DE2438551A1 - Fremdstoffabscheider fuer eine oelumlaufanlage - Google Patents

Description

• Fremdstoffabscheider für eine Ölumlaufanlage Die Erfindung betrifft einen Fremdstoffabscheider, insbesondere Luftabscheider, für eine Ölumlaufanlage, mit einem Behälter,der einen Einlauf und einen Auslauf aufweist, sowie ein Verfahren zur Abscheidung von Fremdstoffen, insbesondere Luft aus römendem Ö1.
• Olumlaufanlagen weisen zur Reinigung und Abscheidung von Fremdstoffen aus dem Öl einen großen Ölbehälter auf, der Vorrats-und Sammelbehälter für den Ölrücklauf mit gleichzeitiger Aufbereitung ist. In den bekannten Sammelbehältern werden Wasser und Fremdkörper, die das Öl verschmutzen, abgeschieden. Die Wirkung beruht auf der großen Verweilzeit des Öls in den Sammelbehältern, in denen durch versetzt zueinander angeordnete Trennwände ein Mäanderfluß des Öls vom Einlauf zum Auslauf erzielt wird.
• Große Schwierigkeiten bereitet das Abscheiden von Luft aus Ö1.
• Diese Luft gelangt in das Öl beim Schmiervorgang und häufig auch dadurch, daß beim Spülen von Getrieben und hochtourigen Lagern eine Schaumbildung einsetzt, die zu Lufteinschlüssen im Ölrücklaufstrom führt. Das luftdurchsetzte Öl kann bei Widerverwendung ohne Luftabscheidung zu außerordentlich schädlichen Folgen führen, da die Schmierwirkung des Öls nicht mehr in vollem Umfang gegeben ist. Bei Verwendung luftdurchsetzen Öls muß aufgrund der nachweisbaren Verminderung der Schmiereigenschaften des Öls mit Schmierungsausfällen gerechnet werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fremdstoffe, insbesondere Luft, aus Öl in Ölumlaufanlagen abzuscheiden. Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Fremdstoffabscheider gelöst, der unter dem Einlauf mit einer in Flußrichtung des Öls geneigten Rinne versehen ist, welche mindestens eine Staueinrichtung für das Öl aufweist, die eine Vielzahl von Durchlässen besitzt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abscheidung von Fremdstoffen, insbesondere Luft aus strömendem Öl ist dadurch gekennzeichnet, daß das verunreinigte Öl mit einer Strömungsgeschwindigkeit von O, m pro Minute in flacher Strömung an eine Staueinrichtung geführt wird, die aus einem Lochblech mit einer Vielzahl von Löchern als Durchlässen besteht, und von dort mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit abgeführt wird.
• ZwecKmäßigerweise besteht die Rinne aus einem an der Oberseite offenen Kastenprofilblech, in das quer zur Strömungsrichtung als Staueinrichtung ein von Seitenwand zu Seitenwand sich erstreckendes Lochblech mit einer Vielzahl von Löchern eingesetzt ist. Das Lochblech der Staueinrichtung kann auswechselbar in dem KastenprofiLblech gehalten sein.
• Zur Beruhigung des in den Behälter einlaufenden verschmutzten Öls, ist es vorteilhaft, am Einlauf ein Vorlaufbecken anzuordnen, dessen Überlauf in die Rinne derart übergeht, daß strömungsmäßig beruhigtes Öl der Abscheidung zugeführt wird. Am anderen Ende der Rinne kann ein Umkehrbecken mit einer Vertiefung als Schmutzauffang zur Abscheidung der Fremdkörper vorgesehen sein. An dem mit Vorlaufbecken und Umkehrbecken versehenen Fremdstoffabscheider mit einer oder mehreren Staustufen wird eine wesentliche Verringerung des Luftgehalts im Öl erzielt. Hierbei kann man die Bemessung der Staustufe so vorsehen, daß zunächst große LuStblasen und sodann kleinere Luftblasen abgeschieden werden. Sollte dies zur Reinigung des angelieferten Öls aus dem Ölrücklauf der Umlaufanlage nicht ausreichen, kann zweckmäßigerweise an das Umkehrbecken eine weitere schräg nach unten verlaufende Rinne angeschlossen werden, die wiederum mit einer oder mehreren Staustufen versehen sein kann. Durch die mögliche Vervielfältigung der Staustufe läßt sich in Anpassung an einen bestehenden Verschmutzungsgrad des Öls eine weitgehend vollständige Reinigung erzielen, wobei durch die von der Seite gesehen zick-zack-artige Anordnung der Schräglaufbereiche untereinander nur ein geringer Raumbedarf erforderlich ist.
