EP2172272B1 - Centrifugal separator for separating dirt particles in fluids - Google Patents

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EP2172272B1
EP2172272B1 EP09171921.1A EP09171921A EP2172272B1 EP 2172272 B1 EP2172272 B1 EP 2172272B1 EP 09171921 A EP09171921 A EP 09171921A EP 2172272 B1 EP2172272 B1 EP 2172272B1
Authority
EP
European Patent Office
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cartridge
rotor housing
centrifugal separator
separator according
rotor
Prior art date
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Active
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EP09171921.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2172272A2 (en
EP2172272A3 (en
Inventor
Klemens Dworatzek
Anthony W. Fell
John Lawrence Mills
Sebastian Nägelen
Graham Palmer
Nigel Burford
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of EP2172272A2 publication Critical patent/EP2172272A2/en
Publication of EP2172272A3 publication Critical patent/EP2172272A3/en
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Publication of EP2172272B1 publication Critical patent/EP2172272B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/005—Centrifugal separators or filters for fluid circulation systems, e.g. for lubricant oil circulation systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal separator for the separation of dirt particles in fluids, in particular of dirt particles in oil in an assembly of a vehicle, according to the preamble of claim 1, wherein the rotor housing is formed in two parts, wherein a part of the rotor housing is open.
  • a replaceable cartridge is used, which is provided with inflow and outflow openings, which correspond to the inflow and outflow openings of the rotor housing.
  • the radially outer inner wall of the rotor housing forms a dirt deposit wall.
  • a centrifuge rotor with a plurality of integrated baffles is known.
  • a centrifugal separator with stacked cones is known, through which the fluid to be purified is passed.
  • a centrifugal separator for the separation of dirt particles in oil which has a fixed separator housing in which a separator cylinder is rotatably mounted. The separator cylinder rests on a shaft which is rotatably mounted in the separator housing and driven by a drive motor.
  • centrifugal separators are added in use by the dirt particles, it is necessary to subject them to a regular cleaning, for which, however, the separator cylinder removed from the separator housing, then cleaned and finally used again in the housing. This is associated with a relatively high maintenance and cleaning costs.
  • the invention has for its object to provide with simple constructive measures a usable under different conditions centrifugal separator, which can be freed from dirt deposits in a simple manner.
  • a sealing valve is integrated in the discharge opening of the cartridge, which can be transferred to the outflow of the purified fluid in the inserted state of the cartridge in the open position.
  • the transfer to the open position can be done in various ways depending on the design of the sealing valve, for example, automatically by inserting the cartridge into the rotor housing by a part of the rotor housing converts the sealing valve in the open position. It is also possible to exploit the pressure prevailing in the cartridge of the fluid to be cleaned for the opening of the sealing valve.
  • the outer contour of the cartridge deviates from the inner contour of the rotor housing, as long as it is ensured that the cartridge can be inserted into the rotor housing. It may, for example, be expedient to design the upper section of the rotor pot opposite the base plate conically, whereas the cartridge may be cylindrical or disc-shaped for reasons of simpler manufacture.
  • the rotor housing 1 is mounted on a shaft 4, which in a separator housing ( Fig. 3 ) is rotatably mounted and driven by an electric motor.
  • the approximately disk-shaped bottom plate 2 and the rotor pot 3 are each placed on the shaft 4.
  • the shaft 4 is designed as a hollow shaft and has an inner fluid channel 5 for the supply of the fluid to be cleaned.
  • end bearing 6 and 7 are arranged.
  • a cartridge 14 is shown in section, which is designed as a use or replacement part and is optionally used in the interior of the rotor housing 1.
  • the outer contour of the cartridge is adapted to the inner contour of the rotor housing 1, so that in the inserted state, the cartridge rests at least substantially flat on the inside of the bottom plate 2 and rotor pot 3 or only a small gap between the rotor housing and the cartridge lies.
  • the cartridge 14 is preferably made of plastic and is manufactured as an injection-molded component.
  • the cartridge 14 is formed as a hollow cylinder and has a channel 15 which allows the cartridge 14 to be pushed onto the shaft 4.
  • sealing valves 22 are used, which preferably consist of a sealing material and at the same time form a sealing element, which helps to prevent false currents in the discharge of the purified fluid.
  • the sealing valve 22 has a the bottom of the bottom 18 projecting portion which protrudes in the assembled state of the cartridge in the discharge opening 12 in the bottom plate 2 of the rotor housing 1. This will prevent spurious currents in the small gap between the bottom of the bottom 18 of the cartridge and the top of the bottom plate 12 of the rotor housing.
  • the sealing valve 22 is designed, for example, in the manner of a beak valve, which is closed in the pressureless state due to its material elasticity, so that it can be removed from the rotor housing for replacement of the cartridge without any residual oil present in the cartridge can escape from the cartridge in an unintentional manner , In the assembled state, however, the sealing valve opens under the pressure of the fluid in the cartridge, so that the cleaned fluid can escape via the opened sealing valve 22.
  • the support portions 23 and 24 provide a defined support in the inserted state between the outer wall of the cartridge and the inner wall of the rotor housing.
  • the centrifugal separator 30 has a encompassing separator housing 31, consisting of a lower part and a removable upper part, wherein the rotor with the rotor housing 1 is inserted into the separator housing 31. Between the lower part and the upper part of the separator housing 31 extends a hollow shaft 32, which is inserted into the inner channel 5 of the shaft 4 and forms an inner flow path 33 for the zuur thoroughlyde, unpurified fluid.
  • the electric motor driven shaft 4 is carrier of the rotor housing 1, which accordingly performs a rotational movement. In the rotor housing 1, the cartridge 14 is inserted.
  • the insertion of the cartridge 14 in the rotor housing 1 is an option. In principle, a operation without a cartridge is possible; In this case, the dirt particles are deposited from the supplied, unpurified fluid directly on the inside of the radially outer wall of the rotor pot 3. The discharge takes place in a similar manner as with inserted cartridge via the outflow opening 12 (see Fig. 1 ) in the bottom plate 2 of the rotor housing. 1
  • the axial elevation of the dome in the bottom plate 2 in the assembled state is less than the axial elevation of the dome in the bottom 18 of the cartridge, so that the sealing lips without obstruction by the end faces of the dome in the bottom plate 2 can open down.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zentrifugalabscheider zur Abscheidung von Schmutzteilchen in Fluiden, insbesondere von Schmutzteilchen in Öl in einem Aggregat eines Fahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei welchem das Rotorgehäuse zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein Teil des Rotorgehäuses zu öffnen ist. In das Rotorgehäuse ist eine austauschbare Kartusche einsetzbar, die mit Zuström- und Abströmöffnungen versehen ist, welche mit den Zuström- und Abströmöffnungen des Rotorgehäuses korrespondieren. Zugleich ist vorgesehen, dass die radial außen liegende Innenwand des Rotorgehäuses eine Schmutzablagerungswand bildet.The invention relates to a centrifugal separator for the separation of dirt particles in fluids, in particular of dirt particles in oil in an assembly of a vehicle, according to the preamble of claim 1, wherein the rotor housing is formed in two parts, wherein a part of the rotor housing is open. In the rotor housing, a replaceable cartridge is used, which is provided with inflow and outflow openings, which correspond to the inflow and outflow openings of the rotor housing. At the same time it is provided that the radially outer inner wall of the rotor housing forms a dirt deposit wall.

