DE2905645C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Schmieröl einer Brennkraftmaschine mit einer Ummantelung, deren Stirnenden und Mantelflächen eine erste Kammer bilden, mit einer sich in dieser Ummantelung vertikal erstreckenden Welle, an der ein hohler Rotor drehbar gelagert ist, wobei der hohle Rotor eine zweite Kammer zur Aufnahme des verschmutzten Öls bildet, einer an einem Ende der Welle und der Ummantelung vorgesehenen Einlaßeinrichtung, wobei sich durch die Welle ein Durchlaß zu der zweiten Kammer erstreckt, einer Einrichtung zum Drehen des Rotors derart, daß die Verunreinigungen des in der zweiten Kammer befindlichen verschmutzten Öls unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in Richtung auf eine Seitenwand der zweiten Kammer wandern und damit von dem verunreinigten Öl abgetrennt werden, wobei tangential am unteren Ende des Rotors angeordnete Auslaßöffnungen, die in Strömungsverbindung mit der zweiten Kammer stehen, beim Austritt von Öl aus der zweiten Kammer in die erste Kammer den Rotor in Drehung versetzen, und mit einer am unteren Ende der ersten Kammer vorgesehenen Auslaßeinrichtung.The invention relates to a centrifuge for separating Contamination from lubricating oil in an internal combustion engine a sheathing, the ends and outer surfaces of one form the first chamber, with one located in this casing vertically extending shaft on which a hollow rotor rotates is mounted, wherein the hollow rotor to a second chamber Picking up the contaminated oil forms, one at one end of the Shaft and the casing provided inlet device, wherein through the shaft a passage to the second chamber extends, means for rotating the rotor such that the impurities in the second chamber contaminated oil under the influence of centrifugal force in Walk towards a side wall of the second chamber and to be separated from the contaminated oil, whereby arranged tangentially at the lower end of the rotor Outlet ports that are in flow communication with the second Chamber when oil escapes from the second chamber  the first chamber rotates the rotor, and with a outlet means provided at the lower end of the first chamber.

Aus der US 34 32 091 geht eine Zentrifuge zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Schmieröl einer Brennkraftmaschine hervor, bei der sich die Einlaß- und Auslaßöffnung an ein und demselben Stirnende befindet. Das Gehäuse der ersten Kammer ist hierbei zweigeteilt. Des weiteren befinden sich Befestigungsmittel nicht an der Einlaßeinrichtung. Dieser verhältnismäßig komplizierte Aufbau der bekannten Zentrifuge ist notwendig, da diese zum Entfernen der an den Seitenwänden der zweiten Kammer angelagerten Verunreinigungen geöffnet, zerlegt und anschließend wieder zusammengebaut werden muß. Vom komplizierten Aufbau abgesehen, muß diese Zentrifuge somit auch zeitaufwendig gewartet werden.From US 34 32 091 a centrifuge for separating Contaminants from lubricating oil from an internal combustion engine, in which the inlet and outlet opening on one and the same Forehead is located. The housing of the first chamber is here divided into two. There are also fasteners not on the inlet device. This is proportionate complicated structure of the known centrifuge is necessary because this to remove the on the side walls of the second chamber accumulated impurities opened, disassembled and must then be reassembled. From apart from complicated structure, this centrifuge must also time-consuming maintenance.

