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Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung gebrauchter Öle Um Öle, insbesondere
Schmieröle, von festen Verunreinigungen zu befreien, braucht man sie bloß zu filtrieren.
Die gebrauchten Schmieröle von Brennkraftmaschinen enthalten aber auch noch flüssige
Verunreinigungen, wie insbesondere Benzin und Wasser, die ebenfalls unerwiinscht
sind und von Zeit zu -Zeit entfernt werden müssen, wenn die Schmierkraft des Öls
erhalten bleiben soll.
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Ein sehr einfaches bekanntes Mittel zur Reinigung von Schmieröl besteht
darin, das Vorratsgefäß fürGebrauchsöl mit einem zweiten tiefer stehenden Vorratsgefäß
für gereinigtes Öl durch einen hebeartig angeordneten Docht zu verbinden, der an
seiner höchsten Stelle nach Belieben zusammengedrückt werden kann. Das in dem Docht
kapillar aufsteigende Öl wird durch die Filterwirkung des Dochtes von festen Verunreinigungen
befreit. Flüssige Verunreinigungen lassen sich in dem Docht nicht zurückhalten,
weil ihre kapillare Steighöhe regelmäßig größer ist als die des Ols.
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Man hat deshalb schon vorgeschlagen, das gebrauchte Schmieröl von
Brennkraftmaschinen einer kontinuierlichen Destillation zu unterwerfen, um Wasser
und Benzin abzutreiben, und hat als Wärmequelle dabei die Abwärme der Auspuffgase
benutzt. Die Regelung der Destillationsleistung bei wechselnden Motorleistungen
usw. bereitet aber erhebliche Schwierigkeiten, zumal ein weiteres Erhitzen des von
Benzin und Wasser schon befreiten Schmieröls die Schmierkraft des Rückstandes zu
schädigen imstande ist.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt ebenfalls die Reinigung gebrauchter
Öle, insbesondere der Schmieröle von Brennkraftmaschinen zwecks Entfernung von flüssigen
Verunreinigungen, wie Benzin, Wasser o. dgl.
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Erfindungsgemäß läßt man das zu reinigende Flüssigkeitsgemisch in
einem Kapillarkörper, beispielsweise einem Docht, aufsteigen, wobei die verunreinigenden
Flüssigkeiten erheblich höher aufsteigen als das Öl selbst, und leitet dann die
flüssigen Verunreinigungen gesondert und fortlaufend-von dem nicht oder nur weniger
hoch aufsteigenden Öl ab. Am besten ist es, die Verunreinigungen darnach verdunsten
zu lassen, etwa in dem vom Vergaser angesaugten Luftstrom, wodurch die entstehenden
Benzindämpfe einer bestimmungsgemäßen Ausnutzung zugeführt werden.
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Die verschieden hohe Steigfähigkeit verschiedener Flüssigkeiten in
einem gegebenen Kapillarkörper ist zwar schon zur Trennung von Flüssigkeiten vorgeschlagen
worden. Man ließ schwer trennbare Teermasseremulsionen von schwammartigen Körpern
aufsaugen, drückte die Schwämme wieder aus und überließ -das so wiedergewonnene
Flüssigkeitsgemisch der freiwilligen Scheidung durch Absitzen. Die physikalischen
Grundlagen dieser Trennungsmethode sind nicht ersichtlich, es handelt sich offenbar
um eine Veränderung der Eigenschaften des Flüssigkeitsgemisches durch Berührung
mit dem kapillaren Körper.
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Jedenfalls aber werden die verschiedenen Steighöhen der zu trennenden
Flüssigkeiten nicht dazu henutzt, um die Flüssigkeiten verschieden hoch aufsteigen
zu lassen und danach gesondert und fortlaufend abzuführen.
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Zur praktischen Ausführung der Erfindung genügt es, das unreine öl
an dem einen Ende des Kapillarkörpers (Dochtes) vorbeizuleiten und die aufsteigenden
flüssigen Verunreinigungen in entsprechender Weise abzuleiten.
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Tndem man den oberen Teil des Dochtes mehr oder minder stark zusammendrückt,
hat man es in der Hand, eine schärfere oder weniger scharfe Trennung zu erzielen.
In vielen Fällen ist es aber günstiger, zusammen mit dem Benzin auch noch einige
leichtere Anteile des gebrauchten Schmieröls abzuleiten und zur Schmierung des Gemisches
zu verwenden.
