EP1933986B1

EP1933986B1 - Zweiteiliger rotor für eine zentrifuge und zentrifuge mit einem solchen rotor

Info

Publication number: EP1933986B1
Application number: EP06777017A
Authority: EP
Inventors: Karl Grosse Wiesmann
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: US20080207423A1; EP1933986A1; DE202005014427U1; DE502006008776D1; WO2007031179A1; US7553271B2; ATE495821T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem Rotor zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere des Schmieröls einer Brennkraftmaschine, wobei der Rotor zweiteilig ausgeführt ist mit einerseits einem Antriebsteil und andererseits einem einen Schmutzsammelbereich aufweisenden Schmutzfangteil, wobei der Schmutzfangteil mit dem Antriebsteil zu dem Rotor verbindbar ist, wobei der Schmutzfangteil zu seiner Entsorgung oder Reinigung durch axiales Abziehen vom Antriebsteil getrennt werden kann, wobei am Antriebsteil und am Schmutzfangteil zusammenwirkende Verbindungsmittel vorgesehen sind, die den Schmutzfangteil in seinem mit dem Antriebsteil verbundenen Zustand relativ zu diesem gegen axiales Abziehen sichern, und wobei am Schmutzfangteil mit den Verbindungsmitteln zusammenwirkende Entriegelungsmittel vorgesehen sind, die mindestens ein über den Schmutzfangteil nach oben vorragendes Griff- und Betätigungselement umfassen.
Rotoren von Zentrifugen sind Teile, die in bestimmten Intervallen gewechselt oder gereinigt werden müssen. Zum Zeitpunkt des Austauschs oder der Reinigung sind die Rotoren von der Flüssigkeit, die in der Zentrifuge gereinigt wird, benetzt. Übliche Rotoren haben zur Vermeidung von deren Drehzahl reduzierenden Reibungsverlusten glatte Außenflächen, wodurch ein manuelles Greifen des Rotors zum Zweck seines Entnehmens aus einem Zentrifugengehäuse erschwert ist. Wenn der Rotor ein Teil einer Zentrifuge zum Reinigen von Schmieröl ist, kommt noch hinzu, dass die Oberfläche des Rotors von Öl benetzt ist, was das Ergreifen noch wesentlich schwieriger macht, als es durch die glatte Außenfläche ohnehin schon ist. Diese Problematik besteht sowohl bei einteiligen Rotoren, die insgesamt ausgetauscht werden, als auch bei zweiteiligen, eingangs erwähnten Rotoren, die aus einem in der Zentrifuge üblicherweise verbleibenden Antriebsteil und einem lösbar damit verbundenen Schmutzfangteil, der üblicherweise ein Austauschteil ist, bestehen. Bei zweiteiligen Rotoren ist dabei wichtig, dass im Betrieb der Zentrifuge der Schmutzfangteil auf dem Antriebsteil sowohl gegen unerwünschte Bewegungen in Axialrichtung als auch gegen Relativbewegungen in Umfangsrichtung gesichert ist. Gleichzeitig muss aber der bedarfsweise Austausch des Schmutzfangteils durch Abziehen vom Antriebsteil möglich bleiben.
Aus dem Dokument WO 2006/117141 A ist eine Zentrifuge mit einem Rotor der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Zentrifuge ist ein Entnehmen des Rotors im Rahmen einer Wartung problemlos möglich. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass im Betrieb der Zentrifuge eine zuverlässige Sicherung gegen ein ungewolltes Lösen der Entriegelungsmittel nicht immer sicher gewährleistet ist.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Zentrifuge mit einem Rotor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der einerseits gewährleistet ist, dass der Schmutzfangteil im Betrieb der Zentrifuge auf dem Antriebsteil in seiner Lage zuverlässig gesichert ist und dass andererseits der Schmutzfangteil schnell und einfach zum Zweck der Wartung der Zentrifuge von dem Antriebsteil getrennt werden kann, um durch einen neuen oder gereinigten Schmutzfangteil ersetzt zu werden.
Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Zentrifuge mit einem Rotor der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Deckel an seiner dem Rotor zugewandten Unterseite mindestens ein mit den Entriegelungsmitteln zusammenwirkendes Sperrelement aufweist, das bei montiertem Deckel eine Verstellung der Entriegelungsmittel in Entriegelungsrichtung sperrt.
Bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge ist vorteilhaft gewährleistet, dass der Schmutzfangteil auf dem Antriebsteil zuverlässig in seiner Lage gesichert ist und sich insbesondere nicht selbsttätig in axialer Richtung unerwünscht weit auf dem Antriebsteil bewegen kann. Ein gewisses, kleines Bewegungsspiel kann hier zweckmäßig sein, um beispielsweise unterschiedliche thermische Ausdehnungen aufnehmen zu können. Mit dem Sperrelement wird mit einer besonders hohen Sicherheit gewährleistet, dass es im Betrieb der Zentrifuge nicht zu einem ungewollten, selbsttätigen Verstellen der Entriegelungsmittel in Entriegelungsrichtung kommen kann. Gleichzeitig ist bei dem erfindungsgemäßen Rotor gewährleistet, dass bei Bedarf, insbesondere bei einer Wartung der Zentrifuge, bei ebgenommenem Deckel der Schmutzfangteil leicht von dem Antriebsteil getrennt werden kann, wobei hierzu die Griff- und Betätigungselemente von einer Bedienungsperson entweder manuell oder mit einem einfachen Hilfswerkzeug ergriffen werden können. Vorteilhaft erfolgen dabei das Entriegeln der Verbindungsmittel und das Abziehen des Schmutzfangteils vom Antriebsteil gemeinsam über das mindestens eine Griff- und Betätigungselement, wodurch eine besonders einfache und ergonomische Handhabung erzielt wird. Das Griff- und Betätigungselement ist dabei selbstverständlich so gestaltet, dass es auch in einem mit einer Flüssigkeit, z. B. Öl, benetzten Zustand noch ausreichend sicher ergriffen und betätigt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verbindungsmittel als Rastverbindungsmittel ausgeführt sind, die beim Verbinden des Schmutzfangteils mit dem Antriebsteil durch axiales Aufstecken des Schmutzfangteils auf dem Antriebsteil selbsttätig in Verbindungseingriff miteinander treten. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass beim Einbauen eines frischen Schmutzfangteils ein einfaches axiales Aufstecken auf den Antriebsteil genügt, um die Verbindungsmittel in Verbindungseingriff zu bringen. Montagefehler, die zu einem Fehlen einer in Axialrichtung wirksamen Verbindung zwischen Antriebsteil und Schmutzfangteil führen könnten, sind so praktisch ausgeschlossen.
Weiter schlägt die Erfindung vor, dass die Verbindungsmittel einen oder mehrere Schnapphaken umfassen, die im verbundenen Zustand von Antriebsteil und Schmutzfangteil in eine oder mehrere am Antriebsteil angeordnete Aussparungen eingreifen. Derartige Schnapphaken sind auf der einen Seite konstruktiv einfach und auf der anderen Seite funktional zuverlässig. Dabei können die Schnapphaken problemlos so gestaltet werden, dass sie in Montagerichtung des Schmutzfangteils selbsttätig in Eingriff treten, jedoch eine umgekehrte Bewegung des Schmutzfangteils sperren, solange die Entriegelungsmittel nicht betätigt werden. Die Aussparungen, die mit den Schnapphaken zusammenwirken, sind ebenfalls sehr einfach herstellbar, was insgesamt eine kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Rotors erlaubt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel an zwei einander gegenüberliegenden, im wesentlichen parallel zu einer Rotordrehachse verlaufenden flexiblen Armen angeordnet sind und dass die Arme als Entriegelungsmittel über den übrigen Schmutzfangteil nach oben vorragende Armenden aufweisen, die zwei Griff- und Betätigungselemente bilden. Vorzugsweise sind die Arme selbst federnd oder, wenn dies nicht der Fall ist, mit einem Federelement ausgestattet, wobei die Federkraft die Arme in ihrer Verriegelungsstellung hält, wenn keine äußeren Betätigungskräfte ausgeübt werden. In dieser Ausgestaltung werden die Verbindungsmittel und die Entriegelungsmittel konstruktiv zusammengefasst, was einen geringen Herstellungsaufwand erfordert und einen weiteren Beitrag zu günstigen Herstellungskosten liefert.
Eine konkrete Weiterbildung sieht vor, dass die Schnapphaken an den Armen radial nach außen weisen und dass die Arme zur Entriegelung radial nach innen aufeinander zu verschwenkbar sind. In dieser Ausführung wird die Entriegelung besonders einfach, weil es hier genügt, beispielsweise mit Daumen und Zeigefinger die beiden Arme gegen deren eigene Federkraft oder deren Federelement in Radialrichtung nach innen zu drücken und dann in diesem zusammengedrückten Zustand der Arme den Schmutzfangteil an den beiden Armen und den deren Ende bildenden Griffund Betätigungselementen von dem Antriebsteil abzuziehen.
Eine alternative Ausgestaltung des Rotors schlägt vor, dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel an einem in Radialrichtung flexiblen, im wesentlichen in einer Radialebene konzentrisch zu einer Rotordrehachse liegenden Ring angeordnet sind und dass der Ring insgesamt oder mit zwei einander gegenüberliegenden Ringabschnitten als Entriegelungsmittel über den übrigen Schmutzfangteil nach oben vorragt. Der hier genannte Ring bildet, ebenso wie die weiter oben erwähnten Arme, ein flexibles und federndes Element, welches das gewünschte selbsttätige Eingreifen der Verbindungsmittel sowie das durch einen Entriegelungseingriff bewirkbare Entriegeln gegen die Federkraft, die der Ring selbst oder ein diesem zugeordnetes Federelement besitzt, erlaubt.
