WO2016016002A1 - Device for removing impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine - Google Patents

Device for removing impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine Download PDF

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WO2016016002A1
WO2016016002A1 PCT/EP2015/066144 EP2015066144W WO2016016002A1 WO 2016016002 A1 WO2016016002 A1 WO 2016016002A1 EP 2015066144 W EP2015066144 W EP 2015066144W WO 2016016002 A1 WO2016016002 A1 WO 2016016002A1
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cover
intermediate cover
closure
rotor
rotor axis
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PCT/EP2015/066144
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German (de)
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Inventor
Wilhelm Ardes
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Hengst Se & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/10—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F01M2001/1028—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the type of purification
    • F01M2001/1035—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the type of purification comprising centrifugal filters

Definitions

  • the present invention relates to a device for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, the device having in its operating position below a filter cartridge and above a centrifuge with a rotatably driven rotor, wherein the filter cartridge and the centrifuge one above the other in a common, during operation of the device sealed, two-part housing with a removable, upper closure cover and a fixed, lower housing part are arranged, wherein in the housing between the filter cartridge and centrifuge a sealingly inserted, removable intermediate cover is arranged, which in the operation of the device under the lubricating oil pressure, lower filter chamber of a non-pressurized, upper centrifuge space separates, with the closure lid closed, the intermediate cover is supported radially outward on the closure lid, wherein a rotatably supporting the rotor rotor axis with its lower end in o which is attached to the intermediate cover and with the cover open the rotor, the intermediate cover with the rotor axis and the filter insert are removable from
  • a device of the aforementioned type is known from the document DE 202 1 1 556 U1.
  • the known device offers an advantageously compact design, however, it has since been found desirable to reduce the weight of the device in order to contribute to the weight reduction of motor vehicles with such a device.
  • a component of the known device which represents a significant proportion of the weight of the device, is the intermediate cover.
  • the intermediate cover must have a certain mechanical stability and load capacity, because he has to wear the rotor axis and the rotor mounted thereon and because he zürn other in the operation of the device on his the filter cartridge facing Side full oil pressure of the lubricating oil must withstand without disturbing or damaging deformations occur in the intermediate cover for the function of the device. Therefore, the intermediate cover must be made of a metallic material and with relatively large material thicknesses, which leads to a correspondingly high weight and because of the necessary machining to high production costs.
  • the intermediate cover bell-shaped and has on its outer circumference axially extending ribs, which are each designed with at least one pointing in the circumferential direction widening or opening as a connecting means to the screw cap.
  • the ribs also serve as stabilizing and force dissipation ribs for stiffening the intermediate cover and for discharging caused by an oil pressure in the interior of the housing below the intermediate cover forces on the radially outer region of the screw cap.
  • This known device has the same disadvantages as the aforementioned known device.
  • the document DE 20 2004 018 743 111 shows a centrifuge for the purification of a liquid, wherein a rotor axis of the centrifuge is part of an intermediate cover. The upper end of the rotor axis is centered in a lid of the centrifuge.
  • the problem addressed by this document is the avoidance of disturbing vibrations of the end of the rotor axis as a result of imbalances of the centrifuge rotor, which lead to an efficiency reduction and disturbing noises.
  • the solution to this problem consists in the fact that between the upper end portion of the axis and the lid an elastic, occurring in the radial direction vibrations damping intermediate body is arranged. Since the oscillations of the rotor axis occurring here can only be directed transversely to their longitudinal axis, the only concern here is to support the rotor axis in its transverse direction.
  • the task is to provide a device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages mentioned and in particular a lower weight with undiminished reliability of the device and a more cost-effective production and in the disturbing or harmful deformations in the intermediate cover safely be avoided.
  • the object is achieved according to the invention with a device of the type mentioned, which is characterized in that the closure lid inside has a support surface in its center and that the rotor axis is axially supported with its upper end on the support surface on the closure lid with closed closure lid.
  • the invention is advantageously achieved that the previously only axially supported in its radially outer region intermediate cover receives an additional axial support, namely on the centrally mounted on the intermediate cover rotor axis on the closure lid.
  • the axial forces acting on the intermediate cover can be derived from two regions of the intermediate cover, namely from its radially outer peripheral region and from its central region carrying the rotor axis. Due to this improved derivation of the axial forces, a lower material thickness and / or a mechanically less strong material for the intermediate cover, which considerably reduces its weight and reduces the production costs by saving material and reducing material costs, is sufficient.
  • the intermediate cover has only a relatively small diameter, even the radially outer axial support can be dispensed with and the entire support of the intermediate cover can then take place centrally via the rotor axis on the closure lid. Radially outside on the intermediate cover then no support means need to be provided, which further simplifies the manufacture of the intermediate cover and further reduced and which can improve the outflow of pressureless lubricating oil from the centrifuge space by eliminating the support means.
  • the intermediate cover is a plastic component.
  • the intermediate cover with a particularly low weight and low production costs, in particular without machining, are manufactured.
  • the intermediate cover may be a lightweight component made of light metal, preferably aluminum or magnesium or their alloys.
  • a reduced weight of the closure lid is achieved with the same load capacity.
  • the closure lid is preferably a plastic component in order to manufacture it cost-effectively with low weight and low production costs.
  • the closure lid can be made of lightweight aluminum or magnesium component. The concrete choice of material depends in particular on the loads occurring during operation of the respective device.
  • the cap is preferably a screw cap.
  • the closure lid has on its inner side a central recess which is in engagement with the closed lid with the upper end of the rotor axis.
  • the closure lid in addition to the axial support of the intermediate cover advantageously also provides a radial centering of the upper end of the rotor axis. This centering reduces or prevents in particular harmful bending stresses in the connection region of the rotor axis to the intermediate cover in the case of imbalances of the rotor mounted on the rotor axis of the centrifuge.
  • the closure lid has on its inside a central, metallic insert, with the closed lid with the upper end of the rotor axis in Intervention is.
  • metallic rotor axis based on the likewise metallic use of the closure lid, so that premature deterioration of the support is avoided by wear.
  • a material for use is due to its strength especially steel.
  • the invention provides that the engagement between the upper end of the rotor axis and the closure lid or the insert disposed therein with the closure lid closed in the axial direction is free of play.
  • the intermediate cover over the rotor axis is already supported when on the filter cartridge facing side of the intermediate cover still no pressurized
  • Lubricating oil is present, which on one side exerts axial forces on the intermediate cover, which endeavor to deform the intermediate cover, in particular to move the central region upwards.
  • the rotor axis is injected or cast with its lower end into the intermediate cover.
  • the rotor axis is already securely connected to the latter during the production of the intermediate cover, without the need to laboriously mount bores and threads or to produce welded or adhesive connections.
  • the intermediate cover can absorb the lubricant oil pressure acting on one side as favorably as possible, it is preferably provided that the intermediate cover is bell-shaped.
  • the bell shape results in a favorable distribution of forces and force direction within the material of the intermediate cover, thus making a further contribution to a reduction in the required material thickness and material strength of the intermediate cover.
  • the intermediate cover expediently has a sealing groove with a sealing ring on its lower part radially on the outside. This also ensures that any maintenance of the device with filter cartridge replacement can also be done a simple change of the sealing ring on the intermediate cover, as part of the maintenance and the intermediate cover is removed from the housing of the device.
  • the device according to the invention it is further provided that in the fixed, lower housing part on the inner circumference of an upwardly facing investment stage is formed on which rests with a closed cover a lower end face of the intermediate cover.
  • the plant stage ensures a defined in the axial direction downwards position of the intermediate cover in its installed position within the fixed housing part.
  • the intermediate cover has radially outwardly an upwardly facing support edge, which is in closed cap in abutment against the lower end face.
  • the support edge in cooperation with the closure cover, ensures a position of the intermediate cover defined in the axial direction in its installed position within the fixed housing part, as soon as the closure cover is attached to the fixed housing part. In the closed position of the closure lid, the intermediate cover is thus no longer movable in the axial direction relative to the fixed housing part and thus arranged exactly defined.
  • Figure 1 shows a device according to the invention in a first embodiment, in
  • Figure 2 shows the device in a second embodiment, in longitudinal section
  • Figure 3 shows the device in a third embodiment, also in longitudinal section.
  • Figure 1 of the drawing shows a device 1 for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, in a first embodiment, in longitudinal section.
  • the device 1 has a housing 4, consisting of a solid, lower housing part 42, which is only partially shown here, and a closure lid 41, which is detachably connected thereto and arranged at the top.
  • the closure lid 41 is designed here as a screw cap, which is releasably screwed by means of a screw thread 40 with the fixed, lower housing part 42 and detachable from this. Externally, the cap 41 has at its central upper portion a hexagon 41 ', which serves for attaching a screwing tool, such as wrenches, when the cap 41 is screwed or unscrewed.
