(57)【要約】  本発明は、ロータ（２）は遠心分離機ケーシング（１０）内で回転駆動可能に軸支され、ロータ（２）はダスト捕集部（４）を含み、ロータ（２）またはロータ・ダスト捕集部（４）はプラスチックからなり、ダスト捕集部（４）の内部には円周方向に互いに離間した案内壁（４５）が配置され、ロータ（２）またはロータ・ダスト捕集部（４）は遠心分離機ケーシング（１０）から取り外し得るように構成された、特に内燃機関の潤滑油を浄化するための遠心分離機（１）用のロータ（２）に関する。この新たなロータ（２）は、ロータ（２）またはロータ・ダスト捕集部（４）が下部（４１）と上部（４２）とからなり、下部（４１）内に下部案内壁部（４６）が、上部（４２）内に上部案内壁部（４８）がそれぞれ配置され、下部（４１）と上部（４２）とは互いに一致して相互に溶接され、案内壁部（４６，４８）は溶接継ぎ（４０）によって一体化され、案内壁（４５）の少なくとも一部において、溶接継ぎ（４０）の片側または両側ないし接合面に穴（４７’）が設けられ、案内壁（４５）によって区画されたダスト捕集部（４）のチャンバ（４５’）は該穴によって互いに液体導通連結されていることを特徴としている。
2008540076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（２）は遠心分離機ケーシング（１０）内で回転軸（２０）を中心にして回転駆動可能に軸支され、前記ロータ（２）は半径方向外側に対して周壁（４３）によって限界されたダスト捕集領域（４’）を有するダスト捕集部（４）を含み、前記ロータ（２）の全体またはロータ・ダスト捕集部（４）はプラスチックからなり、前記ダスト捕集部（４）の内部には円周方向に互いに離間した複数の案内壁（４５）が配置され、前記ロータ（２）の全体またはロータ・ダスト捕集部（４）は保守のために前記遠心分離機ケーシング（１０）から取り外し得るように構成された、特に内燃機関の潤滑油を浄化するための遠心分離機（１）用のロータ（２）であって、
前記ロータ（２）または前記ロータ・ダスト捕集部（４）は下部（４１）と上部（４２）とからなり、前記下部（４１）内に下部案内壁部（４６）が、前記上部（４２）内に上部案内壁部（４８）がそれぞれ配置され、
前記下部（４１）と前記上部（４２）とは互いに一致して相互溶接され、
前記案内壁部（４６，４８）は溶接継ぎ（４０）によって一体化され、
前記案内壁（４５）の少なくとも一部において、前記溶接継ぎ（４０）の片側または両側ないし接合面に穴（４７’）が設けられ、前記案内壁（４５）によって区画された前記ダスト捕集部（４）のチャンバ（４５’）は前記穴（４７’）によって互いに液体導通連結されている、ことを特徴とする遠心分離機用ロータ。
【請求項２】
前記溶接継ぎ（４０）は前記回転軸（２０）に対して垂直に延びる１接合面内にあることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項３】
前記下部案内壁部（４６）と前記上部案内壁部（４８）とは、それぞれ他方の案内壁部（４８，４６）に対向するそれらの端面が、該端面の全長に亘って互いに一致して延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項４】
前記下部案内壁部（４６）および／または前記上部案内壁部（４８）には、それぞれ他方の案内壁部（４８，４６）に対向するそれらの端面に、軸方向を向いた櫛状または鋸歯状構造（４７．１）が形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項５】
円周方向において互いに隣接した前記案内壁部（４６，４８）の前記櫛状または鋸歯状構造（４７．１）は、半径方向に互いに相対的にズレていることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項６】
前記案内壁（４５）の数は偶数であり、前記櫛状または鋸歯状構造（４７．１）はパターン間隔Ａの規則的なパターンを形成し、前記ズレは、前記パターン間隔の二分の一に相当していることを特徴とする請求項５に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項７】
前記櫛状または鋸歯状構造（４７．１）は前記下部（４１）内にのみ設けられていることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項８】
前記下部案内壁部（４６）は、円周方向視で前記上部案内壁部（４８）よりも太い肉厚を有することを特徴とする請求項７に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項９】