Stand der TechnikState of the art

Aus der US 2002/045526 A1 ist ein Zentrifugenrotor mit einer Mehrzahl von integrierten Leitblechen bekannt. Aus der US 5 637 217 A ist ein Zentrifugalabscheider mit aufeinandergestapelten Kegeln bekannt, durch welche das zu reinigende Fluid geleitet wird. In der DE 10 2004 037 414 A1 wird ein Zentrifugalabscheider zur Abscheidung von Schmutzteilchen in Öl beschrieben, der ein feststehendes Abscheidergehäuse aufweist, in welchem ein Abscheiderzylinder drehbar gelagert ist. Der Abscheiderzylinder sitzt auf einer Welle auf, die im Abscheidergehäuse drehbar gelagert ist und von einem Antriebsmotor angetrieben wird. Das zu reinigende Fluid wird in den Innenraum des Abscheiderzylinders geleitet, wobei auf Grund der Rotationsbewegung die Schmutzteilchen im Fluid, welche in der Regel eine höhere Dichte als das Fluid aufweisen, unter der Wirkung der Zentrifugalkraft radial nach außen geschleudert werden und sich an der Innenwand des Abscheiderzylinders ablagern. Das von den Schmutzteilchen gereinigte Fluid wird anschließend aus dem Abscheidergehäuse abgeleitet.From the US 2002/045526 A1 For example, a centrifuge rotor with a plurality of integrated baffles is known. From the US 5 637 217 A a centrifugal separator with stacked cones is known, through which the fluid to be purified is passed. In the DE 10 2004 037 414 A1 a centrifugal separator for the separation of dirt particles in oil is described which has a fixed separator housing in which a separator cylinder is rotatably mounted. The separator cylinder rests on a shaft which is rotatably mounted in the separator housing and driven by a drive motor. The fluid to be cleaned is directed into the interior of the separator cylinder, wherein due to the rotational movement, the dirt particles in the fluid, which usually have a higher density than the fluid, are thrown radially outwards under the action of the centrifugal force and on the inner wall of the Deposit the separator cylinder. The cleaned of the dirt particles fluid is then discharged from the separator housing.

Da die Zentrifugalabscheider im Gebrauch von den Schmutzteilchen zugesetzt werden, ist es erforderlich, diese einer regelmäßigen Reinigung zu unterziehen, wofür jedoch der Abscheiderzylinder aus dem Abscheidergehäuse ausgebaut, anschließend gereinigt und schließlich wieder in das Gehäuse eingesetzt werden muss. Dies ist mit einem verhältnismäßig hohen Wartungs- und Reinigungsaufwand verbunden.Since the centrifugal separators are added in use by the dirt particles, it is necessary to subject them to a regular cleaning, for which, however, the separator cylinder removed from the separator housing, then cleaned and finally used again in the housing. This is associated with a relatively high maintenance and cleaning costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen einen unter unterschiedlichen Einsatzbedingungen verwendbaren Zentrifugalabscheider zu schaffen, der in einfacher Weise von Schmutzablagerungen befreit werden kann.The invention has for its object to provide with simple constructive measures a usable under different conditions centrifugal separator, which can be freed from dirt deposits in a simple manner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.

Der erfindungsgemäße Zentrifugalabscheider wird zur Abscheidung von Schmutzteilchen in Fluiden eingesetzt, insbesondere von Schmutzteilchen, welche sich in Öl befinden, das in einem Aggregat eines Fahrzeuges verwendet wird, beispielsweise Motoröl in einer Brennkraftmaschine. Der Zentrifugalabscheider ist mit einem drehbaren Rotor mit einem Rotorgehäuse versehen, in das mindestens eine Strömungsöffnung für das zu reinigende Fluid eingebracht ist. In dem ungereinigten Fluid werden durch die Rotation des Rotors unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte die üblicherweise mit höherer Dichte versehenen Schmutzteilchen radial nach außen an die außen liegende Innenwand des Rotorgehäuses geschleudert und lagern sich dort ab. Das von den Schmutzteilchen gereinigte Fluid strömt anschließend aus dem Rotorgehäuse ab.The centrifugal separator according to the invention is used for the separation of dirt particles in fluids, in particular of dirt particles, which are in oil, which is used in an assembly of a vehicle, for example engine oil in an internal combustion engine. The centrifugal separator is provided with a rotatable rotor with a rotor housing, in which at least one flow opening for the fluid to be cleaned is introduced. In the uncleaned fluid, by the rotation of the rotor under the action of the centrifugal forces, the dirt particles, which are usually provided with higher density, are thrown radially outward against the outer inner wall of the rotor housing and are deposited there. The fluid cleaned by the dirt particles subsequently flows out of the rotor housing.

Erfindungsgemäß ist in die Abströmöffnung der Kartusche ein Dichtventil integriert, das im eingesetzten Zustand der Kartusche zur Abströmung des gereinigten Fluids in Öffnungsstellung überführbar ist. Die Überführung in die Öffnungsstellung kann je nach Ausführung des Dichtventils auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise automatisch durch das Einsetzen der Kartusche in das Rotorgehäuse, indem ein Teil des Rotorgehäuses das Dichtventil in die Öffnungsstellung überführt. Möglich ist es auch, den in der Kartusche herrschenden Druck des zu reinigenden Fluids für das Öffnen des Dichtventils auszunutzen.According to the invention, a sealing valve is integrated in the discharge opening of the cartridge, which can be transferred to the outflow of the purified fluid in the inserted state of the cartridge in the open position. The transfer to the open position can be done in various ways depending on the design of the sealing valve, for example, automatically by inserting the cartridge into the rotor housing by a part of the rotor housing converts the sealing valve in the open position. It is also possible to exploit the pressure prevailing in the cartridge of the fluid to be cleaned for the opening of the sealing valve.

