ein Elektromotor o. dgl. einsetzbar. 1 shows a cross section through a separator 1 for the separation of particles or liquids from a fluid. The separator 1 has a separation room 11 and a drive room 7 on through a wall 8th are separated from each other. Through the separation room 11 and the drive room 7 extends a wave 4th with a shaft axis 40 that over a turbine here 6 is driven by engine oil. Instead of this hydraulic drive, an electric motor or the like could also be used.

Die Welle 4 ist mit den Abscheidetellern 9, die gemeinsam einen Scheibenstapel 12 bilden, verbunden, so dass Turbine 6, Welle 4 und die Abscheideteller 9 gemeinsam rotieren und somit einen Rotor 13 bilden. Am oberen Ende der Darstellung ist die Welle 4 in einem Lager 3, hier einem Kugellager, gelagert. Dieses Lager ist über ein Lagerelement 55, hier einen Käfig 55, an einem Halteelement 5 befestigt, wobei das Lagerelement 55 hier einstückig mit dem Halteelement 5 ausgebildet ist. Der Käfig 55 geht in das Innenteil 53 des Halteelementes 5 über, von dem Stege 52 abgewinkelt zum Außenteil 51 reichen, wobei sich Innenteil 53 und Außenteil 51 in zwei zueinander parallelen Ebenen erstrecken. Der Darstellung der 1 sind keine Details zur Ausführung der Stege zu entnehmen. Zwischen den Stegen 52 und den Außenkanten 53a des Innenteils 53 und den Innenkanten 51i des Außenteils 51 sind Freiräume 54 ausgespart. Durch diese Freiräume 54 tritt das zu reinigende Fluid, insbesondere Blow-by-Gas eines Verbrennungsmotors, in den Abscheideraum 11 ein und wird dort an der Welle 4 entlang den Zwischenräumen 10 zwischen den Abscheidetellern 9 zugeführt. Dort erfahren durch die Rotation das Fluid und die im Fluid mitgetragenen Verunreinigungen unterschiedliche Beschleunigungen, so dass sie voneinander getrennt werden. Die Verunreinigungen und das gereinigte Fluid werden über jeweils eigene Auslässe, die hier nicht dargestellt sind, abgeführt.The wave 4th is with the separation plates 9 sharing a stack of disks 12th form, connected so that turbine 6 , Wave 4th and the separator plates 9 rotate together and thus a rotor 13 form. At the top of the illustration is the wave 4th in a camp 3rd , here a ball bearing. This camp is over a bearing element 55 , here a cage 55 , on a holding element 5 attached, the bearing element 55 here in one piece with the holding element 5 is trained. The cage 55 goes into the inner part 53 of the holding element 5 above, from the jetties 52 angled to the outer part 51 range, with the inner part 53 and outer part 51 extend in two mutually parallel planes. The representation of the 1 no details can be found on the design of the webs. Between the bridges 52 and the outer edges 53a of the inner part 53 and the inside edges 51i of the outer part 51 are free spaces 54 recessed. Through this freedom 54 the fluid to be cleaned, in particular blow-by gas from an internal combustion engine, enters the separation chamber 11 one and is there on the shaft 4th along the gaps 10th between the separation plates 9 fed. There, the fluid experiences different accelerations due to the rotation and the impurities carried in the fluid, so that they are separated from one another. The impurities and the cleaned fluid are discharged via separate outlets, which are not shown here.

