DE451026C

DE451026C - Spin for cleaning oil for internal combustion engines, especially aircraft engines

Info

Publication number: DE451026C
Application number: DEB124384D
Authority: DE
Original assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Current assignee: Bergedorfer Eisenwerk AG
Publication date: 1927-10-19

Description

Schleuder zum Reinigen von Öl für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere die Motoren von Flugzeugen. Die Priorität der Anmeldung in Schweden vom 23. März 1925 ist in Anspruch genommen. In neuerer Zeit wird es immer mehr üblich, Ölschleudern in Verbindung mit Verbrennungskraftmaschinen zu verwenden, um das umlaufende Schmieröl ununterbrochen zu reinigen. Die Vorteile eines solchen Verfahrens sind allgemein bekannt und bestehen hauptsächlich darin, daß die dem Öl während des Strömens durch den Motor hindurch zugeführten Verunreinigungen, wie fein verteilte Kohle, Metallteilchen, Oxydationsprodukte usw., die die Schmierfähigkeit des Öles wesentlich verringern, schnell entfernt werden. Die Erfahrung hat gelehrt, daß bei einem solchen Verfahren ein bedeutend besseres Ergebnis erzielt wird, als wenn die Reinigung erst nach Verlauf einer längeren Zeit vorgenommen wird. Der Motor kann daher mit nur wenig verunreinigtem Öl arbeiten, so daß seine Lebensdauer und die Betriebssicherheit bedeutend erhöht werden.Centrifugal separator for cleaning oil for internal combustion engines, in particular aircraft engines. The priority of the application in Sweden of March 23 , 1925 has been claimed. In recent times it has become more and more common to use oil slingers in connection with internal combustion engines in order to continuously clean the circulating lubricating oil. The advantages of such a method are well known and are mainly that the impurities added to the oil as it flows through the engine, such as finely divided coal, metal particles, oxidation products, etc., which substantially reduce the lubricity of the oil, are quickly removed. Experience has shown that with such a method a significantly better result is achieved than if the cleaning is carried out only after a long period of time. The engine can therefore work with only a little contaminated oil, so that its service life and operational reliability are significantly increased.

Diese für jede Verbrennungskraftmaschine außerordentlich wichtigen Vorteile erhalten eine ganz besondere Bedeutung, wenn es sich um einen Flugzeugmotor handelt. Infolge des geringen zulässigen Gewichts werden nämlich diese Motoren im höchsten Maße beansprucht und sind daher insbesondere von einer wirksamen Schmierung sehr abhängig. Hinzu kommt noch, daß bei derartigen Motoren die Betriebssicherheit eine bedeutend größere Rolle spielt als bei anderen Motoren, einschließlich den Schiffsmotoren. ' Es ist daher von großer Bedeutung, eine für Flugzeugmotoren geeignete Reinigungsschleuder zu schaffen. Die hierbei zu überwindenden Schwierigkeiten beruhen in erster Linie darauf, daß die Schleuder in weiten Grenzen in verschiedenen Lagen arbeiten können muß. Bei gewissen Arten von Flugzeugen geht diese Forderung so weit, daß die Schleuder in jeder Lage, selbst in gestürzter Stellung, arbeiten können muß, welch letzteres beispielsweise der Fall ist, wenn das Flugzeug Schleifenfahrten, sogenannte looping the loop, ausführen muß. Da es aus praktischen Gründen nicht möglich ist, den Ein- und Auslaß der Schleudertrommel dicht abzuschließen, vielmehr das ausströmende Öl in einem Gefäß irgend geeigneter Art gesammelt werden muß, läßt sich diese Forderung schwer erfüllen.These are extremely important for every internal combustion engine Advantages take on a very special meaning when it comes to an aircraft engine acts. As a result of the low permissible weight, these motors are in fact highly stressed and are therefore particularly of an effective lubrication very dependent. In addition, with such engines, the operational safety plays a significantly larger role than any other engine, including the Marine engines. 'It is therefore of great importance to have one that is suitable for aircraft engines To create a cleaning centrifuge. The difficulties to be overcome here are based first and foremost, that the slingshot is widely used in different positions must be able to work. In the case of certain types of aircraft, this requirement goes so far that the slingshot can work in any position, even in a fallen position must, which latter is the case, for example, when the aircraft is looping, so-called looping the loop. Since for practical reasons it is not it is possible to close the inlet and outlet of the centrifugal drum tightly, rather the oil flowing out must be collected in a vessel of some suitable type it is difficult to meet this requirement.

