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Die
Erfindung betrifft in allgemeiner Weise Abscheidervorrichtungen
einer Gattung, wie sie unter der Bezeichnung „Zyklon” bekannt
sind. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Zyklonabscheidervorrichtung
zur Zweiphasenabscheidung Gas-Öl in einem Verbrennungsmotor,
und noch spezieller einen Abscheider zur Abscheidung und Rückgewinnung der
flüssigen Ölpartikel, die in den rückgeführten
Gehäusegasen eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines
Kraftfahrzeugs, enthalten sind.
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Es
existieren schon Vorrichtungen, auch als „Ölabscheider” oder „Öldekantierer” bezeichnet,
die in der Zylinderkopfabdeckung eines Verbrennungsmotors integriert
sind und die zum einen Mittel zum Abführen von flüssigem Öl
aufweisen, das in die Zylinderkopfabdeckung gelangt ist, und die
zum anderen Mittel aufweisen zum Entfernen der Ölpartikel oder
-tropfen der Gehäusegase.
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Zur
Realisierung dieser Zweiphasenabscheidung Gas-Öl kann man
die Verwendung eines Zyklons in Betracht ziehen, der die Trägheit
der Ölpartikel oder -tropfen ausnützt, indem er
sie in einem Gasstrom rotieren lässt um sie schließlich
durch die Zentrifugalkraft gegen die Wandungen zu schleudern, an denen
sie entlang nach unten fließen, insbesondere unter der
Ein wirkung der Schwerkraft, um sie schließlich rückzugewinnen
und abzuführen.
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Wie 1 der
beigefügten schematischen Zeichnung darstellt, ist ein
klassischer Zyklon dazu konzipiert, eine flüssige Phase
von einer gasförmigen Phase abzuscheiden und weist von
oben nach unten auf:
- – einen oberen
tangentialen Einlass 1 für Gase, die zu eliminierende
flüssige Partikel oder Tropfen aufweisen,
- – eine zylindrische Zone 2 zur Abscheidung
der Partikel oder Tropfen,
- – eine konische Rückgewinnungszone 3 für
Partikel oder Tropfen,
- – eine tiefere Zone 4 zum Auslassen und/oder Speichern
der abgeschiedenen flüssigen Phase.
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Der
Zyklon besitzt noch üblicherweise an seiner Spitze eine
obere Öffnung 5 zum axialen Auslassen der Gase
getrennt von Partikeln oder Tropfen, die sie enthielten, wobei die
Bahn 6 der Gase im Inneren des Zyklons zunächst
schraubenförmig absinkt und dann zur axialen Richtung tendierend
ansteigt.
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Die
Effizienz eines solchen Zyklons liegt in der Geschwindigkeit des
Gasflusses, der ihn durchquert: Je großer die Geschwindigkeit
des Flusses ist, desto mehr besitzen die flüssigen Partikel
oder Tropfen eine große Trägheit und werden dadurch
heftiger und sicherer gegen die Wandungen geschleudert, insbesondere
die zylindrische Wandung der Abscheidezone.
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Um
eine maximale Effizienz zu erhalten, müsste man eine größtmögliche
Geschwindigkeit des Gasflusses im Inneren des Zyklons haben. Allerdings
ist bei der hier betrachteten Applikation die Geschwindigkeit des
Gasflusses im Zyklon nicht konstant, sondern sie hängt
vom Durchfluss des Gehäusegases ab, das der Verbrennungsmotor
erzeugt, wobei dieser Gasdurchfluss selbst als Funktion der Last
und der Drehzahl des Motors variiert. Insbesondere ist der Durchfluss
der Gehäusegase bei Halblast geringer als bei Volllast.
Entsprechend sind die Gasgeschwindigkeiten für die niedrigen
Motordrehzahlen geringer und die Effizienz des Zyklons ist dadurch
geringer. Man kann folglich überlegen, dass erhöhten Geschwindigkeiten
des Gasflusses eine erhöhte Effizienz des Zyklons entspricht
und dass geringen Geschwindigkeiten des Gasflusses eine geringe
Effizienz des Zyklons entspricht, zumindest wenn die geometrischen
Charakteristiken des Zyklons invariabel sind.