  • a filter insert 2 are above each other below, above a centrifuge 3 and between an intermediate cover 5 arranged.
  • lubricating oil to be cleaned flows under the pressure generated by a lubricating oil pump and first flows through the filter material body 20 of the filter insert 2 in the radial direction from outside to inside, in order to separate larger dirt particles from the lubricating oil. Thereafter, the lubricating oil flows through the oil passage 34 in the interior of the rotor axis 33 upwards and passes at pressure-dependent open minimum pressure valve 38 into the interior of the rotor 30. About this provided on the underside, not visible in Figure 1 recoil nozzles through which the lubricating oil exits, the Rotor 30 is set in rapid rotation, whereby deposited in the lubricating oil fine dirt particles settle radially outward on the inner circumference of the rotor 30.
  • the intermediate cover 5 separates an overhead, in the operation of the device 1 unpressurized centrifuge space 1 1 from a lower lying, during operation of the device 1 under the lubricating oil pressure filter chamber 12 of the housing 4th
  • the filter element 2 consists, as is known, of a hollow cylindrical filter material body 20 and two these front and bottom enclosing end plates, only the upper end plate 21 is visible here.
  • a filter bypass valve 28 is integrated into the interior of the filter insert 2 here.
  • the centrifuge 3 is arranged inside the closure lid 41.
  • the centrifuge 3 designed here as a free-jet centrifuge consists of a rotor 30, which is rotatably mounted on a rotor axis 33 by means of two bearings 32 and 32 'and can be driven according to the recoil principle.
  • the rotor axis 33 is connected at its lower end 35 fixed to the central part 50 of the intermediate cover 5, here by injection or pouring in the production of the intermediate cover 5.
  • Through the interior of the rotor axis 33 extends an oil passage 34, which has a flow connection from the filter chamber 12th to the interior of the rotor 30 of the centrifuge 3 forms.
  • a minimum pressure valve 38 of known type is installed in the oil passage 34.
  • the intermediate cover 5 is arranged in the housing part 42, which is designed bell-shaped here and covers the filter element 2 on the upper side. Means arranged on the upper side of the end plate 21 and on the underside of the intermediate cover 5 locking connection means 26 and 46 of the filter element 2 and the intermediate cover 5 are releasably locked together.
  • the intermediate cover 5 has a circumferential sealing groove 52, in which a sealing ring 53 is inserted, with which the intermediate cover 5 is sealed against the inner periphery of the housing part 42. Below the sealing groove 52, the intermediate cover 5 lies with its lower end face 55 on an upwardly facing contact stage 45 on the inner circumference of the housing part 42.
  • the intermediate cover 5 has an upwardly facing support edge 54 which rests with attached closure lid 41 on the lower end face 44 of the closure lid 41.
  • the intermediate cover 5 is fixed axially with attached closure lid 41 radially outward between the contact stage 45 of the housing part 42 and the lower end face 44 of the closure lid 41, so has no axial mobility.
  • the closure lid 41 in its central inner region has a recess 46, in which the upper end 36 of the rotor axis 33 engages when the closure lid 41 is in the closed position, the base area of the recess 46 being a support surface for the upper end 36 of the rotor axis 33 forms.
  • the engagement in the axial direction is free of play, so that the desired derivation of the force acting on the intermediate cover 5 force is carried by the rotor axis 33 in the closure lid 41.
  • the engagement between the upper end 36 of the rotor axis 33 and the recess 46 in the closure cap 41 ensures centering of the rotor axis 33 in the radial direction.
  • the intermediate cover 5 is supported both in its radially outer peripheral portion 51 and in its central portion 50 in the axial direction upward, the intermediate cover 5 with relatively low material thickness and / or of a material of relatively low strength, such as Plastic can be produced without that during operation of the device 1 impermissible deformations of the intermediate cover 5 can occur.
  • the intermediate cover 5 may also be a lightweight component made of metal, in particular light metal, such as aluminum or magnesium or their alloys.
  • the unit from the intermediate cover 5 with the rotor axis 33 and the filter insert 2 can then be inserted from above into the lower housing part 42 until the intermediate cover 5 reaches the contact stage 45 with its lower end face 55.
  • the closure lid 41 can be screwed again, after which then the device 1 is ready for operation again.
  • Figure 2 of the drawing shows the device 1 in a second embodiment, also in longitudinal section.
  • the type of support of the rotor axis 33 on the closure lid 41 differs from the embodiment shown in Figure 1, described above, in the example of Figure 2, the type of support of the rotor axis 33 on the closure lid 41.
  • a metallic insert 47 is firmly connected, here in the Closing lid 41 injected or poured.
  • the insert 47 protrudes with an opposite to the insert 47 in the outer diameter reduced projection 47 'downwards into the interior of the closure lid 41st
  • the upper end 36 of the Rotor axis 33 has an inner diameter which corresponds to the outer diameter of the extension 47 'of the insert 47.
  • closure lid 41 When attached, in the closed position closure lid 41, as shown in Figure 2, are the upper end 36 of the rotor axis 33 and the extension 47 'of the insert 47 into engagement with each other, in which case the downwardly facing surface or facing surfaces of the extension 47' the Form support surface for the upper end 36 of the rotor axis 33 and wherein the engagement in the axial direction is backlash.
  • the central part 50 of the intermediate cover 5 is supported on the closure lid 41 via the rotor axis 33 and the insert 47 in the axial direction.
  • Figure 3 of the drawing shows the device 1 in a third embodiment, also in longitudinal section. Characteristic of the embodiment of Figure 3 is the modified design of the upper bearing 32 'of the rotor 30 and the engagement between the upper end 36 of the rotor axis 33 and the closure lid 41st
  • an insert 47 is injected or cast on the inside centrally in the upper region of the closure lid 41, which protrudes with an extension 47 'of reduced diameter downwards into the interior of the closure lid 41.
  • the upper end 36 of the rotor axis 33 is in axial abutment against the lower end face of the extension 47 'of the insert 47 forming the support surface. This achieves the desired axial support of the central part 50 of the intermediate cover 5 via the rotor axis 33 on the closure lid 41.
  • a two-piece upper bearing 32 ' is provided for the rotor 30, wherein the two bearing parts of the bearing 32' are arranged one above the other.
  • a bridging sleeve 37 is arranged, with its lower part the outer periphery of the upper end 36 of the rotor axis 33 and with its upper part the outer periphery of the extension 47' of the insert 47th embraces.
  • the bridging sleeve 37 centers the upper end 36 of the rotor shaft 33 and the extension 47 'of the insert 47 relative to one another.
  • the two-part upper bearing 32 ' forms here a combined radial and thrust bearing. At standstill of the rotor 30, this rests with the upper bearing part of the bearing 32 'on the upper side of the bridging sleeve 37.
  • This lifting of the rotor 30 is limited by a tarnishing of the lower bearing part of the upper bearing 32 'against the underside of the lock-up sleeve 37.
  • the lower bearing 32 in this embodiment need only be a simple radial bearing.
  • the device 1 according to FIG. 3 also corresponds to the device 1 according to FIG. 1, so that reference is also made here to the description thereof.

Abstract

The invention relates to a device (1) for removing impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, wherein the device (1) has a filter insert (2) at the bottom in the operating position of the device and a centrifuge (3) thereabove having a rotationally drivable rotor (30), wherein the filter insert (2) and the centrifuge (3) are arranged one above the other in a common two-part housing (4), which is closed during the operation of the device (1) and which has a removable upper closure cover (41) and a fixed lower housing part (42), wherein a removable intermediate cover (5) is arranged in the housing (4) between the filter insert (2) and the centrifuge (3), which intermediate cover is inserted in a sealing manner and separates a lower filter space (12), which is under the lubricating oil pressure during the operation of the device (1), from an unpressurized upper centrifuge space (11), wherein the intermediate cover (5) is supported radially outside on the closure cover (41) when the closure cover (41) is in the closed state, wherein a rotor shaft (33) rotatably supporting the rotor (30) is attached in or on the intermediate cover (5) by means of a lower end (35) of the rotor shaft and wherein the rotor (30), the intermediate cover (5) together with the rotor axis (33), and the filter insert (2) can be removed from the housing (4) when the closure cover (41) is in the open state. The device (1) according to the invention is characterized in that the closure cover (41) has a supporting surface at the center of the closure cover on the inside and that the rotor shaft (33) is supported axially on the closure cover (41) at the supporting surface by means of an upper end (36) of the rotor shaft when the closure cover (41) is in the closed state.

