EP1268074B1 - Zentrifuge mit axial ausgerichteten ablagerungsflächen - Google Patents

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EP1268074B1
EP1268074B1 EP01943201A EP01943201A EP1268074B1 EP 1268074 B1 EP1268074 B1 EP 1268074B1 EP 01943201 A EP01943201 A EP 01943201A EP 01943201 A EP01943201 A EP 01943201A EP 1268074 B1 EP1268074 B1 EP 1268074B1
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EP
European Patent Office
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rotor
insert
centrifuge
separation surfaces
inner tube
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EP01943201A
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Andrew J. Miller
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Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B04B7/12—Inserts, e.g. armouring plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/005—Centrifugal separators or filters for fluid circulation systems, e.g. for lubricant oil circulation systems

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge, in particular a free-jet centrifuge for cleaning lubricating oil of an internal combustion engine, having axially oriented deposition surfaces according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates an insert for such a centrifuge rotor, having said deposition surfaces according to the preamble of claim 5.
  • Such deposition surfaces for centrifuge rotors are for example from the WO00 / 23194 known. These deposit surfaces are in a replaceable insert arranged and should cause the dirt pickup of the fluid to be centrifuged. If such an insert is sufficiently loaded with particles, it can be replaced or to be cleaned. This is a particularly economical operation of the centrifuge rotors possible because when reaching the highest dirt holding capacity of the rotor only the insert needs to be changed.
  • a centrifuge according to the The preamble of claim 1 is known from WO-A-9 951 353.
  • an insert according to claim 1 or 5 is housed in the centrifuge rotor. All in all the insert can be flowed through axially, d. H. that the deposition surfaces so axially are arranged in use, that they have an axial or at least substantially axial Allow it to flow through.
  • spiral arrangement of the deposition surfaces is thus to be understood that these with respect to a running through the axis of rotation of the rotor straight line an angle between 0 and 90 ° (0 ° would have an orientation as a radial rib and 90 ° mean a design as a peripheral wall).
  • an optimal separation is achieved because the described orientation of the Depositing surfaces for optimal acceleration of the particles to be separated by rotation of the rotor leads.
  • the particles are passing through the concave surface of the deposition surfaces accelerated and on the convex surface of the adjacent deposition surface or deposited on the outer peripheral edge of the insert.
  • the rotor must be replaced if the deposits have reached a level that the fluid no longer fast enough through the formed by the deposition surfaces Channels can flow.
  • the deposition surfaces extend in a constant angle ⁇ to any, passing through the axis of rotation of the rotor Levels. This causes a steady acceleration of the fluid in the said channels of the mission achieved.
  • each an inner and outer tube At this Pipes are attached to the deposition surfaces, leaving a more stable composite body arises. Due to the stability, the wall thickness of the individual walls can be minimized and thus the volume of the insert can be maximized, leaving that space for deposition of particles is available.
  • the insert is with the Inner and outer tube installed in the rotor so that the insert with the outer tube supported in the rotor and the inner tube with the spindle of the housing, which supports the storage carries for the rotor, communicates with low friction.
  • the insert can furthermore be arranged replaceably in the rotor. In this way, only needs to be replaced when reaching the end of life become. Instead of a replacement is also a cleaning of the insert conceivable because the deposition surfaces are arranged easily accessible.
  • the cleaning can z. B. by means of compressed air or by means of a cleaning jet along the axial deposition surfaces respectively.
  • FIG. 1 shows a centrifuge 104 with a rotor 10.
  • the housing 101 includes a spindle 12 on which the rotor is rotatably supported by means of bearing rings 16, 18.
  • the spindle is further hollow, so that via an inlet 102 accordingly of the arrow 20, the fluid can penetrate through openings 22, 24 in the rotor 10.
  • the rotor 10 may have a bearing tube which supports the bearing rings 16, 18 and separates the interior of the rotor from the spindle. In this bearing tube need additional Be provided openings for the passage of the fluid.
