DE19933040A1 - Freistrahlzentrifuge, insbesondere zur Reinigung des Schmieröls einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Freistrahlzentrifuge mit Einrichtung zur Abbremsung des Rotors. Bekannte Freistrahlzentrifugen werden durch die Lagerreibung abgebremst, sobald der Öldruck einen gewissen Wert unterschreitet. Ziel ist es jedoch, die Lagerreibung zur Erreichung möglichst hoher Drehzahlen soweit wie möglich zu vermindern. Gelingt dies, so stört insbesondere bei der Verwendung der Zentrifuge im PKW-Bereich das lange Nachlaufen und die hiermit verbundenen Geräusche bzw. der Lagerverschleiß. Daher wird vorgeschlagen, an einer Zentrifuge mit Gehäuse 10 und Rotor 11 Reibpartner 15a, 15b anzuordnen, die durch eine Feder 20 bei Unterschreiten des Betriebsöldrucks gegeneinandergepreßt werden und den Rotor zum Stillstand bringen. Der Rotor ist in einem Gleitlager 12, welches gleichzeitig den Einlaß 23 bildet und mit einem Wälzlager 19 versehen, was zu einer äußerst geringen Lagerreibung führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freistrahlzentrifuge, die z. B. zur Reinigung von Schmieröl in einer Brennkraftmaschine verwendet werden kann, nach der Gattung des Patent­ anspruches 1.

Derartige Freistrahlzentrifugen sind bekannt. Gemäß der DE 29 60 9980 U1 wird ein Rotor einer Zentrifuge vorgeschlagen, dessen Herstellung tauglich für große Serien ist. Dieser besteht aus mehreren Blechtöpfen, die durch Umbördeln miteinander ver­ bunden sind (vergl. hierzu Fig. 1 der erwähnten Schrift). Dieser Verband weist ein Mittelrohr 30 auf, in welches Buchsen 31, 32 eingepreßt sind. Diese dienen zur dreh­ baren Lagerung des Zentrifugenrotors auf einer Gehäusewelle 16 sowie zur Begren­ zung des Axialspiels des Rotors im Einbauraum. Während des Betriebs kann der Rotor zwischen den Axialbegrenzungen des Gehäuses pendeln, wobei er durch den anliegenden Öldruck sowie evtl. eine Schrägstellung der Düsen 28 nach unten die Tendenz besitzt, im Gehäuse zu steigen.

Bei Unterschreitung eines definierten Öldrucks schließt sich das Ventil 40, so daß die Durchleitung des Öls im Zentrifugenrotor unterbunden wird. Aufgrund der Lagerrei­ bung der Gleitlager kommt der Rotor dann zum Stillstand. Die Lagerreibung wird da­ durch erhöht, daß sich der Zentrifugenrotor auf den unteren Axialanschlag im Ge­ häuse absenkt, wodurch die Lagerfläche des Gleitlagers erhöht wird.

Trotz der Verwendung von integrierten Bauteilen, wie z. B. Druckventil 40, weist die beschriebene Baugruppe des Rotors eine hohe Komplexität auf. Dadurch wird eine wirtschaftliche Herstellung erschwert. Insbesondere ist die Axiallage des Rotors wäh­ rend des Betriebs nicht genau definiert. Plötzliche Druckschwankungen können z. B. auch während des Betriebs zu einem Anschlagen des Rotors an einen der Axialan­ schläge führen. Deswegen müssen diese mit ähnlich günstigen Gleiteigenschaften ausgestattet sein, wie der Radialbereich der Gleitlager.

Ein weiteres Problem besteht in der Beeinflussung des Nachlaufverhaltens der Zen­ trifuge, sobald die Ölzufuhr unterbrochen wird. In diesem Fall soll die Zentrifuge möglichst schnell zum Stillstand kommen. Die kinetische Energie des Rotors wird dabei über die Lagerreibung abgebaut. Um möglichst hohe Drehzahlen zu erreichen, soll die Lagerreibung jedoch sehr gering sein. Je mehr eine Verringerung der Lager­ reibung also gelingt, desto länger läuft die Zentrifuge nach.