Diese Ausführung weist verschiedene Vorteile auf. Es ist möglich, den Zentrifugalabscheider sowohl mit eingesetzter Kartusche als auch ohne Kartusche zu betreiben, wobei die Funktion des Zentrifugalabscheiders grundsätzlich in beiden Betriebsweisen vollständig gewährleistet ist. Sofern auf ein Einsetzen der Kartusche verzichtet wird, lagern sich die Schmutzteilchen in dem Fluid an der radial außen liegenden Innenwand des Rotorgehäuses ab, die zu diesem Zweck als Schmutzablagerungswand verwendet wird. Die Schmutzablagerungswand erstreckt sich hierbei entweder nur über die Innenseite eines der Bauteile des Rotorgehäuses oder auch über beide Bauteile.This embodiment has several advantages. It is possible to use the centrifugal separator both with inserted cartridge and without cartridge operate, the function of the centrifugal separator is basically completely guaranteed in both modes. If it is dispensed with an insertion of the cartridge, the dirt particles are deposited in the fluid on the radially outer inner wall of the rotor housing, which is used for this purpose as a dirt deposit wall. In this case, the dirt-depositing wall extends either only over the inside of one of the components of the rotor housing or else over both components.

Sofern dagegen die Kartusche in den Zentrifugalabscheider eingesetzt ist, dient die Kartusche zur Aufnahme der Schmutzteilchen. Die Kartusche ist drehfest mit dem Rotorgehäuse verbunden und übt daher die gleiche Rotationsbewegung wie das Rotorgehäuse aus, so dass die Schmutzteilchen im Fluid innerhalb der Kartusche in entsprechender Weise an der radial außen liegenden Innenwand der Kartusche abgelagert werden. Die Kartusche bildet ein austausch- bzw. wechselbares Einsatzteil, das optional in das Rotorgehäuse einsetzbar ist.If, however, the cartridge is inserted into the centrifugal separator, the cartridge serves to receive the dirt particles. The cartridge is non-rotatably connected to the rotor housing and therefore exerts the same rotational movement as the rotor housing, so that the dirt particles are deposited in the fluid within the cartridge in a corresponding manner on the radially outer inner wall of the cartridge. The cartridge forms an exchangeable or replaceable insert part, which can optionally be inserted into the rotor housing.

Die Austausch- bzw. Wechselbarkeit der Kartusche setzt voraus, dass das Rotorgehäuse geöffnet werden kann. Zu diesem Zweck ist das Rotorgehäuse zweiteilig ausgebildet und umfasst in einer vorteilhaften Ausführung eine Bodenplatte sowie einen auf die Bodenplatte aufsetzbaren, zu öffnenden Rotortopf. Die Bodenplatte ist zweckmäßigerweise an einer Welle angeordnet, die bevorzugt elektromotorisch angetrieben wird und im montierten Zustand den Rotor antreibt. Die Welle dient insbesondere zugleich als Fluidkanal für das zu reinigende Fluid. Der Rotor kann jedoch auch über den Fluidstrom direkt angetrieben werden. Zur Sicherung des Rotortopfes im montierten Zustand ist ein Befestigungselement vorgesehen, das in vorteilhafter Ausführung als ein Schraubring ausgeführt ist, der auf die Welle aufzuschrauben ist und dadurch den Rotortopf axial festklemmt.The replacement or exchangeability of the cartridge requires that the rotor housing can be opened. For this purpose, the rotor housing is formed in two parts and, in an advantageous embodiment, comprises a base plate and a rotor pot which can be placed on the base plate and can be opened. The bottom plate is expediently arranged on a shaft, which is preferably driven by an electric motor and drives the rotor in the mounted state. The shaft serves in particular at the same time as a fluid channel for the fluid to be cleaned. However, the rotor can also be driven directly via the fluid flow. To secure the rotor pot in the assembled state, a fastening element is provided, which is designed in an advantageous embodiment as a threaded ring which is screwed onto the shaft and thereby clamps the rotor pot axially.

Die Dimensionen der Kartusche sind an das Rotorgehäuse angepasst, um ein Einsetzen der Kartusche in das Rotorgehäuse zu ermöglichen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, dass die Außenkontur der Kartusche der Innenkontur des Rotortopfes nachgebildet ist, so dass im eingesetzten Zustand die Außenwand der Kartusche flächig an der Innenwand des Rotorgehäuses anliegt oder zumindest nur ein geringer Luftspalt zwischen Außenseite der Kartusche und Innenseite des Rotorgehäuses besteht. In dieser Ausführung weist die Kartusche beinahe das gleiche Fassungsvermögen wie das Rotorgehäuse auf, das verglichen mit dem Rotorgehäuse lediglich um die Kartuschenwandstärke reduziert ist.The dimensions of the cartridge are adapted to the rotor housing to allow insertion of the cartridge into the rotor housing. It may be expedient that the outer contour of the cartridge of the inner contour of the rotor pot is modeled so that in the inserted state, the outer wall of the cartridge rests flat against the inner wall of the rotor housing or at least only a small air gap between the outside of the cartridge and inside of the rotor housing. In this embodiment, the cartridge has almost the same capacity as the rotor housing, which is reduced only by the cartridge wall thickness compared to the rotor housing.

Gemäß einer alternativen Ausführung ist es aber auch möglich, dass die Außenkontur der Kartusche von der Innenkontur des Rotorgehäuses abweicht, so lange gewährleistet ist, dass die Kartusche in das Rotorgehäuse einsetzbar ist. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, den oberen, der Bodenplatte gegenüberliegenden Abschnitt des Rotortopfes kegelförmig auszubilden, wohingegen die Kartusche aus Gründen einer einfacheren Herstellung zylindrisch bzw. scheibenförmig ausgebildet sein kann.According to an alternative embodiment, it is also possible that the outer contour of the cartridge deviates from the inner contour of the rotor housing, as long as it is ensured that the cartridge can be inserted into the rotor housing. It may, for example, be expedient to design the upper section of the rotor pot opposite the base plate conically, whereas the cartridge may be cylindrical or disc-shaped for reasons of simpler manufacture.

Um volle Funktionstüchtigkeit im eingesetzten Zustand sicherzustellen, besitzt die Kartusche zumindest eine gleiche Strömungsöffnung wie das Rotorgehäuse für die Zufuhr bzw. die Ableitung des zu reinigenden Fluids. Mit dem Einsetzen der Kartusche in das Rotorgehäuse fluchten die Strömungsöffnungen von Kartusche und Rotorgehäuse miteinander, so dass ein durchgehender Strömungsweg in das Innere der Kartusche bzw. aus der Kartusche heraus gegeben ist. Bei den Strömungsöffnungen handelt es sich um Zuström- und/oder Abströmöffnungen.To ensure full functionality in the inserted state, the cartridge has at least one same flow opening as the rotor housing for the supply or the discharge of the fluid to be cleaned. With the insertion of the cartridge into the rotor housing, the flow openings of the cartridge and the rotor housing are aligned with each other, so that a continuous flow path is provided inside the cartridge or out of the cartridge. The flow openings are inflow and / or outflow openings.