In konkreter Weiterbildung ist dazu vorgesehen, dass die Schnapphaken an dem Ring einander gegenüberliegen und radial nach innen weisen und dass der Ring zur Entriegelung an zwei in Umfangsrichtung zwischen den Schnapphaken liegenden Bereichen radial nach innen drückbar ist, wodurch gleichzeitig die Schnapphaken zwangsweise radial nach außen bewegt werden. In dieser Ausgestaltung wird der Effekt genutzt, dass ein flexibler, einen konstanten Umfang aufweisender Ring, der an zwei einander gegenüberliegenden Stellen radial nach innen gedrückt wird, sich zwangsläufig an zwei in Umfangsrichtung zwischen diesen ersten Stellen liegenden weiteren Stellen in Radialrichtung nach außen bewegt, weil sich der Umfang des Rings nicht verändert. Als Ausgangsform kann der Ring zunächst rund sein und dann durch die Ausübung der radial nach innen gerichteten Kraft an zwei einander gegenüberliegenden Kraftangriffsstellen zu einer Ellipse oder einem Oval verformt werden. Alternativ kann der Ring auch schon eine ellipsenförmige oder ovalförmige Ausgangsform haben, die dann durch die ausgeübte Kraft weiter verformt wird, wobei die Verformung je nach Gestaltung des Rings entweder in Richtung einer flacheren Ellipsen- oder Ovalform oder in Richtung zu einer Kreisform gehen kann.
Für alle zuvor beschriebenen Ausführungen des Rotors ist bevorzugt vorgesehen, dass der Schmutzfangteil ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel und die Entriegelungsmittel einstückig mit dem übrigen Schmutzfangteil ausgeführt sind. Auf diese Weise wird der Schmutzfangteil ein kostengünstig herstellbares Massenteil, das keine zusätzlichen Arbeitsschritte für die Anbringung der Verbindungsmittel erfordert.
Eine Weiterbildung bezüglich des Sperrelementes sieht vor, dass das Sperrelement ein bei der Montage des Deckels in Axialrichtung in einen Bewegungsbereich der Entriegelungsmittel eintretender Vorsprung ist, der bei montiertem Deckel radial innen oder radial außen von den Entriegelungsmitteln liegt und eine radial nach innen oder radial nach außen weisende Entriegelungsbewegung der Entriegelungsmittel sperrt.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1: eine Zentrifuge mit Rotor im Längsschnitt,
Figur 2: einen Ausschnitt aus dem oberen zentralen Bereich der Zentrifuge in Figur 1, ebenfalls im Längsschnitt, in einer vergrößerten Darstellung,
Figur 3: den Ausschnitt gemäß Figur 2, nun ohne einen Antriebsteil des Rotors dargestellt, ebenfalls im Längsschnitt,
Figur 4: einen Ausschnitt aus dem oberen zentralen Bereich eines einen Teil des Rotors bildenden Schmutzfangteils, im Längsschnitt,
Figur 5: den Schmutzfangteil des Rotors gemäß den Figuren 1 bis 4 in Drauf- sicht,
Figur 6: ein zweites Ausführungsbeispiel, ebenfalls in einem Längsschnitt durch einen zentralen oberen Bereich einer Zentrifuge, und
Figur 7: einen Schmutzfangteil des Rotors der Zentrifuge aus Figur 6 in Drauf- sicht.

Das in der Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Zentrifuge 1 umfasst einen Rotor 10, der auf einer Achse 12 drehbar gelagert ist. Die Achse 12 ist mit ihrem unteren Ende mit einem Teil eines Gehäuses 11 verbunden, hier verschraubt. Nach oben hin ist das Gehäuse 11 im Betrieb der Zentrifuge 1 durch einen Schraubdeckel 13 verschlossen. Der Schraubdeckel 13 steht dabei in Schraubeingriff mit einem weiteren Teil des Gehäuses 11, der in Figur 1 nicht dargestellt ist und der sich vom unteren Bereich des Deckels 13 weiter nach unten hin erstreckt und den dargestellten Teil des Gehäuses 11 umschließt.
Der Rotor 10 ist hier zweiteilig ausgeführt und umfasst einen Antriebsteil 2 und einen Schmutzfangteil 3. Der Antriebsteil 2 umfasst einen zentralen Hohlkörper 20, von dessen unterem Endbereich sich zwei Düsenarme 21 schräg in Radialrichtung nach außen und unten erstrecken. Am freien Ende jedes Düsenarms 21 ist je eine Rückstoßdüse 22 angeordnet, durch die ein Flüssigkeitsstrahl austragbar ist, um den Antriebsteil 2 nach dem Rückstoßprinzip in Drehung zu versetzen. Zur drehbaren Lagerung des Antriebsteils 2 auf der Achse 12 dienen hier ein unteres Gleitlager 24 und ein oberes Wälzlager 25.
Der Schmutzfangteil 3 ist verdrehfest mit dem Antriebsteil 2 verbunden, so dass der Schmutzfangteil 3 jede Drehbewegung des Antriebsteils 2 mitmacht. Der Antriebsteil 2 ist zweckmäßig ein Lebensdauerbauteil, das über die gesamte Einsatzzeit der Zentrifuge 1 in dieser verbleibt, während der Schmutzfangteil 3 ein austauschbares Teil ist, das jeweils im Rahmen einer Wartung nach Abnehmen des Deckels 13 vom Antriebsteil 2 in Axialrichtung nach oben abgezogen und durch einen frischen Schmutzfangteil 3 ersetzt wird.