Description

Beschreibung:  Description:
Vorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Schmieröl einer Brenn- kraftmaschine Device for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung in ihrer Betriebsstellung unten einen Filtereinsatz und darüber eine Zentrifuge mit einem drehantreibbaren Rotor aufweist, wobei der Filtereinsatz und die Zentrifuge übereinander in einem gemeinsamen, im Betrieb der Vorrichtung verschlossenen, zweiteiligen Gehäuse mit einem abnehmbaren, oberen Verschlussdeckel und einem festen, unteren Gehäuseteil angeordnet sind, wobei in dem Gehäuse zwischen Filtereinsatz und Zentrifuge ein dichtend eingesetzter, herausnehmbarer Zwischendeckel angeordnet ist, welcher einen im Betrieb der Vorrichtung unter dem Schmieröldruck stehenden, unteren Filterraum von einem drucklosen, oberen Zentrifugenraum trennt, wobei bei geschlossenem Verschlussdeckel der Zwischendeckel radial außen an dem Verschlussdeckel abgestützt ist, wobei eine den Rotor drehbar tragende Rotorachse mit ihrem unteren Ende in oder an dem Zwischendeckel angebracht ist und wobei bei geöffnetem Verschlussdeckel der Rotor, der Zwischendeckel mit der Rotorachse und der Filtereinsatz aus dem Gehäuse herausnehmbar sind. The present invention relates to a device for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, the device having in its operating position below a filter cartridge and above a centrifuge with a rotatably driven rotor, wherein the filter cartridge and the centrifuge one above the other in a common, during operation of the device sealed, two-part housing with a removable, upper closure cover and a fixed, lower housing part are arranged, wherein in the housing between the filter cartridge and centrifuge a sealingly inserted, removable intermediate cover is arranged, which in the operation of the device under the lubricating oil pressure, lower filter chamber of a non-pressurized, upper centrifuge space separates, with the closure lid closed, the intermediate cover is supported radially outward on the closure lid, wherein a rotatably supporting the rotor rotor axis with its lower end in o which is attached to the intermediate cover and with the cover open the rotor, the intermediate cover with the rotor axis and the filter insert are removable from the housing.
Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus dem Dokument DE 202 1 1 556 U1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung bietet eine vorteilhaft kompakte Bauweise, jedoch hat es sich inzwischen als wünschenswert herausgestellt, das Gewicht der Vorrichtung zu vermindern, um einen Beitrag zur Gewichtsminderung von Kraftfahrzeugen mit einer derartigen Vorrichtung zu liefern. Ein Bauteil der bekannten Vorrichtung, welches einen merklichen Anteil am Gewicht der Vorrichtung darstellt, ist der Zwischendeckel. Bei der bekannten Vorrichtung muss der Zwischendeckel eine bestimmte mechanische Stabilität und Belastbarkeit aufweisen, weil er zum einen die Rotorachse und den darauf gelagerten Rotor tragen muss und weil er zürn anderen dem im Betrieb der Vorrichtung auf seine dem Filtereinsatz zugewandte Seite wirkenden vollen Öldruck des Schmieröls standhalten muss, ohne dass für die Funktion der Vorrichtung störende oder schädliche Verformungen im Zwischendeckel auftreten. Daher muss der Zwischendeckel bisher aus einem metallischen Werkstoff und mit relativ großen Materialstärken gefertigt werden, was zu einem entsprechend hohen Gewicht und wegen der nötigen spanenden Bearbeitung zu hohen Fertigungskosten führt. A device of the aforementioned type is known from the document DE 202 1 1 556 U1. The known device offers an advantageously compact design, however, it has since been found desirable to reduce the weight of the device in order to contribute to the weight reduction of motor vehicles with such a device. A component of the known device, which represents a significant proportion of the weight of the device, is the intermediate cover. In the known device, the intermediate cover must have a certain mechanical stability and load capacity, because he has to wear the rotor axis and the rotor mounted thereon and because he zürn other in the operation of the device on his the filter cartridge facing Side full oil pressure of the lubricating oil must withstand without disturbing or damaging deformations occur in the intermediate cover for the function of the device. Therefore, the intermediate cover must be made of a metallic material and with relatively large material thicknesses, which leads to a correspondingly high weight and because of the necessary machining to high production costs.
Eine weitere Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus dem Dokument DE 203 12 484 U1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung hat der Zwischendeckel Glockenform und weist auf seinem Außenumfang axial verlaufende Rippen auf, die jeweils mit mindestens einer in Umfangsrichtung weisenden Verbreiterung oder Durchbrechung als Verbindungsmittel zu dem Schraubdeckel ausgeführt sind. Die Rippen dienen zugleich als Stabilisierungs- und Kraftableitungsrippen zur Versteifung des Zwischendeckels und zur Ableitung von durch einen Öldruck im Inneren des Gehäuses unterhalb des Zwischendeckels hervorgerufenen Kräften auf den radial äußeren Bereich des Schraubdeckels. Diese bekannte Vorrichtung weist die gleichen Nachteile wie die zuvor genannte bekannte Vorrichtung auf. Another device of the aforementioned type is known from the document DE 203 12 484 U1. In this known device, the intermediate cover bell-shaped and has on its outer circumference axially extending ribs, which are each designed with at least one pointing in the circumferential direction widening or opening as a connecting means to the screw cap. The ribs also serve as stabilizing and force dissipation ribs for stiffening the intermediate cover and for discharging caused by an oil pressure in the interior of the housing below the intermediate cover forces on the radially outer region of the screw cap. This known device has the same disadvantages as the aforementioned known device.
Das Dokument DE 20 2004 018 743 111 zeigt eine Zentrifuge für die Reinigung einer Flüssigkeit, wobei eine Rotorachse der Zentrifuge Teil eines Zwischendeckels ist. Das obere Ende der Rotorachse ist in einem Deckel der Zentrifuge zentrierend abgestützt. Das Problem, mit dem sich diese Schrift befasst, ist das Vermeiden von störenden Schwingungen des Endes der Rotorachse infolge von Unwuchten des Zentrifugenrotors, die zu einer Wirkungsgradminderung und zu störenden Geräuschen führen. Die Lösung dieses Problems besteht hier darin, dass zwischen dem oberen Endbereich der Achse und dem Deckel ein elastischer, in radialer Richtung auftretende Schwingungen dämpfender Zwischenkörper angeordnet ist. Da die hier auftretenden Schwingungen der Rotorachse nur quer zu deren Längsachse gerichtet sein können, geht es hier allein um eine Abstützung der Rotorachse in deren Querrichtung. The document DE 20 2004 018 743 111 shows a centrifuge for the purification of a liquid, wherein a rotor axis of the centrifuge is part of an intermediate cover. The upper end of the rotor axis is centered in a lid of the centrifuge. The problem addressed by this document is the avoidance of disturbing vibrations of the end of the rotor axis as a result of imbalances of the centrifuge rotor, which lead to an efficiency reduction and disturbing noises. The solution to this problem consists in the fact that between the upper end portion of the axis and the lid an elastic, occurring in the radial direction vibrations damping intermediate body is arranged. Since the oscillations of the rotor axis occurring here can only be directed transversely to their longitudinal axis, the only concern here is to support the rotor axis in its transverse direction.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die angegebenen Nachteile vermeidet und die insbesondere ein geringeres Gewicht bei unverminderter Zuverlässigkeit der Vorrichtung sowie eine kostengünstigere Fertigung ermöglicht und bei der störende oder schädliche Verformungen im Zwischendeckel sicher vermieden werden. Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verschlussdeckel innenseitig in seinem Zentrum eine Abstützfläche aufweist und dass sich bei geschlossenem Verschlussdeckel die Rotorachse mit ihrem oberen Ende an der Abstützfläche axial am Verschlussdeckel abstützt. For the present invention, therefore, the task is to provide a device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages mentioned and in particular a lower weight with undiminished reliability of the device and a more cost-effective production and in the disturbing or harmful deformations in the intermediate cover safely be avoided. The object is achieved according to the invention with a device of the type mentioned, which is characterized in that the closure lid inside has a support surface in its center and that the rotor axis is axially supported with its upper end on the support surface on the closure lid with closed closure lid.
Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, dass der bisher nur in seinem radial äußeren Bereich axial abgestützte Zwischendeckel eine zusätzliche axiale Abstützung erhält, nämlich über die am Zwischendeckel zentral angebrachte Rotorachse am Verschlussdeckel. Auf diese Weise können die auf den Zwischendeckel wirkenden axialen Kräfte aus zwei Bereichen des Zwischendeckels abgeleitet werden, nämlich aus seinem radial äußeren Umfangsbereich und aus seinem zentralen, die Rotorachse tragenden Bereich. Durch diese verbesserte Ableitung der axialen Kräfte genügt eine geringere Materialstärke und/oder ein mechanisch weniger festes Material für den Zwischendeckel, was dessen Gewicht merklich vermindert und durch Materialeinsparung und Materialkostenverminderung die Herstellungskosten senkt. With the invention is advantageously achieved that the previously only axially supported in its radially outer region intermediate cover receives an additional axial support, namely on the centrally mounted on the intermediate cover rotor axis on the closure lid. In this way, the axial forces acting on the intermediate cover can be derived from two regions of the intermediate cover, namely from its radially outer peripheral region and from its central region carrying the rotor axis. Due to this improved derivation of the axial forces, a lower material thickness and / or a mechanically less strong material for the intermediate cover, which considerably reduces its weight and reduces the production costs by saving material and reducing material costs, is sufficient.