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Andererseits kann man das Emporsteigen der Verunreinigungen in dem
Kapillarkörper durch ein Druckgefälle unterstützen, beispielsweise das freie obere
Dochtende mit der Motorsaugleitung in Verbindung bringen, wodurch auch gleichzeitig
das Benzin rasch verdunstet und zur Verbrennung in die Zylinder geführt wird.
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Sofern man die festen Verunreinigungen des Schmieröls zunächst durch
Filtration entfernt, läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung ohne jede Störung
beliebig lange Zeit durchführen, die Anwendung bewegter Teile und eine Wartung irgendwelcher
Art sind überflüssig.
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Einrichtungen zur Ausführung der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I einen Schnitt durch eine Reinigungsvorrichtung
mit vorgeschaltetem Ölfilter, Abb. 2 einen Schnitt durch einen mit einem Ölfilter
zusammengebauten Reiniger anderer Art und Abb. 3 ein abgeändertes Detail der Yorrichtung
nach Abb. 2.
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Die Vorrichtung nach Abb. I besteht aus einem Ölfilter 14 und einer
Reinigungsvorrichtung 15 für das filtrierte Öl. Das Ölfilter I4 besteht aus einem
Behälter 18 mit Deckplatte 19, die einen mit der Ölzuleitung 13 verbundenen Einführungskanal
20 und einen mit der Olableitung I6 verbundenen Ableitungskanal 2I enthält. Der
letztere Kanal mündet in einem hohlen becherförmigenTeil 22 der Deckplatte, in-dessen
Boden ein Trägerstift 23 mit Spannplatte 28 eingeschraubt ist. Der Filtersack 24,
der aus einem inneren, feineren Gewebe aus Haarflor und einer gröberen, darüberliegenden
und den Haarflor zur Bildung eines besonders feinen Filters niederpressenden äußeren
Gewebeschicht besteht, wird in der Deckplatte durch einen Klemmring 25 festgehalten
und durch Ringe 26 und 27 in eine blasebalgartige Form gebracht, die sich durch
große wirksame Oberfläche bei geringem Raumbedarf auszeichnet.
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Das bei 13 zugeführte Öl tritt durch die Kammer 20 hindurch in den
Behälter I8, an dessen Boden sich die gröberen festen Verunreinigungen ansammeln.
Das in den Filtersack 24 eindringende, von festen Verunreinigungen befreite Öl wird
über den Kanal 21 und die Leitung 16 - der eigentlichen Reinigungsvorrichtung 15
zugeführt, die der Entfernung der flüssigen Verunreinigungen (Benzin und Wasser)
dient.
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Diese letztere Vorrichtung besteht aus einem kleinen Ölbehälter 29,
der die 01-zuführung 16 und die Ableitung 17 für das vollständig gereinigte 01 aufnimmt
und mit einer Dochthülse 3I verbunden ist und auch einen Mittelstift 32 trägt, der
durch die Dochthülse 31 hindurchdringt und an seinem oberen Ende eine kappenartige
Mutter 36 trägt. Das obere Ende der Dochthülse 31 trägt eine Scheibe 34, die mit
einer schornsteinartig wirkenden Kappe 35 in Verbindung steht. Der Baumwolldocht
33 reicht mit seinem unteren Ende in den Ölbehälter 29 und ist an seinem oberen,
aus der Dochthülse 3I herausragenden Ende radial aufgeschnitten und ausgebreitet,
so daß er eine große Ver-. dunstungsoberfläche bietet. Durch Niederschrauben der
Mutter 36 läßt sich die Einschnürung, die der Docht 33 bei seinem Austritt aus der
Dochthülse erleidet, in beliebigem Maße regeln.
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Das durch die Leitung I6 zufließende, von festen Verunreinigungen
befreite Öl tritt beim Durchgang durch den Ölbehälter 29 mit dem Docht in Berührung,
der die flüssigen Verunreinigungen Wasser und Benzin stärker ansaugt als das zu
reinigende Öl. In dem oberen Teil des Dochtes findet sich neben dem Benzin und Wasser
nur noch sehr wenig Schmieröl, und auch der letzte Rest desselben kann zurückgehalten
werden, wenn man durch Anziehen der Mutter 36 das obere Ende des Dochtes genügend
fest einschnürt. Die durch die Einschnürung dennoch hindurchdringenden flüssigen
Verunreinigungen verdunsten,
was durch die schornsteinartige Ausbildung
des Kopfes der Vorrichtung sehr erleichtert wird.
