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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen von Altöl aus Fahrzeugmotoren, mit einer Saugleitung, die mit einer Zahnradpumpe verbunden ist und in einen Motor einsteckbar oder an einen Absauganschluss des Motors anschließbar ist, wobei die Zahnradpumpe das Altöl über eine Druckleitung zu einem Sammelbehälter fördert.
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Die
DE 103 60 790 A1 offenbart ein Ölansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, bei dem aus einer Ölwanne Öl über eine Zahnradpumpe abgesaugt werden kann. Zur Einhaltung eines vorbestimmten Füllstandes ist ein Ölbehälter vorgesehen, der über ein Schwimmerventil an die Ölansaugleitung angeschlossen ist. Dadurch kann ein zu niedriger oder zu hoher Füllstand vermieden werden.
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Beim Ölwechsel soll das Altöl möglichst vollständig aus dem Motor abgesaugt werden. Zum Absaugen werden ebenfalls Zahnradpumpen eingesetzt, die eine hohe Betriebssicherheit aufweisen, allerdings den Nachteil besitzen, dass der mit der Zahnradpumpe erzeugte Unterdruck abfällt, wenn Luft angesaugt wird. Gerade beim Absaugen von Altöl wird am Ende des Absaugvorganges Luft angesaugt, so dass die Gefahr eines Leerlaufens besteht, was zu Beginn des nächsten Absaugvorganges zu Problemen führen kann, wenn der erzeugte Unterdruck zu gering ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Absaugen von Altöl aus Fahrzeugmotoren zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine im Wesentlichen kontinuierliche Förderleistung gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an die Saugleitung zur Zahnradpumpe mindestens eine Bypassleitung angeschlossen, über die ein Teil des durch die Zahnradpumpe geförderten Volumenstromes wieder zu der Zahnradpumpe strömt. Dadurch wird verhindert, dass beim Ansaugen von Luft über die Saugleitung die Zahnradpumpe vollständig mit Luft gefüllt wird, was die oben beschrieben Nachteile zur Folge hat. Durch das Anordnen einer Bypassleitung, über die kontinuierlich Öl gefördert wird, bleibt die Zahnradpumpe im notwendigen Maß mit Öl befüllt, so dass es zu keinem Saugleistungsabfall kommt. Eine Grundversorgung der Zahnradpumpe mit Öl ist über die Bypassleitung gewährleistet. Durch diese Optimierung wird die Effizienz der Absaugung gesteigert und der Zeitaufwand für den Absaugvorgang verringert. Zudem kann der Energiebedarf verringert werden, da kleinere Pumpen eingesetzt werden können. Die Lebensdauer der Pumpen wird verlängert das es keinen Trockenlauf in der Zahnradpumpe gibt.
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Vorzugsweise erfolgt über die Bypassleitung eine kontinuierliche Ölzufuhr zu der Zahnradpumpe. Dabei kann der Volumenstrom über die Bypassleitung mindestens 10 % des über die Zahnradpumpe förderbaren Volumenstromes betragen, vorzugsweise zwischen 15 % bis 25 %. Der über die Zahnradpumpe förderbare Volumenstrom ist dabei der Volumenstrom, der von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite der Zahnradpumpe gefördert wird, ohne dass Druckverluste an Leitungen den Volumenstrom drosseln. Wenn die Zahnradpumpe für eine Förderleistung von beispielsweise 10 l/min ausgelegt ist, kann der Volumenstrom des Bypasses 1 bis 3 l/min betragen, um eine Grundversorgung der Zahnradpumpe mit Öl zu gewährleisten.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist an der Bypassleitung eine Drossel zur Erzeugung eines Strömungswiderstandes vorgesehen. Die Drossel kann einen Druckunterschied an der Bypassleitung bewirken, der zumindest einen Teil des erzeugten Druckes der Zahnradpumpe kompensiert. Die Drossel kann durch eine Querschnittsveränderung oder durch einen geringen Querschnitt der Bypassleitung gebildet sein.
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Vorzugsweise ist an der Druckleitung eine Kammer vorgesehen, in der eingesaugte Luft von dem eingesaugten Öl trennbar ist. Eine solche Kammer ist beispielsweise als T-Stück ausgebildet und weist ein notwendiges Volumen auf, beispielsweise von 50 ml bis 200 ml, um eingesaugte Luft von dem eingesaugten Öl zu trennen. Die Kammer kann dabei als Abzweigung hinter der Zahnradpumpe ausgebildet sein und im unteren Bereich mit der Bypassleitung und im oberen Bereich mit der Druckleitung zu dem Sammelbehälter verbunden sein. Dadurch wird gewährleistet, dass bei Einsaugen von Luft diese zu dem Sammelbehälter gefördert wird, während über die Bypassleitung in jedem Fall Öl gefördert wird.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist eine Kammer zur Trennung von Luft und Öl durch den Sammelbehälter gebildet, in den die Saugleitung mündet. Dann kann eine Saugseite der Bypassleitung mit einem unteren Bereich des Sammelbehälters verbunden sein, so dass über die Bypassleitung in jedem Fall Öl angesaugt wird, während über die Druckleitung geförderte Luft über den Sammelbehälter entlüftet werden kann.
