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Zentrifugalabscheider für die Verunreinigungen des Schmieröls von
Brennkraftmaschinen Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Zentrifugalabscheider
für die Verunreinigungen des Schmieröls von Brennkraftmaschinen.
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Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß der Abscheider durch vom Motor abgeleitete Energie im wesentlichen
gleichförmig unabhängig von den Geschwindigkeitsschwankungen des Motors angetrieben
wird. Dadurch wird eine sichere Wirkung bei allen Betriebsverhältnissen gewährleistet.
Mit besonderem Vorteil ist dabei die Einrichtung so getroffen, daß das Öl aus dem
Schleudergefäß der Zentrifuge in fein zerteilter Form austritt und Hilfsmittel,
wie Flügel o. dgl.,vorgesehen sind, um großeMengen von Luft oder anderem Gas in
Berührung mit dem fein zerteilten Öl zu bringen und dadurch die verdampfbaren Verunreinigungen
aus dem Öl vorzugsweise schon bei Temperaturen unterhalb ihrer Siedepunkte zu entfernen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
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Fig. r ist ein Teilaufriß eines Verbrennungsmotors mit der neuen Einrichtung,
Fig. 2 eine Teildarstellung, Fig. 3 ein Aufriß einer etwas anderen Ausführung.
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Der Verbrennungsmotor z wirkt mit einem Zentrifugalreiniger für das
Schmieröl zusammen. Dieses sammelt sich in einem Behälter, z.B. dem Kurbelkasten
3, und wird durch die Pumpe q. zum Reiniger befördert, aus dem es zum Kurbelkasten
3 zurücklaufen kann. -Eine Vorgelegewelle 5 des Motors z treibt die Pumpe q. und
drückt Öl in das Rohr 6, aus dem es durch das Rohr 7 zu den Schmierstellen gelangt.
Auch gelangt Öl vom Rohr 6 zum Öldruckregler 8, der jeweils zur Schmierung nicht
nötiges Öl nach dem Kurbelkasten 3 durch die Rohre g, zo, =z zurückfließen läßt.
Man kann auch dieses Überschußöl mittels des Dreiwegehahns 12 in den Reiniger durch
das Speiserohr 13 laufen lassen. Der Reiniger weist ein Schleudergefäß 14 im Gehäuse
15 auf, aus dem das gereinigte Öl herausgeschleudert wird, um durch das Rohr 16
zurück zum Rohr zz und in den Kurbelkasten 3 zu laufen. Der Hilfsmotor 17 greift
mit dem konischen Ende seiner Welle 18 in eine Pfanne im Boden des Gefäßes 1q. und
ist mit dem Gefäß durch eine Rippe 2o gekuppelt, so daß es die Geschwindigkeit des
Motors hat. Das vom Rohr 13 kommende Öl kann nach den Seiten des Gefäßes 1q. durch
die Schrägfläche 21 verteilt und durch Flügel 22 mitgenommen werden. Der Motor dreht
das Gefäß 1q. z. B. mit 8ooo Umläufen j eMinute. Dadurch werden feste Teilchen und
mindestens ein Teil des etwa im Öl enthaltenen Wassers auswärts gegen die Innenfläche
des Gefäßes 1q. gedrängt, und Öl, das von den erwähnten
Verunreinigungen
befreit ist, strömt über den Überlauf 23 des Gefäßes, und zwar wegen der hohen Geschwindigkeit
in feine Teilchen zerstäubt in den Raum 24 zwischen dem Gefäß 14 und dem Gehäuse
i5. Flügel 25 am Boden des Gefäßes 14 erzeugen einen Umlauf von Luft oder Gas aufwärts
durch den Raum 24 und durch die Öffnung 26 im Deckel 27 des Gehäuses 15. Die Berührung
der feinen Teilchen geklärten Öls mit einer relativ großen Menge von Gas oder Luft
in dem Kanal 24 bewirkt eine Verdampfung der aus dem geklärten Öl zu entfernenden
flüchtigen Stoffe und des im Gefäß 14 etwa nicht zurückgehaltenen Wassers, Luft
oder Gas, die von den Flügeln 25 in Bewegung gesetzt werden, werden nach der Öffnung
28 im Boden des Gehäuses 15 befördert. Das Gas öder die Luft kann geheizt werden
z. B. durchHindurchschicken durch das Rohr 29, das von einer Heizvorrichtung 3o
am Auspuffrohr 3= des Motors kommt. Das Hindurchschicken von Luft oder Gas durch
die Öffnung 28 hilft auch beim Kühlen des Motors 17. Ein Rand 32 verhindert das
Entweichen von Öl durch die Öffnung 28, und das geklärte Öl, das durch .Destillation
von unerwünschten öligen Bestandteilen oder etwaigem Wasser frei ist, läuft in das
Rohr 16.