2 zeigt ein Halteelement 5 des Stands der Technik im Detail, jedoch anders als in 1 ohne einen integral gefertigten Käfig zur Aufnahme des Lagers. Radial von außen nach innen folgen Außenteil 51, Stege 52 und Innenteil 53 aufeinander, wobei jedoch die gekrümmten Übergangsbereiche 50a und 50b zu keinem der drei Teile Außenteil 51, Steg 52 und Innenteil 53 gezählt werden. Entsprechend liegt der Innenrand 51b des Außenteils 51, der in den Steg übergeht, angrenzend an die Stelle, an der sich die neutrale Faser 52n aus der Ebene des Außenteils, also deren neutralen Faser 51n abhebt. Der Außenrand 53b des Innenteils 53 liegt an der Stelle, an der die neutrale Faser 52n des Steges in die Ebene, d.h. die neutrale Faser 53n des Innenteils 53 übergeht. Im Halteelement der 2 weisen die Stege im Wesentlichen über ihren gesamten Verlauf - auch hier wird die neutrale Faser 52n betrachtet, nämlich zwischen den Übergangsbereichen 50a und 50b - einen quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung rechteckförmigen Querschnitt 52q auf, der hier an einer beispielhaft an einer beliebig gewählten Höhe des Steges 52 eingezeichnet ist. Der mittig angeordnete Steg 52 zeigt sowohl die dem Betrachter zugewandte Schnittlinie 52s zwischen Steginnenwand 52i und Querschnitt 52q als auch gestrichelt die dem Betrachter abgewandte Schnittlinie 52r zwischen der Stegaußenwand 52a und dem Querschnitt 52q. Diese Schnittlinien 52s und 52r erstrecken sich ebenso wie die Haupterstreckungsrichtung 52m, die mittig zwischen den Linien 52r und 52s liegt, jeweils in einer Ebene, die parallel zu den Ebenen 51n und 53n verläuft. Die Ebenen 51n und 53n werden dabei vom Außenteil 51 bzw. vom Innenteil 53 des Halteelementes 5 aufgespannt und entsprechen deren neutralen Fasern. 2nd shows a holding element 5 the state of the art in detail, but different than in 1 without an integrally manufactured cage to accommodate the bearing. The outer part follows radially from the outside inwards 51 , Bridges 52 and inner part 53 one another, but with the curved transition areas 50a and 50b to none of the three parts outer part 51 , Footbridge 52 and inner part 53 be counted. The inner edge is located accordingly 51b of the outer part 51 , which merges into the web, adjacent to the point where the neutral fiber 52n from the level of the outer part, i.e. its neutral fiber 51n takes off. The outer edge 53b of the inner part 53 is at the point where the neutral fiber 52n of the web in the plane, ie the neutral fiber 53n of the inner part 53 transforms. In the holding element of the 2nd have the webs essentially over their entire course - here too the neutral fiber 52n considered, namely between the transition areas 50a and 50b - A cross section rectangular to their radial direction of extent 52q on the example of an arbitrarily chosen height of the web 52 is drawn. The central bridge 52 shows both the section line facing the viewer 52s between the inner wall of the web 52i and cross section 52q as well as dashed lines the cut line facing away from the viewer 52r between the Stegaußenwand 52a and the cross section 52q . These cutting lines 52s and 52r extend as well as the main direction of extension 52m that are centered between the lines 52r and 52s lies in a plane that is parallel to the planes 51n and 53n runs. The levels 51n and 53n are from the outer part 51 or from the inner part 53 of the holding element 5 stretched and correspond to their neutral fibers.

Wie aus 2 deutlich zu erkennen, weisen die Stege 52 eines Halteelements 5 des Stands der Technik scharfe Kanten auf, an denen die laminare Strömung des passierenden Fluids gestört wird, so dass es zu Turbulenzen und gegebenenfalls zum Aufbau eines Staudrucks kommt. Zudem werden im Stand der Technik häufig eine relativ hohe Zahl - hier acht - von Stegen mit einer beträchtlichen Breite eingesetzt, so dass die zur Durchströmung zur Verfügung stehende Querschnittsfläche deutlich reduziert ist.How from 2nd the webs clearly show 52 a holding element 5 prior art sharp edges on which the laminar flow of the passing fluid is disturbed, so that there is turbulence and possibly build-up of a dynamic pressure. In addition, a relatively large number - here eight - of webs with a considerable width are often used in the prior art, so that the cross-sectional area available for flow is significantly reduced.