• Durch Vorfertigung des Fremdstoffabscheiders der Erfindung ist es möglich, bestehende Ölumlaufanlagen nachträglich mit einem Fremdstoffabscheider auszustatten, der mittels Leisten in den Sammelbehälter höhenverstellbar einhängbar ist.
• Das unterste Schrägblech wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einem Leitblech verstehen, welches das gereinigte Öl spritzfrei in den Ölsumpf des Behälters führt.
• In einfacher Weise kann der Fremdstoffabscheider der Erfindung mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung versehen werden, um gleichzeitig mit der Reinigung des Öls seine Temperierung vornehmen zu können.
• Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung entnehmbar, in der eine bevorzugte Ausführungsform eines Fremdstoffabscheiders der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fremdstoffabscheiders und Fig. 2 eine Seitenschnittansicht eines Ölsammelbehälters mit einem Fremdstoffabscheider gemäß Fig. 1.
• Eine übliche Ölumlaufanlage ist regelmäßig mit einem Ölbehälter 1 versehen, der einerseits als Vorratsbehälter und andererseits als Sammelbehälter für den Ölrücklauf dient und in dem eine Aufbereitung des Öls vorgenommen wird. Zu diesem Zweck sind bekannte Ölbehälter 1 mit zueinander versetzt angeordneten Trennwänden 2 versehen, die einen Mäanderfluß des Öls durch den Behälter zum Auslauf 3 erzwingen.
• Der Ölbehälter 1 ist mit einem Fremdstoffabscheider, insbesondere zur Abscheidung von Luft aus dem Rücklauföl, versehen. Zu diesem Zweck sind an gegenüberliegenden Seitenwänden des Ölbehälters 1 Je zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Einhängeleisten 4>5 befestigt. Die Einhängeleisten 4,5 sind über ihre Länge jeweils mit einer Vielzahl von Ausnehmungen versehen, in welche Haitestäbe 6,7,8,9 zur Halterung des Fremdstoffabscheiders einsetzbar sind.
• Der genaue Aufbau des Fremdstoffabscheiders ist der Fig. 1 der Zeichnung entnehmbar. Unterhalb des Einlaufs 10 der Ölumlaufanlage ist ein Auffangbecken 11 angeordnet, dessen schräg nach unten geneigter Boden 12 in ein Vorlaufbecken 1) übergeht. Das Vorlaufbecken 15 dient der Beruhigung des Rücklauföls und damit zur Vorbereitung der Reinigung des Öls von Luftblasen und anderen Verunreinigungen. Das Vorlaufbecken 15 weist einen in Flußrichtung des Öls nach oben geneigten Boden 14 auf, der in die engste Staustufe 15 des Fremdstoffabscheiders übergeht. An die erste Staustufe schließt sich eine zweite Staustufe 16 an, deren Verlängerung 17 über einem Umkehrbecken 22 endet.Die Rinne,in der die Staustufen 15,16 ausgebildet sind, weist einen in Flußrichtung des Öls nach unten geneigten Boden auf.
• Das Auffangbecken 11, das Vorlaurbeken 15, die erste Staustufe 15 und die zweite Staustufe 16 mit der Verlängerung 17 sind aus einem oben offenen Kastenprofilblech zugeschnitten und zusammengeschweißt, um die erforderlichen Neigungswinkel der Böden 12 und 14 herbeizuführen. Die Staustufen 15 und 16 werden durch quer zum Strömungsweg des Öls angeordnete Lochbleche 18,19 gebildet, welche in einander gegenüberliegende Führungen 20, 21 auswechselbar eingesetzt sind. In der ersten Staustufe 15, die zur Abscheidung großer Luftblasen aus dem Öl vorgesehen ist, sind im Lochblech 18 eine Vielzahl von Löchern mit 4 mm Lochdurchmesser vorhanden, wohingegen das Lochblech 19 der zweiten Staustufe 16 eine Vielzahl von Löchern mit 1,5 mm Lochdurchmesser aufweist. Die Strömungsgeschwindigkeit ist über die Staustufen 15 und 16 auf einen Betrag von v = 0,6 m/min. eingestellt.