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Der neue Reiniger entfernt also erst aus dem Öl die festen
Stoffe und den größten Teil des etwaigen Wassergehaltes und mischt dann das so geklärte
Öl mit einer relativ großen Menge von Luft oder Gas, die erhitzt sein kann. Die
Wirkung des Gases oder der Luft auf das feinzerstäubte geklärte Öl ist so, daß unerwünschte
ölige Bestandteile bei Temperaturen weit unter ihrem Siedepunkte verdampft werden.
Dieses Verdampfen würde in einem Destillierapparat um ioo bis 1500 C höhere Temperaturen
erfordern.
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Die Zentrifuge wird vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit getrieben,
die gewöhnlich größer als die Höchstgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors und vielmals
größer als die Leerlaufgeschwindigkeit ist. Wird der Reiniger vom Hauptmotor getrieben,
was besonders bei Kraftwagenmotoren vorzuziehen ist, so würden sich die häufigen
plötzlichen Beschleunigungen des Motors in unerwünscht starkem Maße auf den Reiniger
übertragen. Um die Schwierigkeiten zu beheben, die sich hierbei ergeben würden,
wird z. B. der Motor 17 von der Sammlerbatterie 33 getrieben, die von der Dynamo
34 gespeist wird, . welche von der Welle 5 gedreht wird. Der Speisungsstromkreis
des Motors enthält einen Zeitschalter 37, der nach Schließung des Stromkreises diesen
nach einer bestimmten Zeit unterbricht. Nach Schließung des Schalters 36 wird die
Zeitschaltvorrichtung erregt und dem Motor 17 und Solenoid 38 Strom geliefert,
das den Dreiwegehahn 12 mittels des Hebels 39 verstellt. Die Klärung kann
geschehen, ohne daß weitere Reinigungsvorgänge, wie Destillation und Verdampfung,
sich anschließen, und dieDestillation oder Verdampfung kann ohne voraufgehende Klärung
geschehen, da die Art der Zerstäubung des zu behandelnden Stoffes und der Grad der
Zerstäubung sich ändern kann und da der Stoff auch anders als durch eine Zentrifuge
zerstäubt werden kann. Die Berührung eines großen Volumens eines Dampf absorbierenden
Mediums, wie Luft oder Gas, beim Umlauf durch den zerstäubten Stoff kann auch auf
andere Art erzeugt werden. Ferner kann außer der Verdampfung oder getrennt davon
eine chemische Behandlung des fein zerstäubten Öles bewirkt werden, indem man einen
Reagenzstoff damit in Berührung bringt und z. B. ein besonderes Gas statt Luft für
die Verdampfung benutzt.
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Es gibt zwar Abscheider, die stetig sowohl die festen wie die flüssigen
Stoffe abscheiden, bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel eines Klärscheiders
bleiben dagegen die Feststoffe und häufig etwas Wasser im Schleudergefäß. Dieses
kann aber rasch undvollständig gereinigt werden. Im Gegensatz zu einem Filter bewirkt
der neue Klärer den gleichen Grad der Klärung vonBeginn ab bis zur Reinigung des
Gefäßes. Durch Lösung der Kupplung 40 und Entfernung des Rohres i3 und Deckels 27
kann man nach Herausnahme des Gefäßes 14 dieses leicht und gründlich von Fettstoffen
und Wasser reinigen.