  • the rotor 10 comprises an outer wall 14.
  • the outer wall 14 is to the spindle sealed, in which case the bearing rings 16, 18 are used. About these prevents the centrifuged liquid from the centrifuge rotor in larger Quantities in the housing exits.
  • the liquid enters through said openings 22, 24 in the centrifuge rotor.
  • the liquid consists of the oil for an internal combustion engine.
  • the rotor 10 forms a chamber 30, which consists of the space between the bearing rings 16, 18 and the outer wall 14 results. Without any structure in the chamber 30, the fluid would take the path of least resistance. This path, as shown in calculations, extends along the spindle and behind an annular cutting disk 32 towards the drive chamber 33, which is located below the cutting disc. While the fluid follows this path, its rotation is but less than that of the centrifuge rotor. This is related to that in near the spindle acts a lower centrifugal force than on the outside of the Rotor. As a result, the particles to be separated have to travel a long distance, to get to the separation surface on the outer wall.
  • an insert 40 with Abscheidevid housed.
  • the use 40 extends from the spindle 12 (alternatively, but not shown, from the bearing tube) to an outer wall 14 of the insert.
  • the insert also has an upper one End face 42 and a lower end face 44. Not necessary, but beneficial the end face 42 and the end face 44 parallel to each other and at right angles to the Axis of rotation 46 of the centrifuge.
  • the insert is also designed so that it replaced can be.
  • the insert is suitable for a large To collect the amount of particles in the fluid to be centrifuged.
  • the insert is shown in more detail.
  • This includes an inner tube 48 and an outer tube 50.
  • the inner tube 48 is designed such that the diameter is substantially equal to the diameter of the spindle (not shown in Figure 1). This will be a Side flow of the liquid to be centrifuged outside the insert prevented. As a result, the fluid is forced through the one provided with the Abscheide perennial Use to flow.
  • the insert thus effectively added to the zuzentrifug Schlude Fluid in the necessary for the deposition of the particles rotational movement. Independently the diameter of the entire fluid is thus exposed to the same centrifugal force.
  • the outer tube 50 has a diameter which is also substantially equal to the inner diameter of the outer wall 14 of the rotor. This can be seen in FIG become.
  • the outer tube 50 is designed as a cylinder which is between extends the two end faces 42 and 44 of the insert.
  • the insert is designed in such a way that the particles settled on the concave curved Abscheidevid, wherein there is an additional tendency towards the outer diameter of the insert. This means that the insert is essentially from the outside inwards with the filter cake fills, as is already known from centrifuges according to the prior art.
  • FIGS. 2 and 3 further show that the insert has a larger number of Separation surfaces 52 includes. Each of these separation surfaces also extends from the upper end 42 to the lower end 44 of the insert. In addition, runs each of the separation surfaces between the inner tube 48 and the outer tube 50. Thus Each separation surface forms a guide surface, along which the particles in the zu centrifuging fluid to be deposited in use. there is a continuous course of the curvature of the separation surfaces of great advantage because the flow is the least disturbed in this way. Turbulence in the flow, which can have a negative impact on a deposit and on missions according to The prior art may be necessary in the described use completely be avoided.
  • the optimal angle can be between 30 and 30 60 °.
  • the design of the separation surfaces further ensures that nearby of the inner tube, where the lowest centrifugal force prevails, also the Abscheidweg for the particles are the least, since the distance between adjacent separation surfaces downsized to the inside of the insert.
  • the insert has a length X. These Length is given by the totality of the components of the insert, so the inner tube 48, the outer tube 50 and the entirety of the Abscheide Jerusalem 52.
  • the length X is smaller than the length Y of the outer wall of the rotor 10.
  • Areas 54 forming the collection of the fluid in the rotor and a preliminary calming of the same.
  • the areas 54 go steplessly into the outer wall 14 above.