Zur Abstützung der Kartusche an der Innenwand des Rotorgehäuses können Stützmittel vorgesehen sein, die vorzugsweise einteilig mit der Außenwand der Kartusche ausgebildet sind. Diese Stützmittel sind beispielsweise als die Außenkontur der Kartusche geringfügig überragende Absätze ausgebildet, welche an der Kartuschenwandung angeformt sind. Auf diese Weise ist eine definierte Abstützung an ausgewählten Positionen zwischen der Kartusche und dem Rotorgehäuse gewährleistet.To support the cartridge on the inner wall of the rotor housing support means may be provided, which are preferably formed integrally with the outer wall of the cartridge. These support means are formed, for example, as the outer contour of the cartridge slightly superior heels, which are integrally formed on the cartridge wall. In this way, a defined support is ensured at selected positions between the cartridge and the rotor housing.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, zwischen der Außenwand der Kartusche und einem zur Kartusche benachbarten Bauteil mindestens ein Dichtmittel vorzusehen, beispielsweise ein Dichtring, der um die tragende Welle aufgeschoben ist und einen dichten Abschluss zwischen der Außenwand der Welle und der Innenwand der Kartusche bildet. Dieser Dichtring ist bevorzugt unmittelbar benachbart zu einer Durchströmöffnung in der Wandung der Welle positioniert, über die das Fluid vom Fluidkanal durch die Welle in die Kartusche hineingeleitet bzw. in Gegenrichtung aus der Kartusche abgeleitet wird. Derartige Ringe, die um die Welle gelegt sind, werden bevorzugt in der Ausführungsvariante verwendet, in der der Rotortopf auf seiner der Welle zugewandten Innenweite keine durchgehende axiale Wandung aufweist, sondern vielmehr offen ausgebildet ist, wohingegen die Kartusche in Form eines Hohlzylinders mit einer zentrischen Ausnehmung zur Aufnahme der Welle ausgestattet ist.Furthermore, it may be expedient to provide at least one sealing means between the outer wall of the cartridge and a component adjacent to the cartridge, for example a sealing ring which is pushed around the supporting shaft and forms a tight seal between the outer wall of the shaft and the inner wall of the cartridge. This sealing ring is preferably positioned immediately adjacent to a flow-through opening in the wall of the shaft, via which the fluid from the fluid channel is guided through the shaft into the cartridge or in the opposite direction is derived from the cartridge. Such rings, which are placed around the shaft, are preferably used in the embodiment variant in which the rotor pot has no continuous axial wall on its inside facing the shaft, but rather is open, whereas the cartridge is in the form of a hollow cylinder with a central recess equipped for receiving the shaft.

Die Kartusche ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, was zum einen eine einfache und kostengünstige Herstellung sicherstellt und zum andern eine gute Umweltverträglichkeit gewährleistet, da derartige Kartuschen vollständig veraschbar sind. Es kann zweckmäßig sein, die Kartusche mit einer Sichteinrichtung zur Darstellung des aktuellen Verschmutzungsgrades auszustatten, beispielsweise mit einem Sichtfenster, über das von außen der Schmutzbefüllungsgrad innerhalb der Kartusche zu erkennen ist. Möglich ist aber auch eine vollständige oder abschnittsweise Herstellung der Kartusche aus einem durchsichtigen Material, insbesondere einem durchsichtigen Kunststoff.The cartridge is preferably made of plastic, which on the one hand ensures a simple and cost-effective production and on the other hand ensures good environmental compatibility, since such cartridges are completely incinerated. It may be expedient to equip the cartridge with a viewing device for displaying the current degree of contamination, for example with a viewing window, on the outside of the degree of contamination within the cartridge can be seen. However, it is also possible to produce the cartridge completely or in sections from a transparent material, in particular a transparent plastic.

Das Rotorgehäuse besteht dagegen bevorzugt aus Metall, um die im Betrieb auftretenden Kräfte sicher aufnehmen zu können. Da sich die Kartusche im eingesetzten Zustand am Rotorgehäuse abstützt, ist eine Fertigung der Kartusche aus einem im Vergleich zum Rotormaterial weniger belastbaren Material ausreichend.By contrast, the rotor housing is preferably made of metal in order to be able to safely absorb the forces occurring during operation. Since the cartridge is supported on the rotor housing in the inserted state, production of the cartridge from a material which is less resilient than the rotor material is sufficient.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch ein Rotorgehäuse eines Zentrifugalabscheiders, bestehend aus einer Bodenplatte und einem auf die Bodenplatte aufzusetzenden Rotortopf, wobei Bodenplatte und Rotortopf auf einer Welle aufsitzen, durch die ein Fluidkanal für die Zufuhr des zu reinigenden Fluids geführt ist,
  • Fig. 2 in Einzeldarstellung im Schnitt eine Kartusche, die als Einsatz- bzw. Wechselteil in das Rotorgehäuse einsetzbar ist,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch einen Zentrifugalabscheider mit dem Rotorgehäuse innerhalb eines feststehenden Abscheidergehäuses, wobei in das Rotorgehäuse eine Kartusche eingesetzt ist,
  • Fig. 4a in stark schematisierter Darstellung jeweils ein Ausschnitt aus dem Rotorgehäuse und der Kartusche mit einem über die Abströmöffnung der Kartusche gelegten Dichtventil,
  • Fig. 4b Rotorgehäuse und Kartusche aus Fig. 4a im zusammengesetzten Zustand mit geöffnetem Dichtventil,
  • Fig. 5a ein Dichtventil in der der Abströmöffnung der Kartusche, welche in das Rotorgehäuse eingesetzt ist, im geschlossenen Zustand,
  • Fig. 5b eine Fig. 5a entsprechende Darstellung, jedoch mit geöffnetem Dichtventil.
Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
  • Fig. 1 a section through a rotor housing of a centrifugal separator, consisting of a bottom plate and a aufzusetzenden on the bottom plate rotor pot, bottom plate and rotor pot sit on a shaft through which a fluid channel for the supply of the fluid to be cleaned is guided
  • Fig. 2 in an individual view in section a cartridge which can be used as an insert or replacement part in the rotor housing,
  • Fig. 3 a section through a centrifugal separator with the rotor housing within a fixed separator housing, wherein in the rotor housing a cartridge is inserted,
  • Fig. 4a in a highly schematic representation in each case a section of the rotor housing and the cartridge with a valve placed over the discharge opening of the cartridge,
  • Fig. 4b Rotor housing and cartridge off Fig. 4a in the assembled state with opened sealing valve,
  • Fig. 5a a sealing valve in the discharge opening of the cartridge, which is inserted into the rotor housing, in the closed state,
  • Fig. 5b a Fig. 5a corresponding illustration, but with opened sealing valve.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In Fig. 1 ist ein Rotorgehäuse 1 dargestellt, welches Bestandteil eines Zentrifugalabscheiders zur Abscheidung von Schmutzteilen in Fluiden, insbesondere in Öl eines Aggregats einer Brennkraftmaschine ist. Das Rotorgehäuse 1 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst eine Bodenplatte 2 und einen Rotortopf 3, wobei der Rotortopf 3 von der Bodenplatte 2 gelöst werden kann. Bodenplatte 2 und Rotortopf 3 schließen einen hohlzylindrischen Innenraum im Gehäuse 1 ein, in welchen das ungereinigte Fluid zur Abscheidung von Schmutzteilchen eingeleitet wird.In Fig. 1 a rotor housing 1 is shown, which is part of a centrifugal separator for the separation of debris in fluids, especially in oil of an engine of an internal combustion engine. The rotor housing 1 is constructed in two parts and comprises a bottom plate 2 and a rotor pot 3, wherein the rotor pot 3 can be detached from the bottom plate 2. Bottom plate 2 and rotor pot 3 include a hollow cylindrical interior in the housing 1, in which the unpurified fluid for the deposition of dirt particles is introduced.