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Die Vorrichtung nach Abb. 2 besteht aus einem Metallbehälter 116,
auf dessen oberes Ende mit einem Gewinde 117 ein Deckel 118 geschraubt ist. Der
Teil 119 des Deckels II8 ist vertieft und in der Mitte als nach unten gerichtetes
Rohr 120 ausgebildet, das in den Behälter 116 ragt. Beim Übergang des Teiles 119
auf das Rohr 120 ist eine Sicke 121 vorgesehen. Eine Mutter 122 mit Innengewinde
ist in einer Erhöhung der Deckplatte II8 eingelötet. In sie wird die - Zuführungsleitung
113 von der Ölpumpe 112 eingeschraubt. Eine Verkleidung 123 ist auf der Deckplatte
118 festgelötet und bildet gemeinsam mit dem Teil 119 eine luftdichte Kammer 125,
die gegen die Mutter I22 durch Unterlagsscheiben 124 abgedichtet ist, die ihrerseits
durch eine Mutter 126 in ihrer Lage gehalten werden.
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Die Mutter 126 hält auch das Rohr 113. In eine Mutter 127 in einer
Ausbuchtung der Verkleidung 123 ist ein Rohr 128 eingeschraubt und an seinem Ende
eine Gewindebuchse 129 befestigt. In der Gewindebuchse ist andererseits die Abflußleitung
130 eingeschraubt, durch die das gereinigte Öl an die Maschine zurückgeführt wird.
Das Rohr I28 reicht durch das Rohr 120 in den Behälter 116 und steht mit diesem
in Verbindung.
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Zwischen dem Rohr I20 und dem konzentrischen Rohr I3I ist das obere
Ende des doppelwandigen Filtersackes I32 festgeklemmt. Wie bereits beschrieben,
ist die äußere Lage weitmaschig und die innere Lage engmaschig ausgeführt. Die letzte
Lage ist mit einem haarfeinen Flor versehen, der an der äußeren, weitmaschigeren
Lage anliegt.
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Das Rohr 131 ist derart ausgebildet, daß ein ringförmiger Zwischenraum
I33 zwischen den beiden Rohren 120 und I3I entsteht. Das obere Ende des Filtersackes
132 greift in diesen Zwischenraum 133. Das äußere Rohr 131 ist nach oben umgebogen
und klemmt den Filtersack 132 gegen die Sicke 121 mittels eines rechteckigen Steges
134, der an dem unteren Ende des Rohres 131 anliegt und durch eine Mutter 135, die
auf das untere Ende des Auslaßrohres 128 aufgeschraubt ist, in ihrer räumlichen
Lage gehalten ist. Ein Drahtbügel 136 ist um das untere Ende des Rohres 128 gebogen.
Sein freies Ende hält die unterste Windung einer inneren Drahtspirale I37 gespannt,
die gemeinsam mit dem schraubenförmig gewickelten Draht 138 geringeren Durchmessers
dem Filtersack I32 ein blasbalgartiges Aussehen erteilt, so daß dieser eine große
filtrierende Oberfläche besitzt, trotz eines verhältnismäßig geringen Raumbedarfs
des Behälters 116.
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In dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Rohr I28 und den beiden
Rohren I20 und 131 ist der Docht 139 vorgesehen, der vorzugsweise aus Baumwolle
o. dgl. besteht. Wie bereits beschrieben, ist das obere Ende des Dochtes radial
aufgeschnitten und auseinandergebreitet, so daß eine große Verdunsterfläche 140
entsteht, die innerhalb des becherförmigen Teiles II9 in der Kammer I25 angeordnet
ist. Eine konische Mutter 14I ist auf das Rohr 128 aufgeschraubt und drückt den
Docht 139 gegen die Sicke 121, so daß eine Einschnürung entsteht. Das untere Ende
des Dochtes 139 ist aufgeschnitten und um den Steg I34 geführt und ragt in den Filtersack
bis in die Nähe des Bodens. Durch einen Drahtring I42 ist der Docht am Drahtbügel
136 befestigt.
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Das obere Ende der Verkleidung 123 ist mit einem Einschnitt versehen,
in dem eine Mutter 145 luftdicht eingesetzt ist. In diese Mutter ist ein T-förmiges
Gehäuse 146 ein geschraubt, das eine mit der Kammer I25 und dem Rohr 148 zur Saugleitung
156 in Verbindung stehende Bohrung 147 aufweist.