前記下部案内壁部（４６）と前記上部案内壁部（４８）とは、それぞれ他方の前記案内壁部（４８，４６）に対向するそれらの端面が、該端面の長さの一部にわたって互いに異なった形状をなして延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１０】
前記下部案内壁部（４６）および／または前記上部案内壁部（４８）は、少なくともそれぞれ他方の案内壁部（４８，４６）に対向するそれらの端面領域が、半径方向に延びる波形またはジグザグ形の構造（４７．２，４８．２）として形成されていることを特徴とする請求項９に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１１】
前記軸方向において互いに隣接する前記案内壁部（４６，４８）の前記波形またはジグザグ形の構造（４７．２，４８．２）は、半径方向に互いに相対的にズレていることを特徴とする請求項１０に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１２】
前記波形またはジグザグ形の構造（４７．２，４８．２）は、それぞれ波長Ａの規則的な形状を形成し、前記ズレは半波長に相当していることを特徴とする請求項１１に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１３】
前記案内壁（４５）の数は６枚または８枚または１０枚であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１４】
前記下部案内壁部（４６）は前記下部（４１）と一体に、前記上部案内壁部（４８）は前記上部（４２）と一体に形成され、前記下部（４１）と前記上部（４２）とはそれぞれ射出成形品であることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１５】
前記案内壁部（４６，４８）の半径方向内側端縁は、それぞれ軸方向に延びる自由端として形成され、該端縁はそれぞれ補強肥厚部（４６’，４８’）として形成されていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１６】
前記案内壁（４５）は、半径方向内側において半径方向内側環状壁（４３’）に連続的に移行して一体化しているか、または、該環状壁と相補係合または確動係合しているか、または、該環状壁に突き合わされていることを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１７】
前記下部（４１）内および／または前記上部（４２）内には、円周方向視で、前記下部案内壁部（４６）の間および／または前記上部案内壁部（４８）の間にそれぞれ、前記周壁（４３）から半径方向内側に向かって延び、かつ、該半径方向延びは前記案内壁部（４６，４８）よりも短い１または複数枚のリブ（４９）が配置されていることを特徴とする請求項１〜１６の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１８】
前記下部（４１）の軸方向高さは前記上部（４２）のそれよりも短く、前記下部（４１）の軸方向高さは、好ましくは前記上部（４２）の軸方向高さの２０〜５０％であることを特徴とする請求項１〜１７の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項１９】
前記下部（４１）と前記上部（４２）とは、それぞれその周壁（４３）に溶接フランジ（４１’，４２’）が形成されていることを特徴とする請求項１〜１８の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項２０】
前記溶接継ぎ（４０）は、光溶接または鏡面溶接によってつくられた溶接継ぎであることを特徴とする請求項１〜１９の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【請求項２１】
前記下部（４１）と前記上部（４２）とを形成するプラスチックはポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載の遠心分離機用ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータは遠心分離機内で回転軸を中心にして回転駆動可能に軸支され、ロータは半径方向外側に対して周壁によって限界されたダスト捕集領域を有するダスト捕集部を含み、ロータの全体またはロータ・ダスト捕集部はプラスチックからなり、ダスト捕集部の内部には円周方向に互いに離間した複数の案内壁が配置され、ロータの全体またはロータ・ダスト捕集部は、保守のために遠心分離機ケーシングから取り外し得るように構成された、特に内燃機関の潤滑油を浄化するための遠心分離機用ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の浄化たとえば内燃機関の潤滑油の浄化を行う遠心分離機と該遠心分離機内で使用されるロータとは、何十年も前から普及使用されてきており、それゆえ公知に属する。