Das Rotorgehäuse 1 ist an einer Welle 4 gelagert, die in einem Abscheidergehäuse (Fig. 3) drehbar gelagert ist und von einem elektrischen Motor angetrieben wird. Die annähernd scheibenförmige Bodenplatte 2 und der Rotortopf 3 sind jeweils auf die Welle 4 aufgesetzt. Die Welle 4 ist als Hohlwelle ausgebildet und weist einen inneren Fluidkanal 5 für die Zufuhr des zu reinigenden Fluids auf. Zur drehbaren Lagerung der Welle 4 sind stirnseitige Lager 6 und 7 angeordnet.The rotor housing 1 is mounted on a shaft 4, which in a separator housing ( Fig. 3 ) is rotatably mounted and driven by an electric motor. The approximately disk-shaped bottom plate 2 and the rotor pot 3 are each placed on the shaft 4. The shaft 4 is designed as a hollow shaft and has an inner fluid channel 5 for the supply of the fluid to be cleaned. For rotatably supporting the shaft 4 end bearing 6 and 7 are arranged.

Etwa in der Mitte der Welle 4 sind Strömungsöffnungen 8 in die Wandung der Welle eingebracht, über die das axial über den Fluidkanal 5 herangeleitete, ungereinigte Fluid radial nach außen in den Innenraum des Rotorgehäuses 1 abströmen kann. Der Rotortopf 3 besitzt an seiner der Welle 4 zugewandten Innenseite keine durchgehende axiale Wandung, sondern ist offen ausgebildet. Lediglich an seiner der Bodenplatte 2 axial gegenüberliegenden Seite ist der Rotortopf 3 mit einem axial nach innen abgebogenen Abschnitt 9 versehen, der eine stirnseitige Öffnung zur Aufnahme der Welle 4 begrenzt. Die Innenseite der radial außen liegenden Wand des Rotortopfes 3 bildet eine Schmutzablagerungswand 3a, an der sich durch die Rotation des Rotors und dadurch verursachter Zentrifugalkraft die Schmutzteilchen im Fluid ablagern.Approximately in the middle of the shaft 4, flow openings 8 are introduced into the wall of the shaft, via which the uncleaned fluid, which has been conveyed axially via the fluid channel 5, can flow radially outward into the interior of the rotor housing 1. The rotor pot 3 has on its shaft 4 facing the inside no continuous axial wall, but is open. Only at its the bottom plate 2 axially opposite side is the Rotortopf 3 provided with an axially inwardly bent portion 9, which limits an end opening for receiving the shaft 4. The inside of the radially outer wall of the rotor pot 3 forms a dirt deposit wall 3a, at which the dirt particles are deposited in the fluid by the rotation of the rotor and the centrifugal force caused thereby.

An der der Bodenplatte 2 gegenüberliegenden Stirnseite ist auf die Welle 4 ein Schraubring 10 aufgeschraubt, der den Rotortopf 3 im eingebauten Zustand axial sichert. Auf der gegenüberliegenden Seite stützt sich der Rotortopf 3 an der Bodenplatte 2 bzw. an einem radial auskragenden Abschnitt 11 ab, der einteilig mit der Welle 4 ausgebildet ist. Auf diese Weise kann über den Schraubring 10 der Rotortopf 3 sicher im montierten Zustand mit der Welle 4 verbunden werden. Nach dem Lösen des Schraubringes 10 kann der Rotortopf 3 abgenommen werden.At the bottom plate 2 opposite end face a screw ring 10 is screwed onto the shaft 4, which secures the rotor pot 3 in the installed state axially. On the opposite side of the rotor pot 3 is supported on the bottom plate 2 and on a radially projecting portion 11, which is formed integrally with the shaft 4. In this way, via the screw ring 10, the rotor pot 3 can be safely connected in the mounted state with the shaft 4. After loosening the screw ring 10, the rotor pot 3 can be removed.

In die Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1 sind Abströmöffnungen 12 eingebracht. Vorteilhafterweise sind über den Umfang verteilt mehrere derartiger Abströmöffnungen 12 in der Bodenplatte 2 vorgesehen, über die das gereinigte Fluid aus dem Innenraum des Rotorgehäuses 1 abströmt.In the bottom plate 2 of the rotor housing 1 discharge openings 12 are introduced. Advantageously, distributed over the circumference a plurality of such outflow openings 12 are provided in the bottom plate 2, via which the purified fluid flows out of the interior of the rotor housing 1.

Nach dem Durchtritt durch die Abströmöffnungen 12 in der Bodenplatte 2 gelangt das gereinigte Fluid in einen Zwischenraum, welcher sich zwischen dem radial auskragenden Abschnitt 11 der Welle 4 und der Unterseite der Bodenplatte 2 befindet. Aus diesem Zwischenraum strömt das gereinigte Fluid über Strömungsdüsen 13, die in Ausbuchtungen des auskragenden Abschnittes 11 liegen, in einen das Rotorgehäuse 1 umgebenden Ringraum ein, der sich zwischen dem Rotorgehäuse und dem umgreifenden Abscheidergehäuse befindet.After passing through the outflow openings 12 in the bottom plate 2, the cleaned fluid passes into a gap, which is located between the radially projecting portion 11 of the shaft 4 and the underside of the bottom plate 2. From this intermediate space, the cleaned fluid flows via flow nozzles 13, which lie in bulges of the projecting portion 11, in an annular space surrounding the rotor housing 1, which is located between the rotor housing and the encompassing separator housing.

Das Rotorgehäuse 1 mit Bodenplatte 2 und Rotortopf 3 ist zweckmäßigerweise aus Metall gefertigt.The rotor housing 1 with bottom plate 2 and rotor pot 3 is suitably made of metal.