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Die Druckleitung weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser auf als die Saugleitung, insbesondere mindestens doppelt so groß. Die Saugleitung kann als biegbarer Schlauch ausgebildet sein und einen Strömungsdurchmesser zwischen 3 mm und 12 mm, insbesondere 4 mm bis 8 mm, aufweisen.
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Für einen automatischen Betrieb der Vorrichtung kann ein Sensor vorgesehen sein, mittels dem das Einsaugen von Luft an der Saugleitung detektierbar ist. Über den Sensor kann dann mittels einer Steuerung die Zahnradpumpe abgeschaltet werden, insbesondere nach einer gewissen Zeitverzögerung, um sicherzustellen, dass auch nach einem ersten Einsaugen von Luft noch Restflüssigkeit abgesaugt wird.
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Für einen kompakten Aufbau kann die Bypassleitung innerhalb eines Gehäuses der Zahnradpumpe angeordnet sein. Die Bypassleitung kann auch als flexibler Schlauch ausgestaltet sein.
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Die Vorrichtung kann beispielsweise als fest installiertes Gerät, beispielswiese in einer Autowerkstatt, bereitgestellt werden, aber auch als mobile Einheit, die auf einem verfahrbaren Gestell angeordnet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Absaugen von Altöl gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
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2 ein Schaltbild einer Vorrichtung zum Absaugen von Altöl gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Eine Vorrichtung 1 zum Absaugen von Altöl aus Fahrzeugmotoren umfasst eine Saugleitung 2, die in ein Gehäuse eines Motors 3 einsteckbar ist. Alternativ kann die Saugleitung 2 auch an einem Absauganschluss an dem Motor 3 einsteckbar sein, über den Altöl 31 aus dem Motor 3 abgesaugt werden kann. Ein solcher Absauganschluss kann in dem Motor 3 fest installiert sein. In dem Motor 3 befindet sich im unteren Bereich Altöl 31, das über die Saugleitung 2 abgesaugt wird und Luft 30, die dann in die Saugleitung 2 einströmt, wenn das Altöl 31 weitgehend aus dem Motor 3 entfernt wurde.
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Die Saugleitung 2 kann als flexibler Schlauch mit einem Innendurchmesser zwischen 3 mm bis 12 mm ausgebildet sein und eine Länge von mehr als 1 m aufweisen, um nach einem Positionieren der Vorrichtung 1 neben dem Motor 3 auf einfache Weise in den Motor 3 eingefügt oder angeschlossen werden zu können.
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Der Unterdruck an der Saugleitung 2 wird über eine Zahnradpumpe 4 bereitgestellt, die über einen Motor 5 angetrieben wird. Die Zahnradpumpe 4 arbeitet nach dem Verdrängerprinzip und kann eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung aufweisen, um Öl zu fördern. Die Zahnradpumpe 4 ist über einen ersten Abschnitt mit einer Druckleitung 6 und einer Kammer 7 verbunden. Die Kammer 7 ist als T-Stück ausgebildet und dient zur Trennung von Luft und Öl, falls über die Saugleitung 2 zumindest teilweise Luft eingesaugt wird. Die Kammer 7 besitzt ein Volumen von mindestens 40 ml, vorzugsweise zwischen 50 ml und 200 ml, und weist im unteren Bereich, insbesondere an einer Unterseite, einen Anschluss zu einer Bypassleitung 8 auf. Im oberen Bereich, vorzugsweise an einer Oberseite, ist die Kammer 7 mit einer Druckleitung 11 verbunden, die zu einem Sammelbehälter 12 führt.
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Die Bypassleitung 8 umfasst eine Drossel 9, die durch eine Querschnittsverengung für einen Strömungswiderstand sorgt. Die Drossel 9 kann auch durch einen geringen Querschnitt der Bypassleitung 8 gebildet sein, die vor der Zahnradpumpe 4 an die Saugleitung 2 über ein T-Stück 10 angeschlossen ist.
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Wenn Altöl aus dem Motor 3 abgesaugt werden soll, wird die Zahnradpumpe 4 eingeschaltet, und es wird Altöl gefördert, beispielsweise mit einem Volumen zwischen 2 l bis 6 l/min. In der Kammer 7 wird der durch die Zahnradpumpe 4 geförderte Volumenstrom aufgeteilt, wobei der größere Teil, vorzugsweise mehr als 70 %, insbesondere mehr als 80 %, über die Druckleitung 11 zu dem Sammelbehälter 12 gefördert wird. In dem Sammelbehälter 12 wird dann das Altöl 13 gesammelt und in regelmäßigen Intervallen geleert. In dem Sammelbehälter 12 herrscht Umgebungsdruck, und oberhalb des Altöls 13 befindet sich Luft 14, die über Öffnungen oder Ventile aus dem Sammelbehälter 12 entweichen kann.
