Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen den Aufbau und die
Konstruktion von selbstgetriebenen Zentrifugalabscheidern mit wegwerfbaren
Komponententeilen, einschließlich
der strukturellen Gestaltung sowie der ausgewählten Materialien.The
The present invention generally relates to the structure and the
Construction of self-propelled centrifugal separators with disposable
Component parts, including
the structural design as well as the selected materials.
Die
Entwicklung von Zentrifugalabscheidern, selbstgetriebenen Zentrifugen
und Kegelstapelzentrifugenkonfigurationen ist in der Erörterung
des Hintergrunds der US-A-5,637,217 beschrieben, die am 10. Juni
1997 an Herman et al. erteilt wurde.The
Development of centrifugal separators, self-propelled centrifuges
and cone-stack centrifuge configurations is in the discussion
in the background of US-A-5,637,217 issued June 10
1997 to Herman et al. was granted.
GB-A-2,049,494
und US-A-4,787,975 offenbaren jeweils einen wegwerfbaren Zentrifugalabscheiderrotor
oder -kassette, der bzw. die erste und zweite Rotormantelteile,
die miteinander verbunden sind, um ein inneren Hohlraum zu bilden,
umfasst. In jedem Fall wird der Rotor oder die Kassette gedreht, um
die zentrifugale Abtrennung von Verunreinigungsstoffen aus einem
Fluid durch das Abgeben des Fluids aus dem Inneren des Rotors oder
der Kassette durch Reaktionsdüsen
zu bewirken, die in dem zweiten Rotormantelteil gebildet sind. Gemäß der US-A-4,787,975
kann der hohle Kanister mit einer rohrförmigen Nabe versehen sein,
die sich durch den inneren Hohlraum des Kanisters erstreckt und
durch eine in jedem der Rotormantelteile gebildete, koaxiale Öffnung vorsteht.
Die rohrförmige
Nabe ist an beiden Enden außerhalb
des Kanister angeflanscht, sodass sie als Spannungselement wirkt,
das auf die innere Fluiddruckbelastung auf den zwei Rotormantelteilen
reagiert. WO 98/46361 offenbart einen ähnlichen zweiteiligen Zentrifugenabscheiderrotor
mit Reaktionsdüsen,
der aus Kunststoff hergestellt ist.GB-A-2,049,494
and US-A-4,787,975 each disclose a disposable centrifugal separator rotor
or cassette, the first and second rotor shell parts,
which are interconnected to form an internal cavity
includes. In any case, the rotor or cassette is rotated to
the centrifugal separation of contaminants from a
Fluid by the discharge of the fluid from the interior of the rotor or
the cassette through reaction nozzles
effect, which are formed in the second rotor shell part. According to US-A-4,787,975
the hollow canister can be provided with a tubular hub,
which extends through the inner cavity of the canister and
protruding through a coaxial opening formed in each of the rotor shells.
The tubular
Hub is outside at both ends
the canister flanged so that it acts as a tension element,
this is due to the internal fluid pressure load on the two rotor shell parts
responding. WO 98/46361 discloses a similar two-part centrifuge separator rotor
with reaction nozzles,
which is made of plastic.
Die
in US-A-5,637,217 offenbarte Erfindung umfasst eine Bypasskreiszentrifuge,
um teilchenförmige
Materie aus einer im Kreislauf geführten Flüssigkeit abzutrennen, die eine
hohle und im allgemeinen zylindrische Zentrifugenschüssel umfasst,
die in Kombination mit einer Basisplatte angeordnet ist, um eine
Flüssigkeitsströmungskammer
zu bilden. Ein hohles zentrales Rohr erstreckt sich axial nach oben durch
die Basisplatte in den inneren Hohlraum der Zentrifugenschüssel. Die
Bypasskreiszentrifuge ist derart gestaltet, dass sie innerhalb einer
Abdeckanordnung zusammengebaut wird. Ein Paar von einander gegenüberliegend
angeordneten, tangentialen Strömungsdüsen in der
Basisplatte werden dazu verwendet, die Zentrifuge innerhalb der
Abdeckung schnell zu drehen, um zu bewirken, dass sich teilchenförmige Materie
aus der Flüssigkeit
abtrennt. Das Innere der Zentrifugenschüssel umfasst eine Vielzahl
von Kegelstümpfen,
die in einer gestapelten Anordnung angeordnet und eng beabstandet
sind, um den Abtrennungswirkungsgrad zu verbessern. Die eintretende
Flüssigkeitsströmung verlässt das zentrale
Rohr durch ein Paar von Fluid- (typischerweise Öl-) einlässen und wird von dort in die
gestapelte Anordnung von Kegeln geleitet. Bei einer Ausführungsform
beschleunigt eine obere Platte zusammen mit Rippen an der Innenfläche der
Zentrifugenschüssel
diese Strömung
und leitet sie in den oberen Bereich der gestapelten Anordnung.
Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die den Gegenstand der US-A-5,637,217 bildet, ist
die gestapelte Anordnung als Teil einer wegwerfbaren Unterbaugruppe
angeordnet. Bei jeder Ausführungsform
findet, wenn die Strömung
durch die zwischen benachbarten Kegeln geschaffenen Kanäle strömt, eine
Abtrennung der teilchenförmigen
Materie statt, wenn die Flüssigkeit
weiter nach unten zu den tangentialen Strömungsdüsen strömt.The
The invention disclosed in US-A-5,637,217 comprises a bypass cycle centrifuge,
around particulate
Separate matter from a recirculated liquid, the one
comprises hollow and generally cylindrical centrifuge bowl,
which is arranged in combination with a base plate to a
Fluid flow chamber
to build. A hollow central tube extends axially upwards
the base plate into the inner cavity of the centrifuge bowl. The
Bypass circular centrifuge is designed to be within a
Cover assembly is assembled. A pair of opposite each other
arranged, tangential flow nozzles in the
Base plate are used to make the centrifuge inside the
Cover to spin quickly to cause particulate matter
from the liquid
separates. The interior of the centrifuge bowl includes a variety
of truncated cones,
arranged in a stacked arrangement and closely spaced
are to improve the separation efficiency. The entering
Liquid flow leaves the central
Pipe through a pair of fluid (typically oil) inlets and is from there into the
stacked arrangement of cones passed. In one embodiment
accelerates an upper plate together with ribs on the inner surface of the
centrifuge bowl
this flow
and directs them to the top of the stacked array.
In a further embodiment
of the invention which forms the subject of US-A-5,637,217
the stacked arrangement as part of a disposable subassembly
arranged. In every embodiment
finds when the flow
flows through the channels created between adjacent cones, a
Separation of the particulate
Matter takes place when the liquid
continues to flow down to the tangential flow nozzles.
Während US-A-5,637,217
eine wegwerfbare Unterbaugruppe offenbart, umfasst diese Unterbaugruppe
nicht den oberen Rotormantel oder das, was als permanente Zentrifugenschüssel 197 in US-A-5,637,217
bezeichnet wird und auch nicht den unteren Rotormantel oder das,
was Basis 198 in US-A-637-217 bezeichnet wird. Deshalb
muss, um die Unterbaugruppe 186 (unter Bezugnahme auf US-A-5,637,217)
tatsächlich
wegzuwerfen, die Unterbaugruppe vom Inneren des Rotormantels aus
abgebaut werden. Im Gegensatz hierzu sind bei der vorliegenden Erfindung
die gesamte Kegelstapel-Unterbaugruppe sowie das obere Lager, die
Nabe und der Rotormantelteil alle zu einer einzigen wegwerfbaren
Einheit kombiniert.While US-A-5,637,217 discloses a disposable subassembly, this subassembly does not include the upper rotor shell or what, as a permanent centrifuge bowl 197 in US-A-5,637,217 and also not the lower rotor shell or what basis 198 in US-A-637-217. Therefore, to the subassembly 186 (referring to US-A-5,637,217), the subassembly is degraded from inside the rotor shell. In contrast, in the present invention, the entire cone stack subassembly as well as the upper bearing, hub and rotor shell part are all combined into a single disposable unit.