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In das T-Gehäuse I46 ist ein Rohr 149 dicht eingesetzt, das durch
die Bohrung 147 hindurchgefiihrt ist und in die Kammer I25 mündet. Das Rohr hat
eine Öffnung 150, die nur gegen die Ventilkammer 151 zu offen ist, und deren Größe
durch die Einstellschraube I52 einstellbar ist. Die Ventilkammer 151 hat einen Luftzulaß
153, der normalerweise von der federbelasteten Ventilkugel 144 geschlossen wird.
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Wenn die Maschine arbeitet, öffnet sich das Ventil 154, so daß Luft
von außen durch die Öffnungen I53 und I50, das Rohr 149, die Kammer 125, die Bohrung
I47 und das Rohr 148 gesaugt wird. Um zu verhindern, daß unter Einwirkung des Saugzuges
der Verdunsterteil 140 des Dochtes gegen das Rohr 149 angehoben wird, ist ein Drahtkorb
I55 über den Teil I40 gelegt.
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Wie bereits bei Erläuterung der Ausführung nach Abb. 1 beschrieben,
saugt der Docht 139 das Benzin und das Wasser aus dem verunreinigten Öl durch die
Kapillarwirkung an. Wenn auch etwas Öl mit angesaugt wird, weil es im Benzin gelöst
ist, so ist doch der Prozentsatz des vom Benzin gelösten Öls im oberen Teil des
Dochtes sehr gering. Die geringe Menge Öl, die bis zum obersten Teil des Dochtes
gelangen sollte, wird durch die Einschnürung im Docht am weiteren Ansteigen verhindert,
so daß nur reines Benzin und Wasser zum Verdunsterteil 140 des Dochtes 139 gelangen.
Die natürliche Kapillarwirkung und die Trennung des Benzins und Wassers vom 01 kann
durch den von der Olpumpe erzeugten Druck unterstützt
werden, so
daß zwei Kräfte das Ansteigen der l : Flüssigkeiten in dem Docht bewirken, nämlich
die Kapillarwirkung und der Öldruck. Gemäß der Erfindung kann man noch eine dritte
Kraft vorsehen, die das Ansteigen und das Trennen der Beimengungen von Öl unterstützt.
Hierzu dient der Unterdruck, der auf den oberen Teil des Dochtes I40 ausgeübt t
wird, und der in gleicher Richtung wirkt wie der von der Ölpumpe auf den unteren
Teil des Dochtes ausgeübte Druck und die Kapillarität. Dieser Unterdruck wird auf
den Docht durch das Rohr I48 übertragen, das mit der Verdunsterkammer 125 und der
Luftöffnung 153 in der bereits beschriebenen Weise in Verbindung steht. Das Rohr
148 ist zweckmäßig an die Einlaßstutzen der Maschine angeschlossen.
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Der derart in der Kammer 125 erzeugte Unterdruck und das dadurch
bewirkte Durchströmen einer geringen, durch die Öffnung I53 zugeführten Luftmenge
erhöht die rasche Verdunstung des Benzins und des Wassers, die von dem Docht 139
angesaugt wurden, und führt die Dämpfe unmittelbar der Maschine zu. Der Luftzufluß
kann durch Verstellen der Schraube I52 geregelt werden und ist so gering, daß er
keine bemerkbare Einwirkung auf den Arbeitsgang der Maschine ausübt, d. h. das Gemisch
wird nicht verdünnt. Wenn die Maschine außer Betrieb ist, schließt sich das Ventil
I5I, I53, I54, so daß keine Luft mehr zutreten und auch keine brennbare, von der
Maschine kommende Gasmischung zurücktreten kann.
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Der bei der Ausführungsform nach Abb. 2 benutzte Filtersack wirkt
ebenfalls als flüssigkeitsansaugender Docht und dient ebenfalls dazu, die flüssigen
Verunreinigungen von dem Öl zu trennen. Diese Verunreinigungen werden in dem Stoff
des Sackes nach oben gesaugt, zum Unterschied von dem Öl, das von der Einschnürung
zwischen dem ringförmigen Vorsprung 121 der Deckplatte 218 und dem Rohr I3I zurückgehalten
wird. Die hindurchtretendenVerunreinigungen fließen dann nach unten in die Kammer
133 und werden hier von dem Docht 139 aufgenommen und in die Verdunsterkammer I40
gehoben, gemeinsam mit den flüssigen Verunreinigungen, die der Docht 139 unmittelbar
ansaugt.