Um den Schmutzfangteil 3 in axialer Richtung gegen unerwünschte Verschiebungen relativ zum Antriebsteil 2 zu sichern, sind im oberen Bereich von Antriebsteil 2 und Schmutzfangteil 3 zusammenwirkende Verbindungsmittel 23 und 33 vorgesehen.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Verbindungsmittel 23 auf der Seite des Antriebsteils 2 aus zwei Eintiefungen oder Aussparungen an der radial nach innen weisenden Seite des oberen Endes des zentralen Hohlkörper 20 des Antriebsteils 2. In dem in Figur 1 gezeigten zusammengebauten Zustand des Rotors 10 greifen die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel 33 in Form von zwei Rastnasen oder - haken in die Verbindungsmittel 23 ein. Die durch die Rastnasen oder - haken gebildeten Verbindungsmittel 33 sind an zwei einander gegenüberliegenden Armen 34 an deren nach radial außen weisender Seite angeformt.
Im Schnitt, wie ihn die Figur 1 zeigt, verlaufen die Arme 34 etwa U-förmig, wobei die Arme 34 materialeinheitlich mit dem übrigen Schmutzfangteil ausgebildet sind und aus Kunststoff bestehen. Hierdurch erhalten die Arme 34 eine ausreichende Flexibilität und Federkraft zur Erfüllung ihrer Funktion. Die gemäß Figur 1 in Eingriff miteinander stehenden Verbindungsmittel 23 und 33 sorgen dafür, dass sich der Schmutzfangteil 3 relativ zum Antriebsteil 2 nicht in Axialrichtung, also parallel zu einer Drehachse 19 des Rotors 10, bewegen kann.
Die beiden Arme 34 weisen nach oben hin über eine Deckwand 31 des Schmutzfangteils 3 hinausragende Entriegelungsmittel 35 auf. Diese Entriegelungsmittel 35 dienen dazu, den Schmutzfangteil 3 zum Zweck seines Abziehens vom Antriebsteil 2 zu lösen, indem die Verbindungsmittel 23 und 33 außer Eingriff gebracht werden. Hierzu werden bei abgenommenen Deckel 13 die Entriegelungsmittel 35 in Radialrichtung nach innen aufeinander zu bewegt, z.B. mittels Daumen und Zeigefinger einer Bedienungsperson, wodurch sich die Verbindungsmittel 33 auf der Seite des Schmutzfangteils 3 in Radialrichtung so weit nach innen bewegen, dass sie außer Eingriff mit den Verbindungsmitteln 23 des Antriebsteils 2 gelangen. In dieser Stellung der Verbindungsmittel 33 kann dann der Schmutzfangteil 3 in Axialrichtung nach oben von dem Antriebsteil 2 abgezogen und durch einen neuen Schmutzfangteil 3 ersetzt werden. Bei der Montage des neuen Schmutzfangteils 3 genügt es, diesen in Axialrichtung von oben nach unten auf den Antriebsteil 2 aufzustecken, wobei am Ende dieser Aufsteckbewegung die Verbindungsmittel 23 und 33 selbsttätig rastend in Eingriff miteinander treten.
Um im Betrieb der Zentrifuge 1 ein ungewolltes Entriegeln der Verbindungsmittel 23 und 33 zu verhindern, besitzt der Deckel 13 an seiner Unterseite ein Sperrelement 15. Dieses Sperrelement hat die Form einer an ihrem Außenumfang konischen, von oben nach unten im Durchmesser kleiner werdenden Hülse. Dieses Sperrelement 15 bewegt sich beim Anbringen des Deckels 13 in Axialrichtung von oben nach unten in den Bewegungsbereich der Verbindungsmittel 33 und der Entriegelungsmittel 35 und sperrt diese gegen eine Bewegung in Radialrichtung nach innen, also in Löserichtung. Da der Schmutzfangteil 3 zusammen mit dem Antriebsteil 2 den sich im Betrieb der Zentrifuge 1 drehenden Rotor 10 bildet und der Deckel 13 feststeht, muss zwischen dem Sperrelement 15 einerseits und den Verbindungsmitteln 33 und Entriegelungsmitteln 35 andererseits selbstverständlich ein ausreichender Bewegungsspalt freigehalten werden, damit hier keine störende Reibung auftritt.
Weiterhin ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Zentrifuge 1 das obere Ende der Achse 12 im Deckel 13 zentrierend abgestützt und gehalten.
Schließlich zeigt die Figur 1 im Inneren des Schmutzfangteils 3 noch hier genau in der Schnittebene liegende Leit- und Trennwände 32, die in Radialrichtung verlaufen und die den Schmutzfangteil 3 in mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Kammern unterteilen.