Bei
früheren
Produkten, bei denen die Erfindung verkörpert ist, die den Gegenstand
der US-A-5,637,217 bildet, werden eine nicht wegwerfbare Metallrotorbaugruppe
und eine innere wegwerfbare Kegelstapelkapsel verwendet. Während diese Produkte
für den
Endverbraucher eine hohe Leistung und niedrige Lebenslaufkosten
bieten, gibt es Bereiche, die verbessert werden können und
die von der vorliegenden Erfindung angesprochen werden. Diese Bereiche,
die verbessert werden können
und die von der vorliegenden Erfindung angesprochen werden, umfassen:
- 1. Hohe anfängliche
Kosten der Zentrifugenrotorbaugruppe, die aus einem Aluminiumdruckgussrotor,
einer maschinell bearbeiteten Nabe, eingepressten Achslagern, zwei
maschinell bearbeiteten Sprühdüsen, der
Kegelstapel-Unterbaugruppe oder -kapsel, dem tiefgezogenen Stahlrotormantel,
der O-Ringdichtung und einer großen maschinell bearbeiteten "Mutter", um alles zusammenzuhalten,
besteht. Dieser Konstruktionsansatz ist für große Motoren mit einem Aufnahmevermögen von
etwas mehr als 19 Litern am besten geeignet, bei denen die anfänglichen
Kosten der Zentrifuge (und des Motors) weniger wichtig sind als
die Lebenslaufkosten. Auch führt
die größere Rotorgröße, gekoppelt
mit einem niedrigen Produktionsvolumen dieser Motoren zur Verwendung
von Metallkomponenten und den entsprechenden Herstellungsverfahren.
- 2. Eine schwierige und zeitraubende Wartung. Der Zentrifugenrotor
muss abgebaut werden, um die Kegelstapelkapsel zu entfernen, wobei
dies eine ziemlich unangenehme Arbeit trotz der Verkapselung der
Kegelstapel-Unterbaugruppe und dem angesammelten Schlamm ist. Bei
einer wegwerfbare Rotorkonstruktion wird der vollständige Rotor
einfach hochgehoben, weggeworfen und durch eine neue Zentrifugenrotorbaugruppe
ersetzt.
Prior products embodying the invention which form the subject of US-A-5,637,217 utilize a non-disposable metal rotor assembly and an inner disposable cone stack capsule. While these products offer high performance and low life cost to the end user, there are areas that can be improved and addressed by the present invention. These ranges, which may be improved and which are addressed by the present invention, include: - 1. High initial cost of centrifuge rotor assembly consisting of an aluminum die-cast rotor, a machined hub, keyed journal bearings, two machined spray nozzles, cone stack subassembly or capsule, deep-drawn steel rotor shell, O-ring seal and a large machined "nut" to hold everything together exists. This design approach is best suited for large engines with a capacity of slightly more than 19 liters, where the initial cost of the centrifuge (and engine) is less important than the life cycle cost. Also, the larger rotor size coupled with a low production volume of these motors results in usage metal components and their manufacturing processes.
- 2. A difficult and time-consuming maintenance. The centrifuge rotor must be dismantled to remove the cone stack capsule, which is a rather disagreeable task despite the encapsulation of the cone stack subassembly and the accumulated sludge. In a disposable rotor design, the complete rotor is simply lifted, discarded, and replaced with a new centrifuge rotor assembly.
Die
wegwerfbare Zentrifugenrotorkonstruktion der vorliegenden Erfindung
sorgt für
die benötigten
Verbesserungen der vorstehend angegebenen Problembereiche, indem
sie die anfänglichen
Kosten der Rotorunterbaugruppe um etwa 75% ($6,00 im Vergleich zu
$25,00 für
einen Rotor der früheren
Konstruktion mit einer vergleichbaren Größe) verringert und indem sie
eine schnelle und nichtschmutzige Wartung gestattet.The
disposable centrifuge rotor construction of the present invention
takes care of
The necessities
Improvements to the above problem areas by
they the initial ones
Rotor subassembly costs about 75% ($ 6.00 compared to
$ 25.00 for
a rotor of the former
Construction of a comparable size) and reduced by
fast and non-polluting maintenance allowed.
Die
kunststoffgegossene oder kunststoffgeschweißte Konstruktion des Rotormantels
der vorliegenden Erfindung in Kombination mit der Kegelstapel-Unterbaugruppe
sorgt für
eine verbesserte Abtrennungsleistung im Vergleich zu Konstruktionen, die
insgesamt aus Metall bestehen. Die vorliegende Erfindung stellt
auch ein verbrennbares Produkt zur Verfügung, was für die europäischen Märkte wichtig ist. Der Rotormantel
der vorliegenden Erfindung sorgt auch für eine Konstruktionsverbesserung
aufgrund einer verringerten Anzahl von Teilen, was sich aus der
durch das Gießen
gebotenen Integration im Vergleich zu Metallpresskonstruktionen
ergibt. Die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich für Schmiersystemanwendungen
bei Dieselmotoren mit einem Aufnahmevermögen von weniger als 19 Liter
gedacht. Es wird auch angenommen, dass die vorliegende Erfindung
bei Hydrauliksystemen, bei industriellen Anwendungen, wie dem Reinigen
von Bearbeitungsfluid und bei irgendeinem System mit unter Druck
gesetztem Fluid, Anwendung finden kann, bei dem ein Bypassabscheider
mit hoher Kapazität
und hohem Wirkungsgrad gewünscht
ist.The
plastic-molded or plastic-welded construction of the rotor shell
of the present invention in combination with the cone stack subassembly
takes care of
an improved separation performance compared to constructions that
Total made of metal. The present invention provides
also a combustible product, which is important for European markets. The rotor mantle
The present invention also provides for design improvement
due to a reduced number of parts, resulting from the
by the pouring
offered integration compared to metal press constructions
results. The present invention is primarily for lubrication system applications
for diesel engines with a capacity of less than 19 liters
thought. It is also believed that the present invention
in hydraulic systems, in industrial applications, such as cleaning
of machining fluid and any system under pressure
set fluid, application can be found in which a Bypassabscheider
with high capacity
and high efficiency desired
is.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten,
selbstgetriebenen Zentrifugenrotorbaugruppe.A
The object of the present invention is to provide an improved,
self-propelled centrifuge rotor assembly.
Gemäß der Erfindung
ist eine selbstgetriebene Zentrifugenrotorbaugruppe, wie in Anspruch
1 beansprucht, geschaffen. Bevorzugte Merkmale einer selbstgetriebenen
Zentrifugenrotorbaugruppe, bei der diese Erfindung verkörpert ist,
sind in den Unteransprüchen
1 bis 16 beansprucht.According to the invention
is a self-propelled centrifuge rotor assembly as claimed
1, created. Preferred features of a self-propelled
Centrifuge rotor assembly embodying this invention,
are in the subclaims
1 to 16 claims.