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Die Verbindung der Vorrichtung mit der Verbrennungskraftmaschine
kann in verschiedener Weise erfolgen. Stets wird man den Saugzug der Maschine zur
Förderung der Verdunstung der von dem Docht angesaugten flüssigen Verunreinigungen
benutzen. Das erhaltene feuchte Benzin-Dampf-Luftgemisch kann entweder dem Ansaugstutzen
der Maschinenzylinder oder aber dem Ansaugstutzen des~Vergasers zugeführt werden.
Die ganze Vorrichtung wird in den Ölkreislauf der Maschine eingeschaltet, zweckmäßig
in eine Umgehungsleitung, damit auch eine Verstopfung der Reinigungsvorrichtung
den Ölkreislauf nicht behindert.
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Wie bereits erwähnt, enthält das im Docht ansteigende Benzin einen
gewissen Anteil an Schmieröl, der jedoch infolge der vorgesehenen Einschnürungen
im Falle der Abb. 2 durch die von den Ringen 141 und I43 gebildete Einschnürung
nicht in die Verdunsterkammer gelangen kann. Es hat sich aber gezeigt, daß das in
Benzin gelöste und mit ihm ansteigende Öl hauptsächlich aus einer leichteren Fraktion
besteht, die durch Spaltung des Schmieröls bei der Berührung mit den heißen Teilen
der Maschine gebildet wird und wegen ihres niedrigen Flammpunktes und ihrer geringen
Neigung zur Koksbildung für eine Gemischschmierung sehr geeignet ist.
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Um dies zu erreichen, kann man die Einschnürung oder die Einschnürungen
in dem Docht 139 durch Verändern der Einstellage der Muttern 141 oder I44 leicht
lockern und so den Eintritt einer geringen, jedoch stets gleichbleibenden Menge
dieses Leichtöls gemeinsam mit dem Benzin und dem Wasser in die Verdunsterkammer
140 gestatten, so daß es zusammen mit den übrigen Dämpfen in die Maschine gelangt.
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Dreht man die Mutter 141 in der Ausführung nach Abb. 2 um ein vorbestimmtes
Maß, so kann man es ermöglichen, daß eine vorbestimmte Menge der leichteren Fraktion
des Schmieröls dauernd der Maschine zugeführt wird. Es ist vorteilhaft, die Mutter
I35 einzustellen, da der Steg I34 sich infolge des Schlitzes im Rohr 131 nicht drehen
kann. Die Mutter 141 wird vorzugsweise am Rohr 128 durch Löten befestigt, um ein
Abfließen von Öl durch sie zu verhindern. Wenn die Mutter I35 eingestellt worden
ist, kann sie ebenfalls festgelötet werden. Bei der Ausführung nach Abb. 3, bei
der zwei Einschnürungen vorgesehen sind, kann die Mutter I41 in ähnlicher Weise
festgelötet werden, während der untere Ring 143 durch die Mutter I44 eingestellt
wird, die sodann nach der Einstellung der Einschnürungen 141 und I43 ebenfalls festgelötet
werden kann.
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Die Mitverwendung des Ölfiltergewebes zur Ableitung von flüssigen
Verunreinigungen gemäß Abb. 2 ist nicht unbedingt erforderlich.
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Man kann auch eine Dochtbefestigung gemäß Abb. 3 in Anwendung bringen.
Hier steht das obere Ende des Filtersackes I32 nicht in Verbindung mit dem RohrI3I,
sondern der Rohransatz 120 ist dicht in das Rohr I3I eingeführt. Außer der abgeschrägten
Mutter 141, die den Docht von oben einschnürt, ist hier ein unterer Ring I43 vorgesehen,
der einstellbar
am Rohr 128 befestigt ist. Durch eine Mutter I44,
die auf das untere Ende des Rohres 128 aufgeschraubt ist kann der Ring l43 gegen
die untere Kante des Rohres 131 gepreßt werden, so daß der Docht 132 auch in der
Nähe seines unteren Endes eingeschnürt wird.
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Auch bei dieser Dochtbefestigung ist es möglich, durch Einstellung
der Muttern 141 und I44 die durch Spaltung entstandene leichtere Fraktion des Schmieröls
in den Verdunsterteil 140 gelangen zu lassen, um ihn zur Schmierung des Gemisches
zu benutzen.