3 zeigt eine erste Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1 in Schrägansicht von oben. Der Blick geht dabei auf das Abscheidegehäuse 2. Im Wesentlichen mittig ist eine Welle 4 zu erkennen, die in einem Kugellager 3 drehbar zum Abscheidegehäuse 2 gelagert ist. Das Kugellager 3 ist dabei über ein Lagerelement 55 und ein Halteelement 5 mit dem Abscheidegehäuse 2 verbunden. Das Lagerelement 55 ist dabei einstückig mit dem Halteelement 5 gefertigt, beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussteil. Die nur fünf Stege 52 des Halteelementes 5 erstrecken sich wie im Stand der Technik in einer Kegelstumpffläche, die von einem Außenrand des Innenteils und einem Innenrand des Außenteils aufgespannt wird. Allerdings weisen die Stege neben ihrer geringeren Breite und geringeren Zahl einen deutlich verrundeten Querschnitt auf, insbesondere ihr Mittelbereich, der entgegen der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides gerichtet ist. 3rd shows a first embodiment of a separator 1 in an oblique view from above. The view goes to the separator housing 2nd . There is a wave in the middle 4th to recognize that in a ball bearing 3rd rotatable to the separator housing 2nd is stored. The ball bearing 3rd is about a bearing element 55 and a holding element 5 with the separator housing 2nd connected. The bearing element 55 is integral with the holding element 5 manufactured, for example as a plastic injection molded part. The only five bridges 52 of the holding element 5 extend, as in the prior art, in a truncated cone surface which is spanned by an outer edge of the inner part and an inner edge of the outer part. However, in addition to their smaller width and smaller number, the webs have a clearly rounded cross section, in particular their central region, which is directed against the planned and / or actual flow direction of the flowing fluid.

4 stellt ein Halteelement 5 einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1 im Querschnitt durch zwei Stege 52 dar, wobei zwei weitere Stege 52 im Hintergrund in Aufsicht zu sehen sind. Das Halteelement 5 unterscheidet sich von dem des Stands der Technik in 2 einerseits durch starke Verrundungen 52d der Seitenkanten 52c der Stege 52 und andererseits durch eine reduzierte Anzahl an Stegen 52, nämlich nur noch sechs. Ein solches Halteelement 5 kann beispielsweise als Stanz-Biege- oder Stanz-Tiefzieh-Bauteil aus einem Blech gefertigt werden. Die Kanten können mittels Anprägens verrundet werden. Abschließend werden die Stege 52 mittels eines weiteren Umformschritts aus der Ebene ausgelenkt und die Ebenen von Innen- und Außenteil voneinander entfernt. Der Winkel α zwischen den neutralen Fasern 51n und 52n beträgt hier 42°. Auf dem Halteelement 5 ist ein Lagerelement 55 angebracht, das hier anders als in der Ausführungsform der 3 als gesondertes Teil gefertigt ist, wie die Linie 55t verdeutlicht. Die Höhe h55 des Lagerelements 55 in Richtung der Wellenachse 40 beträgt hier ungefähr das 3,5-fache der Höhe h53 des Innenteils 53 des Halteelementes 5. 4th represents a holding element 5 a further embodiment of a separating device 1 in cross section through two webs 52 represents, with two further webs 52 can be seen in the background in supervision. The holding element 5 differs from that of the prior art in 2nd on the one hand due to strong roundings 52d the side edges 52c the bridges 52 and on the other hand by a reduced number of webs 52 , namely only six. Such a holding element 5 can be manufactured, for example, as a stamped, bent or stamped deep-drawn component from sheet metal. The edges can be rounded by embossing. Finally, the webs 52 deflected from the plane by means of a further shaping step and the planes of the inner and outer part are separated from one another. The angle α between the neutral fibers 51n and 52n is 42 ° here. On the holding element 5 is a bearing element 55 attached, which is different here than in the embodiment of 3rd is made as a separate part, like the line 55t clarifies. The height h55 of the bearing element 55 in the direction of the shaft axis 40 here is approximately 3.5 times the height h53 of the inner part 53 of the holding element 5 .