Verwandte
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung.relative
Objects and advantages of the present invention will become apparent
the following description.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
1 ist
eine perspektivische Ansicht einer selbstgetriebenen, wegwerfbaren
Zentrifugenbaugruppe gemäß einer
typischen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 Figure 11 is a perspective view of a self-propelled, disposable centrifuge assembly according to a typical embodiment of the present invention.
2 ist
eine vollständig
geschnittene Vorderansicht der Zentrifugenbaugruppe von 1 auf der
Grundlage einer ersten Schnittebene. 2 is a fully cut front view of the centrifuge assembly of 1 based on a first cutting plane.
3 ist
eine vollständig
geschnittene Vorderansicht der Zentrifugenbaugruppe von 1 auf der
Grundlage einer zweiten Schnittebene. 3 is a fully cut front view of the centrifuge assembly of 1 based on a second cutting plane.
4 ist
eine perspektivische Ansicht eines ersten Rotormantelteils, der
ein oberer Rotormantel ist und eine Komponente der Zentrifugenbaugruppe von 1,
umfasst. 4 is a perspective view of a first rotor shell part, which is an upper rotor shell and a component of the centrifuge assembly of 1 , includes.
5 ist
eine Ansicht von unten auf den oberen Rotormantel von 4. 5 is a bottom view of the upper rotor shell of 4 ,
6 ist
eine vollständig
geschnittene Vorderansicht des oberen Rotormantels von 5 bei Betrachtung
entlang der Schnittebene 6-6 in 5. 6 is a fully cut front view of the upper rotor shell of 5 when viewed along the cutting plane 6-6 in 5 ,
7 ist
eine perspektivische Ansicht des zweiten Rotormantelteils, der ein
unterer Rotormantel ist und der eine Komponente der Zentrifugenbaugruppe
von 1 umfasst. 7 is a perspective view of the second rotor shell part, which is a lower rotor shell and which is a component of the centrifuge assembly of 1 includes.
8 ist
eine Vorderansicht des unteren Rotormantels von 7. 8th is a front view of the lower rotor shell of 7 ,
9 ist
eine Ansicht von unten auf den unteren Rotormantel von 7. 9 is a bottom view of the lower rotor shell of 7 ,
10A ist eine vollständig geschnittene Vorderansicht
des unteren Rotormantels von 7 bei Betrachtung
entlang der Schnittebene 10-10 in 9 und um
180° gedreht. 10A is a fully sectioned front view of the lower rotor shell of 7 when viewed along the cutting plane 10-10 in 9 and rotated 180 °.
10B ist eine vollständig geschnittene Vorderansicht
des unteren Rotormantels von 7. 10B is a fully sectioned front view of the lower rotor shell of 7 ,
11 ist
eine perspektivische Ansicht einer Nabe, die eine Komponente der
Zentrifugenbaugruppe von 1 umfasst. 11 is a perspective view of a hub, which is a component of the centrifuge assembly of 1 includes.
12 ist
eine Vorderansicht der Nabe von 11. 12 is a front view of the hub of 11 ,
13 ist
eine Ansicht von oben auf die Nabe von 11. 13 is a top view of the hub of 11 ,
14 ist
eine Ansicht von unten auf die Nabe von 11. 14 is a bottom view of the hub of 11 ,
15 ist
eine Vorderansicht eines Kegels, der einen Teil einer Kegelstapel-Unterbaugruppe
umfasst, die eine Komponente der Zentrifugenbaugruppe von 1 umfasst. 15 FIG. 3 is a front view of a cone that includes a portion of a cone-stack subassembly that is a component of the centrifuge assembly of FIG 1 includes.
16 ist
eine Draufsicht auf den Kegel von 15. 16 is a top view of the cone of 15 ,
17 ist
eine vollständig
geschnittene Vorderansicht des Kegels von 15 bei
Betrachtung entlang der Schnittebene 17-17 in 15. 17 is a fully cut front view of the cone of 15 when viewed along the cutting plane 17-17 in 15 ,
18 ist
eine perspektivische Ansicht einer Lager-/Ausrichtungsspule, die eine Komponente
der Zentrifugenbaugruppe von 1 umfasst. 18 FIG. 12 is a perspective view of a bearing / alignment spool that is a component of the centrifuge assembly of FIG 1 includes.
19 ist
eine Vorderansicht der Lager-/Ausrichtungsspule von 18. 19 is a front view of the bearing / alignment coil of 18 ,
20 ist
eine Ansicht von unten auf die Lager-/Ausrichtungsspule von 18. 20 is a bottom view of the bearing / alignment spool of 18 ,
21 ist
eine vollständig
geschnittene Vorderansicht der Lager-/Ausrichtungsspule von 18. 21 is a fully cut front view of the bearing / alignment spool of 18 ,
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDESCRIPTION
THE PREFERRED EMBODIMENT
Für die Zwecke
des besseren Verständnisses
der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug auf die in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsform
genommen und für
deren Beschreibung wird eine spezifische Sprache verwendet. Nichtsdestoweniger
ist ersichtlich, dass dadurch keine Beschränkung des durch die Ansprüche beanspruchten
Schutzes beabsichtigt ist.For the purpose
of better understanding
The principles of the invention will now be referred to in the drawings
illustrated embodiment
taken and for
their description is a specific language used. Nonetheless
It can be seen that this is not a limitation of the claimed by the claims
Protection is intended.
Unter
Bezugnahme auf 1, 2 und 3 ist
eine selbstgetriebene, wegwerfbare Kegelstapelzentrifugenbaugruppe 20 dargestellt,
die fünf spritzgegossene
Kunststoffkomponenten umfasst, wobei die Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 als
eine Komponente zählt.
Die verbleibenden Komponenten umfassen den oberen Rotormantel 22,
den unteren Rotormantel 23, eine obere Lager-/Ausrichtungsspule 24 und
eine Nabe 25. Der obere Rotormantel 22 und der
untere Rotormantel 23 sind zu einem einstückigen Mantel
mittels einer "EMA
Bond"-Schweißung an
dem unteren ringförmigen
Rand 26 des Mantels 22 und dem oberen ringförmigen Rand 27 des
Mantels 23 zusammengefügt.
Das Material und die Technik für
die EMA-Bond-Schweißung
werden von EMA Bond Systems, Ashland Chemicals, 49 Walnut Street,
Norwood, New Jersey, angeboten.With reference to 1 . 2 and 3 is a self-propelled disposable cone stack centrifuge assembly 20 comprising five injection molded plastic components, the cone stack subassembly 21 as a component counts. The remaining components include the upper rotor shell 22 , the lower rotor shell 23 , an upper bearing / alignment coil 24 and a hub 25 , The upper rotor shell 22 and the lower rotor shell 23 are to a one-piece jacket by means of an "EMA Bond" weld at the lower annular edge 26 of the coat 22 and the upper annular rim 27 of the coat 23 together. The material and technique for EMA bond welding are offered by EMA Bond Systems, Ashland Chemicals, 49 Walnut Street, Norwood, New Jersey.
Der
obere Rotormantel 22 ist in 4, 5 und 6 gezeigt
und ist derart konstruiert und angeordnet, dass er ein Schlammaufnahmegefäß schafft,
das für
die Handhabung des Bereichs an Innendrücken, die vorhanden sind, geeignet
ist, wenn er mit dem unteren Rotormantel 23 zusammengeschweißt ist.