  • a concentration of the fluid take place with particles to be separated. This is ensures that the filter cake in use preferably builds up on the outer tube 50, to ensure its stability. Furthermore, it prevents this from happening uneven filter cake builds up so that the rotor is optimally balanced with the insert remains.
  • An alternative, not shown, also allows the accommodation of several Inserts in a rotor.
  • a kind of modular system so that rotors of different capacity with a small number of different Inserts or even just one type of inserts can be formed.
  • an insert can be formed which includes fewer separation surfaces and the tasks of the areas 54 by the calming of the fluid takes over.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge, insbesondere eine Freistrahlzentrifuge zur Reinigung von Schmieröl einer Brennkraftmaschine, aufweisend axial ausgerichtete Ablagerungsflächen nach der Gattung des Patentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung einen Einsatz für einen solchen Zentrifugenrotor, aufweisend besagte Ablagerungsflächen nach der Gattung des Patentanspruches 5.
Derartige Ablagerungsflächen für Zentrifugenrotoren sind beispielsweise aus der WO00/23194 bekannt. Diese Ablagerungsflächen sind in einem auswechselbaren Einsatz angeordnet und sollen die Schmutzaufnahme des zu zentrifugierenden Fluids bewirken. Ist ein solcher Einsatz genügend mit Partikeln beladen, kann dieser ausgewechselt oder gereinigt werden. Dadurch ist ein besonders wirtschaftlicher Betrieb der Zentrifugenrotoren möglich, da bei Erreichen der höchsten Schmutzaufnahmekapazität des Rotors nur der Einsatz gewechselt werden muss. Eine Zentrifuge gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus WO-A-9 951 353 bekannt.
Allerdings erbringen die bekannten Schmutzaufnahmeeinsätze bisher kein optimales Ergebnis hinsichtlich der Abscheideleistung der Zentrifugen. Die Einsätze sind nicht optimal an die im Zentrifugenrotor vorliegenden Strömungsverhältnisse angepasst, weswegen die Schmutzpartikel nicht vollständig aus dem zu zentrifugierenden Fluid entfernt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zentrifuge mit einem im Rotor untergebrachten Einsatz zu schaffen, welche optimale Ergebnisse hinsichtlich der abgeschiedenen Partikel liefert. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 sowie 5 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß ist in dem Zentrifugenrotor ein Einsatz gemäß Anspruch 1 bzw. 5 untergebracht. Insgesamt ist der Einsatz axial durchströmbar, d. h. dass die Ablagerungsflächen derart axial im Einsatz angeordnet sind, dass sie eine axiale oder zumindest im wesentlichen axiale Durchströmung desselben erlauben.
Die spiralförmige Anordnung der Ablagerungsflächen ist also derart zu verstehen, dass diese im Bezug auf eine durch die Drehachse des Rotors verlaufende Gerade einen Winkel zwischen 0 und 90° aufweisen (dabei würde 0° eine Ausrichtung als Radialrippe und 90° eine Gestaltung als Umfangswand bedeuten).
Hierdurch wird eine optimale Abscheidung erreicht, da die beschriebene Ausrichtung der Ablagerungsflächen zu einer optimalen Beschleunigung der abzuscheidenden Partikel durch Drehung des Rotors führt. Die Teilchen werden durch die konkave Fläche der Ablagerungsflächen beschleunigt und auf der konvexen Fläche der benachbarten Ablagerungsfläche bzw. am äußeren Umfangsrand des Einsatzes abgeschieden. Der Rotor muss ausgewechselt werden, wenn die Ablagerungen ein Ausmaß angenommen haben, dass das Fluid nicht mehr genügend schnell durch die von den Ablagerungsflächen gebildeten Kanäle fließen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Ablagerungsflächen in einem konstanten Winkel α zu beliebigen, durch die Drehachse des Rotors verlaufenden Ebenen. Hierdurch wird eine stetige Beschleunigung des Fluids in den besagten Kanälen des Einsatzes erreicht. Ein besonders gutes Ergebnis hinsichtlich der Abscheidung lässt sich erreichen, wenn der Winkel α 45° beträgt. Dies schließt jedoch in Abhängigkeit des Anwendungsfalles und der Partikelgröße nicht aus, dass Winkel gewählt werden können, die von dem Wert von 45° abweichen.