Figur 2 zeigt den Bereich der Zentrifuge 1 mit den Verbindungsmitteln 23 und 33 in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung, ebenfalls im Längsschnitt, wobei in der rechten Hälfte von Figur 2 die Lage des Schnitts gegenüber der Figur 1 etwas in Umfangsrichtung verschwenkt ist. Im Zentrum der Figur 2 verläuft die Achse 12, auf der der Antriebsteil, von dem hier nur ein oberer Teil des zentralen Hohlkörpers 20 sichtbar ist, gelagert ist. Für diese Lagerung dient unter anderem das in Figur 2 sichtbare Wälzlager 25, das zwischen dem Außenumfang der Achse 12 und dem Innenumfang des zentralen Hohlkörpers 20 liegt.
In der linken Hälfte der Figur 2 ist am oberen Ende des zentralen Hohlkörpers 20 eine der die Verbindungsmittel 23 bildenden Eintiefungen an der radial nach innen weisenden Seite des Hohlkörpers 20 erkennbar. In der rechten Hälfte der Figur 2 verläuft die Schnittebene anders als in der Figur 1, wodurch in der rechten Hälfte der Figur 2 ein Bereich des zentralen Hohlkörpers 20 geschnitten ist, der in Umfangsrichtung gesehen außerhalb der Verbindungsmittel 23 liegt.
Besonders deutlich wird in Figur 2 der U-förmige Verlauf der Arme 34, die radial innen und oben an den übrigen Schmutzfangteil 3 angebunden sind. Von dort verlaufen die Arme 34 zunächst etwa in Axialrichtung nach unten und biegen dann U-förmig jeweils radial nach außen und dann nach oben um. Nahe dem oberen Ende des zentralen Hohlkörpers 20 liegen gegenüber von dessen Verbindungsmitteln 23 die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel 33 in Form der radial nach außen weisenden Rastnasen oder - haken. Die Arme 34 setzen sich dann nach oben als Entriegelungsmittel 35 fort und enden in je einem Griff- und Betätigungselement 36.
In dem in Figur 2 gezeigten verbundenen Zustand von Antriebsteil 2 und Schmutzfangteil 3 stehen deren Verbindungsmittel 23 und 33 in Eingriff miteinander, wodurch eine Bewegung des Schmutzfangteils 3 in Axialrichtung relativ zum Antriebsteil 2 unterbunden wird.
Zur Vermeidung eines unerwünschten selbsttätigen Lösens der Verbindungsmittel 23 und 33 dient das Sperrelement 15 an der Unterseite des Deckels 13. Dieses Sperrelement 15 liegt im montierten Zustand des Deckels im Bewegungsbereich der Arme 34 in Radialrichtung nach innen und sperrt somit eine Entriegelungsbewegung. Zur Vermeidung einer störenden Reibung zwischen den Entriegelungsmitteln 35 und dem Sperrelement 15 ist zwischen diesen ein ausreichend großer Bewegungsspalt freigehalten.
Weiter ist aus Figur 2 ersichtlich, dass das obere Ende der Achse 12 im Zentrum des Deckels 13 zentrierend abgestützt und gehalten ist.
Erkennbar ist in Figur 2 auch, dass der Schmutzfangteil 3 in seiner Deckwand 31 zwei Durchbrechungen 30 aufweist, in die jeweils ein Teil des oberen Endbereichs des zentralen Hohlkörpers 20 des Antriebsteils 2 eingreift und durch die die Entriegelungsmittel 35 nach oben hindurchragen. Auf diese Weise kann hier zugleich für eine verdrehfeste Verbindung zwischen Antriebsteil 2 und Schmutzfangteil 3 gesorgt werden, die Relativbewegungen von Antriebsteil 2 und Schmutzfangteil 3 in Umfangsrichtung im Betrieb der Zentrifuge verhindert.
Wenn zum Zweck einer Wartung der Deckel 13 abgenommen ist, ist das Sperrelement 15 aus dem Bewegungsbereich der Entriegelungsmittel 35 entfernt. Außerdem liegen dann die Griff- und Betätigungselement 36 der Entriegelungsmittel 35 für ein manuelles Ergreifen durch eine Bedienungsperson frei. Damit kann sehr einfach mittels beispielsweise Daumen und Zeigefinger eine Betätigung der Entriegelungsmittel 35 über die Griff- und Betätigungselemente 36 erfolgen. Zum Entriegeln werden die Griff- und Betätigungselemente 36 in Radialrichtung nach innen aufeinander zu gedrückt, wodurch die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel 33 an den Armen 34 außer Eingriff mit den Verbindungsmitteln 23 am Antriebsteil 2 gelangen. In dieser Stellung kann dann der Schmutzfangteil 3 an den Griff- und Betätigungselementen 36 in Axialrichtung nach oben von dem Antriebsteil 2 abgezogen werden.
Beim Aufsetzen eines neuen Schmutzfangteils 3 auf den Antriebsteil 2 gelangen die Verbindungsmittel 23 und 33 selbsttätig rastend in Eingriff miteinander, so dass dann eine Betätigung der Entriegelungsmittel 35 nicht erforderlich ist.
