EP1933987B1

EP1933987B1 - Zentrifugen, insbesondere für das schmieröl einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP1933987B1
Application number: EP06777018A
Authority: EP
Inventors: Dieter Baumann
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2026-08-23
Also published as: DE502006007125D1; EP1933987A1; CN101304811A; CN101304811B; US20090215603A1; KR20080059181A; JP4767320B2; JP2009544457A; ATE469701T1; DE202005014232U1; WO2007028498A1; US8043201B2; KR101292419B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem modularer Zentrifugen, insbesondere für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, mit ein Baukastensystem modularer.
Zentrifugen der eingangs genannten Art sind seit langem im Einsatz und aufgrund ihrer weiten Verbreitung allgemein bekannt, auch in einer Verwendung für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine. In dieser Verwendung dienen Zentrifugen dazu, im Schmieröl der Brennkraftmaschine mitgeführte feine Schmutzpartikel aus dem Schmieröl abzuscheiden. Dabei ist es üblich, daß die Zentrifuge in einem Nebenstrom des Schmierölkreislaufs der Brennkraftmaschine angeordnet ist, während im Hauptstrom des Schmierölkreislaufs ein Schmierölfilter mit einem auswechselbaren Filtereinsatz üblich ist. Dabei ist es bekannt, an Brennkraftmaschinen, insbesondere großen Maschinen, wie sie z.B. in Schiffen oder Lokomotiven oder für große stationäre Antriebe, verwendet werden, zwei Schmierölfilter parallel anzuordnen, die jeweils einzeln vom Schmierölkreislauf abgetrennt werden können. Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, den jeweils vom Schmierölkreislauf getrennten Ölfilter zu warten, insbesondere einen darin befindlichen Filtereinsatz auszuwechseln, ohne daß der Schmierölkreislauf insgesamt unterbrochen werden muß. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Betrieb der zugehörigen Brennkraftmaschine gewährleistet werden. Die doppelte Anordnung einer Zentrifuge ist in diesem Zusammenhang nicht erforderlich und auch nicht bekannt, weil die Zentrifuge im Nebenstrom angeordnet ist, der ohne jeglichen Nachteil für den Schmierölkreislauf bei Bedarf, d. h. für eine Wartung der Zentrifuge, vorübergehend abgesperrt werden kann.
Bei manchen Brennkraftmaschinen, insbesondere den zuvor erwähnten großen Maschinen für den Antrieb von Schiffen oder Lokomotiven, oder bei großen stationären Brennkraftmaschinen werden entsprechend der großen umlaufenden Schmierölmenge sehr große Rotoren in der Zentrifuge eingesetzt, die in der Praxis, abhängig von der Größe der zugehörigen Brennkraftmaschine, ein Volumen von bis zu 6 oder 7 Liter haben können. Ein derartiger Rotor kann wegen seiner Größe nur noch aus Metall gefertigt werden, wodurch der Rotor relativ schwer wird. Außerdem ist aufgrund der Größe und des Gewichts des Rotors mit darin befindlichem Schmieröl und abgelagertem Schmutz die Lagerung des Rotors aufwendig. Dabei erreicht der Rotor aufgrund seiner Größe und seiner entsprechend großen Masse trotz eines hohen Schmieröleinsatzes für seinen Antrieb nur relativ geringe Drehzahlen, was der Schmutzabscheidung abträglich ist. Als nachteilig ist außerdem zu erwähnen, daß viele unterschiedliche Zentrifugen in Anpassung an unterschiedlich große Brennkraftmaschinen gefertigt und vorgehalten werden müssen, was die Herstellung, die Lagerhaltung und den Vertrieb der Zentrifugen und deren Ersatzteilhaltung aufwendig und teuer macht.
Ein Lösungsvorschlag zur Reduzierung der Ersatzteilhaltung ist beispielweise aus dem Dokument US-A-4400167 bekannt. Dort ist eine Zentrifuge offenbart, bei der in dem durch einen Zentrifugensockel und einen Zentrifugendeckel gebildeten Gehäuseinnenraum unterschiedliche Rotortypen zum Einsatz kommen können. Eine Anpassung dieser Zentrifuge an unterschiedliche Anforderungen ist nachwievor aufwändig.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, Zentrifugen der eingangs genannten Art zu schaffen, die die dargelegten Nachteile vermeiden und bei denen insbesondere eine kostengünstigere und einfachere Herstellung bei variabler Anpaßbarkeit an unterschiedliche Anforderungen, eine einfachere Lagerhaltung und Ersatzteilversorgung und ein wirtschaftlicher und wirksamer Betrieb erreichbar sind. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß jeweils mit einem Baukastensystem modularer Zentrifugen wie es durch den Anspruch 1 oder den Anspruch 4 oder den Anspruch 5 oder den Anspruch 6 definiert ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem modularer Zentrifugen wird vorteilhaft eine einfachere und insbesondere wesentlich wirtschaftlichere Fertigung unterschiedlicher Zentrifugen ermöglicht, wobei unterschiedliche Teile des Baukastensystems in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifugen miteinander kombiniert und zusammengebaut werden können. Auch die Ersatzteilhaltung und -versorgung wird auf diese Weise vereinfacht und dadurch wirtschaftlicher. Die unterschiedlichen Rotoren weisen zweckmäßig sich in geeigneten Stufen unterscheidende Volumina auf, um in Anpassung an unterschiedlich große Brennkraftmaschinen die Leistungsfähigkeit der Zentrifuge entsprechend anpassen zu können. Dabei kann mit relativ wenigen unterschiedlichen Größen von Rotoren ein für die Praxis ausreichend großes Spektrum an Zentrifugengrößen und -leistungen abgedeckt werden.