【０００３】
遠心分離機用ロータの設計にあたり、ダスト捕集部に流れ込む液体を回転中のロータの角速度までできるだけ無駄なく加速するとともに、逆にダスト捕集部から液体が吐き出される際に、液体の持つ角運動エネルギーを可能なかぎりロータに戻してやることが目標として設定される。このため一般に、半径方向に延びるかまたはスパイラル状に延びて、液体とロータとの間のスリップを低下させ、こうして、達成可能なロータ回転数ならびにダスト捕集部で分離されたダスト粒子に対する液体の相対速度のいずれの点から見てもダスト粒子分離条件を改善する案内壁がダスト捕集部内に配置される。
ロータがシートメタルから形成される場合には、前記の機能はふつうロータの片側端面または両側端面に案内壁を形成するプレス加工によって実現される。
【０００４】
分離されたダスト（これは浄化さるべき液体が潤滑油の場合には基本的にスス（soot）である）の処分を問題なく行えるようにするため、遠心分離機の新規開発に際して、プラスチック製のロータまたはダスト捕集部が多用されるに至っている。この種のロータまたはダスト捕集部を使用する場合には、ダストで満たされたロータないしダストで満たされたダスト捕集部を容易かつ比較的環境適合的に熱的処分することが可能である。
【０００５】
プラスチック製のロータまたはダスト捕集部を使用する場合の短所は、プラスチックの強度が金属材料のそれに比較して著しく劣っていることである。こうした短所は、（特に、所与の構造スペースの点からして多くの場合に必要であるように）ロータまたはダスト捕集部が軸方向に短寸で、外径の大きな構造を持たなければならない場合に出現する。
【０００６】
もう一つの問題は、特に遠心分離機の始動相の間のロータまたはダスト捕集部への液体流入相において、案内壁で互いに分離された個々のチャンバへの不均等な液体流入を排除することができない点にある。チャンバのこうした不均等な液体取り込みは回転のアンバランスと結びつき、それに起因するロータ回転数の低下、振動促進および騒音発生と結びついている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、上述した短所を回避するとともに、材料として特にプラスチックが使用される場合に、経済的な製造と同時に高い機械的強度と優れた耐久性ならびにアンバランスのない円滑な回転を保証する冒頭に述べた類のロータを創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題の解決は本発明により、
ロータまたはロータ・ダスト捕集部は下部と上部とからなり、
下部内には下部案内壁部が、上部内には上部案内壁部がそれぞれ配置され、
下部と上部とは互いに一致して相互溶接され、
案内壁部は溶接継ぎによって一体化され、
案内壁の少なくとも一部において、溶接継ぎの片側または両側ないし接合面に穴が設けられ、案内壁によって区画されたダスト捕集部のチャンバは該穴によって互いに液体導通連結されている、
ことを特徴とする冒頭に述べた類のロータによって達成される。
【０００９】
ロータはそれぞれの内部に下部案内壁部ないし上部案内壁部が組込まれて互いに液密溶接された下部と上部とからなることにより、ロータまたはロータ・ダスト捕集部の経済的な製造が可能になる。特に、案内壁部が溶接継ぎに組み入れられて一体化されていることにより、双方のロータ部分の特に強固な結合が達成され、これにより、稼働中に障害をもたらす変形を生ずることのない、特に機械的抵抗力のある、耐久性を具えたロータまたはダスト捕集部が実現される。
加えてさらに本発明によって設けられた穴により、特に遠心分離機始動相において、案内壁によってロータまたはダスト捕集部内に形成されたすべてのチャンバに均等な液位の実現が保証されるため、それ自体として重大なこの運転相にあっても、妨害および障害をもたらすアンバランスのない円滑なロータ回転が達成される。
【００１０】
溶接継ぎをできるだけ容易にするとともに、溶接継ぎがアンバランスの一因となることを回避するために、好ましくは溶接継ぎは回転軸に対して垂直に延びる１接合面内にある。
【００１１】
さらに別の１実施態様の提案により、下部案内壁部と上部案内壁部とは、それぞれ他方の案内壁部に対向するそれらの端面が、該端面の全長に亘って互いに一致して延びている。この実施態様において、これらの案内壁部は下部と上部との間の溶接継ぎの過程で比較的大きな領域にわたって互いに接合されることから、この場合、これらの案内壁部は相応してロータの優れた形状安定性に大きく貢献する。
【００１２】
