DE2606673C2 - Vorrichtung zum Ausscheiden von Gasen aus Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausscheiden" von Gasen aus Flüssigkeiten mit einem geschlossenen zylindrischen Gefäß und einen zylindrischen Einsatz, der den Innenraum des Gefäßes in einen ringförmigen äußeren und einen zylindrischen inneren Teil unterteilt, wobei der äußere Teil mit einem tangentialen Zulauf für die Flüssigkeit versehen ist und im oberen Bereich eine Verbindungsöffnung zum inneren Teil hat, der seinerseits eine Entlüftungseinrichtung aufweist

Das Problem, Gase aus Flüssigkeiten auszuscheiden, tritt unter anderem beim Schmieröl von Arbeitsmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen, auf. Normalerweise reicht es aus, daß das Schmieröl in einen Tank oder eine Wanne zurückfließt und dort aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte die aufgenommenen Gase abscheidet. Bei der Entwicklung kompakt bauender Arbeitsmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrennkraftmaschinen, werden die Zwischenräume zwischen den feststehenden Gehäusen und den sich bewegenden Maschinenteilen immer kleiner, so daß ein unbehinderter Rücklauf des Schmieröls zur ölwanne nicht gewährleistet ist und das Schmieröl von den sich bewegenden Teilen stark verschäumt wird. Ferner wird das Schmieröl zur Kühlung thermisch hoch beanspruchter Bauteile verwendet und zu diesem Zweck durch Düsen auf die kühlenden Teile gespritzt. Schließlich findet eine besonders starke Verschäumung des Schmieröls bei Brennkraftmaschinen statt, die mit großer Schräglage arbeiten und aus diesem Grunde an mehreren Stellen des Kurbelgehäuses Saugtrichter aufweisen, weil die jeweils höher liegenden Trichter gleichzeitig Luft ansaugen. Damit die Schmierölwirkung des Schmieröls nicht unzulässig herabgesetzt wird, ist es erforderlich, den Gasanteil aus dem Schmieröl auszuscheiden.

Zu diesem Zwecke ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt (DE-OS 24 61 113). Das Schmieröl wird durch den tangentialen Zulauf in dem

65 zylindrischen Gefäß in Rotation versetzt wodurch sich die leichteren Gasbestandteile nach innen und oben ausscheiden und über die Verbindungsöffnung im oberen Bereich und eine Entlüftungseinrichtung im inneren Teil des Einsatzes abgeleitet werden, während das entschäumte Öl vom äußeren Bereich des Ringraumes über Öffnungen im Boden in den Tank abfließt Der Ausscheidungsgrad der Vorrichtung ist nur dann befriedigend, wenn dafür gesorgt ist daß die rotierenden Strömungsschichten sich nicht überlappen, da dadurch Stöße und Störungen des Wirbels entstehen. Um dies jedoch zu gewährleisten, benötigt man eine relativ große Baulänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ausscheidungsgrad einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bei kleinem Bauvolumen zu verbessern Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der äußere ringförmige Teil in axialer Richtung von einem Zwischenboden unterteilt ist der vom tangentialen Zulauf aus schraubenförmig ungefähr in einer ganzen Windung zum oberen stirnseitigen Deckel des Gefäßes ansteigt und die Verbindungsöffnung durch einen sich annähernd über den gesamten Umfang erstreckenden Ringspalt gebildet wird, und daß ein gleicher Ringspalt am unteren Boden des Gefäßes den inneren zylindrischen Teil mit dem äußeren ringförmigen Teil verbindet der in diesem Bereich einen tangential ausmündenden Auslauf aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung tritt die Flüssigkeit z. B. das Schmieröl, über den tangentialen Zulauf in den äußeren Ringraum des Gefäßes ein und steigt über den schraubenförmigen Zwischenboden bis zum oberen Rand des zylindrischen Einsatzes, über den sie überquillt und einen nach dem Drallsatz beschleunigt rotierenden Flüssigkeitsfilm bildet Aus diesem scheiden sich die Gasbestandteile leicht und schnell aus und können durch die Entlüftungseinrichtung entweichen. Die Flüssigkeit fließt an der Innenwand des zylindrischen Einsatzes nach unten und gelangt über einen Ringspalt in den unteren Teil des Ringraumes, aus dem sie stoßfrei durch einen tangential ausmündenden Auslauf austritt