Aus dem DE-GM 19 66 179 geht eine Zentrifuge zum Abtrennen fester Stoffe aus Flüssigkeiten hervor, bei der eine Schleudertrommel in einem Gehäuse aufgenommen ist. Zum Entfernen der an den Seitenwänden abgelagerten festen Stoffe kann das Gehäuse geöffnet und die Schleudertrommel aus dem Gehäuse entnommen werden. Nach dem Herausnehmen der festen Stoffe kann eine neue oder aber die alte Trommel wieder in das Gehäuse eingesetzt werden. Somit gelten auch für diese Zentrifuge die im Zusammenhang mit der US 34 32 091 geschilderten Probleme.From DE-GM 19 66 179 is a centrifuge for separation solids from liquids, in which one Centrifugal drum is accommodated in a housing. To the Remove the solid substances deposited on the side walls can open the housing and the centrifugal drum from the Housing can be removed. After removing the fixed A new drum or the old drum can be put back into the fabric Housing are used. So apply to this too Centrifuge in the Connection with the problems described in US 34 32 091.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die leicht austauschbar und als Wegwerfartikel ausgebildet ist, so daß eine Demontage zu Säuberungszwecken nach Gebrauch entfallen kann. The invention has for its object a centrifuge to create the kind that is easily interchangeable and is designed as a disposable item, so that disassembly Cleaning purposes can be omitted after use.  

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruches im Zusammenwirken mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst. Die Zentrifuge kann als Wegwerfartikel ausgebildet werden, so daß sich ein zeitraubendes Austauschen bzw. Reinigen der Zentrifuge erübrigt.This task is characterized by the characteristics of the license plate Main claim in cooperation with the generic Features resolved. The centrifuge can be designed as a disposable item so that a time-consuming replacement or cleaning of No need for a centrifuge.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen enthalten. Preferred further developments are in the subclaims contain.  

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Diese zeigt im Schnitt eine Zentrifuge und teilweise im Schnitt ein zur Aufnahme der Zentrifuge dienendes Maschinenblockhalterungspaßstück.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in more detail below. This shows an average Centrifuge and partly in section for inclusion the machine block holder fitting serving the centrifuge.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist die dargestellte Zentrifuge 10 eine abgedichtete Ummantelung 11 in Form eines Gehäuses auf, das eine erste Kammer 12 bildet. Das Gehäuse bildet die Form einer aus gezogenem Metallblech gebildeten Dose mit einem Deckel 13, der mit der Dose selbst über eine übliche Walznaht 14 des Dosentyps verbunden ist. Der Deckel 13 weist eine relativ dicke Stützscheibe 15 und einen relativ dünnen Ring 16 auf, der mit der Stützscheibe 15 verschweißt ist. Der Ring 16 ist derart geformt, daß er in einem gewalzten Kanal 18 eine Dichtung den Dichtring 17, hält. Durch die Stützscheibe 15 hindurch erstreckt sich eine axial verlaufendes Einlaßeinrichtung 19, die der Stützscheibe 15 dauernd zugeordnet ist. Demgegenüber erstreckt sich durch das andere Ende des Gehäuses 11 als Auslaßöffnung 20 ein axial verlaufendes Auslaßpaßstück das dauernd an diesem anderen Ende des Gehäuses befestigt ist. Am Gehäuse ist weiterhin ein Ablaßventil 48 festgelegt, das eine leichte Ventilkugel aufweist, die während des Filtervorgangs unter der Wirkung der Schwerkraft von ihrem Sitz abgehoben bleibt. Wenn aus bestimmten Gründen die Auslaßströmung gedrosselt wird, füllt sich die erste Kammer 12 mit Öl, so daß dadurch die Ventilkugel 50 zur Anlage an ihrem Sitz gedrückt wird, was verhindert, daß Öl aus dem Gehäuse nach außen austreten kann. Im übrigen ist jedoch festzustellen, daß Form und Ausbildung der Einlaßeinrichtung 19 und der Auslaßöffnung 20 den jeweils vor Ort gegebenen Anbringungserfordernissen für die Zentrifuge 10 unterworfen sind bzw. leicht an diese Erfordernisse angepaßt werden können.As can be seen from the drawing, the centrifuge 10 shown has a sealed casing 11 in the form of a housing which forms a first chamber 12 . The housing forms the shape of a can made of drawn sheet metal with a lid 13 which is connected to the can itself via a conventional rolled seam 14 of the can type. The cover 13 has a relatively thick support disc 15 and a relatively thin ring 16 which is welded to the support disc 15 . The ring 16 is shaped such that it holds a seal, the sealing ring 17 , in a rolled channel 18 . By the support plate 15 through an axially extending inlet means 19 that is associated with the support disc 15 extends continuously. In contrast, an axially extending outlet fitting extends through the other end of the housing 11 as the outlet opening 20 and is permanently attached to this other end of the housing. A drain valve 48 is also fixed to the housing and has a light valve ball which remains lifted from its seat during the filtering process under the action of gravity. If the outlet flow is throttled for some reason, the first chamber 12 fills with oil, thereby pushing the valve ball 50 against its seat, which prevents oil from leaking out of the housing. However, it should also be noted that the shape and design of the inlet device 19 and the outlet opening 20 are subject to the mounting requirements for the centrifuge 10 which are respectively given on site or can be easily adapted to these requirements.