好ましくは、さらに別の提案により、下部案内壁部および／または上部案内壁部には、それぞれ他方の案内壁部に対向するそれらの端面に、軸方向を向いた櫛状または鋸歯状構造が形成されている。この構造によって案内壁に、有利に容易かつ低コストで、穴をつくり出すことができる。というのも、この櫛状または鋸歯状構造は、ロータまたはダスト捕集部の下部と上部との先行製造工程で、特段の超過コストを要することなく案内壁部の端面に形成されることが可能だからである。したがって、穴をつくり出すために手間とコストを要する切削加工を行うことは不要である。
【００１３】
さらに本発明の提案により、円周方向において互いに隣接した案内壁部の櫛状または鋸歯状構造は、半径方向に互いに相対的にズレている。このズレにより、ロータの円周方向で見て、ロータ内の液体のための連続した流れ路の形成が確実に回避される。これによって、ロータの回転時、特に加速時における液体の効果的な連行が保証される。さらに、ロータ内の液体とすでに沈着したダスト粒子との間に高い相対速度の発生が回避されるため、すでに沈着したダスト粒子が洗い落とされることも回避される。
【００１４】
さらに別の好ましい実施態様の提案により、案内壁の数は偶数であり、櫛状または鋸歯状構造はパターン間隔Ａの規則的なパターンを形成し、前記ズレは、パターン間隔の二分の一に相当している。この実施態様において、円周方向において隣接した２枚の案内壁部を観察すると、一定の半径上において、一方の液体導通穴には液体導通を阻止する他方の櫛歯または鋸歯が常に対応しており、これによって、円周方向において連続した流れ路の形成が所望通り確実に阻止されることになる。
【００１５】
本発明の提案により、さらに、櫛状または鋸歯状構造は下部にのみ設けられている。この実施態様によれば、下部のみが同所に配置された下部案内壁部の櫛状または鋸歯状構造を備えたやや複雑な形状を有し、他方、上部については同所に配置された案内壁の端面は単純な平滑面として形成されていてよい。
【００１６】
さらに、下部案内壁部は、円周方向視で、上部案内壁部よりも太い肉厚を有するようにすることができる。この場合、比較的わずかな材料超過コストで下部案内壁部の肉厚を増強することができる。これによって櫛状または鋸歯状構造の櫛歯または鋸歯は高い強度を得ることになり、そのため、下部と上部とがまだ溶接されていない間の櫛歯または鋸歯の損傷を防止することができる。加えてさらに、この肉厚の増強により、下部案内壁部と上部案内壁部との間の溶接継ぎになお十分な面が確保されているため、ロータまたはダスト捕集部の下部と上部との溶接時の円周方向における小さなポジショニング不精度を補償することが可能である。
【００１７】
ロータの別途１実施形態において、下部案内壁部と上部案内壁部とは、それぞれ他方の案内壁部に対向するそれらの端面が、該端面の長さの一部にわたって互いに異なった形状をなして延びている。この実施形態において、ダスト捕集部内のチャンバを相互連通させる所望の穴は、上部案内壁部と下部案内壁部とのそれぞれの端面が互いに異なった形状を有するために相互に接合されることのない領域に容易に形成される。
【００１８】
具体的な１発展態様において、下部案内壁部および／または上部案内壁部は、少なくともそれぞれ他方の案内壁部に対向するそれらの端面領域が、半径方向に延びる波形またはジクザグ形の構造として形成されている。
穴を形成するには、それぞれ少なくとも一方の案内壁部が波形またはジグザグ形の構造を有していれば十分である。双方の案内壁部が等しく構造化されている場合には、いずれの案内壁部の構造化も軽度であって十分であり、このことは製造技術的に見て有利である。
【００１９】
さらに別の提案により、軸方向において互いに隣接する案内壁部の波形またはジグザグ形の構造は、半径方向に互いに相対的にズレている。
軸方向において互いに隣接する案内壁部の端面は、このように、好ましくは複数回にわたって交差し、これによって、複数の穴と並んで、上部案内壁部と下部案内壁部との交差箇所にそれぞれ複数の溶接領域が形成される。
【００２０】
製造技術的には、波形またはジグザグ形の構造は、それぞれ波長Ａの規則的な形状を形成し、前記ズレは半波長に相当しているのが好適である。
【００２１】
好ましくは、本発明によるロータ内部の案内壁の数は６枚または８枚または１０枚であり、ごく一般的に言って案内壁の数は、高回転数時、並びに、例えば内燃機関の潤滑油の場合に生ずるような高い液体温度時にも、所望のロータ安定性を保証すべく、ロータのサイズとくにロータの直径が増大するとともに増加される必要があろう。
【００２２】
ロータの高度な安定性と経済的な製造可能性との実現に寄与するもう一つの要点は、好ましくは下部案内壁部は下部と一体に、上部案内壁部は上部と一体に形成され、かつ下部と上部とはそれぞれ射出成形品であることである。
下部および上部が適切な形状で形成されていれば、それらの製造にはそれぞれ、単一の型抜き方向への型抜きを可能とし、そのため、その製造に際しても同じくロータ部品の射出成形時の使用に際しても、いずれにせよ低コストを実現する比較的単純な“開閉”射出成形金型で十分である。