Der obere Mantel 22 umfasst sechs gleich beabstandete integrale
Beschleunigungsschaufeln 31, die radiale Strömungskanäle schaffen, die
Flüssigkeit
zu in jedem Kegel angeordneten Einlasslöchern leiten. Die Schaufeln
sind an der Innenfläche
der Außenwand 32 einstückig angeformt.The upper rotor shell 22 is in 4 . 5 and 6 and is constructed and arranged to provide a slurry receptacle suitable for handling the range of internal pressures that are present when it engages the lower rotor shell 23 welded together. The upper coat 22 includes six equally spaced integral accelerating blades 31 that provide radial flow channels that direct fluid to inlet holes located in each cone. The blades are on the inner surface of the outer wall 32 integrally formed.
Die
sechs Schaufeln 31 werden dazu verwendet, um Flüssigkeit
eine Beschleunigung zu verleihen, und somit einen "Schlupf" der Flüssigkeit
mit Bezug auf die sich schnell drehende Zentrifugenrotorbaugruppe 20 zu
verhindern. Jede der Schaufeln 31 umfasst einen axialen
Rand 33, der sich in einen um etwa 45° nach außen strahlenförmig erstreckenden
Rand 34 erstreckt. Der Satz der sechs 45° Schaufelränder ist
derart konstruiert und angeordnet, dass er einen ordndungsgemäßen Eingriff
mit der oberen Oberfläche
der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 herstellt.
Die Außenwand 32 begrenzt
eine zylindrische Hülse 35,
die eine zylindrische Öffnung 35a begrenzt,
die zu dem unteren kreisförmigen
Rand 26 konzentrisch ist. Der untere Rand 26 und
der obere Rand 27 sind zusammenarbeitend mit einer Nut-
und Federbeziehung zum Induktionszusammenschweißen der entsprechenden zwei
Mantelteile gestaltet. Am oberen Mantel 22 ist der Federbereich
vorgesehen und am unteren Mantel 23 ist der Nutbereich
vorgesehen. Während
bei der bevorzugten Schweißtechnik
eine als EMA BondTM bekannte Technologie verwendet
wird, werden alternative Schweiß-
und Zusammenfügungstechniken
ins Auge gefasst. Die beiden Mantelteile können beispielsweise zu dem einstückigen Mantel,
der die Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 einschließt, mittels
Reibschweißens
oder Ultraschallschweißens
zusammengefügt
werden.The six shovels 31 are used to give fluid acceleration and thus "slip" the fluid with respect to the rapidly rotating centrifuge rotor assembly 20 to prevent. Each of the blades 31 includes an axial edge 33 which extends into a radially outwardly extending edge of about 45 ° 34 extends. The set of six 45 ° blade edges is constructed and arranged to mate with the upper surface of the cone-stack subassembly 21 manufactures. The outer wall 32 limited a cylindrical sleeve 35 which has a cylindrical opening 35a bounded to the lower circular edge 26 is concentric. The bottom edge 26 and the top edge 27 are designed cooperatively with a tongue and groove relationship for induction welding of the corresponding two shell parts. On the upper coat 22 the spring area is provided and on the lower coat 23 the groove area is provided. While the preferred welding technique uses a technology known as EMA Bond ™ , alternative welding and assembly techniques are contemplated. For example, the two shell parts may become the one-piece shell that houses the cone-stack subassembly 21 includes, are joined together by means of friction welding or ultrasonic welding.
Der
untere Rotormantel 23 ist in 7, 8, 9, 10A und 10B gezeigt
und ist derart konstruiert und angeordnet, dass er ein Schlammaufnahmegefäß schafft,
das für
die Handhabung des Bereichs an Innendrücken, die vorhanden sind, geeignet
ist, wenn er mit dem oberen Rotormantel 22 zusammengeschweißt ist.
Der untere Teil 37 des unteren Mantels 23 umfasst
eine eingeformte Sprühdüse 38 und 39 mit
einem überdimensionierten "Entlastungs"-Bereich 23a,
um die Strahlgeschwindigkeit (und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors)
zu maximieren. Die hohle zylindrische Hülse 42 ist zu dem
oberen ringförmigen
Rand 27 konzentrisch und ist symmetrisch zwischen den Sprühdüsen 38 und 39 zentriert.
Die Hülse 42 umfasst
eine kurze Verlängerung 42a,
die sich über
die den Entlastungsbereich 23a bildende Oberfläche hinaus
erstreckt. Die Hülse 42 umfasst
auch eine längere
Verlängerung 42b,
die sich in den inneren Hohlraum des unteren Rotormantels 23 erstreckt.
Wenn die beiden Rotorteile zusammengeschweißt sind, ist die Hülse 42 zu
der Öffnung 35a konzentrisch.The lower rotor shell 23 is in 7 . 8th . 9 . 10A and 10B and is constructed and arranged to provide a slurry receptacle suitable for handling the area of internal pressures that are present when it engages the upper rotor shell 22 welded together. The lower part 37 of the lower coat 23 includes a molded spray nozzle 38 and 39 with an oversized "relief" area 23a to maximize the jet velocity (and angular velocity of the rotor). The hollow cylindrical sleeve 42 is to the upper annular edge 27 concentric and is symmetrical between the spray nozzles 38 and 39 centered. The sleeve 42 includes a short extension 42a that are about the the discharge area 23a forming surface extends beyond. The sleeve 42 also includes a longer extension 42b which are in the inner cavity of the unte ren rotor shell 23 extends. When the two rotor parts are welded together, the sleeve is 42 to the opening 35a concentric.
Die
innere ringförmige
Wand 40 sorgt für eine
passende Eingriffsfläche
für den
Außendurchmesser
der ringförmigen
Wand 41 der Nabe 25 (siehe 11 bis 14).
Die Wände 40 und 41 sind
zusammen in engen Eingriff konzentrisch zusammengeschoben, um eine
abgedichtete Grenzfläche
zu schaffen und Fluid daran zu hindern, den Kegelstapel im Bypass
zu umgehen. Die abgedichtete Grenzfläche kann entweder durch eine
Presspassung zwischen den Kunststoffwänden 40 und 41 oder
durch deren Zusammenschweißen
geschaffen werden. Der obere Rand 27 ist mit einer Aufnahmenut 27a ausgestaltet,
die den zusammenarbeitenden Bereich der Feder- und Nutverbindung
mit dem unteren Rand 26 schafft.The inner annular wall 40 provides a mating engagement surface for the outer diameter of the annular wall 41 the hub 25 (please refer 11 to 14 ). The walls 40 and 41 are concentric together in tight engagement to create a sealed interface and prevent fluid from bypassing the cone stack. The sealed interface can be either by a press fit between the plastic walls 40 and 41 or by welding them together. The upper edge 27 is with a receiving groove 27a configured, the cooperating area of the tongue and groove joint with the lower edge 26 creates.