• In dem bereits erwähnten Umkehrbecken 22 findet eine Umkehrung der Strömungsrichtung des zu reinigenden Öls statt. Das Umkehrbecken 22 befindet sich unterhalb der Verlängerung 17 der zweiten Staustufe 16 und weist eine Vertiefung-2) auf, die geeignet ist, sich aus dem Öl absetzenden Schmutz aufzufangen. Das Öl bleibt über eine bestimmte Verweilzeit in dem Umkehrbecken 22, bevor es aus der Vertiefung 25 überläuft und zur dritten und vierten Staustufe 24, 25 strömt. Das Umkehrbecken 22 sowie die Staustufen 24, 25 sind in der beschriebenen Weise aus einem oben offenen Kastenprofilblech hergestellt, welches in den Staustufen 24, 25 einen schräg nach unten verlaufenden Boden 26 und senkrecht dazu angeordnete Seitenwände aufweist. Zur Bildung der dritten Staustufe 24 und vierten Staustufe 25 sind wiederum einander gegenüberliegende Führungen 27, 27 und 28, 28 innenseitig an den Seitenwänden befestigt, in die Lochbleche 29 und 50 auswechselbar eingesetzt sind. Die Lochbleche 29, 50 weisen die gleichen Abmessungen, die gleiche Lochzahl und den gleichen Lochdurchmesser wie das Lochblech 19 der zweiten Staustufe auf. Die Neigung des Bodens 26 stellt in Verbindung mit der Ausgestaltung der Lochbleche eine Strömungsgeschwindigkeit von o,6 zu m/ min. m/min.sicher.
• Unterhalb der dritten und vierten Staustufe ist unter Umkehrung der Flußrichtung des Ös eine identische Anordnung mit einer fünften und sechsten Staustufe 51, 32 ausgebildet, an deren Verlängerung 55 ein Leitblech 34 befestigt ist, welches in den dem Auslauf 5 des Ölbehälters 1 gegenüberliegenden Teil hineinragt und das insbesondere von Lufteinschlüssen bereinigte Öl dem Sumpf im Ölbehälter 1 zuführt.
• Einem Ölbehälter einer Ölumlaufanlage, der einerseits als Vorratsbehälter und andererseits als Sammelbehälter für den Ö1-rücklauf mit Aufbereitung dient, wurde versuchsweise ein Ö1-Luft-Gemisch zugeführt. Das Ausgangsöl hatte bei 500C eine Viskosität von 8 E. Die Temperatur beim Versuch betrug ca.200C (Raumtemperatur).
• In den Ölbehälter war ein fremdkörper und Luitabscheider gemäß Fig. 1 der Zeichnung eingebaut. Die benutzten Ablaufbieche hatten eine Größe von )00 mm Breite, 800 mm Länge und eine Durchlauffiäche von 7200 mnl. Ein Vorlaufbecken und ein Auffangbecken waren einlaufseitig vorgeordnet.
• Das Öl-Luft-Gemisch wurde in einer Menge von ),8 1/min. dem Ö1-behälter zugeführt, wobei ein Mischungsverhältnis Öl/Luft von 1,8/2,0 1 gegeben war, womit der Versuch sich an die in der Praxis vorliegenden Gegebenheiten bei Ölumlaufanlagen hielt.Das Gemisch wurde zunächst im Vorlaufbecken 1) strömungsmäßig eruhigt und homogener gemacht. Das aus dem Vorlaufbecken 1) in aen Schrägbereich der ersten Staustufe 15 überlaufende Öl staut sich dann am Lochblech 18 mit Löchern von 4 mm Durchmesser und einer offenen Siebfläche von 2650 mm2 bis zu einer Stauhöhe von 24 rnm bei einer Ablaufmenge von 3,8 1/min. mit 55 ffi Luftanteil.
• Diese Werte beziehen sich auf eine Ablaufgeschwindigkeit von o,6 mAnlri. Die Ablaufeschwindigkeit selbst ist durch eine verstellbare Neigung der Bleche, entsprechend den Ölviskositäten zu erreichen. Die Verstellbarkeit wird mittels der Haltestäbe ó bis 9 und der Einhängeleisten 4 und 5 herbeigeführt.
• Die offene Siebfläche der Lochbleche mit 3>5 mm Bohrung der nachfolgenden Staustufe betrug ca. 2150 mm2. Versuche ergaben, daß sich die erforderliche offene Siebfläche aus errechnet.
• 2 A = offene Siebfläche (mm ) eines Lochbleches Q = Öldurchflußmenge ( l/min) = = dynamische Viskosität bei Betriebstemperatur (°E) G = Gefälle der Ablaufbleche (%) Es können Lochbleche mit versetzter Rundlochung oder mit diagonaler Quadrat lochung nach DIN 4187 verwendet werden.
• Da bei der Ablaufgeschwindigkeit der Menge die Schichtdicke des Öls für die Luftausfällung auch ausschlaggebend ist, wird in der ermittelten Blechbreite ein wesentlicher Faktor für den Erfolg der AusfälLung gesehen. Die Länge der Ablaufbleche sollte nach Versuchsermittlungen ca. 800 mm betragen, wobei die Staustufe ca. )00 mm auseinanderliegen sollten. Durch die Hintereinanderanordnung von sechs Staustufen wird ein lufteinschlußfreies Öl der Ölumlaufanlage wieder zuführbar, dessen Schmiereigenschaften unbeeinträchtigt sind. Darüberhinaus werden in den Umkehrbecken andere Verunreinigungen des Öls abgeschieden.