Werden Ölzentrifugen im PKW-Bereich verwendet, so werden jedoch an die Lauf­ kultur des Motors besondere Anforderungen gestellt. Gleichzeitig führen häufige Lastwechsel, z. B. bei der Verwendung des PKW in Ballungszentren, zu einem stän­ digen Ein- und Abschalten der Zentrifuge. Im Leerlauf der Brennkraftmaschine kann ein langes Nachlaufen des Zentrifugenrotors wegen der Geräuschentwicklung nicht hingenommen werden, da diese das in diesem Betriebszustand leise Motorgeräusch übertönt und von dem Fahrer als störend wahrgenommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge mit einem Rotor zu schaf­ fen, welcher gleichzeitig durch Realisierung hoher Drehzahlen ein gutes Zentrifugier­ ergebnis erzielt und nach dem Abschalten kurze Nachlaufzeiten besitzt. Diese Auf­ gabe wird durch die Patentansprüche 1, 6 und 8 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Freistrahlzentrifuge besteht in bekannter Weise aus einem Rotor mit einem Einlaß und mindestens einer Antriebsdüse, die gleichzeitig Auslaß ist. Die Ablagerungsfläche für die abgeschiedenen Schwebstoffe des Fluids können z. B. durch den Rotormantel gebildet sein. Das Gehäuse dient zur Abschirmung des Rotors gegenüber der Umgebung. Dies ist nötig, da der Strahl der Antriebsdüsen aufgefangen werden muß. Als Gehäuse im Sinne der Erfindung ist jede Art von Ver­ schalung, die die Umgebung schützt, zu verstehen. Es muß kein gesondertes Ge­ häuse für die Zentrifuge vorgesehen werden. Ebenso ist es denkbar, die Zentrifuge z. B. in Hohlräume einer Brennkraftmaschine einzubauen, welche zum Ölkreislauf gehört. Die Lagerung des Zentrifugenrotors im Gehäuse ermöglicht gleichzeitig des­ sen Drehung und sorgt für eine Begrenzung des Axialspiels des Rotors.

Erfindungsgemäß wird in der Freistrahlzentrifuge eine Kraftquelle vorgesehen, die einerseits ortsfest im Gehäuse der Zentrifuge befestigt ist und deren Kraftentfaltung andererseits auf den Rotor wirkt. Diese Kraftquelle kann z. B. aus einer Schrauben­ feder bestehen, deren Enden sich jeweils an der Rotorlagerung und im Gehäuse ab­ stützen, wobei die Feder unter Vorspannung steht. Die Kraft der Kraftquelle wirkt entgegen der Axialkräfte, die während des Rotorbetriebs entstehen. Dadurch stellt sich ein Kräftegleichgewicht zwischen Kraftquelle und dem im Betrieb befindlichen Rotor ein. Der Rotor wandert im Rahmen seines axialen Bewegungsspielraums in die Position des Kräftegleichgewichts, wobei er zu keinem der Axialanschläge in Verbin­ dung steht. Hierdurch ist ein reibungsarmer Betrieb der Zentrifuge bei hohen Dreh­ zahlen möglich. Die Kraftquelle wirkt gleichzeitig als Puffer bei Druckschwankungen, die das Kräftegleichgewicht verschieben, jedoch nicht zu einem Reiben des Rotors an einem der Axialanschläge führen.

Sobald der Öldruck unter einen bestimmten Wert fällt, drückt die Kraftquelle den Ro­ tor an einen der Axialanschläge. Hierdurch entsteht ein Bremsmoment, welches den Rotor bis zum Stillstand abzubremsen vermag. Ein langes Nachlaufen wird verhin­ dert, wodurch z. B. im Leerlauf der Brennkraftmaschine keine Laufgeräusch der Zen­ trifuge zu hören ist. Die Kraftquelle hat weiterhin den positiven Effekt, daß die Lager­ partner unter Vorspannung gehalten werden. Damit wird beim Nachdrehen der Zen­ trifuge ein Schlagen der Lager aufgrund ihres Lagerspiels verhindert, welches eben­ falls unangenehme Geräusche hervorrufen kann. Im übrigen wird dabei die Gefahr umgangen, daß durch das Lagerschlagen Beschädigungen auftreten, die die Lager­ standzeiten verkürzen. Dies ist besonders bei Verwendung von Wälzlagern zur Lage­ rung des Rotors notwendig. Aber auch Gleitlager profitieren von den verkürzten Nachlaufzeiten. In diesem Betriebszustand ist nämlich die Schmierung des Lagers aufgrund des geringen Öldruckes nicht mehr vollständig gewährleistet. Ein langes Nachlaufen würde also zu einem erhöhten Lagerverschleiß führen.