An einer Welle 22 ist drehbar ein hohler Rotor 21 gelagert, der eine zweite Kammer 23 begrenzt und die Form eines Gefäßes 24 nach Art einer Blechdose aufweist, die durch eine Basis 25 verschlossen ist. Diese Basis 25 ist mit der Dose 24 über eine gewalzte Naht 26 verbunden. In Vertiefungen 29 der Basis 25 sind tangential sowie entgegengesetzt gerichtete Auslaßöffnungen 27, 28 vorgesehen.A hollow rotor 21 is rotatably mounted on a shaft 22 and delimits a second chamber 23 and has the shape of a vessel 24 in the manner of a tin can, which is closed by a base 25 . This base 25 is connected to the can 24 via a rolled seam 26 . In recesses 29 of the base 25 tangential and oppositely directed outlet openings 27 , 28 are provided.

Die Welle 22 weist ein Innenrohr 30, das in die Einlaßeinrichtung 19 eingeschraubt ist, sowie ein konzentrisch hierzu angeordnetes Außenrohr 31 auf, das mittels Lagern 32 auf dem Innenrohr 30 gelagert und relativ zu diesem drehbar ist. Der Rotor 21 ist mittels Seegerringen 33 am drehbaren Außenrohr 31 festgelegt. Der Rotor 21 und die Welle 22 sind einerseits durch das Einlaßpaßstück der Einlaßeinrichtung 19, das einen in das Außenrohr 31 ragenden Ansatz 34 aufweist, sowie andererseits durch eine schwere Feder 35 abgestützt und gelagert, wobei die Feder 35 ein Abstützglied 36 aufweist, das in das Innenrohr 30 hineinragt. Die Feder 35 ermöglicht den Zugang des Fluids von der ersten Kammer 12 in die Auslaßöffnung 20. The shaft 22 has an inner tube 30 which is screwed into the inlet device 19 , and an outer tube 31 which is arranged concentrically thereto and which is mounted on the inner tube 30 by means of bearings 32 and can be rotated relative thereto. The rotor 21 is fixed to the rotatable outer tube 31 by means of circlips 33 . The rotor 21 and the shaft 22 are supported and supported on the one hand by the inlet fitting of the inlet device 19 , which has a projection 34 projecting into the outer tube 31 , and on the other hand by a heavy spring 35 , the spring 35 having a support member 36 which in the Inner tube 30 protrudes. The spring 35 allows access of the fluid from the first chamber 12 into the outlet opening 20 .