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Eine
einfache Erhöhung der Geschwindigkeit des Flusses, insbesondere
bei kleinen Flüssen, führt nicht zu einer befriedigenden
Lösung des hier dargestellten Problems: Wenn man nämlich
eine für die kleinen Durchflüsse große
Geschwindigkeit vorgibt, insbesondere durch eine Reduktion der Dimensionierung
des Zyklon, würde man eine zu große Druckeinbuße
bei den geringen Durchflüssen erzeugen.
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Wenn
man umgekehrt eine Dimensionierung des Zyklons wählen würde,
die den Druckverlust bei den großen Durchflüssen
begrenzen würde, so hätte der Zyklon eine noch
geringere Effizienz bei den kleinen Durchflüssen.
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Ein
anderer Lösungsgedanke besteht darin, den Querschnitt des
oberen Gaseinlasses im Zyklon zu variieren, indem man diesen Querschnitt
bei geringem Gasdurchfluss reduziert und diesen Querschnitt vergrößert,
wenn sich der Gasdurchfluss erhöht, in einer Weise, dass
die Gase im Zyklon immer dieselbe Geschwindigkeit beibehalten. Dies
könnte eine gewisse Verbesserung bringen unter Berücksichtigung,
dass die Geschwindigkeit der Gase vom Eingang des Zyklons über
eine Bahnpartie dieser Gase im Inneren des Zyklons beibehalten wird.
Dagegen würden die brüsken Variationen des Querschnitts
in diesem Falle Druckeinbußen erzeugen, die die initiale
Energie des Gasstroms bremsen würden.
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Um
die hier aufgezeigten Probleme geeignet zu lösen und demzufolge
um eine konstante und wenn möglich erhöhte Effizienz
des Zyklons für alle eintretenden Gasdurchflüsse
bereitzuhalten, erscheint es daher besser zu sein, nicht in die
Verhältnisse des Gaseintritts einzugreifen oder in das
Niveau des Gaseintritts selbst, sondern eine konstante Geschwindigkeit
im Inneren des Zyklons selbst durch eine geeignete Regulierung vorzugeben.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend dargelegten
Nachteile zu vermeiden und eine Lösung anzubieten, die
unabhängig vom Gasfluss am Eingang des Zyklons eine konstante
Flussgeschwindigkeit im Inneren des Zyklons aufrecht erhält,
um eine Effizienz zu erreichen, die selbst konstant ist, ohne zusätzliche
Druckeinbußen.
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Hierzu
hat die Erfindung eine Zyklonabscheidervorrichtung, insbesondere
zur Abscheidung und Rückgewinnung der flüssigen Ölpartikel
zum Gegenstand, die in den rückgeführten Gehäusegasen
eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, enthalten
sind, wobei die Zyklonvorrichtung von oben nach unten aufweist:
- – eine oberen tangentialen Gaseinlass,
- – eine zylindrische Ölabscheidezone,
- – eine konische Rückgewinnungszone für
Partikel, insbesondere aus flüssigem Öl,
- – eine Zone zum Auslassen und/oder Speichern von Öl,
das abgeschieden worden ist,
wobei eine obere axiale Gasauslassöffnung
vorgesehen ist,
und wobei diese Zyklonabscheidervorrichtung
im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass im Inneren des
Zyklons in der zylindrischen Ölabscheidezone und/oder in
der konischen Rückgewinnungszone für Öl
ein vertikal bewegbarer und eventuell drehbarer rotationssymmetrischer
Körper montiert ist, der mit den Wandungen der genannten
Zonen einen Ringspalt begrenzt, so dass der Gasdurchgangsquerschnitt
entsprechend der selbstjustierenden Höhenposition des genannten
Körpers als Funktion des Gasdurchflusses variiert, so dass
die Gasgeschwindigkeit für die variablen Gasdurchflüsse
im Wesentlichen konstant bleiben kann.