【００２３】
遠心分離機のタイプに応じ、ロータまたはロータ・ダスト捕集部は半径方向内側環状壁なしでも、あるいは半径方向内側環状壁を具備していてもよい。
最初のタイプについては、本発明により好ましくは、案内壁部の半径方向内側端縁は、それぞれ軸方向に延びる自由端として形成されるとともに、該端縁はそれぞれ補強肥厚部として形成されている。
この端縁肥厚部によってそれぞれの自由端の十分な安定化が達成されるため、この場合、たとえ案内壁部とそれによって形成される案内壁とが、半径方向内側においてロータまたはロータ・ダスト捕集部のさらに別の領域に結合されていなくとも、遠心分離機の稼動中に障害が生ずる懸念はない。
【００２４】
半径方向内側環状壁を具備したタイプのロータについては、本発明の提案により、案内壁は、半径方向内側において半径方向内側環状壁に連続的に移行して一体化しているか、または、該環状壁と相補係合ないし確動係合しているか、または、該環状壁と突き合わされている。
一体的に連続しているかまたは相補係合または確動係合しているタイプにおいて、半径方向に作用する力は、内側環状壁と案内壁との間で相互伝達されることができ、これはロータの安定性にとって有利である。ロータまたはダスト捕集部が適正に形成されていれば半径方向力のこうした伝達は行なわれなくてもよいことから、その場合には案内壁は半径方向内側において半径方向内側環状壁と突き合わされているだけで十分である。
【００２５】
ロータの安定性と負荷容量とを高めるためのさらに別の有利な１対策は、下部内部および／または上部内部において、円周方向視で、下部案内壁の間および／または上部案内壁の間にそれぞれ、周壁から半径方向内側に向かって延び、かつ、その延びが案内壁部よりも短い１または複数枚のリブが配置されていることである。
これらのリブも、ロータの始動時およびロータ内への液体の流入時において、ロータまたはダスト捕集部内における液体の連行に補助的な寄与をなす。さらに、これらのリブは遠心力によって半径方向外側に移動させられて、リブの間ならびにリブと案内壁との間に沈着するダスト粒子の確実な保持に貢献し、これによって、ロータまたはダスト捕集部を貫流する液体による該ダスト粒子の洗い落としが効果的に防止される。
【００２６】
さらに本発明の提案により、下部は上部よりも短い軸方向高さを有し、下部の軸方向高さは、好ましくは上部の軸方向高さの２０〜５０％である。
この実施態様は、案内壁に設けられる溶接継ぎの高さに位置する穴が、ロータまたはダスト捕集部内の低い箇所に位置することになり、これによって、案内壁の間に形成されたチャンバに液体が早期に均等に行きわたることが促進されるという利点をもたらす。従って、ロータまたはダスト捕集部内の液位がまだ低い状態にあっても、早くも液体はすでに相対的に液位の高いチャンバからまだ穴の高さにまで液位の達していないチャンバ内に溢流する。こうして全体として均等な液位が達成される。ロータまたはダスト捕集部の円滑な回転にとって、各チャンバ内の液位の均衡をできるだけ早期に達成することは有利であり、これはロータまたはダスト捕集部内において前記の穴をできるだけ低い位置に配置することによって実現される。
【００２７】
下部と上部との間の溶接継ぎの高い信頼性と耐久性とを保証するため、さらに別の提案により、下部と上部とはそれぞれの周壁に溶接フランジが形成されている。
【００２８】
下部と上部とが半径方向内側に環状壁を具備していないタイプであれば、溶接フランジは、それぞれ下部と上部の半径方向外側の周壁にのみ設けられる。他方、下部と上部とが半径方向内側環状壁を具備したタイプであれば、下部と上部のこの箇所にもそれぞれ溶接フランジを設けることが可能である。
【００２９】
速やかにして高信頼度かつ経済的な製造の趣旨からして、溶接継ぎは、好ましくは光溶接または鏡面溶接によってつくられた溶接継ぎである。
【００３０】
下部と上部とを形成するプラスチックは好ましくはポリアミドであるが、それはこの材料が機械的ならびに熱的要件の点から見て十分であると同時に比較的安価であり、かつ射出成形性および溶接性が良好だからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図１に示したように、遠心分離機１は図中に一部のみが表されたケーシング１０を含み、該ケーシングの上部はスクリューキャップ１４によって形成されている。スクリューキャップ１４はその下端に、ケーシング１０の一部として形成された図中不図示の雌ねじに螺挿される雄ねじ１６を有している。
【００３２】
ケーシング１０の内部、図中において基本的にキャップ１４の内部には、遠心分離機１のロータ２が位置している。ロータ２は遠心分離機１内に固定配置された軸５に軸支されて、垂直に延びる回転軸２０を中心にして回動可能である。このために、軸５の下部に配されたすべり軸受５１と上部軸端５０’の近傍に配された転がり軸受５２とが利用される。