Ein
weiteres Merkmal des unteren Rotormantels 23 ist das Vorhandensein
einer schraubenförmigen, "V"-förmigen
Rampe 44, die als Teil der unteren Oberfläche 45 gebildet
ist. Die Rampe 44 führt die
Flüssigkeitsströmung glatt
zu den zwei Sprühdüsen 38 und 39 und
setzt den Widerstand von Luft und Spritzen (oder Sprühen) am
Rotoräußeren auf
ein Minimum herab und sorgt für
eine starke strukturelle Gestaltung, die Fluiddruck widersteht.Another feature of the lower rotor shell 23 is the presence of a helical, "V" shaped ramp 44 as part of the lower surface 45 is formed. The ramp 44 The liquid flow leads smoothly to the two spray nozzles 38 and 39 and minimizes the resistance of air and splash (or spraying) to the rotor exterior and provides a strong structural design that resists fluid pressure.
Die
Nabe 25 ist in 11, 12, 13 und 14 gezeigt
und ist mit einer konischen Basis 48 und einem einstückigen Rohr 49 gestaltet,
das sich durch die konische Basis derart erstreckt, dass sich ein
erster zylindrischer Rohrteil 50 von einer Seite der Basis 48 nach
außen
erstreckt und sich ein zweiter zylindrischer Rohrteil 51 von
der gegenüberliegenden
Seite der Basis 48 erstreckt. Am äußersten Rand 52 der
Basis 48 befindet sich die senkrechte ringförmige Wand 41.
Der zweite Rohrteil 51 passt eng in die Hülse 42,
wie in 1 gezeigt ist.The hub 25 is in 11 . 12 . 13 and 14 shown and is with a conical base 48 and a one-piece tube 49 designed, which extends through the conical base such that a first cylindrical tube part 50 from one side of the base 48 extends to the outside and a second cylindrical tube part 51 from the opposite side of the base 48 extends. At the extreme edge 52 the base 48 is the vertical annular wall 41 , The second pipe part 51 fits tight in the sleeve 42 , as in 1 is shown.
Der
erste Rohrteil 50 ist von im wesentlichen zylindrischer.
Gestalt und erstreckt sich axial nach oben in die Mitte der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21.
Die äußere Durchmesserfläche 50a des
ersten Rohrteils 50 umfasst zwei sich axial erstreckende,
radiale Vorsprünge 53 und 54,
die als Ausrichtungskeile wirken, die in den Innendurchmesserkerben
jedes Kegels der Kegelstapel-Unterbaugruppe passen.The first pipe part 50 is substantially cylindrical. Shape and extends axially upward into the center of the cone stack subassembly 21 , The outer diameter area 50a of the first pipe part 50 includes two axially extending radial projections 53 and 54 acting as alignment wedges that fit within the inner diameter notches of each cone of the cone stack subassembly.
Die
obere Oberfläche
oder der obere Rand jedes Vorsprungs 53 und 54 umfasst
eine konkave (ausgesparte) Kerbe 58, die derart konstruiert
und angeordnet ist, dass sie mit einem zusammenarbeitenden Vorsprung
an der Spitze jedes Fingers der Lager-/Ausrichtungsspule 24 zusammenpasst.
Die Lager-/Ausrichtungsspule 24 ist
in 18 bis 21 gezeigt
und nachstehend beschrieben. Wie erklärt wird, umfasst die Spule 24 sechs
gleich beabstandete, herunterhängende
Finger, von denen jeder einen distalen Rand aufweist, der einen
konvexe Vorsprung umfasst. Die Größe und die Gestalt jedes konvexen Vorsprungs
ist mit jeder Kerbe 58 (zwei insgesamt, um 180° beabstandet)
derart kompatibel, dass irgendwelche zwei Vorsprünge, die um 180° beabstandet
sind, in die zwei (ausgesparten) Kerben 58 hineinpassen.
Dieses Hineinpassen ist dazu bestimmt, eine zusammenpassende Beziehung
zwischen der Lager-/Ausrichtungsspule 24 und der Nabe 25 zu schaffen.
Dies stellt wiederum eine ordnungsgemäße tangentiale Ausrichtung
der gesamten Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 sicher, selbst
wenn der Kegelstapel "locker" ist, was durch einen
fehlenden Kegel oder ein Toleranzstapelproblem verursacht werden
könnte.The top surface or top edge of each tab 53 and 54 includes a concave (recessed) notch 58 constructed and arranged to cooperate with a cooperating projection at the tip of each finger of the bearing / alignment spool 24 matches. The bearing / alignment coil 24 is in 18 to 21 shown and described below. As will be explained, the coil includes 24 six equally spaced drooping fingers, each having a distal edge comprising a convex projection. The size and shape of each convex tab is with each notch 58 (two in total, spaced 180 °) so compatible that any two protrusions spaced 180 ° into the two (recessed) notches 58 fit. This fitting is intended to provide a mating relationship between the bearing / alignment coil 24 and the hub 25 to accomplish. This, in turn, provides proper tangential alignment of the entire cone stack subassembly 21 certainly, even if the cone stack is "loose", which could be caused by a missing cone or tolerance stacking problem.
Die
Innendurchmesserfläche 59 des
zweiten Rohrteils 51 schafft eine Achslagerfläche für die Drehung
auf der Welle der Zentrifuge. Wie ersichtlich ist, ist der zweite
Rohrteil 51 im wesentlichen zylindrisch. Eine Option für diesen
Teil der Konstruktion ist die Verwendung dieser Innendurchmesserfläche zur Aufnahme
einer Metallbuchse. Die Durchmessergröße kann auf die ordnungsgemäße Abmessung
gerieben werden, falls diese Option gewählt wird. Jedoch ist eine Konstruktion
nur aus Kunststoff bevorzugt in Übereinstimmung
mit dem Versuch, die ganze Baugruppe für den europäischen Markt verbrennbar zu machen.The inside diameter area 59 of the second pipe part 51 creates an axle bearing surface for rotation on the shaft of the centrifuge. As can be seen, the second tube part 51 is substantially cylindrical. An option for this part of the design is the use of this inner diameter surface to receive a metal bushing. The diameter size can be rubbed to the proper size if this option is selected. However, a plastic-only construction is preferred in accordance with the attempt to burn the entire assembly for the European market.
Die
konische Basis (oder Schürze
der Nabe 25 liefert eine axiale Stützfläche für die Kegelstapel-Unterbaugruppe
und umfasst eingeformte Auslasslöcher 60,
die für
ein Ausströmen
von der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 aus sorgen. Jeder
Kegel umfasst einen Innendurchmesserrand mit sechs gleich beabstandeten,
ausgesparten Kerben. Während
zwei der sechs Kerben, die um 180° beabstandet
sind, verwendet werden, um jeden Kegel auf einem ersten Rohrteil 50 auszurichten,
stellen die verbleibenden vier Kerben verfügbare Strömungswege dar. Die Auslasslöcher 60 sind
in einem gleich beabstandeten, kreisförmigen Muster (16 insgesamt)
angeordnet und befinden sich unterhalb der Kegelkerben.The conical base (or apron of the hub 25 provides an axial support surface for the cone stack subassembly and includes molded outlet holes 60 which is responsible for a leak from the cone-stack subassembly 21 out of worries. Each cone includes an inner diameter edge with six equally spaced, recessed grooves. While two of the six notches, spaced 180 ° apart, are used around each cone on a first pipe part 50 align the remaining four notches available flow paths. The outlet holes 60 are in a uniformly spaced, circular pattern ( 16 in total) and are located below the tapered notches.