In Fig. 2 ist eine Kartusche 14 im Schnitt dargestellt, die als Einsatz- bzw. Wechselteil ausgebildet ist und optional in den Innenraum des Rotorgehäuses 1 einsetzbar ist. Die Außenkontur der Kartusche ist an die Innenkontur des Rotorgehäuses 1 angepasst, so dass im eingesetzten Zustand die Kartusche zumindest im Wesentlichen flächig an der Innenseite von Bodenplatte 2 und Rotortopf 3 anliegt bzw. lediglich ein geringer Spalt zwischen Rotorgehäuse und Kartusche liegt. Die Kartusche 14 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist als Spritzguss-Bauteil gefertigt. Die Kartusche 14 ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist einen Kanal 15 auf, der es erlaubt, die Kartusche 14 auf die Welle 4 aufzuschieben. Die den Kanal 15 begrenzende, radial innen liegende Innenwand 16, die radial außen liegende Außenwand 17, der Boden 18 und die Decke 19 der Kartusche sind als einteiliges Bauteil ausgeführt und begrenzen einen Innenraum, in den das zu reinigende Fluid zur Abscheidung der Schmutzteilchen geleitet wird. In die Innenwand 16 sind Einströmöffnungen 20 eingebracht, die im eingesetzten Zustand der Kartusche 14 mit den Strömungsöffnungen 8 der Welle 4 (Fig. 1) korrespondieren, so dass über den Fluidkanal 5 in der Welle 4 herangeführtes Fluid über die Strömungsöffnungen 8 in der Wandung der Welle 4 und die Zuströmöffnungen 20 in der Innenwand 16 der Kartusche 14 in den Innenraum der Kartusche gelangt.In Fig. 2 a cartridge 14 is shown in section, which is designed as a use or replacement part and is optionally used in the interior of the rotor housing 1. The outer contour of the cartridge is adapted to the inner contour of the rotor housing 1, so that in the inserted state, the cartridge rests at least substantially flat on the inside of the bottom plate 2 and rotor pot 3 or only a small gap between the rotor housing and the cartridge lies. The cartridge 14 is preferably made of plastic and is manufactured as an injection-molded component. The cartridge 14 is formed as a hollow cylinder and has a channel 15 which allows the cartridge 14 to be pushed onto the shaft 4. The channel 15 delimiting, radially inner inner wall 16, the radially outer outer wall 17, the bottom 18 and the ceiling 19 of the cartridge are designed as one-piece component and define an interior into which the fluid to be cleaned for the deposition of dirt is passed , In the inner wall 16 inlet openings 20 are introduced, which in the inserted state of the cartridge 14 with the flow openings 8 of the shaft 4 (FIGS. Fig. 1 ), so that fluid introduced via the fluid channel 5 into the shaft 4 passes via the flow openings 8 in the wall of the shaft 4 and the inflow openings 20 in the inner wall 16 of the cartridge 14 into the interior of the cartridge.

In den Boden 18 der Kartusche 14 sind Abströmöffnungen 21 eingebracht, die mit den Abströmöffnungen 12 korrespondieren, welche in die Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1 eingebracht sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Abströmöffnungen 12, 21 im Rotorgehäuse und in der Kartusche im eingesetzten Zustand miteinander fluchten und das gereinigte Fluid aus dem Inneren des Rotors abgeleitet wird.In the bottom 18 of the cartridge 14 discharge openings 21 are introduced, which correspond to the outflow openings 12, which are introduced into the bottom plate 2 of the rotor housing 1. In this way it is ensured that the outflow openings 12, 21 are aligned in the rotor housing and in the cartridge in the inserted state and the purified fluid is discharged from the interior of the rotor.

Die Innenseite der radial außen liegenden Außenwand 17 der Kartusche 14 bildet analog zum Rotorgehäuse eine Schmutzablagerungswand, an der sich die Schmutzteilchen durch die Rotation des Rotors, welche auch von der eingesetzten Kartusche ausgeführt wird, ablagern. Über die Abströmöffnung 21 verlässt anschließend das gereinigte Fluid den Innenraum der Kartusche.The inside of the radially outer wall 17 of the cartridge 14 forms analogous to the rotor housing a dirt deposit wall, at which the dirt particles by the rotation of the rotor, which is also carried out by the cartridge inserted, deposit. The purified fluid then leaves the interior of the cartridge via the outflow opening 21.

In die Abströmöffnungen 21 sind Dichtventile 22 eingesetzt, die vorzugsweise aus einem Dichtungsmaterial bestehen und zugleich ein Dichtelement bilden, welches Fehlströme bei der Ableitung des gereinigten Fluids verhindern hilft. Das Dichtventil 22 weist einen die Unterseite des Bodens 18 überragenden Abschnitt auf, welcher im montieren Zustand der Kartusche in die Abströmöffnung 12 in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1 einragt. Dadurch werden Fehlströme in den kleinen Zwischenraum zwischen der Unterseite des Bodens 18 der Kartusche und der Oberseite der Bodenplatte 12 des Rotorgehäuses verhindert. Das Dichtventil 22 ist beispielsweise nach Art eines Schnabelventils ausgeführt, welches im drucklosen Zustand aufgrund seiner Materialelastizität geschlossen ist, so dass zum Auswechseln der Kartusche diese aus dem Rotorgehäuse entnommen werden kann, ohne dass in der Kartusche befindliches Restöl aus der Kartusche in unbeabsichtigter Weise austreten kann. Im montierten Zustand dagegen öffnet das Dichtventil unter dem Druck des in der Kartusche befindlichen Fluids, so dass das gereinigte Fluid über das geöffnete Dichtventil 22 austreten kann.In the discharge openings 21 sealing valves 22 are used, which preferably consist of a sealing material and at the same time form a sealing element, which helps to prevent false currents in the discharge of the purified fluid. The sealing valve 22 has a the bottom of the bottom 18 projecting portion which protrudes in the assembled state of the cartridge in the discharge opening 12 in the bottom plate 2 of the rotor housing 1. This will prevent spurious currents in the small gap between the bottom of the bottom 18 of the cartridge and the top of the bottom plate 12 of the rotor housing. The sealing valve 22 is designed, for example, in the manner of a beak valve, which is closed in the pressureless state due to its material elasticity, so that it can be removed from the rotor housing for replacement of the cartridge without any residual oil present in the cartridge can escape from the cartridge in an unintentional manner , In the assembled state, however, the sealing valve opens under the pressure of the fluid in the cartridge, so that the cleaned fluid can escape via the opened sealing valve 22.

An der Außenseite der Außenwand 17 sind an der Kartusche 14 einteilig mit der Wandung radial überstehende Stützabschnitte 23 ausgebildet, die sich benachbart zu den axialen Stirnseiten der Kartusche befinden und entweder als umlaufender Ring oder als einzelne Abschnitte ausgebildet sind. Die Stützabschnitte 23 und 24 sorgen für eine definierte Abstützung im eingesetzten Zustand zwischen der Außenwand der Kartusche und der Innenwand des Rotorgehäuses.On the outside of the outer wall 17 are integrally formed on the cartridge 14 with the wall radially projecting support portions 23 which are adjacent to the axial end faces of the cartridge and are formed either as a circumferential ring or as individual sections. The support portions 23 and 24 provide a defined support in the inserted state between the outer wall of the cartridge and the inner wall of the rotor housing.