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Die Scheidung von festen Teilchen und unmischbarer Flüssigkeit von
.einer bestimmten Flüssigkeit ist am wirksamsten, wenn der zu behandelnde Stoff
leichtflüssig ist.- Beim Abscheiden der erwähnten Stoffe aus Motorschmieröl erzielt
man diesen Zustand der Flüssigkeit dadurch, daß man während des Abscheidens der
festen und sonstigen unmischbaren Stoffe in dem Öl die Motorwärme und die tiefer
siedenden Stoffe zurückhält, die dasOlverdünnenund seineZähigkeit verringern.
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Die Verdampfung von tiefer siedenden Verdünnungsstoffen bei einer
Temperatur unterhalb derjenigen, bei der sie in einer Destillierblase völlig verdampfen
würden, wird dadurch gefördert, daß man in dem Öl die Motorwärme zurückbehält, während
es in innige -Berührung mit großen Mengen von Luft öder Gas von atmosphärischer
oder höherer Temperatur gebracht wird. Zur Reinigung von Motorschmieröl braucht
man den Reiniger nicht während der ganzen Zeit des Motorbetriebes zu betreiben,
weil in wenigen Minuten das ganze Schmieröl mehrmals durch den Reiniger hindurchlaufen
kann. Ein einziges Durchlaufen genügt zwar gewöhnlich, um das Öl annähernd in den
Ursprungszustand zurückzuführen, doch sichert dies der wiederholte Umlauf völlig.
Ein Betrieb des Reinigers während weniger Minuten täglich sichert, daß das Öl stets
gut und gleichförmig ist. Der Umlauf von Luft
oder Gas durch die
zerstäubteFlüssigkeit braucht nicht durch Flügel an der Zentrifuge erzeugt zu werden,
da die bloße Drehung der Zentrifuge schon einen Umlauf der Luft durch die zerstäubte
Flüssigkeit erzeugt. Luft oder Gas kann in Berührung mit der zerstäubten Flüssigkeit
auch durch bloße Zerstäubung der Flüssigkeit in die Luft oder das Gas gebracht werden,
und die Zerstäubung braucht nicht durch eine Zentrifuge zu geschehen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die Welle 45 des Motors 17 abwärts
verlängert und treibt eine Pumpe 4', die mit Schmieröl vom Hauptmotor durch das
Rohr 6' gespeist wird, das vom Schmierbehälter 3 herkommt. Die Pumpe 4' liefert
Öl durch das Rohr 13' zum Reiniger. Der Motor wird durch einen Schaltmechanismus
mit oder ohne Zeitschalter gesteuert. Gereinigtes Öl wird zum Behälter 3 durch das
Rohr i6' zurückgeführt. 01 kann dem Reiniger beliebig zugeführt werden. Nach
Fig. i ist das zum Reiniger fließende Schmieröl nur der Teil, der in jedem Falle
durch Schwerkraft zum Ölbehälter zurückfließen würde, als zur Motorschmierung unnötig:
Nach Fig. 3 aber ist es nicht nötig, daß der Motor läuft und die Pumpe 4' treibt,
weil die Pumpe 4' das 01
bis zu einem Punkte hebt, wo es wie nach Fig. i durch
Schwerkraft zum Reiniger fließt. Es ist aber jedenfalls vorteilhaft, das Öl im Schmiersystem
heiß zu halten. Bei beiden Anordnungen nach Fig. i und 3 beginnt der Zufluß von
Schmieröl zum Reiniger gleichzeitig mit dem Betrieb des Reinigers bei Schließung
des Motorschalters, und bei beiden Anordnungen wird die das Öl zum Reiniger schickende
Pumpe vom Hauptmotor aus angetrieben, der die Batterie lädt, die den Motor 17 treibt.