5 zeigt in zwei Teilbildern 5A und 5B ein Halteelement 5 einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1 in Draufsicht (Teilbild 5A) und in geschnittener Schrägansicht (Teilbild 5B). Letztere verläuft entlang des Schnittes A-A in Teilbild 5A. Die Anzahl an Stegen 52 ist hier gegenüber dem Stand der Technik noch weiter reduziert, sie beträgt nur drei. Das Verhältnis aus der Gesamtquerschnittsfläche AS aller Stege 52 zu der Fläche FB aller zwischen den Stegen 52 verbleibenden freien Bereichen 54 beträgt hier nur 0,12. Die Stege 52 sind hier nunmehr nicht mit rechteckigem Querschnitt wie im Stand der Technik oder mit abgerundet-rechteckigem Querschnitt wie in 4 ausgebildet, sondern in Form eines abgerundeten Winkels, bei dem zwei näherungsweise rechteckige Elemente unter einem Winkel von ungefähr 90° in ihrem Mittelbereich 52e eine Ecke ausbilden, die jedoch mit Verrundungen 52d versehen ist, so dass eine im Wesentlichen laminare Fluidströmung durch die Zwischenräume 54 zwischen den Stegen 52 und den Innen- und Außenteilen 53, 51 strömen kann und nur minimale Verwirbelungen beim Auftreffen auf den Mittelbereich 52e des Steges 52 entstehen. Zur weiteren Verbesserung der Strömung weisen nicht nur die Stege 52 Verrundungen 52d auf, sondern auch der Übergang von der dem Fluidstrom zugewandten Oberfläche 51z zur Innenkante 51i des Außenteils 51 ist mit einem signifikanten Radius 51r versehen. Eine analoge Verrundung kann auch an der Außenkante 53a des Innenteils 53 vorgesehen sein, ist hier jedoch nicht explizit dargestellt. Am Außenrand des Außenteils 51 sind mehrere Vorsprünge 511 mit Hinterschnitten vorgesehen, die ein besonders einfaches Ein- bzw. Umspritzen dieses Außenrandes zur Integration in oder Verbindung mit dem Abscheidegehäuse 2 ermöglichen. Die Hinterschnitte ermöglichen dabei ein besonders verlässliches Platzieren des Halteelementes 5. Diese Gestaltung des Halteelementes 5 ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Halteelement aus einem Blechteil hergestellt ist. 5 shows in two drawing files 5A and 5B a holding element 5 a further embodiment of a separating device 1 in top view (drawing file 5A) and in a cut oblique view (partial image 5B) . The latter runs along the cut AA in drawing file 5A . The number of bars 52 is further reduced here compared to the prior art, it is only three. The ratio of the total cross-sectional area AS of all webs 52 to the area FB of all between the webs 52 remaining free areas 54 here is only 0.12. The bridges 52 are now not with a rectangular cross-section as in the prior art or with a rounded-rectangular cross-section as in 4th formed, but in the form of a rounded angle, in which two approximately rectangular elements at an angle of approximately 90 ° in their central region 52e form a corner, but with fillets 52d is provided so that a substantially laminar fluid flow through the spaces 54 between the bridges 52 and the inner and outer parts 53 , 51 can flow and only minimal turbulence when hitting the central area 52e of the jetty 52 arise. Not only the webs point to further improve the flow 52 Fillets 52d on, but also the transition from the surface facing the fluid flow 51z to the inside edge 51i of the outer part 51 is with a significant radius 51r Mistake. An analog rounding can also be done on the outer edge 53a of the inner part 53 be provided, but is not explicitly shown here. On the outer edge of the outer part 51 are several tabs 511 provided with undercuts, which a particularly simple injection or injection molding of this outer edge for integration in or in connection with the separator housing 2nd enable. The undercuts enable the holding element to be placed particularly reliably 5 . This design of the holding element 5 is particularly advantageous if the holding element is made from a sheet metal part.