Eine erste erfindungsgemässe Lösung sieht vor, daß das Baukastensystem verschiedene Sockel, die sich durch die Anzahl der damit verbindbaren Rotoren unterscheiden, umfaßt. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann ein Sokkel zwei, drei oder noch mehr Rotoren tragen, wobei die Rotoren aus dem Baukastensystem entnommen werden können. Die Rotoren können dabei untereinander identisch oder auch voneinander verschieden sein, wodurch auch hier eine gute Anpassung der Zentrifuge an unterschiedliche Bedürfnisse möglich ist.
Eine weitere Ausgestaltung dazu schlägt vor, daß mit den verschiedenen Sockeln jeweils eine der Anzahl der Rotoren entsprechend der Anzahl von jeweils einem der Rotoren zugeordneten, einheitlichen oder unterschiedlich hohen Dekkeln verbindbar ist. In dieser Ausgestaltung ist also jedem Rotor ein eigener Deckel zugeordnet. Dabei kann jeder Deckel an den zugehörigen Rotor in der Höhe angepaßt sein, wobei natürlich auch hier wieder die Möglichkeit besteht, untereinander gleiche Rotoren und gleiche Deckel oder alternativ unterschiedlich hohe Rotoren und daran angepaßte, unterschiedlich hohe Deckel mit dem gemeinsamen Sockel, zu verbinden.
Eine alternative Weiterbildung schlägt vor, daß mit den verschiedenen Sockeln jeweils ein der Anzahl und der Höhe der Rotoren und einer räumlichen Anordnung der Rotoren angepaßter, für alle Rotoren gemeinsamer Deckel verbindbar ist. In dieser Ausführung wird also nur ein einziger, für alle Rotoren gemeinsamer Deckel benötigt, wodurch Herstellung und Montage sowie Wartung der Zentrifuge erleichtert werden und eine Gewichtseinsparung erzielt werden kann.
Eine zweite Lösung der Erfindung sieht vor, daß das Baukastensystem einen einheitlichen Sockel, unterschiedlich hohe Deckel und unterschiedlich hohe Rotoren umfaßt. Erfindungsgemäβ bleibt der Sockel der gleiche, während zur Erzielung unterschiedlicher Leistungen der Zentrifuge nur unterschiedlich hohe Deckel und unterschiedlich hohe Rotoren eingesetzt werden. Hierdurch wird insbesondere die Fertigung des das aufwendigste Bauteil darstellenden Sockels besonders wirtschaftlich, weil ein einheitlicher Sockel für unterschiedlich große Zentrifugen verwendbar ist. Damit kann der Sockel in größeren Stückzahlen hergestellt werden, was die Herstellungskosten pro Stück senkt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Baukastensystem verschiedene Sockel, die sich durch die Höhe einer mit dem Deckel zusammenwirkenden Umfangswand unterscheiden, einen einheitlichen Deckel oder unterschiedlich hohe Deckel und unterschiedlich hohe Rotoren umfaßt. In dieser Ausgestaltung wird zusätzlich die unterschiedliche Höhe der Umfangswand zur Fertigung unterschiedlich großer Zentrifugen genutzt. Dabei bleibt bevorzugt der Sockel in allen anderen Teilen außer seiner Umfangswand unverändert, wodurch zwar unterschiedliche Sockel hergestellt werden müssen, diese sich jedoch nur in der Höhe ihrer Umfangswand unterscheiden. Dies erlaubt immer noch eine wirtschaftliche Fertigung, weil z.B. bei gußtechnischer Herstellung der Sockel große Teile einer Gußform für verschiedene Sockel genutzt werden können; für verschiedene Umfangswandhöhen können z.B. austauschbare Gußformteile in der Gußform eingesetzt werden.
Gemäß einer dritten Lösung der Erfindung umfasst das Baukastensystem verschiedene Sockel, nämlich einen ersten, als Master-Sockel mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, verbindbaren Sockel und mindestens einen zweiten, als Slave-Sockel mit dem ersten Sockel verbindbaren Sockel. Dieser Aspekt der Erfindung sieht vor, eine Zentrifuge je nach Bedarf mit einem oder mehreren Rotoren herzustellen, wobei jedem Rotor ein eigener Sockel zugeordnet ist. In einer Minimalkonfiguration besteht die Zentrifuge aus dem Master-Sockel mit einem zugehörigen Rotor und Deckel. Bei Bedarf, also bei der Erfordernis einer höheren Zentrifugenleistung, können mit dem Master-Sockel ein oder mehrere Slave-Sockel verbunden werden, die wiederum jeweils einen Rotor und einen Deckel tragen. Dabei können selbstverständlich, wie oben schon erläutert, bei Einsatz von zwei oder mehr Sockeln die Rotoren bzw. Deckel untereinander gleich oder voneinander verschieden sein.