Aufgrund der in Figur 2 gegenüber der Figur 1 geänderten Lage des Längsschnitts in der rechten Hälfte der Figur 2 ist in deren linker Hälfte wieder eine der Leit- und Trennwände 32 im Schnitt sichtbar, während in der rechten Hälfte von Figur 2 nun der Blick in eine der Kammern im Inneren des Schmutzfangteils 3 fällt.
Figur 3 zeigt den gleichen Ausschnitt wie die Figur 2, wobei in Figur 3 aber zur Verdeutlichung des Aufbaus des Schmutzfangteils 3 der Antriebsteil 2, hier dessen zentraler Hohlkörper 20, weggelassen ist.
Im Zentrum der Figur 3 liegt die Achse 12, auf der das obere Wälzlager 25 angeordnet ist. Die Achse 12 ist von dem Schmutzfangteil 3 umgeben, von dem in der linken Hälfte der Figur 3 wieder eine der Leit- und Trennwände 32 im Schnitt sichtbar ist, während in der rechten Hälfte der Figur 3 der Blick in eine der Kammern im Inneren des Schmutzfangteils 3 fällt. Nach oben hin ist der Schmutzfangteil 3 durch die Deckwand 31 im Wesentlichen verschlossen, wobei im zentralen Teil der Deckwand 31 die Durchbrechungen 30 liegen.
Radial innen sind an der Deckwand 31 des Schmutzfangteils 3 einstückig mit diesem die Arme 34 angeformt, die U-förmig ausgeführt sind und federnde Eigenschaften haben. An jedem Arm 34 ist jeweils eines der schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel 33 in Form der nach radial außen weisenden Rastnasen oder -haken angeformt. Weiter nach oben gehen die Arme 34 in die Entriegelungsmittel 35 mit dem jeweiligen Griff- und Betätigungselement 36 über. Bei aufgesetztem Deckel 13, wie in Figur 3 gezeigt, verhindert das Sperrelement 15 an der Unterseite des Deckels 13 eine Bewegung der Entriegelungsmittel 35 nach radial innen, also in Entriegelungsrichtung.
Figur 4 zeigt einen weiteren Ausschnitt, nun einen Vertikalschnitt nur durch den oberen zentralen Bereich des Schmutzfangteils 3. Hier wird besonders deutlich, dass bei entferntem Deckel die Entriegelungsmittel 35 mit ihren Griff- und Betätigungselementen 36 ausreichend weit nach oben hin über die Deckwand 31 des Schmutzfangteils 3 vorragen, um ein problemloses manuelles Ergreifen und Entriegeln zu ermöglichen. Dies ist auch bei öligen Oberflächen problemlos möglich, wie sie beispielsweise in Schmierölzentrifugen vorliegen.
Figur 5 zeigt den Schmutzfangteil 3 aus den Figuren 1 bis 4 in einer Draufsicht. Im wesentlich ist hier also die Deckwand 31 des Schmutzfangteils 3 sichtbar, wobei in der Deckwand 31 links und rechts vom Mittelpunkt je eine der Durchbrechungen 30 liegt. Durch die Durchbrechungen 30 ragen die Arme 34 aus dem Inneren des Schmutzfangteils 3 nach oben, also in Richtung zum Betrachter der Figur 5 hin, vor. Von jedem Arm 34 ragt in Radialrichtung nach außen eines der Verbindungsmittel 33 in Form der Rastnase oder des Rasthakens vor. Radial außen davon sind in Figur 5 die Entriegelungsmittel 35 mit ihren Griff- und Betätigungselementen 36 sichtbar. Wird auf die Griff- und Betätigungselemente 36 eine Kraft in Richtung der Pfeile F gemäß Figur 5 ausgeübt, bewegen sich die Arme 34 entgegen der ihnen eigenen Federkraft in Radialrichtung nach innen, wodurch auch die Verbindungsmittel 33 sich in Radialrichtung nach innen bewegen und auf diese Weise außer Eingriff mit den Verbindungsmitteln am Antriebsteil, der hier nicht sichtbar ist, gelangen. In diesem Zustand kann dann durch Ausüben einer in Axialrichtung nach oben weisenden Zugkraft auf die Griff- und Betätigungselemente 36 der Schmutzfangteil 3 vom Antriebsteil abgezogen werden.
Die Figuren 6 und 7 zeigen im Schnitt und in Draufsicht ein geändertes Ausführungsbeispiel der Zentrifuge 1, wobei hier die Verbindungsmittel 23 am Antriebsteil 2 und die Verbindungsmittel 33 am Schmutzfangteil 3 eine geänderte Gestaltung aufweisen.