Wenn der Zwischendeckel nur einen relativ geringen Durchmesser aufweist, kann sogar auf die radial äußere axiale Abstützung verzichtet werden und die gesamte Abstützung des Zwischendeckels kann dann zentral über die Rotorachse am Verschlussdeckel erfolgen. Radial außen am Zwischendeckel brauchen dann keine Abstützmittel vorgesehen zu werden, was die Fertigung des Zwischendeckels nochmals vereinfacht und weiter verbilligt und was durch den Wegfall der Abstützmittel den Abfluss des drucklosen Schmieröls aus dem Zentrifugenraum verbessern kann. If the intermediate cover has only a relatively small diameter, even the radially outer axial support can be dispensed with and the entire support of the intermediate cover can then take place centrally via the rotor axis on the closure lid. Radially outside on the intermediate cover then no support means need to be provided, which further simplifies the manufacture of the intermediate cover and further reduced and which can improve the outflow of pressureless lubricating oil from the centrifuge space by eliminating the support means.
Bevorzugt ist der Zwischendeckel ein Bauteil aus Kunststoff. Damit kann der Zwischendeckel mit einem besonders geringen Gewicht und mit geringem Herstellungsaufwand, insbesondere ohne spanende Bearbeitung, gefertigt werden. Alternativ kann der Zwischendeckel ein in Leichtbauweise ausgeführtes Bauteil aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder Magnesium oder deren Legierungen, sein. Auch in dieser Ausführung wird ein vermindertes Gewicht des Verschlussdeckels bei gleicher Belastbarkeit erzielt. Auch der Verschlussdeckel ist bevorzugt ein Bauteil aus Kunststoff, um ihn mit geringem Gewicht und geringem Herstellungsaufwand kostengünstig fertigen zu können. Alternativ kann auch der Verschlussdeckel ein in Leichtbauweise ausgeführtes Bauteil aus Aluminium oder Magnesium sein. Die konkrete Materialauswahl richtet sich insbesondere nach den im Betrieb der jeweiligen Vorrichtung auftretenden Belastungen. Preferably, the intermediate cover is a plastic component. Thus, the intermediate cover with a particularly low weight and low production costs, in particular without machining, are manufactured. Alternatively, the intermediate cover may be a lightweight component made of light metal, preferably aluminum or magnesium or their alloys. Also in this embodiment, a reduced weight of the closure lid is achieved with the same load capacity. Also, the closure lid is preferably a plastic component in order to manufacture it cost-effectively with low weight and low production costs. Alternatively, the closure lid can be made of lightweight aluminum or magnesium component. The concrete choice of material depends in particular on the loads occurring during operation of the respective device.
Um den Verschlussdeckel einfach mit dem festen Gehäuseteil verbinden und von diesem lösen zu können, ist der Verschlussdeckel bevorzugt ein Schraubdeckel. In order to connect the cap easily with the fixed housing part and to be able to solve this, the cap is preferably a screw cap.
In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Verschlussdeckel an seiner Innenseite eine zentrale Ausnehmung aufweist, die bei geschlossenem Verschlussdeckel mit dem oberen Ende der Rotorachse in Eingriff steht. In dieser Ausgestaltung bietet der Verschlussdeckel zusätzlich zur axialen Abstützung des Zwischendeckels vorteilhaft auch eine radiale Zentrierung des oberen Endes der Rotorachse. Diese Zentrierung vermindert oder verhindert insbesondere schädliche Biegebelastungen im Anschlussbereich der Rotorachse an den Zwischendeckel im Fall von Unwuchten des auf der Rotorachse gelagerten Rotors der Zentrifuge. In a further embodiment of the device it is provided that the closure lid has on its inner side a central recess which is in engagement with the closed lid with the upper end of the rotor axis. In this embodiment, the closure lid in addition to the axial support of the intermediate cover advantageously also provides a radial centering of the upper end of the rotor axis. This centering reduces or prevents in particular harmful bending stresses in the connection region of the rotor axis to the intermediate cover in the case of imbalances of the rotor mounted on the rotor axis of the centrifuge.
Um eine Verschlechterung der axialen und/oder radialen Abstützung der Rotorachse durch mechanischen Verschleiß im laufenden Betrieb der Vorrichtung zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass der Verschlussdeckel an seiner Innenseite einen zentralen, metallischen Einsatz aufweist, der bei geschlossenem Verschlussdeckel mit dem oberen Ende der Rotorachse in Eingriff steht. In dieser Ausführung stützt sich also die in jedem Fall metallische Rotorachse an dem ebenfalls metallischen Einsatz des Verschlussdeckels ab, so dass eine vorzeitige Verschlechterung der Abstützung durch Verschleiß vermieden wird. Als Material für den Einsatz eignet sich aufgrund seiner Festigkeit insbesondere Stahl. In order to prevent a deterioration of the axial and / or radial support of the rotor axis by mechanical wear during operation of the device, it is proposed that the closure lid has on its inside a central, metallic insert, with the closed lid with the upper end of the rotor axis in Intervention is. In this embodiment, therefore, in each case metallic rotor axis based on the likewise metallic use of the closure lid, so that premature deterioration of the support is avoided by wear. As a material for use is due to its strength especially steel.
Um eine zuverlässige axiale Abstützung der Rotorachse am Verschlussdeckel auch schon ohne eine vorherige Verformung des Zwischendeckels zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, dass der Eingriff zwischen dem oberen Ende der Rotorachse und dem Verschlussdeckel oder dem darin angeordneten Einsatz bei geschlossenem Verschlussdeckel in Axialrichtung spielfrei ist. Somit wird der Zwischendeckel über die Rotorachse auch schon abgestützt, wenn auf der dem Filtereinsatz zugewandten Seite des Zwischendeckels noch kein unter Druck stehendes In order to ensure a reliable axial support of the rotor axis on the closure lid even without a prior deformation of the intermediate cover, the invention provides that the engagement between the upper end of the rotor axis and the closure lid or the insert disposed therein with the closure lid closed in the axial direction is free of play. Thus, the intermediate cover over the rotor axis is already supported when on the filter cartridge facing side of the intermediate cover still no pressurized
Schmieröl vorhanden ist, welches auf den Zwischendeckel einseitig axiale Kräfte ausübt, welche bestrebt sind, den Zwischendeckel zu verformen, insbesondere dessen zentralen Bereich nach oben hin zu bewegen. Lubricating oil is present, which on one side exerts axial forces on the intermediate cover, which endeavor to deform the intermediate cover, in particular to move the central region upwards.
Bevorzugt ist weiterhin die Rotorachse mit ihrem unteren Ende in den Zwischendeckel eingespritzt oder eingegossen. Hiermit wird die Rotorachse schon bei der Fertigung des Zwischendeckels sicher mit letzterem verbunden, ohne dass in aufwändiger Bearbeitung Bohrungen und Gewinde angebracht oder Schweiß- oder Klebeverbindungen hergestellt werden müssen. Preferably, furthermore, the rotor axis is injected or cast with its lower end into the intermediate cover. Hereby, the rotor axis is already securely connected to the latter during the production of the intermediate cover, without the need to laboriously mount bores and threads or to produce welded or adhesive connections.
Damit der Zwischendeckel den einseitig auf ihn wirkenden Schmieröldruck möglichst günstig aufnehmen kann, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Zwischendeckel glockenförmig ausgebildet ist. Die Glockenform ergibt eine günstige Kräfteverteilung und Kräfterichtung innerhalb des Materials des Zwischendeckels, womit ein weiterer Beitrag zu einer Verminderung der nötigen Materialstärke und Materialfestigkeit des Zwischendeckels geleistet wird. So that the intermediate cover can absorb the lubricant oil pressure acting on one side as favorably as possible, it is preferably provided that the intermediate cover is bell-shaped. The bell shape results in a favorable distribution of forces and force direction within the material of the intermediate cover, thus making a further contribution to a reduction in the required material thickness and material strength of the intermediate cover.