Das Halteelement 5 der 6 weist wie dasjenige der 4 sechs Stege auf, wie aus Teilbild 6A deutlich wird. Das Verhältnis aus der Gesamtquerschnittsfläche AS aller Stege 52 zu der Gesamtfläche FB aller zwischen den Stegen verbleibenden freien Bereichen 54 beträgt hier ungefähr ein Viertel. Die Stege 52 weisen hier jeweils einen kreisbogenförmigen Querschnitt mit Verrundungen 52d auf, dessen Mittelbereich 52e entgegen der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides gerichtet ist, wie Teilbild 6B zeigt, das dem Schnitt B-B in Teilbild 6A entspricht. Der Schwerpunkt 52p des Querschnitts 52q liegt dabei außerhalb der Querschnittsfläche 52q. Hier weist das Außenteil 51 keine Vorsprünge mit Hinterschnitten auf.The holding element 5 the 6 points like that of 4th six webs, as from drawing 6A becomes clear. The ratio of the total cross-sectional area AS of all webs 52 to the total area FB of all free areas remaining between the webs 54 is about a quarter here. The bridges 52 each have an arcuate cross-section with fillets 52d on whose middle section 52e is directed against the planned and / or actual flow direction of the flowing fluid, such as partial image 6B shows that the cut BB in drawing file 6A corresponds. The focus 52p of the cross section 52q lies outside the cross-sectional area 52q . Here the outer part points 51 no protrusions with undercuts.

7 zeigt eine angeschnittene Schrägansicht des Halteelements 5 einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1 an einer Schnittstelle vergleichbar mit 6. Hier ist der einzige sichtbare Steg 52 im Querschnitt in Tropfenform ausgebildet. Ein verrundeter Bereich 52e weist entgegen der Strömungsrichtung des durchströmenden Fluids, während auf der stromabwärtigen Seite des Steges eine Spitze 52t ausgebildet ist. Der Fluidstrom wird durch diese Tropfenform nur minimal gestört, zumal der Steg 52 verglichen mit dem Zwischenraum zwischen zwei Stege sehr schmal ausgebildet ist. Die Laschen 511 am Außenrand des Außenteils 51 sind hier dreieckig ausgebildet. 7 shows a cut oblique view of the holding element 5 a further embodiment of a separating device 1 at an interface comparable to 6 . Here is the only visible jetty 52 formed in cross-section in the form of drops. A rounded area 52e points against the direction of flow of the flowing fluid, while on the downstream side of the web a tip 52t is trained. The fluid flow is only minimally disturbed by this drop shape, especially the web 52 is very narrow compared to the space between two webs. The tabs 511 on the outer edge of the outer part 51 are triangular here.

8 zeigt ein weiteres Halteelement 5 einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1. Der im Wesentlichen kreisrunde Querschnitt des Steges 52 stellt mit seiner umlaufenden Verrundung 52d eine strömungstechnisch bevorzugte Ausführungsform dar. Gleichzeitig ist diese Stegform bei Herstellung mittels Spritzgusses besonders einfach zu entformen. Auch hier ist eine Schnittstelle dargestellt, die kaum aus der Ebene 51n herausragt. 8th shows another holding element 5 a further embodiment of a separating device 1 . The essentially circular cross-section of the web 52 poses with its all-round rounding 52d a fluidically preferred embodiment. At the same time, this web shape is particularly easy to demold when produced by injection molding. Here too, an interface is shown that is barely out of the plane 51n protrudes.