In dem Schnitt gemäß Figur 6 ist im Zentrum die Achse 12 erkennbar, auf der der Antriebsteil 2 zusammen mit dem Schmutzfangteil 3 als Rotor um die Drehachse 19 drehbar gelagert ist. Zur Lagerung dienen zwei Lager, von denen hier das obere Lager 25 in Form eines Wälzlagers sichtbar ist. Das Lager 25 ist zwischen dem Außenumfang der Achse 12 und dem Innenumfang eines einen Teil des Antriebsteils 2 bildenden zentralen Hohlkörpers 20 angeordnet. Der zentrale Hohlkörper 20 läuft oberhalb des Lagers 25 weiter nach oben und besitzt dort an zwei einander gegenüberliegenden Bereichen radial nach außen hin offene Nuten, die die antriebsteilseitigen Verbindungsmittel 23 bilden.
Der Schmutzfangteil 3 ist auch hier nach oben hin durch eine Deckwand 31 begrenzt, die in ihrem Zentrum eine Durchbrechung 30 aufweist, durch die das obere Ende des zentralen Hohlkörpers 20 nach oben ragt. In ihrem zentralen Bereich besitzt die Deckwand 31 zwei in Axialrichtung nach oben verlaufende, einander gegenüberliegende Wandabschnitte 31', die parallel zu dem oberen Endbereich des zentralen Hohlkörpers 20 mit den dort vorgesehenen Verbindungsmitteln 23 verlaufen. Die Wandabschnitte 31' tragen jeweils eines der Verbindungsmittel 33, die hier die Form von in Radialrichtung nach innen weisenden Rastnasen oder -haken haben und die in dem in Figur 6 gezeigten zusammengebauten Zustand von Antriebsteil 2 und Schmutzfangteil 3 in Eingriff mit den antriebsteilseitigen Verbindungsmitteln 23 stehen.
Nach oben hin gehen die Wandabschnitte 31' in einen etwa konzentrisch zur Achse 12 umlaufenden Ring 34' über, der, ebenso wie die Wandabschnitte 31', materialeinheitlich und einstückig mit der Deckwand 31 und mit dem übrigen Schmutzfangteil 3 ausgebildet ist. Der Schmutzfangteil 3 besteht aus Kunststoff, wodurch der Ring 34' und die Wandabschnitte 31' flexibel sind und federnde Eigenschaften aufweisen. In einem Grundzustand, in dem keine äußeren Kräfte auf den Ring 34' ausgeübt werden, haben der Ring 34' und die Wandabschnitte 31' die in Figur 6 gezeigte Form und Lage, in der die Verbindungsmittel 33 in Eingriff mit den Verbindungsmitteln 23 stehen. In diesem Zustand ist also der Schmutzfangteil 3 gegen ein axiales Verschieben relativ zum Antriebsteil 2 ausreichend gesichert. Ein gewisses Bewegungsspiel wird hier erlaubt, um unterschiedlich thermische Ausdehnungen aufnehmen zu können. Dies wird hier konkret dadurch erreicht, dass die die Verbindungsmittel 23 bildenden Nuten in Axialrichtung länger sind als die axiale Höhe der die Verbindungsmittel 33 bildenden Rastnasen und -haken.
Der die Wandabschnitte 31' umlaufend verbindende Ring 34' dient zugleich als Entriegelungsmittel 35 und als Griff- und Betätigungselement 36, um die Verbindungsmittel 33 und 23 außer Eingriff zu bringen und dann den Schmutzfangteil 3 vom Antriebsteil 2 abzuziehen, wenn der Deckel 13 entfernt ist. Das am Deckel 13 vorgesehene Sperrelement, das bei montiertem Deckel 13 eine Verstellung der Entriegelungsmittel 35 in Entriegelungsrichtung sperrt, ist in Figur 6 nicht sichtbar.
Die Entriegelungsfunktion wird in Figur 7 verdeutlicht, die den Schmutzfangteil 3 aus Figur 6 in Draufsicht zeigt. Im Zentrum der Figur 7 liegt die Achse 12, die hier in ihrem oberen Ende geschnitten ist. Zentral durch die Achse 12 verläuft die Drehachse 19 für den Schmutzfangteil 3 und den zugehörigen, hier nicht sichtbaren Antriebsteil, die zusammen den Rotor der Zentrifuge bilden.
Um die Achse 12 herum verläuft der Ring 34', der hier in einem Zustand gezeigt ist, in dem in Richtung der Pfeile F eine Kraft auf ihn ausgeübt wird. Diese Kraft bewirkt an den Stellen, an denen die Kraftpfeile F angreifen, eine Verschiebung der kraftbeaufschlagten Bereiche des Ringes 34' in Radialrichtung nach innen. Da der Ring flexibel ist und sich sein Umfang nicht verändert, führt die Ausübung der Kraft F zwangsläufig dazu, dass sich der Ring 34' in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Kraftangriffspunkten in Radialrichtung nach außen aufweitet, wie durch die beiden links und rechts in Figur 7 eingezeichneten Bewegungspfeile angedeutet ist. Hierdurch gelangen die dort angeordneten Verbindungsmittel 33 des Schmutzfangteils 3 außer Eingriff mit den Verbindungsmitteln 23 des Antriebsteils. In diesem entriegelten Zustand kann der Schmutzfangteil 3 an dem Ring 34' manuell von dem Antriebsteil nach oben hin, also senkrecht zur Zeichnungsebene zum Betrachter hin, abgezogen werden.