Zur zuverlässigen und dauerhaft dichten Trennung von Filterraum und Zentrifugenraum der Vorrichtung weist zweckmäßig der Zwischendeckel an seinem unteren Teil radial außen eine Dichtnut mit einem Dichtring auf. Hiermit wird zudem sichergestellt, dass bei jeder Wartung der Vorrichtung mit Filtereinsatzwechsel auch ein einfacher Wechsel des Dichtrings am Zwischendeckel erfolgen kann, da im Rahmen der Wartung auch der Zwischendeckel aus dem Gehäuse der Vorrichtung herausgenommen wird. For reliable and permanently tight separation of the filter chamber and the centrifuge space of the device, the intermediate cover expediently has a sealing groove with a sealing ring on its lower part radially on the outside. This also ensures that any maintenance of the device with filter cartridge replacement can also be done a simple change of the sealing ring on the intermediate cover, as part of the maintenance and the intermediate cover is removed from the housing of the device.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiter vorgesehen, dass im festen, unteren Gehäuseteil an dessen Innenumfang eine nach oben weisende Anlagestufe ausgebildet ist, an welcher bei geschlossenem Verschlussdeckel eine untere Stirnseite des Zwischendeckels anliegt. Die Anlagestufe sorgt für eine in Axialrichtung nach unten hin gesehen definierte Position des Zwischendeckels in seiner Einbaulage innerhalb des festen Gehäuseteils. For the device according to the invention it is further provided that in the fixed, lower housing part on the inner circumference of an upwardly facing investment stage is formed on which rests with a closed cover a lower end face of the intermediate cover. The plant stage ensures a defined in the axial direction downwards position of the intermediate cover in its installed position within the fixed housing part.
Schließlich ist für die Vorrichtung nach der Erfindung noch vorgesehen, dass der Zwischendeckel radial außen einen nach oben weisenden Abstützrand aufweist, der bei geschlossenem Verschlussdeckel in Anlage an dessen unterer Stirnseite steht. Der Abstützrand sorgt im Zusammenwirken mit dem Verschlussdeckel für eine in Axialrichtung nach oben hin gesehen definierte Position des Zwischendeckels in seiner Einbaulage innerhalb des festen Gehäuseteils, sobald der Verschlussdeckel am festen Gehäuseteil angebracht ist. In der Verschlussstellung des Verschlussdeckels ist der Zwischendeckel also in Axialrichtung relativ zum festen Gehäuseteil nicht mehr beweglich und somit exakt definiert angeordnet. Finally, it is also provided for the device according to the invention that the intermediate cover has radially outwardly an upwardly facing support edge, which is in closed cap in abutment against the lower end face. The support edge, in cooperation with the closure cover, ensures a position of the intermediate cover defined in the axial direction in its installed position within the fixed housing part, as soon as the closure cover is attached to the fixed housing part. In the closed position of the closure lid, the intermediate cover is thus no longer movable in the axial direction relative to the fixed housing part and thus arranged exactly defined.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: In the following, embodiments of the invention will be explained with reference to a drawing. The figures of the drawing show:
Figur 1 eine Vorrichtung gemäß Erfindung in einer ersten Ausführung, im Figure 1 shows a device according to the invention in a first embodiment, in
Längsschnitt,  Longitudinal section
Figur 2 die Vorrichtung in einer zweiten Ausführung, im Längsschnitt, und Figure 2 shows the device in a second embodiment, in longitudinal section, and
Figur 3 die Vorrichtung in einer dritten Ausführung, ebenfalls im Längsschnitt. Figure 3 shows the device in a third embodiment, also in longitudinal section.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugsziffern versehen, so dass nicht zu jeder Zeichnungsfigur alle darin erscheinenden Bezugsziffern erneut erläutert werden müssen. In the following description of the figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that not every drawing figure appearing therein all reference numerals must be explained again.
Figur 1 der Zeichnung zeigt eine Vorrichtung 1 zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine, in einer ersten Ausführung, im Längsschnitt. Figure 1 of the drawing shows a device 1 for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, in a first embodiment, in longitudinal section.
Die Vorrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 4, bestehend aus einem hier nur teilweise dargestellten festen, unteren Gehäuseteil 42 und einem damit lösbar verbundenen, oben angeordneten Verschlussdeckel 41 . The device 1 has a housing 4, consisting of a solid, lower housing part 42, which is only partially shown here, and a closure lid 41, which is detachably connected thereto and arranged at the top.
Der Verschlussdeckel 41 ist hier als Schraubdeckel ausgeführt, der mittels eines Schraubgewindes 40 lösbar mit dem festen, unteren Gehäuseteil 42 verschraubbar sowie von diesem lösbar ist. Außen besitzt der Verschlussdeckel 41 an seinem zentralen oberen Bereich einen Sechskant 41 ', der zum Ansetzen eines Schraubwerkzeugs, wie Schraubenschlüssel, dient, wenn der Verschlussdeckel 41 festgeschraubt oder losgeschraubt wird. Im Gehäuse 4 sind übereinander unten ein Filtereinsatz 2, oben eine Zentrifuge 3 und dazwischen ein Zwischendeckel 5 angeordnet. The closure lid 41 is designed here as a screw cap, which is releasably screwed by means of a screw thread 40 with the fixed, lower housing part 42 and detachable from this. Externally, the cap 41 has at its central upper portion a hexagon 41 ', which serves for attaching a screwing tool, such as wrenches, when the cap 41 is screwed or unscrewed. In the housing 4, a filter insert 2 are above each other below, above a centrifuge 3 and between an intermediate cover 5 arranged.
Im Betrieb der Vorrichtung 1 durchströmt zu reinigendes, unter dem von einer Schmierölpumpe erzeugten Druck stehendes Schmieröl zunächst den Filterstoffkör- per 20 des Filtereinsatzes 2 in Radialrichtung von außen nach innen, um größere Schmutzpartikel aus dem Schmieröl abzuscheiden. Danach strömt das Schmieröl durch den Ölkanal 34 im Inneren der Rotorachse 33 nach oben und gelangt bei druckabhängig geöffnetem Mindestdruckventil 38 in das Innere des Rotors 30. Über an diesem unterseitig vorgesehene, in Figur 1 nicht sichtbarer Rückstoßdüsen, durch welche das Schmieröl austritt, wird der Rotor 30 in schnelle Drehung versetzt, wodurch sich im Schmieröl mitgeführte feine Schmutzpartikel radial außen am Innenumfang des Rotors 30 absetzen. Das aus dem Rückstoßdüsen ausströmende Schmieröl fließt drucklos nach unten und außen durch den Ölabführkanal 43 ab. Der Zwischendeckel 5 trennt dabei einen oben liegenden, im Betrieb der Vorrichtung 1 drucklosen Zentrifugenraum 1 1 von einem unten liegenden, im Betrieb der Vorrichtung 1 unter dem Schmieröldruck stehenden Filterraum 12 des Gehäuses 4. During operation of the device 1, lubricating oil to be cleaned flows under the pressure generated by a lubricating oil pump and first flows through the filter material body 20 of the filter insert 2 in the radial direction from outside to inside, in order to separate larger dirt particles from the lubricating oil. Thereafter, the lubricating oil flows through the oil passage 34 in the interior of the rotor axis 33 upwards and passes at pressure-dependent open minimum pressure valve 38 into the interior of the rotor 30. About this provided on the underside, not visible in Figure 1 recoil nozzles through which the lubricating oil exits, the Rotor 30 is set in rapid rotation, whereby deposited in the lubricating oil fine dirt particles settle radially outward on the inner circumference of the rotor 30. The effluent from the recoil nozzle lubricating oil flows without pressure down and out through the Ölabführkanal 43. The intermediate cover 5 separates an overhead, in the operation of the device 1 unpressurized centrifuge space 1 1 from a lower lying, during operation of the device 1 under the lubricating oil pressure filter chamber 12 of the housing 4th
Der Filtereinsatz 2 besteht, wie an sich bekannt, aus einem hohlzylindrischen Filterstoffkörper 20 und zwei diesen oben und unten einfassenden Stirnscheiben, wobei hier lediglich die obere Stirnscheibe 21 sichtbar ist. In das Innere des Filtereinsatzes 2 ist hier, wie ebenfalls an sich bekannt, ein Filterumgehungsventil 28 integriert. The filter element 2 consists, as is known, of a hollow cylindrical filter material body 20 and two these front and bottom enclosing end plates, only the upper end plate 21 is visible here. As is also known per se, a filter bypass valve 28 is integrated into the interior of the filter insert 2 here.