Zu berücksichtigen ist noch, daß, wenn auch die Schleuder in der bestmöglichen Weise ausgeführt wird, nie mit einer unbedingten Betriebssicherheit unter den schwierigen Verhältnissen, unter welchen sie arbeiten soll, gerechnet werden kann. Die Schleuder muß so angeordnet werden, daß, wenn sie aus irgendeinem Grunde nicht mehr in der gewünschten Weise arbeiten sollte, dies keinen schädlichen Einfluß auf die Ölzufuhr nach dem Motor hat. Beim Auftreten einer Betriebsstörung der Schleuder muß daher der Olumlauf mit möglichst geringer Störung fortgesetzt werden, und der hierbei entstehende Übelstand darf lediglich der sein, daß während dieser Betriebsstörung das 01 nicht gereinigt wird.It should also be taken into account that, even if the centrifuge is carried out in the best possible way, unconditional operational safety can never be expected under the difficult conditions under which it is supposed to work. The centrifuge must be arranged in such a way that if for any reason it should no longer work in the desired manner, this will not have a detrimental effect on the oil supply to the engine. Therefore, in the event of a malfunction of the spinner of Olumlauf must be continued with the least possible disruption, and the resulting inconvenience this may only be the that during this operation the disturbance is not cleaned 01.

Neben diesen -grundlegenden Bedingungen muß bei dem Bau der Schleuder Rücksicht auf das geringe Gewicht, welches sie haben darf, und auch auf die bei gewissen Richtungsänderungen des Flugzeuges auftretenden Gyral kräfte genommen werden.In addition to these basic conditions, the slingshot must be built Consideration for the low weight, which it may have, and also for the at certain changes in direction of the aircraft occurring gyral forces are taken.

Infolge der erforderlichen Gewichtsbegrenzung kann eine besondere, mit konstanter Geschwindigkeit wirkende Antriebsvorrichtung kaum verwendet werden, sondern die Schleuder muß entweder von einer der Wellen des Motors, insbesondere der gewöhnlichen, senkrechten Pumpenwelle, oder von einer besonderen Luftschraube getrieben werden. In allen Fällen muß in Betracht gezogen werden, daß die Umlaufzahl der Antriebswelle schnellen Änderungen unterworfen ist, weshalb Rücksicht darauf genommen werden muß, daß in der Antriebsvorrichtung keine unzulässigen Beanspruchungen entstehen oder die Wirkungsweise der Schleuder in anderer Weise gestört wird. .As a result of the required weight limit, a special, constant-speed drive devices are rarely used, but the slingshot must either be driven by one of the shafts of the motor, in particular the ordinary, vertical pump shaft, or from a special propeller to be driven. In all cases it must be taken into account that the circulation number the Drive shaft is subject to rapid changes, which is why consideration has been taken must be that no inadmissible stresses arise in the drive device or the operation of the slingshot is disturbed in some other way. .

Hinsichtlich der Gyralkräfte ist zu bemerken, daß diese stets entstehen, sobald das Flugzeug sich um eine andere Achse dreht als die, die parallel zu der Umdrehungswelle der Schleuder verläuft. Aus diesem Grunde ist es am zweckmäßigsten, die Welle der Schleuder bei normaler Lage des Flugzeuges senkrecht anzuordnen. Eine Bewegung nach rechts oder links in der wagerechten Ebene hat dann an und für sich nicht das Auftreten von Gyralkräften zur Folge.With regard to the gyral forces it should be noted that these always arise as soon as the aircraft rotates around an axis other than the one parallel to the Rotation shaft of the slingshot runs. For this reason it is most useful to to arrange the shaft of the slingshot vertically when the aircraft is in the normal position. One Movement to the right or left in the horizontal plane then has in and of itself does not result in the occurrence of gyral forces.

Der Zweck der Erfindung ist nun, eine allen oben angegebenen Bedingungen genügende, im Verein mit Flugzeugen zu verwendende Schleuder zu schaffen.The purpose of the invention is now to meet all of the above conditions to create sufficient slings to be used in conjunction with airplanes.

Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, und es ist Abb. z eine schematische Ansicht der Gesamteinrichtung und Abb. 2 ein mittlerer Längsschnitt durch die Schleuder.In the drawings is an embodiment of a device according to of the invention, for example, and Fig. z is a schematic view of the entire facility and Fig. 2 is a central longitudinal section through the centrifuge.

Wie aus Abb. z ersichtlich ist, wird das verunreinigte Öl von dem Motor A durch eine Rohrleitung B dem Ölbehälter C zugeführt. Von der Rohrleitung B erstreckt sich ein Rohr D nach der zur Reinigung des Öles dienenden Schleuder E. Von dem unteren Teil der Schleuder E führt eine Rohrleitung F zur Pumpe G, die das Öl durch die Rohrleitung H nach dem Motor A drückt, woselbst es für Schmierzwecke in der üblichen Weise Verwendung findet. Von dem Behälter C führt ein Rohr I nach einer Pumpe J, durch die das Öl ebenfalls in das Rohr H hineingedrückt werden kann. Zweckmäßig werden zwischen einer oder beiden Pumpen G und J und dem Rohr H Rückschlagventile IL und L angebracht, die ein Zurückströmen des Öles nach den entsprechenden Pumpen verhindern. Die Schleuder E ist so ausgebildet, daß alle beweglichen Teile in einem dichten Mantel oder einem Gehäuse untergebracht sind, so daß sozusagen kein 01 aus der Schleuder ausströmen kann.As can be seen from Fig. Z, the contaminated oil is supplied from the engine A to the oil tank C through a pipe B. From the pipe B to a tube D extending after serving for the cleaning of the oil spin E. From the lower part of the spin E leads a pipe F to the pump G, which forces the oil through the pipe H after the engine A, it woselbst for Lubrication purposes is used in the usual way. A pipe I leads from the container C to a pump J, by means of which the oil can also be pressed into the pipe H. It is advisable to mount check valves IL and L between one or both pumps G and J and the pipe H , which prevent the oil from flowing back to the corresponding pumps. The centrifuge E is designed in such a way that all moving parts are housed in a tight casing or housing so that no oil can flow out of the centrifuge, so to speak.

Die Anlage arbeitet in folgender Weise Das von dem Motor A kommende verunreinigte Öl strömt durch die Leitung B in den Ölbehälter C. Auf dem Wege nach dem Behälter C wird jedoch ein Teil des Öles durch das Rohr D nach der Schleuder E geleitet, um dort gereinigt zu werden. Die Pumpe G drückt alsdann das gereinigte Öl durch das Rohr H nach dem Motor A. Der nicht durch das Rohr D nach der Schleuder E geleitete Teil des Öles fließt nach dem Behälter C, von welchem aus das Öl durch die Pumpe J durch das Rohr H ebenfalls nach dem Motor A gedrückt wird. Es ist in dieser Weise möglich, ein Umlaufsystem für das Öl zu verwenden, so daß nicht notwendigerweise die ganze Ölmenge durch die Schleuder strömen muß, sondern nur ein gewisser Teil des Öles gereinigt und alsdann wieder mit dem nicht gereinigten Öl gemischt wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß diese Vorrichtung im allgemeinen vorteilhaft ist, weil die in der Zeiteinheit umlaufende Ölmenge gewöhnlich größer ist, als in einer Schleuder annehmbarer Abmessungen behandelt werden kann. Durch zweckmäßige Bemessung des Leitungssystems kann der durch die Schleuder geleitete Teil des (Öles so abgepaßt werden, daß die vorteilhafteste Reinigungswirkung erzielt wird.The system works in the following way: The contaminated oil coming from the engine A flows through the line B into the oil tank C. On the way to the tank C, however, part of the oil is passed through the pipe D to the centrifuge E to be cleaned there to become. The pump G then pushes the cleaned oil through the pipe H to the motor A. The part of the oil not passed through the pipe D to the centrifuge E flows to the container C, from which the oil is carried by the pump J through the pipe H is also pressed after motor A. In this way it is possible to use a circulation system for the oil, so that not necessarily all of the oil has to flow through the centrifuge, but only a certain part of the oil is cleaned and then mixed again with the oil that has not been cleaned. In fact, it has been found that this device is generally advantageous because the amount of oil circulating in the unit of time is usually greater than can be treated in a centrifugal machine of acceptable dimensions. By appropriately dimensioning the piping system, the part of the (oil passed through the centrifuge) can be adjusted in such a way that the most advantageous cleaning effect is achieved.