Der verbesserte Ausscheidungsgrad der Vorrichtung beruht im wesentlichen auf der Gleichmäßigkeit, mit der sich der rotierende Flüssigkeitsfilm an der Innenwand des Einsatzes ausbildet, und zwar mit freiem Wirbelkern ohne Exzentrizität und über die ganze Länge des Hohlkörpers. Der freie Wirbelkern, aus dem mit Hilfe eines Entlüftungsrohres die Gasbestandteile abgeleitet werden, erstreckt sich ohne Eintritts- und Austrittsstoß über die ganze Länge der Vorrichtung. Die Oberfläche des Films bleibt dadurch ungestört, so daß Wirkungsfehler, durch die öl in die Entlüftungseinrichtung oder Gas in den Ölauslaß gelangt vermieden werden. Dabei regelt sich die optimale Form des Flüssigkeitsfilms, die Filmdicke und Steigung, von selbst ein, und zwar unabhängig vom Durchsatz und von der ölzähigkeit Wegen der definierten Ein- und Austrittsströmung ist die Baulänge des Zyklons sehr gering, da keine Beruhigungsstrecken benötigt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

A b b. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Abb. 2 zeigt einen Querschnitt entsprechend der Linie H-II in A bb. 1.

A b b. 3 zeigt einen Querschnitt entsprechend der Linie HI-III in Abb. 1.

Mit 1 ist ein geschlossenes zylindrisches Gefäß bezeichnet, in dem ein zylindrischer Einsatz 2 •'orgesehen ist, der den Innenraum des Gefäßes in einen ringförmigen äußeren Teil 3 und einen zylindrischen inneren Teil 4 unterteilt Der innere Teil 4 ist mit dem äußeren Teil 3 über zwei Ringspalte 5 und 6 im Bereich der Stirnseiten verbunden. Der zylindrische Einsatz 2 weist am Umfang einen Bund 7 auf, der im ringförmigen äußeren Teil 3 einen Zwischenboden bildet Dieser steigt von einem tangentialen Zulauf 8 aus schraubenförmig ungefähr in einer ganzen Windung zum oberen stirnseitigen Deckel des Gefäßes 1 an. Am unteren Teil des Ringraumes 3 ist ein tangential ausmündender Auslauf 9 angeordnet Von unten ragt etwa bis zur halben Höhe ein Entlüftungsrohr 10 in das Gefäß hineia Das Entlüftungsrohr 10 ist mit dem unteren Deckel 11 des Gefäßes 1 verbunden, der lösbar mit an dem Gefäß t montiert ist

Der Bund 7 kann in beliebiger Weise dicht an die Innenwand des Gefäßes 1 anschließen, z. B. durch eine elastische Dichtung, durch Schweißen, Löten oder Kleben. Es kann jedoch auch ausreichen, w enn an dieser Stelle ein Dichtspalt vorgesehen ist Zur axialen Fixierung des Einsatzes können an dem Bund 7 Befestigungselemente 12 vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Ausscheiden von Gasen aus Flüssigkeiten mit einem geschlossenen zylindrischen Gefäß und einem zylindrischen Einsatz, der den Innenraum des Gefäßes in einen ringförmigen äußeren und einen zylindrischen inneren Teii unterteilt, wobei der äußere Teil mit einem tangentialen Zulauf für die Flüssigkeit versehen ist und im oberen Bereich eine Verbindungsöffnung zum inneren Teil hat, der seinerseits eine Entlüftungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere ringförmige Teil (3) in axialer Richtung von einem Zwischenboden (7) unterteilt ist, der vom tangentialen Zulauf (8) aus schraubenförmig ungefähr in einer ganzen Windung zum oberen stirnseitigen Deckel des Gofäßes (1) ansteigt, und die Verbindungsöffnung durch einen sich annähernd über den gesamten Umfang erstrekkenden Ringspalt (5) gebildet wird, und daß ein gleicher Ringspalt (6) am unteren Boden des Gefäßes (1) den inneren zylindrischen Teil (4) mit dem äußeren ringförmigen Teil (3) verbindet, der in diesem Bereich einen tangential ausmündenden Auslauf (9) aufweist