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Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsreiniger, der zwar zur Behandlung von gebrauchtem Schmieröl, z. B. von aus Automobilmotorgehäusen gesammeltem Öl, abseits seines Gebrauchsortes verwendet werden kann, jedoch hauptsächlich für die Behandlung von Schmieröl innerhalb der Schmierölleitung, z. B. einer Brennkraftmaschine, bestimmt ist, in welcher Verwendung er hier beschieben wird.
Die Erfindung bezweckt, eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche das Bestreben hat, die schädigende Wirkung von Veränderungen in dem auf das Reinigungsgemisch wirkenden Flüssigkeitsdruck auf ein Mindestmass herabzusetzen und mittels welcher das Schmieröl innerhalb des Gemisches so verteilt wird, dass die Aufnahmefähigkeit des Reinigungsgemisches voll ausgenutzt wird.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Flüssigkeitsreinigungsgerät mit einem Reinigungselement in einem Behälter, der mit seinen Ein-und Auslasskanälen in einen Kreislauf für die zu reinigende Flüssigkeit, z. B. in den Schmiermittelkreislauf einer Brennkraftmaschine, einschaltbar ist und ist dadurch gekennzeichnet, dass einer dieser Kanäle an entgegengesetzten Enden des Reinigungselementes unmittelbar mit diesem in Verbindung steht, während der andere Kanal mittels einer Leitung unmittelbar mit einer im wesentlichen zentral in dem Reinigungselement gelegenen Stelle verbunden ist.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Flüssigkeitsreinigers gemäss der Erfindung beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 den Reiniger im lotrechten Mittelschnitt, Fig. 2 im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, und Fig. 3 zeigt in schematischer Ansicht den Einbau des Reinigers in die Ölleitung einer Brennkraftmaschine.
Die dargestellte Ausführungsform besteht aus einem zylindrischen Gefäss 11 mit Boden 12 und mit Augen 13 am oberen Rand, auf welchem die Augen 15 eines Deckels 16 aufliegen, der mittels Schrauben 14 luftdicht auf dem Gefäss 11 befestigt wird. Unterhalb des oberen Gefässrandes ist am Mantel des Gefässes ein Rohranguss 17 mit Innengewinde 18 für den Anschluss einer Ölleitung vorgesehen. Ein ähnlicher Anguss 19 ist aussen auf dem Boden 12 des Gefässes vorgesehen, dessen Bohrung mit dem Gefässinnern durch einen Querkanal 20 verbunden ist. Dieser Querkanal befindet sich in einem Einsatzstück 21, das überdies einen vertikal und zentral nach innen ragenden, mit einer Bohrung 22 versehenen Teil 23 besitzt, auf welchem ein Rohr 24 aufgesehraubt ist.
In dieses Rohr ragt-verläss- lich, etwa durch Rippenpressung gedichtet - ein Röhrehen 25 mit Bohrung 26.
Auf dem oberen Rande des Rohres 24 liegt rings um den Umfang des Röhrchens 25 eine Dichtungsseheibe 27, auf welcher ein Körper 28 aus faserigem Material ruht, der aus mehreren Stofflagen bestehen kann, die etwa kreisförmig gestaltet und konzentrisch zum Röhrchen 25 angeordnet sind. In Berührung mit der oberen Fläche dieses Filterkörpers 28 steht eine gleichgeformte Sieblage 29, auf welcher der untere Teil 30 eines Sammelbehälters 31 aufliegt. Dieser Teil besteht aus einer mit sich nach oben verengenden Öffnungen 33 a versehenen Querplatte 32, welche in der Mitte an dem Röhrchen 25 eng anliegt und sich an einem Absatz 27 a des Röhrchens abstützt. Diese Platte 32 besitzt einen aufrechtstehenden gewellten Flansch 33.
Über die Wellrippen 34 des Flansches 33 ist der Flansch 35 des oberen Sammelbehälterteiles 36 gestülpt, der ebenso wie der untere Teil eine mit Öffnungen 38 versehene Querplatte 37 besitzt. Die
Querplatte 37 ist mit einer mittleren Öffnung vom gleichen Durchmesser wie die Bohrung 26 des Röhrchens 23 versehen. Eine auf der Platte 37 angeordnete Sieblage 39 trägt einen Körper 40 aus
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faserigem oder filterndem Material, der aus kreisförmigen Stoffblättern bestehen kann.
