DE2327940A1 - Vorrichtung zum oelen und entoelen von druckluft - Google Patents

Description

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Dipl.-Ing. Heinz J. RING

Unser Zeichen: 13 6^5 Datum: 3O.Ma'i 1973

Paul Forkardt Kommanditgesellschaft,4000 Düsseldorf,Rosenstr.44-46

Vorrichtung zum Ölen und Entölen von Druckluft

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ölen und Entölen von Druckluft zur Betätigung von Druckluftzylindern mit hin- und hergehenden Kolben mit einem den Drucklufteingang und -ausgang enthaltenden Gehäuse, das ein Regulierventil für die zuzuführende ölmenge und eine Mischkammer zur Zerstäubung des Öles enthält, welches durch ein Steigrohr aus einem Vorratsbehälter entnommen wird.

Vorrichtungen der voranstehend beschriebenen Art, die zumeist als öler bezeichnet werden, sind bekannt. Sie werden entweder in der Druckluftzuleitung zu einem den Druckluftzylinder steuernden Vierwegeventil oder zwischen dem Vierwegeventil und dem kolbenstangenseitigen Anschluß des Druckluftzylinders angeordnet. Während im erstgenannten Fall der überwiegende Teil des im Luft-Öl-Gemisch enthaltenen Öles bereits im Vierwegeventil niedergeschlagen und durch die vom Druckluftzylinder kommende Abluft in die Außenluft geblasen wird, vergrößert sich bei der Anordnung des ölers zwischen Vierwegeventil und Druckluftzylinder der Anteil des in den Druckluftzylinder gelangenden Öles.

Alle bekannten Vorrichtungen zum ölen und Entölen von Druckluft zur Betätigung von Druckluftzylindern mit hin- und hergehenden Kolben besitzen den Nachteil, daß aufgrund der Tatsache, daß die einströmende Frischluft wegen des bei der-Betätigung des Kolbens entstehenden Druckaufbaues eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als die in die Atmosphäre ausströmende Abluft

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besitzt, ein großer Teil des im Luft-Öl-Gemisch enthaltenen Öles nicht in den Druckluftzylinder gelangt, sondern sich bereits in der Zuleitung niederschlägt, aus der es von der mit hoher Geschwindigkeit zurückströmenden Abluft durch das Vierwegeventil hindurch in die Außenluft mitgerissen wird. Hier führt das eigentlich dem Druckluftzylinder zugedachte Öl zu beträchtlichen Umweltverschmutzungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen zum Ölen und Entölen von Druckluft derart zu verbessern, daß der wesentliche Teil des über das Regulierventil zugeführten Öles tatsächlich dem Druckluftzylinder zugeführt und die rückströmende Abluft bis auf eine vernachlässigbar kleine Menge entölt wird. Außer dieser die Wirkungsweise und den Wirkungsgrad der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtungen betreffenden Verbesserung sollten gleichzeitig konstruktive Vereinfachungen erreicht werden.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der mit dem Druckzylinder verbundene Ausgangsstutzen über eine Tangentialbohrung an einen ringförmigen Drallkanal angeschlossen ist, der sich oberhalb einer Ringkammer befindet, die eine Innenkammer umgibt, welche einen Filtereinsatz aufweist und mit dem Eingangs stutzen der Frischluft über eine Bohrung verbunden ist, deren Querschnitt durch die hindurchströmende Abluft mittels eines Rückschlagventiles teilweise verschließbar ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung geschieht das Entölen der Abluft primär infolge einer durch Drall hervorgerufenen Fliehkraft, die das öl an die Außenwand der Ringkammer schleudert, und sekundär durch eine Benetzung der Oberfläche des Filtereinsatzes, wodurch auch der nach der Fliehkraftabscheidung noch in der Abluft verbliebene Ölnebel abgeschieden wird* Da die den Filtereinsatz aufnehmende Innenkammer nacheinander von Abluft und Frischluft beaufschlagt wird, erfolgt eine selbsttätige Reinigung des Filtereinsatzes durch die hindurchtretende Frisch-

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luft, so daß ein Nachlassen der Abscheideleistung auch bei ständiger Benutzung nicht eintritt. Die mit Öl zu vermischende Druckluft wird auf diese Weise bereits in der Innenkammer mit aus dem Filtereinsatz stammenden Öltröpfchen benetzt, so daß der eigentlichen Mischkammer anstelle von Frischluft bereits ein öldunsthaltiges Gemisch zugeführt wird. Durch das Verschließen eines Teiles des Rückstromquerschnittes für die Abluft erfolgt schließlich eine Verringerung der Rückströmgeschwindigkeit, so daß der wegen des periodischen Richtungswechsels pulsierende Transport des Ölnebels zum Druckluftzylinder nicht behindert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Ringkammer und die Innenkammer durch einen Einsatz gebildet, der unterhalb des Drallkanales angeordnet ist. Dieser Einsatz kann erfindungsgemäß mit mindestens einem in die Ringkammer hineinragenden Drallschaufelkranz und mit mindestens einer mit Durchtrittsbohrungen versehenen Zwischenwand im Bereich der Innenkammer versehen sein, um sowohl die Drallwirkung als auch die Drosselwirkung auf die zurückströmende Abluft zu erhöhen.