An der radial innen liegenden Seite der Innenwand 16 befinden sich entsprechende Stützabschnitte 24, die radial nach innen in den Kanal 15 einragen und für eine definierte Abstützung an der Welle 4 sorgen.On the radially inner side of the inner wall 16 are corresponding support portions 24 which protrude radially inwardly into the channel 15 and provide a defined support on the shaft 4.

In Fig. 3 ist eine Gesamtansicht des Zentrifugalabscheiders 30 im Schnitt dargestellt. Der Zentrifugalabscheider 30 besitzt ein umgreifendes Abscheidergehäuse 31, bestehend aus einem Unterteil und einem abnehmbaren Oberteil, wobei in das Abscheidergehäuse 31 der Rotor mit dem Rotorgehäuse 1 eingesetzt ist. Zwischen dem Unterteil und dem Oberteil des Abscheidergehäuses 31 erstreckt sich eine Hohlwelle 32, die in den inneren Kanal 5 der Welle 4 eingesetzt ist und einen inneren Strömungsweg 33 für das heranzuführende, ungereinigte Fluid bildet. Die elektromotorisch angetriebene Welle 4 ist Träger des Rotorgehäuses 1, das dementsprechend eine Rotationsbewegung ausführt. In das Rotorgehäuse 1 ist die Kartusche 14 eingesetzt.In Fig. 3 an overall view of the centrifugal separator 30 is shown in section. The centrifugal separator 30 has a encompassing separator housing 31, consisting of a lower part and a removable upper part, wherein the rotor with the rotor housing 1 is inserted into the separator housing 31. Between the lower part and the upper part of the separator housing 31 extends a hollow shaft 32, which is inserted into the inner channel 5 of the shaft 4 and forms an inner flow path 33 for the zuurzuführende, unpurified fluid. The electric motor driven shaft 4 is carrier of the rotor housing 1, which accordingly performs a rotational movement. In the rotor housing 1, the cartridge 14 is inserted.

Auf die Welle 4 sind Dichtringe 34 und 35 aufgeschoben, die axial unmittelbar benachbart zu den Strömungsöffnungen 8 in der Wandung der Welle angeordnet sind und einen dichten Abschluss zwischen der Außenwand der Welle und der Innenseite der Innenwand 16 der Kartusche 14 bilden. Auf diese Weise ist eine Fehlströmung des aus den Strömungsöffnungen 8 austretenden Fluids in den Zwischenraum zwischen Außenseite der Welle 4 und der Innenseite der Innenwand 16 der Kartusche 14 verhindert.On the shaft 4 sealing rings 34 and 35 are pushed, which are arranged axially immediately adjacent to the flow openings 8 in the wall of the shaft and form a tight seal between the outer wall of the shaft and the inside of the inner wall 16 of the cartridge 14. In this way, a false flow of the emerging from the flow openings 8 fluid in prevents the gap between the outside of the shaft 4 and the inside of the inner wall 16 of the cartridge 14.

Die Strömungszufuhr erfolgt wie mit den Pfeilen eingetragen zunächst über den Bodenbereich im Unterteil des Abscheidergehäuses 31 in Radialrichtung bis zum Erreichen der Hohlwelle 32 und des darin befindlichen axialen Strömungswegs 33. Im weiteren Verlauf tritt das ungereinigte Fluid über die Strömungsöffnungen 8 in der Welle 4 und die korrespondierenden Zuströmöffnungen 20 in der Innenwand 16 der Kartusche 14 in den Innenraum der Kartusche ein. Auf Grund der Rotationsbewegung, die die Kartusche 14 gemeinsam mit dem Rotorgehäuse 1 ausübt, lagern sich die Schmutzpartikel an der Innenseite der Außenwand 17 der Kartusche 14 ab. Das gereinigte Fluid wird über die Abströmöffnungen im Boden 18 der Kartusche 14 und in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1 in den darunter liegenden Zwischenbereich abgeleitet und über die Strömungsdüsen 13, welche in dem radial auskragenden Abschnitt 11 der Welle 4 aufgenommen sind, in den Zwischenraum zwischen der Außenseite des Rotorgehäuses 1 und der Innenseite des Abscheidergehäuses 31 eingeleitet. Aus diesem Zwischenraum kann das gereinigte Fluid schließlich aus dem Zentrifugalabscheider 30 abgeführt werden.The flow is supplied as indicated by the arrows initially over the bottom area in the lower part of the separator housing 31 in the radial direction until reaching the hollow shaft 32 and the axial flow path 33 therein. In the further course, the unpurified fluid passes through the flow openings 8 in the shaft 4 and corresponding inflow openings 20 in the inner wall 16 of the cartridge 14 in the interior of the cartridge. Due to the rotational movement exerted by the cartridge 14 together with the rotor housing 1, the dirt particles are deposited on the inside of the outer wall 17 of the cartridge 14. The cleaned fluid is discharged via the outflow openings in the bottom 18 of the cartridge 14 and in the bottom plate 2 of the rotor housing 1 in the underlying intermediate region and via the flow nozzles 13, which are received in the radially projecting portion 11 of the shaft 4, in the intermediate space between the outside of the rotor housing 1 and the inside of the separator housing 31 is initiated. From this intermediate space, the purified fluid can finally be removed from the centrifugal separator 30.

Das Dichtventil 22, welches in die Abströmöffnung im Boden 18 der Kartusche 14 eingesetzt ist, und welches sich zugleich in die Abströmöffnung in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1 erstreckt, öffnet sich unter dem Druck des im Innenraum der Kartusche befindlichen Fluids. Bei entleerter Kartusche schließt das Dichtventil wieder, so dass die Kartusche ohne die Gefahr von Verschmutzungen aus dem Abscheidergehäuse 31 herausgenommen werden kann.The sealing valve 22, which is inserted into the outflow opening in the bottom 18 of the cartridge 14 and which at the same time extends into the outflow opening in the bottom plate 2 of the rotor housing 1, opens under the pressure of the fluid in the interior of the cartridge. When the cartridge is empty, the sealing valve closes again, so that the cartridge can be removed from the separator housing 31 without the risk of contamination.