In 9 ist ein weiteres Halteelement 5 einer weiteren Ausführungsform einer Abscheidevorrichtung 1 in Draufsicht gezeigt. Zwischen dem Innenteil 53 und dem Außenteil 51 erstrecken sich fünf Stege 52, zwischen denen sich entsprechend fünf Freiräume 54 ausbilden. Das Halteelement 5 kann hier beispielsweise als Blechteil ausgestanzt sein. Die Kanten der Stege 52 können vorteilhafterweise verrundet sein, müssen dies aber nicht. Die hier im Uhrzeigersinn vorangehende Kante 52k jedes der Stege 52 ist in seinem Mittelbereich 52e zum Betrachter hin und somit dem Fluidstrom entgegen gebogen. Die hier im Uhrzeigersinn nachfolgende Kante 52w jedes der Stege ist in seinem Mittelbereich vom Betrachter weg und somit in Richtung des Fluidstroms gebogen. Die Kanten können jeweils auch in entgegengesetzter Richtung gebogen sein, d.h. die im Uhrzeigersinn vorangehenden Kanten entgegen der Richtung des Fluidstroms und die im Uhrzeigersinn nachfolgenden Kanten in Richtung des Fluidstroms. Hierdurch ergibt sich ein sehr großer Freiraum 54 zwischen jedem Paar von Stegen, so dass der zwischen den Stegen verbleibende Strömungsquerschnitt FB hier geringer als 0,1-mal die Fläche der Stege AS ist. Da das Material des Steges dennoch unvermindert vorhanden ist, ergibt sich eine besondere Stabilität und Langlebigkeit. Sind die Kanten des Steges zusätzlich verrundet, wird der Widerstand beim Passieren der Freiräume weiter vermindert.In 9 is another holding element 5 a further embodiment of a separating device 1 shown in top view. Between the inner part 53 and the outer part 51 five bridges extend 52 , between which there are five free spaces 54 form. The holding element 5 can be punched out here, for example, as a sheet metal part. The edges of the webs 52 can advantageously be rounded, but need not be. The leading edge here clockwise 52k each of the webs 52 is in its middle range 52e towards the viewer and thus bent towards the fluid flow. The edge following here in a clockwise direction 52w each of the webs is away from the viewer in its central region and is thus bent in the direction of the fluid flow. The edges can also be bent in opposite directions, ie the clockwise preceding edges counter to the direction of the fluid flow and the clockwise following edges in the direction of the fluid flow. This creates a very large space 54 between each pair of webs so that the flow cross section remaining between the webs FB here is less than 0.1 times the area of the webs AS. Since the material of the web is still present, there is a special stability and longevity. If the edges of the web are also rounded, the resistance when passing through the free spaces is further reduced.

Während in 9 die Stege 52 zumindest abschnittsweise gegenüber dem Innenteil bzw. Außenteil um näherungsweise 90° verdreht sind, ist es auch möglich, Stege mit geringeren Schrägstellungswinkeln einzusetzen.While in 9 the bridges 52 are rotated at least in sections relative to the inner part or outer part by approximately 90 °, it is also possible to use webs with smaller inclination angles.

10 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines weiteren Außenteils 51 sowie eines einstückig mit diesem Außenteil 51 ausgebildeten Steges 52. Der Steg 52 weist mit seiner linken oberen Ecke 52e dem durchströmenden Fluid entgegen. Nicht nur diese Ecke 52e weist Verrundungen 52d auf, sondern sämtliche Kanten, die quer zur Seitenfläche des Außenteils 51 verlaufen. Die Länge Im des nicht-verrundeten mittleren Abschnitts beträgt ungefähr 86%, die Ecken sind also über eine Länge le von jeweils 7% der Erstreckung auf der Haupterstreckungslinie 52m verrundet. Weiterhin ist der Querschnitt 52q des Steges 52 so orientiert, dass keine seiner Haupterstreckungsrichtungen, also auch nicht die längere Haupterstreckungsrichtung 52m, parallel zu der im Hintergrund strichpunktiert dargestellten Ebene bzw. neutralen Faser 51n des Außenteils 51 verläuft. Ein Halteelement, wie es in 10 dargestellt ist, lässt sich besonders einfach mittels Kunststoffspritzgusses herstellen. 10th shows a highly schematic representation of another outer part 51 and one piece with this outer part 51 trained web 52 . The jetty 52 points with its top left corner 52e counter to the flowing fluid. Not just this corner 52e shows roundings 52d but all edges that are transverse to the side surface of the outer part 51 run. The length Im of the non-rounded middle section is approximately 86%, so the corners are each over a length le of 7% of the extension on the main extension line 52m rounded. Furthermore, the cross section 52q of the jetty 52 oriented so that none of its main directions of extension, not even the longer main direction of extension 52m , parallel to the plane or neutral fiber shown in dash-dot lines in the background 51n of the outer part 51 runs. A holding element as in 10th is shown, can be produced particularly easily by means of plastic injection molding.