Eine vierte Lösung der Erfindung sieht vor, daß das Baukastensystem einen Sockel umfaßt, der einerseits mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, und andererseits mit weiteren, identischen Sockeln aneinandergereiht verbindbar ist. Hier wird also nur eine einzige Ausführung des Sockels benötigt, wobei diese Ausführung des Sockels dadurch charakterisiert ist, daß eine Aneinanderreihung identischer Sockel möglich ist. Hierdurch kann, ausgehend von einer Zentrifuge mit einem Sockel und mit einem Rotor und einem Deckel eine Zentrifuge mit zwei oder mehr Sockeln und entsprechend vielen Rotoren und Deckeln modulartig zusammengesetzt werden, um die Zentrifuge an den jeweils vorliegenden Bedarf anzupassen. Wenn die Zentrifuge mehrere Sockel umfaßt, besteht selbstverständlich auch hier die Möglichkeit, die Rotoren und Deckel untereinander gleich oder voneinander verschieden zu wählen.
Manche Brennkraftmaschinen, insbesondere besonders große Maschinen, werden oft nur in relativ kleinen Stückzahlen gefertigt, was zur Folge hat, daß auch nur entsprechend geringe Zahlen an Zentrifugen hierfür benötigt werden. Insbesondere für diesen Fall sieht die Erfindung vor, daß der Sockel ein in Anpassung an eine zugehörige Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, individuell hergestelltes Bauteil ist, das mit unterschiedlichen Deckeln und/oder mit unterschiedlichen Rotoren in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifugen zusammenbaubar ist. Der Sockel kann hier beispielsweise ein Sandgußteil sein, das auch bei relativ kleinen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbar ist. Mit diesem individuell hergestellten Sockel können dann Rotoren und Deckel aus dem Baukastenprogramm verbunden werden, so daß für die Rotoren und Deckel keine aufwendigen Sonderanfertigungen nötig sind.
Insbesondere zur Erzielung einer einfachen Montage der erfindungsgemäßen Zentrifugen ist bevorzugt vorgesehen, daß der/jeder Sockel zur Verbindung mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, und/oder zur Verbindung mit einem weiteren Sockel eine oder mehrere eine gleichzeitige mechanische und strömungsmäßige Verbindung herstellende Verbindungsflansche aufweist. Damit wird eine einfache und problemlose Montage der Zentrifugen gewährleistet, wobei aufwendig anzubringende und hinsichtlich Schäden anfällige externe Leitungen nicht benötigt werden.
Schließlich ist für die Zentrifugen gemäß Erfindung noch bevorzugt vorgesehen, daß jede Zentrifuge eine Freistrahlzentrifuge ist, wobei der/jeder Rotor mindestens eine Rückstoßdüse aufweist. Damit bleiben vorteilhaft der Sockel, der Deckel und eine den Rotor jeweils tragende Achse völlig frei von Antriebsteilen für den Antrieb des Rotors, was die vorgenannten Teile konstruktiv einfach und in der Herstellung kostengünstig hält.
Da innerhalb des Baukastensystems die einzelnen Rotoren kleiner sein können, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, daß der/jeder Rotor im wesentlichen oder vollständig aus Kunststoff besteht. Dies erlaubt eine kostengünstige Herstellung, ergibt ein günstiges geringes Gewicht der Rotoren und sorgt für hohe Drehzahlen der Rotoren im Betrieb, was für die Schmutzabscheidung sehr vorteilhaft ist.
Zudem benötigen vorteilhaft mehrere kleine Rotoren für ihren Antrieb eine geringere Flüssigkeitsmenge als ein großer Rotor mit einem der Summe der Volumina der kleinen Rotoren entsprechenden Volumen, was zu einem verbesserten Wirkungsgrad beiträgt.
Für die Praxis kann z.B. vorgesehen sein, daß die verschiedenen Rotoren des Baukastensystems ein Volumen von 0,8 Liter, 1,0 Liter, 1,2 Liter und 1,8 Liter haben. Damit läßt sich ein Volumenbereich zwischen 0,8 Liter als Minimum bei Einsatz nur des kleinsten Rotors und mehreren Litern bei Einsatz von mehreren der großen oder größten Rotoren in der Zentrifuge abdecken, wobei eine feine Abstufung in Schritten von herunter bis zu 0,2 Litern möglich ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Figur 1: nebeneinander drei unterschiedliche Zentrifugen mit untereinander identischen Sockeln, im Längsschnitt,
Figur 2: die drei Zentrifugen aus Figur 1 nun hintereinander dargestellt, ebenfalls im Längsschnitt,
Figur 3: eine weitere Ausführung der Zentrifuge im Längsschnitt,
Figur 4: eine weitere Zentrifuge mit zwei Rotoren, im Längsschnitt,
Figur 5: eine Ausführung der Zentrifuge mit drei Rotoren, im Längsschnitt,
Figur 6: eine Zentrifuge mit drei Rotoren, in Draufsicht,
Figur 7: eine Zentrifuge mit zwei Rotoren, im Längsschnitt,
Figur 8: eine weitere Zentrifuge mit zwei Rotoren, im Längsschnitt,
Figur 9: eine Zentrifuge mit drei Rotoren, im Längsschnitt und
Figur 10: eine letzte Zentrifuge, ebenfalls mit drei Rotoren, im Längsschnitt.