Oberhalb des Zwischendeckels 5 ist im Inneren des Verschlussdeckels 41 die Zentrifuge 3 angeordnet. Die hier als Freistrahlzentrifuge ausgeführte Zentrifuge 3 besteht aus einem Rotor 30, der mittels zweier Lager 32 und 32' drehbar auf einer Rotorachse 33 gelagert und nach dem Rückstoßprinzip antreibbar ist. Die Rotorachse 33 ist an ihrem unteren Ende 35 fest mit dem zentralen Teil 50 des Zwischendeckels 5 verbunden, hier durch Einspritzen oder Eingießen bei der Herstellung des Zwischendeckels 5. Durch das Innere der Rotorachse 33 verläuft ein Ölkanal 34, der eine Strömungsverbindung von dem Filterraum 12 zum Inneren des Rotors 30 der Zentrifuge 3 bildet. Damit der Rotor 30 erst bei Vorliegen eines vorgebbaren Schmieröldrucks in Drehung versetzt wird, ist in dem Ölkanal 34 ein Mindestdruckventil 38 an sich bekannter Art eingebaut. Das im Betrieb der Vorrichtung 1 aus dem Rotor 30 durch dessen hier nicht sichtbare Rückstoßdüsen austretende Schmieröl fließt durch den Ölabführkanal 43 drucklos ab. Weiterhin ist im Gehäuseteil 42 der Zwischendeckel 5 angeordnet, der hier glockenförmig ausgeführt ist und den Filtereinsatz 2 oberseitig überdeckt. Mittels an der Oberseite der Stirnscheibe 21 und an der Unterseite des Zwischendeckels 5 angeordneter Rastverbindungsmittel 26 und 46 sind der Filtereinsatz 2 und der Zwischendeckel 5 lösbar miteinander verrastet. Above the intermediate cover 5, the centrifuge 3 is arranged inside the closure lid 41. The centrifuge 3 designed here as a free-jet centrifuge consists of a rotor 30, which is rotatably mounted on a rotor axis 33 by means of two bearings 32 and 32 'and can be driven according to the recoil principle. The rotor axis 33 is connected at its lower end 35 fixed to the central part 50 of the intermediate cover 5, here by injection or pouring in the production of the intermediate cover 5. Through the interior of the rotor axis 33 extends an oil passage 34, which has a flow connection from the filter chamber 12th to the interior of the rotor 30 of the centrifuge 3 forms. So that the rotor 30 is set into rotation only when a predefinable lubricating oil pressure is present, a minimum pressure valve 38 of known type is installed in the oil passage 34. During operation of the device 1 from the rotor 30 through its non-visible thrust nozzles escaping lubricating oil flows through the Ölabführkanal 43 depressurized. Furthermore, the intermediate cover 5 is arranged in the housing part 42, which is designed bell-shaped here and covers the filter element 2 on the upper side. Means arranged on the upper side of the end plate 21 and on the underside of the intermediate cover 5 locking connection means 26 and 46 of the filter element 2 and the intermediate cover 5 are releasably locked together.
Außen an seinem radial äußeren, axial unten liegenden Teil 51 weist der Zwischendeckel 5 eine umlaufende Dichtungsnut 52 auf, in die ein Dichtring 53 eingelegt ist, mit welchem der Zwischendeckel 5 gegen den Innenumfang des Gehäuseteils 42 abgedichtet ist. Unterhalb der Dichtungsnut 52 liegt der Zwischendeckel 5 mit seiner unteren Stirnseite 55 auf einer nach oben weisenden Anlagestufe 45 am Innenumfang des Gehäuseteils 42 auf. Outside at its radially outer, axially lower part 51, the intermediate cover 5 has a circumferential sealing groove 52, in which a sealing ring 53 is inserted, with which the intermediate cover 5 is sealed against the inner periphery of the housing part 42. Below the sealing groove 52, the intermediate cover 5 lies with its lower end face 55 on an upwardly facing contact stage 45 on the inner circumference of the housing part 42.
Ebenfalls in seinem radial äußeren, aber oberen Bereich besitzt der Zwischendeckel 5 einen nach oben weisenden Abstützrand 54, der bei angebrachtem Verschlussdeckel 41 an der unteren Stirnseite 44 des Verschlussdeckels 41 anliegt. Somit ist der Zwischendeckel 5 bei angebrachtem Verschlussdeckel 41 radial außen zwischen der Anlagestufe 45 des Gehäuseteils 42 und der unteren Stirnseite 44 des Verschlussdeckels 41 axial fixiert, hat also keine axiale Beweglichkeit. Also in its radially outer, but upper portion of the intermediate cover 5 has an upwardly facing support edge 54 which rests with attached closure lid 41 on the lower end face 44 of the closure lid 41. Thus, the intermediate cover 5 is fixed axially with attached closure lid 41 radially outward between the contact stage 45 of the housing part 42 and the lower end face 44 of the closure lid 41, so has no axial mobility.
Infolge des an der Unterseite des Zwischendeckels 5 angreifenden Schmieröldrucks wird auf den Zwischendeckel 5 eine in Axialrichtung nach oben weisende Kraft ausgeübt. Zum einen wird diese Kraft radial außen über den Abstützrand 54 auf den radial äußeren Teil des Verschlussdeckels 41 abgeleitet. Zum anderen wird diese Kraft radial innen über die Rotorachse 33 nach oben zum zentralen inneren Bereich des Verschlussdeckels 41 abgeleitet. Hierzu hat im dargestellten Ausführungsbeispiel der Verschlussdeckel 41 in seinem zentralen inneren Bereich eine Ausnehmung 46, in die bei in Verschlussstellung befindlichem Verschlussdeckel 41 das obere Ende 36 der Rotorachse 33 eingreift, wobei die Grundfläche der Ausnehmung 46 eine Abstützfläche für das obere Ende 36 der Rotorachse 33 bildet. Dabei ist der Eingriff in Axialrichtung spielfrei, so dass die gewünschte Ableitung der auf den Zwischendeckel 5 wirkenden Kraft durch die Rotorachse 33 in den Verschlussdeckel 41 erfolgt. Zusätzlich sorgt der Eingriff zwischen dem oberen Ende 36 der Rotorachse 33 und der Ausnehmung 46 im Verschlussdeckel 41 für eine Zentrierung der Rotorachse 33 in Radialrichtung. Dadurch, dass hier der Zwischendeckel 5 sowohl in seinem radial äußeren Um- fangsbereich 51 als auch in seinem zentralen Bereich 50 in Axialrichtung nach oben hin abgestützt wird, kann der Zwischendeckel 5 mit relativ geringer Materialstärke und/ oder aus einem Material relativ geringer Festigkeit, wie Kunststoff, hergestellt werden, ohne dass im Betrieb der Vorrichtung 1 unzulässige Verformungen des Zwischendeckels 5 auftreten können. Außer einem Kunststoffbauteil kann der Zwischendeckel 5 auch ein in Leichtbauweise ausgeführtes Bauteil aus Metall, insbesondere Leichtmetall, wie Aluminium oder Magnesium oder deren Legierungen, sein. As a result of acting on the underside of the intermediate cover 5 lubricating oil pressure is exerted on the intermediate cover 5 in an axial upward-facing force. On the one hand, this force is discharged radially outward via the support rim 54 onto the radially outer part of the closure lid 41. On the other hand, this force is derived radially inward via the rotor axis 33 upwards to the central inner region of the closure lid 41. For this purpose, in the illustrated embodiment, the closure lid 41 in its central inner region has a recess 46, in which the upper end 36 of the rotor axis 33 engages when the closure lid 41 is in the closed position, the base area of the recess 46 being a support surface for the upper end 36 of the rotor axis 33 forms. In this case, the engagement in the axial direction is free of play, so that the desired derivation of the force acting on the intermediate cover 5 force is carried by the rotor axis 33 in the closure lid 41. In addition, the engagement between the upper end 36 of the rotor axis 33 and the recess 46 in the closure cap 41 ensures centering of the rotor axis 33 in the radial direction. The fact that here the intermediate cover 5 is supported both in its radially outer peripheral portion 51 and in its central portion 50 in the axial direction upward, the intermediate cover 5 with relatively low material thickness and / or of a material of relatively low strength, such as Plastic can be produced without that during operation of the device 1 impermissible deformations of the intermediate cover 5 can occur. Apart from a plastic component, the intermediate cover 5 may also be a lightweight component made of metal, in particular light metal, such as aluminum or magnesium or their alloys.
Bei einer regelmäßig oder bedarfsweise durchzuführenden Wartung wird der Verschlussdeckel 41 vom unteren, festen Gehäuseteil 42 entfernt, hier abgeschraubt. Danach kann der Rotor 30 der Zentrifuge 3 von der Rotorachse 33 nach oben hin abgezogen werden. Anschließend kann mittels Ergreifens der Rotorachse 33 der Zwischendeckel 5 nach oben hin aus dem unteren Gehäuseteil 42 herausgezogen werden. Dabei wird aufgrund der Rastverbindungsmittel 26 und 56 der Filtereinsatz 2 mitgenommen. Der verbrauchte Filtereinsatz 2 kann dann von dem Zwischendeckel 5 gelöst und durch einen frischen Filtereinsatz 2 ersetzt werden. Bei Bedarf kann auch der Dichtring 53 am Zwischendeckel 5 erneuert werden. In a regular or if necessary to be performed maintenance of the cap 41 is removed from the lower, fixed housing part 42, unscrewed here. Thereafter, the rotor 30 of the centrifuge 3 can be withdrawn from the rotor axis 33 upwards. Subsequently, by gripping the rotor axis 33, the intermediate cover 5 can be pulled out of the lower housing part 42 at the top. In this case, 26 and 56 of the filter cartridge 2 is taken due to the latching connection means. The spent filter insert 2 can then be released from the intermediate cover 5 and replaced by a fresh filter cartridge 2. If necessary, the sealing ring 53 on the intermediate cover 5 can be renewed.