Radial außen von der Achse 12 ist noch das obere Wälzlager 25 durch die zentrale Durchbrechung 30 in der Deckwand 31 des Schmutzfangteils 3 sichtbar. Durch den radial äußeren Bereich der Durchbrechung 30 ist das obere Ende des zentralen Hohlkörpers 20 des Antriebsteils sichtbar, an dem die antriebsteilseitigen Verbindungsmittel 23 vorgesehen sind.
In dieser Ausführung trägt also der Ring 34' an seinem in Figur 7 nach links und rechts weisenden Bereich die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel 33, während seine in Figur 7 oben und unten liegenden Bereiche jeweils die Entriegelungsmittel 35 und die Griff- und Betätigungselemente 36 bilden.

Claims

Zentrifuge (1) mit einem Rotor (10) zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere des Schmieröls einer Brennkraftmaschine, wobei die Zentrifuge (1) ein den Rotor (10) aufnehmendes Gehäuse (11) mit einem abnehmbaren Deckel (13) umfasst, wobei der Rotor (10) zweiteilig ausgeführt ist mit einerseits einem Antriebsteil (2) und andererseits einem einen Schmutzsammelbereich aufweisenden Schmutzfangteil (3), wobei der Schmutzfangteil (3) mit dem Antriebsteil (2) zu dem Rotor (10) verbindbar ist, wobei der Schmutzfangteil (3) zu seiner Entsorgung oder Reinigung durch axiales Abziehen vom Antriebsteil (2) getrennt werden kann, wobei am Antriebsteil (2) und am Schmutzfangteil (3) zusammenwirkende Verbindungsmittel (23, 33) vorgesehen sind, die den Schmutzfangteil (3) in seinem mit dem Antriebsteil (2) verbundenen Zustand relativ zu diesem gegen axiales Abziehen sichern, und wobei am Schmutzfangteil (3) mit den Verbindungsmitteln (23, 33) zusammenwirkende Entriegelungsmittel (35) vorgesehen sind, die mindestens ein über den Schmutzfangteil (3) nach oben vorragendes Griff- und Betätigungselement (36) umfassen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel (13) an seiner dem Rotor (10) zugewandten Unterseite mindestens ein mit den Entriegelungsmitteln (35) zusammenwirkendes Sperrelement (15) aufweist, das bei montiertem Deckel (13) eine Verstellung der Entriegelungsmittel (35) in Entriegelungsrichtung sperrt.
Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (23, 33) als Rastverbindungsmittel ausgeführt sind, die beim Verbinden des Schmutzfangteils (3) mit dem Antriebsteil (2) durch axiales Aufstecken des Schmutzfangteils (3) auf den Antriebsteil (2) selbsttätig in Verbindungseingriff miteinander treten.
Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (23, 33) einen oder mehrere Schnapphaken umfassen, die im verbundenen Zustand von Antriebsteil (2) und Schmutzfangteil (3) in eine oder mehrere am Antriebsteil angeordnete Aussparungen eingreifen.
Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel (33) an zwei einander gegenüberliegenden, im wesentlichen parallel zu einer Rotordrehachse (19) verlaufenden flexiblen Armen (34) angeordnet sind und dass die Arme (34) als Entriegelungsmittel (35) über den übrigen Schmutzfangteil (3) nach oben vorragende Armenden aufweisen, die zwei Griff- und Betätigungselemente (36) bilden.
Zentrifuge nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapphaken an den Armen (34) radial nach außen weisen und dass die Arme (34) zur Entriegelung radial nach innen aufeinander zu verschwenkbar sind.
Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel (33) an einem in Radialrichtung flexiblen, im wesentlichen in einer Radialebene konzentrisch zu einer Rotordrehachse (19) liegenden Ring (34') angeordnet sind und dass der Ring (34') insgesamt oder mit zwei einander gegenüberliegenden Ringabschnitten als Entriegelungsmittel (35) über den übrigen Schmutzfangteil (3) nach oben vorragt.
Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapphaken an dem Ring (34') einander gegenüberliegen und radial nach innen weisen und dass der Ring (34') zur Entriegelung an zwei in Umfangsrichtung zwischen den Schnapphaken liegenden Bereichen radial nach innen drückbar ist, wodurch gleichzeitig die Schnapphaken zwangsweise radial nach außen bewegt werden.
Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzfangteil (3) ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und dass die schmutzfangteilseitigen Verbindungsmittel (33) und die Entriegelungsmittel (35) einstückig mit dem übrigen Schmutzfangteil (3) ausgeführt sind.
Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (15) ein bei der Montage des Deckels (13) in Axialrichtung in einen Bewegungsbereich der Entriegelungsmittel (35) eintretender Vorsprung ist, der bei montiertem Deckel (13) radial innen oder radial außen von den Entriegelungsmitteln (35) liegt und eine radial nach innen oder radial nach außen weisende Entriegelungsbewegung der Entriegelungsmittel (35) sperrt.