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Ein zweiter Teil des durch die Zahnradpumpe 4 geförderten Volumenstromes wird von der Kammer 7 in die Bypassleitung 8 geleitet, wobei der Anteil des Volumenstromes über die Drossel 9 eingestellt werden kann. Der Widerstand der Drossel 9 kann hierfür auch einstellbar gestaltet werden. Der Strömungswiderstand der Drossel 9 und der Bypassleitung 8 entspricht im Wesentlichen dem Druckunterschied zwischen der Druckseite und der Saugseite der Zahnradpumpe 4. Der Volumenstrom über die Bypassleitung 8 wird wieder der Saugleitung 2 an dem T-Stück 10 zugeführt. Die Strömungswege sind über die Pfeile schematisch dargestellt.
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Wenn das Altöl 31 aus dem Motor 3 abgesaugt wird, beginnt die Saugleitung 2 Luft anzusaugen. Dann wird in der Regel nach kurzer Zeitdauer die Zahnradpumpe 4 abgeschaltet. Um zu vermeiden, dass die Zahnradpumpe 4 durch das Ansaugen von Luft trockenläuft, sorgt die Bypassleitung 8 dafür, dass eine kontinuierliche Versorgung der Zahnradpumpe 4 mit Öl gewährleistet ist. Selbst wenn Luft über die Saugleitung 2 durch die Zahnradpumpe 4 gefördert wird, kann in der Kammer 7 eine Trennung zwischen Luft und Öl erfolgen, wobei das schwerere Öl im unteren Bereich über die Bypassleitung 8 angesaugt wird und die leichtere Luft nach oben über die Druckleitung 11 in dem Sammelbehälter 12 strömt. Trotz des Ansaugens von Luft kann somit ein notwendiger Füllstand in der Zahnradpumpe 4 zur Vermeidung von Spaltverlusten sichergestellt werden.
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Die Bypassleitung 8 kann als ölbeständiger Schlauch, Rohr oder Kanal ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Bypassleitung 8 innerhalb eines Gehäuses der Zahnradpumpe 4 integriert oder an dem Gehäuse fixiert, um einen kompakten Aufbau zu gewährleisten. Das Volumen der Kammer 7 ist so bemessen, dass ein ausreichender Füllstand in der Zahnradpumpe 4 gewährleistet ist.
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In 2 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Absaugen von Altöl aus Fahrzeugen gezeigt. Der Unterschied zu dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Zahnradpumpe 4 über die Druckleitung 11 mit dem Sammelbehälter 12 verbunden ist, ohne dass eine Kammer 7 vorgesehen ist. Die Bypassleitung 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht an die Kammer 7, sondern im unteren Bereich an den Sammelbehälter 12 angeschlossen. Somit fördert die Zahnradpumpe 4 Öl zu dem Sammelbehälter 12, und das Altöl 13 wird zumindest teilweise über die Bypassleitung 8 angesaugt, die wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel mit einer Drossel 9 versehen ist und über ein T-Stück 10 mit der Saugleitung 2 verbunden ist. Da die Bypassleitung 8 im unteren Bereich des Sammelbehälters 12 angeschlossen ist, wird gewährleistet, dass die Zahnradpumpe 4 mit Öl versorgt wird und die Bypassleitung 8 keine Luft 14 aus dem Luftraum oberhalb des Altöls 13 ansaugt.
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Die in 2 dargestellte Vorrichtung eignet sich besonders gut für mobile Anlagen, bei denen die Vorrichtung auf einem verfahrbaren Gestell angeordnet ist, das beispielsweise in einer Werkstatt neben ein Fahrzeug verfahren wird, um dann das Altöl aus dem Motor 3 abzusaugen. Zur Vermeidung eines Leerlaufens der Zahnradpumpe 4 bei einem Entleeren des Sammelbehälters 12 kann die Zahnradpumpe 4 unterhalb eines Bodens des Sammelbehälters 12 positioniert werden, so dass bei einem Entleervorgang des Sammelbehälters 12 die Zahnradpumpe 4 mit Öl befüllt bleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Saugleitung
- 3
- Motor
- 4
- Zahnradpumpe
- 5
- Motor
- 6
- Druckleitung
- 7
- Kammer
- 8
- Bypassleitung
- 9
- Drossel
- 10
- T-Stück
- 11
- Druckleitung
- 12
- Sammelbehälter
- 13
- Altöl
- 14
- Luft
- 30
- Luft
- 31
- Altöl
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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