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Sicherlich
kennt man schon Zyklone insbesondere vom Typ „Hydrozyklon”,
d. h. in denen die flüssige Phase ausschlaggebend ist und
in denen ein zentraler Körper von zylindrischer, konischer
oder sonstiger Gestalt mit Rotationssymmetrie in eine axiale Position
geregelt werden kann (siehe die Patentdokumente
EP 1 180 400 und
FR 2 588 779 , zusätzlich
DE 12 92 479 ). Bei diesen
Ausführungen wird jedoch die Höhenposition des
zentralen Körpers initial auf manuelle Weise mechanisch
geregelt und bleibt während des Funktionsablaufs invariabel;
der genannte Körper kann sich nicht frei vertikal verschieben
und dabei selbst eine variable Gleichgewichtsposition durch einen
selbstjustierenden Effekt einnehmen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
rotationssymmetrische Körper ein Körper mit generell
zylindrischer-kegelförmiger Gestalt, dessen zylindrische
Partie mit der zylindrischen Ölabscheidezone korrespondiert
und dessen konische Partie mit der konischen Rückgewinnungszone für Öl
korrespondiert, wobei der Körper entlang seiner zentralen
Achse durch einen internen Kanal durchbrochen ist, um die Gase zur
oberen axialen Gasauslassöffnung hochzubringen. In vorteilhafter Weise
ist der interne Kanal des genannten Körpers an seinem stromabwärtsliegenden
Endbereich aufgeweitet, d. h. zur oberen axialen Gasauslassöffnung hin;
eine solche aufgeweitete Mündung verlangsamt den Gasfluss
und erzeugt eine finale Expansion, die den Druckverlust verbessert
und die Drücke und die Geschwindigkeiten erhöht.
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Daher
besteht die Erfindung darin, vis-à-vis der zylindrischen
und vor allem konischen Wandungen des Zyklons eine andere bewegliche
zylindrisch-kegelförmige Partie zu platzieren, die in Abhängigkeit
ihrer Höhenposition einen Ringspalt von variabler Größe
bildet und dadurch von variablem Querschnitt. Durch den Effekt des
Druckverlustes zwischen Ein- und Ausgang des Zyklons wird der zylindrisch-kegelförmige
Körper mehr oder weniger angehoben und hält sich
in einer Gleichgewichtsposition im Inneren des Zyklons durch den
Effekt des Druckunterschiedes zwischen dem Einlass und dem Auslass
des Zyklons, wobei das Gewicht des genannten zylindrisch-kegelförmigen
Körpers im Gleichgewicht mit der Resultierenden der Druckkräfte
steht, die auf die untere Partie und obere Partie dieses Körpers einwirken.
Um insbesondere das Gleichgewicht unabhängig vom Gasfluss
beizubehalten, steigt der Körper an oder senkt sich ab,
und dieses Gleichgewicht etabliert sich unter Beibehaltung einer
im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit des Gasflusses im Spalt
entlang seiner gesamten nach unten gehenden wendelförmigen
Bahn. Die Funktionsweise kann unter diesem Aspekt teilweise mit
der eines konischen Rotameters verglichen werden, der eine Art Durchflussmesser
ist, gebildet durch einen in einer divergierenden Anordnung angeordneten
Konus, wobei die Höhenposition des Konus relativ zur divergierenden
Anordnung proportional zum Durchfluss ist. Insbesondere ist im Falle
eines größeren Durchflusses der Querschnitt der
durch den Ringspalt gebildeten Passage viel größer
als im Falle eines kleinen Durchflusses, wobei der zylindrisch-kegelförmige Körper
noch stärker angehoben wird, jedoch die Geschwindigkeit
des Flusses und der Druckverlust praktisch konstant bleiben.