Figur 1 zeigt nebeneinander drei verschiedene Zentrifugen 1, für die charakteristisch ist, daß sie untereinander identische, jeweils einen unteren Gehäuseteil bildende Sockel 2 aufweisen. Jeder Sockel 2 umfaßt einen Zuführkanal 21 für eine in der Zentrifuge 1 zu reinigende Flüssigkeit, beispielsweise das Schmieröl einer zugehörigen Brennkraftmaschine, sowie einen Ableitungskanal 22 zur Ableitung der gereinigten Flüssigkeit aus der Zentrifuge 1. Weiterhin umfaßt jeder Sockel 2 eine Umfangswand 23, die sich nach oben hin erstreckt. Mit der Umfangswand 23 ist bei jeder der in Figur 1 dargestellten drei Zentrifugen 1 je ein Deckel 3.1, 3.2, 3.3 verbunden, hier unter Zwischenlage eines Dichtrings lösbar verschraubt. Die Deckel 3.1 bis 3.3 haben unten jeweils ein identisches Verbindungsende zur Verbindung mit der Umfangswand 23, weisen jedoch nach oben hin eine untereinander unterschiedliche Höhe auf, wie die Figur 1 anschaulich zeigt.
Im Innenraum 11 des jeweils durch den Sockel 2 und den zugehörigen Deckel 3.1, 3.2 oder 3.3 gebildeten Gehäuses 10 ist jeweils eine Achse 24.1 bzw. 24.2 bzw. 24.3 angeordnet, die hier fest in den zugehörigen Sockel 2 eingesetzt ist. Entsprechend der unterschiedlichen Höhen der Deckel 3.1 bis 3.3 haben die Achsen 24.1 bis 24.3 eine daran angepaßte, unterschiedliche axiale Länge.
Im Innenraum 11 jeder Zentrifuge 1 ist schließlich jeweils ein Rotor 4.1 bzw. 4.2 bzw. 4.3 angeordnet. Der Rotor 4.1 der in Figur 1 linken Zentrifuge 1, besitzt eine an die Höhe des Deckels 3.1 und die Länge der Achse 24.1 angepaßte, hier relativ geringe Höhe. Der Rotor 4.2 der in Figur 1 zweiten Zentrifuge 1 hat eine größere Höhe und der Rotor 4.3 der in Figur 1 rechten Zentrifuge 1 hat schließlich die größte Höhe.
Das Beispiel gemäß Figur 1 verdeutlicht, daß mit einem identischen Sockel 2 mehrere, hier drei verschieden große Zentrifugen 1 mit jeweils einem Rotor 4.1 bis 4.3 unterschiedlichen Volumens und damit unterschiedlicher Leistungsfähigkeit herstellbar sind. Der Sockel als relativ aufwendiges Bauteil ist hier bei allen drei dargestellten Zentrifugen 1 in Figur 1 jeweils gleich, so daß der Sokkel 2 in entsprechend größerer Stückzahl hergestellt werden kann, was die Fertigungskosten pro Stück senkt. Unterschiedlich sind die Achsen 24.1 bis 24.3, die Deckel 3.1 bis 3.3 und die Rotoren 4.1 bis 4.3, wobei diese Bauteile relativ zum Sockel 2 jeweils von einfacherer Konstruktion sind und damit auch mit relativ geringem Aufwand in unterschiedlichen Größen, hier in unterschiedlichen Höhen, herstellbar sind. Auf diese Weise wird ein erstes variables und kostengünstiges Baukastensystem für eine modulare Fertigung von Zentrifugen 1 in unterschiedlichen Größen und Leistungen ermöglicht.
Figur 2 zeigt die drei Zentrifugen 1 aus Figur 1 nun in einer Darstellung hintereinander, wodurch die unterschiedlichen Höhen und die im übrigen vorliegende Übereinstimmung deutlich werden. Unten in Figur 2 ist der für alle drei Zentrifugen 1 einheitliche Sockel 2 sichtbar, auch hier wieder im Längsschnitt. Im Sockel 2 liegen der Zuführungskanal 21 und der Ableitungskanal 22. Mit dem einheitlichen Sockel 2 sind die drei unterschiedlich hohen Deckel 3.1 bis 3.3 verbindbar, die zusammen mit der Umfangswand 23 und dem unteren Teil des Sockels 2 das Gehäuse 10 der Zentrifugen 1 bilden. Durch die unterschiedlich hohen Deckel 3.1 bis 3.3 ergeben sich unterschiedlich hohe Ausführungen des Innenraums 11 des Gehäuses 10, wodurch darin entsprechend unterschiedlich lange Achsen 24.1 bis 24.3 und unterschiedlich hohe Rotoren 4.1 bis 4.3 unterbringbar sind.
Figur 3 zeigt wieder im Längsschnitt eine Ausführung des Zentrifuge 1, bei der im Vergleich zu den Figuren 1 und 2 der Sockel 2 verändert ist. Die Änderung am Sockel 2 besteht hier darin, daß nun die Umfangswand 23 höher ausgeführt ist, während im übrigen der Sockel 2 mit der in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Ausführung des Sockels 2 übereinstimmt.