【００３３】
ロータ２は図示例において、支持・駆動部３ならびにそれと嵌脱式に結合されたダスト捕集部４を含んでいる。
【００３４】
支持部３の上部は、環状隙間３０’を形成するとともに上述した双方の軸受５１および５２を介在させて軸５を包囲する管体３０からなっている。管体３０の下部領域から互いに相反する２つの半径方向に２本のノズルアーム３１が分岐し、該アームを貫いてそれぞれ１本の液体流路３３が延びている。それぞれの液体流路３３の末端には反動推進ノズル３４が配置（ここでは、螺入または圧嵌め）されており、該ノズルによりロータ２はそれぞれのノズルから流出する液体ジェットによって反動推進原理に基づいて回転駆動される。この場合、支持・駆動部３は耐久部品として設計されており、したがって、好適には金属または適切なプラスチックからなっている。
【００３５】
ダスト捕集部４は、遠心分離機１の保守のために、時に応じて交換もしくは浄化可能な交換部品である。このためダスト捕集部４は、キャップ１４が螺脱されると、支持・駆動部３から軸方向上方へ取り外すことができる。重量ならびにコスト面からすると同時に、容易な処分を目的として、ダスト捕集部４はプラスチックからなっている。
【００３６】
ここで、ダスト捕集部４は下部４１と上部４２とから合成され、これら両者は溶接継ぎ４０によって互いに耐久的に液密接合されている。さらにダスト捕集部４の内部には、半径方向に向いた案内壁４５が配置されており、図１にはそれらのうち２枚が可視である。これらの案内壁４５は、ダスト捕集部４の下部４１ならびに上部４２のいずれも貫いて延びている。
【００３７】
案内壁４５はそれぞれ、下部４１内に一体的に形成された下部案内壁部４６と、上部４２内に一体的に形成された上部案内壁部４８とから合成されている。この場合、下部案内壁部４６と上部案内壁部４８とは下部４１と上部４２との間の溶接継ぎ４０によって一体化されている。
【００３８】
図１からさらに看取されるように、下部案内壁部４６にはそれぞれ上側端面に櫛状または鋸歯状の構造４７が形成されている。この構造４７により、案内壁４５には溶接継ぎ４０が行われた後に、この溶接継ぎ４０の接合面下側に穴４７’が形成されることになる。これらの穴４７’の存在により、円周方向に互いに規則的な間隔で離間した案内壁４５の間に液体が均等に行きわたり、こうしてロータ２が充填される際にアンバランスのない均等な液位が生ずることになる。これにより、さもない場合に問題を生ずるロータ２の始動相においても、アンバランスのない円滑な回転が保証される。同時に、案内壁下部４６と案内壁上部４８とから形成される案内壁４５は、前述した溶接継ぎ４０により、高い機械応力および熱応力が生ずる場合にも、ダスト捕集部４の高い強度と耐久性とを実現する。
【００３９】
遠心分離機１の稼働中、浄化さるべき液体、例えば内燃機関の潤滑油は下方から流入口１８を通り、軸５を貫いて軸方向に延びる中央流路５３に流入する。流入する液体流は、ここで、２つの部分流に分割される。第一の部分流は２つの第一の半径方向穴５４．１から流入して軸５を通って半径方向外側に向かって流れ、次いで、環状隙間３０’を通過してノズルアーム３１内の液体流路３３に達する。この液体流は流路３３からノズル３４を通って流出して、ロータ２の駆動を実現する。
【００４０】
第二の液体部分流は軸５内の流路５３を通り、さらに上方に向かって流れ、次いで、上部軸端５０’近傍に配されたさらに別の２つの半径方向穴５４．２を通り、少なくとも１つの液体流入口４４を通過してダスト捕集部４の内部に流入する。ロータ２の回転中に、液体中に同伴されたダスト粒子は遠心力の作用によって半径方向外側に向かって移動し、ダスト捕集部４内の半径方向外側に位置するダスト捕集領域４’に沈着する。このダスト捕集領域４’は、半径方向外側に向かって外側周壁４３によって限界されている。
【００４１】
浄化さるべき液体は液体流入口４４から流入し、基本的に軸方向で見て上方から下方に向かってダスト捕集部４を貫流し、ダスト捕集部の下部かつ半径方向内側に配された液体流出口４４’を通ってダスト捕集部４から離脱する。液体流出口４４’を通って流出する浄化済み液体、ならびに、ノズル３４を通って流出する液体は、何れも遠心分離機ケーシング１０の無圧領域１３に達し、同所から重力の作用によって流れ出る。
【００４２】
図１に具体的に示されているように、溶接継ぎ４０の接合面は、ダスト捕集部４の比較的低い位置にある。これに相応して穴４７’もダスト捕集部４のかなり下部に位置している。こうした配置により、流入液体は、遠心分離機１の始動時にすでに非常に早期に穴４７’の高さにまで上昇し、かくて円周方向においてダスト捕集部４の全体にわたって、個々の案内壁４５によって区画された全チャンバ内に均等に行きわたることが保証される。したがって、個々のチャンバ内に高さの異なる、アンバランスを結果する液位が生ずることはない。