Als extremer Fall läßt sich vorstellen, daß die ganze Ölmenge durch die Schleuder geleitet werden muß. Auch in einem solchen Falle ist es alsdann vorteilhaft, den Behälter C und die Pumpe J beizubehalten, um stets eine gewisse Ölmenge im Vorrat zu haben.As an extreme case, it can be imagined that the entire amount of oil passes through the slingshot must be directed. In such a case, too, it is then advantageous to to keep the container C and the pump J, so that there is always a certain amount of oil in the supply to have.

Wenn aus irgendeinem Grunde die Wirkungsweise der Schleuder unterbrochen werden sollte, so hat dies in dem Schmiersystem selbst keine Störung zur Folge. Da die Schleuder in einem dichten Gehäuse oder einem Mantel eingeschlossen ist, kann kein Öl ausströmen, und das durch das Rohr D in die Schleuder E einströmende Öl wird, ohne gereinigt zu werden, durch die Pumpe G abgeleitet und nach dem Schmiersystem zurückgeführt.If for any reason the slingshot stops working should be, this does not result in any malfunction in the lubrication system itself. Since the slingshot is enclosed in a tight housing or jacket, no oil can flow out, and that flowing into the centrifugal E through the pipe D Oil is diverted without being cleaned by the pump G and to the lubrication system returned.

Es sei bemerkt, daß die oben beschriebene Vorrichtung nur als Beispiel angeführt worden ist und viele Abänderungen möglich sind. Eine andere, gewisse Vorteile bietende Vorrichtung wird erzielt, wenn der Behälter C anstatt unterhalb des Motors A oberhalb angebracht wird, wobei die Pumpe G das Öl nicht in das Schmiersystem des Motors hineindrückt, sondern es in den Behälter C pumpt, von welchem aus es dem Motor zufließt. Wie gesagt, sind selbstverständlich auch noch andere Vorrichtungen denkbar.It should be noted that the device described above is only given as an example and many changes are possible. Another, certain advantages Providing device is achieved when the container C instead of below the engine A is mounted above, whereby the pump G does not feed the oil into the lubrication system of the motor, but it pumps it into the container C, from which it flows to the engine. As I said, there are of course other devices as well conceivable.