Im Normalfall wird die Fremdunterstützung durch die Kraftquelle in Richtung der Schwerkraft wirken. Dies hängt mit der typischen Einbaulage von Ölzentrifugen zu­ sammen. Die Schwerkraft ist bei Zentrifugen gemäß dem Stand der Technik die nöti­ ge Gegenkraft für die im Rotorbetrieb entstehenden Axialkräfte. Durch Verwendung der beschriebenen Kraftquelle ist jedoch die Notwendigkeit einer vertikalen Einbau­ lage unter Ausnutzung der Schwerkraft des Rotors nicht mehr notwendig. Diese kann vollständig durch die Kraftquelle ersetzt werden, wodurch auch z. B. ein Einbau des Rotors mit horizontaler Drehachse möglich wird. Dies erlaubt einen größeren Ge­ staltungsfreiraum bei der Verwendung der Freistrahlzentrifuge z. B. in einer Brenn­ kraftmaschine.

Wird wie beschrieben die Feder als Kraftquelle verwendet, so entfaltet diese eine Kraft, die entsprechend der Federkennlinie von dem Axialweg des Rotors im Gehäu­ se abhängig ist. Dies ist eine besonders einfache Ausführungsform, die ein selbst regelndes System für die Freistrahlzentrifuge schafft. Hierzu ist jedoch Vorausset­ zung, daß die Feder derart ausgelegt wird, daß der entstehende Betrag der Feder­ kraft immer kleiner oder gleich dem durch den Rotorbetrieb innerhalb des vorgese­ henen Betriebsbereichs entstehenden Betrag der Axialkraft ist. Der Betriebsbereich ist durch die Drehzahl des Rotors und den Öldruck definiert. Erst wenn der Betriebs­ bereich nach unten hin verlassen wird, übersteigt die Federkraft die Axialkraft des Rotors, so daß dieser an einen seiner Axialanschläge angedrückt und gebremst wird. Das Hochlaufverhalten des Rotors wird dadurch gewährleistet, daß bei einer Erhö­ hung des Öldruckes sich dieser wieder vom Axialanschlag lösen kann und in Dre­ hung versetzt wird. Er bewegt sich dann so lange entgegen der Federkraft axial, bis sich wieder das beschriebene Kräftegleichgewicht eingestellt hat. Dieser selbstre­ gelnde Aufbau läßt sich selbstverständlich auch mit anderen Kraftquellen, z. B. ei­ nem Pneumatikzylinder erreichen.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Kraftquelle mit einer Fremd­ betätigung zu versehen. Dadurch läßt sich die Krafteinleitung der Kraftquelle durch beliebige Regelmechanismen steuern. Die Kraftquelle kann z. B. aus einem Hydrau­ likzylinder bestehen, der fremd angesteuert wird. Alternativ ist ein elektromechani­ scher Antrieb, z. B. eine Motor-Getriebe-Kombination denkbar. Auch die im Kraftfahr­ zeugbereich häufig zur Anwendung kommenden Druckdosen ergeben eine sinnvolle Lösung zum fremdbetätigten Antrieb der Kraftquelle.

Mit Hilfe der Fremdbetätigung kann die Zentrifuge aus jedem Betriebszustand her­ untergebremst werden, indem sie durch Aktivierung der Kraftquelle gegen den Axialanschlag gedrückt wird. Sinnvolle Betriebszustände, bei denen eine Abbrem­ sung des Rotors sinnvoll ist, ergeben sich zum einen im bereits beschriebenen Leerlaufzustand, zum anderen aber für den Fall, daß eine unzureichende Versor­ gung der Brennkraftmaschine mit Schmieröl droht. In diesem Fall kann durch die fremdbetätigte Kraftquelle die Zentrifuge abgeschaltet werden, so daß der zum Be­ trieb der Zentrifuge notwendige Nebenstrom des Öls direkt zur Schmierung zur Ver­ fügung steht. Diese Funktion wird ansonsten durch entsprechende Ventile im Öl­ kreislauf gewährleistet, auf die bei der beschriebenen Lösung verzichtet werden kann. Hierdurch ergibt sich ein zusätzlicher Einsparungseffekt, der zu einer höheren Wirtschaftlichkeit der Lösung führt bzw. den Mehraufwand für die fremdbetätigte Kraftquelle aufwiegt.

Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt eine Freistrahlzentrifuge, die als Lagerungsmittel auf einer Seite ein Gleitlager aufweist, welches gleichzeitig der Ein­ laß ist. Die Schmierung erfolgt dann durch die eingeleitete Flüssigkeit. Als zweites Lager kommt ein Wälzlager zum Einsatz, welches zu äußerst geringen Reibungs­ verlusten führt. Dieses ist komplett außerhalb des zu zentrifugierenden Flüssigkeits­ stroms angebracht. Die Kraftquelle ist zwischen einer Abstützung im Gehäuse und dem Wälzlager eingespannt, so daß das Wälzlager axial verschiebbar ist. Mit der Verschiebung des Wälzlagers wird gleichzeitig der Zentrifugenrotor bewegt. Diese Axialbewegung wird im Gleitlager zugelassen. Das Wälzlager kann z. B. mit seinem Innenring am Rotor befestigt sein, während die Kraftquelle am Außenring angreift. Damit wird unabhängig vom Betriebszustand der Zentrifuge ein Lagerspiel im Wälz­ lager unterbunden.

Eine alternative Möglichkeit zur Abbremsung des Rotors besteht in der Realisierung einer Schubumkehr. Diese wird erreicht durch Betätigung von Düsen am Zentrifugen­ rotor, die einen Antrieb entgegengesetzt der normalen Drehrichtung ermöglichen. Zu diesem Zweck können die Düsenköpfe des Zentrifugenrotors drehbar ausgeführt sein, so daß sich die Schubumkehr durch Drehung der Düsen um 180° erreichen läßt. Eine andere Möglichkeit ist die Anbringung von zusätzlichen Bremsdüsen, de­ ren Spritzrichtung entgegen derjenigen der Antriebsdüsen liegt. Die Ansteuerung der Düsen kann durch den im Rotor vorliegenden Druck gesteuert werden.

Eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß außerhalb der Lagerungsmittel ein Reibflächenpaar vorgesehen ist, wobei einer der Reibpartner im Gehäuse und der andere am Rotor fixiert ist. Diese Reibflächenpaarung kann als Bremse genutzt werden. Eine vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Reibpartner ringförmig auszugestalten und im Bereich einer der Rotordeckelflächen und dem Ge­ häuse unterzubringen. Die Funktion dieses Reibflächenpaars ist mit dem bereits be­ schriebenen Axialanschlag der Lagerung vergleichbar. Das Reibflächenpaar ersetzt genau diesen Axialanschlag im Lager, und zwar denjenigen, welcher der axialen Bewegungstendenz des Rotors im Betrieb entgegengesetzt ist. Außerhalb des vor­ gesehenen Betriebsbereiches des Rotors senkt sich dieser auf die Reibpaarung ab und wird dadurch abgebremst. Dieser Vorgang kann durch eine Kraftquelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 unterstützt werden. Alternativ läßt sich der Effekt auch allein durch die auf den Zentrifugenrotor wirkende Schwerkraft erzielen.

Durch die Entkopplung der Brems- und Lagerfunktion läßt sich für beide Aufgaben die ideale Werkstoffpaarung auswählen. Dabei kann bei der Gestaltung des Lagers auf eine Minimierung der Reibungsverluste und bei der Wahl der Reibpaarung zur Abbremsung auf eine Maximierung des Bremsmomentes geachtet werden. Außer­ dem lassen sich die Reibpartner in der Nähe des Außenumfangs des Rotors unter­ bringen, wodurch das Bremsmoment durch deren geometrische Anordnung zusätz­ lich gesteigert wird. Für die Reibpaarung zur Bremsung des Rotors lassen sich ins­ besondere folgende Werkstoffe auswählen. Werkstoff des einen Reibpartners: PA (evtl. glasfaserverstärkt), POM, PTFE. Anderer Reibpartner: PA, POM, PTFE sowie Bronze-, Stahl- und Aluminiumlegierungen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung eines Bremsbandes im Gehäuse, welches z. B. mit der Mantelfläche des Rotors zusam­ menwirken kann. Durch Anziehen des Bremsbandes kann der beschriebene Brems­ effekt erzielt werden.