Durch die größere Höhe der Umfangswand 23 wird eine entsprechend größere Höhe des Innenraums 11 des Gehäuses 10 der Zentrifuge 1 erzielt, wobei eine weitere Variation der Höhe des Innenraums 11 des Gehäuses 10 noch dadurch möglich ist, daß unterschiedlich hohe Deckel 3.1 bis 3.3 mit dem Sockel 2 verbunden werden. Im Beispiel nach Figur 3 ist der Deckel 3.1 mit der gemäß Figur 1 und Figur 2 kleinsten Höhe mit der Umfangswand 23 verbunden. Hierdurch wird aber aufgrund der größeren Höhe der Umfangswand 23 eine Höhe des Innenraums 11 des Gehäuses 10 erreicht, die die Unterbringung der gemäß den Figuren 1 und 2 längsten Achse 24.3 und des höchsten Rotors 4.3 erlaubt. Wenn der Sockel 2 gemäß Figur 3 mit einem höheren Deckel 3.2 oder 3.3 gemäß Figur 1 und 2 kombiniert wird, wird der Innenraum 11 des Gehäuses 10 noch höher, so daß dann eine Achse und ein Rotor eingesetzt werden können, die noch länger bzw. höher sind als die längsten bzw. höchsten entsprechenden Bauteile gemäß den Figuren 1 und 2.
Figur 4 zeigt wieder im Längsschnitt eine Ausführung der Zentrifuge 1 mit zwei Rotoren 4, die auf einem gemeinsamen Sockel 2' angeordnet sind. Hierzu trägt der Sockel 2 zwei Umfangswände 23, die im mittleren Bereich des Sokkels 2 zusammenfallen. Konzentrisch zu jeder der beiden Umfangswände 23 ist jeweils eine Achse 24 fest in den Sockel 2 eingesetzt. Auf jeder Achse 24 ist ein Rotor 4 drehbar gelagert, wobei hier die beiden Rotoren 4 untereinander identisch sind. In jede Umfangswand 23 ist hier ein eigener Deckel 3 eingeschraubt, wobei die Deckel 3 hier ebenfalls untereinander gleich sind. Auf diese Weise werden zwei Innenräume 11 in der Zentrifuge 1 gebildet, wobei je ein Innenraum 11 einem der beiden Rotoren 4 zugeordnet ist.
Für die Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit sind im Sockel zwei Zuführkanäle 21 vorgesehen; zur Abführung der gereinigten Flüssigkeit dienen zwei im Sockel 2 verlaufende Ableitungskanäle 22. Zweckmäßig ist zuführseitig ein zunächst gemeinsamer, mit einer zugehörigen Brennkraftmaschine kommunizierender Zuführkanal vorgesehen, der sich dann in die in der Zeichnung sichtbaren zwei Zuführkanäle 21 verzweigt. Entsprechend sind zweckmäßig die beiden Ableitungskanäle 22 zu einem mit der zugehörigen Brennkraftmaschine kommunizierenden gemeinsamen Ableitungskanal zusammengeführt.
Abweichend von dem Beispiel gemäß Figur 4 können selbstverständlich mit dem dort dargestellten Sockel 2 auch unterschiedlich lange Achsen 24, unterschiedlich hohe Dekkel 3 und unterschiedlich hohe Rotoren 4 verbunden werden.
Figur 5 zeigt ein Beispiel einer Zentrifuge 1, bei der mit einem gemeinsamen Sockel 2 nun drei unterschiedliche Rotoren 4.1, 4.2 und 4.3 verbunden sind. Für jeden Rotor 4.1 bis 4.3 weist der Sockel 2 je eine darin fest eingesetzte Achse 24.1, 24.2 und 24.3 auf, die entsprechend der unterschiedlichen Höhen der Rotoren 4.1 bis 4.3 unterschiedlich lang ausgeführt sind.
Konzentrisch zu jeder Achse 24.1 bis 24.3 weist der Sokkel 2 an seiner Oberseite je eine Umfangswand 23 auf, die zwischen den benachbarten Rotoren 4.1 und 4.2 bzw. 4.2 und 4.3 teilweise zusammenfallen. Von oben her ist in jede Umfangswand 23 je ein an die Achslänge und die Höhe des betreffenden Rotors 4.1 bis 4.3 angepaßter Deckel 3.1, 3.2 bzw. 3.3 eingeschraubt, der das Gehäuse 10 nach oben abschließt und für jeden Rotor 4.1 bis 4.3 einen Innenraum 11 des Gehäuses 10 begrenzt.
Zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit zu den drei Rotoren 4.1 bis 4.3 dienen hier drei jeweils senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Zuführkanäle 21. Zweckmäßig ist auch hier zuführseitig ein zunächst gemeinsamer, mit einer zugehörigen Brennkraftmaschine kommunizierender Zuführkanal vorgesehen, der sich dann in die in der Zeichnung sichtbaren drei Zuführkanäle 21 verzweigt. Zur Ableitung der gereinigten Flüssigkeit dienen Ableitkanäle 22, die hier sichtbar zu einem gemeinsamen, mit der zugehörigen Brennkraftmaschine kommunizierenden Kanal zusammengeführt sind.
Selbstverständlich kann der Sockel 2 gemäß Figur 5 alternativ auch mit zwei oder drei gleich langen Achsen, zwei oder drei gleich hohen Deckeln und zwei oder drei gleich hohen Rotoren bestückt werden.