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Die
Erfindung modifiziert nicht die äußere Struktur
des Zyklons und der innere axiale Kanal des zylindrisch-kegelförmigen
Körpers führt den Gasfluss im Inneren des Zyklons
in Richtung des ebenfalls axialen Ausgangs. Der erfindungsgemäße
Zyklonabscheider erfordert somit weder die Bildung von zusätzlichen
Teilen, noch die Modifikation existierender Teile, wobei lediglich
der zusätzliche zylindrisch-kegelförmige Rotationskörper
im Inneren des Zyklons erforderlich ist.
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Die
Konzeption des erfindungsgemäßen Zyklons erbringt
noch die folgenden Vorteile:
- – der
innere zylindrisch-kegelförmige Körper kann sich
durch die Mitnahmewirkung des ihn umgebenden Flusses drehen, was
eine Verbesserung vom Gesichtspunkt Strömung her mit sich
bringen kann (in Analogie mit gewissen Zyklonstaubsaugern, die eine
innere rotierende Partie besitzen).
- – Die Tatsache, dass ein konstanter Druckverlust unabhängig
von den Durchflüssen vorliegt, erlaubt die Auslegung bezüg lich
der Ansaugung der entölten Gehäusegase durch den
Einlasskanal des Verbrennungsmotors zu vereinfachen, wobei die Erzeugung
der Gehäusegase nicht direkt eine Funktion der Kanalansaugung
ist.
- – Der zylindrisch-kegelförmige Körper
kann auch die Pulsationen des durch die Gehäusegase durchströmten
Kanals dämpfen, wie die aktuelle Regulierungsmembran, wobei
sich der genannte Körper als Funktion des Flusses in einer „sanften” Weise
verschiebt, was insbesondere die am Eingang des Entölers
vorliegenden Pulsationen dämpft und dabei eine Glättung
der Depressionsspitzen bewirkt.
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Andere
vorteilhafte Effekte können durch zusätzliche
Ausgestaltungen erreicht werden.
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Gemäß einer
dieser Ausgestaltungen besitzt der Körper mit genereller
zylindrischer-kegelförmiger Gestalt eine obere Zone mit
größerem Durchmesser, der dazu geeignet ist, mehr
oder weniger den oberen tangentialen Gaseinlass entsprechend der
Höhenposition dieses Körpers abzudecken, so dass
eine Relation zwischen dieser Höhenposition und dem Gaseintrittsquerschnitt
für die Gase etabliert wird; dadurch wird der Eintrittsquerschnitt
automatisch an den des Ringspalts angepasst. Diese Realisierungsart
führt daher zu einer besseren Kontrolle der Gasgeschwindigkeit
durch Etablierung einer Korrelation zwischen dem Eintrittsquerschnitt
einerseits und der Beschränkung des Querschnitts des Ringspalts
mit variabler Größe andererseits.
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In
vorteilhafter Weise weist der zwischen der konischen Partie des
zylindrisch-kegelförmigen Körpers und der Wandung
der konischen Rückgewinnungszone für Öl
begrenzte Ringspalt eine Querschnittsverringerung an einer Zwischenposition
seiner Höhe auf. Die Querschnittsverringerung des Ringspalts
führt beispielsweise zu einem örtlich konkaven
Profil der Wandung der konischen Rückgewinnungszone für Öl,
insbesondere in Gestalt eines Rotationsparaboloids. Diese Querschnittsverringerung erhöht
den Druck in der Gaseintrittszone, was eine bessere Anhebung des
zylindrisch-kegelförmigen Körpers gewährleistet.
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Darüber
hinaus sind die Gestalten der konischen Partie des Körpers
und der Wandung der konischen Rückgewinnungszone in vorteilhafter
Weise gegenseitig angepasst, um einen Ringspalt mit geringerem Querschnitt
zu erhalten, also zu kleineren Durchmessern hin, um eine im Wesentlichen
konstante Gasgeschwindigkeit bei jeder Höhe zu erreichen.
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Verschiedene
konstruktive Faktoren können sich auf die Geschwindigkeit
(im Wesentlichen konstant unabhängig vom Fluss) der Gase
im Ringspalt auswirken. Über das Profil der diesen Spalt
definierenden konischen Partien hinaus erlaubt die Wahl des Gewichts
und dadurch des Materials des zylindrisch-kegelförmigen
Körpers den Anstieg der Geschwindigkeit zur reduzieren,
wobei ein schwererer Körper zu einem engeren Spalt und
dadurch zu einer größeren Geschwindigkeit führt.