【００４３】
ダスト捕集部４の比較的長時間にわたる稼働時間の後、ダスト捕集領域４’内において半径方向外側にダスト粒子ケーキが形成された場合にも、たしかにこれによって半径方向外側の穴４７’は塞がれることがある。しかし、半径方向内側にはなお液体が流通可能なその他の穴４７’が存在しているため、これによって機能上の短所が生ずることはない。
【００４４】
ダスト捕集部４の下部４１と上部４２との耐久的な相互液密接合を容易にするため、下部４１はその上側端縁に円周方向に周回する溶接フランジ４１’を有している。同じく鏡面対称的な仕様により、上部４２もその下側端縁に周回式の溶接フランジ４２’を有している。溶接継ぎ４０は、好ましくは光溶接または鏡面溶接によってつくられた溶接継ぎである。
【００４５】
図２は、下部４１との接合前における、図１に示したダスト捕集部４の上部４２を斜め下方から眺めた透視図である。上部４２は、半径方向外側に向かって周壁４３によって限界されている。上部４２の内部には、円周方向に互いに規則的な間隔で離間した案内壁４５の上部案内壁部４８がみとめられる。この場合、それぞれ２枚の隣接した案内壁部４８の間には、さらにそれぞれ３枚のリブ４９が一体成形されている。これらは周壁４３の内側面から同じく半径方向内側に向かって延びているが、ただし、その延びは案内壁部４８よりも遥かに短い。
【００４６】
案内壁部４８にはそれぞれの半径方向内側端に、同所で高い荷重容量と強度とが達成されるように、それぞれ１つの端縁肥厚部４８’が形成されている。上部案内壁部４８ならびにリブ４９はいずれも周壁４３および該周壁下端に設けられた溶接フランジ４２’と一体に形成されている。好適には上部４２の全体は一体射出成形品である。
【００４７】
図３は、上部４２との接合前における、図１に示したダスト捕集部の下部４１を斜め上方から眺めた透視図である。図中、下部４１の内部には、円周方向に互いに規則的な間隔で離間した下部案内壁部４６がみとめられる。下部案内壁部４６には、その上側端面にそれぞれ櫛状または鋸歯状の構造４７が形成されている。
【００４８】
円周方向において隣接した２枚の下部案内壁部４６の観察から判明するように、それらに形成された構造４７は半径方向に互いに相対的にズレている。これによって、下部４１内に円周方向において連続した液体流れ路が形成されることが回避される。これは液体が満たされる、あるいは液体で満たされたダスト捕集部４の均衡の改善を招来する。
【００４９】
この場合にも、下部案内壁部４６は半径方向内側に自由端を有し、同所にこの領域の安定性を高めるための端縁肥厚部４６’が形成されている。
【００５０】
下部４１内にも、円周方向において隣接したそれぞれ２枚の下部案内壁部４６の間にそれぞれ３枚のリブ４９が一体成形されている。これらのリブは、この場合にも周壁４３から出発して半径方向内側に向かって延びているが、その半径方向長さは下部案内壁部４６よりも遥かに短い。
【００５１】
ここに示した下部４１も有利には一体射出成形品として製造可能であり、その際、同時に櫛状または鋸歯状構造４７も、それぞれ下部案内壁部４６の上側端面に問題なく一体成形することができる。下部４１の製造に際し、櫛状または鋸歯状構造４７は、溶接継ぎをつくり出すための材料を供するために、軸方向視で、さしあたり増強された高さで形成される。
さらに、図示例において、構造４７を有した下部案内壁部４６は、構造４７の櫛歯の強度を増強するとともに、溶接用の材料量を増すために、上部案内壁部４８に比較して材料厚さが増強されている。加えてさらに、この増強された材料厚さによって、下部４１と上部４２とを互いに溶接するために、相対ポジショニングする際の小さな角度誤差を補償することができる。
【００５２】
図４は下部４１の部分断面を示しており、この場合、切断面は櫛状または鋸歯状構造４７をちょうど切断する高さに位置している。
【００５３】
図４において、半径方向外側には当該溶接フランジ４１’を有した外側周壁４３が位置している。周壁４３から出発して、該周壁と一体の下部案内壁部４６が半径方向内側に向かって延びている。下部案内壁部４６はその半径方向内側端にそれぞれ１つの端縁肥厚部４６’を有しているが、ただし相互に連結されてはいない。
【００５４】
それぞれ隣接した２枚の下部案内壁部４６の間には補助リブ４９が周壁４３と一体的に配置されている。
【００５５】
櫛状または鋸歯状構造４７は、それぞれ規則的な順序で配された櫛歯とそれらの間の切り欠き４７’とからなっている。この場合、構造４７はパターン間隔Ａを有した規則的なパターンを形成している。円周方向において隣接した２枚の下部案内壁部４６の比較から判明するように、それらの櫛状または鋸歯状構造４７は半径方向に互いに相対的にズレており、このズレの寸法はパターン間隔Ａの半分である。