Die Einheit aus dem Zwischendeckel 5 mit der Rotorachse 33 und dem Filtereinsatz 2 kann dann von oben her in den unteren Gehäuseteil 42 eingeschoben werden, bis der Zwischendeckel 5 mit seiner unteren Stirnseite 55 an die Anlagestufe 45 gelangt. Nach Aufstecken eines neuen oder gereinigten Rotors 30 auf die Rotorachse 33 kann der Verschlussdeckel 41 wieder angeschraubt werden, wonach dann die Vorrichtung 1 wieder betriebsbereit ist. The unit from the intermediate cover 5 with the rotor axis 33 and the filter insert 2 can then be inserted from above into the lower housing part 42 until the intermediate cover 5 reaches the contact stage 45 with its lower end face 55. After attaching a new or cleaned rotor 30 to the rotor axis 33, the closure lid 41 can be screwed again, after which then the device 1 is ready for operation again.
Figur 2 der Zeichnung zeigt die Vorrichtung 1 in einer zweiten Ausführung, ebenfalls im Längsschnitt. Unterschiedlich zu dem in Figur 1 dargestellten, zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist bei dem Beispiel nach Figur 2 die Art der Abstützung der Rotorachse 33 am Verschlussdeckel 41. Hier ist nun mit dem zentralen inneren Bereich des Verschlussdeckels 41 ein metallischer Einsatz 47 fest verbunden, hier in den Verschlussdeckel 41 eingespritzt oder eingegossen. Der Einsatz 47 ragt mit einem gegenüber dem Einsatz 47 im Außendurchmesser verkleinerten Fortsatz 47' nach unten hin in das Innere des Verschlussdeckels 41 . Das obere Ende 36 der Rotorachse 33 besitzt einen Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser des Fortsatzes 47' des Einsatzes 47 entspricht. Figure 2 of the drawing shows the device 1 in a second embodiment, also in longitudinal section. Different from the embodiment shown in Figure 1, described above, in the example of Figure 2, the type of support of the rotor axis 33 on the closure lid 41. Here, now with the central inner portion of the closure lid 41, a metallic insert 47 is firmly connected, here in the Closing lid 41 injected or poured. The insert 47 protrudes with an opposite to the insert 47 in the outer diameter reduced projection 47 'downwards into the interior of the closure lid 41st The upper end 36 of the Rotor axis 33 has an inner diameter which corresponds to the outer diameter of the extension 47 'of the insert 47.
Bei angebautem, in Schließstellung befindlichem Verschlussdeckel 41 , wie in Figur 2 dargestellt, stehen das obere Ende 36 der Rotorachse 33 und der Fortsatz 47' des Einsatzes 47 in Eingriff miteinander, wobei hier die nach unten weisende Fläche oder weisenden Flächen des Fortsatzes 47' die Abstützfläche für das obere Ende 36 der Rotorachse 33 bilden und wobei der Eingriff in Axialrichtung wieder spielfrei ist. So wird auch bei dem Beispiel nach Figur 2 der zentrale Teil 50 des Zwischendeckels 5 über die Rotorachse 33 und den Einsatz 47 in Axialrichtung am Verschlussdeckel 41 abgestützt. Gleichgültig erfolgt auch hier eine radiale Zentrierung des oberen Endes 36 der Rotorachse 33. Durch den hier verwendeten metallischen Einsatz 47 wird ein unerwünschter Verschleiß im Kontaktbereich zwischen dem oberen Ende 36 der ebenfalls metallischen Rotorachse 33 und dem Verschlussdeckel 41 bzw. dessen Einsatz 47 verhindert oder zumindest wesentlich vermindert. When attached, in the closed position closure lid 41, as shown in Figure 2, are the upper end 36 of the rotor axis 33 and the extension 47 'of the insert 47 into engagement with each other, in which case the downwardly facing surface or facing surfaces of the extension 47' the Form support surface for the upper end 36 of the rotor axis 33 and wherein the engagement in the axial direction is backlash. Thus, in the example according to FIG. 2 too, the central part 50 of the intermediate cover 5 is supported on the closure lid 41 via the rotor axis 33 and the insert 47 in the axial direction. Indirectly also here is a radial centering of the upper end 36 of the rotor axis 33. By the metallic insert 47 used here, undesirable wear in the contact area between the upper end 36 of the likewise metallic rotor axis 33 and the closure lid 41 or its insert 47 is prevented or at least significantly reduced.
Figur 3 der Zeichnung zeigt die Vorrichtung 1 in einer dritten Ausführung, ebenfalls im Längsschnitt. Charakteristisch für das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die geänderte Gestaltung des oberen Lagers 32' des Rotors 30 und des Eingriffs zwischen dem oberen Ende 36 der Rotorachse 33 und dem Verschlussdeckel 41 . Figure 3 of the drawing shows the device 1 in a third embodiment, also in longitudinal section. Characteristic of the embodiment of Figure 3 is the modified design of the upper bearing 32 'of the rotor 30 and the engagement between the upper end 36 of the rotor axis 33 and the closure lid 41st
Auch bei dem Beispiel nach Figur 3 ist innenseitig zentral im oberen Bereich des Verschlussdeckels 41 ein Einsatz 47 eingespritzt oder eingegossen, der mit einem Fortsatz 47' verkleinerten Durchmessers nach unten hin in das Innere des Verschlussdeckels 41 ragt. Das obere Ende 36 der Rotorachse 33 steht axialer Anlage an der die Abstützfläche bildenden unteren Stirnseite des Fortsatzes 47' des Einsatzes 47. Hierdurch wird die gewünschte axiale Abstützung des zentralen Teils 50 des Zwischendeckels 5 über die Rotorachse 33 am Verschlussdeckel 41 erreicht. Also in the example according to FIG. 3, an insert 47 is injected or cast on the inside centrally in the upper region of the closure lid 41, which protrudes with an extension 47 'of reduced diameter downwards into the interior of the closure lid 41. The upper end 36 of the rotor axis 33 is in axial abutment against the lower end face of the extension 47 'of the insert 47 forming the support surface. This achieves the desired axial support of the central part 50 of the intermediate cover 5 via the rotor axis 33 on the closure lid 41.
Weiterhin unterschiedlich ist bei dem Beispiel nach Figur 3, dass hier ein zweiteiliges oberes Lager 32' für den Rotor 30 vorgesehen ist, wobei die beiden Lagerteile des Lagers 32' übereinander angeordnet sind. Radial innen von den beiden Teilen des zweiteiligen oberen Lagers 32' ist eine Überbrückungshülse 37 angeordnet, die mit ihrem unteren Teil den Außenumfang des oberen Endes 36 der Rotorachse 33 und mit ihrem oberen Teil den Außenumfang des Fortsatzes 47' des Einsatzes 47 umgreift. Auf diese Weise zentriert die Überbrückungshülse 37 das obere Ende 36 der Rotorachse 33 und den Fortsatz 47' des Einsatzes 47 relativ zueinander. It is also different in the example of Figure 3, that here a two-piece upper bearing 32 'is provided for the rotor 30, wherein the two bearing parts of the bearing 32' are arranged one above the other. Radially inwardly of the two parts of the two-part upper bearing 32 'is a bridging sleeve 37 is arranged, with its lower part the outer periphery of the upper end 36 of the rotor axis 33 and with its upper part the outer periphery of the extension 47' of the insert 47th embraces. In this way, the bridging sleeve 37 centers the upper end 36 of the rotor shaft 33 and the extension 47 'of the insert 47 relative to one another.
Das zweiteilige obere Lager 32' bildet hier ein kombiniertes Radial- und Axiallager. Im Stillstand des Rotors 30 liegt dieser mit dem oberen Lagerteil des Lagers 32' auf der Oberseite der Überbrückungshülse 37 auf. Wenn der Rotor 30 im Betrieb der Vorrichtung rotiert, ergibt sich aufgrund einer entsprechenden Ausrichtung der Rückstoßdüsen 31 eine Kraftkomponente nach oben, die den Rotor 30 anhebt. Dieses Anheben des Rotors 30 wird begrenzt durch ein Anlaufen des unteren Lagerteils des oberen Lagers 32' gegen die Unterseite der Überbrückungshülse 37. Das untere Lager 32 braucht in dieser Ausführung nur ein einfaches Radiallager zu sein. The two-part upper bearing 32 'forms here a combined radial and thrust bearing. At standstill of the rotor 30, this rests with the upper bearing part of the bearing 32 'on the upper side of the bridging sleeve 37. When the rotor 30 rotates during operation of the device, due to a corresponding alignment of the recoil nozzles 31 results in a force component upwards, which raises the rotor 30. This lifting of the rotor 30 is limited by a tarnishing of the lower bearing part of the upper bearing 32 'against the underside of the lock-up sleeve 37. The lower bearing 32 in this embodiment need only be a simple radial bearing.