Erfindungsgemäß weist der Einsatz jeweils ein Innen- und Außenrohr auf. An diesen Rohren sind die Ablagerungsflächen befestigt, so dass ein stabiler Verbundkörper entsteht. Durch die Stabilität kann die Wandstärke der einzelnen Wände minimiert und somit das Volumen des Einsatzes maximiert werden, so dass dieser Raum zur Abscheidung von Partikeln zur Verfügung steht. Der Einsatz ist mit dem Innen- und Außenrohr derart im Rotor eingebaut, dass der Einsatz sich mit dem Außenrohr im Rotor abstützt und das Innenrohr mit der Spindel des Gehäuses, welches die Lagerung für den Rotor trägt, reibungsarm kommuniziert. Damit ist gemeint, dass an dieser Stelle ein schmaler Spalt bestehen bleibt, der zu einer leichtenVerdrehbarkeit des Rotors führt, jedoch nur einen geringen Nebenstrom des zu zentrifugierenden Fluids zulässt, damit dieses durch den Einsatz optimal zentrifugiert werden kann. Prinzipiell gilt dies auch für eine Variante des Rotors, bei der dieser selbst ein Innenrohr aufweist, auf das das Innenrohr des Einsatzes gesteckt wird. Hier ist keine Relativbewegung zwischen den Innenrohren nötig. Daher kann ein besonders dichter Verbund geschaffen werden.
Vorteilhafterweise kann der Einsatz weiterhin auswechselbar im Rotor angeordnet sein. Auf diese Weise muss bei Erreichen des Standzeitendes lediglich der Einsatz ausgewechselt werden. Anstelle eines Auswechselns ist ebenso eine Reinigung des Einsatzes denkbar, da die Ablagerungsflächen leicht zugänglich angeordnet sind. Die Reinigung kann z. B. mittels Druckluft oder mittels eines Reinigungsstrahls entlang der axialen Ablagerungsflächen erfolgen.
Weiterhin ist der beschriebene Einsatz als solcher unter Schutz gestellt, welcher für die Verwendung in einem Zentrifugenrotor der beschriebenen Art geeignet ist.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
Figur 1
den schematischen Schnitt durch eine Freistrahlzentrifuge mit einem Rotor, in den ein Einsatz eingebaut ist,
Figur 2
den Querschnitt durch einen Einsatz gemäß Figur 1 und
Figur 3
die perspektivische Ansicht des Einsatzes.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine Zentrifuge 104 mit einem Rotor 10 dargestellt. Das Gehäuse 101 beinhaltet eine Spindel 12, auf der der Rotor mittels Lagerringen 16, 18 drehbar gelagert ist. Die Spindel ist weiterhin hohl ausgeführt, so dass über einen Einlass 102 entsprechend des Pfeils 20 das Fluid durch Öffnungen 22, 24 in den Rotor 10 eindringen kann. Alternativ kann der Rotor 10 ein Lagerrohr aufweisen, welches die Lagerringe 16, 18 trägt und den Innenraum des Rotors von der Spindel trennt. In diesem Lagerrohr müssen zusätzliche Öffnungen zur Durchleitung des Fluids vorgesehen sein.
Weiterhin umfasst der Rotor 10 eine Außenwand 14. Die Außenwand 14 ist zur Spindel hin abgedichtet, wobei hierbei die Lagerringe 16, 18 zum Einsatz kommen. Über diese wird verhindert, dass die zu zentrifugierende Flüssigkeit vom Zentrifugenrotor in größeren Mengen in das Gehäuse austritt.
Die Flüssigkeit tritt durch die besagten Öffnungen 22, 24 in den Zentrifugenrotor ein. Normalerweise besteht die Flüssigkeit aus dem Öl für eine Brennkraftmaschine.