Das zu reinigende Öl strömt über ein an einem Maschinenblock eines Kurbelgehäuses 38 vorgesehenes Anschlußstück 37 in das Einlaßpaßstück der Einlaßeinrichtung 19 und strömt dann zu einer Auslaßöffnung 39 im Innenrohr 30. Die Auslaßöffnung 39 ist normalerweise durch ein Rückschlagventil 40 verschlossen, das eine Ventilspindel 41 aufweist. Diese ist im Innenrohr 30 bis in eine normalerweise verschlossene Stellung in bezug auf die Auslaßöffnung oder Auslaßöffnungen 39 verschiebbar und in dieser Stellung durch eine Feder 42 gehalten. Bei einem vorbestimmten Druck innerhalb des Innenrohrs 30 verschiebt sich dann die Ventilspindel 41 gegen die Kraft der Feder 42 und öffnet die Auslaßöffnung 39. Die Zentrifuge 10 arbeitet daher nicht während des Leerlaufs oder während Startbedingungen, wenn der Öldruck noch nicht hoch ist. Der aus der Auslaßöffnung 39 austretende Öl strömt dann über einen Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 30 und dem Außenrohr 31 sowie über Auslaßöffnungen 43 im Außenrohr 31 aus. Um die Auslaßöffnungen 43 herum ist ein Ablenkblech 44 vorgesehen, um das Öl in die zweite Kammer 23 zu lenken. Das Öl tritt aus der zweiten Kammer 23 über die Reaktionsdüsen der Auslaßöffnungen 27, 28 in die erste Kammer 12 aus. Um die Reaktionsdüsen zu erreichen, muß das Öl ein zylindrisches Sieb 45 durchströmen, welches das Außenrohr 31 umgibt und zusammen mit dem Ablenkblech 44 sowie einer ringförmigen Platte 46 eine dritte Kammer 47 begrenzt. Wünschenswerterweise weist das Sieb 45 eine Maschengröße auf, die kleiner ist als die Öffnungen der Reaktionsdüsen, so daß diese Düsenöffnungen nicht durch irgendwelche große Teilchen zugesetzt werden können, welche die Tendenz aufweisen, in Richtung der dritten Kammer 47 zu wandern. Das Öl wird dann aus der zweiten Kammer 23 über die tangential angeordneten Auslaßöffnungen 27, 28 ausgestoßen, wobei diese Auslaßöffnungen 27, 28, da sie entgegengesetzt gerichtet sind, bewirken, daß sich der Rotor 21 aufgrund des Prinzips der Hero-Maschine dreht. The oil to be cleaned flows through a connector 37 provided on a machine block of a crankcase 38 into the inlet fitting of the inlet device 19 and then flows to an outlet opening 39 in the inner tube 30 . The outlet opening 39 is normally closed by a check valve 40 which has a valve spindle 41 . This is displaceable in the inner tube 30 into a normally closed position with respect to the outlet opening or openings 39 and is held in this position by a spring 42 . At a predetermined pressure within the inner tube 30 , the valve spindle 41 then moves against the force of the spring 42 and opens the outlet opening 39 . The centrifuge 10 therefore does not operate during idle or during start conditions when the oil pressure is not yet high. The oil emerging from the outlet opening 39 then flows out through an intermediate space between the inner tube 30 and the outer tube 31 and through outlet openings 43 in the outer tube 31 . A baffle 44 is provided around the outlet openings 43 to direct the oil into the second chamber 23 . The oil emerges from the second chamber 23 via the reaction nozzles of the outlet openings 27 , 28 into the first chamber 12 . In order to reach the reaction nozzles, the oil has to flow through a cylindrical sieve 45 which surrounds the outer tube 31 and, together with the baffle plate 44 and an annular plate 46, delimits a third chamber 47 . Desirably, the screen 45 has a mesh size that is smaller than the openings of the reaction nozzles so that these nozzle openings cannot be blocked by any large particles that tend to migrate towards the third chamber 47 . The oil is then discharged from the second chamber 23 via the tangentially arranged outlet openings 27 , 28 , these outlet openings 27 , 28 , since they are directed in opposite directions, cause the rotor 21 to rotate due to the principle of the hero machine.

Wenn sich dann der Rotor 21 dreht, wandern die schwebenden Feststoffteilchen an die Seitenwand des Rotors 21 und werden dort festgehalten, und zwar mit einer Kraft, die vom jeweiligen Öldruck der laufenden Maschine abhängt. Zu gegebener Zeit bilden dann die Schmutzteilchen und der Schlamm eine gummiförmige Masse an der Rotorseitenwand. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Kilometern häuft sich diese Masse dann derart an, daß die gesamte Zentrifuge 10 ausgetauscht werden muß.Then, when the rotor 21 rotates, the floating solid particles migrate to the side wall of the rotor 21 and are held there, with a force that depends on the respective oil pressure of the running machine. At the appropriate time, the dirt particles and the sludge then form a rubber-like mass on the rotor side wall. After a predetermined number of kilometers, this mass then accumulates in such a way that the entire centrifuge 10 has to be replaced.