Die
Unterseite der konischen Basis 48 ist durch sechzehn radiale
Stege 61, die gleich beabstandet sind und sich zwischen
jedem Paar von benachbarten Auslasslöchern 60 befinden,
verstärkt. Jeder
Steg 61 ist zwischen den entsprechenden zwei Auslasslöchern 60,
wie in 14 gezeigt, zentriert. Die allgemeine
Krümmung,
Geometrie und Form jedes Stegs und seiner einstückigen Konstruktion als unitärem Teil
der Nabe 25 und der konischen Basis ist in 11 gezeigt.
Die radialen Stege 61 an der Unterseite der Basis 48 sind
vorgesehen, um dabei zu helfen, den langfristigen Schlupf der Basis 48 aufgrund
irgendeines Druckgradienten zwischen der "Kegelseite" und der Rotorbasisseite der konischen Oberfläche zu verringern,
der in Umgebungen hoher Temperatur während eines Dauerbetriebs auftreten kann.The bottom of the conical base 48 is by sixteen radial lands 61 which are equally spaced and between each pair of adjacent exhaust holes 60 are strengthened. Every jetty 61 is between the corresponding two outlet holes 60 , as in 14 shown, centered. The general curvature, geometry and shape of each bridge and its one-piece construction as a unitary part of the hub 25 and the conical base is in 11 shown. The radial webs 61 at the bottom of the base 48 are provided to help with the long-term slippage of the base 48 due to any pressure gradient between the To reduce "cone side" and the rotor base side of the conical surface, which can occur in high temperature environments during continuous operation.
Wie
in 11 gezeigt ist, umfasst der zweite Rohrteil 51 eine
versetzte Verstärkungsrippe
oder Schulter 62, die die Innendurchmessergröße sowie die
Außendurchmessergröße des zweiten
Rohrteils verringert. Tatsächlich
bedeutet diese Schulter 62, dass der zweite Rohrteil einen
ersten größeren Abschnitt 65 und
einen zweiten kleineren Abschnitt 66 aufweist. Die Stege
sind derart gestaltet, dass sie mit beiden Abschnitten 65 und 66 und
mit der Schulter 62 einstückig verbunden sind. Das entgegengesetzte Ende,
der äußere Bereich
jedes Stegs, ist einstückig mit
der Innenfläche 67 der
konischen Basis 48. Die obere Oberfläche 68 der Basis 48,
die einstückig
mit dem ersten Rohrbereich 50 und mit dem zweiten Rohrbereich 51 ist,
bildet tatsächlich
die Trennungslinie zwischen dem ersten Rohrteil 50 und
dem zweiten Rohrteil 51.As in 11 is shown, the second pipe part comprises 51 a staggered reinforcing rib or shoulder 62 that reduces the inner diameter size as well as the outer diameter size of the second pipe part. In fact, this shoulder means 62 in that the second pipe part has a first larger section 65 and a second smaller section 66 having. The webs are designed to work with both sections 65 and 66 and with the shoulder 62 are integrally connected. The opposite end, the outer portion of each ridge, is integral with the inner surface 67 the conical base 48 , The upper surface 68 the base 48 , which are integral with the first pipe section 50 and with the second pipe section 51 is actually forms the dividing line between the first pipe part 50 and the second pipe part 51 ,
Unter
Bezugnahme auf 15, 16 und 17 ist
einer der einzelnen Kegel 71, aus denen die Kegelstapel-Unterbaugruppe
besteht, gezeigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind insgesamt achtundzwanzig
Kegel 71 ausgerichtet und zusammengestapelt, um die Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 zu
bilden.With reference to 15 . 16 and 17 is one of the single cones 71 that make up the cone stack subassembly shown. In the preferred embodiment, there are a total of twenty eight cones 71 aligned and stacked together around the cone stack subassembly 21 to build.
Jedoch
kann praktisch jede Anzahl von Kegeln für die Kegelstapel-Unterbaugruppe
in Abhängigkeit
von der Größe der Zentrifuge,
dem Typ des Fluids und dem gewünschten
Abtrennungswirkungsgrad verwendet werden. Jeder Kegel 71 ist
in einer praktisch identisch zu der im US-Patent Nr. 5,637,217 beschriebenen
und gezeigten Weise konstruiert und angeordnet, das am 10. Juni
1997 an Herman et al. erteilt wurde.However, virtually any number of cones can be used for the cone stack subassembly, depending on the size of the centrifuge, the type of fluid, and the desired separation efficiency. Every cone 71 is constructed and arranged in a manner virtually identical to that described and shown in U.S. Patent No. 5,637,217, issued June 10, 1997 to Herman et al. was granted.
Jeder
Kegel 71 ist ein kegelstumpfförmiges, dünnwandiges Kunststoffelement
einschließlich
eines kegelstumpfförmigen
Körpers 72,
eines umlaufenden Stegs 73 und sechs gleich beabstandeter Schaufeln 74,
die an den Innenflächen
des Körpers 72 und
des umlaufenden Stegs 73 ausgebildet sind. Die Außenfläche 75 jedes
Kegels 71 ist im wesentlichen überall glatt, während die
Innenfläche 76 zusätzlich zu
den sechs Schaufeln 74 eine Vielzahl von Vorsprüngen 77 aufweist,
die dabei helfen, die genaue und gleichmäßige Beabstandung zwischen
den Kegeln zwischen benachbarten Kegeln 71 aufrechtzuerhalten.
In dem Körper 72 sind
sechs gleich beabstandete Öffnungen 78 angeordnet,
die für
den Eintrittsweg für
die Ölströmung zwischen
benachbarten Kegeln 71 der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 sorgen.
Jede Öffnung 78 ist
benachbart einer unterschiedlichen und entsprechenden Schaufel der sechs
Schaufeln 74 angeordnet.Every cone 71 is a frusto-conical, thin-walled plastic element including a frusto-conical body 72 , a circumferential walkway 73 and six equally spaced blades 74 attached to the inner surfaces of the body 72 and the surrounding jetty 73 are formed. The outer surface 75 every cone 71 is essentially smooth everywhere, while the inner surface 76 in addition to the six blades 74 a variety of protrusions 77 which help to ensure the accurate and even spacing between the cones between adjacent cones 71 maintain. In the body 72 are six equally spaced openings 78 arranged for the inlet path for the flow of oil between adjacent cones 71 the cone stack subassembly 21 to care. Every opening 78 is adjacent to a different and corresponding blade of the six blades 74 arranged.
Der
obere umlaufende Steg 73 jedes Kegels 71 begrenzt
eine zentrierte und konzentrische Öffnung 82 und die Öffnung 82 in
einer sich radial erstreckenden Richtung umgebend befinden sich
sechs gleich beabstandete, V-förmige
Nuten 83, die in Umfangsrichtung mit den sechs Schaufeln 74 ausgerichtet
sind. Die Nuten 83 des einen Kegels nehmen die oberen Bereiche
der Schaufeln des benachbarten Kegels auf und dies steuert die ordnungsgemäße Ausrichtung
in Umfangsrichtung für
alle Kegel 71 der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21.