図４に３本の破線で示した円形線によって示唆されているように、円周方向で観察すると、それぞれ１つの切り欠き４７’と１つの櫛歯とが順次に対応している。これによって、円周方向に連続した液体流れ路の形成は回避される。
【００５６】
図５は、図４に示した下部４１の１変形例を、同じく部分断面図によって示している。図５における周壁４３、該周壁に設けられた溶接フランジ４１’、下部案内壁部４６および補助リブ４９は図４のそれらと同一である。
【００５７】
図４とは異なり、図５に示した実施例において、下部案内壁部４６は半径方向内側に自由端を有していず、半径方向内側環状壁４３’に連続的に移行して一体化している。この実施形態において、半径方向に作用する力は放射状の下部案内壁部４６を経て伝達されて、内側環状壁４３’に誘導されることができる。図５に示した下部４１は好適には、相応して形成された、つまり同じく合同の半径方向内側環状壁４３’が形成された上部とともに使用され、その高さの一部に亘り、または、その軸方向高さ全体に亘って、半径方向内側環状壁４３’を有するダスト捕集部を形成する。
【００５８】
以上に説明した実施例において、下部案内壁部４６と上部案内壁部４８とは、直線状に半径方向に延びるとともに、それぞれ互いに合同である。図６および７には、この点で改変された１実施例が示されている。
【００５９】
図６に示したロータ２の一部において、下側にはダスト捕集部４の下部４１の一部を、上側には上部４２の一部を示している。図６の左側および後方には、ダスト捕集部４を半径方向外側に限界する半径方向外側周壁４３の当該部分が位置している。該周壁から半径方向内側に向かって、つまり図６において右側に向かって、下部４１内においては下部案内壁部４６が、上部４２内においては上部案内壁部４８がそれぞれ周壁４３から出発して延びている。
【００６０】
この場合、双方の案内壁部４６と４８とは波形状構造４７．２ないし４８．２として形成され、波の山ないし谷のピークは、ロータ２の円周方向を示している。さらに、波形状構造４７．２および４８．２は半径方向に互いに相対的にズレており、このズレは、この場合、波形状構造のおおよそ半波長に相当している。半径方向外側の周壁４３の領域において、下部４１と上部４２とは溶接継ぎ４０に沿って互いに周回液密接合されている。
【００６１】
上述した実施例の場合と同様に、この場合にも、それぞれ案内壁部４６と４８とからなる案内壁４５は、波形の案内壁部４６と４８とが交差するそれぞれの箇所で、溶接継ぎ４０が行われている。半径方向において、下部案内壁部４６と上部案内壁部４８とのそれぞれ２つの交差箇所の間に位置する領域には穴４７’が形成される。これらの穴４７’は、案内壁４５によって形成された、円周方向において互いに隣接するダスト捕集部４のチャンバを連結する。
【００６２】
図７は、図６に示したロータ２のダスト捕集部４の一部を平面図で示したものである。図７の上部には周壁４３の一部がみとめられる。周壁から内側に向かって、基本的に半径方向を向いて波形をなす下部案内壁部４６と上部案内壁部４８とが延びている。この場合、図７に示した平面図は、案内壁部４６と４８との波形状構造４７．２と４８．２ならびにそれらの半径方向相対ズレを、特に明確に示している。それぞれ下部案内壁部４６と上部案内壁部４８との交差箇所には、それぞれ溶接継ぎ箇所４０があり、これらの溶接継ぎ箇所によって、周壁４３から半径方向内側においても、ダスト捕集部４の下部と上部との安定した一体化が保証される。
【００６３】
半径方向で見て、互いに隣接した２つの溶接継ぎ箇所４０の間にはそれぞれ１つの穴４７’が形成されている。
【００６４】
完全なダスト捕集部４には、図６および７において可視の２つの案内壁部４６と４８との他に、ダスト捕集部４の円周方向に互いに規則的な間隔で離間した、さらにその他の、同一に形成された案内壁部４６と４８とが設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、特に内燃機関の潤滑油を浄化するための遠心分離機用ロータとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】内部にロータが配置された遠心分離機の縦断面図
【図２】図１に示したロータの上部を下方から眺めた透視図
【図３】図１に示したロータの下部を上方から眺めた透視図
【図４】図３に示したロータ下部の部分断面図
【図５】異なった１実施例によるロータ下部の同じく部分断面図
【図６】さらに別の実施例によるロータの一部を斜め上方から眺めた斜視図
【図７】図６に示したロータの一部の平面図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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