In der Mitte ist auf dem Filterkörper 40 eine Dichtungsscheibe 41 vorgesehen, durch deren mittleres Loch eine
Stiftschraube 42 hindurchgeht, welche auch den Faserkörper 40 und die Sieblage 39 durchsetzt und in das am oberen Teil der Bohrung 26 des Röhrchens 25 vorgesehene Muttergewinde eingeschraubt ist, so dass sie alle die vorgenannten Teile zusammenhält.
Zwischen den beiden Teilen 30 und 36 und um das Röhrchen 25 herum ist eine von einer oder mehreren Filterlagen 43a umgebene Schraubenfeder 43 angeordnet, welche die Berührung des Ringflansches 33 mit der Platte 37 verhindert und hiedurch den Durchgang von Flüssigkeit zwischen dem
Ringflansch 35 und den Rippen 34 gestattet.
Das Innere des Sammelbehälters 31 zwischen den Teilen 30 und 36 ist mit einem Körper 44 zweckmässig aus faserigem oder filterndem Material, z. B. mit Putzwolle oder Abfällen, gefüllt.
Das Rohr 24 ist an unterster Stelle mit einem Bord 45 versehen, auf welchen sich eine Dichtungsscheibe 46 stützt, die mit einer Verzahnung in die Mantelfläche des Rohres 24 eingreift. Auf der Dichtungsscheibe 46 liegt der Boden 47 eines inneren Behälters 48 auf. Dieser Boden besteht aus einer Platte mit einer mittleren Öffnung, durch welche das untere Ende des Rohres 24 hindurchgeht, und ist mit sich nach innen erweiternden Durchlochungen 49 versehen. An diesen Boden 47 schliesst sieh ein Ringflansch 50 an, welcher eine umlaufende Rippe 51 eines ungeloehten zylindrischen Mantels 52 übergreift. Auf die Bodenplatte 47 ist eine Sieblage 5. 3 und auf diese ein Körper 54 aus faserigem oder filterndem Material aufgelegt, welcher die Form mehrerer kreisrunder Stoffblätter haben kann.
Auf dem Faserkörper 54 ist ein becherförmiges Verteilungsorgan 55 angeordnet, welches das Rohr 24 umgibt und an einer Absatzfläche 56 des Rohres 24 anliegt. Der Durchmesser des Verteilungsorgans 53 ist ungefähr halb so gross wie der des Mantels 52 (Fig. 1). Der Behälter 48 stützt sich ausserdem noch auf über den Umfang des Gefässes 11 verteilten, nach innen vorspringenden Tragrippen 101 der Wandung 12 ab.
Das obere Ende des Mantels 52 ist in gleicher Weise wie das untere Ende mit einem ringförmigen Vorsprung 57 versehen, welcher in den Flansch 58 der auf dem Mantel 52 ruhenden Decke 59 eingreift, die ebenfalls sich nach innen erweiternde Löcher 60 aufweist. Unterhalb der Decke sind desgleichen eine Sieblage 61 und ein Körper 62 aus faserigem oder filterndem Material, gegebenenfalls aus kreis- förmigen Stoffblättern angeordnet.
An den Enden des Mantels 52 sind Einbiegungen 63 (oben) und 64 (unten) vorgesehen, welche einerseits (68) eine Abstützung für die oberen Stoffblätter 62 bilden und anderseits die unteren Stoffblätter niederhalten (64). Der Absatz 56 nahe dem unteren Ende des
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körper 54 sowie das Sieb 53 auf den Boden 47 niederdrückt.
In dem Anguss 17 ist ein Rohrknie 65 eingeschraubt, dessen waagerechte Bohrung 66 in das Gefäss 10 mündet, während die vertikale Bohrung 67 zum Anschluss an eine Ölleitung dient, die am Gewinde 68 des Rohrknies befestigt werden kann.
In das Gewinde des am Boden 12 des Gefässes 10 vorgesehenen mittleren Angusses 19 ist ein Verbindungsstück 69 eingeschraubt, das aus zwei übereinanderliegenden Teilen 70 und 71 besteht, von welchen der untere Teil 71 eine mittlere mit Muttergewinde versehene Öffnung 72 besitzt und von einer daran anschliessenden ringförmigen Höhlung 73 umgeben ist, die aussen wieder von einem aufrechten Ringflansch 74 begrenzt wird. Die beiden Teile 70, 71 werden durch Stiftschrauben 75 zusammengehalten, welche durch Bohrungen des unteren Teiles 71 hindurch in den ringförmigen Flansch 78 des oberen Teiles 70 eingeschraubt sind.