Falls die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer unmittelbar unterhalb des Gehäuses angeordneten Sichtglocke für den Ölvorrat versehen ist, in den das Steigrohr hineintaucht, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Einsatz mit seinem Filtereinsatz auf das in der Sichtglocke angeordnete Steigrohr aufgeschoben und durch einen Prallkegel gehalten werden, der ein Aufwirbeln des Öles verhindert und eine Umlenkung der zwischen der Ringkammer und der Innenkammer strömenden Luft bewirkt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum ölen und Entölen von Druckluft dargestellt, und zwar zeigt:

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Fig. 1 Einen Längsschnitt durch die Vorrichtung und

Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt gemäß der Schnittlinie H-II in Figur 1.

Die Vorrichtung, welche zwischen dem kolt»enstangenseitigen Anschluß eines Druckluftzylinders und dem zugehörigen Vierwegeventil eingebaut wird, besitzt ein Gehäuse 1, daß mit einem Eingangsstutzen la für die vom Vierwegeventil kommende Frischluft und mit einem Ausgangsstutzen Ib für die zum Druckluftzylinder führende Leitung versehen ist. Im Gehäuse ist ein Regulierventil 2 angeordnet, welches beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Düsennadel besteht, die in eine Bohrung des Gehäuses 1 hineinragt und in einer als Stopfbuchse dienenden Mutter verstellbar ist. Die durch die Düsennadel des Regulierventiles 2 hinsichtlich ihres Querschnittes veränderbare Bohrung ist mit einem Steigrohr 3 versehen, welches in den zu zerstäubenden ölvorrat eintaucht. Dieser ölvorrat ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Sichtglocke 5 aus durchsichtigem Material, vorzugsweise Glas, enthalten, die von unten an das Gehäuse 1 angeschraubt ist.

Das durch das Steigrohr 3 angesaugte öl, dessen pro Zeiteinheit durchfließende Menge im Regulierventil 2 geregelt wird, gelangt über weitere Bohrungen im Gehäuse 1 in ein Schauglas 4, welches ebenfalls aus durchsichtigem Material, vorzugsweise Kunststoff, hergestellt ist. In diesem Schauglas 4 ist die Menge des durch das Regulierventil 2 einstellbaren Öles zu erkennen, da das öl von oben her in eine Zerstäuberdüse 4a tropft, die in eine Mischkammer Ie hineinragt. Diese Mischkammer Ie ist beim dargestellten Ausführungsbe3?)iel im Anschluß an den Ausgangsstutzen Ib im Gehäuse 1 ausgebildet.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist ein Drallkanal Id ausgebildet, der über eine Tangentialbohrung Ic mit dem Ausgangsstutzen Ib in Verbindung steht. Während die äußere Wand des Drallkanales Id durch die Innenwand der Sichtglocke 5 verlängert wird, ist die Verlängerung der inneren Wand des Drallkanales Id durch einen Einsatz 6 gegeben, der von unten her an das Gehäuse 1 angesetzt

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ist. Dieser beim Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen, vorzugsweise aus Kunststoff, bestehende Einsatz 6 bildet unterhalb des Drallkanales Id eine Ringkammer 11. Diese Ringkammer 11 umgibt die Innenkaramer 12 des Einsatzes 6, welche mit zwei Zwischenwänden 6b mit Durchtrittsbohrungen 6c versehen ist.

Der mit in die Ringkammer 11 hineinragenden Drallschaufelkränzen 6a versehene Einsatz 6 wird durch einen Prallkegel 7 auf dem Steigrohr 5 gehalten. Die Verbindung der Innenkammer mit dem Eingangsstutzen la geschieht beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Bohrungen 8, von denen eine durch Rückschlagventil 9 verschließbar ist, wenn Abluft aus der Innenkammer 12 in-den Eingangs stutzen la strömt. In Figur 2 ist die Klappe des Rückschlagventiles 9 gestrichelt eingezeichnet . Im Innern des Einsatzes 6 ist ein Filtereinsatz 10 angeordnet, der vorzugsweise aus einem Sintermetall besteht.