Die Erhöhung des Gewichts des Körpers kann in
vorteilhafter Weise durch Federmittel ersetzt werden, wie eine spiralförmige
Druckfeder, die in der zylindrischen Ölabscheidezone angeordnet
ist und die den rotationssymmetrischen Körper nach unten
gerichtet beaufschlagt, um ihn in die Gleichgewichtsposition zu
bringen. Die Anpassung der Federhärte erlaubt hier die
Gasgeschwindigkeit zu beeinflussen.
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Sicherlich
kennt man schon durch die Patentschrift
US 5,947,300 einen Zyklon, in dem
ein interner beweglicher Körper in Kolbengestalt durch eine
Feder beaufschlagt ist. In diesem Dokument dient jedoch die Feder
lediglich dazu, den genannten Körper in eine extreme Offenstellung
oder Schließstellung zu bringen; sie trägt nicht
dazu bei, den Körper in einer Zwischenposition zu halten,
die als Gleichgewichtsposition dient.
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Der
Zyklon kann noch Aktionsmittel, wie einen pneumatischen Zylinder
enthalten, zur Vorgabe der Position und der vertikalen Verschiebung
des rotationssymmetrischen Körpers aufweisen, um die Gasgeschwindigkeit
zu steuern.
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Der
Zyklon kann noch motorische Mittel aufweisen, wie einen Elektromotor,
um den rotationssymmetrischen Körper in einem Sinn in Bewegung
zu versetzen, welcher der wendelförmigen Bahn der Gase
im Ringspalt entspricht.
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Die
Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe der nachfolgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Zeichnungen, die anhand von Ausführungsbeispielen verschiedene
Ausführungsformen dieser Zyklonabscheidervorrichtung darstellen
und die Funktion derselben illustrieren:
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1 (schon
erwähnt) zeigt eine vertikale Schnittdarstellung eines
klassischen Zyklons;
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2 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung eines Zyklons gemäß der
vorliegenden Erfindung in einer ersten Arbeitsposition, die erhöhten
Durchflüssen entspricht;
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3 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung des Zyklons gemäß 2 in
einer zweiten Arbeitsposition, die geringen Durchflüssen
entspricht;
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4 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung einer ersten Variante des Zyklons
gemäß der Erfindung;
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5 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung einer zweiten Variante des Zyklons
gemäß der Erfindung;
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6 zeigt
eine vertikale Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform
des Zyklons, die mit einer Feder versehen ist.
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Die 2 und 3 stellen
eine Zyklonabscheidervorrichtung dar, deren fixe Partie der Struktur
eines klassischen Zyklons entspricht und die von oben nach unten
aufweist: Ein oberer tangentialer Einlass 1 für
Gase, die zu eliminierendes Öl enthalten, eine zylindrische
Abscheidezone 2 für Öltropfen, eine konische
Rückgewinnungszone 3 für Öltropfen und
eine untere Zone 4 als Ölauslass. Der Zyklon enthält
auch an seiner Spitze eine obere Öffnung 5 als
axialer Gasauslass, an die sich eine (nicht dargestellte) Ansaugleitung
anschließt.
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Ein
Rotationskörper 7 mit generell zylindrischer-kegelförmiger
Gestalt ist im Inneren des Zyklons vertikal bewegbar und auch frei
drehbar montiert. Der Körper 7 besitzt eine zylindrische
Partie 8, die korrespondierend zur zylindrischen Abscheidezone 2 angeordnet
ist, und eine untere konische Partie 9, korrespondierend
zur konischen Rückgewinnungszone 3 angeordnet
ist. Der Körper 7 besitzt noch eine obere Zone 10 mit
größerem Durchmesser, der sich auf der Höhe
des oberen tangentialen Einlasses 1 befindet. Der Körper 7 ist
vertikal und entlang einer zentralen Achse A durch einen internen Kanal 11 durchbrochen,
der an seiner oberen Mündung 12 aufgeweitet ist,
anschließend an die obere Öffnung als Gasauslass.