Claims (15)

Abscheidevorrichtung (1) mit einem Gehäuse (2) und einem Lagerelement (55) in dem Gehäuse sowie einem Halteelement (5) für das Lagerelement (55) in dem Gehäuse (2), das sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem Lagerelement (55) erstreckt und von einem Fluid in einer vorbestimmten Richtung durchströmbar ist, wobei das Halteelement (5) ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Außenteil (51) und ein, vorteilhafterweise im Wesentlichen ringförmig verlaufendes, Innenteil (53) aufweist, die über im Wesentlichen radial zwischen Innenteil (53) und Außenteil (51) verlaufende Stege (52) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Stege (52) derart ausgebildet sind, dass ihr Strömungswiderstand für ein zwischen den Stegen (52) hindurch strömendes Fluid geringer ist als von Stegen (52), die über mindestens 50% ihres Verlaufs einen quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, von dem eine Haupterstreckungsrichtung (52m) in einer Ebene liegt, die zu den von dem Innenteil (53) und dem Außenteil (51) aufgespannten Ebenen (53n, 51n) parallel verläuft.Separating device (1) with a housing (2) and a bearing element (55) in the housing and a holding element (5) for the bearing element (55) in the housing (2), which is located between the housing (2) and the bearing element ( 55) and a fluid can flow through it in a predetermined direction, the holding element (5) having an, advantageously essentially annular, outer part (51) and an, advantageously essentially annularly running, inner part (53), which via Crosspieces (52) which run essentially radially between the inner part (53) and the outer part (51) are connected to one another, characterized in that one, several or all crosspieces (52) are designed such that their flow resistance for one between the crosspieces (52) flowing fluid is less than from webs (52) which have a rectangular cross section transverse to their radial direction of extension over at least 50% of their course, of which one e The main direction of extension (52m) lies in a plane that runs parallel to the planes (53n, 51n) spanned by the inner part (53) and the outer part (51). Abscheidevorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Stege (52) einen zumindest bereichsweise quer zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung nicht rechteckförmigen Querschnitt (52q) aufweisen oder keine Haupterstreckungsrichtung (52m) ihres Querschnitts (52q) aufweist/aufweisen, die sich in einer Ebene erstreckt, die sich parallel zu den von Außenteil (51) und Innenteil (53) aufgespannten Ebenen (51n, 53n) erstreckt.Separating device (1) according to the preceding claim, characterized in that one, several or all of the webs (52) have a cross-section (52q) which is not rectangular at least in regions transversely to their radial extension direction or have no main extension direction (52m) of their cross-section (52q) / which extends in a plane which extends parallel to the planes (51n, 53n) spanned by the outer part (51) and inner part (53). Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Stege (52) einen Querschnitt (52q) in Form eines Kreisbogensegments, eines abgerundeten Winkels mit einem Winkel von 40° bis 150°, vorzugsweise von 60° bis 110°, einer Tropfenform oder einer abgerundeten Rechteckform aufweisen, wobei vorteilhafterweise der Mittelbereich (52m) des Querschnitts der Stege (52) entgegen der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides gerichtet ist.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one, several or all of the webs (52) have a cross section (52q) in the form of a circular arc segment, a rounded angle with an angle of 40 ° to 150 °, preferably of 60 ° up to 110 °, a teardrop shape or a rounded rectangular shape, the central region (52m) of the cross section of the webs (52) advantageously being directed against the planned and / or actual flow direction of the flowing fluid. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mehrere oder alle Stege (52) stromaufwärts der geplanten und/oder tatsächlichen Strömungsrichtung des durchströmenden Fluides angeordnete Seitenkanten (52c) aufweisen, die nicht rechtwinklig und/oder die abgerundet und/oder die nicht in einer Ebene senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des durchströmenden Fluides angeordnet sind.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one, several or all webs (52) upstream of the planned and / or actual flow direction of the flowing fluid have side edges (52c) which are not at right angles and / or which are rounded and / or which are not arranged in a plane perpendicular to a main flow direction of the flowing fluid. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus der Gesamtquerschnittsfläche (AS) aller Stege (52) zu der Gesamtfläche (FB) der freien Bereiche (54) zwischen den Stegen (52) zwischen 0,1 und 0,8, vorteilhafterweise zwischen 0,25 und 0,5 beträgt.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the total cross-sectional area (AS) of all webs (52) to the total area (FB) of the free areas (54) between the webs (52) between 0.1 and 0.8, advantageously between 0.25 and 0.5. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Zahl N der im Wesentlichen radial verlaufenden Stege (52) gilt N ≤ 6, vorteilhafterweise N ≤ 5, vorteilhafterweise N ≤ 4.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that N ≤ 6, advantageously N ≤ 5, advantageously N ≤ 4, applies to the number N of the essentially radially extending webs (52). Abscheidevorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) drehsymmetrisch ist, vorzugsweise N-zählig drehsymmetrisch ist.Separating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the holding element (5) is rotationally symmetrical, preferably N-fold rotationally symmetrical. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante (51i) des Innenrandes (51b) des Außenteils (51) und/oder die Außenkante (53a) des Außenrandes (53b) des Innenteils (53) zumindest abschnittsweise verrundet ist/sind.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner edge (51i) of the inner edge (51b) of the outer part (51) and / or the outer edge (53a) of the outer edge (53b) of the inner part (53) rounds at least in sections is / are. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Linie der Schwerpunkte (52p) der Querschnitte (52q) jedes Steges (52) in einer Kegelstumpffläche erstreckt, die vom Innenrand (51b) des Außenteils (51) und vom Außenrand (53b) des Innenteils (53) aufgespannt wird, wobei der Winkel (α), den die Kegelstumpffläche mit der Ebene (51n) des Außenteils (51) aufspannt, zwischen 0° und 85°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° beträgt. Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the line of the centers of gravity (52p) of the cross sections (52q) of each web (52) extends in a truncated cone surface which extends from the inner edge (51b) of the outer part (51) and from The outer edge (53b) of the inner part (53) is stretched, the angle (α) which the frustoconical surface spans with the plane (51n) of the outer part (51) being between 0 ° and 85 °, preferably between 30 ° and 60 ° . Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) mindestens einen Kunststoffwerkstoff und/oder mindestens einen metallischen Werkstoff enthält oder aus mindestens einem Kunststoffwerkstoff und/oder mindestens einem metallischen Werkstoff besteht.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element (5) contains at least one plastic material and / or at least one metallic material or consists of at least one plastic material and / or at least one metallic material. Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung eine Abscheidevorrichtung (1) mit einem Rotor (13) ist, wobei die Abscheidevorrichtung (1) und der Rotor (13) über eine Welle (4) gelagert sind.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device is a separating device (1) with a rotor (13), the separating device (1) and the rotor (13) being mounted via a shaft (4). Abscheidevorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (13) einen Scheibenstapel (12) zur Abscheidung von Öl aus einem Gas aufweist, wobei das Gas dem Scheibenstapel (12) durch das Halteelement (5) zuleitbar ist.Separating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the rotor (13) has a disk stack (12) for separating oil from a gas, the gas being able to be fed to the disk stack (12) through the holding element (5). Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (55) ein Wälzlagerkäfig, insbesondere ein Kugellagerkäfig oder Rollenlagerkäfig zur Halterung eines Lagers (3) für eine Welle (4) in dem Gehäuse (2) ist.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing element (55) is a roller bearing cage, in particular a ball bearing cage or roller bearing cage for holding a bearing (3) for a shaft (4) in the housing (2). Abscheidevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (5) und das Lagerelement (55) gemeinsam einstückig ausgebildet sind.Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding element (5) and the bearing element (55) are formed together in one piece. Abscheidevorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (55) in Richtung der Wellenachse (40) eine größere Erstreckung (h55) aufweist als das Innenteil (53) des Halteelement (5), insbesondere eine Erstreckung (h55) aufweist, die dem 3- bis 12-fachen der Erstreckung (h53) des Innenteils (53) entspricht.Separating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the bearing element (55) has a greater extension (h55) in the direction of the shaft axis (40) than the inner part (53) of the holding element (5), in particular an extension (h55) has that corresponds to 3 to 12 times the extent (h53) of the inner part (53).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10196830T1 (en) * 2000-10-27 2003-11-20 Alfa Laval Corporate Ab Lund Centrifuge for cleaning a gaseous fluid
DE202017100779U1 (en) * 2017-02-14 2018-05-15 Reinz-Dichtungs-Gmbh Oil separator with split drive chamber

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