Der innere Durchmesser des Flansches 76 kann etwas grösser sein als der äussere Durchmesser des Flansches 74 des unteren Teiles 71, ebenso wie die Vertikal-und Längsausdehnung des Flansches 76 etwas grösser sein kann als die des Flansches 74.
Auf der oberen Fläche des Ringflansehes 74 ist ein Sieb 77 vorgesehen, das sich quer über die Höhlung 73 erstreckt und mittels der Dichtungsringe 78 aus Kork od. dgl. zwischen den beiden Teilen 70, 71 festgehalten wird. Der obere Teil 70 besitzt einen mit Bohrung 80 versehenen zentralen Ansatz 79, mit dessen Aussengewinde der Siebträger 70, 71 in die Gewindebohrung 19 des Bodens 12 eingeschraubt ist. Die Bohrung 80 verläuft axial zur Bohrung des Rohres 24 und bildet die Ver- längenmg des Kanals 22 in dem Einsatzstück 21. In die Bohrung 72 am unteren Teil 71 des Ver- bindungsstückes ist ein Passstück 81 eingeschraubt, das auf seinem unteren Gewinde 82 eine Überwurfsmutter 83 zum Anschluss an eine Ölleitung 84 besitzt.
In einem erweiterten Mündungsteil 85 der Radialbohrung 20 ist eine Ventilhülse 87 bis an die Absatzstufe 86 eingepresst, deren Bohrung 88 an beiden Enden mit je einem inneren umlaufenden Bord versehen ist. Gegen den einen inneren Bord stützt sich eine Schraubenfeder 90 ab, welche eine Ventilkugel 89 nachgiebig auf den andern Bord der Hülse 87 drückt und so die Bohrung 88 absperrt.
Die Feder 90 ist so bemessen, dass, wenn der Widerstand, den das aus dem Rohrknie 65 in den Spalt zwischen dem zylindrischen Gefäss 11 und dem inneren Behälter 48 fliessende Öl überwinden müsste, um durch das Innere des Behälters 48, den Sammelbehälter 31 und das Rohr 24 zu strömen, einen vorbestimmten Wert übersteigt, die Kugel 89 entgegen der Wirkung der Feder 90 bewegt wird, wodurch die Durchlassöffnung 88 frei wird und das Öl durch die Bohrungen 20 und 80 unmittelbar, also unter Umgehung des Inhaltes des Behälters 48, abfliessen kann.
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Das in Fig. 3 als Ganzes mit 10 bezeichnete Gerät ist so ausgestaltet, dass es in den Schmierölkreislauf einer Brennkraftmaschine 94 eingebaut werden kann. An das Rohrknie 65 wird mittels der Überwurfsmutter 95 eine Leitung 96 angeschlossen, welche mit dem Ölraum im Boden des Motorgehäuses 97 verbunden ist, während das Rohr 84 das Gerät 10 mit der Schmierleitung des Motors verbindet, so dass das behandelte Öl von der Vorrichtung 10 unmittelbar in die Schmierleitung gelangt. Eine nicht dargestellte Pumpe erzeugt den für die Zirkulation des Schmieröls durch das Gerät 10 zur Verbrauchsstelle erforderlichen Druck.
Innerhalb des inneren Behälters 48 ist ein reinigendes Element 98, welches aus vorzugsweise kleinkörnigem Adsorptionsmaterial und aus Absorptionsmaterial besteht, untergebracht. Das Adsorptionsmaterial, welches Ton sein kann, ist vorzugsweise mittels Schwefelsäure aktiviert, u. zw. zweckmässig so, dass noch Schwefelsäure an seinen Teilchen anhaftet. Das saugfähige oder Absorptionsmaterial besteht aus langen und zweckmässig gekräuselten oder verfilzten Fasern 99 von Minerale olle, Steinwolle, Papier oder ähnlichen Stoffen und ist mit dem adsorbierenden Material durchsetzt. Der aktivierte Ton od. dgl. hat vorzugsweise eine solche Korngrösse, dass er durch ein 10-Masehensieb hindurchgeht aber auf einem 100-Maschensieb zurückgehalten wird.