Es ist weiterhin als Ablenkeinrichtung 55 ein Ablenksieb vorgesehen, um den Aufbau von Fluid entlang der inneren Seitenwand der ersten Kammer 12 zu verhindern. Was die Anwesenheit dieses Siebes anbetrifft, so weist das aus den tangentialen Auslaßöffnungen 27, 28 austretende Fluid die Tendenz auf, an den Seitenwänden der ersten Kammer 12 nach oben zu kriechen, wie durch die gestrichelte Linie 56 angedeutet. Während jedoch die Theorie der Wirkungsweise des Siebes noch nicht vollständig erforscht ist, steht jedoch hinsichtlich der Wirkungsweise dieses Siebes soviel fest, daß dessen Anwesenheit dazu beiträgt, die Krümmung der Flüssigkeitsoberfläche auf ein Niveau abzuflachen, das durch die Linie 57 angedeutet ist.A deflection screen is also provided as a deflection device 55 in order to prevent the build-up of fluid along the inner side wall of the first chamber 12 . As for the presence of this screen, the fluid emerging from the tangential outlet openings 27 , 28 tends to creep up the side walls of the first chamber 12 , as indicated by the dashed line 56 . However, while the theory of the operation of the sieve has not yet been fully researched, there is so much certainty about the operation of this sieve that its presence will help flatten the curvature of the liquid surface to a level indicated by line 57 .

Das Ablenksieb ist ein scheibenförmiges Stück eines Siebes mit einer mittigen Öffnung, wobei eine derartige Ausbildung außerdem die Tendenz aufweist, die Welle 22 bei hohen Geschwindigkeiten zu stabilisieren, da dieses Sieb als bauliche Unterstützung dient. Selbstverständlich können auch andere Ablenkbleche oder dgl., beispielsweise Arme, Speichen, Sprossen usw., zur Anwendung gelangen, die sich radial von der Welle 22 zur Seitenwand der ersten Kammer 12 hin erstrecken, oder es können auch andere Einrichtungen verwendet werden, welche die gleichförmige Wirbelbewegung des Öls, wenn dieses aus den tangentialen Auslaßmündungen austritt, unterbrechen.The deflection screen is a disc-shaped piece of a screen with a central opening, such a design also tending to stabilize the shaft 22 at high speeds, since this screen serves as a structural support. Of course, other baffles or the like, such as arms, spokes, rungs, etc., may also be used that extend radially from the shaft 22 toward the side wall of the first chamber 12 , or other means that conform to the uniform one may be used Interrupt the swirling motion of the oil when it emerges from the tangential outlet orifices.

Claims (4)