In ihren weiteren Teilen entspricht auch die Vorrichtung 1 nach Figur 3 der Vorrichtung 1 nach Figur 1 , so dass auch hier auf deren Beschreibung verwiesen wird. In its other parts, the device 1 according to FIG. 3 also corresponds to the device 1 according to FIG. 1, so that reference is also made here to the description thereof.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
Zeichen Bezeichnung Sign label
1 Vorrichtung 1 device
1 1 Zentrifugenraum  1 1 centrifuge space
12 Filterraum  12 filter room
2 Filtereinsatz 2 filter element
20 Filterstoffkörper  20 filter cloth body
21 obere Stirnscheibe  21 upper end disc
26 Rastverbindungsmittel an 21 zu 5 26 locking connection means at 21 to 5
28 Filterumgehungsventil 28 filter bypass valve
3 Zentrifuge 3 centrifuge
30 Rotor  30 rotor
31 Rückstoßdüsen  31 recoil nozzles
32, 32' Lager 32, 32 'bearings
33 Rotorachse  33 rotor axis
34 Ölkanal in 33  34 oil channel in 33
35 unteres Ende von 33  35 lower end of 33
36 oberes Ende von 33  36 upper end of 33
37 Überbrückungshülse  37 bridging sleeve
38 Mindestdruckventil in 33  38 minimum pressure valve in 33
4 Gehäuse 4 housing
40 Schraubgewinde  40 screw thread
41 Verschlussdeckel  41 cap
41 ' Sechskant an 41 41 'hexagon at 41
42 fester, unterer Gehäuseteil 42 solid, lower housing part
43 Ölabführkanal aus 1 1 43 Oil discharge channel from 1 1
44 untere Stirnseite von 41 45 Anlagestufe in 42 44 lower end of 41 45 investment level in 42
46 Ausnehmung in 41  46 recess in 41
47 Einsatz in 41  47 use in 41st
47' Fortsatz von 47 47 'continuation of 47
5 Zwischendeckel 5 intermediate lids
50 zentraler Teil von 5  50 central part of 5
51 radial äußerer unterer Teil von 5 51 radially outer lower part of FIG
52 Dichtungsnut 52 sealing groove
53 Dichtring  53 sealing ring
54 Abstützrand  54 support edge
55 untere Stirnseite von 5  55 lower end of 5
56 Rastverbindungsmittel an 5 zu 21  56 locking connection means at 5 to 21

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
Vorrichtung (1 ) zum Abtrennen von Verunreinigungen aus dem Schmieröl einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung (1 ) in ihrer Betriebsstellung unten einen Filtereinsatz (2) und darüber eine Zentrifuge (3) mit einem dreh- antreibbaren Rotor (30) aufweist, wobei der Filtereinsatz (2) und die Zentrifuge (3) übereinander in einem gemeinsamen, im Betrieb der Vorrichtung (1 ) verschlossenen, zweiteiligen Gehäuse (4) mit einem abnehmbaren, oberen Verschlussdeckel (41 ) und einem festen, unteren Gehäuseteil (42) angeordnet sind, wobei in dem Gehäuse (4) zwischen Filtereinsatz (2) und Zentrifuge (3) ein dichtend eingesetzter, herausnehmbarer Zwischendeckel (5) angeordnet ist, welcher einen im Betrieb der Vorrichtung (1 ) unter dem Schmieröldruck stehenden, unteren Filterraum (12) von einem drucklosen, oberen Zentrifugenraum (1 1 ) trennt, wobei bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) der Zwischendeckel (5) radial außen an dem Verschlussdeckel (41 ) abgestützt ist, wobei eine den Rotor (30) drehbar tragende Rotorachse (33) mit ihrem unteren Ende (35) in oder an dem Zwischendeckel (5) angebracht ist und wobei bei geöffnetem Verschlussdeckel (41 ) der Rotor (30), der Zwischendeckel (5) mit der Rotorachse (33) und der Filtereinsatz Device (1) for separating impurities from the lubricating oil of an internal combustion engine, the device (1) in its operating position having a filter insert (2) at the bottom and a centrifuge (3) with a rotatable rotor (30) above it, the filter insert (2) and the centrifuge (3) are arranged one above the other in a common, two-part housing (4) with a removable, upper cover (41) and a fixed, lower housing part (42), which is closed during operation of the device (1), whereby A sealingly inserted, removable intermediate cover (5) is arranged in the housing (4) between the filter insert (2) and the centrifuge (3), which separates a lower filter chamber (12), which is under the lubricating oil pressure during operation of the device (1), from an unpressurized one , separates the upper centrifuge chamber (1 1), with the closure lid (41) closed, the intermediate lid (5) is supported radially on the outside on the closure lid (41), with a rotor axis (33) rotatably supporting the rotor (30) with its lower end ( 35) is attached in or on the intermediate cover (5) and with the closure cover (41) open, the rotor (30), the intermediate cover (5) with the rotor axis (33) and the filter insert
(2) aus dem Gehäuse (4) herausnehmbar sind, (2) can be removed from the housing (4),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass der Verschlussdeckel (41 ) innenseitig in seinem Zentrum eine Abstütz- fläche aufweist und dass sich bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) die Rotorachse (33) mit ihrem oberen Ende (36) an der Abstützfläche axial am Verschlussdeckel (41 ) abstützt. that the closure lid (41) has a support surface on the inside in its center and that when the closure lid (41) is closed, the rotor axis (33) is supported axially on the closure lid (41) with its upper end (36) on the support surface.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendeckel (5) ein Bauteil aus Kunststoff oder ein in Leichtbauweise ausgeführtes Bauteil aus Aluminium oder Magnesium ist. Device according to claim 1, characterized in that the intermediate cover (5) is a component made of plastic or a lightweight component made of aluminum or magnesium.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (41 ) ein Bauteil aus Kunststoff oder ein in Leichtbauweise ausgeführtes Bauteil aus Aluminium oder Magnesium ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the closure cover (41) is a component made of plastic or a lightweight component made of aluminum or magnesium.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (41 ) an seiner Innenseite eine zentrale Ausnehmung (46) aufweist, die bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) mit dem oberen Ende (36) der Rotorachse (33) in Eingriff steht. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the closure cover (41) has on its inside a central recess (46) which, when the closure cover (41) is closed, is connected to the upper end (36) of the rotor axis (33). is engaged.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (41 ) an seiner Innenseite einen zentralen, metallischen Einsatz (47) aufweist, der bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) mit dem oberen Ende (36) der Rotorachse (33) in Eingriff steht. 5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the closure cover (41) has on its inside a central, metallic insert (47) which, when the closure cover (41) is closed, is connected to the upper end (36) of the rotor axis ( 33) is engaged.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) in Axialrichtung spielfrei ist. 6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the engagement is free of play in the axial direction when the closure cover (41) is closed.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorachse (33) mit ihrem unteren Ende (35) in den Zwischendeckel (5) eingespritzt oder eingegossen ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor axis (33) is injected or cast with its lower end (35) into the intermediate cover (5).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendeckel (5) glockenförmig ausgebildet ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate cover (5) is bell-shaped.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendeckel (5) an seinem unteren Teil (51 ) radial außen eine Dichtnut (52) mit einem Dichtring (53) aufweist. 9. Device according to claim 8, characterized in that the intermediate cover (5) has a sealing groove (52) with a sealing ring (53) on its lower part (51) radially on the outside.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im festen, unteren Gehäuseteil (42) an dessen Innenumfang eine nach oben weisende Anlagestufe (45) ausgebildet ist, an welcher bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) eine untere Stirnseite (55) des Zwischendeckels (5) anliegt. 10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that in the fixed, lower housing part (42) on its inner circumference, an upward-pointing contact step (45) is formed, on which, when the closure cover (41) is closed, a lower end face (55) of the Intermediate cover (5) rests.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendeckel (5) radial außen einen nach oben weisenden Ab- stützrand (54) aufweist, der bei geschlossenem Verschlussdeckel (41 ) in Anlage an dessen unterer Stirnseite (44) steht. 1 1 . Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the intermediate cover (5) has an upward-pointing section on the radial outside. has a supporting edge (54), which rests against its lower end face (44) when the closure lid (41) is closed.
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