Durch Vorsehen der beschriebenen Mittel zur Abbremsung des Rotors, seien es zu­ sätzliche Reibpaare oder Kraftquellen zur Verstärkung der Reibung in der Lagern, läßt sich der Rotor aus jedem beliebigen Betriebszustand bis zum Stillstand abbrem­ sen. Hierdurch ergibt sich eine Möglichkeit, den Durchfluß durch die Zentrifuge auf ein Minimum zu reduzieren, da der Volumenstrom an den Düsen nur bei hohen Drehzahlen durch die entstehenden dynamischen Drücke im Innenraum der Zentrifu­ ge nennenswerte Beträge erreicht. Im Stillstand ist der Volumenstrom durch die enge Düsenbohrung vernachlässigbar. Dies bedeutet, daß Ventile zur Betätigung und Steuerung der Zentrifuge vollständig eingespart werden können, wobei der Leckage­ strom durch die Düsenöffnung bei Stillstand des Rotors hingenommen wird. Durch Einsparung der Steuerventile läßt sich die Wirtschaftlichkeit der Zentrifuge deutlich erhöhen.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her­ vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von sche­ matischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen

Fig. 1 den Querschnitt durch eine Freistrahlzentrifuge mit Gehäuse und Rotor,

Fig. 2 das Detail X aus Fig. 1,

Fig. 3 das Detail Y aus Fig. 1,

Fig. 4 den schematischen Querschnitt einer Zentrifuge, wobei die Darstellung der Perspektive A-A gemäß Fig. 1 folgt und eine zusätzliche Brems­ düse am Umfang vorgesehen ist und

Fig. 5 den Querschnitt einer Zentrifuge mit Bremsband, welches unter Aus­ wertung diverser Motorparameter fremdbetätigt ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine Freistrahlzentrifuge gemäß Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 10, in dem ein Rotor 11 unter Verwendung eines Gleitlagers 12 und eines Wälzlagers 13 drehbar gelagert ist. Das Gleitlager 12 erlaubt eine axiale Verschiebung des Rotors, der mit einem Mittel­ rohr 14 in dieses Lager eintaucht. Eine Axialbegrenzung in Richtung des Gleitlagers ist durch Reibflächen 15a, 15b gewährleistet.

Das Wälzlager 13 ist fest mit einem Stutzen 16 am Zentrifugenrotor verbunden. Der Stutzen reicht in einen Innenring 17 des Wälzlagers. Der Außenring 19 des Wälzla­ gers ist in einer Aufnahme 18 im Gehäuse radial festgelegt. In axialer Richtung ist eine Verschiebung des Wälzlagers 13 möglich, wobei diese durch eine auf einen Außenring 19 des Wälzlagers wirkende Schraubenfeder 20 begrenzt wird. Die Feder hat ein Widerlager in einer Abstützung 21 im Gehäuse.

Im Stillstand wird der Rotor 11 durch die Feder 20 mit der Reibfläche 15a, die an ei­ ner Deckelfläche 22 des Rotors angebracht ist, auf die im Gehäuse untergebrachte Reibfläche 15b gedrückt. Steigt der Öldruck in einem Einlaß 23 an, so wirkt der Rotor wie ein Hydraulikzylinder und steigt in dem Gleitlager 12, sobald die aus dem Öldruck resultierende Kraft die Federkraft übersteigt. Das Öl gelangt durch das Mittelrohr 14 in einen Abscheideraum 24, von dort in Düsenkanäle 25 und wird durch Antriebsdü­ sen 26 in das Gehäuse gespritzt, von wo aus es durch einen Auslaß 27 abläuft. Die Antriebsdüsen versetzen den Rotor 11 in Drehbewegung, wodurch die im Öl befindli­ chen Schwebstoffe 28 an den Ablagerungsflächen 29 des Rotors abgeschieden wer­ den.