Es können jedoch auch mehrere Korngrössen von Ton zusammen verwendet werden, z. B. grobkörniger Ton, dessen Körnung aber zweckmässig genügend fein sein sollte, um durch ein 30-Maschensieb hindurchzugehen, aber auf einem
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Verhältnis von feinem und grobem Ton kann variiert werden, um den gewünschten Grad der Reinigung bei entsprechendem Widerstand des Öldurchflusses durchzuführen, wobei eine Erhöhung des Verhält- nisses vom Grob-zum Feinkorn des Tones den Grad der Reinigung und den Widerstand gegen den Durchfluss der Flüssigkeit herabsetzt, während eine Erniedrigung des Verhältnisses auch das gegenteilige Resultat ergibt.
Die Verhältnisse von Ton und Fasermaterial können je nach der Art der Verwendung des Reinigers variiert werden, d. h. je nach Art und Menge der Verunreinigungen können im
Reiniger derartige Mengen von Ton und Fasermaterial verwendet werden, dass die Wirksamkeit der beiden Mittel ungefähr zur gleichen Zeit erschöpft ist.
Bei Verwendung des Reinigungselementes für den Schmiermittelkreislauf von Kraftwagen hat sich die folgende Zusammensetzung besonders bewährt : 50% grober Ton, 25% feiner Ton und 25% langfaseriges Material, z. B. Mineralwolle oder Steinwolle in Form von Klumpen von solcher Beschaffenheit, dass ein Verfilzen der Fasern miteinander stattfindet. Die Verhältnisse können in geeigneten
Grenzen variiert werden. Das Gemenge der Materialien wird in dem gelochten Behälter unter genügendem Druck untergebracht, um die Materialien dicht aneinanderzuhalten, doch darf der Druck nicht so stark sein, dass die Stützfähigkeit des Materials verloren geht.
Auf diese Weise bildet das Material 98 eine dichte Masse, durch welche das Öl unter verhältnismässig geringem Druck hindurchströmen kann und in welcher das Öl in solch enge Berührung mit dem adsorbierenden und dem absorbierenden Material gebracht wird, dass es wirksam gereinigt wird.
Bei Herstellung des Reinigungselementes 98 kann die Mineralwolle z. B. zwischen den Händen oder durch Walzen und Rollwirkung zerrieben werden, so dass die Wolle zu kleinen Kügelchen, Bäuschen, Stückchen, Rollen oder Bündeln geformt wird, welche danach mit dem Adsorptionsmaterial untermischt werden, oder aber die Mineralwolle kann mit dem aktivierten Ton gemeinsam zerrieben oder zerkleinert werden, so dass Steinwolle mit Teilchen des Tones imprägniert wird und innerhalb des Tones ein vielfach verzweigtes suspendierendes Medium für das Adsorptionsmittel bildet.
Die Mineral-oder Steinwolle darf, wenn sie in Klumpen oder Bäusche geformt ist, nicht zu starkem Druck unterworfen werden, damit ihre groben Fasern im grossen und ganzen intakt bleiben ohne gebrochen zu werden, da die Struktur sonst verlorenginge.
Das Öl strömt aus dem Motorgehäuse durch die Leitung 96, das Kniestück 65 und die Bohrung 18 in den Ringraum zwischen dem zylindrischen Gefäss 11 und dem inneren Behälter 48. Von hier fliesst ein Teil des Öles nach unten zwischen den Stützrippen 101 hindurch und dringt durch die Öffnungen 49 aufwärts in das Innere des Behälters 48. Der übrige Teil des Öles fliesst nach oben und gelangt durch die Öffnungen 60 des Deckels 59 in das Innere des Behälters 48. In beiden Teilströmen gelangt demnach das Öl durch eines der Siebe 61, 53 und einen der Filter 62, 54 in das Innere des Behälters 48 und fliesst dann durch das Reinigungselement 98, wo es der Wirkung des adsorbierenden Materials und der Fasern 99 des filternden oder absorbierenden Materials unterworfen wird.
Das Öl dringt nach der Mitte des Reinigungselementes 98 in Richtung auf den'Sammelbehälter 31 zu vor. Die Siebschichten 29,39 und die faserigen oder Filterkörper 28, 40 überdecken die Seiten der Behälterteile 30 und 36 so, dass das 01 durch diese hindurchströmen muss, um durch die Öffnungen 38, 33a oder durch die Kanäle der Rippen 34 zwischen den Ringflanschen 33 und 35 in das Innere des Sammelbehälters 31 zu gelangen.
In diesem fliesst das 01 durch den Filterkörper 44 und dann durch die Schichten des Filtersiebes 43a rings um die Feder 43, tritt dann durch die radialen Öffnungen 102 in das Rohr 25 und durch das Rohr 24 in die Bohrung 22 des Einsatzstückes 21. Von hier gelangt es durch die Bohrung 80 und das Sieb 77 zu der Leitung dz durch welche es der Schmiermittelleitung des Motors zugeführt wird.