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Ein
Ringspalt 13 wird insbesondere im Betrieb zwischen den
Wandungen der zylindrischen 2 und konischen Zonen 3 des
Zyklons einerseits und den entsprechenden zylindrischen 8 und
konischen Partien 9 des Körpers 7 anderseits
begrenzt.
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Während
des Betriebs beschreiben die durch den oberen tangentialen Einlass
hereingekommen Gase zunächst eine absinkende wendelförmige Bahn 6 im
Ringspalt 13 bis zur Basis des Körpers 7. Dann
durchqueren diese Gase den internen Kanal 11 des Körpers 7 von
unten nach oben und verlassen schließlich den Zyklon durch
die obere Öffnung 5. Während der nach
unten gerichteten Bewegung der Gase werden die Öltropfen 14 gegen
die Wandung der zylindrischen Zone 2 geschleudert, dann
fließen sie nach unten entlang der Wandung der konischen Zone 3,
und schließlich werden sie in der unteren Zone 4 des
Zyklons gesammelt und abgeführt. Die den Kanal 11 durchquerenden
und durch die obere Öffnung austretenden Gase sind so vom Öl
getrennt, das enthalten war.
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Wie
insbesondere die 2 im Falle von erhöhten
Gasdurchflüssen zeigt, befindet sich der zylindrische-kegelförmige
Körper 7 in erhöhter Position im Inneren
des Zyklons, wobei sich ein Gleichgewicht zwischen dem Gewicht des
Körpers 7, den Druckkräften P1, die auf
die untere Partie des Körpers 7 einwirken und
den Druckkräften P2, die auf die obere Partie des Körpers 7 einwirken,
einstellt. Der Ringspalt 13 besitzt dann eine beträchtliche
Größe.
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Wie
dagegen die 3 für den Fall geringer Gasdurchflüsse
zeigt, befindet sich der zylindrische-kegelförmige Körper 7 in
einer niedrigen Position mit entsprechender Modifikation der Größe
des Ringspalts 3, wobei sich die Vorrichtung auf diese Weise
automatisch und derart „regelt” dass die Ge schwindigkeit
der Gase im Wesentlichen konstant bleibt, unabhängig vom
Fluss im Ringspalt 13.
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Im
Betrieb überdeckt die obere Zone 10 mit größerem
Durchmesser des zylindrischen-kegelförmigen Körpers 3 mehr
oder weniger den oberen tangentialen Einlass 1 für
Gase und passt dadurch den wirksamen Querschnitt dieses Einlasses 1 an
den Querschnitt des variablen Durchgangs an, der durch den Ringspalt 13 gebildet
wird. In dem Maße, wie der Einlass 1 von rechteckiger
Gestalt ist, wird der Durchgangsquerschnitt proportional zur Höhenposition
des Körpers 7.
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In
der einfacheren Ausführungsform, wie sie in den 2 und 3 dargestellt
ist, besitzt die konische Partie 9 des Körpers 7 eine
perfekt kegelförmige Gestalt, wie auch die Wandung der
konischen Rückgewinnungszone 3 für Öltropfen,
wobei die beiden konischen Partien im Wesentlichen parallel zueinander
sind.
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In
einer zweiten, in 4 dargestellten Variante besitzt
die Wand der konischen Rückgewinnungszone 3 für Öltropfen
ein inneres lokal konkaves Profil, insbesondere ein parabolisches
Profil, so dass der Ringspalt 13 an seiner mittleren Höhenposition eine
gewisse Querschnittsverringerung aufweist. Diese Verringerung erhöht
den Druck auf der Seite des zuströmenden Gases und erzeugt
eine stärkere Anhebung des Körpers 7.