Zwischen der Federkraft der Feder 20 und den am Rotor 11 wirkenden Axialkräften stellt sich ein Gleichgewicht ein, von dem die axiale Lage des Rotors abhängt. Im Betriebsbereich befindet sich diese axiale Lage oberhalb des durch die Reibflächen 15a und 15b gebildeten Axialanschlags. Die Axialkraft am Rotor wird hauptsächlich durch den am Einlaß 23 anliegenden Öldruck bestimmt. Sinkt dieser unter einen be­ stimmten Wert, der die untere Grenze des Betriebsbereiches definiert, so führt die Federkraft der Feder 20 zu einer Absenkung des Rotors derart, daß sich die Reibflä­ chen 15a, 15b berühren und der Rotor bis zum Stillstand abgebremst wird.

Fig. 2 zeigt eine alternative Möglichkeiten der Anordnung von Reibflächenpaaren. Das Reibflächenpaar muß nicht notwendigerweise aus besonders hierfür auf den Teilen der Zentrifuge angebrachten Werkstoffen bestehen. Es ist ebenso möglich, den Werkstoff von Gehäuse 10 und Rotor 11 selbst zu verwenden. Weiterhin können Reibflächen 15c, 15d im Bereich des Gleitlagers untergebracht werden. Diese bilden in beschriebener Weise den Axialanschlag, wobei die Reibflächen zu einem schlag­ artigen Anstieg der Reibung im Lager führen, sobald der Axialanschlag im Rotor mit den Reibflächen in Berührung kommt.

Fig. 3 zeigt eine Variante für die Wälzlagerung des Rotors ohne eine zusätzliche Kraftquelle. Das Wälzlager 19 ist fest im Gehäuse 10 montiert. Der Stutzen 16 des Rotors 11 ist im Innenring 17 des Wälzlagers axial verschiebbar, wobei ein Absatz 30 die Axialbewegung begrenzt. Entsprechend dem Prinzip mit Kraftquelle wirkt die auf den Rotor 11 wirkende Schwerkraft als Rückstellkraft, wobei diese in beschriebener Weise mit den am Rotor wirkenden Axialkräften im Gleichgewicht steht.

In Fig. 4 ist eine Zentrifuge, bestehend aus dem Rotor 11 und dem Gehäuse 10, dargestellt. Außerdem ist der Einlaß 23 und der Auslaß 27 zu erkennen. Neben der Antriebsdüse 26 ist der Rotor mit einer Bremsdüse 31 ausgestattet. Die Düsenkanäle 25 sind mit Ventilen 32 ausgestattet, die mit einer Druckbetätigung 33 versehen sind. Die Druckbetätigung schaltet die Ventile derart, daß unterhalb des Betriebsdruckbe­ reiches die Bremsdüse 31 freigeschaltet ist und innerhalb des Betriebsdruckberei­ ches die Antriebsdüse 26 freigeschaltet ist. Sinkt der Druck z. B. im Leerlauf des Motors so weit ab, daß der Betriebsdruck verlassen wird, führt ein Umschalten der Ventile dazu, daß die Bremsdüse aktiviert wird. Obwohl der Druck am Eingang 23 bereits stark abgesunken ist, führt der dynamische Druck aufgrund der hohen Dreh­ zahl im Düsenausgang 31 zu einem starken Impuls, der ein Bremsmoment auf den Rotor ausübt. Hierdurch wird dieser abgebremst. Die Drehrichtung der Zentrifuge ist durch einen Pfeil gekennzeichnet.

Fig. 5 zeigt eine Zentrifuge in der Darstellung entsprechend Fig. 4. Anstelle der Bremsdüse 31 ist jedoch ein Bremsband 34 vorgesehen, welches durch einen sche­ matisch dargestellten Pneumatikzylinder 35, der z. B. auch durch eine Unterdruckdo­ se gebildet werden kann, fremdbetätigt wird. Durch Betätigung des Pneumatikzylin­ ders 35 wird das Bremsband 34 an eine Außenwand 36 des Rotors angedrückt.

Hierdurch entsteht ein Bremsmoment, welches abhängig vom an den Pneumatikzy­ linder angelegten Druck ist. Der Pneumatikzylinder wird durch ein Betätigungsventil 37 angesteuert, welches mit einem Druckspeicher 38 in Verbindung steht. Zur Schaltung des Betätigungsventils ist eine Kontrolleinheit 39 vorgesehen, die in Ab­ hängigkeit der Parameter wie Drehzahl n und Öldruck p eines Motors 40 das Schalt­ signal s an ein Betätigungsventil 37 weitergibt. Durch diese Anordnung läßt sich die Zentrifuge aus jedem Betriebszustand zum Stillstand bringen. Die Antriebsdüse 26 der stillstehenden Zentrifuge wirkt als Drossel, so daß ein Ventil für die Versorgung der Zentrifuge mit Öl nicht notwendig ist.