Gemäß der in Abb.2 dargestellten Ausführungsform ist die Schleuder so ausgebildet, daß sie insbesondere bei gewissen Arten der zur Zeit üblichen Flugzeugmotoren verwendet werden kann, wobei sie ihren Antrieb von der senkrechten Welle erhält, durch die die gewöhnliche Olumlaufpumpe für die Motoren getrieben wird. In Abb. 2 ist diese Welle mit 31 bezeichnet. Die Umlaufpumpe, die bei der dargestellten Ausführungsform die Gestalt einer sogenannten Zahnräderpumpe hat, ist die in Abb. z erwähnte Pumpe J. Von der in Abb. 2 nur im Querschnitt dargestellten Rohrleitung B wird ein Teil des Öles durch das Rohr D der Schleuder E zugeführt. Letztere hat eine Schleudertrommel irgend geeigneter Bauart. Die Schleuder kann, wie die Abbildung zeigt, mit einem mittleren Verteiler und konischen Tellern ausgerüstet öder aber auch in anderer Weise ausgebildet sein. Die SchleudertrommelN wird an beiden Enden durch die Lager 0 und P gestützt, von denen das eine, vorzugsweise das obere, aus einem sich selbst einstellenden Kugellager, z. B. einem S.-K.-F.-Lager, besteht, während das andere, zweckmäßig das untere, in bekannter Weise als sogenanntes federndes Halslager ausgebildet ist. Die Federung wird dabei durch eine Stahlfeder, einen Gummiring oder in sonstiger geeigneter Weise erzielt. Nahe dem oberen Lager ist die Schleuderspindel mit einem Zalmräd R versehen bzw. selbst als Zahnrad ausgebildet. Das Zahnrad R kämmt mit einem Zahnrad S auf der Welle T. Das Zahnrad S ist auf der Welle T zweckmäßig durch eine lösbare Kupplung U befestigt, die am besten als Reibungskupplung mit Fliehkraftbelastung ausgebildet ist. Die Welle T treibt auch die auf der Zeichnung ebenfalls als Zahnräderpumpe dargestellte Pumpe G. Die Welle T ist mit der Welle 1L1 verkuppelt, so daß erstere ihre Bewegung von letzterer erhält.According to the embodiment shown in Fig. 2, the centrifuge is designed so that it can be used in particular with certain types of currently common aircraft engines, being driven by the vertical shaft through which the usual oil circulation pump for the engines is driven. In Fig. 2, this shaft is denoted by 31. The circulation pump, which in the embodiment shown has the shape of a so-called gear pump, is the pump J mentioned in Fig . The latter has a centrifugal drum of some suitable type. As the figure shows, the centrifuge can be equipped with a central distributor and conical plates, or it can also be designed in a different way. The centrifugal drum N is supported at both ends by bearings 0 and P, one of which, preferably the upper one, is made up of a self-adjusting ball bearing, e.g. B. a S.-K.-F. bearing, while the other, expediently the lower, is designed in a known manner as a so-called resilient neck bearing. The suspension is achieved by a steel spring, a rubber ring or in some other suitable manner. Near the upper bearing, the centrifugal spindle is provided with a gear wheel R or is itself designed as a gear wheel. The gear R meshes with a gear S on the shaft T. The gear S is expediently attached to the shaft T by a releasable clutch U, which is best designed as a friction clutch with centrifugal load. The shaft T also drives the pump G, which is also shown as a gear pump in the drawing. The shaft T is coupled to the shaft 1L1 so that the former receives its movement from the latter.

Die ganze Schleuder einschließlich dem Zahnrad; der Kupplung und der Pumpe ist in einem dichten Gehäuse oder einem Mantel V untergebracht, dessen unterer Teil als Sammelraum X für das aus der Schleudertrommel N ausströmende gereinigte Öl ausgebildet ist. Von dem Raum X führt die Rohrleitung F nach der Pumpe G, von der das in der Zeichnung nicht dargestellte Rohr H zum Schmiersystem des Motors führt. Die Rohrleitung I und die Rückschlagventile K und L sind auf der Zeichnung nicht veranschaulicht.The whole sling including the gear; the clutch and the Pump is housed in a tight housing or jacket V, the lower Part as a collecting space X for the cleaned out flowing out of the centrifugal drum N. Oil is formed. From the room X the pipeline F leads to the pump G, from the pipe H, not shown in the drawing, to the lubrication system of the engine leads. The pipeline I and the check valves K and L are on the drawing not illustrated.

Durch die Kupplung U wird die Antriebskraft von den Wellen 141 und T stoßfrei auf die Schleuder übertragen. Wenn daher die Geschwindigkeit des Motors A plötzlich erhöht wird, gleitet die Kupplung U, bis die Schleudertrommel N allmählich die gleiche Geschwindigkeit erhält. Die hierbei auftretenden Kräfte können durch geeignete Wahl der Abmessungen der Kupplung U unter allen Umständen innerhalb . unschädlicher Werte gehalten werden. Sinkt die Geschwindigkeit des Motors, so kann die Trommel N voreilen, bis ihre Geschwindigkeit infolge des auftretenden Bewegungswiderstandes der Geschwindigkeit des Motors entsprechend gesunken ist. Die Trommel N stellt sich mithin der Geschwindigkeit des Motors entsprechend ein, jedoch nur unter verhältnismäßig langsamer Beschleunigung bzw. Verzögerung, so daß gefährliche Stöße vermieden werden.Through the clutch U, the driving force from the shafts 141 and T transferred smoothly to the slingshot. If therefore the speed of the motor A is suddenly increased, the clutch U slides until the centrifugal drum N gradually increases gets the same speed. The forces that occur here can through suitable choice of the dimensions of the coupling U in all circumstances within. harmless values are kept. If the speed of the motor drops, so can advance the drum N until it reaches its speed as a result of the movement resistance that occurs has decreased according to the speed of the motor. The drum N turns therefore the speed of the engine, but only under proportionately slow acceleration or deceleration, so that dangerous impacts are avoided.