Claims (9)

Ansprüche:

1. Fremdstoffabscheider, insbesondere Luftabscheider, für eine Ölumlaufanlage, mit einem Behälter, der einen Einlauf und einen Auslauf aufweist, g e k e n n z e i c h n e t durch eine unter dem Einlauf (10) angeordnete, in Flußrichtung des Öls geneigte Rinne, welche mindestens eine Staueinrichtung (15>16) mit einer Vielzahl von Durchlässen für das Öl aufweist.

Fremdstoffabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne aus einem an der Oberseite offenen Kastenprofilblech besteht, in das quer zur Flußrichtung des Öls als Staueinrichtung (15>16) ein von Seitenwand zu Seitenwand sich erstreckendes Lochblech (18,19) mit einer Vielzahl von Löchern eingesetzt ist.

). Fremdstoffabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Staueinrichtung (15,16), insbesondere das Lochblech (18,19) auswechselbar in der Rinne, insbesondere dem Kastenprofilblech, gehalten ist.

4. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf (10) ein Vorlaufbecken (1) angeordnet ist, dessen Ablauf oder Überlauf in die Rinne derart übergeht, daß strömungsmäßig beruhigtes Öl der Staueinrichtung (15) zuströmt.

5. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vom Einlauf (10) entfernten Ende der Rinne ein Umkehrbecken (22) mit einer Vertiefung (23) als Schmutzauffang vorgesehen ist.

6. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere zur Rinne in entgegengesetzter Richtung schräg nach unten verlaufende Rinne (26) an das Umkehrbecken (22) angeschlossen ist, die mit einer oder mehreren Staueinrichtungen (24,25) versehen ist.

7. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Vielzahl zick-zack-artig untereinander angeordnete Rinnen, die jeweils durch Umkehrbecken miteinander in Verbindung gebracht sind und jeweils mit einer Mehrzahl von Staueinrichtungen versehen sind.

8. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Behälter (1) befestigte Leisten (4,5) zum höhenverstellbaren Einhängen der Rinne oder Rinnen vorgesehen sind.

9. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der untersten Rinne ein Leitblech ()4) befestigt ist.

10. Fremdstoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung an einer oder mehreren Rinnen vorgesehen ist.

11. Verfahren zur Abscheidung von Fremdstoffen, insbesondere Luft, aus strömendem Ö1, dadurch gekennzeichnet; daß das verunreinigte Öl mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,6 m/min. in flacher Strömung an eine Staueinrichtung geführt wird und von dort mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit abgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das strömende Öl vor der Staueinrichtung beruhigt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl temperiert wird.