Die Öffnung 82 besitzt
einen im allgemeinen kreisförmigen
Rand 84, der mit sechs teilkreisförmigen, vergrößerten Öffnungen 85 modifiziert
ist. Die Öffnungen 85 sind
gleich beabstandet und (in Umfangsrichtung) in der Mitte zwischen
benachbarten Schaufeln 74 angeordnet. Die Randbereiche 86,
die zwischen benachbarten Öffnungen 85 angeordnet
sind, sind Teil des gleichen teilkreisförmigen Rands mit einem Durchmesser, dessen
Größe dem Außendurchmesser
des ersten Rohrteils 50 ziemlich genau entspricht. Der
enge Sitz der Randbereiche 86 an dem ersten Rohrteil 50 und die
vergrößerte Art
der Öffnungen 85 bedeutet,
dass die austretende Strömung
des Öls
durch die Öffnung 82 durch
die Öffnungen 85 begrenzt
ist. Als solche ist die austretende Ölströmung aus der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 in
sechs gleich beabstandeten Strömungswegen
entlang des Außendurchmessers
des ersten Rohrteils 50 angeordnet.The upper circumferential bridge 73 every cone 71 limits a centered and concentric opening 82 and the opening 82 Surrounding in a radially extending direction are six equally spaced, V-shaped grooves 83 in the circumferential direction with the six blades 74 are aligned. The grooves 83 one conical take up the upper portions of the blades of the adjacent cone and this controls proper circumferential alignment for all cones 71 the cone stack subassembly 21 , The opening 82 has a generally circular rim 84 with six part-circular, enlarged openings 85 is modified. The openings 85 are equally spaced and (circumferentially) midway between adjacent vanes 74 arranged. The border areas 86 that is between adjacent openings 85 are arranged, are part of the same part-circular edge with a diameter whose size is the outer diameter of the first pipe part 50 pretty much matches. The tight fit of the edge areas 86 on the first pipe part 50 and the enlarged nature of the openings 85 means that the escaping flow of oil through the opening 82 through the openings 85 is limited. As such, the escaping oil flow is from the cone-stack subassembly 21 in six equally spaced flow paths along the outer diameter of the first tubular member 50 arranged.
Jede
der Schaufeln 74 sind in zwei Teilen 89 und 90 gestaltet.
Der Seitenteil 89 besitzt eine gleichmäßige Dicke und erstreckt sich
von der gerundeten Ecke 91 entlang der Innenfläche des
Körpers 72 zum ringförmigen Rand 92 herunter.
Jede obere Teil 90 jeder Schaufel 74 ist unten
ausgespart und in Umfangsrichtung auf einer entsprechenden V-förmigen Nut 83 zentriert.
Die Teile 90 wirken als Rippen, die sich in entsprechende
V-förmige
Nuten 83 an dem benachbarten Kegel 71 verzahnen.
Dieses Merkmal des Verzahnens von Nut und Rippe gestattet das schnelle
Einrasten der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21.
Die Anordnung und Ausrichtung der Kegel 71 in die Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 wird
vorzugsweise dadurch erreicht, das zunächst die ausgewählten Kegel 71 zusammen
auf einem Dorn oder einem ähnlichen
rohrförmigen
Gegenstand ohne irgendein "Keil"-Merkmal gestapelt
werden. Der Ausrichtungsschritt der Kegel 71 auf diesem
separaten Dorn wird durchgeführt,
indem der oberste Kegel 71 einfach gedreht wird, bis alle
Kegel in ihre Lage durch das Hineinpassen der oberen Schaufelteile 90 in
die V-förmigen
Nuten 83 einrasten. Wenn die gesamte Kegelstapel-Unterbaugruppe 21 auf
diese Weise zusammengesetzt und ausgerichtet ist, wird sie dann
als Unterbaugruppe von dem Dorn entfernt und über der Nabe 25 angeordnet.
Auf diese Weise befinden sich die radialen Vorsprünge 53 und 54,
die als Ausrichtungskeile wirken, in Ausrichtung mit den Innendurchmesserkerben
jedes Kegels in der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21.Each of the blades 74 are in two parts 89 and 90 designed. The side part 89 has a uniform thickness and extends from the rounded corner 91 along the inner surface of the body 72 to the annular edge 92 down. Each upper part 90 every scoop 74 is recessed below and in the circumferential direction on a corresponding V-shaped groove 83 centered. The parts 90 act as ribs, resulting in corresponding V-shaped grooves 83 on the neighboring cone 71 interlink. This groove and rib interlocking feature allows for rapid engagement of the cone stack subassembly 21 , The arrangement and orientation of the cones 71 into the cone stack subassembly 21 is preferably achieved by first selecting the selected cones 71 be stacked together on a mandrel or similar tubular article without any "wedge" feature. The alignment step of the cones 71 on this separate mandrel is carried out by the topmost cone 71 Simply turn all the cones into place by fitting the upper blade parts 90 in the V-shaped grooves 83 engage. If the entire cone stack subassembly 21 assembled and aligned in this manner, it is then removed as a subassembly from the mandrel and over the hub 25 arranged. In this way, there are the radial projections 53 and 54 , which act as alignment wedges, in alignment with the inside diameter notches of each cone in the Kegelsta pel subassembly 21 ,
Die
Lager-/Ausrichtungsspule 24 ist in 18, 19, 20 und 21 gezeigt
und ist derart konstruiert und angeordnet, dass sie für eine Drehung
der wegwerfbaren Zentrifugenrotorbaugruppe 20 auf der Zentrifugenwelle
sorgt. Es ist tatsächlich
der Innendurchmesser 95 des oberen Rohrteils 96,
der eine zylindrische Form besitzt und mit dem Körperteil 97 konzentrisch
ist, der eine im wesentlichen zylindrische Außenwand 98 besitzt.
Es wird auch ins Auge gefasst, dass eine Metallbuchse in den Innendurchmesser 95 des
Teils 96 gepresst werden kann, um die Achslagerfläche zu schaffen.
In Abhängigkeit
von der Größe der gewählten Metallbuchse
kann es notwendig sein, dass der Innendurchmesser 95 zu
der richtigen Abmessung für
den Presssitz gerieben wird. Damit jedoch die gesamte Baugruppe
verbrennbar ist, würde
keine Metallbuchse verwendet werden, und so ist die bevorzugte Ausführungsform
insgesamt aus Kunststoff hergestellt. Wie in 1 bis 6 gezeigt,
wird die Spule 24 in den oberen Rotormantelteil 22 eingebaut.
Insbesondere passt der obere Rohrbereich 96 in die zylindrische Öffnung 35.The bearing / alignment coil 24 is in 18 . 19 . 20 and 21 and is constructed and arranged to be responsive to rotation of the disposable centrifuge rotor assembly 20 on the centrifuge shaft. It's actually the inside diameter 95 of the upper pipe part 96 which has a cylindrical shape and with the body part 97 is concentric, which is a substantially cylindrical outer wall 98 has. It is also envisaged that a metal bushing in the inner diameter 95 of the part 96 can be pressed to create the axle bearing surface. Depending on the size of the selected metal bush, it may be necessary that the inner diameter 95 is rubbed to the correct size for the press fit. However, in order for the entire assembly to be combustible, no metal bush would be used, and thus the preferred embodiment is made entirely of plastic. As in 1 to 6 shown is the coil 24 in the upper rotor shell part 22 built-in. In particular, fits the upper tube area 96 into the cylindrical opening 35 ,
Der
Bereich des Körperteils 97,
der sich zwischen der zylindrischen Außenwand 98 und dem
Innendurchmesser 95 befindet, umfasst acht gleich beabstandete
und einstückig
gegossene radiale Rippen 99. Zwischen jedem Paar benachbarter
radialer Rippen 99 befindet sich eine Strömungsöffnung 100.