Figur 6 zeigt eine Zentrifuge 1 in Draufsicht, die hier drei nicht sichtbare Rotoren aufweist, die geometrisch in einem gleichseitigen Dreieck relativ zueinander angeordnet sind. Die Drehachsen der einzelnen Rotoren verlaufen dabei parallel zueinander und senkrecht zur Zeichnungsebene. In der Draufsicht sind die drei Deckel 3 sichtbar, die jeweils zusammen mit der hier nicht sichtbaren zugehörigen Umfangswand das Gehäuse 10 der Zentrifuge 1 bilden. Die drei Deckel 3 haben in Figur 6 untereinander einen gleichen Durchmesser; die senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Höhe der Deckel 3 kann untereinander gleich oder voneinander verschieden sein. Damit können drei gleich hohe Rotoren oder Rotoren mit zwei oder drei verschiedenen Höhen in der Zentrifuge 1 gemäß Figur 6 eingesetzt werden.
An der in Figur 6 nach unten weisenden Seite besitzt der Sockel 2 einen Verbindungsflansch 20, der zur Verbindung der Zentrifuge 1 mit einer zugehörigen Vorrichtung, wie Brennkraftmaschine, dient. Dabei stellt der Verbindungsflansch 20 zweckmäßig sowohl eine mechanische als auch eine strömungsmäßige Verbindung her, so daß nur ein Arbeitsgang für das Verbinden nötig ist und externe Leitungen nicht gebraucht werden.
Figur 7 zeigt wieder im Längsschnitt eine Zentrifuge 1 mit zwei Rotoren 4, die hier untereinander identisch sind. Die beiden Rotoren 4 sind an einem gemeinsamen Sokkel 2 mittels je einer Achse 24 drehbar gelagert, wobei die Achsen 24 hier untereinander ebenfalls identisch und fest im Sockel 2 angebracht sind.
Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen von Zentrifugen 1 mit mehreren Rotoren ist hier nur eine radial außen liegende einzelne Umfangswand 23 vorgesehen. Die einzelne Umfangswand 23 wirkt mit einem einzigen Deckel 3 zusammen, der beide Rotoren 4 überdeckt und mit dem Sockel 2 zusammen das Gehäuse 10 mit einem einheitlichen Innenraum 11 bildet.
Die Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit erfolgt hier wieder über zwei im Sockel 2 verlaufende Zuführkanäle 21, wobei diese zweckmäßig aus einem zunächst gemeinsamen, mit der zugehörigen Brennkraftmaschine korrespondierenden Kanal durch Verzweigung hervorgehen. Für die Ableitung der gereinigten Flüssigkeit ist hier ein sichtbarer, gemeinsamer Ableitungskanal 22 im Sockel 2 vorgesehen.
Figur 8 zeigt eine Zentrifuge 1 mit zwei Rotoren 4, wobei für dieses Beispiel charakteristisch ist, daß zwei verschiedene Sockel 2.1 und 2.2 verwendet werden.
Der erste Sockel 2.1 trägt eine erste Achse 24 und einen darauf drehbar gelagerten ersten Rotor 4. Weiterhin umfaßt der erste Sockel 2.1 eine Umfangswand 23, in die von oben ein erster Schraubdeckel 3 dichtend eingesetzt ist, um das Gehäuse 10 zu bilden und den Innenraum 11 nach außen hin abzuschließen.
Der zweite Sockel 2.2 umfaßt ebenfalls eine Umfangswand 23, in die von oben her ein mit dem ersten Deckel 3 identischer zweiter Deckel 3 dicht eingeschraubt ist; im Innenraum 11 ist eine mit der ersten Achse 24 identische Achse 24 angeordnet, die einen mit dem ersten Rotor 4 identischen zweiten Rotor 4 drehbar trägt.
Der erste Sockel 2.1 bildet einen Master-Sockel, der mit einer hier nicht dargestellten Vorrichtung, wie Brennkraftmaschine, mechanisch und strömungsmäßig verbunden ist. An der in Figur 8 nach rechts weisenden Seite besitzt der erste Sockel 2.1 einen Verbindungsflansch 20, an den der zweite Sockel 2.2 als Slave-Sockel mittels eines passenden eigenen Verbindungsflansches 20 angeflanscht ist, wobei hier sowohl eine mechanische als auch strömungsmäßige Verbindung bewirkt ist. Mit der Vorrichtung, z.B. der Brennkraftmaschine, ist also der zweite Sockel 2.2 nur mittelbar über den ersten Sockel 2.1 verbunden.
In jedem Sockel 2.1 und 2.2 verlaufen ein Zuführungskanal 21 für die Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit und ein Ableitungskanal 22 für die Ableitung der gereinigten Flüssigkeit, wobei die Kanäle 22 hier hinter der Schnittebene liegen und deshalb nur gestrichelt angedeutet sind. Im Bereich der durch die Verbindungsflansche 20 gebildeten Flanschverbindung sind die beiden Kanäle 21 und 22 strömungsmäßig unter Abdichtung miteinander jeweils verbunden, so daß eine Überleitung von zu reinigender Flüssigkeit aus dem ersten Sockel 2.1 in den zweiten Sockel 2.2 und eine Überleitung von gereinigter Flüssigkeit aus dem zweiten Sockel 2.2 in den ersten Sockel 2.1 erzielt wird. Die Verbindung der Kanäle 21 und 22 mit der zugehörigen Vorrichtung, wie Brennkraftmaschine, erfolgt in einer in Figur 8 nicht sichtbaren Art und Weise im Bereich nur des ersten Sockels 2.1, zweckmäßig über eine weitere Flanschverbindung.