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Bei der Einrichtung ist ein Bruch des inneren Behälters verhindert, der durch plötzliches An* wachsen des in der Vorrichtung herrschenden Öldruckes entstehen könnte, wie z. B. durch Inbetriebsetzen des Motors, wenn das Reinigungselement 98 mit kaltem Öl gefüllt ist, oder durch ein plötzliches Anwachsen der Tourenzahl der das Öl in den Reiniger drückenden Pumpe. Eine Beschädigung des inneren Behälters 48 wird unter solchen Umständen teilweise dadurch verhindert, dass dieser Behälter mit dem Reinigungselement 98 und mit Öl gefüllt ist und das Öl dem äusseren Drucke Widerstand entgegensetzt.
Ferner wird eine Beschädigung des inneren Behälters 48 bei Eintritt eines erhöhten äusseren Druckes durch Öffnen des Kugelventils 89 verhindert, welches den Durchgang des Öles durch die Ventil- hülse 87 und den Querkanal 20 zu der vertikalen Bohrung 80 und zur Ausflussleitung 84 gestattet, ohne dass das Öl das Innere des Behälters 48 durchfliessen muss.
Wenn der Motor mit kaltem Öl im Behälter 48 angelassen wird, leitet das Druckentlastungsventil das Öl direkt vom Einlass zum Auslass um, und dieses Öl, welches vom Motor bereits erwärmt wird und um den Behälter 48 zirkuliert, kann seine Wärme an diesen abgeben, wodurch auch das Öl innerhalb des Behälters 48 erwärmt und dessen Viskosität vermindert wird, so dass es bald zu strömen beginnt und den Reiniger in Tätigkeit setzt.
Der Weg des Öles kann, wenn erwünscht, auch in umgekehrter Richtung gewählt werden. In diesem Fall braucht man lediglich das Rohrknie 65 an das Rohr 84 anzuschliessen und in den Anguss 19 einzuschrauben, das Verbindungsstück 69 mit dem Rohr 96 an den Stutzen 17 anzuschliessen und die Ventilhülse 87 in der Bohrung 85 umzudrehen.
Die Oxydation des Schmieröles in Kraftfahrzeugen ist autokatalytisch, da die Oxydationsprodukte die weitere Oxydation katalytisch beeinflussen. Für eine beträchtliche Zeit, welche als Induktionsperiode bezeichnet werden kann, werden die Oxydationsprodukte in verhältnismässig geringen Mengen gebildet, bis ihre Konzentration einen kritischen Wert erreicht. Danach wird jedoch die Oxydationsgeschwindigkeit und dementsprechend die Bildung von unerwünschten Oxydationsprodukten ganz enorm erhöht.
Die von der Oxydation herrührenden Verunreinigungen werden in der erfindungsgemässen Vorrichtung ausreichend entfernt, um die Konzentration der Oxydationsprodukte in dem Öl innerhalb des Sehmiermittelkreislaufes dauernd unterhalb des erwähnten kritischen Wertes zu halten, so dass die sogenannte Induktionsperiode, d. h. die Zeit, während welcher die Bildung von unerwünschten Oxydationsprodukten verhältnismässig langsam vor sich geht, über die gesamte Lebensdauer des Reinigers ausgedehnt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitsreinigungsgerät mit einem Reinigungselement in einem Behälter, der mit seinen Ein-und Auslasskanälen in einen Kreislauf für die zu reinigende Flüssigkeit, z. B. in den Schmiermittelkreislauf einer Brennkraftmaschine, einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement aus einem Gehäuse (48) mit durchlässigen Stirnwänden (47, 59) und undurchlässiger Seitenwandung (52) besteht, das mit Reinigungsmaterial (98) gefüllt und derart im Behälter (11) angeordnet ist, dass in dem Behälter (11) nächst den durchlässigen Stirnwänden (47, 59) untereinander verbundene freie Räume verbleiben, mit welchen einer der beiden Kanäle (18) in Verbindung steht,
während eine sich an den andern Kanal (80) anschliessende Leitung (24) sich in das Innere des Gehäuses (48) erstreckt und etwa in der Mitte zwischen den durchlässigen Stirnwänden (47, 59) mit dem Reinigungsmaterial (98) in Verbindung steht.