Das von der Schleudertrommel ausströmende Öl hat eine ziemlich große Umdrehungsgeschwindigkeit, weshalb es bestrebt ist, der Außenwandung des Sammelraumes X zu folgen. Solange die Schleuder ohne allzu große Abweichung von der normalen Lage arbeitet, bietet sich der Flüssigkeit keine Schwierigkeit, durch das am Umfang des Sammelraumes vorgesehene Rohr F zu entweichen, dessen Mündung zweckmäßig tangential gerichtet ist. Das Rohr F kann sogar als Schälrohr ausgebildet werden. Wenn die Schleuder unter einem großen Winkelausschlag von der senkrechten Linie oder selbst in gestürzter Lage arbeitet, kann der größte Teil des ausströmenden Öles durch das Rohr F entweichen. Um letzteres zu erleichtern, kann der Sammelraum X eine etwas gebogene Gestalt erhalten, wie in Abb. a angedeutet worden ist, wodurch der Abfluß des Öles nach dem Rohr F begünstigt wird.The oil flowing out of the centrifugal drum has a fairly large one Speed of rotation, which is why it strives to the outer wall of the collecting space X to follow. As long as the slingshot does not deviate too much from the normal If the situation works, the fluid presents itself with no difficulty due to the circumference of the collecting space provided pipe F to escape, the mouth of which is expediently tangential is directed. The pipe F can even be designed as a peeling pipe. If the Slingshot at a large angle from the vertical line or yourself works in a fallen position, most of the escaping oil can pass through the Pipe F escape. In order to facilitate the latter, the collecting space X can be a little obtained curved shape, as has been indicated in Fig. a, whereby the drain of the oil after the pipe F is favored.

Wird aus irgendeinem Grunde die Wirkungsweise der Pumpe G unterbrochen, so füllt sich allmählich das ganze Gehäuse oder der Mantel I' mit Öl, welches eine bremsende Wirkung auf die Schleudertrommel ausübt, wobei jedoch eine unzulässige Beanspruchung durch die Kupplung U vermieden wird. Sobald das Innere des Mantels oder Gehäuses V mit Öl gefüllt ist, hört die Ölzufuhr durch das Rohr D selbstverständlich auf, und das Öl strömt durch das Rohr B nach dem Behälter C und wird von diesem durch die Pumpe J in der gleichen Weise nach dem Motor zurückgedrückt, wie wenn keine Reinigungsschleuder vorgesehen wäre. Arbeitet die Pumpe normal, treten jedoch Störungen in der Schleuder selbst auf, entweder dadurch, daß die Trommel wegen Beschädigung der Antriebsvorrichtung stehenbleibt, oder infolge Beschädigung der Trommel deren Leistung verringert oder ganz unterbrochen wird, so wird dennoch das Öl durch das Rohr D strömen, jedoch in der üblichen Weise durch die Pumpe G abgesaugt. Auch in diesem Falle kann die Schleuder außer Betrieb gesetzt werden, ohne eine Störung in dem normalen Ölumlauf hervorzurufen.If for any reason the operation of pump G is interrupted, so gradually the whole casing or the jacket I 'fills with oil, which one has a braking effect on the centrifugal drum, but an impermissible one Stress through the clutch U is avoided. Once the inside of the coat or housing V is filled with oil, the oil supply through the pipe D naturally stops on, and the oil flows through the pipe B to the container C and is from this pushed back to the engine by the pump J in the same way as when no extractor would be provided. If the pump is working normally, however, pedaling Malfunctions in the centrifuge itself, either due to the fact that the drum is damaged the drive device stops, or as a result of damage to the drum Power is reduced or completely interrupted, the oil is still due to the Flow pipe D, but sucked off by pump G in the usual way. Also in In this case, the extractor can be put out of operation without a malfunction in the normal oil circulation.

Claims

PATENT CLAIM: centrifuge for cleaning oil for internal combustion engines, in particular aircraft engines, characterized in that the centrifugal drum and the drive device so enclosed in a sealed housing or jacket are that the oil that is in a completely sealed pipe system is guided, the sling can circulate in every position.