Das Einsetzen der Kartusche 14 in das Rotorgehäuse 1 stellt eine Option dar. Grundsätzlich ist auch ein Betrieb ohne Kartusche möglich; in diesem Fall lagern sich die Schmutzpartikel aus dem herangeführten, ungereinigten Fluid unmittelbar an der Innenseite der radial außen liegenden Außenwand des Rotortopfes 3 ab. Die Ableitung erfolgt in analoger Weise wie bei eingesetzter Kartusche über die Abströmöffnung 12 (siehe Fig. 1) in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses 1.The insertion of the cartridge 14 in the rotor housing 1 is an option. In principle, a operation without a cartridge is possible; In this case, the dirt particles are deposited from the supplied, unpurified fluid directly on the inside of the radially outer wall of the rotor pot 3. The discharge takes place in a similar manner as with inserted cartridge via the outflow opening 12 (see Fig. 1 ) in the bottom plate 2 of the rotor housing. 1

In den Figuren 4a und 4b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Dichtventil 22 dargestellt, welches die Abströmöffnung 21 im Boden 18 der Kartusche 14 verschließt bzw. diese Abströmöffnung freigibt. Gemäß Fig. 4a und 4b umfasst das Dichtventil zwei sich teilweise überlappende Dichtlippen, die an der Stirnseite eines axial erhabenen Domes im Boden 18 der Kartusche 14 angeordnet sind, wobei in diesen Dom die Abströmöffnung 21 eingebracht ist. In der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses ist ein entsprechender Dom angeordnet, wobei im montierten Zustand gemäß Fig. 4b die Dome ineinandergreifen, so dass die jeweiligen Abströmöffnungen miteinander fluchten. Der Dom in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses weist jedoch eine geringfügig größere axiale Überhöhung auf, so dass im montierten Zustand die Stirnseiten des Domes in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses die Dichtlippen 22 in eine geöffnete Position anheben.In the FIGS. 4a and 4b a further embodiment of a sealing valve 22 is shown, which closes the outflow opening 21 in the bottom 18 of the cartridge 14 and releases this outflow opening. According to Fig. 4a and 4b the sealing valve comprises two partially overlapping sealing lips, which are arranged on the end face of an axially raised dome in the bottom 18 of the cartridge 14, wherein in this dome, the discharge opening 21 is introduced. In the bottom plate 2 of the rotor housing a corresponding dome is arranged, wherein in the assembled state according to Fig. 4b the dome mesh, so that the respective outflow openings are aligned. However, the dome in the bottom plate 2 of the rotor housing has a slightly greater axial elevation, so that in the mounted state, the end faces of the dome in the bottom plate 2 of the rotor housing lift the sealing lips 22 in an open position.

Mit dem Herausnehmen der Kartusche aus dem Rotorgehäuse gelangt der Dom in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses in Außereingriff mit den Dichtlippen des Dichtventils, so dass die Dichtlippen durch ihre Eigenspannung wieder geschlossen werden.With the removal of the cartridge from the rotor housing of the dome in the bottom plate 2 of the rotor housing into disengagement with the sealing lips of the sealing valve, so that the sealing lips are closed by their residual stress again.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5a und 5b besteht das Dichtventil 22 ebenfalls aus sich überlappenden Dichtlippen, die die Abströmöffnung 21 im Boden 18 sowie im eingesetzten Zustand zusätzlich die Abströmöffnung 12 in der Bodenplatte 2 des Rotorgehäuses überdecken. Im unbelasteten Zustand sind die Dichtlippen 22 geschlossen. Fig. 5b zeigt den geöffneten Zustand des Dichtventils 22, in welchem die Dichtlippen des Dichtventils unter dem Innendruck in der Kartusche geöffnet werden und sich in die erhabenen Dome in der Bodenplatte 2 und im Boden 18 hinein erstrecken. Damit diese Öffnungsbewegung der Dichtlippen durchgeführt werden kann, ist die axiale Überhöhung des Doms in der Bodenplatte 2 im montierten Zustand geringer als die axiale Überhöhung des Doms im Boden 18 der Kartusche, so dass sich die Dichtlippen ohne Behinderung durch die Stirnseiten des Doms in der Bodenplatte 2 nach unten öffnen können.In the embodiment according to the FIGS. 5a and 5b the sealing valve 22 is also made of overlapping sealing lips, which cover the outflow opening 21 in the bottom 18 and in the inserted state additionally the outflow opening 12 in the bottom plate 2 of the rotor housing. In the unloaded state, the sealing lips 22 are closed. Fig. 5b shows the opened state of the sealing valve 22, in which the sealing lips of the sealing valve are opened under the internal pressure in the cartridge and extend into the raised dome in the bottom plate 2 and in the bottom 18 inside. In order for this opening movement of the sealing lips can be carried out, the axial elevation of the dome in the bottom plate 2 in the assembled state is less than the axial elevation of the dome in the bottom 18 of the cartridge, so that the sealing lips without obstruction by the end faces of the dome in the bottom plate 2 can open down.

Claims (13)

  1. Centrifugal separator for separating dirt particles in fluids, in particular dirt particles in oil in a unit of a vehicle, with a rotatable rotor with a rotor housing (1) into which at least one flow opening (12) for the fluid is introduced, wherein the rotor housing (1) is realized in two parts, wherein the radially outside-lying interior side of the rotor housing (1) forms a dirt accumulation wall (3a), wherein one part (3) of the rotor housing (1) is to be opened, and wherein a replaceable cartridge (14), which has inflow and outflow openings (20, 21) of which at least one opening (21) corresponds with a flow opening (12) of the rotor housing (1), is insertable into the rotor housing (1), characterized in that in the outflow opening (21) of the cartridge (14) a sealing valve (22) is integrated, which is in opening position in the installed condition of the cartridge (14) in the rotor housing or under the pressure of the fluid to be cleaned prevailing in the cartridge.
  2. Centrifugal separator according to claim 1, characterized in that the rotor housing (1) comprises a bottom plate (2) and an openable rotor pot (3), attachable to the bottom plate (2).
  3. Centrifugal separator according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor housing (1) is disposed on a shaft (4) which is pivotally supported in a separator housing (31).
  4. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the outer contour of the cartridge (14) is adapted to the inner contour of the rotor housing (1).
  5. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the cartridge (14) is made of synthetic material.
  6. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the rotor housing (1) is made of metal.
  7. Centrifugal separator according to claim 6, characterized in that a channel (5) for the fluid to be cleaned is introduced into the shaft (4).
  8. Centrifugal separator according to claim 6 or 7, characterized in that a fastening element for releasably securing the rotor housing (1) is disposed on the shaft (4).
  9. Centrifugal separator according to claim 8, characterized in that the fastening element is designed as screwed ring (10) which can be screwed onto the shaft (4).
  10. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the cartridge (14) features a visual device for displaying the degree of contamination.
  11. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 10, characterized in that supporting means are disposed between the outer wall (17) of the cartridge (14) and the inner wall (16) of the rotor housing (1).
  12. Centrifugal separator according to claim 11, characterized in that the supporting means are realized as one piece with the wall of the cartridge (14).
  13. Centrifugal separator according to one of the claims 1 to 12, characterized in that between the outer wall (17) the cartridge (14) and a component (4) adjacent to the cartridge (14) at least one sealing means (34, 35), in particular between the cartridge (14) and the outer wall (17) of the shaft (4), is disposed.
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