Insgesamt gibt es acht gleich beabstandete Strömungsöffnungen 100. Die
radialen Rippen 99 liegen an dem unteren ringförmigen Rand
der Hülse 35 an
und die Strömungsöffnungen 100 stehen
in Strömungsverbindung
mit dem Inneren der Nabe 25, insbesondere des ersten und
des zweiten Rohrteils 50 und 51. Der aneinanderstoßende Eingriff
zwischen der Spule 24 und dem oberen Rotormantel 22 in
Zusammenwirkung mit den Öffnungen 100 schafft
radiale Strömungswege
von der Nabe in den Beschleunigungsschaufelbereich der Zentrifugenrotorbaugruppe 20. Das
Einsetzen des oberen Rohrbereichs 96 in Öffnungen 35a sorgt
für eine
konzentrische Ausrichtung der Kegelstapel-Unterbaugruppe 21.The area of the body part 97 extending between the cylindrical outer wall 98 and the inside diameter 95 includes eight equally spaced and integrally molded radial ribs 99 , Between each pair of adjacent radial ribs 99 there is a flow opening 100 , In total, there are eight equally spaced flow openings 100 , The radial ribs 99 are located at the lower annular edge of the sleeve 35 on and the flow openings 100 are in fluid communication with the interior of the hub 25 , in particular of the first and the second pipe part 50 and 51 , The abutting engagement between the coil 24 and the upper rotor shell 22 in cooperation with the openings 100 creates radial flow paths from the hub into the accelerator blade area of the centrifuge rotor assembly 20 , The insertion of the upper pipe section 96 in openings 35a Provides concentric alignment of the cone stack subassembly 21 ,
Sechs
gleich beabstandete, einstückig
gegossene Finger 101 erstrecken sich axial von dem unteren
Rand der Außenwand 98 in
einer Richtung weg von dem Rohrbereich 96. Der distale
(untere) Rand 102 jedes Fingers 101 umfasst einen
konvexen Vorsprung 103, der derart konstruiert und angeordnet ist,
dass er in die konkave (ausgesparte) Kerbe 58 in jedem
Vorsprung 53 und 54 passt.Six equally spaced, one-piece molded fingers 101 extend axially from the lower edge of the outer wall 98 in a direction away from the pipe area 96 , The distal (lower) edge 102 every finger 101 includes a convex projection 103 which is constructed and arranged to fit into the concave (recessed) notch 58 in every projection 53 and 54 fits.
Des
weiteren weist jeder Finger 101 eine Form und Geometrie
auf, die den Strömungsöffnungen 85 entspricht,
die sich in dem kreisförmigen Rand 84 der Öffnung 82 befinden.
Der Sitz der Finger in den Strömungsöffnungen 85 des
obersten Kegels 71 der Kegelstapel-Unterbaugruppe ist derart,
dass die Strömungsöffnungen 85 in
dem obersten Kegel dicht verschlossen sind. Durch das dichte Verschließen dieser
Strömungsöffnungen
verhindert die Gestaltung der bevorzugten Ausführungsform die gesamten Strömungsumleitung
der Kegelstapel-Unterbaugruppe.
Die Innenfläche
jedes Fingers 101 ergreift den Außendurchmesser des ersten Rohrteils 50,
wodurch die Nabe 25 in ordnungsgemäßer konzentrischer Ausrichtung
mit dem oberen Rotormantel 22 gehalten wird.Furthermore, each finger points 101 a shape and geometry that matches the flow openings 85 corresponds to that in the circular border 84 the opening 82 are located. The seat of the fingers in the flow openings 85 of the topmost cone 71 the cone stack subassembly is such that the flow openings 85 are sealed in the top cone. By sealing these flow ports tightly, the design of the preferred embodiment prevents the entire flow diversion of the cone stack subassembly. The inner surface of each finger 101 takes the outer diameter of the first pipe part 50 causing the hub 25 in proper concentric alignment with the upper rotor shell 22 is held.
Da
sich die gegossenen Finger durch mehrere Kegel 71 und nicht
nur durch den oberen Kegel erstrecken, sind kleine ausgesparte Nuten 106 in
der radial äußeren Oberfläche jedes
Fingers ausgebildet. Diese Nuten 106 ermöglichen,
dass die Strömung durch
diese anderen Kegel stattfindet. Ohne die Nuten 106 würden die "ergriffenen" Kegel eine Sackgasse
für die
Strömung
darstellen und die betroffenen Kegel wären für die Abtrennungsaufgabe wertlos.As the cast fingers pass through several cones 71 and not just extend through the top cone, are small recessed grooves 106 formed in the radially outer surface of each finger. These grooves 106 allow the flow to take place through these other cones. Without the grooves 106 would the "gripped" cones constitute a dead end for the flow and the cones would be worthless for the separation task.
Die
Herstellung und der Zusammenbau der wegwerfbaren Zentrifugenbaugruppe 20,
die hier beschrieben und dargestellt wird, beginnt mit dem Spritzgießen der
einzelnen Kegel 71. Wie beschrieben, ist die Gestalt jedes
bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Kegels 71 praktisch
identisch mit der Gestalt des Kegels, der detailliert im US-Patent Nr.
5,637,217 angegeben ist. Wie beschrieben, umfasst diese Gestalt
des Zentrifugenkegels ihr eigenes Selbstausrichtungsmerkmal und
ist so gestaltet, dass sie automatisch die ordnungsgemäße axiale
Beabstandung zwischen benachbarten Kegeln herstellt. Die Verwendung
des Ineinanderpassens der V-Nut- und der V-Rippe gestattet es, dass
die Kegel aufeinander gestapelt werden und dann einfach der oberste Kegel
gedreht wird, bis alle Kegel in ihrer Lage "einschnappen".The manufacture and assembly of the disposable centrifuge assembly 20 , which is described and illustrated here, begins with the injection molding of the individual cones 71 , As described, the shape of each cone used in the present invention 71 virtually identical to the shape of the cone detailed in U.S. Patent No. 5,637,217. As described, this shape of the centrifuge cone includes its own self-alignment feature and is designed to automatically establish the proper axial spacing between adjacent cones. The use of interfitting the V-groove and V-ribs allows the cones to be stacked on top of each other and then simply rotate the topmost cone until all the cones "snap" into place.
Die
Herstellung der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nur aus Kunststoff gestattet es, dass
die Baugruppe 20 als ganzes entsorgt oder als Mittel des
Wegwerfens verbrannt wird, ohne die Notwendigkeit einer unangenehmen oder
komplizierten Zerlegung und ohne die Notwendigkeit, irgendwelche
Metallteile auszuschließen oder
zu verwerten.The manufacture of the preferred embodiment of the present invention from plastic alone allows the assembly 20 disposed of as a whole or incinerated as a means of disposing, without the need for unpleasant or complicated disassembly and without the need to exclude or utilize any metal parts.
Während die
Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung gezeigt
und beschrieben wurde, soll diese nur als veranschaulichend und
nicht als einschränkend
angesehen werden, wobei es ersichtlich ist, dass nur die bevorzugte
Ausführungsform
gezeigt und beschriebe wurden und dass alle Änderungen und Modifikationen,
die unter den durch die Ansprüche
beanspruchten Schutz fallen, geschützt werden sollen.While the
Invention shown in detail in the drawings and the foregoing description
and has been described, this is intended to be illustrative only and
not as limiting
It can be seen that only the preferred
embodiment
have been shown and described and that all changes and modifications,
under the claims
claimed protection should be protected.