1. Zentrifuge zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Schmieröl einer Brennkraftmaschine mit einer Ummantelung, deren Stirnenden und Mantelflächen eine erste Kammer bilden, mit einer sich in dieser Ummantelung vertikal erstreckenden Welle, an der ein hohler Rotor drehbar gelagert ist, wobei der hohle Rotor eine zweite Kammer zur Aufnahme des verschmutzten Öls bildet, einer an einem Ende der Welle und der Ummantelung vorgesehenen Einlaßeinrichtung, wobei sich durch die Welle ein Durchlaß zu der zweiten Kammer erstreckt, einer Einrichtung zum Drehen des Rotors derart, daß die Verunreinigungen des in der zweiten Kammer befindlichen verschmutzten Öls unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in Richtung auf eine Seitenwand der zweiten Kammer wandern und damit von dem verunreinigten Öl abgetrennt werden, wobei tangential am unteren Ende des Rotors angeordnete Auslaßöffnungen, die in Strömungsverbindung mit der zweiten Kammer stehen, beim Austritt von Öl aus der zweiten Kammer in die erste Kammer den Rotor in Drehung versetzen, und mit einer am unteren Ende der ersten Kammer vorgesehenen Auslaßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (11) eine wegwerfbare, dauernd geschlossene Einheit bildet und mit ihren Seitenwänden sowie Stirnwänden die erste Kammer (12) begrenzt, daß die am einen Ende der Welle (22) vorgesehene Einlaßeinrichtung (19) axial zur Achse der Welle (22) fluchtet und am oberen Ende derselben vorgesehen ist und Befestigungsmittel zum lösbaren Festlegen der Mündung der Einlaßeinrichtung (19) an einem Anschlußstück (37) eines Kurbelgehäuses (38) aufweist, wobei die Befestigungsmittel dauernd an der Ummantelung (11) befestigt und derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie die einzige Lagerung der Zentrifuge (10) am Kurbelgehäuse (38) bilden, so daß die Zentrifuge (10) durch Lösen der Befestigungsmittel leicht vom Kurbelgehäuse (38) lösbar ist.1. Centrifuge for separating contaminants from lubricating oil of an internal combustion engine with a casing, the ends and lateral surfaces of which form a first chamber, with a vertically extending shaft in this casing, on which a hollow rotor is rotatably mounted, the hollow rotor being a second chamber for receiving the contaminated oil, an inlet means provided at one end of the shaft and the jacket, a passage extending through the shaft to the second chamber, means for rotating the rotor such that the contaminants of the contaminated in the second chamber Oil moves under the influence of centrifugal force towards a side wall of the second chamber and is thus separated from the contaminated oil, with outlet openings arranged tangentially at the lower end of the rotor, which are in flow communication with the second chamber, when oil emerges from the second Chamber in di e first chamber set the rotor in rotation, and having provided at the lower end of the first chamber outlet, characterized in that the casing (11) forms a disposable permanently closed unit and defines with its side walls and end walls of the first chamber (12) that the inlet device ( 19 ) provided at one end of the shaft ( 22 ) is aligned axially with the axis of the shaft ( 22 ) and is provided at the upper end thereof and fastening means for releasably fixing the mouth of the inlet device ( 19 ) to a connecting piece ( 37 ) of a crankcase ( 38 ), the fastening means being permanently attached to the casing ( 11 ) and designed and arranged in such a way that they form the only bearing of the centrifuge ( 10 ) on the crankcase ( 38 ) so that the centrifuge ( 10 ) passes through Loosening the fasteners is easily detachable from the crankcase ( 38 ). 2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (20) axial zur Einlaßöffnung der Einlaßeinrichtung (19) fluchtet. 2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the outlet opening ( 20 ) is axially aligned with the inlet opening of the inlet device ( 19 ). 3. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ummantelung (11) ein Dichtring (17) vorgesehen ist, der die Einlaßöffnung der Einlaßeinrichtung (19) umgibt und gegenüber dem Kurbelgehäuse (38) eine Dichtung bildet.3. Centrifuge according to claims 1 or 2, characterized in that a sealing ring ( 17 ) is provided on the casing ( 11 ) which surrounds the inlet opening of the inlet device ( 19 ) and forms a seal with respect to the crankcase ( 38 ). 4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den tangential angeordneten Auslaßöffnungen (27, 28) und der Auslaßöffnung (20) der ersten Kammer (12) eine Ablenkeinrichtung (55) angeordnet ist, die den Aufbau eines die Drehung des Rotors (21) behindernden Ölspiegels Linie (56) an den inneren Seitenwänden der ersten Kammer (12) unterbindet.4. Centrifuge according to one of claims 1 to 2, characterized in that a deflection device ( 55 ) is arranged between the tangentially arranged outlet openings ( 27 , 28 ) and the outlet opening ( 20 ) of the first chamber ( 12 ), which has the structure of a Rotation of the rotor ( 21 ) obstructing oil level line ( 56 ) on the inner side walls of the first chamber ( 12 ) is prevented.