Damit bildet der Rotor 10 eine Kammer 30, welche sich aus dem Zwischenraum zwischen den Lagerringen 16, 18 und der Außenwand 14 ergibt. Ohne eine beliebige Struktur in der Kammer 30 würde das Fluid den Weg des geringsten Widerstandes nehmen. Dieser Weg, wie sich bei Berechnungen gezeigt hat, erstreckt sich entlang der Spindel und hinter einer ringförmigen Trennscheibe 32 hin zur Antriebskammer 33, welche sich unterhalb der Trennscheibe befindet. Während das Fluid diesem Weg folgt, ist seine Rotation jedoch geringer als die des Zentrifugenrotors. Dies hängt damit zusammen, dass in der Nähe der Spindel eine geringere Zentrifugalkraft wirkt, als an der Außenseite des Rotors. Hierdurch haben die abzuscheidenden Partikel eine weite Strecke zurückzulegen, um zur Abscheidefläche an der äußeren Wand zu gelangen. Dies ist besonders bei Freistrahlzentrifugen von Nachteil, weil die Verweildauer des Fluids in diesen Zentrifugen aufgrund des ständigen Antriebsflusses an den Antriebsdüsen 38 zeitlich begrenzt ist. Daher muss ein effektives Abscheidungssystem für die Verwendung in Freistrahlzentrifugenrotoren eingesetzt werden. Dies ist Vorraussetzung dafür, dass das Fluid nicht, ohne effektiv einen Filterkuchen in der Zentrifuge aufzubauen, ungefiltert aus den Antriebsdüsen austritt, um anschließend z. B. wieder in die Ölwanne der Brennkraftmaschine zu fließen.
Daher ist in der Kammer 30 ein Einsatz 40 mit Abscheideflächen (vergleiche Figur 2) untergebracht. Dieser ist in Figur 1 lediglich als Umriss dargestellt (strichpunktiert). Der Einsatz 40 erstreckt sich von der Spindel 12 (alternativ, aber nicht dargestellt, von dem Lagerrohr) zu einer Außenwand 14 des Einsatzes. Der Einsatz weist weiterhin eine obere Stirnfläche 42 und eine untere Stirnfläche 44 auf. Nicht notwendig, aber vorteilhaft sind die Stirnfläche 42 und die Stirnfläche 44 parallel jeweils zu anderen und rechtwinklig zur Drehachse 46 der Zentrifuge. Der Einsatz ist weiterhin derart ausgeführt, dass er ausgewechselt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Zentrifugenrotor 10 und das Gehäuse 101 öffenbar ausgeführt (nicht dargestellt). Der Einsatz ist dazu geeignet, eine große Menge der Partikel in dem zu zentrifugierenden Fluid zu sammeln. Wenn dieser seine Grenzkapazität erreicht hat, kann dieser entweder weggeworfen und durch einen neuen Einsatz ersetzt werden oder er wird gereinigt und anschließend wieder eingesetzt. Da der Einsatz keine tragende Funktion zu übemehmen hat, kann dieser aus einem kostengünstigen Material gefertigt werden. Dies kann z. B .Kunststoff wie Nylon 66 sein. Dieses Material hat zusätzlich den Vorteil eines geringen Gewichts, wodurch die Trägheit des Zentrifugenrotors gering ist und daher die Leistung der Antriebsdüsen zu hohen Drehzahlen führt. Außerdem lässt sich Kunststoff leicht verarbeiten. Durch den einfachen Aufbau des Einsatzes kann dieser z. B. als Strangpressprofil ausgeführt sein und passend zu dem entsprechenden Zentrifugenrotor abgelenkt werden.