Wenn anstelle der Zentrifuge 1 gemäß Figur 8 mit zwei Rotoren 4 eine Zentrifuge 1 mit nur einem Rotor 4 benötigt wird, kann der zweite Sockel 2.2 mitsamt seiner Achse 24, dem Deckel 3 und dem zugehörigen Rotor 4 weggelassen werden. Die Strömungsverbindungen im Verbindungsflansch 20 des ersten Sockels 2.1 werden mittels geeigneter Stopfen abgedichtet, wonach dann der erste Sockel 2.1 mit seiner Achse 24 und seinem Deckel 3 eine für sich funktionsfähige Zentrifuge 1 mit nur einem Rotor 4 bildet.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Zentrifuge 1, bei der ein erster, einen Master-Sockel bildender Sokkel 2.1 mit zwei zweiten, jeweils einen Slave-Sockel bildenden Sockeln 2.2 und 2.3 verbunden ist. Die Verbindungen erfolgen auch hier jeweils über Verbindungsflansche 20. Die strömungsmäßige und mechanische Verbindung der Zentrifuge 1 zu einer zugehörigen Vorrichtung, wie Brennkraftmaschine, stellt in Figur 9 der Master-Sockel 2.1 her, an den die Slave-Sockel 2.2 und 2.3 als "Satelliten" angesetzt sind. Bei Bedarf kann der Master-Sockel 2.1 auch allein oder mit nur einem Slave-Sockel 2.2 oder 2.3 verwendet werden, wobei dann an dem freibleibenden Verbindungsflansch 20 oder den freibleibenden Verbindungflanschen 20 die Kanäle 21 und 22 für die Zuführung und Ableitung der Flüssigkeit dicht verschlossen werden.
Wie bei dem schon in Figur 8 beschriebenen Beispiel besitzt bei der Zentrifuge 1 gemäß Figur 9 jeder Sockel 2.1 bis 2.3 eine eigene Umfangswand 23, in die von oben her jeweils ein Deckel 3 dichtend eingeschraubt ist. Auf diese Weise werden drei Innenräume 11 gebildet, in denen jeweils eine Achse 24 und darauf drehbar gelagert ein Rotor 4 angeordnet ist. Dabei sind in Figur 9 die Achsen 24, die Deckel 3 und die Rotoren 4 untereinander identisch. Auch hier ist es selbstverständlich möglich, zwei oder drei unterschiedlich lange Achsen 24 und entsprechend zwei oder drei unterschiedlich hohe Rotoren 4 und Deckel 3 einzusetzen, wobei die Sockel 2.1 bis 2.3 unverändert bleiben.
Figur 10 schließlich zeigt als letztes Ausführungsbeispiel eine Zentrifuge 1, für die charakteristisch ist, daß mehrere, hier drei untereinander identische Sockel 2 aneinandergereiht sind, wobei jeweils über Verbindungsflansche 20 die nötige mechanische und strömungsmäßige Verbindung von jeweils zwei benachbarten Sockeln 2 bewirkt ist. Da die Sockel 2 untereinander identisch sind, ist eine besonders wirtschaftliche Fertigung möglich, wobei die Sockel 2 in der jeweils benötigen Anzahl aneinandergereiht werden können. Jeder Sockel 2 trägt hier jeweils eine eigene Umfangswand 23, in die wieder von oben her ein Deckel 3 dichtend eingeschraubt ist, um das im Betrieb der Zentrifuge 1 geschlossene Gehäuse 10 zu bilden. Das Gehäuse 10 umfaßt hier drei voneinander getrennte Innenräume 11, wobei in jedem Innenraum 11 jeweils eine Achse 24 mit einem darauf drehbar gelagerten Rotor 4 angeordnet ist. Dabei sind die Achsen 24, die Deckel 3 und die Rotoren 4 hier untereinander identisch. Auch hier ist es selbstverständlich möglich, unterschiedlich lange Achsen 24 und entsprechend unterschiedlich hohe Deckel 3 und Rotoren 4 zu verwenden.
Die Verbindung zu einer hier nicht dargestellten zugehörigen Vorrichtung, wie Brennkraftmaschine, stellt der in Figur 10 links liegende Anschlußflansch 20 des linken Sockels 2 her; am rechten Ende der Aneinanderreihung der drei Sockel 2 ist an dem nach rechts weisenden Anschlußflansch 20 ein Ausfließen von Flüssigkeit durch dort angebrachte Dichtstopfen unterbunden. Bei Bedarf können die Dichtstopfen an dem rechten Verbindungsflansch 20 entfernt werden und es können dann ein oder mehrere weitere Sockel 2 angesetzt werden, um eine Zentrifuge 1 mit noch größerer Leistungsfähigkeit zu bilden.