Claims (10)

1. Freistrahlzentrifuge, insbesondere zur Reinigung des Schmieröls einer Brenn­ kraftmaschine, welche

• - einen Rotor (11) mit einem Einlaß (23) und mindestens einer Antriebsdüse (26) als Auslaß und einer Ablagerungsfläche (29) im Inneren des Rotors,
• - ein Gehäuse (10) zur Abschirmung des Rotors gegenüber der Umgebung,
• - Lagerungsmittel zur drehbaren Lagerung und zur Begrenzung des Axialspiels des Rotors (11) im Gehäuse (10)

aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ortsfeste Kraftquelle (29, 35) an der Freistrahlzentrifuge vorgesehen ist, deren Kraftentfaltung auf den Rotor in axialer Richtung den durch den Rotorbetrieb entstehenden Axialkräften entge­ gengerichtet ist.

2. Freistrahlzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kraftquelle (29, 35) entfaltete Betrag der Axialkraft kleiner oder gleich dem durch den Rotorbetrieb innerhalb des vorgesehenen Betriebsbereiches entste­ henden Betrag der Axialkraft ist.

3. Freistrahlzentrifuge nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftquelle (29, 35) fremdbetätigt ist.

4. Freistrahlzentrifuge nach Anspruch 2, wobei eines der Lagerungsmittel aus ei­ nem Gleitlager (12) besteht, welches gleichzeitig den Einlaß (23) bildet und ein anderes Lagerungsmittel aus einem Wälzlager (13) besteht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftquelle zwischen einer Abstützung (21) im Gehäuse und dem Wälzlager eingespannt ist, wobei das Wälzlager axial verschiebbar in einer Aufnahme (18) im Gehäuse montiert ist.

5. Freistrahlzentrifuge nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftquelle eine Schraubenfeder (20) ist.

6. Freistrahlzentrifuge, insbesondere zur Reinigung des Schmieröls einer Brenn­ kraftmaschine, welche

• - einen Rotor (11) mit einem Einlaß (23) und mindestens einer Antriebsdüse (26) als Auslaß und einer Ablagerungsfläche (29) im Inneren des Rotors,
• - ein Gehäuse (10) zur Abschirmung des Rotors gegenüber der Umgebung,
• - Lagerungsmittel zur drehbaren Lagerung und zur Begrenzung des Axialspiels des Rotors (11) im Gehäuse (10)

aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit einer Schubumkehr be­ züglich der durch die mindestens eine Antriebsdüse vorgegebenen Antriebsrich­ tung ausgestattet ist.

7. Freistrahlzentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub­ umkehr durch mindestens eine Bremsdüse (31)realisiert ist, wobei Bremsdüse und Antriebsdüse in Abhängigkeit vom Druck des zu zentrifugierenden Fluids an­ gesteuert werden.

8. Freistrahlzentrifuge, insbesondere zur Reinigung des Schmieröls einer Brenn­ kraftmaschine, welche

• - einen Rotor (11) mit einem Einlaß (23) und mindestens einer Antriebsdüse (26) als Auslaß und einer Ablagerungsfläche (29) im Inneren des Rotors,
• - ein Gehäuse (10) zur Abschirmung des Rotors gegenüber der Umgebung,
• - Lagerungsmittel zur drehbaren Lagerung und zur Begrenzung des Axialspiels des Rotors (11) im Gehäuse (10)

aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Lagerungsmittel ein Reibflächenpaar (15a, 15b) vorgesehen ist, wobei einer der Reibpartner im Ge­ häuse und der andere am Rotor fixiert ist.

9. Freistrahlzentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reib­ partner im Gehäuse aus einem Bremsband besteht.

10. Freistrahlzentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib­ partner ringförmig ausgeführt sind, wobei diese derart jeweils außen auf einer der Deckelflächen (22) des Rotors und im gegenüberliegenden Gehäuseabschnitt angebracht sind, daß sie das Axialspiel des Rotors in diejenige Richtung begren­ zen, die der axialen Bewegungstendenz des Rotors im Betrieb entgegengesetzt ist.