In den Figuren 2 und 3 ist der Einsatz genauer dargestellt. Dieser beinhaltet ein Innenrohr 48 und ein Außenrohr 50. Das Innenrohr 48 ist derart gestaltet, dass der Durchmesser im wesentlichen gleich des Durchmessers der Spindel ist (in Figur 1 nicht dargestellt). Dadurch wird ein Nebenstrom der zu zentrifugierenden Flüssigkeit ausserhalb des Einsatzes verhindert. Dadurch wird das Fluid gezwungen, durch den mit den Abscheideflächen versehenden Einsatz zu fließen. Der Einsatz versetzt somit auf effektive Weise das zuzentrifugierende Fluid in die für die Abscheidung der Partikel notwendige Drehbewegung. Unabhängig vom Durchmesser wird damit das gesamte Fluid der selben Zentrifugalkraft ausgesetzt. Durch die geeignete Wahl des Winkels der gekrümmten Abscheideflächen zur jeweiligen Durchmesserlinie, die durch die Drehachse verläuft, kann der Abscheideweg und damit die notwendige Zeit, die das Fluid im Rotor verbleiben muss, stark reduziert werden.
Das Außenrohr 50 besitzt einen Durchmesser, der ebenfalls im wesentlichen gleich dem inneren Durchmesser der Außenwandung 14 des Rotors ist. Dies kann der Figur 1 entnommen werden. Das Außenrohr 50 ist als Zylinder ausgeführt, welcher sich zwischen den beiden Stirnflächen 42 und 44 des Einsatzes erstreckt. Der Einsatz ist derart gestaltet, dass sich die Partikel an den konkav gekrümmten Abscheideflächen absetzten, wobei eine zusätzliche Tendenz hin zum äußeren Durchmesser des Einsatzes besteht. Dies bedeutet, dass sich der Einsatz im wesentlichen von aussen nach innen mit dem Filterkuchen füllt, wie dies von Zentrifugen gemäss dem Stand der Technik bereits bekannt ist.
Den Figuren 2 und 3 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Einsatz eine größere Zahl von Abscheideflächen 52 beinhaltet. Jede dieser Abscheideflächen erstreckt sich ebenfalls von der oberen Stirnseite 42 bis zur unteren Stirnseite 44 des Einsatzes. Außerdem verläuft jede der Abscheideflächen zwischen dem Innenrohr 48 und dem Außenrohr 50. Dadurch bildet jede Abscheidefläche eine Leitfläche, entlang derer die Partikel in dem zu zentrifugierenden Fluid wandern können, um im Einsatz abgeschieden zu werden. Dabei ist ein kontinuierlicher Verlauf der Krümmung der Abscheideflächen von großem Vorteil, da die Strömung auf diese Weise am wenigsten gestört wird. Turbulenzen in der Strömung, die eine Abscheidung stark negativ beeinflussen können und bei Einsätzen gemäß dem Stand der Technik notwendig sind, können bei dem beschriebenen Einsatz vollständig vermieden werden.
Die Abscheideflächen 52 sind über die gesamte Distanz zwischen Innenrohr 48 und Außenrohr 50 gekrümmt. Hierbei wird ein konstanter Krümmungswinkel gegenüber einer Ebene, die durch die Drehachse führt, eingehalten. Bevorzugt, wie in diesem Beispiel, ist der Krümmungswinkel α = 45° (siehe Figur 2). Abhängig von Parametern wie der Partikelgröße, der Viskosität des zu zentrifugierenden Fluids und der Verweildauer des Fluids im Zentrifugenrotor kann der optimale Winkel jedoch insbesondere auch zwischen 30 und 60° liegen. Die Gestaltung der Abscheideflächen gewährleistet weiterhin, dass in der Nähe des Innenrohrs, wo die geringste Zentrifugalkraft herrscht, auch der Abscheidweg für die Partikel am geringsten ist, da der Abstand zwischen benachbarten Abscheideflächen sich zum Inneren des Einsatzes hin verkleinert.