Im Inneren der aneinandergereihten Sockel 2 verlaufen in Flucht und miteinander verbunden die Zuführungskanäle 21 und, hier hinter der Schnittebene und deshalb gestrichelt dargestellt, die Ableitungskanäle 22 für die zu reinigende bzw. die gereinigte Flüssigkeit. Außerdem können in den Sockeln 2 weitere bei Bedarf benötigte Kanäle vorgesehen werden, wie ganz unten im linken Sockel 2 in durchgezogenen Linien und in den beiden sich nach rechts anschließenden Sockeln 2 in gestrichelten Linien, wieder ganz unten, dargestellt ist.

Claims

Baukastensystem modularer Zentrifugen (1), insbesondere für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei jede Zentrifuge (1), eine aus Teilen eines Baukastensystems zusammengebaute modulare Einheit mit einem Gehäuse (10), das einen einen ersten Gehäuseteil bildenden Sockel (2) und einen einen zweiten Gehäuseteil bildenden, mit dem Sockel (2) verbindbaren Deckel (3) umfasst, und mit einem im Gehäuse (10) angeordneten Rotor (4) ist, wobei das Baukastensystem unterschiedliche Sockel (2, 2.1 - 2.n) umfasst, die sich durch die Anzahl der damit verbindbaren Rotoren (4) unterscheiden, wobei Jeder Sockel (2) zwei oder mehr Rotoren (4) trägt die in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifugen (1) zusammenbaubar sind.
Baukastensystem modularer Zentrifugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den verschiedenen Sockeln (2) jeweils eine der Anzahl der Rotoren (4) entsprechende Anzahl von jeweils einem der Rotoren (4) zugeordneten, einheitlichen oder unterschiedlich hohen Deckeln (3, 3.1 - 3.n) verbindbar ist.
Baukastensystem modularer Zentrifugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit den verschiedenen Sockeln (2) jeweils ein der Anzahl und der Höhe der Rotoren (4) und einer räumlichen Anordnung der Rotoren (4) angepasster, für alle Rotoren (4) gemeinsamer Deckel (3) verbindbar ist.
Baukastensystem modularer Zentrifugen (1), insbesondere für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei jede Zentrifuge (1) eine aus Teilen eines Baukastensystems zusammengebaute modulare Einheit mit einem Gehäuse (10), das einen einen ersten Gehäuseteil bildenden Sockel (2) und einen einen zweiten Gehäuseteil bildenden, mit dem Sockel (2) verbindbaren Deckel (3) umfasst, und mit einem im Gehäuse (10) angeordneten Rotor (4) ist, wobei das Baukastensystem einen einheitlichen Sockel (2), unterschiedlich hohe Deckel (3.1 - 3.n) und unterschiedlich hohe Rotoren (4.1 - 4.n) umfasst , die in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifuge (1) zusammenbaubar sind.
Baukastensystem modularer Zentrifugen (1), insbesondere für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei jede Zentrifuge (1) eine aus Teilen eines Baukastensystems zusammengebaute modulare Einheit mit einem Gehäuse (1-0), das einen einen ersten Gehäuseteil bildenden Sockel (2) und einen einen zweiten Gehäuseteil bildenden, mit dem Sockel (2) verbindbaren Deckel (3) umfasst,und mit einem im Gehäuse (10) angeordneten Rotor (4) ist, wobei das Baukastensystem verschiedene Sockel (2.1 - 2.n), nämlich einen ersten, als Master-Sockel mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, verbindbaren Sockel (2.1) und mindestens einen zweiten, als Slave-Sockel mit dem ersten Sockel (2.1) verbindbaren Sockel (2.2 -2.n) umfasst , die in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifugen (1) zusammenbaubar sind.
Baukastensystem modularer Zentrifugen (1), insbesondere für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei jede Zentrifuge, (1) eine aus Teilen eines, Baukastensystems zusammengebaute modulare Einheit mit einem Gehäuse (10), das einen einen ersten Gehäuseteil bildende Sockel (2) und einen einen zweiten Gehäuseteil bildenden, mit dem Sockel (2) verbindbaren Deckel (3) umfasst, und mit einem im Gehäuse (10) angeordneten Rotor (4) ist, wobei das Baukastensystem einen Sockel (2) umfasst, der einerseits mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, und andererseits mit weiteren, identischen Sockeln (2) aneinandergereicht verbindbar ist , die in unterschiedlichen Kombinationen zu unterschiedlichen Zentrifugen (1) zusammenbaubar sind.
Baukastensystem modularer Zentrifugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/jeder Sockel (2, 2.1- 2.n) zur Verbindung mit einer zugehörigen Vorrichtung, insbesondere Brennkraftmaschine, und/oder zur Verbindung mit einem weiteren Sockel (2, 2.1 - 2.n) einen oder mehrere eine gleichzeitige mechanische und strömungsmäßige Verbindung herstellende Verbindungsflansche (20) aufweist.
Baukastensystem modularer Zentrifugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zentrifuge (1) eine Freistrahlzentrifuge ist, wobei jeder Rotor (4, 4.1 - 4.n) mindestens eine Rückstoßdüse aufweist.
Baukastensystem modularer Zentrifugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rotor (4, 4.1 - 4.n) im wesentlichen oder vollständig aus Kunststoff besteht.