Zum Entölen der ölhaltigen, in den Ausgangsstutzen Ib eintretenden Abluft wird diese über die Tangentialbohrung Ic in den Drallkanal Id geleitet. Der der Abluft hierdurch erteilte Drall bewirkt, daß sich der größte Teil des in der Abluft enthaltenen Öles an der Außenwand des Drallkanales Id und der sich anschürenden Ringkammer 11 infolge Fliehkraft abscheidet. Das abgeschiedene öl läuft an den Wänden der Sichtglocke 5 bis in den ölvorrat herab. Die Abscheidewirkung durch Fliehkraft wird durch die in die Ringkammer 11 hineinragenden Drallschaufelkränze 6a des Einsatzes 6 unterstützt. Sobald die Abluft die Ringkammer 11 durchströmt hat, gelangt sie auf den Prallkegel 7, der die Abluft durch die Durchtrittsbohrungen 6e hindurch in die Innenkamraer 12 leitet. Hier muß die Abluft den aus Sintermetall bestehenden Filtereinsatz 10 passieren. Dieser Filtereinsatz 10 bewirkt das Abscheiden des noch in der Abluft befindlichen Ölnebels, der an dem porösen Material des Filtereinsatzes 10 hängen bleibt. Die bis auf einen vernachlässigbar kleinen ölanteil entölte Abluft, die durch die zweite Zwischenwand 6b des Einsatzes 6 beruhigt wird, gelangt nunmehr durch die nicht mittels des Rückschlagventiles 9 verschlossene Bohrung in den Eingangsstutzen la und von hier aus über das nicht ge-

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- 6 zeichnete Vierwegeventil in die Atmosphäre.

Die nach der Drehrichtungsumkehr des Druckluftzylinders nunmehr angesaugte Frischluft tritt durch den Eingangsstutzen la uiid beide Bohrungen 8 in die Innenkammer 12 ein. Beim Durchströmen des Filtereinsatzes 10 nimmt die Frischluft die im Filtereinsatz 10 befindlichen feinsten ölteilchen mit, so daß bereits eine Art Vorgemisch gebildet wird. Dieses Vorgemisch, das aus den Durchtrittsbohrungen 6a der untersten Zwischenwand 6b des Einsatzes 6 austritt, wird durch den Prallkegel 7 in die Ringkammer 11 umgeleitet, ohne daß es auf den unterhalb des Prallkegels 7 befindlichen ölspiegel auftrifft. Aus der Ringkammer 11 gelangt das Luft-Öl-Gemisch über den Drallkanal ld und die Tangentialbohrung Ic in die Mischkammer le.

Durch die Geschwindigkeit der die Mischkammer le durchströmenden, bereits mit ölnebel angereicherten Frischluft wird über das Steigrohr j5 und das Schauglas 4 eine gewisse ölmenge mitgerissen, die durch Einstellen des Regulierventiles 2 veränderlich ist. Diese mitgerissene ölmenge ist im Schauglas 4 sichtbar. Sie tropft in die Zerstäuberdüse 4a hinab, deren Austrittsöffnung in Richtung auf den Ausgangs stutzen Ib weist. Auf diese Weise geschieht in der Mischkammerle eine weitere Anreicherung des Luft-Öl-Gemisches mit öl, bevor die Frischluft nunmehr dem Druckluftzylinder zugeführt wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche!

   Vorrichtung zum ölen und Entölen von Druckluft zur Betätigung von Druckluftzylindern mit hin- und hergehenden Kolben mit einem den Drucklufteingang und -ausgang enthaltenden Gehäuse, das ein Regulierventil für die zuzuführende ölmenge und eine Mischkammer zur Zerstäubung des Öles enthält, welches durch ein Steigrohr aus einem Vorratsbehälter entnommen wird,

   dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Druckluftzylinder verbundene Ausgangsstutzen (Ib) über eine Tangentialbohrung (Ie) an einen ringförmigen Drallkanal (Id) angeschlossen ist/ der sich oberhalb einer Ringkammer (H) befindet, die eine Innenkammer (12) umgibt, welche einen Filtereinsatz (10) aufweist und mit dem Eingangsstutzen (la) der Frischluft über eine Bohrung (8) verbunden ist, de'ren Querschnitt durch die hindurchströmende Abluft mittels eines Rückschlagventiles 9 teilweise verschließbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (11) und die Innenkammer (12) durch einen Einsatz (6) gebildet sind,der unterhalb des"Drallkanales (Id) angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (6) mit mindestens einem in die Ringkammer (11) hineinragenden Drallschaufelkranz (6a) und mindestens einer mit Durchtrittsbohrungen (6c) versehenen Zwischenwand (6b) im Bereich der Innenkammer il2.) versehen ist. * - ' -

   h. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (6) mit seinem Filtereinsatz (10) auf das in einer Sichtglocke (5) angeordnete Steigrohr (6)-aufgeschoben und durch einen Prallkegel (7) gehalten ist."

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