Zurückkommend auf Figur 1 ist zu bemerken, dass der Einsatz eine Länge X hat. Diese Länge ist vorgeben durch die Gesamtheit der Bauteile des Einsatzes, also dem Innenrohr 48, dem Außenrohr 50 und der Gesamtheit der Abscheideflächen 52. Die Länge X ist geringer als die Länge Y der Außenwand des Rotors 10. Hierdurch werden im Rotor 10 Bereiche 54 gebildet, welche die Sammlung des Fluids im Rotor und eine vorläufige Beruhigung des selben ermöglichen. Die Bereiche 54 gehen stufenlos in die Außenwand 14 über. Dadurch kann in Nachbarschaft der Bereiche 54 bereits vor Eintritt in den Einsatz eine Konzentrierung des Fluids mit abzuscheidenden Partikeln erfolgen. Hierdurch ist gewährleistet, dass sich der Filterkuchen im Einsatz bevorzugt am Außenrohr 50 aufbaut, um dessen Stabilität zu gewährleisten. Weiterhin wird dadurch verhindert, dass sich ein ungleichmäßiger Filterkuchen aufbaut, so dass der Rotor mit dem Einsatz optimal ausgewuchtet bleibt.
Eine nicht dargestellte Alternative ermöglicht ebenfalls die Unterbringung von mehreren Einsätzen in einem Rotor. Hierdurch kann einmal eine Art Baukastensystem geschaffen werden, so dass Rotoren unterschiedlicher Kapazität mit einer geringen Anzahl verschiedener Einsätze oder sogar nur einer Art von Einsätzen gebildet werden können. Außerdem kann ein Einsatz gebildet werden, welcher weniger Abscheideflächen beinhaltet und die Aufgaben der Bereiche 54 durch die Beruhigung des Fluides übernimmt.

Claims (5)

  1. Zentrifuge, insbesondere Freistrahlzentrifuge zur Reinigung von Schmieröl einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen in einem Gehäuse (101) drehbar gelagerten Rotor (10) mit einem Ablagerungsflächen (52) für Verunreinigungen enthaltenden Einsatz (40), der durch die zu reinigende Flüssigkeit axial durchströmbar ist, wobei die Ablagerungsflächen im Einsatz spiralförmig zur Drehachse des Rotors ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz ein Außenrohr (50) aufweist, an dem die Ablagerungsflächen befestigt sind und von dem aus sie sich nach innen strecken und der Einsatz ein Innenrohr (48) aufweist, an dem die Ablagerungsflächen befestigt sind und von dem aus sie sich nach außen erstrecken, und wobei das Innenrohr reibungsarm mit einer Spindel (12) des Gehäuses zur Lagerung des Rotors in Eingriff steht und sich auf der Innenseite eine Außenwand (14) des Rotors abstützt, so dass ein stabiler Verbundkörper gebildet wird.
  2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerungsflächen (52) einen konstanten Winkel α zu beliebigen, durch die Drehachse des Rotors (10) verlaufenden Ebenen aufweisen.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α 45° beträgt.
  4. Zentrifuge nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (40) auswechselbar im Rotor (10) angeordnet ist.
  5. Einsatz (40) mit Ablagerungsflächen (52) für einen Zentrifugenrotor wobei diese Ablagerungsflächen im Einsatz spiralförmig zur Drehachse des zugehörigen Zentrifugenrotors ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz ein Außenrohr (50) aufweist, an dem die Ablagerungsflächen befestigt sind und von dem aus sie sich nach innen strecken und der Einsatz ein Innenrohr (48) aufweist, an dem die Ablagerungsflächen befestigt sind und von dem aus sie sich nach außen erstrecken, und wobei bei der Verwendung das innenrohr reibungsarm mit einer Spindel (12) des Gehäuses zur Lagerung des Rotors in Eingriff steht und sich auf der Innenseite eine Außenwand (14) des Rotors abstützt, so dass ein stabiler Verbundkörper gebildet wird.
EP01943201A 2000-04-03 2001-03-29 Zentrifuge mit axial ausgerichteten ablagerungsflächen Expired - Lifetime EP1268074B1 (de)

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