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In
einer zweiten separat in 5 dargestellten Variante (die
auch mit einer vorherigen kombiniert werden könnte) besitzen
die Wandung der konischen Rückgewinnungszone 3 für Öltropfen
und die konische Partie 9 des Körpers 7 Profile,
die nach unten hin divergieren, derart, dass die Größe
des Ringspalts 13 von oben nach unten zunimmt, also zu
kleineren Durchmessern dieses Ringspalts 13 hin. Dank dieser
Konfigura tion wird die Gasgeschwindigkeit in ihrer absteigenden
Bahn im Wesentlichen bei jeder Höhe konstant gehalten.
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Die 6 zeigt
eine dritte Variante, die mit den beiden vorherigen kombiniert werden
kann und bei der eine spiralförmige Druckfeder 15 im
Inneren des Zyklons im oberen Bereich montiert ist und den zylindrischen-kegelförmigen
Körper 7 von oben nach unten belastet, um die
Geschwindigkeit des Gasflusses im Ringspalt 13 zu erhöhen.
Diese 6 zeigt auch eine Variante der Gestalt des oberen
tangentialen Einlasses 1 für Gase, der hier eine
trapezförmige Gestalt und nicht eine rechteckförmige
Gestalt aufweist, so dass der Durchgangsquerschnitt nicht mehr proportional
zur Höhe der Anhebung des Körpers 7 ist,
was eine gewisse Korrektur erlaubt.
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Die
Feder 15 könnte einfach durch eine schwerere Ausführung
des zylindrischen-kegelförmigen Körpers 7 ersetzt
werden, insbesondere eine Realisierung mit einem dichteren Material
bei gleichem Volumen.
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Der
Körper 7 ist mit verschiedenen mehr oder weniger
dichten Materialien realisierbar, insbesondere mit gespritzten oder
gegossenen Materialien: Metall, wie Blei, Metalllegierung, wie eine
Legierung auf der Basis von Zink, genannt „Zamac”,
synthetisches Material, wie Polyamid oder Aramid, einschließlich
eventueller Metallfüllstoffe.
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In
einer nicht dargestellten anderen Variante könnte auch
ein Aktor nach Art eines Kolbens verwendet werden, um eine vertikale
kontrollierte Kraft auf den Körper 7 auszuüben
und um ihn vertikal in der gewünschten Höhe zu
positionieren.
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Die
Erfindung ist nicht auf einzelne Ausführungsformen dieser
Zyklonabscheidervorrichtung begrenzt, wie sie vorstehend an hand
von Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind; sie
umfasst im Gegenteil alle Ausführungs- und Anwendungsvarianten,
die im Rahmen der beigefügten Ansprüche liegen,
was insbesondere die Details der Gestalt des Zyklons oder der des
in diesem angeordneten Körpers betrifft.
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Im
Rahmen der Erfindung sind in gleicher Weise auch alle zusätzlichen
Ausgestaltungen eingeschlossen, so wie zusätzliche Anschläge
zur Begrenzung der axialen Bewegung des vorstehend genannten Körpers
und/oder zur Dämpfung des Anschlags am Ende der Bahn dieses
Körpers.
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Zusammenfassung
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Diese
Zyklonvorrichtung bewirkt die zweiphasige Abscheidung Gas-Öl
zur Entölung der rückgeführten Gehäusegase
eines Verbrennungsmotors. Im Inneren des Zyklons ist vertikal beweglich
ein rotationssymmetrischer Körper (7) montiert,
insbesondere mit generell zylindrischer-kegelförmiger Gestalt. Der
Körper (7) begrenzt mit den Wandungen der zylindrischen
Abscheidezone (2) und/oder der konischen Rückgewinnungszone
(3) für flüssiges Öl einen Ringspalt
(13), so dass der Durchgangsquerschnitt entsprechend der
automatisch justierenden Höhe des Körpers (7)
als Funktion des Gasdurchflusses variabel ist. Die Geschwindigkeit
der Gase bleibt somit für die variablen Gasdurchflüsse
konstant.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1180400 [0014]
- - FR 2588779 [0014]
- - DE 1292479 [0014]
- - US 5947300 [0024]